Nghiên cứu xác lập các thuộc tính đặc trưng các kiểu mỏ ruby, saphir trong đá gneis của việt nam (kiểu mỏ tân hương trúc lâu)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------

Lê Thị Thảo

NGHIÊN CỨU XÁC LẬP CÁC THUỘC TÍNH ĐẶC TRƯNG CÁC KIỂU
MỎ RUBY, SAPHIR TRONG ĐÁ GNEIS CỦA VIỆT NAM (KIỂU MỎ
TÂN HƯƠNG – TRÚC LÂU)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2014


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------

Lê Thị Thảo

NGHIÊN CỨU XÁC LẬP CÁC THUỘC TÍNH ĐẶC TRƯNG CÁC KIỂU
MỎ RUBY, SAPHIR TRONG ĐÁ GNEIS CỦA VIỆT NAM (KIỂU MỎ
TÂN HƯƠNG – TRÚC LÂU)

Chuyên ngành: Địa chất học
Mã số: 60.44.55

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS. TS. Nguyễn Ngọc Khôi

Hà Nội - 2014


Lời cảm ơn
Luận văn được hoàn thành tại Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Ngọc Khôi. Học viên xin
gửi lời cảm ơn trân trọng tới thầy hướng dẫn đã chỉ bảo và tạo điều kiện giúp đỡ
trong suốt quá trình hoàn thành luận văn.
Học viên xin trân trọng cảm ơn các thầy cô trong Khoa Địa chất, Trường Đại
học Khoa học Tự nhiên đã rất nhiệt tình giúp đỡ và cho những thông tin, góp ý quý
báu để học viên có thể hoàn thành luận văn này.
Học viên cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Tổng Giám đốc, Viện
Ngọc học và Trang sức Doji, Tập đoàn Vàng bạc Đá quý Doji đã giúp đỡ và tạo
điều kiện thuận lợi cho học viên hoàn thành luận văn này.
Học viên gửi lời cám ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp đã động
viên, khích lệ trong suốt quá trình học tập và làm việc.
Một lần nữa học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới các thầy cô,
bạn bè, gia đình và những người đã giúp đỡ học viên trong thời gian qua!
Học viên

Lê Thị Thảo


MỤC LỤC
Trang

LỜI CẢM ƠN…………………………………………………………………..

MỤC LỤC………………………………………………………………………
DANH MỤC HÌNH VẼ …………………………………………………….....
DANH MỤC BẢNG ...........................................................................................
DANH MỤC TÊN KHOÁNG VẬT, CHỮ VIẾT TẮT...............…………….
MỞ ĐẦU………………………………………………………………………..

1

Chương 1. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ
NHÂN VĂN VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT, ĐÁ QUÝ KHU

4

VỰC TÂN HƯƠNG-TRÚC LÂU……………………………………………..
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn khu vực Tân Hương-Trúc Lâu

4

1.1.1. Vị trí địa lý……………………………………………………….........

4

1.1.2. Địa hình…………………………………………………………….....

5

1.1.3. Hệ thống sông suối và giao thông …………………………………...

6

1.1.4. Khí hậu………………………………………………………………..

6

1.1.5. Kinh tế…………………………………………………………………

6

1.1.6. Dân cư…………………………………………………………………

7

1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất và đá quý khu vực Tân Hương-Trúc Lâu..

7

1.2.1. Lịch sử nghiên cứu địa chất ở khu vực Tân Hương-Trúc Lâu….....

7

1.2.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất đá quý khu vực Tân Hương-Trúc Lâu...

8

Chương 2. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC TÂN HƯƠNG
TRÚC LÂU……………………………………………………….......................

13

2.1. Địa tầng ……………………………………………………………………

13

2.1.1. Giới Paleo – Mezoproterozoi, Loạt Sông Hồng ….………………….

13

2.1.2 Giới Kainozoi ……..…………………………………………………..

16

2.1.3. Hệ Đệ Tứ không phân chia……………………………………….....

16

2.2. Các thành tạo magma xâm nhập, Phức hệ Tân Hương (γξPth) …….....

17


2.3. Kiến tạo ……………………………………………………………………

17

2.3.1. Hệ đứt gãy phương Tây Bắc-Đông Nam……………………….........

19

2.3.2 Các hệ thống đứt gãy phương Đông Bắc-Tây Nam, á kinh tuyến và
á vĩ tuyến……………………………………………….......................................

19

2.4. Đặc điểm địa hình, địa mạo……...………………………………………..

19

Chương 3. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

21

3.1. Cơ sở lý luận …………………………………………...………………......

21

3.1.1. Nguồn gốc và phân loại các kiểu thành tạo ruby, saphir nguyên
sinh………………………………………………………………………………

21

3.1.2. Tổng quan về đặc điểm khoáng vật học và ngọc học của corindon..

23

3.2. Phương pháp nghiên cứu……………………..…………………………...

31

3.2.1. Phương pháp nghiên cứu địa chất ngoài trời……………………….

31

3.2.2. Nhóm các phương pháp phân tích trong phòng…………………….

32

Chương 4. ĐẶC ĐIỂM KIỂU MỎ RUBY, SAPHIR TRONG ĐÁ GNEIS
KHU VỰC TÂN HƯƠNG TRÚC LÂU……………………………………...

36

4.1. Đặc điểm địa chất các mỏ ruby, saphir trong đá gneis Tân Hương và
Trúc Lâu ……………………………………………………..............................

36

4.1.1. Bối cảnh kiến tạo và đặc điểm cấu trúc mỏ……………………….…

36

4.1.2. Đặc điểm các đá gneis chứa corindon khu vực Tân Hương – Trúc
Lâu……………………………………………………………………………….

38

4.2. Đặc điểm khoáng vật học và ngọc học (ruby, saphir) các mỏ Tân
Hương và Trúc Lâu…………………………………………………………….

