Tân Hương-Trúc Lâu) ở Việt Nam
Trên cơ sở hệ thống hóa các tài liệu về kiểu mỏ này ở Việt Nam và trên thế giới, học viên bước đầu đã xác lập được một số đặc điểm đặc trưng (thuộc tính) của kiểu mỏ này như sau:
Mơ tả tóm tắt và các tên gọi khác của kiểu mỏ
Đây là kiểu mỏ corindon chỉ phát triển giới hạn trong các tầng đá biến chất đặc thù và các thấu kính chỉnh hợp của đá gneis và đá phiến giầu nhơm. Corindon có dạng các tinh thể tự hình, tha hình hoặc dạng khung xương hình thành trong các đai biến chất khu vực cao. Ít khi đạt chất lượng ngọc hoặc có chất lượng ngọc không cao.
Kiểu mỏ này cịn có tên gọi khác là Kiểu đá phiến và paragneis chứa corindon; Kiểu mỏ corindon trong metapelit và metabauxit.
Sản phẩm đặc trưng, đại diện điển hình trên thế giới và ở Việt Nam
Đa phần corindon trong kiểu mỏ này là corindon công nghiệp và najdac. Corindon chất lượng ngọc tương đối hiếm.
Đại diện cho kiểu mỏ này trên thế giới là các mỏ Bear Trap (Montana, Mỹ, Gangoda và Tannahena (Sri Lanka).
Ví dụ điển hình ở Việt Nam là Tân Hương, Trúc Lâu (Yên Bái) và Phước Hiệp (Quảng Nam).
Bối cảnh kiến tạo và môi trường thành tạo
Trong đá gneis, corindon hầu hết được hình thành trong các đai uốn nếp hoặc trong các khu vực tĩnh bị các đứt gãy xuyên cắt. Các mỏ đều hình thành trong các tướng biến chất cao, chủ yếu là granulit, trong môi trường biến chất nhiệt động. Các đai đá trầm tích biến chất chứa các tập và thấu kính giầu nhơm, đặc biệt trong trường hợp bị xuyên cắt bởi các đá migmatit là môi trường thành tạo corindon thuận lợi hơn cả.
Corindon được coi là đồng biến chất. Đá trầm tích ban đầu có thể có tuổi tiền Cambri hoặc trẻ hơn. Các đá lộ ra trên bề mặt vào những thời kỳ phong hóa hóa học cực thịnh là thuận lợi hơn cả.
Đá chứa
Các đá gneis và đá phiến mang corindon có liên quan với đá gneis silimanit- granat-biotit, đá phiến kyanit-mica, quarzit, clinopyroxenit, pegmatit, migmatit, granit, đá phiến thạch anh-mica, granulit, aplit, đá hoa, amphibolit,…
Hình thái thân khống và kiến trúc-cấu tạo quặng
Các tập và thấu kính chứa corindon có dạng tầng và khơng liên tục trong đá gneis, chiều dầy từ 20 cm đến vài m, dài từ hàng chục đến hàng trăm m theo đường phương. Các tập này thường bị vò nhầu biến vị mạnh mẽ.
Các đới phân phiến thường song song với đới khống hóa corindon và thường có tính phân lớp. Tuy vậy, nếu có xảy ra q trình migmatit hóa và granit hóa thì các đới corindon có thể có dạng khơng đều hoặc dạng gân mạch. Kiến trúc của đá chứa corindon thay đổi từ hạt mịn, hạt đều đến hạt thô (gần pegmatit), đơi chỗ có dạng giả cầu. Các tinh thể corindon có thể có dạng tự hình, tha hình hoặc khung xương với chất lượng ngọc thay đổi, nhưng thường là không cao. Tuy vậy, trọng lượng và kích thước của chúng có thể rất lớn.x
Thành phần khoáng vật
Corindon chất lượng thấp chiếm ưu thế trong gneis chứa corindon, loại chất lượng ngọc thường hiếm.
Tổ hợp khoáng vật thường gặp của đá phiến và gneis chứa corindon là: silimanit - granat - biotit - corindon - K/feldspar - plagioclas ± hercynit.
