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

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





Chuyên ngành: Khoáng vật học
Mã số: 62 44 57 05




TÓM TẮT
LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

HÀ NỘI, 2009

Công trình được hoàn thành tại: Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học
Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.


Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Ngụy Tuyết Nhung
PGS.TS. Nguyễn Ngọc Khôi

Phản biện 1: PGS.TSKH. Nguyễn Văn Nhân


Phản biện 2: PGS.TS. Phạm Hồng Huấn


Phản biện 3: TSKH. Trần Trọng Hòa


Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp nhà nước chấm luận án tiến sĩ họp tại:
P418, nhà T1, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, 334 Nguyễn Trãi, Thanh
Xuân, Hà Nội.


Vào hồi: 9 giờ 00 ngày 25 tháng 8 năm 2009




Có thể tìm luận án tại:

- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Trung tâm Thông tin lưu trữ - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội




DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ
CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

1. Ngụy Tuyết Nhung, Nguyễn Thị Minh Thuyết (2005), “Xác định các biến
loại tourmalin chất lượng ngọc vùng Lục Yên bằng phương pháp nhiễu xạ
rơnghen”, Tạp chí Địa chất, loạt A, số 289. 7-8/2005.
2. Ngụy Tuyết Nhung, Nguyễn Thị Minh Thuyết, Nguyễn Ngọc Trường, Vũ
Ngọc Anh, Nguyễn Văn Nam (2005), “Đặc điểm thành phần khoáng vật của
pegmatit chứa đá quý vùng Lục Yên”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa
học 60 năm Địa chất Việt Nam. 2005.
3. Ngụy Tuyết Nhung, Nguyễn Văn Nam, Nguyễn Ngọc Khôi, Phan Văn
Quýnh, Nguyễn Thị Minh Thuyết, Vũ Văn Tích (2006), “Characteristics
of Corundum from Primary Deposit in Truc Lau Area, Northern Vietnam”,
The 1st International Gem and Jewelry Conference GIT 2006. Bangkok,
Thailand, 6-9 December, 2006.
4. Nguyễn Ngọc Khôi, Ngụy Tuyết Nhung, Phan Văn Quýnh, Nguyễn Thị
Minh Thuyết (2006), ”Phuoc Hiep Occurence – A New Source of Gem
Corundums from Metapelite – Hosted Deposit Type in Vietnam”, The 1st
International Gem and Jewelry Conference GIT 2006. Bangkok, Thailand,
6-9 December, 2006.
5. Nguyễn Ngọc Khôi, Ngụy Tuyết Nhung, Nguyễn Thị Minh Thuyết, Phan
Văn Quýnh (2007) “Characteristics of corundums from Phuoc Hiep
occurrence (Quang Nam province)”, Tạp chí Khoa học, Vo 23, N.3, 2007.
6. Nguyễn Thị Minh Thuyết, Ngụy Tuyết Nhung, Nguyễn Ngọc Khôi (2007),

“Điều kiện nhiệt độ - áp suất thành tạo đá hoa chứa đá quý vùng mỏ Lục
Yên”, TC Các khoa học về Trái Đất, số3 (T29). 2007.












1
MỞ ĐẦU
Ruby, saphir - các biến loại của khoáng vật corindon - là loại đá quý có giá
trị vào hàng cao nhất, chỉ sau kim cương. Việt Nam được đánh giá là đất nước có
tiềm năng về ruby, saphir.
Trên lãnh thổ Việt Nam, corindon phân bố rải rác từ Bắc tới Nam nhưng tập
trung chủ yếu ở các tỉnh Yên Bái, Nghệ An và vùng Tây Nguyên:
• Ở Yên Bái, corindon gặp trong các loại granosyenit ở Tân Hương,
pegmatit syenit ở các vùng Lũng Cạn, Bãi Chuối, Lũng Đẩy (Lục Yên);
gặp trong đá gneis ở Trúc Lâu và trong các tầng đá hoa ở An Phú, Minh
Tiến, Liễu Đô, trong đó corindon trong đá hoa là loại có chất lượng cao.
• Ở Nghệ An, corindon các màu đỏ, hồng, lam gặp trong đá hoa vùng Quỳ
Châu có chất lượng cao.
• Ở Tây Nguyên, corindon các màu lam, lục, vàng tập trung trong vỏ
phong hóa basalt ở các vùng Di Linh (Lâm Đồng), Ma Lâm (Bình
Thuận), Đăk Tôn (Đăk Nông), Ngọc Yêu (KonTum), trong đó, corindon

ở Đăk Tôn được coi là có chất lượng và nhiều tiềm năng.
Corindon chỉ kết tinh trong điều kiện địa chất nội sinh nhưng các mỏ lớn, có
giá trị công nghiệp lại nằm trong sa khoáng là chủ yếu. Vì vậy, việc xác định
nguồn cung cấp sa khoáng corindon và đặc tính ngọc học của corindon là rất quan
trọng, giúp định hướng cho công tác tìm kiếm và đánh giá tiềm năng loại khoáng
sản có giá trị này.
Để xác định nguồn gốc của sa khoáng corindon có thể dựa vào đặc điểm tiêu
hình của chúng.
Vì vây, đề tài 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
được lựa chọn.
MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
- Xác lập đặc điểm tiêu hình, đánh giá chất lượng ngọc của corindon vùng
nghiên cứu, làm cơ sở dữ liệu cho việc đối sánh, xác định nguồn cung cấp sa
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;
- Khảo sát thực địa, thu thập mẫu tại hai vùng Yên Bái và Đăk Nông;

