Kho¸ng ho¸ sericit ë viÖt nam vµ ý nghÜa kinh tÕ cña chóng

Kho¸ng ho¸ sericit ë viÖt nam
vµ ý nghÜa kinh tÕ cña chóng

TrÇn Träng HuÖ, KiÒu Quý Nam

ViÖn §Þa chÊt, Trung t©m KHTN & CNQG,
Hoµng Quèc ViÖt, CÇu GiÊy, Hµ Néi

Tãm t¾t: Sericit ®· ®îc nghiªn cøu vµ sö dông réng r·i trong c«ng nghiÖp hãa mü phÈm ë nhiÒu níc nh Hµn Quèc, NhËt B¶n, Ph¸p.... Tuy vËy hiÖn t¹i, ë níc ta sericit cha ®îc nghiªn cøu, ®¸nh gi¸ nh mét lo¹i kho¸ng s¶n cã Ých.

Trªn c¬ së sè liÖu thu thËp ®îc, lÇn ®Çu tiªn c¸c t¸c gi¶ ®· nªu lªn mét vµi kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ sericit nh lµ mét nguån nguyªn liÖu kho¸ng míi cí gi¸ trÞ kinh tÕ lín, cã tiÒm n¨ng ë ViÖt nam ®ång thêi nªu lªn mét sè c«ng t¸c cÇn ®îc ®Çu t nghiªn cøu trong thêi gian tíi .
I. nhËn ®Þnh chung

Tõ l©u kho¸ng vËt nhãm mica ®· ®îc biÕt ®Õn nh mét lo¹i nguyªn liÖu kü thuËt víi nh÷ng tÝnh n¨ng ®Æc biÖt nh c¸ch ©m, c¸ch nhiÖt, c¸ch ®iÖn, ®îc sö dông réng r·i trong c¸c lÜnh vùc ®iÖn, ®iÖn tö, vËt liÖu x©y dùng v.v... Vµ khi nãi tíi mica víi ý nghÜa kho¸ng s¶n th«ng thêng ngêi ta chñ yÕu ®Ò cËp ®Õn biotit vµ muscovit [1, 2, 4]. ë níc ta mica ®· ®îc ph¸t hiÖn, ®¸nh gi¸ vµ khai th¸c sö dông mÆc dï víi møc ®é rÊt h¹n chÕ, vµ gi¸ trÞ cña kü thuËt, kinh tÕ cña mica t¨ng theo kÝch thíc tinh thÓ d¹ng tÊm cña chóng. ChÝnh v× vËy c«ng t¸c t×m kiÕm, ph¸t hiÖn c¸c nguån mica cã gi¸ trÞ chñ yÕu ®îc tËp trung vµo nh÷ng vïng cã tiÒn ®Ò thuËn lîi cho sù thµnh t¹o mica kÝch thíc lín nh c¸c th©n pegmatit granit trong c¸c lo¹i ®¸ cæ tuæi Proterozoi däc theo ®íi biÕn chÊt S«ng Hång nh Lµo Cai, Yªn B¸i, Th¹ch Kho¸n ë phÝa B¾c vµ Qu¶ng Nam, Qu¶ng Ng·i, Kon Tum ë phÝa Nam vµ thêng bá qua nh÷ng tiÒn ®Ò thµnh t¹o thuËn lîi cho d¹ng thô h×nh vi tinh, Èn tinh kh¸c cña mica (sericit) mÆc dï nã cã ý nghÜa kinh tÕ kh«ng kÐm phÇn quan träng.

Sericit lµ d¹ng thô h×nh Èn tinh cña muscovit, cã cïng mét c«ng thøc ho¸ häc Kal₂(OH)₂(AlSi₃O₁₀) vµ mµu s¾c thay ®æi tuú theo t¹p chÊt. Nh×n bÒ ngoµi nhiÒu khi khã ph©n biÖt gi÷a tËp hîp sericit ®¬n kho¸ng víi kaolin vµ còng chÝnh v× vËy mµ ë ngoµi thùc ®Þa chóng thêng bÞ x¸c ®Þnh nhÇm lÉn lµ kaolin hay sÐt tr¾ng. §iÓm kh¸c biÖt næi bËt nhÊt ®Ó ph©n biÖt sericit víi kaolin lµ ®é mÞn vµ c¶m gi¸c mì t¬ng tù nh talc cña nã mµ ë kaolin kh«ng cã.

