Luận án Tiến sĩ Địa chất: c điểm quặng hóa sericit trong các thành tạo phun trào hệ tầng đồng trầu vùng sơn bình, hà tĩnh và khả năng sử dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN THỊ THANH THẢO

ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HÓA SERICIT TRONG CÁC

THÀNH TẠO PHUN TRÀO HỆ TẦNG ĐỒNG TRẦU

VÙNG SƠN BÌNH, HÀ TĨNH VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

HÀ NỘI - 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN THỊ THANH THẢO

ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HÓA SERICIT TRONG CÁC

THÀNH TẠO PHUN TRÀO HỆ TẦNG ĐỒNG TRẦU

VÙNG SƠN BÌNH, HÀ TĨNH VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG

Ngành: Kỹ thuật Địa chất

Mã số: 62520501

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1. PGS.TS. Đỗ Cảnh Dương

2. PGS.TS. Nguyễn Văn Phổ

HÀ NỘI - 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số

liệu trong luận án là trung thực và các kết quả trình bày trong luận án chưa

từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào.

Hà Nội, ngày tháng 02 năm 2017

Tác giả

Nguyễn Thị Thanh Thảo

MỤC LỤC MỤC LỤC .......................................................................................................... i

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..............................................................v

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ................................................................... vi

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ....................................................................... viii

DANH MỤC CÁC ẢNH ................................................................................. ix

MỞ ĐẦU ............................................................................................................1

1. Tính cấp thiết của đề tài luận án .................................................................1

2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài luận án ......................................................2

3. Nhiệm vụ của đề tài .....................................................................................2

4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ..................................................................2

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ....................................................2

6. Các luận điểm bảo vệ ..................................................................................3

7. Các điểm mới của luận án ...........................................................................3

8. Cơ sở tài liệu ...............................................................................................3

9. Cấu trúc luận án ..........................................................................................5

10. Nơi thực hiện đề tài luận án ......................................................................5

1. CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT VỀ CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHU VỰC

HƯƠNG SƠN ....................................................................................................7

1.1. VỊ TRÍ VÙNG NGHIÊN CỨU TRONG BÌNH ĐỒ CẤU TRÚC KHU VỰC 7

1.2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN SERICIT .7

1.2.1. Sơ lược lịch sử nghiên cứu địa chất và khoáng sản sericit khu vực

Hương Sơn - Hà Tĩnh ................................................................................ 7

1.2.2. Các công trình nghiên cứu điển hình ............................................ 10

1.3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC .................................................... 12

1.3.1. Địa tầng ......................................................................................... 12

1.3.2. Magma ........................................................................................... 25

1.3.3. Kiến tạo ......................................................................................... 27

1.4. NHỮNG TỒN TẠI CẦN NGHIÊN CỨU VỀ SERICIT VÙNG SƠN

BÌNH ............................................................................................................ 28

2. CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

CỨU SERICIT ............................................................................................... 30

2.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN NGHIÊN CỨU SERICIT ...................................... 30

2.1.1. Khái quát về sericit........................................................................ 30

2.1.2. Nguồn gốc sericit .......................................................................... 34

2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SERICIT ........................................ 37

2.2.1. Phương pháp tổng hợp, xử lý các tài liệu liên quan ...................... 37

2.2.2. Phương pháp khảo sát địa chất ...................................................... 38

2.2.3. Phương pháp nghiên cứu thành phần vật chất .............................. 38

2.2.4. Phương pháp nhiệt độ đồng hóa bao thể ....................................... 41

2.2.5.Phương pháp xác định tuổi tuyệt đối ............................................. 41

2.2.6. Phương pháp đánh giá nghiên cứu chất lượng, đặc tính công nghệ

của sericit ................................................................................................. 42

3. CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT QUẶNG HÓA SERICIT

VÙNG SƠN BÌNH VÀ CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ ............................... 44

3.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT QUẶNG HÓA SERICIT VÙNG SƠN BÌNH44

3.1.1. Đặc điểm phân bố sericit ............................................................... 44

3.1.2. Đặc điểm hình thái, kích thước các khu quặng sericit .................. 44