2
- 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
tiềm năng đá quý một số loại hình pegmatit của miền Bắc Việt Nam, 2006 - 2008
(NCCB); Nghiên cứu các đặc điểm tinh thể - khoáng vật học và ngọc học của
corindon Miền Nam Việt Nam làm cơ sở xây dựng quy trình công nghệ và xử lý
nhiệt phù hợp, 2006 - 2008 (NCCB).
- Số liệu mẫu phân tích:
60 mẫu lát mỏng thạch học, 09 mẫu huỳnh quang tia X, 03 mẫu đồng vị bền
oxi, 03 mẫu đồng vị bền C, 09 mẫu nhiễu xạ Rơnghen, 65 mẫu microsond, 19
mẫu ICPMS, 100 mẫu xác định chiết suất, tỷ trọng, đặc điểm bên trong, phổ
hấp thụ, tính phát quang.
LUẬN ĐIỂM BẢO VỆ
Luận điểm 1:
Corindon vùng nghiên cứu có đặc điểm tiêu hình và ngọc học như sau:
Corindon trong đá gneis mỏ Trúc Lâu là saphir thuộc loại cao Fe, thấp Cr, Ga,
chứa bao thể biotit, manhetit, ilmenit, chất lượng ngọc thấp; Corindon trong

đá hoa mỏ An Phú là ruby thuộc loại cao Cr, Mg, thấp Fe, Ga, chứa bao thể
canxit, phlogopit, pyrit, graphit, chất lượng ngọc cao; Corindon liên quan đến

3
basalt kiềm mỏ Đăk Tôn là saphir nhóm BGY thuộc loại cao Fe, Ga, thấp Cr,
Mg, chứa bao thể pyroclo, columbit, chất lượng ngọc trung bình.
Luận điểm 2:
Corindon vùng nghiên cứu được thành tạo trong những điều kiện sau:
Corindon mỏ Trúc Lâu có nguồn gốc biến chất từ đá sét giàu Al ở tướng
amphibolit - granulit, tương ứng với nhiệt độ cao nhất là 750
o
C, áp suất
khoảng 5,2-7,5 kbar; Corindon mỏ An Phú có nguồn gốc biến chất từ đá
cacbonat giàu sét ở tướng amphibolit, tương ứng với nhiệt độ 750-550
o
C, áp
suất khoảng 5.5kbar; Corindon mỏ Đăk Tôn kết tinh ở dưới sâu từ magma có
thành phần trung tính á kiềm, sau đó được basalt kiềm đưa lên bề mặt.
ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN
1. Lần đầu tiên xác lập được các đặc điểm tiêu hình của corindon thuộc ba kiểu
nguồn gốc phổ biến và có triển vọng ở Việt Nam.
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
Tài liệu tham khảo

4
NỘI DUNG LUẬN ÁN

CHƯƠNG 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
trình thực hiện các phương án đo vẽ bản đồ địa chất và khoáng sản.
Năm 1995, đề tài KT-01-09 đã ghi nhận được ở Việt Nam 42 mỏ ruby, 8 mỏ
saphir, 42 điểm quặng và 106 điểm khoáng hóa corindon, phân bố rải rác khắp đất
nước. Tuy nhiên, các mỏ lớn, có giá trị về kinh tế chỉ tập trung ở 3 khu vực là Yên
Bái, Nghệ An và Tây Nguyên.
1.1. KHU VỰC YÊN BÁI
Các công trình nghiên cứu liên quan đến đá quý khu vực Yên Bái bao gồm:
nghiên cứu địa chất khu vực, phương án đo vẽ bản đồ Địa chất và khoáng sản các tỷ
lệ khác nhau; các phương án tìm kiếm và các đề tài nghiên cứu chuyên đề về đá quý.

Đã có nhiều công trình nghiên cứu đặc điểm tinh thể khoáng vật học và ngọc
học của corindon vùng Lục Yên, nhưng mẫu vật nghiên cứu phần lớn được thu thập
là sa khoáng. Một số các công trình được công bố gần đây hơn, đã bắt đầu nghiên
cứu corindon được lấy từ đá gốc, theo đó, ruby, saphir được coi là sản phẩm của quá
trình biến chất trao đổi (Trần Ngọc Quân, 1998, Nguyễn Văn Thế và nnk, 1999). Đối
với ruby phân bố trong đá hoa, Ngụy Tuyết Nhung và nnk (2007), cho rằng ruby
được hình thành trong quá trình biến chất trao đổi, nguồn cung cấp nhôm chính là đá
phiến giàu nhôm của hệ tầng Thác Bà; Hauzenberg et.al., (2003), Giuliani G. et al
(2003), Phạm Văn Long, 2003, 2006, Virginie Garnier (2008) cho rằng vai trò chủ
đạo là quá trình biến chất khu vực, môi trường thành tạo thuộc hệ kín; một số tác giả
khác (Hoàng Quang Vinh, 2001; Nguyễn Ngọc Khôi, 2004) lại cho rằng ít nhất có hai
quá trình, thậm chí nhiều quá trình cùng tham gia.
1.2. KHU VỰC ĐẮK NÔNG
Phát hiện đầu tiên có giá trị về biểu hiện đá quý ở Miền Nam Việt Nam vào
năm 1978 (Fontaine H. và Workman D.R).
Các công trình khảo sát địa chất và khoáng sản khu vực tiếp theo đã cho thấy
khả năng hứa hẹn về đá quý của Miền Nam Việt Nam.
Một số công trình nghiên cứu về đặc điểm khoáng vật, ngọc học của saphir và
một số công trình gần đây (Nguyễn Viết Ý và nnk, 2004; Trần Trọng Hòa và nnk,
2005; Garnier et al, 2005, Ngụy Tuyết Nhung và nnk, 2008) đã luận giải về nguồn
gốc, thời gian thành tạo saphir.
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
tinh thể, khoáng vật, ngọc học của corindon ở các vùng mỏ mới tập trung vào mẫu sa

5
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.