ë níc ta sericit thêng ®îc nh¾c tíi trong c¸c tµi liÖu ®Þa chÊt nh nh÷ng kho¸ng vËt t¹o ®¸ kh¸c trong c¸c thµnh t¹o biÕn chÊt nh ®¸ phiÕn sÐt - serricit, ®¸ phiÕn th¹ch anh – sericit v.v... mµ hoµn toµn cha ®îc nghiªn cøu vÒ ph¬ng diÖn kho¸ng s¶n.

Trong thùc tÕ, c¸c tËp hîp sericit "®¬n kho¸ng" tõ l©u ®· ®îc sö dông réng r·i trong nÒn c«ng nghiÖp ho¸ mü phÈm, vµ gi¸ trÞ kinh tÕ cña sericit cµng cao khi ®é h¹t cña nã cµng mÞn vµ ®Æc biÖt khi ®é tr¾ng cµng cao. Trªn thÞ trêng thÕ giíi gi¸ cña sericit thay ®æi tuú theo chÊt lîng vµ cã thÓ ®¹t 40.000 USD/t ®èi víi nh÷ng s¶n phÈm ®· ®îc xö lÝ. ë ch©u ¸, NhËt B¶n vµ Hµn Quèc lµ nh÷ng níc ®i ®Çu trong khai th¸c, chÕ biÕn vµ sö dông sericit.

II. Kho¸ng ho¸ sericit ë ViÖt nam

Nh»m gãp thªm nh÷ng th«ng tin míi vÒ nghiªn cøu kho¸ng s¶n phi kim lo¹i víi môc ®Ých sö dông hîp lÝ tµi nguyªn vµ n©ng cao hiÖu qu¶ kinh tÕ cña kho¸ng s¶n, bæ sung thªm danh môc kho¸ng s¶n cã Ých cha ®îc chó ý, lÇn ®Çu tiªn, ViÖn §Þa chÊt thuéc Trung t©m KHTN & CNQG ®· tiÕn hµnh kh¶o s¸t mét sè vïng cã tiÒn ®Ò thuËn lîi cho qu¸ tr×nh t¹o kho¸ng sericit cã ý nghÜa c«ng nghiÖp ë ViÖt Nam vµ ®· thu ®îc nh÷ng kÕt qu¶ kh¶ quan ban ®Çu.

1. Kho¸ng hãa sericit vïng La Vang, Qu¶ng TrÞ .

Vïng kho¸ng hãa sericit La Vang n»m trªn ®Þa bµn x· H¶i Phó, huyÖn H¶i L¨ng, tØnh Qu¶ng TrÞ, c¸ch thÞ x· Qu¶ng TrÞ 2 km vÒ phÝa t©y nam [3].

ë ®©y sericit ®îc ph¸t hiÖn trong c¸c giÕng ®µo (S¬ ®å 1), ë ®é s©u thay ®æi tõ 4 ®Õn 10 m díi d¹ng nh÷ng th©n kho¸ng kÝch thø¬c thay ®æi, d¹ng m¹ch c¾t ngang c¸c tËp trÇm tÝch ph©n líp dµy bao quanh thuéc ph©n hÖ tÇng Long §¹i gi÷a (O-S₁ld₂) víi gãc ®æ kho¶ng 50-70⁰thµnh phÇn th¹ch häc lµ sÐt, sÐt bét kÕt, kho¸ng vËt chñ yÕu lµ kaolinit.