3.1.3. Đặc điểm biến đổi thành phần trong đới chứa quặng sericit ........ 49

3.2. CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ QUẶNG HOÁ SERICIT SƠN BÌNH . 52

3.2.1. Yếu tố thạch địa tầng .................................................................... 52

3.2.2. Yếu tố magma ............................................................................... 52

3.2.3. Yếu tố cấu trúc - đứt gãy phá hủy ................................................. 57

iii

4. CHƯƠNG 4 ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT VÀ ĐIỀU

KIỆN THÀNH TẠO SERICIT VÙNG SƠN BÌNH ................................... 61

4.1. ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT QUẶNG SERICIT VÀ ĐÁ

PHUN TRÀO BỊ BIẾN ĐỔI CỦA HỆ TẦNG ĐỒNG TRẦU ................... 61

4.1.1 Đặc điểm thành phần khoáng vật ................................................... 61

4.1.2. Đặc điểm thành phần hóa học ....................................................... 77

4.2. ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO SERICIT KHU VỰC SƠN BÌNH ........... 81

4.2.1. Tính chất của dung dịch nhiệt dịch ban đầu ................................. 81

4.2.2. Nhiệt độ tạo khoáng sericit ........................................................... 84

4.2.3. Thời gian tạo khoáng .................................................................... 87

5. CHƯƠNG 5 ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG SỬ

DỤNG SERICIT VÙNG SƠN BÌNH ........................................................... 89

5.1. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG VÀ YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

SERICIT ....................................................................................................... 89

5.1.1. Tình hình sử dụng sericit............................................................... 89

5.1.2. Yêu cầu chất lượng sản phẩm sericit ............................................ 89

5.2. ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG SERICIT SƠN BÌNH ............................ 91

5.2.1. Đặc điểm thành phần khoáng vật .................................................. 92

5.2.2. Đặc điểm thành phần hóa học ....................................................... 92

5.2.3. Thành phần độ hạt và phân bố kim loại trong sericit Sơn Bình ... 94

5.3. TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ KHẢ NĂNG TUYỂN TÁCH SERICIT

VÙNG SƠN BÌNH ...................................................................................... 97

5.3.1. Thí nghiệm công nghệ tuyển quặng sericit nguyên khai .............. 98

5.3.2. Nghiên cứu dạng tồn tại của khoáng vật gây màu trong tinh quặng

sericit ..................................................................................................... 102

5.3.3. Nghiên cứu dạng tồn tại của các nguyên tố kim loại .................. 103

5.3.4. Kết quả tuyển quặng sericit nguyên khai vùng Sơn Bình ........... 104

5.4. KHẢ NĂNG SỬ DỤNG SERICIT SƠN BÌNH ................................ 108

5.4.1. Lĩnh vực sản xuất gốm sứ ........................................................... 109

5.4.2. Lĩnh vực sản xuất polyme ........................................................... 111

5.4.3. Lĩnh vực sản xuất sơn ................................................................. 112

5.4.4. Lĩnh vực sản xuất mỹ phẩm ........................................................ 114

6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 115

1. KẾT LUẬN ............................................................................................ 115

2. KIẾN NGHỊ ........................................................................................... 116

7. DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ ........ 118

8. TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................... 120

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

KH&CN Khoa học và công nghệ

NCS Nghiên cứu sinh

THCSKV Tổ hợp cộng sinh khoáng vật

THKV Tổ hợp khoáng vật

Tr.n Triệu năm

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1. Kết quả phân tích đồng vị U-Pb các hạt zircon trong mẫu Gr.03 .. 53

Bảng 3.2. Nhiệt độ đóng của một số khoáng vật trong hệ phân rã ................. 55

Bảng 3.3.Kết quả tuổi K-Ar xác định cho khoáng vật muscovit trong đá granit

phức hệ Sông Mã ............................................................................................. 56

Bảng 4.1.Thành phần khoáng vật của quặng sericit vùng Sơn Bình .............. 67

Bảng 4.2. Kết quả phân tích thành phần hóa học các nguyên tố chính trong

quặng sericit vùng Sơn Bình ........................................................................... 78

Bảng 4.3. Thành phần hóa học của đátuf ryolit và sericit vùng Sơn Bình ..... 80

Bảng 4.4. Kết quả phân tích tuổi K-Ar khoáng vật sericit vùng Sơn Bình .... 87

Bảng 5.1. Chất lượng một số sản phẩm bột sericit thương mại trên thế giới . 89

Bảng 5.2. Sản phẩm sericit dùng trong công nghiệp giấy, sơn, chất phủ ....... 90

Bảng 5.3.Sản phẩm sericit sử dụng trong công nghiệp sơn, nhựa, cao su

của hãng Mineral and Pigmen Solutions, Inc .............................................. 90

