ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
NGUYỄN THỊ MINH THUYẾT
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 SĨ ĐỊA CHẤT

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ MINH THUYẾT

3
MỤC LỤC

Mục
Trang
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu viết tắt trong luận án
Danh mục các bảng trong luận án
Danh mục các hình trong luận án
Mở đầu

CHƯƠNG 1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU

1.1. VÙNG YÊN BÁI
1.2. VÙNG ĐĂK NÔNG

CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÙNG NGHIÊN CỨU

2.1. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC TRÚC LÂU
2.1.1. Địa tầng
2.1.2. Hoạt động magma xâm nhập
2.1.3. Hoạt động biến chất
2.1.4. Kiến tạo
2.2. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC AN PHÚ
2.2.1. Địa tầng
2.2.2. Hoạt động magma xâm nhập
2.2.3. Hoạt động biến chất
2.2.4. Kiến tạo
2.3. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC ĐĂK TÔN

30
30
33
36
36
37
37
43

44

44
44
44
50
50

4
3.2.3. Các phƣơng pháp phân tích trong phòng

50
50

CHƯƠNG 4. ĐẶC ĐIỂM TIÊU HÌNH, ĐẶC ĐIỂM NGỌC HỌC CỦA
CORINDON VÙNG NGHIÊN CỨU

4.1. ĐẶC ĐIỂM TINH THỂ, KHOÁNG VẬT, NGỌC HỌC CỦA
CORINDON TRONG ĐÁ GNEIS MỎ TRÚC LÂU
4.1.1. Thành phần hoá học
4.1.2. Đặc điểm cấu trúc, hình thái tinh thể


67
67
69
69
70

73
73
74
74
75

79
80
84
85
86
87
CHƯƠNG 5. NGUỒN GỐC VÀ ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO CỦA
CORINDON VÙNG NGHIÊN CỨU

5.1. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO CỦA CORINDON MỎ
TRÚC LÂU
5.1. 1. Đặc điểm thành phần vật chất đá gneis mỏ Trúc Lâu
5.1.2. Điều kiện thành tạo corindon mỏ Trúc Lâu

89 3

khoáng corindon.
- Xác định nguồn gốc và điều kiện thành tạo của corindon vùng nghiên cứu làm
cơ sở cho việc đánh giá tiềm năng, thăm dò, tìm kiếm corindon.
NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
- Thu thập, tổng hợp tài liệu liên quan đến đối tượng và vùng nghiên cứu;

4
- Khảo sát thực địa, thu thập mẫu tại hai vùng Yên Bái và Đăk Nông;
- Xác định các đặc điểm của corindon (hóa học, màu sắc, hình thái, cấu trúc tinh
thể, đặc điểm bên trong, ) và xác lập các đặc điểm đặc trưng cho từng vùng;
- Phân tích điều kiện địa chất vùng nghiên cứu, xác định đặc điểm thành phần
vật chất của đá chứa corindon;
- Xác định điều kiện, cơ chế thành tạo của corindon.
CƠ SỞ TÀI LIỆU CỦA LUẬN ÁN
- Tài liệu đã được công bố: Nguồn gốc, quy luật phân bố và tiềm năng đá quý,
đá kỹ thuật Việt Nam (1995), Nghiên cứu xác lập các tiền đề, dấu hiệu tìm
kiếm đá quý trong các trầm tích biến chất cao dải bờ trái Sông Hồng (1998);
Báo cáo Bản đồ Địa chất và Khoáng sản tờ Đoan Hùng -Yên Bình tỷ lệ
1/50.000 (1995), nhóm tờ Lục Yên Châu (1999); Nghiên cứu điều kiện thành
tạo và qui luật phân bố khoáng sản quý hiếm liên quan đến hoạt động magma
khu vực Miền Trung và Tây Nguyên (2001 - 2003). Ngoài những tài liệu chủ
yếu trên là các bài báo của các tác giả trong và ngoài nước (được trình bày trong
phần tài liệu tham khảo).
- Tài liệu thực tế NCS đã trực tiếp tham gia tiến hành:
Đề tài do NCS chủ trì: Nghiên cứu đặc điểm thạch luận của đá chứa corindon
hai vùng mỏ Trúc Lâu và Lục Yên (ĐHQG, 2007); Nghiên cứu mối quan hệ
giữa đặc điểm ngọc học của ruby, saphir và đá chứa mỏ Lục Yên, Trúc Lâu
tỉnh Yên Bái, (ĐHQG, 2008);
Đề tài tham gia: Nghiên cứu xác lập một số loại hình mỏ đá quý có triển vọng
công nghiệp của Việt Nam, 2005 - 2007 (QGTĐ.05.01); Nghiên cứu xác định