39

4.2.1. Đặc điểm thành phần hóa học............................................................

39

4.2.2. Đặc điểm hình thái và cấu trúc tinh thể của ruby, saphir trong đá
gneis Tân Hương – Trúc Lâu……...…………………………………………….

44

4.2.3. Đặc điểm ngọc học của ruby, saphir trong đá gneis Tân Hương –
Trúc Lâu……........................................................................................................

45

4.3. Điều kiện thành tạo và nguồn gốc các mỏ ruby, saphir trong đá gneis
khu vực Tân Hương-Trúc Lâu….......................................................................

50


4.3.1. Các yếu tố khống chế quặng…………………………………………

50

4.3.2. Tổ hợp khoáng vật đặc trưng………………………………………...

51

4.3.3. Kiến trúc – cấu tạo quặng……………………………………………

56

4.3.4. Điều kiện nhiệt độ, áp suất thành tạo………………………………..

56

4.3.5. Tuổi khoáng hóa……………………………………………………...

58

4.3.6. Cơ chế thành tạo ruby, saphir trong các đá gneis ở khu vực Tân
Hương – Trúc Lâu………………………………………………………………

59

4.3.7. Về nguồn gốc thành tạo corindon trong đá gneis…………………...

60

Chương 5. MỘT SỐ THUỘC TÍNH ĐẶC TRƯNG CỦA KIỂU MỎ
CORINDON TRONG ĐÁ GNEIS (KIỂU MỎ TÂN HƯƠNG - TRÚC
LÂU) Ở VIỆT NAM............................................................................................

61

5.1. Về các kiểu mỏ ruby, saphir trên thế giới và ở Việt Nam………..……...

61

5.2. So sánh ba kiểu mỏ corindon chính ở Việt Nam……..……………..........

62

5.3. Một số thuộc tính đặc trưng của kiểu mỏ corindon trong đá gneis
(kiểu mỏ Tân Hương – Trúc Lâu) ở Việt Nam……………………………….

78

KẾT LUẬN……………………………………………………………………..

82

TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………...

84


DANH MỤC HÌNH VẼ
STT

Tên hình

Trang

1

Hình 1.1

Vị trí vùng nghiên cứu

4

2

Hình 2.1

Sơ đồ địa chất khu vực nghiên cứu, tỷ lệ 1/200 000

14

3

Hình 3.1

Mô hình cấu trúc ô mạng tinh thể của corindon

24

4

Hình 3.2

Một số dạng quen của tinh thể corindon

25

5

Hình 3.3

Một số kiểu song tinh thường gặp của corindon

26

6

Hình 3.4

Corindon và các khoáng vật trong thang độ cứng
tương đối

26

7

Hình 3.5

Vết khía trên tinh thể corindon

27

9

Hình 3.6

Các hiệu ứng thường gặp của corindon

31

10

Hình 3.7

Khảo sát địa chất tại mỏ đá quý Trúc Lâu

32

11

Hình 4.1

Cấu trúc kiến tạo khái quát hệ thống phá hủy kiến
tạo Sông Hồng đoạn Ailaoshan-Sông Hồng và các

36

điểm phân bố đá quý
12

Hình 4.2

Sơ đồ cấu trúc trường quặng Lục Yên

37

13

Hình 4.3

Các đá gneis lộ ra tại khu vực thung lũng Trúc Lâu

38

14

Hình 4.4

Saphir dạng tha hình, màu xám, xám đục trong đá
gneis ở khu vực Tân Hương-Trúc Lâu

39

15

Hình 4.5

Biểu đồ hàm lượng các ôxít (FeO, Cr2O3 và TiO2)
trong corindon từ đá gneis ở khu vực Tân HươngTrúc Lâu

41

16

Hình 4.6

Tinh thể corindon trong đá gốc gneis

44

17

Hình 4.7

Khe nứt và vết khía song song trong tinh thể corindon

45

18

Hình 4.8

Khe nứt và vết khía trong corindon trong đá gốc (dưới
lát mỏng)

45

19

Hình 4.9

Saphir màu xám, xám phớt xanh loang lổ (mẫu thô)

45

20

Hình 4.10

Corindon màu hồng

45

21

Hình 4.11

Bao thể zircon; d = 0.1mm

47


22

Hình 4.12

Bao thể ilmenit, d = 0.1mm

47

23

Hình 4.13

Bao thể lỏng CO2 trong corindon từ đá gneis ở Trúc
Lâu d = 0,2mm

47

24

Hình 4.14

Bao thể khí-lỏng trong corindon ở Tân Hương Trúc

47

Lâu d = 1,2 mm
25

Hình 4.15

Khe nứt dạng song song trong ruby Trúc Lâu

48

26

Hình 4.16

Vết vỡ trong ruby Trúc Lâu

48

27

Hình 4.17

Đường sinh trưởng gấp khúc trong saphir

48

28

Hình 4.18

Đường sinh trưởng lục giác đồng tâm trong saphir

48

29

Hình 4.19

Đá gneis chứa corindon ở khu vực Tân Hương-Trúc

51

Lâu (mẫu R4003T)
30

Hình 4.20

Đá gneis chứa corindon ở khu vực Tân Hương-Trúc
Lâu (mẫu 7005T)

51

31

Hình 4.21

Đá gneis chứa corindon ở khu vực Tân Hương-Trúc
Lâu (mẫu 5046T)