Các yếu tố khống chế
Các yếu tố khống chế chính là thành phần hóa học của đá chứa (cao nhơm, thấp silic) và trình độ biến chất khu vực cao, thường là tướng granulit.
Tinh thể corindon thường phát triển các mặt cơ sở c, lăng trụ sáu phương a và mặt thoi r, tỷ số giữa chiều dài và chiều ngang giảm đến 2 - 3, thậm chí < 1, điều này dẫn tinh thể có hình trụ ngắn hoặc tấm lục lăng dẹt với góc vẹt ở đỉnh. Các mặt tinh thể khơng bằng phẳng, thường gắn rất nhiều hạt khống vật của đá chứa nó như feldspar,...
Kích thước tinh thể của chúng có thể rất lớn. Một số tinh thể nặng tới hàng kilogram.
Mầu sắc và tác nhân gây mầu của corindon
Gam mầu chủ đạo của loại saphir trong đá gneis là lam tối, xám trắng, trắng đục, xám phớt vàng, trắng đục loang lổ, trong khi đó gam mầu của corindon tạo thành tại ranh giới giữa các thể migmatit hóa với đá giầu nhôm vây quanh thường là đỏ xẫm đến hồng.
Đa phần các viên có mầu đều, ít có hiện tượng đới, đốm mầu như trong kiểu mỏ trong đá hoa và kiểu mỏ liên quan với basalt.
Các nguyên tố tạo mầu chính trong corindon thuộc kiểu mỏ này thường chứa Cr, Fe ở mức cao và Ti ở mức trung bình so với 2 kiểu mỏ trong đá hoa và kiểu mỏ liên quan tới basalt.
Bao thể và đặc điểm bên trong của corindon
Các bao thể đặc trưng trong corindon kiểu mỏ này là các bao thể sẫm mầu (ilmenit, magnetit, hercynit), ngồi ra cịn gặp zircon, bơmit, diaspor, mica, plagioclas, rutil dạng kim que,... Xét về số lượng bao thể xuất hiện trên một đơn vị thể tích thì corindon kiểu mỏ Tân Hương-Trúc Lâu là cao nhất so với hai kiểu mỏ trong đá hoa và kiểu mỏ liên quan với basalt, trong đó có nhiều bao thể tối màu, vì vậy, độ trong suốt của chúng là thường là thấp.
Về nguồn gốc mỏ
Trong hầu hết các trường hợp các đá trầm tích biến chất chứa corindon được cho rằng là đã hình thành trong quá trình biến chất đẳng hóa các đá giầu nhơm, trong đó có các thành tạo bauxit hình thành trong điều kiện phong hóa nhiệt đới. Các đới biến đổi nhiệt dịch chứa sét, alunit và diaspor và các đá xâm nhập như
syenit nephelin và anorthosit cũng được coi là các thành tạo tiền biến chất thuận lợi. Một số mỏ được cho là hình thành do sự tập trung cao nhơm trong các thành tạo liên quan với quá trình siêu biến chất như migmatit và granit hóa.
Các yếu tố kinh tế
Hầu hết các mỏ corindon trong đá metapelit đều cung cấp corindon công nghiệp, loại chất lượng ngọc thường hiếm hoặc khơng có. Các mỏ sa khống eluvi và aluvi liên quan thường chứa lượng corindon chất lượng ngọc cao hơn, dễ khai thác hơn.
KẾT LUẬN
Kiểu mỏ corindon trong đá gneis ở Việt Nam cũng như trên thế giới phát triển khơng nhiều, trong đó ở Việt Nam điển hình nhất là các mỏ ở khu vực Tân Hương-Trúc Lâu (Yên Bái). Các mỏ này có các đặc điểm địa chất-khống vật học và ngọc học khác với các kiểu mỏ trong đá hoa và kiểu mỏ liên quan với basalt.