2. Đã đánh giá được chất lượng ngọc của corindon thuộc các kiểu nguồn gốc
khác nhau, làm cơ sở cho việc đánh giá tiềm năng của các mỏ thuộc vùng
nghiên cứu: mỏ An Phú cung cấp ruby có chất lượng ngọc cao, mỏ Đăk Tôn
cung cấp saphir nhóm BGY có chất lượng trung bình.
3. Đã xác định được điều kiện nhiệt độ, áp suất thành tạo của corindon mỏ
Trúc Lâu và An Phú trên cơ sở phân tích tổ hợp cộng sinh khoáng vật.
Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
- Luận án đã xác lập đặc điểm tiêu hình, đánh giá chất lượng ngọc của corindon
một số kiểu nguồn gốc, từ đó có thể đối sánh và xác định nguồn cung cấp
chính cho sa khoáng corindon ở các vùng mỏ Yên Bái và Đăk Nông.
- Luận án đã xác định được nguồn gốc và điều kiện thành tạo của corindon ở
các vùng mỏ từ đó góp phần dự đoán qui mô, định hướng cho công tác tìm
kiếm khoáng sản corindon.
BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN
Luận án được trình bày trong 05 chương:
Mở đầu
Chương 1: Lịch sử nghiên cứu
Chương 2: Địa chất vùng nghiên cứu
Chương 3: Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu
Chương 4: Đặc điểm tiêu hình, đặc điểm ngọc học của corindon vùng nghiên cứu
Chương 5: Nguồn gốc và điều kiện thành tạo corindon vùng nghiên cứu
Kết luận

6
Tài liệu tham khảo
NỘI DUNG LUẬN ÁN

CHƢƠNG 1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
Trước những năm 80 của thế kỷ trước, việc nghiên cứu, tìm kiếm đá quý, bán
quý còn chưa được chú trọng, tuy nhiên chúng cũng đã được phát hiện trong quá

Như vậy, đã có khá nhiều công trình nghiên cứu liên quan tới ruby, saphir
vùng Yên Bái, Đăk Nông. Tuy nhiên, còn một số vấn đề tồn tại: nghiên cứu đặc điểm

7
tinh thể, khoáng vật, ngọc học của corindon ở các vùng mỏ mới tập trung vào mẫu sa
khoáng, trong khi ở các vùng mỏ ấy corindon có thể có kiểu nguồn gốc khác nhau;
chưa làm rõ vai trò và mối quan hệ của hoạt động magma, biến chất trong khu vực
với quá trình thành tạo của corindon.
Để khắc phục những tồn tại trên, luận án đi vào nghiên cứu các đặc điểm
đặc trưng của corindon trong đá hoa mỏ An Phú, trong đá sét biến chất mỏ Trúc
Lâu và trong vỏ phong hóa basalt ở Đăk Tôn, từ đó đối sánh với nhau và với một
số mỏ điển hình trên thế giới nhằm xác lập đặc điểm tiêu hình của corindon thuộc
các kiểu nguồn gốc nêu trên; kết hợp việc phân tích thành phần vật chất với bối
cảnh địa chất khu vực cho phép lý giải về điều kiện và cơ chế thành tạo corindon.

CHƢƠNG 2
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÙNG NGHIÊN CỨU
2.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÙNG TRÚC LÂU
Vùng mỏ đá quý Trúc Lâu nằm trong đới cấu trúc Sông Hồng (khống chế bởi hệ
thống đứt gãy Sông Hồng và Sông Chảy), thuộc các xã Trúc Lâu, Phúc Lợi huyện Lục
Yên, tỉnh Yên Bái, cách thị xã Yên Bái khoảng 50 km và cách mỏ đá quý Tân Hương
khoảng 39 km về phía Tây Bắc dọc theo QL.70, với phạm vi: 104
o
36‟12‟‟ -
104
o
41‟36‟‟ kinh độ đông, 22
o
01‟40‟‟ - 22
o