51

32

Hình 4.22

Tổ hợp khoáng vật Sil-Spi-Grt-Bi trong gneis ở
Trúc Lâu

52

33

Hình 4.23

Tổ hợp khoáng vật Sil-Spi-Grt-Kfs trong gneis ở

53

Trúc Lâu
34

Hình 4.24

Tổ hợp khoáng vật Bi-Grt-Pla-Kfs trong gneis ở
Trúc Lâu

53

35

Hình 4.25

THCS: Bi-Spi-Kfs trong gneis ở Trúc Lâu

53

36

Hình 4.26

Tổ hợp khoáng vật Cor- Spi trong gneis ở Trúc Lâu

54

37

Hình 4.27

Tổ hợp khoáng vật Cor-Grt-Bi-Sil trong gneis ở
Trúc Lâu

54

38

Hình 4.28

Tổ hợp khoáng vật Kfs-Cor-Sil trong gneis ở Trúc
Lâu

55

39

Hình 4.29

Tổ hợp khoáng vật Cor-Spi-Bi trong gneis ở Trúc
Lâu

55


DANH MỤC BẢNG BIỂU
STT

Tên bảng

Trang

1

Bảng 3.1

Nguyên nhân và cơ chế tạo màu của coridon

23

2

Bảng 3.2

Giá trị chiết suất của corindon theo các màu khác nhau

28

3

Bảng 3.3

Đặc điểm tính phát quang và tính đa sắc của corindon

29

4

Bảng 4.1

Thành phần hóa học của corindon trong đá gốc mỏ

40

Trúc Lâu
5

Bảng 4.2

Thành phần hóa học của corindon trong đá gneis ở khu

40

vực Tân Hương-Trúc Lâu (Phân tích bằng phương
pháp EPMA)
6

Bảng 4.3

Hàm lượng một số nguyên tố tạp chất của corindon

42

trong đá gneis ở khu vực Tân Hương-Trúc Lâu
(phương pháp phân tích LA-ICP-MS)
7

Bảng 4.4

Thành phần hoá của các đá gneis chứa ruby, saphir ở

43

khu vực Tân Hương-Trúc Lâu (Phân tích XRF)
8

Bảng 4.5

Giá trị tỷ trọng của ruby, saphir trong gneis

46

khu vực Tân Hương-Trúc Lâu
9

Bảng 4.6

Mức độ phổ biến các loại bao thể thường gặp trong

49

ruby, saphir khu vực Tân Hương-Trúc Lâu
10

Bảng 4.7

Thành phần khoáng vật đá gneis chứa corindon ở Tân

52

Hương-Trúc Lâu
11

Bảng 4.8

Sự tương ứng giữa các đới biến chất (của đá sét) và

57

các tướng biến chất (của đá mafic)
12

Bảng 4.9

Kết quả phân tích tuổi tuyệt đối của biotit trong các đá
chứa và không chứa ruby, saphir ở khu vực Tân
Hương-Trúc Lâu

58


13

Bảng 5.1

So sánh các đặc điểm địa chất-khoáng sản của ba kiểu

63

mỏ corindon chính ở Việt Nam
14

Bảng 5.2

So sánh các đặc điểm tinh thể-khoáng vật học và ngọc
học của corindon từ ba kiểu mỏ chính ở Việt Nam

73

DANH MỤC TÊN KHOÁNG VẬT, CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Khoáng vật

Ký hiệu

Khoáng vật

Ap

Apatit

Ms

Muscovit

Bi

Biotit

Pla

Plagioclas

Chl

Clorit

Sa

Saphir

Cor

Corindon

Sil

Silimanit

Grt

Granat

St

Staurolit

Hc

Hercynit

Spi

Spinel

Ilm

Ilmenit

Zr

Zircon

Kfs

K-Feldspar

T

Nhiệt độ

P

Áp suất


MỞ ĐẦU
Những nghiên cứu về địa chất cho thấy Việt Nam có nguồn tài nguyên
khoáng sản dồi dào, trong đó có khoáng sản đá quý. Nhiều loại đá quý giá trị cao,
đặc biệt là ruby, saphir, đã được tìm thấy và khai thác ở nhiều khu vực khác nhau.
Trên lãnh thổ Việt Nam, ruby, saphir phân bố rải rác từ Bắc tới Nam, nhưng phát
triển trong (hoặc liên quan) với các đá chứa khác nhau như trong đá hoa (Lục Yên,
Quỳ Châu), trong đá gneis (Tân Hương, Trúc Lâu) hay liên quan với đá basalt (Đăk
Tôn, Di Linh, Đá Bàn, Krong Năng,…). Đây là cơ sở để các nhà nghiên cứu chia ra
ba kiểu mỏ corindon chính tương ứng ở Việt Nam là kiểu mỏ trong đá hoa (marblehosted type), kiểu mỏ trong đá gneis (gneis-hosted type) và kiểu mỏ liên quan với
basalt (basalt-related type).

Từ đầu những năm 90 của thế kỷ 20, ruby, saphir đã được phát hiện ở khu
vực Tân Hương-Trúc Lâu và nhiều nơi khác trong phạm vi đới sông Hồng. Đến
nay, khu vực này đã trở thành một trong những nơi tập trung khai thác ruby, saphir
ở phía Bắc nước ta và luôn thu hút được sự quan tâm của các nhà chuyên môn, các
thương gia trong nước và quốc tế. Khác với các mỏ hình thành trong đá hoa ở khu
vực cách không xa là Khoan Thống-An Phú (bên trái sông Chảy), các mỏ ở đây đều
phát triển trong các đá gneis hoặc đá phiến của hệ tầng Núi Voi (bên phải sông
Chảy).
Đá chứa, tức là môi trường và điều kiện thành tạo, sẽ chi phối các đặc điểm
tinh thể-khoáng vật học và ngọc học của corindon từ các kiểu mỏ này. Tuy vậy,
không phải tất cả các đặc điểm của các kiểu mỏ này, cũng như của đá quý ruby,
saphir sinh ra trong đó, cũng đều khác biệt nhau. Đây chính là lý do mà, cho đến
nay, nhiều nhà địa chất trong và ngoài nước khi nghiên cứu về các mỏ ở hai khu
vực này, vẫn chưa phân biệt rõ ràng ra hai kiểu mỏ. Đồng thời, giới ngọc học và đặc
biệt là giới kinh doanh đá quý thường có sự nhầm lẫn về ngọc ruby, saphir của hai
kiểu mỏ này. Vấn đề đặt ra ở đây là mỗi kiểu mỏ corindon này cần được nhận dạng
chính xác thông qua việc nghiên cứu đầy đủ và hệ thống tất cả các đặc điểm của
chúng.

