§ÆC §IÓM CORINDON VïNG QUú CH¢U Vµ MèI LI£N QUAN VíI NGUåN GèC THµNH T¹O
PH¹M V¡N LONG1, HOµNG QUANG VINH2,
G. GIULIANI3, BïI §øC TOµN1
1. Tæng c«ng ty §¸ quý vµ Vµng ViÖt Nam,91 §inh Tiªn Hoµng, Hµ Néi
2. ViÖn §Þa chÊt, Trung t©m KHTN vµ CN QG, Hoµng Quèc ViÖt, Hµ Néi
3IRD et CRPG/CNRS, BP20, 54501 Vandoeuvre, Ph¸p
Tãm t¾t: Bµi b¸o tr×nh bµy nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu mét sè ®Æc ®iÓm tinh thÓ kho¸ng vËt häc cña corindon vïng má Quú Ch©u. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cho thÊy corindon trong vïng thêng ®Æc trng bëi sù chiÕm u thÕ cña Cr2O3 so víi Fe2O3 vµ TiO2 vµ mèi t¬ng quan vÒ hµm lîng gi÷a chóng lµ t¬ng quan nghÞch. H×nh th¸i tinh thÓ corindon Quú Ch©u thêng lµ h×nh ghÐp cña c¸c mÆt song diÖn, mÆt thoi vµ l¨ng trô t¹o nªn c¸c tinh thÓ cã tÝnh c©n ®èi cao. B»ng ph¬ng ph¸p phæ Raman ®· ph¸t thiÖn ®îc c¸c bao thÓ gåm anatas, apatit, boemit, brookit, calcit, corindon, diaspor, dolomit, graphit, monazit, muscovit, phlogopit, pyrit, rutil, zircon, zoisit. Khi nghiªn cøu thµnh phÇn c¸c bao thÓ ®a pha ta thÊy c¸c bao thÓ hai pha cã hîp phÇn khÝ thêng lµ CO2, H2S vµ bao thÓ láng ®a pha chøa tæ hîp CO2-H2S-COS-S8-AlO(OH). C¸c kÕt qu¶ trªn cho phÐp luËn gi¶i vÒ nguån gèc biÕn chÊt vµ biÕn chÊt tiÕp xóc trao ®æi cña corindon trong vïng.
Më §ÇU
Nghiªn cøu ®Æc ®iÓm tinh thÓ kho¸ng vËt cã mét ý nghÜa quan träng trong viÖc luËn gi¶i ®iÒu kiÖn thµnh t¹o vµ nguån gèc má. C¸c ®Æc ®iÓm tinh thÓ kho¸ng vËt häc bao gåm ®Æc ®iÓm h×nh th¸i c¸c ®¬n tinh thÓ hoÆc tËp hîp c¸c ®¬n tinh thÓ, còng nh c¸c tÝnh chÊt vËt lý, hãa häc, mµu s¾c, sù ph©n ®íi mµu, c¸c biÕn ®æi vÒ thµnh phÇn nguyªn tè ho¸ häc liªn quan ®Õn c¸c tÝnh chÊt vËt lý, ®iÒu kiÖn m«i trêng thµnh t¹o,... KÕt qu¶ nghiªn cøu ®Æc ®iÓm tinh thÓ kho¸ng vËt sÏ gãp phÇn cho viÖc kh«i phôc l¹i ®iÒu kiÖn m«i trêng thµnh t¹o tinh thÓ còng nh tæ hîp kho¸ng vËt ®i kÌm, ®Þnh híng cho c«ng t¸c th¨m dß vµ khai th¸c kho¸ng s¶n.
C¸C §ÆC §IÓM CñA CORINDON QUú CH¢U
1. §Æc ®iÓm thµnh phÇn ho¸ häc
KÕt qu¶ ph©n tÝch cho thÊy c¸c t¹p chÊt chÝnh trong corindon Quú Ch©u lµ c¸c nguyªn tè Cr, Fe, Ti vµ ®ã còng lµ c¸c nguyªn tè t¹o mµu cña corindon. Trong corindon Quú Ch©u, Cr lµ nguyªn tè t¹o mµu chÝnh (gÆp trong hÇu hÕt c¸c mÉu nghiªn cøu), víi hµm lîng dao ®éng tõ 0,05-0,28%. Mµu ®á cña corindon (rubi) ®îc t¹o nªn do sù thay thÕ ®ång h×nh cña Cr3+ cho Al3+ trong cÊu tróc tinh thÓ hoÆc khi Cr ®i cïng víi mét sè nguyªn tè kh¸c, nhng hµm lîng Cr tréi h¬n. Sau Cr, Fe vµ Ti còng lµ 2 nguyªn tè thêng gÆp, víi hµm lîng dao ®éng tõ 0,05-0,23% ®èi víi Ti (TiO2) vµ 0,06-1,07% ®èi víi Fe (Fe2O3). Sù kÕt hîp cña Cr, Fe, Ti trong cïng mét mÉu t¹o cho corindon cã mµu hång hoÆc hång phít tÝm tuú thuéc vµo hµm lîng cña chóng.