725
o
C, 7.5kbar (Nguyễn Văn Thế, 1999); 790 - 810˚C và 5,4 -6,2 kbar (Trần Tất
Thắng, Trần Tuấn Anh, 2000),
2.1.4. Kiến tạo: Trúc Lâu nằm gọn trong phạm vi đới cấu trúc Sông Hồng, ảnh hưởng
của hoạt động dịch trượt của đới đứt gãy Sông Hồng, đặc biệt là trong Kainozoi.
2.2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÙNG AN PHÚ
Vùng nghiên cứu nằm trọn trong đới cấu trúc Lô Gâm, với phạm vi: 104
o
45‟ -
104
o
50‟ kinh độ đông, 22
o
00 - 22
o
10‟ vĩ độ bắc, gồm các xã nằm phía tả ngạn sông
Chảy như Liễu Đô, Minh Tiến, An Phú thuộc huyện Lục Yên. Để phân biệt với
vùng mỏ Trúc Lâu cũng nằm trong phạm vi huyện Lục Yên, vùng mỏ này được
gọi là vùng mỏ An Phú.
2.2.1. Địa tầng
a. Hệ tầng Thác Bà (AR?tb): đá phiến thạch anh hai mica xen kẹp lớp đá phiến
thạch anh biotit bị migmatit hoá, gneis hoá có xen kẹp các thấu kính đá hoa, đá
quarzit. Độ dày của hệ tầng: 850 - 1400m.
b. Hệ tầng An Phú (AR

-
1
?ap): đá hoa canxit xen đá hoa canxit dolomit, thường
chứa phlogopit, fucsit, graphit. Trong hệ tầng rải rác xuất hiện corindon (chủ yếu

o
39‟19‟‟ - 107
o
44‟ 20‟‟ kinh độ đông, thuộc địa phận xã
Trường Xuân, huyện Đăk Song, tỉnh Đăk Nông, cách thị xã Gia Nghĩa 16km về
phía bắc.
2.3.1. Địa tầng: gồm trầm tích của hệ tầng La Ngà (J
2
ln), basalt Pliocen và basalt
Pliocen - Pleistocen hạ, các trầm tích aluvi thềm bậc II, trầm tích aluvi thềm bậc I,
trầm tích bãi bồi cao, bãi bồi thấp và lòng hiện đại.
a. Hệ Jura - thống trung - hệ tầng La Ngà (J
2
ln): lộ ra ở phần tây nam. Thành
phần: cát bột kết xám nhạt, cát kết xám lục, bột kết xen sét kết sọc dải, xám đen.
b. Hệ Neogen, thống Pliocen: đá basalt olivin, plagiobasalt hạt hạt vừa đến nhỏ.
Trong các đá basalt này chứa nhiều thể tù leczolit, tinh thể augit, olivin kích thước lớn.
Kết quả hoá silicat cho thấy chúng nằm trong trường basalt cao kiềm, mẫu giã đãi phát
hiện có saphir đi kèm pyroxen, cromspinel, zircon (Mai Kim Vinh và nnk, 1995).
c. Hệ Neogen, thống Pliocen - hệ Đệ tứ, thống Pleistocen hạ ( N
2
- Q
I
): basalt
olivin hạt mịn, plagiocbasalt hạt nhỏ. Các đá đều bị phong hóa mạnh
d. Hệ Đệ tứ - trầm tích aluvi
Hệ Đệ tứ, thống Pleistocen - Trầm tích aluvi thềm bậc II (aQ
I
): Phân bố dọc
theo thung lũng suối Đăk Nông. Thành phần: bột màu nâu đỏ, cuội, cuội basalt,

PHƢƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. PHƢƠNG PHÁP LUẬN, CƠ SỞ LÝ THUYẾT
3.1.1. Phƣơng pháp luận
Corindon được hình thành trong quá trình địa chất nội sinh, nhưng những mỏ
corindon (ruby, saphir) có giá trị chủ yếu ở dạng sa khoáng. Để nhận biết nguồn
gốc nguyên sinh của corindon phải căn cứ vào các đặc điểm tiêu hình của chúng,
đó là các đặc điểm tinh thể, khoáng vật học phản ánh điều kiện thành tạo cụ thể
(nhiệt độ, áp suất, môi trường).
Kết hợp với việc phân tích tổ hợp cộng sinh khoáng vật và đặc điểm địa chất
khu vực sẽ cho phép khôi phục lại quá trình thành tạo của khoáng vật có giá trị này.
3.1.2. Cơ sở lý thuyết
a. Đặc điểm tiêu hình
“Tiêu hình” (typomorphism) là khả năng phản ánh những thay đổi về điều
kiện hóa lý, môi trường địa chất trong quá trình hình thành và tồn tại thông qua
những đặc điểm thành phần, hình thái, cấu trúc tinh thể, hóa tinh thể, tính chất vật
lý, bao thể, cấu tạo - kiến trúc, sản phẩm biến đổi … của các cá thể, tập hợp, tổ
hợp thực của khoáng vật và những đặc điểm này được gọi là “đặc điểm tiêu hình”
(typomorphic characteristics). Thuật ngữ “tiêu hình” ra đời từ những năm 30 - 40
của thế kỷ trước, do nhà địa hóa người Nga Fersman A.E. đề xuất. Khái niệm này,
sau đó được các nhà địa chất sử dụng rộng rãi trong giảng dạy, nghiên cứu
(Valentin Afanasiev et al, 2004, Hans – Rudolf Wenk và Andrei Bulak, 2004),
mang ý nghĩa về mặt khoáng vật học nguồn gốc và khoáng vật học ứng dụng.
Theo Valentin Afanasiev et al, 2004, đặc điểm tiêu hình của khoáng vật gồm
đặc điểm cấu trúc, hình thái tinh thể và các đặc điểm hóa học phản ánh điều kiện
môi trường trong quá trình kết tinh của chúng.
Theo Hans – Rudolf Wenk và Andrei Bulakh trong cuốn „Minerals – their
constitution and origin, 2004, trường đại học Cambridge”, tiêu hình của khoáng
vật là các đặc điểm thành phần hóa học, hình thái tinh thể và các tính chất phản
ánh môi trường hóa lý trong quá trình kết tinh.

nguyên tố vết gây màu là Cr, Ti, Fe. Ngoài ra, V, Ga, Mg cũng thường xuất hiện
dưới dạng thay thế đồng hình với Al, với hàm lượng ít hơn và cũng góp phần tạo
nên sự phong phú về màu sắc của corindon. Đã có khá nhiều nghiên cứu chỉ ra sự
khác biệt về hàm lượng nguyên tố vết trong corindon nguồn gốc magma và biến
chất. Ví dụ: corindon nguồn gốc biến chất đặc trưng bởi hàm lượng Cr cao, Mg
cao (>60ppm); Ga thấp (<75ppm), tỷ lệ Ga/Mg <10, tỷ lệ Cr
2
O
3
/Ga
2
O
3
>3, Fe thấp
(<3.000ppm); corindon nguồn gốc magma lại cao sắt (3000 - trên 10.000ppm), cao
Ga (>140ppm), thấp Cr, tỷ lệ Cr
2
O
3
/Ga
2
O
3
nhỏ hơn 1, thấp Mg, tỷ lệ Ga/Mg >10.
Các kết quả phân tích thành phần nguyên tố vết trong corindon Trúc Lâu cho
thấy, hàm lượng các nguyên tố vết giảm dần từ Fe>Ti>Cr>Ga>V. Trong đó, Fe là
nguyên tố luôn luôn có mặt và với hàm lượng lớn từ 1167 đến 13844, trung bình là
7653ppm, hầu hết lớn hơn 3000ppm; Ti thay đổi lớn, có mẫu không phát hiện
được nhưng cũng có mẫu lên đến hơn 1000ppm, trung bình là 118ppm; Cr từ 0 –
582ppm, chủ yếu nhỏ hơn 150ppm, trung bình là 109ppm; Ga biến thiên rất rộng