1


Đây chính là lý do mà tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu xác lập các thuộc
tính đặc trưng các kiểu mỏ ruby, saphir trong đá gneis của Việt Nam (kiểu mỏ
Tân Hương – Trúc Lâu)” làm luận văn thạc sỹ khoa học của mình.
Mục tiêu của luận văn:
- Xác định đầy đủ và hệ thống các đặc điểm địa chất khoáng sản, nguồn gốc
và điều kiện thành tạo của kiểu mỏ corindon trong đá gneis khu vực Tân HươngTrúc Lâu, cũng như đặc điểm tinh thể-khoáng vật học và ngọc học của đá quý ruby,
saphir sinh ra trong đó.
- Trên cơ sở các đặc điểm này, thông qua việc so sánh với các đặc điểm của

kiểu mỏ trong đá hoa và kiểu mỏ liên quan với basalt ở Việt Nam, hệ thống hóa các
tài liệu về kiểu mỏ này, tiến tới xác lập các thuộc tính đặc trưng của kiểu mỏ
corindon trong đá gneis ở Việt Nam.
Nhiệm vụ của luận văn:
- Nghiên cứu đầy đủ và hệ thống các đặc điểm địa chất khoáng sản (bối cảnh
địa kiến tạo, môi trường thành tạo, đặc điểm cấu trúc mỏ và kiến trúc-cấu tạo
quặng, thành phần khoáng vật và tổ hợp khoáng vật đặc trưng, các yếu tố khống
chế, tuổi khoáng hóa,...) của kiểu mỏ corindon trong đá gneis khu vực Tân HươngTrúc Lâu.
- Nghiên cứu đầy đủ các đặc điểm tinh thể-khoáng vật học và ngọc học, đặc
điểm chất lượng của corindon (ruby, saphir) trong kiểu mỏ này.
- So sánh các đặc điểm trên với các kiểu mỏ trong đá hoa và kiểu mỏ liên
quan với basalt ở Việt Nam.
- Hệ thống hóa các tài liệu về kiểu mỏ này, xác lập các thuộc tính đặc trưng
của kiểu mỏ corindon trong đá gneis khu vực Tân Hương-Trúc Lâu.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn:
Việc xác lập các thuộc tính đặc trưng là cơ sở để nhận dạng các kiểu mỏ
corindon. Đây là hướng nghiên cứu tương đối mới trong khoa học Địa chất khoáng
sản ở Việt Nam, là bước đầu tiên trong nghiên cứu mô hình các mỏ corindon.

2


Việc xác lập được các đặc trưng nhận dạng của ruby, saphir trong kiểu mỏ
này có thể cho phép nhận diện xuất xứ (địa lý) của đá quý, một trong những yêu cầu
quan trọng của chuyên ngành Ngọc học và giám định đá quý.
Cấu trúc của luận văn gồm 5 chương, không kể phần mở đầu, kết luận và tài
liệu tham khảo:
Chương 1. Khái quát đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn và lịch sử
nghiên cứu địa chất đá quý khu vực Tân Hương-Trúc Lâu.
Chương 2. Khái quát đặc điểm địa chất khu vực Tân Hương-Trúc Lâu.

Chương 3. Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu.
Chương 4. Đặc điểm mỏ ruby, saphir trong đá gneis khu vực Tân HươngTrúc Lâu.
Chương 5. Một số thuộc tính đặc trưng của kiểu mỏ corindon trong đá gneis
(Kiểu mỏ Tân Hương-Trúc Lâu) ở Việt Nam

3


Chương 1. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ NHÂN
VĂN VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT, ĐÁ QUÝ KHU VỰC
TÂN HƯƠNG-TRÚC LÂU
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn khu vực Tân Hương-Trúc Lâu
1.1.1 Vị trí địa lý
Diện tích vùng nghiên cứu tập trung vào hai khu vực chính là Tân Hương và
Trúc Lâu, trong đó:
Khu vực Tân Hương bao gồm các xã Tân Hương, Cẩm Ân, Bảo Ái thuộc
huyện Yên Bình; các xã Hòa Cuông, Tân Đồng thuộc huyện Trấn Yên, cách TP.
Yên Bái khoảng 10-15 km về phía Tây Bắc.
Khu vực Trúc Lâu gồm các xã Trúc Lâu, Phúc Lợi, Đông Quan và Khánh
Hòa thuộc huyện Lục Yên, cách trung tâm TP. Yên Bái khoảng 45-55 Km về phía
Tây Bắc, dọc theo đường quốc lộ 70, QL.70 (hình 1.1).

Hình 1.1. Vị trí vùng nghiên cứu

4


Vùng mỏ đá quý Tân Hương Trúc Lâu nằm trong phạm vi đới cấu trúc Sông
Hồng, tỉnh Yên Bái, với phạm vi:
104o36’12’’ - 104o41’36’’ kinh độ Đông.