CHƯƠNG 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
05’47’’ vĩ độ bắc.
2.1.1. Địa tầng
a. Hệ tầng Núi Voi (AR?nv): đá gneis - biotit - granat - silimanit; gneis - biotit -
granat - silimanit xen đá phiến kết tinh biotit - silimanit - granat, thấu kính gneis
amphibol. Hoạt động migmatit hóa trong hệ tầng rất phong phú và phát triển trong mọi
lớp đá khác nhau (Nguyễn Vĩnh, 1978). Tại khu vực đồi Cò Mận, nam thung lũng Trúc
Lâu, corindon được tìm thấy trong đá gneis của phân hệ tầng trên hệ tầng Núi Voi.
b. Hệ tầng Ngòi Chi (AR?nc): chủ yếu là đá phiến kết tinh có thành phần thạch
học gồm thạch anh - mica ít silimanit, granat, xen các lớp mỏng đá phiến quarzit,

quarzit có granat.
c. Các thành tạo trầm tích Đệ tứ: phân bố chủ yếu trong các thung lũng suối
phát triển kéo dài theo phương TB-ĐN. Đây là thành tạo địa chất đáng được quan
tâm nghiên cứu, vì trong thành phần của chúng có chứa khá nhiều sa khoáng đá quý
ruby, saphir, spinel.
2.1.2. Hoạt động magma xâm nhập
Phức hệ Tân Hương (γξEth): granit biotit hạt nhỏ, granosyenit, syenit lộ những khối
nhỏ ở Cò Mận, Đồi Cây Si và dọc hai bên đường QL.70 đoạn Km50.
2.1.3. Hoạt động biến chất: Các đá trầm tích biến chất trong đới cấu trúc Sông Hồng
đã được nhiều tác giả nghiên cứu và cho rằng đạt đến tướng amandin – amphibolit
(Nguyễn Vĩnh, 1978); granulit (Hoàng Thái Sơn, 1997); amphibolit (Nguyễn Văn Thế,
1999); 690±50
o
C, 0.65±0.15GPa (Trần Ngọc Nam, 1999); 735±65
o
C, 4.7±1.7kbar

6
(Leloup et al, 2001); 690±50
o
C và 0.65±0.15GPa (Trần Ngọc Nam, 1999); 650 -
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

- ε
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
là ruby), spinel đi cùng forsterit, amphibol, phlogopit.
c. Trầm tích Đệ tứ: các trầm tích aluvi của các sông, suối, các tích tụ trong các
thung lũng karst, thung lũng trên sườn núi và các trầm tích bở rời, sườn tích.
2.2.2. Hoạt động magma xâm nhập
a. Phức hệ Tân Lĩnh νςPZ
2
tl: Syenit, đá mạch aplit, granosyenit.
b. Phức hệ Phia Bioc (γT
3

pb): đá granit biotit, pegmatit granit.
2.2.3. Hoạt động biến chất: Các đá biến chất trong vùng đạt đến tướng amphibolit
(Trần Văn Trị, 1977); amphibolit, epidot amphibolit (Hoàng Thái Sơn, 1997).
2.2.4. Kiến tạo
a. Các cấu trúc kiến tạo: Vùng nghiên cứu nằm ở phần mút phía đông nam đới
cấu trúc Lô Gâm, bị khống chế bởi hệ thống đứt gãy sông Chảy và sông Lô.
b. Đứt gãy: Hệ thống đứt gãy sông Chảy và sông Lô đóng vai trò đứt gãy phân
đới. Trong giai đoạn hiện đại hệ thống đứt gãy sông Chảy hoạt động như một đứt
gãy trượt bằng phải. Giai đoạn trước Pliocen, cùng với toàn bộ đới trượt cắt Sông
Hồng, đứt gãy Sông Chảy hoạt động như một đứt gãy trượt bằng trái kéo theo các
hoạt động biến chất và magma trong vùng.
2.3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÙNG ĐĂK TÔN
Đăk Tôn nằm trong trường basalt Kainozoi phát triển rộng rãi từ Đông -
Đông Nam Á. Vùng mỏ Đăk Tôn nằm trong khoảng tọa độ: 12
o
06’02’’ - 12
o
10’
24’’ vĩ độ bắc, 107
o
39’19’’ - 107
o
44’ 20’’ kinh độ đông, thuộc địa phận xã

7
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 (βN
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,
cuội sạn bauxit, chứa cromit, zircon.
Hệ Đệ tứ, thống Holocen. Trầm tích aluvi thềm bậc I (aQ
II
1-2
), trầm tích aluvi
bãi bồi và lòng hiện đại (aQ
II

3
): phân bố ở tất cả các thung lũng của các suối trong
vùng Thành phần gồm: bột, sét, sạn laterit, cuội basalt, sạn laterit, cuội basalt, sạn
laterit, chứa saphir, granat, zircon.
Hệ Đệ tứ - Trầm tích deluvi không phân chia (dQ): có dạng dải hẹp, phân bố
ở sườn dốc, thoải, dọc theo thung lũng các suối trong vùng. Thành phần gồm: cát,
bột, sét màu nâu đỏ lẫn mảnh đá basalt, sạn laterit., tảng đá basalt, dăm, sạn, cát đôi chỗ
chứa saphir, granat, zircon.
2.3.2. Kiến tạo
Trong vùng phát triển các hệ thống đứt gãy sau:
a. Các đứt gãy theo phương Đông Bắc - Tây Nam

- Đứt gãy kéo dài theo thung lũng suối số 6 có chiều dài 5,6km
- Đứt gãy kéo dài theo thung lũng suối Đak Rwe chiều dài 2,7km
b. Các đứt gãy theo phương á kinh tuyến gồm

- Đứt gãy kéo dài dọc theo khe suối hẹp ở rìa tây đỉnh 810m, dài 1,8km.
- Đứt gãy dọc thung lũng suối Đak Rwe dài 1,7km





8
CHƯƠNG 3
PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. PHƯƠNG PHÁP LUẬN, CƠ SỞ LÝ THUYẾT
3.1.1. Phương 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).
K ết 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.
Như vậy, có thể hiểu đặc điểm tiêu hình của khoáng vật là tất cả những đặc điểm
phản ánh được môi trường hóa lý và địa chất trong quá trình kết tinh của chúng.
b. Đặc điểm ngọc học
Đặc điểm ngọc học bao gồm các đặc điểm về màu sắc, tỷ trọng, độ cứng,
bao thể, tính phát quang, là những đặc điểm được dùng để giám định và đánh giá

chất lượng ngọc của khoáng vật sử dụng làm đá quý.