Bảng 5.4. Sản phẩm sericit sản xuất tại Trung Quốc theo tiêu chuẩn Đức

của hãng Chuzou Grea Minerals Co.Itd theo phương pháp ướt ................. 91

Bảng 5.5. Sản phẩm sericit sản xuất tại Trung Quốc theo tiêu chuẩn Đức

của hãng Chuzou Grea Minerals Co.Itd. theo phương pháp khô ............... 91

Bảng 5.6. Hàm lượng khoáng vật chính trong mẫu quặng sericit Sơn Bình .. 92

Bảng 5.7. Kết quả phân tích ICP thành phần hóa học mẫu nghiên cứu ......... 93

Bảng 5.8.Thành phần hóa học đơn khoáng sericit Sơn Bình .......................... 93

Bảng 5.9. Kết quả phân tích mẫu độ hạt sericit nguyên khai ......................... 94

Bảng 5.10. Thành phần hóa học và phân bố theo cấp hạt ............................... 95

Bảng 5.11. Kết quả phân tích hấp thụ nguyên tử 10 chỉ tiêu .......................... 96

Bảng 5.12. Kết quả xử lý thống kê tương quan cặp giữa các nguyên tố ........ 97

Bảng 5.13. Kết quả thí nghiệm nghiền chà xát chọn lọc phân đoạn ............... 99

Bảng 5.14. Kết quả thí nghiệm phân cấp xyclon thuỷ lực ............................ 100

vii

Bảng 5.15. Thành phần hóa học chính trong mẫu nghiên cứu tuyển nổi ..... 101

Bảng 5.16. Thành phần hóa học chính trong sản phẩm sericit sau nghiền và

phân cấp ở cấp hạt <10µm ............................................................................ 102

Bảng 5.17. Kết quả phân tích thành phần hóa học bột sericit sau phân cấp . 103

Bảng 5.18. Hàm lượng các oxyt trong quặng sericit nguyên khai ................ 105

Bảng 5.19. Hàm lượng các oxyt trong quặng sericitsau tuyển ..................... 107

Bảng 5.20. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất gốm sứ cao cấp .. 109

Bảng 5.21. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất gốm sứ vệ sinh .. 110

Bảng 5.22. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất gạch men mài .... 110

Bảng 5.23. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất gạch ceramic...... 111

Bảng 5.24. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất polyme ............... 112

Bảng 5.25. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất epoxy ................. 112

Bảng 5.26. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất sơn vô cơ chịu nhiệt

....................................................................................................................... 113

viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1. Sơ đồ vùng Sơn Bình, Hương Sơn trong bình đồ cấu trúc khu vực

[18] .................................................................................................................... 8

Hình 1.2. Sơ đồ địa chất khu vực Hương Sơn, Hà Tĩnh và mặt cắt địa chất

(theo đường AB) ............................................................................................. 14

Hình 1.3. Đồ thị tổng hàm lượng kiềm trên silic của tuf [48] ........................ 24

Hình 2.1. Mô hình cấu trúc mạng tinh thể sericit (trái) .................................. 30

Hình 3.1. Sơ đồ địa chất và phân bố sericit vùng Sơn Bình ........................... 45

Hình 3.2. Mặt cắt địa chất khu I mỏ quặng sericit Sơn Bình (Tham khảo có

sửa chữa từ [20]) ............................................................................................. 46

Hình 3.3. Mặt cắt địa chất khu II mỏ quặng sericit Sơn Bình (Tham khảo có

sửa chữa từ [20]) ............................................................................................. 47

Hình 3.4. Mặt cắt địa chất qua khu III mỏ quặng sericit Sơn Bình (Tham khảo

có sửa chữa từ [20]) ......................................................................................... 48 Hình 3.5. Biểu đồ đẳng thời và tuổi 206Pb/238U Zircon cho khối granit phức hệ

Sông Mã với tuổi trung bình 139±0.85 Tr.n (A); và ảnh phát quang âm cực,

tuổi U-Pb zircon granit Sông Mã (B). ............................................................ 54

Hình 3.6. Cấu tạo C-S quan sát được trong mẫu lát mỏng; N(+) .................. 58

Hình 3.7. Cấu tạo dạng mắt theo ban tinh bị cà nát; N(+), ........................... 58

Hình 3.8. Cấu tạo đới đứt gãy nghịch ............................................................. 59

Hình 3.9. Mặt cắt qua đới quặng sericit khu I. ................................................ 60

Hình 3.10. Mặt cắt qua đới quặng sericit khu III. ........................................... 60

Hình 4.1. Phát hiện các khoáng vật trong quặng sericit sử dụng phương pháp

phân tích XRD. Đường màu đỏ - đường của mẫu chuẩn sericit, .................... 66