c. Tỷ trọng: Giá trị tỷ trọng thay đổi từ 3,95 - 3,99.
d. Chiết suất: Dao động trong khoảng 1,762 - 1,771.
e. Tính phát quang: Hầu như không phát quang dưới tia cực tím sóng ngắn vài dài.
f. Phổ hấp thụ: Một số viên quan sát thấy vạch phổ hấp thụ ứng với giá trị 378 và
456nm đặc trưng cho loại corindon chứa Fe.
4.1. ĐẶC ĐIỂM TINH THỂ, KHOÁNG VẬT, NGỌC HỌC CỦA CORINDON TRONG
ĐÁ HOA MỎ AN PHÚ
4.2.1. Thành phần hóa học
Khác với corindon mỏ Trúc Lâu và Đăk Tôn, corindon mỏ An Phú đặc trưng
bằng sự ưu thế của Cr. Hàm lượng các nguyên tố vết trong corindon An Phú giảm
dần theo thứ tự: Cr>Ti>Fe>Mg>V>Ga. Trong đó, Cr thay đổi từ 157 – 2672ppm,
trung bình là 1764ppm, và hầu hết các mẫu có hàm lượng >350ppm (đủ để corindon
có màu đỏ); Ti thay đổi rộng, từ 0 – 894ppm, trung bình là 369ppm; Fe từ 0 –
591ppm, trung bình là 251ppm; Mg từ 30 - 150, trung bình là 105ppm; V thay đổi
từ 10 – hơn 109ppm, trung bình 75ppm; Ga hầu hết <75ppm, trung bình là 67ppm,
đặc trưng cho loại nguồn gốc biến chất; Tỷ số Cr
2
O
3
/Ga
2
O
3
>1, chủ yếu >10. Ngoài
ra, còn phát hiện các nguyên tố tạp chất như: Si, Na, K,
4.2.2. Thành phần đồng vị bền
Kết quả
18
O của corindon An Phú (LY101: 25.1; LY122: 24.1; LY123: 25.2) có
giá trị gần với của corindon có nguồn gốc biến chất trong đá hoa ở Mogok, Mongshu.

QUAN ĐẾN ĐÁ BASALT MỎ ĐĂK TÔN
4.3.1. Thành phần hóa học
Theo các kết quả phân tích có thể nhận thấy hàm lượng các nguyên tố vết giảm
dần: Fe>Ti>Ga>Cr>V>Mg. Như vậy, trong các nguyên tố gây màu thì Fe chiếm tỷ lệ
cao nhất, từ 1141 – 14297ppm, trung bình là 7927ppm, hầu hết có >3000ppm; hàm
lượng Ti thay đổi rất lớn, từ 0 – 2028ppm, trung bình 196; Ga cao, từ 7 – 339,
trung bình 177ppm; Cr thấp, từ 0 – 106ppm, trung bình là 43ppm; V từ 0 – 56, trung
bình 16ppm; Mg thấp, từ 0 – 33ppm trung bình là 15ppm; Hầu hết các mẫu có tỷ lệ
Cr
2
O
3
/Ga
2
O
3
nhỏ hơn 1 và Ga/Mg >10. Ngoài ra, còn phát hiện một số nguyên tố tạp
chất khác như: Si, Na.
4.3.2. Thành phần đồng vị bền
Kết quả xác định thành phần đồng vị bền oxi trong corindon Đăk Tôn từ 6.0
đến 6.9
o
/
oo
(Garnier và nnk, 2005).
4.3.3. Đặc điểm cấu trúc, hình thái tinh thể
Phần lớn vật liệu thu được đều là các tinh thể hoặc mảnh tinh thể có mức độ
bào tròn yếu. Số ít còn giữ được hình dạng tinh thể ban đầu là dạng tháp đôi sáu
phương. Một đặc điểm đáng lưu ý đối với tinh thể corindon của vùng mỏ này là bề
mặt nhiều tinh thể có dấu hiệu hòa tan.

Các đới mầu thường phát triển song song các mặt thoi (r), các mặt lưỡng tháp (Z).
Đặc điểm bao thể: Bao thể đặc trưng: pyroclo, columbit. Ngoài ra, có thể gặp:
zircon, hecxynit, spinel, rutil, corindon, clinozoizit. Theo Trần Trọng Hòa, 2005,
trong corindon Đăk Tôn còn gặp các bao thể fluit là CO
2
.
4.4. SO SÁNH ĐẶC ĐIỂM TIÊU HÌNH CỦA CORINDON CÁC VÙNG NGHIÊN CỨU
So sánh các đặc điểm tinh thể, khoáng vật, ngọc học của corindon các vùng
nghiên cứu với nhau và với một số mỏ điển hình trên thế giới (Bảng 4.5) có thể
thấy sự khác biệt rõ nét về thành phần nguyên tố vết; cấu trúc, hình thái tinh thể;
màu sắc, tính phát quang; đặc điểm bên trong và chính những đặc điểm khác biệt
đó đã phản ánh được môi trường thành tạo khác nhau và cũng là đặc điểm tiêu
hình của corindon.
4.4.1. Thành phần hóa học
So sánh hàm lượng nguyên tố vết trong corindon ở các vùng nghiên cứu với
nhau và với một số mỏ của thế giới (Bảng 4.5), có thể thấy:
- Hàm lượng nguyên tố vết của corindon Trúc Lâu có đặc trưng là: cao Fe;
thấp Cr. Tỷ số Cr
2
O
3
/Ga
2
O
3
chủ yếu 3, xét tương quan giữa tỷ lệ
Fe
2
O
3