9
3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.2.1. Phương pháp thu thập, tổng hợp, xử lý các tài liệu
3.2.2. Phương pháp thực địa khảo sát địa chất
3.2.3. Các phương pháp phân tích trong phòng
3.2.3.1. Phương pháp thạch học (phân tích THKVCS, nhiệt áp kế địa chất)
3.2.3.2. Các phương pháp phân tích hoá lý: microsond, XRF, rơnghen,
3.2.3.3. Các phương pháp ngọc học xác định chiết suất, tỷ trọng, đặc điểm bên
trong (bao thể, đường sinh trưởng, ), phổ hấp thụ UV-VIS


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 SÉT BIẾN CHẤT MỎ TRÚC LÂU
4.1.1. Thành phần hoá học
Corindon có công thức hóa học là Al
2
O
3
, nhưng chúng thường chứa các
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
(10 - 250ppm), trung bình là 96ppm; V từ 8 – 50ppm (trung bình là 20ppm). Tỷ số
Cr
2
O
3

/Ga
2
O
3
chủ yếu nhỏ hơn 3. Ngoài ra, còn phát hiện các nguyên tố: Si, Na, K,
4.1.2. Đặc điểm cấu trúc, hình thái tinh thể
Thông số ô cơ sở của corindon Trúc Lâu được xác định dựa trên giản đồ nhiễu
xạ rơnghen, các pik nhiễu xạ được dùng để tính là: (0 1 2), (1 0 4), (1 10), (1 1 3), (0
2 4), (1 1 6), (2 1 1), (1 2 2), (2 1 4), (1 0 10), (1 1 9), (2 1 7), (3 0 6), (2 2 3), (1
2 8) và (0 2 10). Kết quả thu được là: a = 4.764 ± 0.0003, c = 12.993 ± 0.008A˚.

10
Corindon Trúc Lâu có độ tự hình cao, phần lớn gặp ở dạng tinh thể là hình
ghép của lăng trụ 6 phương với hình đôi mặt. Kích thước tinh thể khá lớn, đường
kính ngang thay đổi từ vài milimet đến 60 - 70mm. Tỷ lệ giữa chiều cao và bề ngang
tinh thể thường dao động trong khoảng 3 đến 1, nên tinh thể thường có dạng cột
ngắn, ở nhiều tinh thể chiều ngang lại phát triển hơn chiều cao, tinh thể trở nên có
dạng tấm lục giác
4.1.3. Đặc điểm ngọc học
a. Màu sắc:
Chủ yếu có màu xám trắng, trắng đục, xám phớt vàng, trắng đục
loang lổ. Loại ruby màu đỏ trong đá gốc hầu như rất hiếm khi gặp, chỉ gặp một vài
viên màu hồng nhạt có kích thước rất nhỏ.
b. Đặc điểm bên trong:
Corindon chứa nhiều bao thể rắn, sẫm màu như biotit,
ilmenit, manhetit, zircon (phản ánh môi trường kết tinh giàu Fe, Ti) và bao thể thứ
sinh như clorit, các phá hủy sau quá trình kết tinh (song tinh, nứt nẻ)
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 δ
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.

4.2.3. Đặc điểm cấu trúc, hình thái tinh thể
Thông số ô mạng cơ sở: a = 4.7638 ± 0.0003, c = 12.9934 ± 0.0078A
o
. Tinh
thể kéo dài theo trục c, gồm hình lăng trụ, tháp đôi sáu phương và hình thoi. Đôi khi
gặp các tinh thể hình thùng rượu thấp, gần như đẳng thước hoặc không rõ hình dạng.

11
4.2.4. Đặc điểm ngọc học
a. Màu sắc
màu đỏ với độ đậm nhạt khác nhau, có thể đỏ tươi, đỏ thẫm, chuyển
sang đỏ tía, đỏ nhạt chuyển sang hồng nhợt, đến gần như không màu, hoặc lẫn các
đốm màu lam, lam nhạt. Corindon màu lam hầu như không gặp.
b. Tỷ trọng
: Dao động từ 3,83 đến 4,01, trung bình thường là 3,94 - 3,99
c. Chiết suất, lưỡng chiết suất:
1,762 - 1,770, lưỡng chiết suất - 0,008
d. Tính phát quang:
Thể hiện rõ, đặc biệt ở những viên màu đỏ đậm, màu đỏ
dưới tia cực tím sóng dài, yếu hơn dưới tia cực tím sóng ngắn.
e. Đặc điểm bên trong:
Bao thể đặc trưng của corindon An Phú là: canxit, phlogopit,
pyrit, graphit. Ngoài ra, còn gặp các bao thể apatit, zircon, plagiocla, corindon, rutil
và bao thể lỏng đa pha chứa tổ hợp CO
2
-H
2
S-COS-S
8
-AlO(OH) (Gaston Giuliani

và nnk, 2003).
Bên cạnh sự phong phú của các loại bao thể khác nhau thì hiện tượng nứt nẻ,
song tinh phá hủy hình thành sau quá trình kết tinh làm ảnh hưởng đến chất lượng
ngọc của corindon vùng mỏ này.
4.3. ĐẶC ĐIỂM TINH THỂ, KHOÁNG VẬT, NGỌC HỌC CỦA CORINDON LIÊN
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.
Thông số ô mạng cơ sở được xác định dựa trên giản đồ nhiễu xạ đơn tinh thể
cho kết quả: a = 4.7651 ± 0.0001, c = 12.9876 ± 0.0079A
o
.