Khi xem xÐt mèi t¬ng quan cña Cr2O3 víi Fe2O3 vµ TiO2, ta thÊy hµm lîng Cr2O3 thêng tréi h¬n so víi Fe2O3 vµ TiO2 vµ mèi t¬ng quan gi÷a chóng lµ t¬ng quan nghÞch, theo ®ã nh÷ng mÉu cã hµm lîng Cr2O3 cao th× t¬ng øng víi c¸c hµm lîng Fe2O3, TiO2 thÊp (H×nh 1). Bªn c¹nh ®ã, tõ c¸c t¬ng quan trªn ta còng nhËn thÊy lµ TiO2 thêng ®i cïng víi Cr2O3 h¬n so víi Fe2O3. §iÒu nµy ®· gi¶i thÝch sù chiÕm u thÕ cña rubi so víi saphir lam vµ saphir c¸c mµu kh¸c trong khu vùc nghiªn cøu. H¬n n÷a sù cã mÆt ®ång thêi cña Cr2O3 vµ TiO2 còng gi¶i thÝch sù chiÕm u thÕ cña t«ng mµu ®á phít tÝm cña rubi Quú Ch©u rÊt ®îc a chuéng trªn th¬ng trêng.



H×nh 1. T¬ng quan gi÷a Cr2O3 víi Fe2O3 (tr¸i) vµ TiO2 (ph¶i)
2. §Æc ®iÓm h×nh th¸i tinh thÓ
Trªn c¬ së quan s¸t trùc tiÕp víi c¸c tinh thÓ cã kÝch thíc lín vµ quan s¸t díi kÝnh hai m¾t víi c¸c tinh thÓ cã kÝch thíc nhá ®· x¸c ®Þnh ®îc d¹ng quen cña corindon vïng nghiªn cøu (H×nh 2). C¸c tinh thÓ phæ biÕn thêng lµ h×nh ghÐp cña c¸c h×nh ®¬n l¨ng trô s¸u ph¬ng víi h×nh mÆt thoi vµ h×nh ®«i mÆt (c¸c tinh thÓ d¹ng A, B, C, D). Bªn c¹nh d¹ng phæ biÕn trªn, ®«i khi ta còng gÆp c¸c tinh thÓ lµ d¹ng ghÐp cña h×nh mÆt thoi vµ h×nh ®«i mÆt (tinh thÓ d¹ng E), khi ®ã tho¹t nh×n tinh thÓ rubi rÊt gièng víi tinh thÓ d¹ng b¸t diÖn cña spinel.
Khi xem xÐt c¸c d¹ng quen cña tinh thÓ ë c¸c ®iÓm má kh¸c nhau trong vïng nghiªn cøu, ta thÊy ë c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau th× c¸c tinh thÓ cã d¹ng thêng gÆp kh¸c nhau. NÕu nh ë khu ®åi TØ ta thêng gÆp tinh thÓ ë tÊt c¶ c¸c d¹ng A, B, C, D, E th× ë c¸c khu kh¸c nh b·i TriÖu, b¶n GiÐ ta chØ gÆp tinh thÓ ë c¸c d¹ng B,C,D; tinh thÓ d¹ng A Ýt phæ biÕn h¬n, cßn tinh thÓ d¹ng E th× hÇu nh kh«ng gÆp.
ë c¸c tinh thÓ cã mÆt thoi ph¸t triÓn (d¹ng B) vµ mÆt song diÖn ph¸t triÓn (d¹ng C), ta thêng quan s¸t thÊy c¸c vÕt khÝa ngang trªn mÆt l¨ng trô hoÆc c¸c dÊu vÕt sinh trëng cßn sãt l¹i trªn h×nh ®«i mÆt. HoÆc khi mÆt l¨ng trô kÐm ph¸t triÓn, tinh thÓ trë nªn bÑt d¹ng tÊm, ta sÏ quan s¸t ®îc dÊu hiÖu sinh trëng c¶ trªn mÆt l¨ng trô lµ h×nh ®«i mÆt (d¹ng B). Khi ®ã, trªn mÆt l¨ng trô cÊu tróc sinh trëng sÏ cã h×nh lôc gi¸c, cßn trªn mÆt song diÖn cÊu tróc sinh trëng sÏ cã h×nh tam gi¸c.

3. C¸c ®Æc ®iÓm ngäc häc
Mµu s¾c
Mét ®Æc ®iÓm dÔ nhËn thÊy cña corindon vïng Quú Ch©u lµ cã phæ mµu t¬ng ®èi hÑp víi mµu chñ ®¹o lµ mµu ®á (rubi), mét sè mµu kh¸c hay gÆp lµ saphir hång, saphir hång tÝm.