, corindon An Phú có đặc điểm tương tự với corindon nguồn gốc
biến chất trong đá hoa ở một số mỏ: Mogok, Mongshu, Apganixtan, Nepal.
- Hàm lượng các nguyên tố vết của corindon Đăk Tôn có đặc trưng: cao Fe,
Ga; thấp Cr, Mg; hầu hết các mẫu có tỷ lệ Cr
2
O
3
/Ga
2
O
3
1 và Ga/Mg>10,
tương ứng với corindon có nguồn gốc magma. Khi xét tỷ lệ các nguyên tố Ti –
Mg – Fe; Mg/Ga – Fe thì hầu hết corindon vùng mỏ này thuộc trường đặc trưng
cho loại có nguồn gốc magma.
Bảng 4.5. So sánh thành phần nguyên tố vết (ppm) trung bình của corindon trong
vùng nghiên cứu và với một số mỏ trên thế giới
Nguyên
tố
Trúc
Lâu
An
Phú
Đăk
Tôn
Sri
Lanca
Apga-
nixtan
Mogok

196
264
270
156
468
33
279
Mg

105
15
115
11
18
Ga
96
67
177
74
22
45
34
133
186
V
23
75

Corindon
Đăk Tôn
a
4.758
4.7638 0.0003
4.7609 0.0016
4.7651 0.0001
c
12.991
12.9934 0.0078
12.9940 0.0083
12.9876 0.0079

16
Về hình thái có thể thấy corindon An Phú và corindon Đăk Tôn khá giống
nhau: có hình con suốt hoặc thùng rượu. Trên bề mặt tinh thể corindon Đăk Tôn
thường còn lại dấu vết của sự hòa tan, gặm mòn. Trên mặt tinh thể của corindon
An Phú thường thấy các vết khía, vết lằn. Các tinh thể corindon Trúc Lâu có hình
trụ ngắn hoặc tấm lục lăng với góc vẹt ở đỉnh. Các mặt tinh thể của corindon Trúc
Lâu không bằng phẳng, thường gắn nhiều khoáng vật như feldspar, biotit.
4.4.3. Màu sắc, tính phát quang
Sự khác biệt về thành phần hóa học của corindon từ 3 vùng mỏ: An Phú,
Trúc Lâu và Đăk Tôn đã dẫn đến các đặc trưng màu sắc, tính phát quang của
chúng rất khác nhau (Bảng 4.7, 4.8).
Bảng 4.7. So sánh các đặc trƣng màu sắc của corindon ở các vùng nghiên cứu
Đặc trƣng
Trúc Lâu
An Phú
Đăk Tôn
Gam màu

Phát quang
Trơ
Sóng dài
Trơ
Phát quang đỏ, mạnh
Trơ
4.4.4. Đặc điểm bên trong
Ở ba vùng đặc điểm bao thể của corindon rất khác nhau cả về chủng loại
(Bảng 4.9). Xét về số lượng bao thể trên một đơn vị thể tích thì corindon Trúc Lâu
là cao nhất và lại chứa nhiều bao thể tối màu, kích thước lớn dẫn đến độ trong suốt
của corindon vùng này thấp nhất.
Bảng 4.9. So sánh thể loại bao thể đặc trƣng của ba khu vực nghiên cứu
Vùng
Bao thể đặc trưng
Trúc
Lâu
An Phú
Đăk Tôn
Biotit
+ Canxit

+

Columbit +


+
Như vậy, có thể xác lập đặc điểm tiêu hình của corindon trong các vùng
nghiên cứu như sau (Bảng 4.10).
Bảng 4.10. Bảng liệt kê các đặc điểm tiêu hình của corindon vùng nghiên cứu
Thuộc tính
Trúc Lâu
An Phú
Đăk Tôn
Thành phần hóa
học
cao Fe (trung bình là
7653ppm); cao Ga
(trung bình là
96ppm); thấp Cr chủ
yếu nhỏ hơn 150ppm.
Tỷ số Cr
2
O
3
/Ga
2
O
3

chủ yếu 3
cao Cr (trung bình
là 1764ppm), cao
Mg (trung bình là
105ppm), thấp Ga

phát quang
Lam tối, xám trắng,
trắng đục, xám phớt
vàng, trắng đục loang
lổ; Hầu hết đều trơ
dưới tia cực tím sóng
ngắn và sóng dài
Đỏ tươi, đỏ thẫm,
đỏ tía, đỏ nhạt; Hầu
hết phát quang dưới
tia cực tím sóng
ngắn và sóng dài
Xanh đen thẫm, xanh
lục, xanh da trời, xanh
mực, xanh lục vàng; Hầu
hết đều trơ dưới tia cực
tím sóng ngắn và sóng
dài
Bao thể đặc
trưng
Biotit, ilmenit,
manhetit
Canxit, phlogopit,
graphit, pyrit
Columbit, pyroclo