12
4.3.4. Đặc điểm ngọc học
a. Mầu sắc
: Thường đặc trưng bởi màu xanh đen thẫm. Các màu khác cũng gặp
như xanh lục, xanh nước biển, xanh da trời, xanh mực, xanh lục vàng (corindon
nhóm BGY). Ngoài ra, trong quá trình khảo sát mỏ Đăk Tôn ở khu vực suối Đak
Ha, đã thu thập được một số viên mầu tím phớt hồng.
b. Tỷ trọng:
3.99 - 4,02
c. Chiết suất, lưỡng chiết suất:
1,762 - 1,770; lướng chiết suất: 0,008
d. Tính phát quang:
Trơ khi chiếu tia cực tím.
e. Phổ hấp thụ:
Phổ hấp thụ IR trên 8 mẫu nghiên cứu đều cho kết quả tương tự: các
vạch phổ trong khoảng 2200 - 2400 cm
-1
gây ra do dao động của phân tử CO
2

, các
vạch phổ trong khoảng 3300 - 3400 cm
-1
do dao động của nhóm OH, có hai vạch
ứng với bước sóng 3624 và 3694 cm
-1
của kaolinit, đây có thể là các sản phẩm biến
đổi của bao thể feldspar.
f. Các đặc điểm bên trong
Đặc điểm sinh trưởng
: Hiện tượng phân đới mầu rất phổ biến trong corindon Đăk Tôn.
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
/TiO
2
và Cr
2
O
3
/Ga
2
O
3
(Hình 4.50), corindon Trúc Lâu đặc trưng cho
loại có nguồn gốc biến chất từ đá sét.
- Hàm lượng nguyên tố vết của corindon An Phú có đặc trưng: cao Cr, Mg;
thấp Ga, tỷ số chủ yếu >10, xét tương quan giữa tỷ lệ Fe
2
O
3
/TiO

2
và
Cr
2
O
3
/Ga
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.

13
- 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

Monghsu

Garba
Kenya
Chantha
-buri
Cr 109 1764 43 27 1197 1923 3034 2 16
Fe 7653 251 7927 1199 544 218 78 9552 6125
Ti 118 369 196 264 270 156 468 33 279
Mg 105 15 115 11 18
Ga 96 67 177 74 22 45 34 133 186
V 23 75 16 20 25 185 135 2 11
Chú giải: corindon nguồn gốc biến chất (trong metapelit) ở Sri Lanca; corindon nguồn gốc biến
chất (trong đá hoa) ở Apganixtan -15 mẫu, Mogok -19 mẫu, Mongshu -11 mẫu; corindon nguồn gốc
magma (trong đá syenit) ở Garba Tula, Kenya; corindon nguồn gốc magma (liên quan đến đá
basalt kiềm) ở Chanthaburi -12mẫu;

4.4.2. Đặc điểm cấu trúc, hình thái
Các thông số ô mạng cơ sở cho thấy sự khác nhau giữa corindon của ba vùng
(Bảng 4.6). Thông số a của corindon ở các vùng nghiên cứu đều lớn hơn thông số
lý thuyết, còn sự khác biệt của thông số c nằm trong sai số của phép đo.
Corindon An Phú có giá trị a nhỏ nhất, corindon Đăk Tôn có giá trị a lớn
nhất. Vì sự thay thế Al
3+
bởi các ion có bán kính lớn hơn đã làm giãn nở cấu trúc
theo hướng trục a. Hàm lượng Fe ở corindon Đăk Tôn cao nhất dẫn đến thông số a
của tinh thể corindon vùng này có giá trị lớn nhất, tiếp theo là corindon mỏ Trúc
Lâu và An Phú.
Bảng 4.6. So sánh thông số ô mạng cơ sở của corindon ở các vùng nghiên cứu
Thông số ô
mạng cơ sở (A˚)
Lý thuyết
Corindon
Trúc Lâu
Corindon
An Phú
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
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

14
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 trưng màu sắc của corindon ở các vùng nghiên cứu
Đặc trưng Trúc Lâu An Phú Đăk Tôn
Gam màu
Lam tối, xám trắng,
trắng đục, xám phớt
vàng, trắng đục loang lổ
Đỏ tươi, đỏ thẫm, đỏ
tía, đỏ nhạt
Xanh đen thẫm, xanh
lục, xanh da trời, xanh
mực, xanh lục vàng
Cường độ màu Đa số xỉn Từ rất xỉn đến tươi Xỉn đến tươi
Tông màu Rất nhạt đến nhạt Rất nhạt đến rất đậm Từ nhạt đến tối
Độ đồng đều
của màu sắc
Từ không đều đến đều
màu loang lổ
Từ không đều đến
đều
Từ không đều đến đều
Bảng 4.8. Tính phát quang của corindon ở các vùng nghiên cứu
Dưới tia cực tím Trúc Lâu An Phú Đăk Tôn
Sóng ngắn Trơ 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 trưng của ba khu vực nghiên cứu
Vùng
Bao thể đặc trưng
Trúc
Lâu
An Phú Đăk Tôn
Biotit +
Canxit +
Columbit +
Phlogopit +
Graphit +
Ilmenit +
Manhetit +
Pyrit +
Pyroclo +

15
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
(hầu hết <75ppm),
tỷ số Cr
2
O
3
/Ga
2
O
3
chủ yếu >10.
cao Fe (trung bình là
7927ppm), cao Ga (trung
bình 177ppm), thấp Cr
(trung bình là 43ppm),