Hình 4.2. Biểu đồ so sánh hàm lượng Al2O3 của ryolit Đồng Trầu và sericit 80

Hình 4.3. Biểu đồ so sánh hàm lượng K2O của ryolit Đồng Trầu và sericit .. 81

Hình 4.4. Giản đồ độ bền khoáng vật trong hệ K2O-A12O3-SiO2 .................. 86

DANH MỤC CÁC ẢNH

Ảnh 1.1. Đá phun trào của hệ tầng Đồng Trầu vùng Sơn Bình ...................... 18

Ảnh 1.2. Đá phun trào của hệ tầng Đồng Trầu vùng Sơn Bình ...................... 19

Ảnh 1.3. Đá phun trào của hệ tầng Đồng Trầu vùng Sơn Bình ...................... 19

Ảnh 1.4. Tuf ryolit nghèo ban tinh bị phân phiến khá mạnh. ......................... 20

Ảnh 1.5.Tuf ryolit bị biến đổi sericit(Ser)hóa. ................................................ 21

Ảnh 1.6.Đá tuf ryolit bị sericit hóa yếu. ....................................................... 21

Ảnh 1.7. Đá tuf ryolit có kiến trúc porphyr với ban tinh gồm thạch anh,

plagioclas (Pl) và feldspat kali (Fk); nền vi khảm bị biến đổi. ....................... 22

Ảnh 1.8. Đá ryolit bị biến đổi sericit. Ban tinh thạch anh (Q) .................... 23

Ảnh 1.9. Đá tuf bị biến đổi sericit hóa, biotit hóa.Kiến trúc mảnh đá ....... 24

Ảnh 1.10. Đá granit phức hệ Sông Mã vùng Sơn Bình có màu xám sáng ..... 26

Ảnh 1.11. Đá granit Sông Mã vùng Sơn Bình có kiến trúc dạng porphyr ..... 26

Ảnh 3.1. Quặng sericit tại moong khai thác khu I .......................................... 50

Ảnh 3.2. Quặng sericitSơn Bình tại moong khai thác khu III ......................... 51

Ảnh 4.1. Sericit (Ser) dạng vảy mỏng phân bố thành đám nhỏ ...................... 62

Ảnh 4.2. Sericit (Ser) tập hợp thành dải, mạch phân bố định hướng ............. 62

Ảnh 4.3. Hai thế hệ thạch anh trong quặng sericit .......................................... 63

Ảnh 4.4. Feldspat (Fs) bị biến đổi một phần hoặc hoàn toàn thành sericit

(Ser). ................................................................................................................ 64

Ảnh 4.5. Alunit (Alu) nằm trên nền sericit, đi cùng muscovit (Mus). ............ 64

Ảnh 4.6. Pyrit (Py), arsenopyrit (Asp) xâm tán trên nền đá (quặng sericit). .. 65

Ảnh 4.7. Pyrit (Py) dạng hạt tha hình xâm tán trên nền đá (quặng sericit), ... 65

Ảnh 4.8. Pyrit (Py) dạng hạt tự hìnhvà vi hạt tha hình xâm tán trên nền đá, . 65

Ảnh 4.9. Tuf ryolit bị biến đổi sericit hóa. ...................................................... 68

Ảnh 4.10. Hạt feldspat (Fs) bị thay thế gặp mòn bởi (Ser) sericit vảy nhỏ; ... 69

Ảnh 4.11.Epidot (Epd) nằm trong tổ hợp thạch anh (Q)–sericit (Ser). .......... 69

Ảnh 4.12.Sericit (Ser) dạng dải phân bố định hướng song song .................... 70

Ảnh 4.13.Thạch anh thế hệ 2(Q2) nằm trong tập hợp .................................... 70

Ảnh 4.14. A. Ranh giới đá ryolit bị biến đổi sericit hóa ............................... 71

Ảnh 4.15. Đá ryolit bị biến đổi sericit hóa yếu. . ............................................ 72

Ảnh 4.16. Các đá bị sericit hóa trung bình. ................................................... 73

Ảnh 4.17. Các đá bị sericit hóa mạnh: ............................................................ 75

Ảnh 4.18. Quặng sericit Sơn Bình trong đới biến đổi sericit hóa triệt để ...... 76

Ảnh 4.19. Các đá bị sericit hóa triệt để ........................................................... 76

Ảnh 4.20. Hình thái các loại bao thể trong thạch anh đồng tạo quặng. .......... 84

Ảnh 5.1. Các nguyên tố kim loại trong quặng sericit Sơn Bình ................... 104

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài luận án

Sericit là loại khoáng sản có giá trị, đã được sử dụng trong nhiều lĩnh

vực công nghiệp trên thế giới như: cao su, sơn, polyme, gốm sứ và đặc biệt rất

có giá trị trong công nghiệp hóa mỹ phẩm. Những nước khai thác sericit hàng

đầu thế giới là Mỹ, Nga, Hàn Quốc và Đài Loan với nhu cầu tiêu thụ sericit

tăng với tốc độ khoảng 3-5% mỗi năm.