Trong c¸c th©n kho¸ng lµ tËp hîp sericit mµu tr¾ng, bë rêi lÉn nhiÒu s¹n th¹ch anh, kÝch thíc kho¶ng 0,5 mm – 1 cm. Qua kÕt qu¶ ph©n tÝch nhiÔu x¹ roengen tiÕn hµnh trªn m¸y SIEMENS D5000 t¹i 30 kV, 30 mA ë nhiÖt ®é phßng thÝ nghiÖm ta cã thÓ thÊy râ sù thay ®æi thµnh phÇn kho¸ng vËt tõ trªn xuèng theo mÆt c¾t giÕng kh¶o s¸t ®ã. Trong ®¸ v©y quanh ngoµi kho¸ng vËt chñ ®¹o lµ kaolinit vµ sericit cã hµm lîng kh«ng ®¸ng kÓ vµ cã xu híng t¨ng dÇn t¹i c¸c vÞ trÝ l©n cËn c¸c m¹ch vµ chiÕm vai trß chñ yÕu trong th©n kho¸ng, trong mÉu ph©n tÝch cßn ph¸t hiÖn microclin, felspat kali. KÕt hîp víi c¸c tµi liÖu ®Þa chÊt ®· thu thËp trong vïng ta cã thÓ bíc ®Çu gi¶ ®Þnh vÒ c¬ chÕ thµnh t¹o cña sericit ë ®©y liªn quan tíi sù biÕn ®æi cña c¸c thÓ ®Þa chÊt cã thµnh phÇn giµu felspat, cô thÓ ®ã lµ c¸c thÓ têng vµ m¹ch pegmatit granit (diorit) rÊt phæ biÕn trong hÖ tÇng Long §¹i ph©n bè réng r·i trong vïng thuéc nhiÒu pha thêi gian kh¸c nhau, víi t¸c ®éng cña c¸c dßng nhiÖt dÞch pha sau g©y nªn sù biÕn ®æi cña c¸c thµnh t¹o ®· h×nh thµnh tríc ®ã, theo ph¬ng tr×nh ph¶n øng :

3K(AlSi₃O₈) + H₂O = Kal₂(OH)₂(AlSi₃O₁₀) + 6SiO₂ + K₂O

(felspat kali) (sericit)

KÕt qu¶ ph©n tÝch mÉu sericit La Vang ®îc thÓ hiÖn trªn c¸c h×nh 1a, 1b, 1c, 1d,1e vµ c¸c b¶ng 1, 2

B¶ng 1. KÕt qu¶ ph©n tÝch ®é h¹t mÉu sericit La Vang

Cì h¹t (mm)	0,4	0,315	0,25	0,2	0,16	0,125	0,1	0,08	0,063	<0,063
Hµm lîng (%)	0,8	2,8	11,6	16,8	3,2	20	4,4	19	16	6,2

B¶ng 2.KÕt qu¶ ph©n tÝch thµnh phÇn ho¸ häc mÉu sericit La Vang

N^o	ChØ tiªu	MÉu 1 Hµm lîng(%)	MÉu 2 Hµm lîng (%)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11	SiO₂ Al₂O₃ MgO Fe₂O₃ FeO Pb Hg As K₂O §é Èm MKN	68,12 21,24 1,26 2,58 0,24 1,03 ppm 1,037 ppm <1 ppm 2,05 0,44 5,015	70,16 19,68 1,39 1,78 0,022 0,815 ppm 0,96 ppm <1 ppm 2,19 0,35 4,66

2. Kho¸ng hãa sericit vïng B×nh Liªu, Qu¶ng Ninh

Kho¸ng hãa sericit vïng B×nh Liªu chñ yÕu ph©n bè c¸ch B×nh Liªu 2 km vÒ phÝa ®«ng [5].