Thơng qua việc hệ thống hóa các tài liệu về kiểu mỏ này ở Việt Nam và trên thế giới, cũng như so sánh với các đặc điểm của kiểu mỏ trong đá hoa và kiểu mỏ liên quan với basalt, bước đầu một số thuộc tính đặc của kiểu mỏ này đã được xác lập như sau:
Đây là kiểu mỏ corindon chỉ phát triển giới hạn trong các tầng đá biến chất đặc thù và các thấu kính chỉnh hợp của đá gneis và đá phiến giầu nhơm. Corindon có dạng các tinh thể tự hình, tha hình hoặc dạng khung xương hình thành trong các đai biến chất khu vực cao. Ít khi đạt chất lượng ngọc hoặc có chất lượng ngọc không cao. Đa phần corindon trong kiểu mỏ này là corindon công nghiệp và najdac. Corindon chất lượng ngọc tương đối hiếm.
Trong đá gneis, corindon hầu hết hình thành trong các đai uốn nếp hoặc trong các khu vực tĩnh bị các đứt gãy xuyên cắt. Các mỏ đều hình thành trong các tướng biến chất cao, chủ yếu là granulit, trong môi trường biến chất nhiệt động. Các đai đá trầm tích biến chất chứa các tập và thấu kính giầu nhơm, đặc biệt trong trường hợp bị xuyên cắt bởi các đá migmatit, là môi trường thành tạo tốt nhất.
Các đá gneis và đá phiến mang corindon có liên quan với đá gneis silimanit- granat-biotit, đá phiến kyanit-mica, quarzit, pegmatit, migmatit, granit, đá phiến thạch anh-mica, granulit, đá hoa, amphibolit,… Corindon được coi là đồng biến chất. Đá trầm tích ban đầu có thể có tuổi tiền Cambri hoặc trẻ hơn.
Các đới phân phiến thường song song với tính phân lớp theo thành phần và đới khống hóa corindon. Tuy vậy, nếu có xảy ra q trình migmatit hóa và granit hóa thì các đới corindon có thể có dạng khơng đều hoặc dạng gân mạch. Các tập và
20 cm đến vài mét, dài từ hàng chục đến hàng trăm mét theo đường phương. Các tập này thường bị vò nhầu biến vị mạnh mẽ.
Nhìn chung, tổ hợp khoáng vật thường gặp của đá gneis và đá phiến chứa corindon là: silimanit - granat - biotit - corindon - K/feldspar - plagioclas ± hercynit. Các yếu tố khống chế khống hóa chủ yếu là thành phần hóa học của đá chứa (cao nhơm, thấp silic) và trình độ biến chất khu vực cao, thường là tướng granulit.
Các tinh thể corindon thường có dạng hình lăng trụ ngắn hoặc tấm lục lăng dẹt với góc vẹt ở đỉnh. Kích thước của chúng có thể rất lớn, có khi lên tới hàng kilogram. Gam mầu chủ đạo của loại saphir trong đá gneis là lam tối, xám trắng, trắng đục, xám phớt vàng, trắng đục loang lổ, trong khi đó gam mầu của corindon tạo thành tại ranh giới giữa các thể migmatit hóa với đá giầu nhôm vây quanh thường là đỏ xẫm đến hồng. Ít có hiện tượng đới, đốm mầu. Các nguyên tố tạo mầu chính trong corindon thuộc kiểu mỏ này thường chứa Cr, Fe và Ti ở mức trung bình so với 2 kiểu mỏ còn lại. Các bao thể đặc trưng trong corindon kiểu mỏ này là các bao thể sẫm mầu (ilmenit, magnetit, hercynit), ngồi ra cịn gặp zircon, bơmit, diaspor, mica, plagioclas, rutil dạng kim que,...
Về nguồn gốc, trong hầu hết trường hợp, các đá trầm tích biến chất chứa corindon được cho rằng là đã hình thành trong quá trình biến chất đẳng hóa các đá giầu nhơm, trong đó có các thành tạo bauxit tạo thành trong điều kiện phong hóa nhiệt đới ẩm. Một số mỏ được cho là hình thành do sự tập trung cao nhơm trong các thành tạo liên quan với quá trình siêu biến chất như migmatit và granit hóa.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. Bộ Công nghiệp, Cục Địa chất Việt Nam, Viện Địa chất và Khoáng sản (1997),
Báo cáo kết quả thực hiện đề tài “Thành lập một số tài liệu về Đá quý Việt Nam”, Tập II Cấu trúc Địa chất khoáng sản đá quý và khoanh vùng triển
vọng (theo các diện tích khác nhau và định hướng đầu tư tiếp theo). 2. Nguyễn Văn Chữ (1999), Giáo trình khống sản, NXB Giao thông Vận tải. 3. Nguyễn Thùy Dương (2013), Báo cáo tổng quan Đặc điểm tinh thể - khoáng
vật học và ngọc học corindon các mỏ đá quý gốc Tân Hương và Trúc Lâu.