Trước đây, ở Việt Nam, sericit được cho là một khoáng vật tạo đá

thông thường, khá phổ biến trong các loại đá biến chất khác nhau mà chưa coi

nó là loại hình khoáng sản. Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển

của các ngành chế biến nguyên liệu khoáng thì khoáng sản không kim loại

này ngày càng được quan tâm. Một số công trình đánh giá tiềm năng sericit ở

các vùng khác nhau đã được tiến hành. Ở khu vực Tây Bắc và Bắc Trung bộ

đã phát hiện được hàng loạt các điểm khoáng hóa và các thân quặng sericit

trong đó có quặng hóa sericit vùng Sơn Bình, Hà Tĩnh. Kết quả của đề án

"Đánh giá triển vọng sericit, sắt phụ gia xi măng, kaolin, thạch anh vùng Kỳ

Anh, Hương Sơn, Hà Tĩnh" năm 2007 do Liên đoàn Địa chất Bắc Trung bộ

thực hiện đã khoanh định được một số thân quặng sericit công nghiệp phân bố

trong các đá phun trào thuộc hệ tầng Đồng Trầu vùng Sơn Bình, Hà Tĩnh với

tài nguyên khoảng hơn 1 triệu tấn. Mặc dù vậy, cho đến nay, những công trình

đã nghiên cứu về quặng hóa sericit Việt Nam nói chung và vùng Sơn Bình, Hà

Tĩnh nói riêng mới chỉ dừng lại ở những nghiên cứu sơ bộ trong các đề án điều

tra cơ bản và tìm kiếm thăm dò. Việc nghiên cứu chi tiết về quặng hóa sericit ở

đây vẫn chưa được làm sáng tỏ, bởi vậy NCS đã chọn đề tài "Đặc điểm quặng

hóa sericit trong các thành tạo phun trào hệ tầng Đồng Trầu vùng Sơn Bình,

Hà Tĩnh và khả năng sử dụng" nhằm góp phần làm rõ quy luật phân bố, điều

kiện thành tạo, nguồn gốc và chất lượng của sericit cho các ngành công nghiệp

khác nhau để sử dụng hợp lý, hiệu quả tài nguyên khoáng sản. Đặc biệt, trên

cơ sở nghiên cứu đặc điểm nguồn gốc quặng hóa từ đó xác định tiền đề định

hướng cho công tác tìm kiếm, đánh giá sericit.

2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài luận án

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, thành

phần vật chất, nguồn gốc và điều kiện thành tạo quặng sericit trong các đá

phun trào thuộc hệ tầng Đồng Trầu vùng Sơn Bình; đánh giá chất lượng và

khả năng sử dụng thích hợp sericit Sơn Bình cho một số ngành công nghiệp.

3. Nhiệm vụ của đề tài

- Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất, đặc điểm phân bố quặng hóa

sericit vùng Sơn Bình;

- Nghiên cứu các yếu tố địa chất khống chế quặng hóa sericit;

- Nghiên cứu đặc điểm quặng hóa sericit, thành phần vật chất, điều kiện

thành tạo và nguồn gốc sericit Sơn Bình;

- Đánh giá chất lượng, khả năng sử dụng, thử nghiệm công nghệ chế biến

sericit vùng Sơn Bình cho một số ngành công nghiệp.

4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Các thành tạo sericit trong các đá phun trào hệ tầng Đồng Trầu khu vực

mỏ sericit Sơn Bình, Hà Tĩnh.

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa khoa học:

Làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, điều kiện và nguồn gốc thành tạo quặng

sericit vùng Sơn Bình, Hà Tĩnh góp phần đánh giá tiềm năng loại hình khoáng

sản mới này ở Việt Nam.

