§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) ® Al2O3 + H2O

(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.