§Æc ®iÓm ph©n ®íi mµu cña corindon Quú Ch©u thêng kh«ng râ rµng, mµ nhiÒu khi chóng chØ lµ c¸c ®èm, vÕt mµu cã h×nh d¹ng kh¸c nhau. §èi víi rubi hoÆc saphir cã t«ng mµu hång hoÆc hång phít tÝm, thêng xuÊt hiÖn c¸c ®íi mµu lam víi t«ng mµu tèi tíi trung b×nh. C¸c ®íi mµu nµy thêng cã kÝch thíc kh«ng ®Òu nhau tõ réng ®Õn hÑp víi ranh giíi gi÷a c¸c ®íi mµu râ nÐt; chóng thêng ph©n bè theo c¸c mÆt sinh trëng.
§Æc ®iÓm bªn trong
C¸c dÊu hiÖu sinh trëng. C¸c dÊu hiÖu sinh trëng trong corindon Quú Ch©u chñ yÕu lµ c¸c ®êng sinh trëng th¼ng, d¹ng gãc hoÆc d¹ng sinh trëng xo¾n (¶nh 4). ChÝnh c¸c cÊu tróc sinh trëng bªn trong viªn ®¸ cung cÊp th«ng tin cho viÖc kh«i phôc l¹i d¹ng thêng gÆp cña tinh thÓ vïng nghiªn cøu. Nh×n chung, c¸c dÊu hiÖu sinh trëng trong corindon vïng nghiªn cøu thêng ph¸t triÓn song song víi c¸c mÆt song diÖn vµ c¸c mÆt thoi.
§Æc ®iÓm song tinh trong corindon Quú Ch©u kh«ng ®Æc trng, nÕu cã th× thêng ph¸t triÓn c¸c song tinh sinh trëng. Ph©n bè trïng víi c¸c mÆt ph¼ng song tinh nµy thêng lµ c¸c bao thÓ boemit mµu tr¾ng d¹ng kim, que th«. So víi corindon Lôc Yªn vµ mét sè vïng kh¸c trªn thÕ giíi th× kim, que boemit trong corindon Quú Ch©u thêng ng¾n vµ th« h¬n.

§Æc ®iÓm bao thÓ.
KÕt qu¶ nghiªn cøu ®· x¸c lËp ®îc tæ hîp bao thÓ trong corindon Quú Ch©u gåm:- C¸c bao thÓ tiÒn sinh vµ ®ång sinh cã: anatas, apatit, brookit, calcit, corindon, diaspor, dolomit, graphit, monazit, muscovit, phlogopit, pyrit, rutil, zircon, zoisit, bao thÓ láng. Mét sè c¸c nghiªn cøu kh¸c cßn ph¸t hiÖn ®îc nephelin, sphen [1].
- C¸c bao thÓ hËu sinh cã: kim que boemit, tinh thÓ ©m, sîi rutil, bao thÓ d¹ng v©n tay, c¸c khe nøt bÞ lÊp ®Çy...
Calcit: Lµ mét trong nh÷ng bao thÓ phæ biÕn nhÊt vµ ph¸t hiÖn ®îc ë hÇu nh trong tÊt c¶ c¸c mÉu nghiªn cøu. C¸c bao thÓ calcit thêng ë nhiÒu d¹ng tinh thÓ kh¸c nhau, cã thÓ lµ c¸c tinh thÓ t¬ng ®èi hoµn chØnh víi c¸c hÖ thèng c¸t khai ®Æc trng, hoÆc ë d¹ng tinh thÓ kh«ng hoµn chØnh do bÞ gÆm mßn. B»ng ph¬ng ph¸p phæ Raman ph¸t hiÖn trong corindon Quú Ch©u c¸c bao thÓ calcit thêng ph©n bè cïng víi c¸c bao thÓ anatas, apatit, rutil, zircon, corindon.
Rutil: Trong corindon Quú Ch©u rutil tån t¹i ë nhiÒu d¹ng kh¸c nhau, bao gåm: d¹ng tinh thÓ hoµn chØnh, d¹ng kim, que hoÆc d¹ng sîi, do kÕt qu¶ cña sù ph¸ huû dung dÞch cøng. Khi ë d¹ng tinh thÓ hoµn chØnh, c¸c bao thÓ rutil thêng cã mµu n©u ®á ®Æc trng, ¸nh kim lo¹i ®Õn b¸n kim m¹nh vµ ë nhiÒu bao thÓ cßn quan s¸t ®îc hiÖn tîng song tinh d¹ng gèi. C¸c bao thÓ rutil nµy cã thÓ lµ nh÷ng tinh thÓ trßn c¹nh hoÆc gãc c¹nh, ®iÒu ®ã chøng tá chóng cã thÓ ®îc thµnh t¹o ë c¸c giai ®o¹n kh¸c nhau so víi tinh thÓ corindon. Trong corindon Quú Ch©u rutil thêng ®i cïng víi zircon, calcit, corindon.