22o01’40’’ - 22o05’47’’ vĩ độ Bắc.
1.1.2. Địa hình
Đặc điểm đặc trưng của đới Sông Hồng là địa hình dạng núi cao từ Lào Cai
với độ cao trung bình 300-400m và thấp dần về phía Yên Bái với độ cao trung bình
50-100m. Đỉnh cao nhất trong Dãy Núi Con Voi khoảng 1.417m thuộc địa phận xã
Long Khánh ở phía Tây Bắc xã Trúc Lâu. Dọc theo Dãy Núi Con Voi địa hình thoải
dần về sườn Tây Nam thuộc bờ trái Sông Hồng và sườn Đông Bắc thuộc bờ phải
Sông Chảy.
Trung tâm khu vực Trúc Lâu nằm ở sườn Đông Bắc của đỉnh Núi Voi, các
sườn địa hình ở đây có xu hướng đổ về phía Đông Bắc, đồng thời nghiêng về phía
Đông Nam. Hoạt động của các hệ thống đứt gãy có phương Tây Bắc-Đông Nam
cùng hệ thống mạng sông suối phát triển mạnh với các suối chính chảy qua trung
tâm xã Trúc Lâu ở phía Đông Nam và Làng Chạp ở phía Tây Bắc đã tạo nên hai
thung lũng lớn Trúc Lâu và Làng Chạp với các dạng địa hình thung lũng có chiều
rộng khoảng 1,5-2 km, chiều dài khoảng 3-4km kéo dài theo phương Tây Bắc-Đông
Nam và một số các thung lũng hẹp với chiều rộng 0,5-0,7km, dài 1,5-2km phát triển
dọc theo đường QL.70 từ đoạn Km49 đến Km53 (trung tâm xã Trúc Lâu).
Khu vực Tân Hương phân bố ở hai bên sườn Đông Bắc và Tây Nam của trục
Dãy Núi Con Voi. Địa hình ở đây có các sườn dốc về hai phía Tây Nam và Đông
Bắc, đồng thời thoải dần về phía Đông Nam.
Nhìn chung, trong khu vực Tân Hương-Trúc Lâu dạng địa hình xâm thực và
bóc mòn phát triển khá mạnh. Bao quanh các thung lũng là dạng địa hình thường có
sườn dốc với độ dốc thay đổi từ 10-20o ở trung tâm và đến 30-40o ở nơi tiếp giáp
với các sườn núi cao.

5


1.1.3. Hệ thống sông suối và giao thông
Hồ Thác Bà trong khu vực nghiên cứu là hồ lớn, đem lại nhiều lợi ích kinh

tế, trong đó có nhiều tiềm năng du lịch. Ngoài ra trong phạm vi khu vực nghiên cứu
có khá nhiều hồ thủy lợi lớn nhỏ khác với mục đích phục vụ tưới tiêu cho diện tích
đất canh tác nông nghiệp trong khu vực và phục vụ các nhu cầu dân sinh khác.
Nhìn chung, hệ thống giao thông đường bộ trong vùng nghiên cứu phát triển
khá tốt, có đường QL.70 chạy từ trung tâm thành phố Yên Bái qua xã Tân Hương
(Km15) đến xã Trúc Lâu (Km 53) và đi đến trung tâm các huyện Lục Yên, Bảo Yên
và trung tâm thành phố Lào Cai. Tại một số trung tâm dân cư dọc theo đường
QL.70 từ Tp. Yên bái đến xã Trúc Lâu có các đường giao thông cắt ngang qua dãy
Núi Con Voi nối với hệ thống giao thông đường bộ và đường sắt chạy sát bờ trái
Sông Hồng. Ngoài ra, hệ thống đường giao thông liên thôn, bản trong các vùng
cũng khá phát triển, có thể đi lại bằng ôtô hoặc xe máy. Giao thông trong vùng phát
triển là một trong những điều kiện thuận lợi cho công tác khảo sát cũng như nghiên
cứu địa chất và thăm dò, khai thác đá quý ở đây.
1.1.4. Khí hậu
Khu vực Tân Hương-Trúc Lâu nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa
chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 10) và mùa khô (từ tháng 11
đến tháng 4 năm sau).
Nhiệt độ trung bình từ 22-24oC, cao nhất là 38-40oC, thấp nhất từ 2-5oC, độ
ẩm trung bình 68-72%.
Lượng mưa trung bình hằng năm 1500-2200 mm.
1.1.5. Kinh tế
Kinh tế trong vùng nhìn chung khá phát triển, sản xuất nông lâm nghiệp chủ
yếu là trồng lúa nước; trồng chè, quế, cây lâm nghiệp, vv… Hoạt động thương mại
có các trung tâm buôn bán nhỏ như chợ Tân Hương (Km15), chợ Cẩm Ân (Km 19),
chợ Bảo Ái (Km 23) và chợ Trúc Lâu (Km 51) dọc theo đường QL.70.