thấp Mg (trung bình là
15ppm), hầu hết các mẫu
có tỷ lệ Cr
2
O
3
/Ga
2
O
3
< 1.
Cấu trúc tinh thể a = 4.7638±0.0003 a = 4.7609 ± 0.0016 a = 4.7651 ± 0.0001
Màu sắc, tính
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 LƯỢNG 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.
- Màu sắc:
Corindon mỏ Trúc Lâu có các màu xanh xám, lam xám, lam phớt
vàng với cường độ rất xỉn. Corindon An Phú có màu đỏ, tía, hồng với cường
độ từ xỉn đến rất tươi. Corindon Đăk Tôn có các màu lam, lam lục, ít lục vàng,
vàng với cường độ từ xỉn đến tươi. Như vậy, xét theo tiêu chí màu sắc thì
corindon An Phú có chất lượng cao nhất, tiếp theo là Đăk Tôn. Trúc Lâu có
chất lượng màu sắc thấp hơn.
- Độ tinh khiết:
Độ tinh khiết của corindon Trúc Lâu rất thấp do chứa nhiều bao
thể sẫm màu như: biotit, ilmenit, manhetit và hiện tượng phá hủy sau quá trình
kết tinh: song tinh phá hủy, nứt nẻ. Mặc dù chứa nhiều loại bao thể, nhưng với
số lượng và kích thước nhỏ, ít nứt nẻ hơn nên độ tinh khiết của corindon An
Phú và Đăk Tôn cao hơn so với corindon Trúc Lâu.
- Kích thước:
Corindon thuộc 3 vùng mỏ đều có kích thước từ nhỏ (cỡ <mm)
đến lớn (4, 5cm). Tuy nhiên, corindon Trúc Lâu thường có kích thước lớn hơn,
tiếp theo là corindon An Phú và Đăk Tôn.

16
Với các đặc trưng chất lượng ngọc như trên có thể kết luận: Corindon trong đá
hoa mỏ An Phú có chất lượng ngọc cao nhất, tiếp theo là corindon liên quan đến
đá basalt và cuối cùng là corindon trong đá sét biến chất.

CHƯƠNG 5
NGUỒN GỐC, 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
a. Thành phần hóa học
Bảng 5.1. So sánh thành phần các nguyên tố hóa học của gneis Trúc Lâu
với hàm lượng trung bình của chúng trong đá phiến sét
TT
TiO
2

(%)
Al
2
O
3
(%)
Fe
2
O
3
(%)

MgO
(%)
CaO
(%)
Na
2
O
(%)
K
2
O
(%)
SiO
2
(%)
Cr
(ppm)
Ga
(ppm)
V
(ppm)
1 0.061 13.71 0.61 0.09 1.2 3.33 4.97 73.72 < 5 17 < 12
2 0.744 14.19 6.02 0.54 2.03 3.02 4.68 65.52 < 5 25 < 12
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
mẫu còn lại, cũng như vậy với hàm lượng Fe và Ti, K và Na, trong khi Si giảm
đáng kể. Ở các mẫu này, thạch anh gần như vắng mặt hoàn toàn, trong khi số
lượng khoáng vật phụ giàu sắt, titian như manhetit, ilmenit lại có mặt thường
xuyên với hàm lượng đáng kể.
Đặc biệt, khi so sánh hàm lượng các nguyên tố trong gneis chứa corindon với độ
phổ biến của chúng trong đá trầm tích (sét và phiến sét) nhận thấy gneis chứa corindon
Trúc Lâu tăng cao hàm lượng các nguyên tố Al, Ti, Fe, Na, K, V nhưng lại giảm các
nguyên tố Mg, Ca, Cr và Ga. Đặc điểm này ảnh hưởng rất rõ nét trong thành phần của
tổ hợp cộng sinh khoáng vật cũng như đặc điểm của corindon (thành phần hóa học,
màu sắc, phổ phát quang, cấu trúc tinh thể như đã trình bày ở chương trước).
b. Thành phần thạch học và tổ hợp khoáng vật cộng sinh đặc trưng
Thành phần đá gneis chứa corindon ở Trúc Lâu gồm chủ yếu là feldspar (53 -
90%), trong đó plagiocla 4 - 75%, K- feldspar < 1 - 40%, biotit vài % - 40% ở loại

17
gneis biotit. Silimanit có mặt ở tất cả các mẫu. Granat ít xuất hiện, spinel -
hercynit có từ vài hạt đến 6%, khoáng vật quặng có manhetit, ilmenit. Zircon cũng
xuất hiện vài hạt trong các lát mỏng, thạch anh xuất hiện trong một số lát mỏng. Mẫu
gneis chứa corindon cho các tổ hợp sau:
• Sillimanit
dạng lăng trụ
+ granat + spinel + corindon + biotit + feldspar K+ plagiocla
• Sillimanit
dạng lăng trụ
+ corindon + spinel + feldspar K+ plagiocla
• Sillimanit
dạng lăng trụ

+ granat + biotit + feldspar K+ plagiocla.
5.1.2. Điều kiện thành tạo corindon mỏ Trúc Lâu
Dựa vào thành phần hóa học có thể xét đá sét biến chất mỏ Trúc Lâu qua sự
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
lớn, chất bốc (Fluid) có thể thoát ra tạo dòng Fluid làm giảm gradient áp suất và
nhiệt độ hình thành vùng có p
fluid
< p
thạch tĩnh
. Cũng trong những đới kiến tạo này
còn hình thành các thể tái nóng chảy – anatectic (phản ứng 3, 4).
As + Kfs + Qtz + H
2
O = L (3) Frank S. Pear, 1993
Bt + Sil + Qtz + Pl = Grt

+ Kfs + L (4) S.H. Büttner, 2005
Như vậy, các đá sét vùng Trúc Lâu trải qua quá trình biến chất khu vực từ
tướng amphibolit đến phần thấp của tướng granulit, kèm theo hoạt động tái nóng
chảy cho sản phẩm là đá gneis chứa corindon và các thể migmatit (pegmatoit)
chứa corindon
Tuổi thành tạo của corindon được xác định gián tiếp qua khoáng vật biotit.