ë ®©y sericit g¾n liÒn víi c¸c thµnh t¹o trÇm tÝch ph©n hÖ tÇng Hµ Cèi gi÷a (J_1-2hc₂) cã cÊu t¹o ph©n líp xiªn râ nÐt, bao gåm nh÷ng líp sÐt, sÐt bét kÕt cã ®é dµy thay ®æi tõ 0,5 ®Õn 1 m bÞ nÐn Ðp m¹nh; sÐt thêng cã mµu tr¾ng x¸m, tr¾ng xanh, mÞn t¹o c¶m gi¸c mì khi tiÕp xóc. KÕt qu¶ ph©n tÝch Rx cho thÊy trong thµnh phÇn kho¸ng vËt ngoµi sericit cßn cã kaolinit, th¹ch anh, tuy nhiªn kh¸c víi ë Qu¶ng TrÞ, ë ®©y c¸c thµnh t¹o nµy cßn gi÷ nguyªn d¹ng ph©n líp trÇm tÝch ®iÓn h×nh.

Chóng t«i cho r»ng chÝnh c¸c ho¹t ®éng nhiÖt dÞch m¹nh mÏ trong vïng ph©n bè hÖ tÇng TÊn Mµi ®· ®îc ®Ò cËp nhiÒu trong c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu tríc ®©y [5] lµ nguyªn nh©n chñ yÕu g©y nªn qu¸ tr×nh biÕn chÊt trao ®æi tiÕp xóc kiÓu nhiÖt dÞch cña c¸c thµnh t¹o sÐt trÇm tÝch giµu kaolinit ®îc h×nh thµnh tõ tríc vµ khi ®îc bæ sung K₂O tõ c¸c dßng nhiÖt dÞch ®· biÕn ®æi c¸c thµnh t¹o nµy thµnh sericit theo ph¬ng tr×nh ph¶n øng:

3Al₄(OH)₈(Si₄O₁₀) + K₂O = 4Kal₂(OH)₂(AlSi₃O₁₀) + 8H₂O

(kaolinit) (sericit)

KÕt qu¶ ph©n tÝch thµnh phÇn mÉu sericit ë B×nh Liªu ®îc thÓ hiÖn t¹i H. 2 vµ B¶ng 3.

B¶ng 3. KÕt qu¶ ph©n tÝch ®é h¹t mÉu sericit B×nh Liªu

CÊp h¹t (mm)	0,4	0,315	0,25	0,2	0,16	0,125	0,1	0,08	0,063	<0,063
Hµm lîng (%)	1,32	7,6	5,4	5,0	3,6	20,2	7,4	13,4	16,4	17,0

TT

Thµnh phÇn

Hµm lîng (%)

MÉu 1

MÉu 2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

SiO₂

Al₂O₃

MgO

Fe₂O₃

FeO

Pb

Hg

As

K₂O

§é Èm

MKN

65,32

19,44

1,36

2,70

0,54

2,03 ppm

1,93 ppm

<1 ppm

1,52

0,56

6,15

64,32

17,51

2,01

2,08

0,62

2,07 ppm

2,00 ppm

<1 ppm

1,49

0,75

6,66

III. Kh¶ n¨ng sö dông cña sericit ViÖt nam.

So s¸nh chÊt lîng sericit th¬ng phÈm ®· ®îc xö lý cña NhËt B¶n víi sericit cña ViÖt Nam dÔ dµng nhËn thÊy sericit cña ta vÒ c¬ b¶n cã thÓ ®¸p øng ®ßi hái vÒ mét sè chØ tiªu quan träng, ®Æc biÖt sericit La Vang cã ®é h¹t rÊt mÞn, th«ng thêng chØ vµo kho¶ng 1-2 m m, trong khi mÉu th¬ng phÈm chØ cÇn cã kÝch thíc kho¶ng 5m m (h×nh 3, ¶nh 1.a, b, c); thµnh phÇn vµ giíi h¹n hµm lîng c¸c nguyªn tè ®éc h¹i, nh Pb (trung b×nh 0,922 ppm), Hg (trung b×nh 0,99 ppm), As (>1 ppm). Víi sericit B×nh Liªu hµm lîng c¸c nguyªn tè ®éc h¹i còng ®Òu nhá h¬n hoÆc t¬ng ®¬ng víi hµm lîng tèi thiÓu cho phÐp cña sericit th¬ng phÈm (Pb: 5 ppm, Hg: 1 ppm, vµ As: 3 ppm ). Thªm vµo ®ã sericit La Vang cha xö lÝ ®· cã ®é tr¾ng cao (t¬ng ®¬ng mÉu th¬ng phÈm cña NhËt B¶n) kh«ng ®ßi hái nh÷ng xö lý kü thuËt phøc t¹p. Nh÷ng nhËn ®Þnh trªn ®· ®îc C«ng ty SHINE CO cña Hµn Quèc kiÓm chøng vµ ®Æt vÊn ®Ò nghiªn cøu tiÕp theo. Tuy nhiªn, hµm lîng sericit cña ViÖt Nam trong c¸c mÉu thu ®îc thêng thÊp (chØ chiÕm kho¶ng 50% hîp phÇn sÐt) cha thÓ so s¸nh víi chÊt lîng mÉu sericit th¬ng phÈm. §Ó cã ®îc nh÷ng kÕt qu¶ kh¶ quan h¬n n÷a, song song víi ®iÒu tra c¬ b¶n, c«ng nghÖ tuyÓn läc lµ mét trong c¸c c«ng viÖc cÇn ®îc chó träng trong thêi gian tíi.