4.5. SO SÁNH ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƢỢNG NGỌC CỦA CORINDON CÁC VÙNG
NGHIÊN CỨU
Chất lượng ngọc của corindon được đánh giá qua ba tiêu chí cơ bản là màu
sắc, độ tinh khiết và kích thước.

TiO
2

(%)
Al
2
O
3
(%)
Fe
2
O
3
(%)
MgO
(%)
CaO
(%)
Na
2
O
(%)
K
2
O
(%)
SiO
2

(%)

3
4.999
29.62
19.88
0.25
0.57
2.03
5.56
35.79
51
46
292
4
0.65
15.4
4.02
2.44
3.11
1.30
3.24
58.10
100

80

130
Chú thích: 1,2: gneis không chứa corindon; 3: gneis chứa corindon; 4: đá phiến sét
(theo Địa hóa học - Đặng Trung Thuận, 2005).
Từ kết quả phân tích trên có thể nhận thấy:
Ở mẫu chứa corindon có sự thay đổi đột biến: hàm lượng Al rất cao so với 2

biến đổi các tổ hợp khoáng vật của hệ hóa học thành phần KNASH và KFASH.
Thông số p, T thành tạo corindon được xác định dựa vào các cặp nhiệt, áp kế địa
chất. Thành phần hóa học của khoáng vật được xác định bằng phương pháp
microsond tại Viện hàn lâm Sinica, Đài Loan.
Pick nhiệt độ biến chất được tính toán dựa vào cặp khoáng vật granat - biotit
(theo Perchuk et. al., 85 và Thompson, 76) là 724˚C và 769˚C; cặp feldspar Kali -
plagiocla (theo Perchuk et. al., 89) là 650˚C.
Áp suất được xác định bằng GPAQ (theo Koziol, 89-Sill) là 7.6 - 5.9 kbar;
(Koziol & Newton, 89-Sill) là 6.7 - 5.2kbar.
Như vây, có thể cho rằng corindon mỏ Trúc Lâu kết tinh trong điều kiện nhiệt
độ: 650 - 769
o
C, áp suất: 7.6 - 5.2kbar, thuộc tướng amphibolit đến phần thấp tướng
granulit. Điều đó được giải thích như sau:
a. Trong điều kiện nhiệt độ, áp suất trên xảy ra những phản ứng sau:
Ms + Qtz = As (Sil) + Kfs
(1)
Ms = Cor + Kfs + H
2
O
(2)
Với phản ứng số (2) có thể thấy, corindon được hình thành do sự biến đổi của
khoáng vật muscovit và giải phóng H
2
O. Điều kiện thuận lợi để hình thành
corindon là P
fluid
< P
thạch tĩnh
,. Tại các đới phá hủy, đứt gãy, đới shearzone: độ thấm

thể sẫm màu (biotit, manhetit, ilmenit) như đã trình bày chi tiết trong chương 4.
5.2. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO CORINDON MỎ LỤC YÊN
5.2.1. Đặc điểm thành phần vật chất đá hoa mỏ An Phú
Đá hoa chứa corindon mỏ An Phú gồm các đá hoa canxit, canxit dolomit với
các đặc điểm như sau:
a. Thành phần hóa học
Từ kết quả phân tích thành phần hóa học (Bảng 5.4) của đá hoa chứa
corindon, hệ tầng An Phú có thể xếp chúng vào hệ hóa học CMFAKSH. Hàm
lượng các nguyên tố chính: Si, Ti và đặc biệt là Al tăng cao. Thành phần Cr tăng
trong khi Ga, V lại thấp hơn hàm lượng trung bình.
Bảng 5.4. Thành phần hóa học của đá hoa chứa corindon và spinel hệ tầng An Phú
(phân tích bằng phương pháp huỳnh quang tia X tại Viện Địa chất, Greifswald, Đức)
SiO
2