6


1.1.6. Dân cư

Dân cư trong vùng chủ yếu là người Kinh, người Dao, ít hơn là người Tày,
vv..., phần lớn sống tập trung thành các cụm dân cư, phân bố ở trung tâm các xã
như Tân Hương, Cẩm Ân, Bảo Ái, Hòa Cuông, Tân Đồng (khu vực Tân Hương) và
các xã Phúc Lợi, Trúc Lâu, Khánh Hòa (khu vực Trúc Lâu).
1.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất và đá quý khu vực Tân Hương-Trúc Lâu
1.2.1. Lịch sử nghiên cứu địa chất ở khu vực Tân Hương-Trúc Lâu
Khu vực Tân Hương-Trúc Lâu có diện tích khá rộng, phân bố trọn trong
phạm vi đới Sông Hồng. Về cơ bản, các đặc điểm địa tầng, magma, kiến tạo và
khoáng sản ở khu vực Tân Hương-Trúc Lâu đã được phản ánh khá rõ trong các
công trình nghiên cứu địa chất ở quy mô khu vực trước đây trong phạm vi đới Sông
Hồng.
Năm 1937, trong công trình “Bản đồ Địa chất Đông dương tỷ lệ
1:2.000.000” (Fromage J., 1937), các thành tạo biến chất cao phân bố ở bờ trái
Sông Hồng lần đầu đã được xác lập với tên gọi “phức hệ kết tinh cổ Sông Hồng” có
tuổi Arkei.
Năm 1965, trong công trình “Bản đồ Địa chất Miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:
500.000” (Dovjikov A.E và nnk, 1965), các thành tạo “phức hệ kết tinh cổ Sông
Hồng” (Fromage J., 1937) đã được xếp vào phức hệ Sông Hồng tuổi Arkei (Ar sh).
Từ năm 1986 đến năm 1991, nhiều công trình nghiên cứu về địa chất, kiến
tạo, sinh khoáng ở các tỷ lệ khác nhau bao phủ diện tích Miền Bắc Việt Nam cũng
như đới sông Hồng đã được công bố như: “Bản đồ Địa chất Việt Nam-phần Miền
Bắc, tỷ lệ 1: 1.000.000” (Trần Văn Trị và nnk, 1977); “Bản đồ Địa chất Việt Nam,
tỷ lệ 1: 500.000” (Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao và nnk, 1988); “Bản đồ sinh
khoáng Việt Nam tỷ lệ 1: 1.000.000” (Nguyễn Nghiêm Minh, Vũ Ngọc Hải và nnk,
1991), vv... Cũng trong thời gian này, một số nhiệm vụ nghiên cứu, điều tra, thành
lập bản đồ địa chất và khoáng sản ở khu vực đới Sông Hồng đã được tiến hành,
trong đó ngoài các kết quả nghiên cứu về magma, kiến tạo và khoáng sản thì địa
tầng của các đá biến chất trong đới Sông Hồng cũng được xác lập như: “Bản đồ Địa

7

chất tờ Tuyên Quang, tỷ lệ 1:200.000” (Phạm Đình Long và nnk, 1968), trong đó
các đá biến chất ở đới Sông Hồng đã được phân chia thành ba hệ tầng đều có tuổi
Paleoproterozoi: Lục Liễu (PR ll), Tây Cốc (PR tc) và Thái Ninh (PR tn); “Bản đồ
địa chất Lào Cai và Kim Bình tỷ lệ 1:200.000” (Bùi Phú Mỹ và nnk, 1971), trong đó
các đá biến chất cao phân bố ở đới Sông Hồng đã được xếp vào hệ tầng Sông Hồng
(PR?sh); “Bản đồ địa chất tờ Yên Bái, tỷ lệ 1:200.000 (Nguyễn Vĩnh và nnk, 1978),
theo đó các đá biến chất thuộc phức hệ Sông Hồng đã được phân chia thành 3 hệ
tầng: Núi Con Voi (PR1nv), Tây Cốc (PR1tc) và Thái Ninh (PR1tn); “Bản đồ Địa
chất tờ Bắc Quang–Mã Quan tỷ lệ 1:200.000” (Trần Xuyên và nnk, 1988) với việc
phân chia các đá biến chất thuộc phức hệ Sông Hồng thành hai hệ tầng: Núi Con
Voi (PR1nv) và hệ tầng Ngòi Chi (PP-MP nc).
Có thể thấy rằng, đến cuối những năm 80 của thế kỷ XX, trên phạm vi đới
Sông Hồng nói chung và khu vực Tân Hương-Trúc Lâu nói riêng, về địa tầng,
magma, kiến tạo và khoáng sản đã có rất nhiều công trình nghiên cứu với những
mức độ khác nhau. Đây được coi là những nguồn tài liệu có giá trị khoa học quan
trọng đối với các công tác nghiên cứu địa chất tiếp theo trong đới sông Hồng cũng
như khu vực Tân Hương-Trúc Lâu, đặc biệt trong nghiên cứu về địa chất đá quý
ruby, saphir.
1.2.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất đá quý khu vực Tân Hương-Trúc Lâu
Năm 1986, Lê Đình Hữu và Nguyễn Văn Ngọc đã phát hiện ra sự có mặt của
ruby ở khu vực Ngòi Hóp. Phát hiện này đánh dấu cho lịch sử nghiên cứu địa chất
đá quý ruby, saphir trong đới Sông Hồng. Từ sau phát hiện này, trong các nghiên
cứu địa chất đới Sông Hồng nói chung, thì, ngoài các mục tiêu và nhiệm vụ chính,
đá quý ruby, saphir cũng là đối tượng được quan tâm.
Năm 1993, cũng ở khu vực Ngòi Hóp, tập thể tác giả của đề tài “Nghiên cứu
các nguồn kaolin ở Hoàng Liên Sơn-Vĩnh Phú phục vụ sản xuất giấy và xuất khẩu
(Lý Bá Tiến và nnk, 1993) đã phát hiện được một tảng corindonit nặng khoảng 20kg
phân bố trong trầm tích Đệ Tứ.