Lo¹i bao thÓ rutil thø hai lµ c¸c bao thÓ d¹ng kim, que hoÆc d¹ng sîi. C¸c bao thÓ nµy h×nh thµnh do qu¸ tr×nh ph¸ huû dung dÞch cøng ë c¸c giai ®o¹n nguéi l¹nh vÒ sau. Sù xuÊt hiÖn vµ tËp trung cña c¸c bao thÓ nµy t¹o nªn c¸c hiÖn tîng mµng m©y, mµng ch¸o... kh¸ phæ biÕn ë corindon Quú Ch©u.
Apatit: Trong corindon Quú Ch©u c¸c bao thÓ apatit cã thÓ võa lµ c¸c bao thÓ tiÒn sinh võa lµ c¸c bao thÓ ®ång sinh. ë c¸c bao thÓ tiÒn sinh, chóng thêng bÞ gÆm mßn vµ kh«ng cßn h×nh d¹ng hoµn chØnh; trong khi ®ã ®èi víi nh÷ng bao thÓ ®ång sinh chóng vÉn cßn gi÷ ®îc d¹ng tinh thÓ l¨ng trô s¸u ph¬ng hoµn chØnh ban ®Çu. C¸c bao thÓ apatit thêng cã mµu vµng rÊt nh¹t ®Õn kh«ng mµu, trong suèt vµ cã ®é næi thÊp. VÒ ®Æc ®iÓm ph©n bè, ë Quú Ch©u c¸c bao thÓ apatit thêng ®i cïng víi c¸c bao thÓ calcit, rutil vµ zircon, trong ®ã tæ hîp phæ biÕn nhÊt lµ apatit + calcit.
Zircon: PhÇn lín c¸c bao thÓ zircon lµ nh÷ng bao thÓ tiÒn sinh vµ chóng thêng bÞ gÆm mßn kh«ng cßn d¹ng tinh thÓ hoµn chØnh. C¸c bao thÓ zircon thêng kh«ng mµu, trong suèt, ®é næi cao vµ ¸nh kim c¬ng m¹nh. Bªn c¹nh ®ã mét dÊu hiÖu ®Æc trng cña c¸c bao thÓ zircon lµ hiÖn tîng xuÊt hiÖn c¸c riÒm phãng x¹ d¹ng quÇng bao quanh h¹t bao thÓ. C¸c vµnh nµy xuÊt hiÖn do hiÖn tîng ph©n r· c¸c nguyªn tè phãng x¹ trong thµnh phÇn cña chÝnh bao thÓ, khi ®ã c¸c øng suÊt t¹o ra ®· lµm t¨ng thÓ tÝch cña c¸c bao thÓ vµ lµm xuÊt hiÖn c¸c ph¸ huû xung quanh chóng. T¹i Quú Ch©u bao thÓ zircon thêng ph©n bè cïng víi c¸c bao thÓ rutil vµ calcit.

Bªn c¹nh c¸c bao thª chÝnh kÓ trªn, trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu b»ng ph¬ng ph¸p Raman cßn gÆp c¸c bao thÓ anatas, brookit, corindon, diaspor, dolomit, graphit, phlogopit, pyrit, zoisit,...HÇu hÕt c¸c bao thÓ nµy lÇn ®Çu tiªn ®îc chóng t«i ph¸t hiÖn vµ m« t¶. C¸c bao thÓ pyrit thêng cã d¹ng tinh thÓ lËp ph¬ng kh«ng hoµn chØnh do c¸c c¹nh, ®Ønh ®· bÞ ¨n mßn Ýt nhiÒu. C¸c bao thÓ graphit thêng tËp trung thµnh tõng ®¸m, víi tinh thÓ d¹ng v¶y máng xÕp chång lªn nhau (¶nh 2). C¸c bao thÓ dolomit còng thêng cã d¹ng lËp ph¬ng bÞ gÆm mßn vµ ph¸t triÓn trïng víi c¸c ®íi sinh trëng trong tinh thÓ chñ (¶nh 3).
Bao thÓ khÝ-láng: C¸c bao thÓ khÝ-láng trong corindon Quú Ch©u tån t¹i ë hai d¹ng lµ bao thÓ nguyªn sinh vµ bao thÓ thø sinh. C¸c bao thÓ khÝ-láng nguyªn sinh h×nh thµnh ®ång thêi víi qu¸ tr×nh trëng thµnh cña tinh thÓ corindon vµ ®îc tinh thÓ chñ bao l¹i. C¸c bao thÓ d¹ng nµy thêng lµ bao thÓ mét pha hoÆc hai pha, ®«i khi ®a pha víi h×nh d¹ng ®Æc trng lµ h×nh cÇu hoÆc d¹ng dÑt hoÆc nhiÒu khi lµ ë d¹ng tinh thÓ ©m. C¸c bao thÓ khÝ-láng thø sinh lµ nh÷ng bao thÓ xuÊt hiÖn sau khi tinh thÓ corindon ®· hoµn toµn trëng thµnh. Sù xuÊt hiÖn cña chóng liªn quan tíi c¸c khe nøt bÞ lÊp ®Çy bëi c¸c chÊt láng vµ sau ®ã bÞ hµn g¾n l¹i. C¸c bao thÓ nµy thêng ë d¹ng c¸c bao thÓ v©n tay, l«ng chim...