4. Nguyễn Ngọc Khôi và nnk (1995), Nghiên cứu đặc điểm tinh thể-khoáng vật học và chất lượng của ruby, saphir Việt Nam, Đề tài KT 01.08: Đánh giá
tiềm năng đá quý Việt Nam. Hà Nội.
5. Nguyễn Ngọc Khôi (2006), Các phương pháp giám định đá quý, NXB Giáo
dục.
6. Nguyễn Ngọc Khơi (2004), Nghiên cứu xác lập các thuộc tính đặc trưng kiểu mỏ corindon trong đá hoa Việt nam, Tạp chí các Khoa học về Trái đất,
26(4). tr. 333-342. Hà Nội.
7. Chu Văn Lam (2014), Báo cáo tổng quan Đặc điểm địa chất khu vực Tân Hương – Trúc Lâu.
8. Phạm Văn Long (1996), Kết quả nghiên cứu bước đầu về điều kiện thành tạo và nguồn gốc rubi, saphir mỏ Lục Yên, TC Địa chất A/237, tr. 71-74. Hà
Nội.
9. Phạm Văn Long (2003), Nghiên cứu đặc điểm tinh thể khoáng vật học và ngọc
học của ruby, saphir hai vùng mỏ Lục yên (Yên Bái) và Quỳ Châu (Nghệ An), Luận án Tiến sĩ Địa chất, Trường Đại Khoa học Tự nhiên – Đại học
Quốc gia Hà Nội.
10. Nguyễn Quang Luật (2009), Giáo trình địa chất các mỏ khoáng, Trường đại
11. Nguyễn Văn Nam (2014), Báo cáo tổng quan Điều kiện thành tạo và nguồn gốc
các mỏ Tân Hương – Trúc Lâu.
12. Nguyễn Văn Nam (2013), Báo cáo tổng quan Đặc điểm thạch học và thành phần vật chất đá chứa corindon khu vực Tân Hương – Trúc Lâu.
13. Nguyễn Văn Nam (2014), Kết quả phân tích, xác định và xử lý các thơng số về
môi trường thành tạo các mỏ Tân Hương và Trúc Lâu.
14. Nguyễn Văn Nam (2012), Đặc điểm thành phần vật chất và điều kiện thành tạo
ruby, saphir trong đá biến chất khu vực Tân Hương-Trúc Lâu (thuộc đới Sông Hồng), Luận án Tiến sỹ địa chất, Viện Khoa học Địa chất và Khoáng
sản.
15. Nguyễn Văn Nam (2013), Báo cáo kết quả phân tích thạch học, thành phần khống vật và hóa học các khoáng vật và đá chứa corindon khu vực Tân Hương – Trúc Lâu.
16. Ngụy Tuyết Nhung và nnk (1994), Đặc điểm tinh thể khoáng vật học và điều kiện thành tạo corindon Việt nam, Tạp chí Địa chất, A/222, tr. 6-16. Hà Nội
17. Ngụy Tuyết Nhung, Nguyễn Ngọc Trường (2005), Ngọc học và Đá quý Thế giới, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
18. Ngụy Tuyết Nhung, Nguyễn Ngọc Trường (2009), Ngọc học và thế giới đá quý, Nhà Xuất Bảo Khoa học và Kỹ Thuật.
19. Ngụy Tuyết Nhung và nnk (2007), Báo cáo tổng kết đề tài ”Nghiên cứu xác lập
một số loại hình mỏ đá q có giá trị cơng nghiệp ở Việt Nam”, Đề tài Trọng
điểm cấp Đại học Quốc Gia Hà Nội.
20. Ngụy Tuyết Nhung và nnk (2008), Nghiên cứu xác lập một số loại hình mỏ đá
q có triển vọng cơng nghiệp của Việt Nam, Đề tài mã số QGTĐ.05.01. Hà
Nội.