8


Khoảng đầu năm 1994, ruby, saphir chất lượng ngọc đã được phát hiện ở khu
vực Ao Bèo, Đồi Thủy Sản (thuộc mỏ đá quý Tân Hương), xã Tân Hương, huyện
Yên Bình, tỉnh Yên Bái. Tiếp đó ruby, saphir đã được tìm thấy ở nhiều nơi khác
trong khu vực như ở các xã Tân Đồng, Cẩm Ân, Bảo Ái, Trúc Lâu (thuộc mỏ đá
quý Trúc Lâu), Làng Chạp, Phúc Lợi... Trong giai đoạn này, các hoạt động tìm
kiếm và khai thác đá quý trong vùng đã diễn ra sôi động, thu hút được sự quan tâm
của các nhà địa chất cũng như các doanh nghiệp, doanh nhân trong nước và quốc tế.
Năm 1995, trong Báo cáo tổng kết Đề tài “Nguồn gốc, quy luật phân bố và
đánh giá tiềm năng đá quý-đã kỹ thuật Việt Nam” (Nguyễn Kinh Quốc và nnk,
1995), các tác giả đã cho rằng ruby, saphir trong các đá plagioclasit ở khu vực Tân
Hương được thành tạo do hoạt động của magma xâm nhập kiềm phức hệ Tân
Hương dưới tác dụng của các dung dịch hậu magma gây biến chất trao đổi các đá
vây quanh.
Trong các năm 1996-1998, các Đề án “Thăm dò đá quý và bán quý các khu
vực Khuôn Giỗ, Yên Ngựa, Tân Trung” (Nguyễn Văn Chế và nnk, 1997), “Khảo
sát, đánh giá đá quý khu Trúc Lâu-Làng Chạp, Lục Yên-Yên Bái” (Nguyễn Hữu
Thăng và nnk, 1998) của Tổng công ty Đá quý và Vàng Yên Bái thuộc Tổng công
ty Đá quý và Vàng Việt Nam đã được triển khai. Kết quả là một lượng đáng kể
ruby, saphir có chất lượng ngọc cao đã được khai thác từ các mỏ Tân Hương, Trúc
Lâu, trong số đó có một viên ruby nặng khoảng 2,16kg có chất lượng ngọc cao
mang tên “Ngôi sao Việt Nam” đang được lưu giữ như bảo vật của quốc gia. Ngoài
ra, công tác khảo sát, tìm kiếm ruby, saphir ở các vùng lân cận hai khu mỏ lớn là
Tân Hương và Trúc Lâu cũng đang được tiến hành.
Năm 1997, kết quả thực hiện các đề án “Đo vẽ bản đồ địa chất và điều tra
khoáng sản nhóm tờ Đoan Hùng-Yên Bình, tỷ lệ 1/50.000” (Hoàng Thái Sơn và nnk
1997) và “Đo vẽ bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản nhóm tờ Lục Yên Châu, tỷ

lệ 1/50.000” (Nguyễn Văn Thế và nnk, 1999) đã khoanh định nhiều vành phân tán tỷ
trọng chứa ruby, saphir và một số điểm ruby, saphir trong đá gốc trong diện tích của
khu vực Tân Hương-Trúc Lâu cũng như trong toàn đới Sông Hồng.

9


Năm 1998, các tác giả của Đề tài “Nghiên cứu xác lập các tiền đề địa chất và
dấu hiệu tìm kiếm đá quý, nửa quý trong trầm tích biến chất cao dải bờ trái Sông
Hồng” (Trần Ngọc Quân và nnk, 1998) đã phát hiện trong khu vực Tân Hương –
Trúc Lâu cũng như đới Sông Hồng hàng loạt điểm ruby, saphir trong đá gốc như:
saphir trong đá pegmatoid khử silic ở Kinh La, xã Tân Hương; Bản Pậu, xã Trúc
Lâu; Nậm Vần, xã Phúc Lợi; Làng Chạp, xã Khánh Hóa và ruby trong đá
pegmatoid khử silic ở Dốc 700, xã Bảo Ái... Đồng thời đã khoanh định được nhiều
vành phân tán trọng sa chứa ruby, saphir với các cấp độ hàm lượng khác nhau.
Trong đó, các vành phân tán trong sa có mật độ cao tập trung chủ yếu ở khu vực
Tân Hương-Trúc Lâu, đã phản ánh mối liên quan giữa sự phân bố phong phú của
ruby, saphir trong đá gốc và trong sa khoáng ở vùng nghiên cứu. Về điều kiện thành
tạo của ruby, saphir trong đới Sông Hồng, các tác giả của đề tài này cho rằng chúng
được thành tạo liên quan đến hoạt động migmatit gây biến chất trao đổi các đá biến
chất giàu nhôm của hệ tầng Núi Con Voi.
Năm 2004, trong nội dung báo cáo của Đề tài “Nghiên cứu triển vọng và khả
năng sử dụng vermiculit trên một số diện tích thuộc đới Sông Hồng và đới Phan Si
Pan” (Trần Ngọc Thái và nnk, 2004), các tác giả của đề tài này đã cho rằng biotit
trong các đới biến đổi của thân pegmatoid khử silic chứa ruby, saphir ở khu vực
Tân Hương Trúc Lâu có thành phần khá giàu nguyên tố Mg và Fe, có thể do chúng
được biến đổi từ khoáng vật amphibol (horblend) của các đá gốc ban đầu là gneis
amphibol hoặc amphibolit bao quanh các thân quặng. Kết quả này có ý nghĩa khoa
học quan trọng trong việc nghiên cứu và luận giải nguồn gốc và điều kiện thành tạo
của ruby, saphir trong đá biến chất khu vực Tân Hương-Trúc Lâu.

Trong báo cáo khoa học của Đề tài “ Nghiên cứu đặc điểm tiêu hình, đặc
điểm ngọc học của coridon thuộc một số kiểu nguồn gốc khác nhau của vùng Yên
Bái và Dak Nông” (Nguyễn Thị Minh Thuyết, 2009) bước đầu cũng đã đánh giá chất
lượng ngọc, đồng thời xác định nguồn gốc và điều kiện T, P thành tạo của saphir
trong đá gneis ở một vài thời điểm ở khu vực Trúc Lâu.