Lêi kÕt

Víi nh÷ng th«ng tin ban ®Çu kh¶ quan trªn, c¸c t¸c gi¶ hy väng trong t¬ng lai sericit sÏ ®îc quan t©m nghiªn cøu réng r·i h¬n n÷a ®Ó cã thÓ ®¸nh gi¸ mét c¸ch toµn diÖn vÒ tiÒm n¨ng vµ chÊt lîng còng nh kh¶ n¨ng n©ng cÊp tuyÓn läc cña lo¹i h×nh kho¸ng s¶n míi mÎ ®Çy tiÒm n¨ng kinh tÕ nµy.

Trong qu¸ tr×nh tiÕn hµnh ®iÒu tra ®¸nh gi¸ sericit nh mét lo¹i nguyªn liÖu kho¸ng míi hiÖn cha ®îc quan t©m, c¸c t¸c gi¶ xin bµy tá lßng biÕt ¬n cña m×nh tíi GS. TS Ph¹m V¨n An §¹i häc Má §Þa chÊt, PGS.TS NguyÔn §Þch Dü, TS §ç Tù, TS NguyÔn Xu©n H·n, KS TrÇn ThÞ S¸u, KS NguyÔn ¸nh D¬ng ViÖn §Þa chÊt v× nh÷ng lêi khuyªn vµ sù gióp ®ì quý gi¸ gãp phÇn t¹o nªn kÕt qu¶ cña bµi b¸o nµy.

V¨n LiÖu

1. Aubert G., C. Gillemin, R. Pierrot, 1978. PrÐcis de minÐralogie. Masson, Paris .

2. Industrial Grade. C. A. S., 12001/26/2. Mica.2000

3. NguyÔn Xu©n D¬ng (chñ biªn), 1996. ThuyÕt minh B¶n ®å ®Þa chÊt tØ lÖ 1: 200.000, tê LÖ Thñy - Qu¶ng TrÞ. Côc §Þa chÊt, Hµ Néi.

4. Pough Frederick H., 1996. Rocks and Minerals. New York, Boston.

5. TrÇn Xu©n To¶n, 1983. Quarzit thø sinh vïng TÊn Mµi vµ mét sè kho¸ng s¶n liªn quan ®Õn chóng. LuËn ¸n TiÕn sÜ, Th viÖn quèc gia, Hµ Néi.

TT	Thµnh phÇn	Hµm lîng (%)
		MÉu 1	MÉu 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11	SiO₂ Al₂O₃ MgO Fe₂O₃ FeO Pb Hg As K₂O §é Èm MKN	65,32 19,44 1,36 2,70 0,54 2,03 ppm 1,93 ppm <1 ppm 1,52 0,56 6,15		64,32 17,51 2,01 2,08 0,62 2,07 ppm 2,00 ppm <1 ppm 1,49 0,75 6,66