21. Nguỵ Tuyết Nhung, Nguyễn Văn Nam, Nguyễn Thị Minh Thuyết, Phạm Thị Thanh Hiền, Nguyễn Thị Lệ Quyên (2010), Corindon trong đá gốc và mối liên quan của chúng với nguồn cung cấp đá quý sa khoáng cho mỏ Trúc Lâu,
Lục Yên, Yên Bái, Tạp chí Địa chất loạt A, số 322, tr. 28-37, 12/2010. Hà
Nội.
22. Hoàng Sao, Ngụy Tuyết Nhung, Nguyễn Ngọc Khôi (2003), Ruby, sapphir Việt
Nam và phương pháp xác định, Cục Địa Chất và Khoáng sản Việt Nam.
23. Hoàng Thái Sơn và nnk (1997), Báo cáo đo vẽ bản đồ địa chất và khống sản,
nhóm tờ Đoan Hùng và Yên Bình, tỷ lệ 1/50.000, Lưu trữ Cục Địa chất và
Khoáng sản Việt Nam. Hà nội.
24. Đỗ Thị Vân Thanh, Trịnh Hân (2011), Khoáng vật học, NXB Đại học quốc gia Hà Nội.
25. Nguyễn Văn Thế và nnk (1999), Báo cáo đo vẽ bản đồ địa chất và điều tra khống sản nhóm tờ Lục n Châu, tỷ lệ 1/50.000, Lưu trữ Cục Địa chất và
Khoáng sản Việt Nam, Hà nội.
26. Phan Trường Thị (1999), Thạch học đá biến chất, NXB Đại học Quốc gia Hà
Nội.
27. Nguyễn Thị Minh Thuyết (2009), Nghiên cứu đặc điểm tiêu hình, đặc điểm ngọc học của corindon thuộc một số kiểu nguồn gốc khác nhau vùng Yên Bái và Đăk Nông, Luận án Tiến sỹ Địa chất. Đại học Quốc gia Hà nội.
28. Nguyễn Thị Minh Thuyết, Ngụy Tuyết Nhung, Nguyễn Ngọc Khôi (2011),
Nguồn gốc và điều kiện thành tạo của corindon trong đá gneis, mỏ Trúc Lâu, huyện Lục Yên, tỉnh Yên Bái, TC Địa Chất 33(1), tr. 55-62. Hà Nội.
29. Nguyễn Ngọc Trường, Nguyễn Thị Minh Thuyết, Phạm Văn Long (1998), Đặc
điểm tiêu hình tinh thể corindon khu vực n Bái, Tạp chí Địa chất, A/245,
tr. 42-48. Hà Nội.
Tài liệu tiếng Anh:
1. Frank.S.Pear, (1993), Metamorphic Phase Equilibria and Pressure – Temprature – Time Paths. ISBN 0-939950-34-0 Mineralogical Socierty of Americ, Printed by Bookcrafters, Inc., Chelsea, Michigan, U.S.A.
2. G.J. Simandl and S. Paradis, (1999), Corundum in Alumina-rich
Volume 3, Industrial Minerals, G.J. Simandl, Z.D. Hora and D.V. Lefebure, Editors, British Columbia Ministry of Energy and Mines, Open File 1999-10. 3. G.Viola and R.Anczkiewicz, (2009), Exhumation history of the red River shear
zone in North Vietnam: New insights from zircon and apatite fission – track analysis. Địa động lực Kainozoi Miền Bắc Việt Nam. Tuyển tập kỷ niệm 10
năm hợp tác nghiên cứu khoa học địa chất Việt Nam – Balan (1999-2009), p. 150-164. Hà Nội.
4. Hughes R.W, (1997), Ruby and sapphire, RWH publishing, Boulder. 5. Hughes R.W, (1990), Ruby & Sapphire, Butterworths.
6. J.J Peucat., P. Ruffault, E. Fritsch, M. Bouhnik-Le Coz, C. Simonet, B. Lasnier (2007), Ga/Mg ratio as a new geochemical tool to differentiate magmatic from metamorphic blue sapphires, Lithos 98, p. 261–274.
7. Koziol A.M & Newton R.C., (1988), Redetermination of the anorthite