Thµnh phÇn cña c¸c bao thÓ khÝ-láng víi pha khÝ ®îc x¸c ®Þnh thêng lµ CO2, H2S.CO2 ®îc ghi nhËn bëi ®Ønh ®êng cong Raman t¹i 3580-3700 cm-1, cßn H2S ®îc x¸c ®Þnh bëi ®Ønh Raman t¹i 2603 cm-1. LÇn ®Çu tiªn ph¸t hiÖn ®îc bao thÓ ®a pha chøa tæ hîp CO2-H2S-COS-S8-AlO(OH) trong corindon ë c¶ Quú Ch©u vµ Lôc Yªn, chóng võa lµ c¸c bao thÓ nguyªn sinh võa lµ thø sinh. Lµ bao thÓ nguyªn sinh, chóng thêng ph¸t triÓn cïng víi c¸c cÊu tróc sinh trëng cña corindon.
Mét d¹ng bao thÓ kh¸c còng hay gÆp trong corindon Quú Ch©u lµ c¸c bao thÓ cã cÊu t¹o d¹ng sao 6 c¸nh ph¸t triÓn tõ trung t©m cña tinh thÓ. C¸c c¸nh s¾p xÕp ®Þnh híng nµy ®îc t¹o nªn tõ tËp hîp c¸c bao thÓ d¹ng èng nhá li ti chøa CO2, H2O vµ c¸c bao thÓ carbonat nh calcit, dolomit, silicat (K-Al-Fe), siderit...
BµN LUËN
Trong corindon Quú Ch©u, c¸c nguyªn tè t¹o mµu chÝnh lµ Cr, Fe vµ Ti. Mét sè c¸c nguyªn tè kh¸c còng thêng gÆp, nhng ë møc hµm lîng thÊp h¬n. XÐt vÒ hµm lîng th× chóng tu©n thñ theo d·y Cr
® Fe ® Ti, cßn ®é phæ biÕn l¹i tu©n thñ theo d·y ® Cr ® Ti ® Fe, theo ®ã Cr cã mÆt phæ biÕn nhÊt, tiÕp theo ®Õn Ti råi ®Õn Fe. Khi xÐt mèi t¬ng quan vÒ hµm lîng gi÷a Cr so víi Fe vµ Ti th× ta thÊy chóng cã mèi t¬ng quan nghÞch, nghÜa lµ ë nh÷ng mÉu cã hµm lîng Cr cao th× l¹i cã hµm lîng Fe, Ti thÊp vµ ngîc l¹i. Trong c¸c mèi t¬ng quan ®ã, mèi t¬ng quan gi÷a Cr víi Fe ®îc thÓ hiÖn râ rµng h¬n mèi t¬ng quan gi÷a Cr víi Ti.
So víi corindon ë mét sè má kh¸c nhau trªn thÕ giíi [2, 4] th× corindon Quú Ch©u cã hµm lîng Cr2O3 vµo lo¹i cao. Hµm lîng nµy thÊp h¬n so víi corindon má Mogok (Myanmar) vµ Mangari (Kenya) vµ t¬ng ®¬ng víi corindon má Mysore (Ên §é) [4]. Bªn c¹nh ®ã Ti trong corindon Quú Ch©u l¹i hay gÆp h¬n vµ cã hµm lîng cao h¬n h¼n. §iÒu nµy dÉn ®Õn kÕt qu¶ lµ mµu ®á cña rubi Quú Ch©u thêng kh«ng ®Ëm b»ng rubi Myanmar vµ Kenya, nhng ngîc l¹i ë rubi Quú Ch©u thêng xuÊt hiÖn ¸nh phít tÝm vµ chÝnh s¾c mµu nµy l¹i hÊp dÉn h¬n vµ ®îc a chuéng h¬n trªn th¬ng trêng. So s¸nh thµnh phÇn c¸c nguyªn tè cña corindon Quú Ch©u vµ Lôc Yªn [Ph¹m V¨n Long 2001, Lu tr÷ Bé C«ng nghiÖp] ta còng nhËn thÊy sù kh¸c nhau râ rÖt. Hµm lîng Cr trong corindon Lôc Yªn dao ®éng trong mét kho¶ng réng h¬n, vµ bªn c¹nh ®ã Fe vµ Ti còng thêng ®i cïng víi Cr h¬n (trong hÇu hÕt c¸c mÉu nghiªn cøu ®Òu cã mÆt c¶ ba nguyªn tè). §iÒu nµy lý gi¶i mét thùc tÕ lµ phæ mµu cña corindon Lôc Yªn réng h¬n. T¹i Lôc Yªn ta dÔ d¹ng gÆp rubi vµ saphir (kÓ c¶ saphir c¸c mµu kh¸c nhau) trong khi ®ã ë Quú Ch©u chØ gÆp rubi lµ chñ yÕu, nÕu cã saphir th× chØ cã c¸c t«ng mµu hång, hång phít tÝm; saphir lam gÆp h¹n chÕ h¬n.