10


Những nghiên cứu gần đây trong Đề tài “Nghiên cứu các đá biến chất đới
Sông Hồng và khoáng sản liên quan” (Phạm Bình và nnk, 2010) cũng đã phần nào
đề cập đến sự tồn tại và điều kiện thành tạo của coridon trong các đá biến chất ở đới
Sông Hồng.
Ngoài ra, các nghiên cứu chuyên sâu của nhiều tác giả về đặc điểm tinh thểkhoáng vật học, quy luật phân bố, điều kiện T, P thành tạo của coridon trong các đá
gốc khu vực Tân Hương-Trúc Lâu cũng như đới Sông Hồng đã được tiến hành với
những kết quả thu được khác nhau, trong đó kết quả xác định điều kiện T, P thành
tạo của saphir trong đá gốc ở một số nơi trong khu vực nghiên cứu như sau: T =
740-780oC, P = 8-10kbar (Hauzenberger A.C., et al, 2003); T = 650-750oC, P = 47kbar (Nguyễn Văn Nam, 2007; Ngụy Tuyết Nhung, 2008; Nguyễn Thị Minh
Thuyết, 2009), T = 650-850oC, P = 4-7kbar (Nguyễn Thị Huyền, 2010)
Có thể nói rằng các kết quả nghiên cứu vừa nêu có ý nghĩa quan trọng trong
việc nghiên cứu và xác định điều kiện P, T thành tạo của ruby, saphir trong các đá
biến chất ở khu vực Tân Hương-Trúc Lâu.
Về đặc điểm ngọc học và chất lượng của ruby, saphir ở khu vực Tân HươngTrúc Lâu, lần đầu tiên đã được nghiên cứu khá chi tiết và được công bố trong tạp
chí Ngọc học hàng đầu thế giới là Gem & Gemology (Nguyễn Ngọc Khôi và nnk,
2011).
Trong năm 2012, đề tài “Đặc điểm thành phần vật chất và điều kiện thành
tạo ruby, saphir trong đá biến chất khu vực Tân Hương-Trúc Lâu (thuộc đới Sông
Hồng)” của tác giả Nguyễn Văn Nam đã đánh giá chất lượng ngọc, điều kiện T, P
thành tạo của corindon cũng như phát hiện ra nhiều bao thể khoáng vật trong đá
gneis chứa corindon…trong khu vực Tân Hương – Trúc Lâu.

Mặc dù, đã có khá nhiều công trình nghiên cứu liên quan tới ruby, saphir
vùng Yên Bái và cụ thể cả khu vực Tân Hương-Trúc Lâu nhưng trong phạm vi luận
văn này, học viên vẫn muốn làm rõ hơn và xác lập rõ ràng các thuộc tính đặc trưng
của kiểu mỏ ruby, saphir trong đá gneis ở khu vực nghiên cứu.

11


Luận văn với tiêu đề nêu trên sẽ góp phần làm sáng tỏ và giúp mọi người có
cái nhìn tổng quan về corindon trong đá gneis. Trong đó nội dung của luận văn sẽ
tập trung nghiên cứu đặc điểm thành phần vật chất, môi trường và điều kiện thành
tạo của ruby, saphir trong đá gneis ở khu vực Tân Hương-Trúc Lâu, xác lập các
thuộc tính đặc trưng của kiểu mỏ ruby, saphir trong đá gneis ở Việt Nam từ đó làm
cơ sở định hướng hợp lý cho công tác tìm kiếm và đánh giá tiềm năng ruby, saphir
trong vùng nghiên cứu.

12


Chương 2. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC
TÂN HƯƠNG-TRÚC LÂU
Khu vực Tân Hương-Trúc Lâu là một bộ phận của đới cấu trúc Sông Hồng
(Dovjikov A.E và nnk, 1965), được cấu thành chủ yếu bởi các đá biến chất tướng
amphibolit-granulit thuộc hệ tầng Núi Con Voi (PPnv), hệ tầng Ngòi Chi (PPMPnc). Khu vực nghiên cứu có cấu trúc dạng phức nếp lồi điển hình, phát triển kéo
dài theo phương Tây Bắc-Đông Nam, bị khống chế bởi các hệ thống đứt gãy sâu
cùng phương, gồm hệ đứt gãy Sông Hồng ở phía Tây Nam và hệ đứt gãy Sông
Chảy ở phía Đông Bắc.
2.1. Địa tầng
Trong diện tích nghiên cứu có mặt các thành tạo trầm tích, trầm tích biến
chất phát triển không liên tục từ Paleo-Mezoproterozoi đến Đệ Tứ. Chiếm khối

lượng chủ yếu và có diện lộ lớn là các thành tạo trầm tích biến chất thuộc loạt Sông
Hồng bao gồm hệ tầng núi Con Voi (PPnv) và hệ tầng Ngòi Chi (PP-MP nc), chiếm
khối lượng ít và diện lộ nhỏ hơn các thành tạo trầm tích Neogen (N) và trầm tích hệ
Đệ Tứ (Q).
2.1.1. Giới Paleo-Mezoproterozoi, Loạt Sông Hồng
a. Hệ tầng Núi Con Voi (PPnv)
Hệ tầng núi Con Voi (Trần Xuyên và nnk, 1998) có đặc điểm thạch học và
khối lượng gần tương tự với các hệ tầng được một số tác giả nghiên cứu và mô tả
trước đo như: hệ tầng Lục Liễu và Tây Cốc (Phạm Đình Long và nnk, 1968), hệ
tầng Núi Con Voi và hệ tầng Tây Cốc (Nguyễn Vĩnh và nnk, 1972), phần thấp và
phần giữa trong mặt cắt biến chất đới Sông Hồng (Trần Văn Trị, Phan Trường Thị
và nnk, 1977). Hệ tầng Núi Voi được chia thành hai phân hệ tầng:
- Phân hệ tầng dưới (PPnv1): thành phần thạch học gồm các đá plagiogneis,
gneis biotit-granat-silimanit, gneis amphibol, đá phiến thạch anh-biotit-silimanitgranat, đá phiến thạch anh-feldspat-pyroxen, xen các thấu kính gneis amphibol và
amphibolit. Chiều dày phân hệ tầng khoảng 2000m.

13


Hình 2.1. Sơ đồ địa chất khu vực nghiên cứu, tỷ lệ 1/200 000
(theo Nguyễn Văn Thế và nnk, 1997; và Hoàng Thái Sơn và nnk, 1998).

14