18
Kết quả phân tích tuổi đồng vị K/Ar trên biotit cộng sinh với corindon cho
tuổi 22.92±0.54 tr.năm (Ngụy Tuyết Nhung và nnk, 2007), 24.4±0.4 đến 23.2±0.6
triệu năm (Virginie Garnier, 2008).
Như vậy, vào giai đoạn Oligocen đến Miocen, do ảnh hưởng dịch trượt trái
của đới đứt gãy Sông Hồng, các đá giàu Al, Fe, Ti thuộc hệ tầng Núi Voi vùng
Trúc Lâu bị biến chất đạt đến phần thấp của tướng granulit kèm theo hiện tượng
migmatit hóa. Kết quả của quá trình này là sự hình thành khoáng vật corindon với
các đặc điểm đặc trưng: cao Fe, màu xanh đen, lam xám loang lổ, chứa nhiều bao
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 CaO Na
2
OK
2
OP
2
O

5
Cr* Ga* V*
(%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) ppm ppm ppm
0.42 0.118 3.60 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 0.06 0.01 0.068 77 < 3 13
1.42 0.044 1.39 0.18 0.009 1.35 52.26 0.09 0.06 0.050 15 < 3 < 12
Hàm lượng trung bình các nguyên tố trong đá cacbonat (Địa hóa học, Đặng Trung Thuận, 2005)
0.06 0.81 0.54 0.54 0.05 7.90 42.61 0.05 0.33 0.04 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 trưng
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:

19
- 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
học KCMFASH, hình thành các đới, các THCSKV như đã bày trên. Vì vậy, hợp
phần hóa học để đưa vào tính toán quá trình xảy ra các phản ứng biến chất gồm
Ca, Mg, Al, Fe, K, H, Si, C, O; các pha khoáng vật là những khoáng vật xác định
được trên lát mỏng thạch học gồm corindon, spinel, amphibon, olivin, phlogopit,
canxit, dolomit, Kết quả là thời điểm xảy ra các phản ứng (Bảng 5.8).
Các phản ứng biến chất được xét trong điều kiện áp suất từ 1.5 đến 5.5kbar.
Trong đó, tại thời điểm p = 5.5kbar thì các phản ứng cho tổ hợp phù hợp nhất với
tổ hợp khoáng vật xác định trên lát mỏng.
Cơ chế hình thành nên những đới, tổ hợp khoáng vật như trên do phản ứng
giữa các khoáng vật, kết hợp với quá trình thấm lọc, tái tập trung các nguyên tố
hóa học (Al, Mg, Ca, Fe, K ) nhờ vai trò dòng Fluid (chứa F, Cl, OH, ) ở điều kiện
nhiệt độ khoảng 750 đến 550
o
C, áp suất khoảng 5.5kbar, là quá trình biến chất đá
cacbanat bị điều khiển bởi sự thấm lọc - metamorphism driven by infiltration.
Các phản ứng biến chất được xét trong điều kiện áp suất từ 1.5 đến 5.5kbar.
Trong đó, tại thời điểm p = 5.5kbar thì các phản ứng cho tổ hợp phù hợp nhất với
tổ hợp khoáng vật xác định trên lát mỏng. Ban đầu là sự hình thành các đới, các tổ
hợp chứa spinel kèm theo giải phóng CO
2
và H
2

O (W), tiếp theo là các đới chứa
corindon.

20
Quá trình hình thành spinel kết thúc cho đến khi phản ứng dehydrat chiếm ưu
thế, spinel bị phá hủy do phản ứng với khoáng vật anoctit (phản ứng số 22 được
ghi nhận trong mẫu LY140). Tại những nơi spinel tiếp xúc với anoctit thì khoáng
vật clinoclo và margarit được hình thành.
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.
Tuổi của corindon là 31.0+/-1.0 triệu năm (Phạm Văn Long, 2003). Trong khi
đó, thời gian thành tạo của thân pegmatit kim loại kiềm hiếm, chứa tuamalin,
lepidolit, amazonit (là các khoáng vật giàu chất bốc Bo, F, OH) trong khu vực có
tuổi 30.58+/-0.67 triệu năm (Ngụy Tuyết Nhung và nnk, 2008). Như vậy, có thể
cho rằng, dòng fluid thúc đẩy quá trình biến chất thấm lọc hình thành nên corindon
và spinel có quan hệ chặt chẽ với các hoạt động magma chứa kim loại kiềm hiếm
trong khu vực. Sự có mặt của của dòng fluid giàu F, Cl, OH được phản ánh rõ
trong thành phần hóa học của các khoáng vật tổ hợp với corindon và spinel như
pargasit (amphibon), clinohumit, phlogopit.
Ngoài sử dụng phương pháp phân tích tổ hợp cộng sinh để tính toán điều kiện
nhiệt độ của quá trình biến chất, luận án còn sử dụng cặp nhiệt kế canxit - graphit
theo giá trị đồng vị bền của cacbon.
Các giá trị δ
13
C của graphit, canxit cho phép xác định nhiệt độ thành tạo cặp
khoáng vật này khoảng 550 - 750
o
C.


21
Bảng 5.8. Nhiệt độ và các phản ứng biến chất tính theo chương trình PTAX

TT Tổ hợp Nhiệt độ Phản ứng Số pư
755 - 706 2Al
3+
+ 2SiO
4
4-
+ Mg
2+
+ 4CO
3
-
= Spi + 2Fo + 4CO
2
1
1
755 - 550
Do +/- Cc + Spi + Fo
685 - 550 Chl + 2Mg
2+
+ 2CO
3
2-
= Spi + 3Fo + 4W + 2CO
2
2
787 - 650 6An + 4Chl = 31Spi + 5Cor + 13W + 3Amp 3
739 - 685 4Cc + 11Chl = 11Spi + 17Fo + Amp + 42W + 4CO
2
4
731 - 581 6Do + 24Fo + 13Kfs = 3Amp + 13Phl + 12CO

2
5
2
739 - 581
Do +/- Cc + Spi + Fo
+ Amp + Phl +/- Cor
693 - 631 13Chl + 4Do = 13Spi + 23Fo + 2Amp + 50W + 8CO
2
6
734 - 650 17An + 5Cc + 18 Chl = 35 Spi + 11Amp + 61W + 5CO
2
7
729 - 703 Chl + 13SiO
4
4-
+ 10Mg
2+
+ 4Ca
2+
+ 8Al
3+
= 5Spi + 2Amp + 2W 8
722 - 706 18Fo + 11An + 5W + CO
2
= Cc + 11Spi + 5Amp