TiO
2

Al
2
O
3

Fe
2
O
3

MnO
MgO

0.49
0.005
0.77
51.80
0.04
0.02
0.018
32
< 3
< 12
1.42
0.051
2.43
0.17
0.008
1.80
51.05
0.13
0.16
0.020
18
< 3
12
3.29
0.020
1.18
0.17
0.022
10.41
42.72

11
4
20
1- AP4; 2- LY101: đá hoa canxit chứa corindon; 3- LY120; 4- LY140: đá hoa canxit dolomit
chứa spinel.
5.2.1. Thành phần thạch học và tổ hợp khoáng vật cộng sinh đặc trƣng

21
Đá hoa chứa corindon hệ tầng An Phú bao gồm các dạng thạch học sau:
a. Đá hoa canxit
- Đá màu trắng, kiến trúc hạt biến tinh, không đều, kích thước từ nhỏ đến lớn,
bao gồm các tổ hợp cộng sinh khoáng vật sau:
- Canxit + corindon graphit pyrit
- Canxit + corindon + amphibon +/– graphit pyrit
- Canxit + corindon + amphibon + phlogopit +/- margarit +/- graphit +/- pyrit
b. Đá hoa canxit dolomit
Đá màu trắng, trắng xám. Kiến trúc hạt biến tinh, không đều, hạt nhỏ đến
vừa, đôi khi hạt lớn, gồm các tổ hợp sau:
- Dolomit canxit + spinel
- Dolomit canxit + spinel + forsterit graphit pyrit
- Dolomit canxit + spinel + forsterit + amphibon graphit pyrit
- Dolomit canxit + spinel + forsterit + amphibon clinohumit graphit pyrit
Phân tích Rơnghen cho kết quả các mẫu đá hoa canxit dolomit gồm các
khoáng vật forsterit, amphibon, phlogopit, clinoclo, margarit, muscovit và graphit.
5.2.2. Điều kiện p - T thành tạo corindon An Phú
Nhiệt độ, áp suất thành tạo của corindon được xác định dựa trên điều kiện xảy
ra phản ứng biến chất hình thành các tổ hợp cộng sinh khoáng vật chứa corindon.
Dùng chương trình PTAX - version 1.0 của Th. Brown, RG Berman; EH
Perkins, 1988, 1989 để tính toán các điều kiện p - T xảy ra phản ứng biến chất.
Đá hoa canxit, canxit dolomit chứa corindon, spinel gồm các hợp phần hóa

Môi trường thuận lợi để kết tinh corindon là đá cacbonat canxi giàu nhôm,
p
CO2
> p
H2O
. Nếu môi trường giàu magie - chứa khoáng vật dolomit – và tỷ lệ p
H2O

> p
CO2
thì corindon sẽ bị phá hủy và chuyển thành khoáng vật spinel (phản ứng số
14 - 16, 19 đến 21), đến khi CO
2
chiếm ưu thế thì corindon lại được hình thành
(pư 24 - 28).
Nguồn cung cấp những nguyên tố Al, Fe, Ca, K, Si, là những khoáng vật:
clorit, kaolinit, hydromica, feldspar, nằm ngay trong tầng đá cacbonat hệ tầng An
Phú.
Đá cacbonat hệ tầng An Phú phủ chỉnh hợp với các đá của hệ tầng Thác Bà
(đá phiến thạch anh hai mica, thạch anh biotit, do biến chất từ đá sét), thuộc
nhóm những đá chuyển tiếp giữa đá vôi và sét. Theo lý thuyết, nhóm đá này chứa
đến 5% hàm lượng là khoáng vật sét.
Về nguyên tố Cr, đây là nguyên tố có hành vi địa hóa không ổn định trong
quá trình ngoại sinh. Cr có thể có hàm lượng rất cao hoặc rất thấp trong đá trầm
tích hóa học. So sánh hàm lượng nguyên tố Cr trong đá hoa chứa corindon An Phú
với hàm lượng trung bình trong đá cacbonat có thể thấy chúng trội hơn, tuy nhiên
phổ biến vẫn ở hàng chục ppm và không có sự đột biến. Như vậy có thể cho rằng,
nguồn cung cấp Cr để corindon An Phú có màu đỏ là nguồn tại chỗ, chúng được
làm giàu cùng với quá trình làm giàu các nguyên tố Al, Fe, Ca, K, Si, , trước khi
hình thành corindon.