2. D¹ng tinh thÓ phæ biÕn cña corindon Quú Ch©u lµ c¸c tinh thÓ kiÓu Burma. §Æc trng cña c¸c tinh thÓ kiÓu nµy lµ tÝnh c©n ®èi cao cña chóng víi c¸c mÆt ph¸t triÓn lµ mÆt thoi, song diÖn vµ mÆt l¨ng trô. Mét sè tinh thÓ cã mÆt thoi vµ mÆt l¨ng trô rÊt ph¸t triÓn t¹o nªn c¸c tinh thÓ cã d¹ng b¸t diÖn gièng tinh thÓ spinel. C¸c tinh thÓ nµy thêng phæ biÕn trong c¸c ®¸ hoa gÇn ®íi tiÕp xóc víi c¸c thµnh t¹o pegmatit. C¸c tinh thÓ corindon Quú Ch©u thêng bÞ nøt vì m¹nh, ë nh÷ng tinh thÓ phÇn nµo cßn gi÷ ®îc h×nh d¹ng ban ®Çu th× còng cã ®é r¹n nøt cao. C¸c m¶nh vì cña corindon trong sa kho¸ng thêng s¾c c¹nh vµ Ýt bÞ mµi trßn. §iÒu nµy chøng tá sau khi h×nh thµnh corindon trong khu vùc ®· tr¶i qua c¸c t¸c ®éng m¹nh mÏ cña c¸c ho¹t ®éng kiÕn t¹o lµm giËp vì c¸c tinh thÓ corindon tríc ®ã vµ cung cÊp cho sa kho¸ng. C¸c sa kho¸ng nµy ph©n bè kh«ng xa c¸c thµnh t¹o gèc (do hÇu nh chóng kh«ng bÞ mµi trßn).
So víi má Lôc Yªn th× c¸c tinh thÓ corindon Lôc Yªn thêng cã xu híng ph¸t triÓn theo chiÒu dµi h¬n [Ph¹m V¨n Long, 2001] (ph¸t triÓn theo trôc c) víi c¸c mÆt lìng th¸p rÊt ph¸t triÓn vµ do vËy t¹o nªn c¸c tinh thÓ cã kÝch thíc lín h¬n so víi corindon ë Quú Ch©u. Khi so s¸nh víi d¹ng tinh thÓ cña corindon mét sè má kh¸c nhau trªn thÕ giíi [2] ta nhËn thÊy c¸c tinh thÓ corindon Quú Ch©u cã d¹ng gÇn t¬ng tù víi corindon má Mogok vµ Mong Hsu (Myanmar) còng víi c¸c tinh thÓ kiÓu Burma vµ cã tÝnh c©n ®èi cao.
3. C¸c bao thÓ ®· ph¸t hiÖn ®îc trong corindon Quú Ch©u rÊt phong phó vµ ®a d¹ng, víi hai tæ hîp bao thÓ ®Æc trng cho hai kiÓu nguån gèc lµ biÕn chÊt vµ biÕn chÊt tiÕp xóc trao ®æi. Tæ hîp bao thÓ kiÓu nguån gèc biÕn chÊt gåm anatas + calcit + corindon + diaspor + rutil vµ c¸c bao thÓ láng chøa tæ hîp CO2-H2S-COS-S8-AlO(OH) còng nh c¸c bao thÓ d¹ng sao 6 c¸nh. Sù tån t¹i cña bao thÓ láng chøa tæ hîp CO2-H2S-COS-S8-AlO(OH) cho thÊy corindon ë ®©y h×nh thµnh trong mét hÖ khÐp kÝn trong ®iÒu kiÖn m«i trêng nghÌo H2O vµ Al, di chuyÓn trong dung dÞch CO2 ë nhiÖt ®é cao ®Ó thµnh t¹o corindon. C¸c bao thÓ d¹ng sao 6 c¸nh víi cÊu tróc vµ thµnh phÇn nh m« t¶ ë trªn chøng tá chóng h×nh thµnh trong m«i trêng biÕn chÊt ë ®é s©u t¬ng ®èi lín víi sù t¸c ®éng cña c¸c ¸p suÊt ®Þnh híng trong qu¸ tr×nh tinh thÓ corindon trëng thµnh [9]. Tæ hîp bao thÓ thø hai ®Æc trng cho kiÓu nguån gèc biÕn chÊt tiÕp xóc trao ®æi gåm calcit + apatit + phlogopit + pyrit [10]. Kho¸ng vËt phlogopit ph¸t triÓn phæ biÕn cïng víi corindon t¹o thµnh c¸c cÊu tróc d¹ng d¶i, m¹ch nhá ®Þnh híng trong ®¸ gèc