9
710 - 680 43Mg + 12Ca
2+
+ 50SiO

4
4-
+ 26Al
3+
+ 6W + 2CO
2
= Do + 13Spi + 6Amp 10
706 - 658 8Al
3+
+ 8SiO
4
4-
+ 2Ca
2+
+ 7CO
3
2-
+ W = 4Spi + Amp + 7CO
2
11
704 - 685 6 Ca
2+
+ 8Chl + 11CO
2
= 8Spi + 17Mg
2+
+ 3Amp + 29W 12
687 - 650 23An + 22Chl + 5Do = 45pi + 14Amp + 74W + 10CO
2
13

665 - 631 23Cor + 6Do + 8Chl = 31Spi + 3Amp + 29W + 12CO
2
14
3
734 - 618
Do +/- Cc + Spi +
Amp
662 - 618 13Cor + 2Do + 8Fo + W = 13Spi + Amp + 4CO
2
15
735 - 550 Cor + Mg
2+
+ CO
3
2-
= Spi + Ca
2+
+ CO
2
16
4
735 - 550
Do +/- Cc + Spi
Mg
2+
+ 2Al
3+
+ 6CO
3
2-

= MgAl
2
O
4
(spinel) + 6CO
2
+ O
2

17
703 - 619 2Cc + 5Chl = 3Spi + 11Fo + 2An + 2CO
2
+ 20W 18
676 - 648 6Cor + Do + 2Fo = 5Spi + An + 2CO
2
19
662 - 645 11Cor + 2Do + Amp = 7Spi + 4An + W + 4CO
2
20
5
703 - 593
Do +/- Cc + Spi + Fo
+ An
653 - 593 3Cc + 11Cor + 2Chl = 10Spi + 3An + 8W + 3CO
2
21
6
593 - 531 Cc+/- Do + Mrg + Chl
593 - 531 10Spi + 14An + 3CO
2

+ 19W = 11Mrg + 2Chl + 3Cc 22
693 - 550 18An + 12Chl + 5Ms = 35Cor + 9Amp + 5Phl + 39W 23
620 - 549 3Mg
2+
+ 3CO
3
2-
+ Mus = Cor + Phl + 39W 24
591 - 550 13An + 5Sp + 2CO
2
+ 10W = Amp + 9Mrg + 2Cc 25
581-553 8An + 5Do + W = Amp + 4Mrg + 7Cc + 3 CO
2
26
594 - 553 Mrg = Cor + An + W 27
7
693 - 550


Cc + Cor + Phl +
Amp + Phl + An

Cc + Cor
3CO
3
2-
+ 2Al
3+
= Al
2

O
3
+ 3CO
2
28


22
5.3. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO CORINDON MỎ ĐẮK TÔN
5.3.1. Khái quát về các mỏ corindon liên quan với basalt
Các mỏ corindon liên quan đến đá basalt được phát hiện ở cả 5 châu lục, trên
15 quốc gia với 40 trường basalt (Sutherland, 2001), trong đó, tập trung nhiều nhất ở
các nước Nam Á và Úc.
Có hai kiểu tập hợp corindon khác nhau liên quan đến basalt:
- Kiểu tập hợp thứ nhất
: là corindon với các màu lam (blue), lục (green), vàng
(yellow), vì thế còn được gọi là corindon BGY. Loại corindon này có đặc trưng
về thành phần hóa học so với corindon các nguồn gốc khác là có hàm lượng Fe,
Ga cao, và thấp Cr. Tỷ số Cr
2
O
3
/Ga
2
O
3
thường dưới 1.
- Kiểu tập hợp thứ hai:
corindon với các màu đỏ, lam nhạt, tím hoa cà, tía, hồng.
Hàm lượng các nguyên tố vết trong loại này có xu hướng thấp Fe, Ga, cao Cr. Tỷ

số Cr
2
O
3
/Ga
2
O
3
vượt xa giá trị 1.
- Mặc dù corindon nằm trong đá basalt nhưng cơ chế hình thành chúng vẫn có
những cách giải thích khác nhau.
Hiện nay, hầu hết ý kiến cho rằng corindon là xenocrystal trong basalt, được
thành tạo ở dưới sâu trước đó, sau đó được basalt lôi kéo vào trong quá trình đưa
lên mặt đất. Nguồn gốc các thành tạo dưới sâu này được cho là khác nhau, có thể
là magma, có thể là biến chất, thậm chí là lai tạp do biến chất trao đổi (Sutherland
F.L., 2001, Levinson A.A., 1994, Guo J., 1996). Theo Sutherland, 2001, dựa vào
đặc điểm các xenolith chứa corindon trong basalt, đặc điểm bao thể bên trong,
corindon thuộc kiểu tập hợp thứ nhất (BGY) có nguồn gốc magma, corindon
thuộc kiểu tập hợp thứ hai có nguồn gốc biến chất.
Trong số rất ít mẫu basalt chứa saphir được tìm thấy thì mẫu basalt ở Bo Phloi
(Thai land) (Visut Pisutha-Arnond, 2005) cho thấy có riềm phản ứng giữa saphir
và đá basalt chứa nó. Điều này chứng tỏ saphir là xenocrystal hơn là
phenocrystal.
Vì thế, hầu hết ý kiến hiện nay cho rằng corindon là xenocrystal trong basalt,
được thành tạo ở dưới sâu trước đó, sau đó được basalt lôi kéo vào trong quá
trình di chuyển lên mặt đất.
Theo nghiên cứu về đặc điểm và thành phần bao thể của corindon Đăk Nông,
Trần Trọng Hòa và cộng sự (2005, 2006) đã cho rằng corindon liên quan đến
basalt vùng mỏ này có nguồn gốc magma thành phần tương ứng với syenit; Dựa
vào thành phần đồng vị bền oxi, Garnier và nnk (2005) cũng cho kết quả tượng tự

là corindon mỏ Đăk Tôn có nguòn gốc magma có thành phần là syenit.
Trong quá trình di chuyển lên bề mặt, corindon thường bị ăn mòn (bằng chứng là
những dấu vết bị hòa tan để lại trên mặt tinh thể).