t¹i c¸c ®íi tiÕp xóc. H¬n n÷a, sù cã mÆt cña bao thÓ pyrit lµ mét b»ng chøng chøng tá viÖc thµnh t¹o corindon ë Quú Ch©u liªn quan ®Õn qu¸ tr×nh biÕn chÊt tiÕp xóc trao ®æi, bëi lÏ pyrit lµ kho¸ng vËt phô rÊt phæ biÕn trong c¸c ®íi skarn. DÊu hiÖu nµy cho thÊy corindon ë ®©y ®îc thµnh t¹o trong m«i trêng kh« do qu¸ tr×nh khuÕch t¸n nguyªn tè gi÷a hai m«i trêng chªnh lÖch nhau vÒ mÆt ho¸ häc. Sù cã mÆt cña c¸c bao thÓ láng ë hai d¹ng nguyªn sinh vµ thø sinh vµ h¬n n÷a lµ sù phæ biÕn cña c¸c bao thÓ corindon ®· chøng tá tÝnh ®a kú vµ ®a nguån trong qu¸ tr×nh h×nh thµnh corindon ë ®©y.
Khi so s¸nh ®Æc ®iÓm bao thÓ trong corindon má Quú Ch©u víi corindon má Lôc Yªn vµ víi mét sè má kh¸c nhau trªn thÕ giíi nh Mogok (Myanmar), Kenya, Nepal [2], ta dÔ nhËn thÊy sù gièng nhau gi÷a chóng. Sù gièng nhau ë ®©y ®îc thÓ hiÖn trªn hai mÆt lµ tæ hîp céng sinh c¸c bao thÓ vµ ®Æc ®iÓm cña tõng bao thÓ riªng biÖt, trong ®ã c¸c bao thÓ rutil còng thêng gÆp ë nhiÒu d¹ng kh¸c nhau: d¹ng tinh thÓ vµ d¹ng kim, que hoÆc d¹ng sîi t¹o c¸c hiÖu øng mµng ch¸o, mµng s÷a. C¸c bao thÓ apatit còng thêng ë d¹ng tinh thÓ l¨ng trô s¸u ph¬ng hoµn chØnh hoÆc ®· bÞ mµi trßn Ýt nhiÒu, kh«ng mµu hoÆc mµu vµng s¸ng. C¸c bao thÓ calcit còng thêng kh«ng mµu, dÊu hiÖu c¸t khai nhiÒu khi cßn quan s¸t râ. C¸c bao thÓ zircon còng thêng phæ biÕn vµ ®Æc trng bëi c¸c riÒm phãng x¹ bao quanh h¹t bao thÓ. Bªn c¹nh sù gièng nhau nh trªn, corindon Quú Ch©u thêng chøa bao thÓ zoisit mµ ngêi ta cha ph¸t hiÖn ®îc trong corindon ë c¸c má nªu trªn. Do vËy, cã thÓ coi zoisit lµ bao thÓ ®Æc trng cho corindon Quú Ch©u.
4. Tõ sù xem xÐt c¸c ®Æc ®iÓm tinh thÓ kho¸ng vËt cña corindon Quú Ch©u vµ so s¸nh víi corindon Lôc Yªn vµ mét sè má kh¸c nhau trªn thÕ giíi nªu trªn, ta thÊy chóng cã nh÷ng nÐt t¬ng ®ång. §iÒu nµy cã thÓ ®i ®Õn mét kÕt luËn corindon Quú Ch©u h×nh thµnh cã liªn quan tíi Ýt nhÊt hai kiÓu nguån gèc lµ biÕn chÊt vµ biÕn chÊt tiÕp xóc trao ®æi. Theo ®ã, qu¸ tr×nh biÕn chÊt khu vùc diÔn ra sím h¬n ®· dÉn ®Õn sù ch«n vïi vµ biÕn ®æi c¸c tÇng ®¸ trÇm tÝch giµu thµnh phÇn carbonat thµnh ®¸ phiÕn kÕt tinh chøa thÊu kÝnh ®¸ hoa (hÖ tÇng Bï Kh¹ng). §Ó thµnh t¹o corindon, hµm lîng Al2O3 tríc ®ã ®· ®îc t¨ng lªn ®¸ng kÓ do qu¸ tr×nh phong ho¸ trong m«i trêng karst h×nh thµnh c¸c tæ hîp kho¸ng vËt boemit, diaspor, gibsit. Trong qu¸ tr×nh biÕn chÊt th× ®¸ carbonat sÏ biÕn thµnh ®¸ hoa, c¸c ®¸ trÇm tÝch kh¸c sÏ biÕn thµnh ®¸ phiÕn hoÆc gnei vµ c¸c kho¸ng vËt nh«m ngËm níc sÏ chuyÓn thµnh corindon theo s¬ ®å:
2AlO(OH)
(boemit, diaspor) corindon
Qu¸ tr×nh biÕn chÊt còng ®ång thêi lµ tiÒn ®Ò cho sù thµnh t¹o c¸c x©m nhËp granit cao nh«m trong khu vùc. Chóng cã thÓ lµ c¸c s¶n phÈm nãng ch¶y s©u tõ c¸c thµnh phÇn ban ®Çu lµ c¸c ®¸ gneis vµ c¸c ®¸ phiÕn kÕt tinh cao nh«m. ChÝnh c¸c dung dÞch hËu magma liªn quan tíi c¸c ho¹t ®éng x©m nhËp nµy víi thµnh phÇn giµu chÊt bèc vµ cã ho¹t tÝnh cao xuyªn vµo c¸c ®¸ v©y quanh víi thµnh phÇn carbonat (®¸ hoa), c¸c ®¸ v©y quanh nµy sÏ bÞ t¸c ®éng bëi c¸c dung dÞch nhiÖt dÞch dÉn ®Õn sù biÕn ®æi thµnh phÇn hoÆc t¸i kÕt tinh. KiÓu vµ møc ®é cña sù biÕn ®æi phô thuéc vµo nhiÖt ®é vµ thµnh phÇn cña dung dÞch nhiÖt dÞch còng nh thµnh phÇn cña ®¸ v©y quanh. M«i trêng carbonat lµ m«i trêng thuËn lîi cho sù biÕn ®æi. NÕu c¸c ®¸ carbonat giµu hîp phÇn magnesi (®¸ hoa dolomit) sÏ dÉn ®Õn sù h×nh thµnh c¸c kho¸ng vËt chøa magnesi nh spinel, forsterit,... Trong qu¸ tr×nh nµy, dung thÓ hËu magma sÏ lµ nguån cung cÊp c¸c hîp phÇn t¹o c¸c kho¸ng vËt silicat còng nh cung cÊp hîp phÇn nh«m ®Ó h×nh thµnh corindon.
V¡N LIÖU
1. Dao N. Q., Delaigue L.; 2001.
Etudes des inclusions dans les rubis Vietnamiens par spectrometries optiques. Inter.Workshop on Mat. Char. by Solid state Spectr.: Gem and Mineral of Vietnam. Hanoi.2. Hughes R. W., 1997. Ruby and Sapphire. White Lotus, Bangkok.
3. Kane R. E. et al., 1991. Ruby and fancy sapphire from Vietnam. Gems & Gemology, 27/3:136-155.
4. Muhlmeister Sam et al., 1998. Separating natural and synthetic ruby on the basis of trace-elements chemistry. Gems & Gemmology, 34/2 : 80-101.
5. NguyÔn Ngäc Trêng, NguyÔn ThÞ Minh ThuyÕt, Ph¹m V¨n Long; 1998. §Æc ®iÓm tiªu h×nh tinh thÓ corindon khu vùc Yªn B¸i. TC §Þa chÊt, A/245 : 42-48. Hµ Néi.
6. Ph¹m V¨n Long, 1996. KÕt qu¶ nghiªn cøu bíc ®Çu vÒ ®iÒu kiÖn thµnh t¹o vµ nguån gèc corindon Lôc Yªn. TC §Þa chÊt, A/237 : 71-74. Hµ Néi.
7. Ph¹m V¨n Long, 1997. §Æc ®iÓm bao thÓ cña rubi, saphir Lôc Yªn vµ Quú Ch©u. B¸o c¸o Héi th¶o "Nh÷ng thµnh tùu míi nhÊt trong nghiªn cøu ®Þa chÊt ®¸ quý ë ViÖt Nam", Héi chî §¸ quý vµ HTS ViÖt Nam lÇn I, Tæng c«ng ty §¸ quý vµ Vµng ViÖt Nam. Hµ Néi.
8. Ph¹m V¨n Long, 1999. §Æc ®iÓm bao thÓ rubi, saphir Lôc Yªn. TC §Þa chÊt, A/252 : 21-28, Hµ Néi.
9. Ph¹m V¨n Long, 2000. §iÒu kiÖn thµnh t¹o vµ nguån gèc cña saphir trong bazan miÒn Nam ViÖt Nam. TC §Þa chÊt, A/258 : 5-6. Hµ Néi.
10. Ph¹m V¨n Long, 2002. Nghiªn cøu ®Æc ®iÓm bao thÓ cña rubi, saphir ViÖt Nam b»ng ph¬ng ph¸p phæ Raman. B¸o c¸o HN quang häc vµ quang phæ toµn quèc lÇn thø III, Nha Trang.