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:

- Phục vụ công tác đánh giá sericit ở khu vực nghiên cứu và áp dụng

cho các khu vực khác có điều kiện địa chất tương tự;

- Đánh giá chất lượng của quặng sericit để sử dụng hợp lý cho các lĩnh

vực chế biến nguyên liệu khoáng;

- Góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nguyên liệu khoáng

sericit ở Việt Nam.

6. Các luận điểm bảo vệ

Các luận điểm bảo vệ:

1. Sericit vùng Sơn Bình, Hà Tĩnh được thành tạo do quá trình biến chất

trao đổi nhiệt dịch các đá phun trào ryolit và tuf của chúng thuộc tập

2, hệ tầng Đồng Trầu; trong khoảng thời gian từ 130,1 đến 117,9 Tr.n,

tương ứng với thời kỳ Creta sớm; được khống chế bởi hệ thống đứt

gãy phương tây bắc - đông nam.

2. Quặng sericit Sơn Bình có thành phần khoáng vật chủ yếu gồm:

sericit, thạch anh, pyrophylit, kaolinit; các thành phần hóa học có lợi

Al2O3, K2O cao, các thành phần có hại Fe2O3, TiO2 thấp; thành phần

độ hạt của sericit nguyên khai chủ yếu <60 µm. Các chỉ tiêu trên và

các đặc tính kỹ thuật của chúng đủ tiêu chuẩn làm nguyên liệu sản

xuất cho các lĩnh vực gốm sứ, sơn và polyme.

7. Các điểm mới của luận án

1. Xác định được đặc điểm phân bố, đặc điểm thành phần vật chất và

điều kiện thành tạo quặng hóa sericit vùng Sơn Bình;

2. Đã đánh giá được chất lượng quặng sericit nguyên khai và quặng

sericit tinh (sau tuyển); khả năng chế biến và sử dụng cho các ngành

công nghiệp: sơn, polyme, gốm sứ cao cấp, gốm ceramic.

8. Cơ sở tài liệu

Luận án được xây dựng trên cơ sở tài liệu của chính NCS tham gia trực

tiếp vào các dự án, đề tài nghiên cứu về sericit từ năm 2007 đến nay, bao gồm

các đề án thăm dò sericit, đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước, đề án

công nghệ chế biến sericit thuộc chương trình khoa học công nghệ cấp quốc

gia:

- Đề án thăm dò sericit vùng Sơn Bình, Hà Tĩnh đã được phê duyệt

tại Hội đồng đánh giá trữ lượng khoáng sản quốc gia, năm 2008;

- Đề tài điều tra cơ bản cấp Nhà nước “Điều tra, đánh giá tiềm năng

khoáng sản sericit ở khu vực Bắc Trung bộ, đề xuất hướng công nghệ khai

thác và chế biến nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế của chúng”, do Viện Địa

chất- Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam thực hiện, từ năm 2009-2011;

- Dự án sản xuất thử nghiệm “Hoàn thiện công nghệ tuyển và biến

tính quặng sericit vùng Sơn Bình, Hà Tĩnh làm nguyên liệu cho ngành sơn và

polymer” năm 2009-2013 thuộc Đề án “Đổi mới và hiện đại hoá công nghệ

trong ngành công nghiệp khai khoáng đến năm 2015, tầm nhìn đến năm

2025” của Bộ Công thương, năm 2014;

- Đề tài điều tra cơ bản “Nghiên cứu tiềm năng sinh khoáng sericit

của hệ tầng Đồng Trầu khu vực Kỳ Anh – Hà Tĩnh”, do Viện Địa chất-

Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam thực hiện, năm 2014.

Trong quá trình tham gia các đề tài, dự án, NCS đã khảo sát thực địa

nghiên cứu các mặt cắt chi tiết ở vùng Sơn Bình. Thu thập và phân tích 66

mẫu lát mỏng thạch học (quặng sericit và đá vây quanh) tại phòng phân tích

Bộ môn Khoáng sản, Bộ môn Địa chất - Trường ĐH Mỏ - Địa chất, Viện Địa

chất - Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam; 32 mẫu sericit bằng kính hiển vi

điện tử quét (SEM) tại phòng phân tích thuộc Viện Địa chất - Viện Hàn lâm

KH&CN Việt Nam; 210 mẫu hóa; 31 mẫu thành phần khoáng vật; 12 mẫu

nguyên tố vết bằng phương pháp ICP tại phòng phân tích thuộc Trung tâm

phân tích thí nghiệm địa chất; 5 mẫu xác định tuổi tuyệt đối tại Phòng thí

nghiệm, Trường Đại học Khoa học Okayama Nhật Bản và Phòng thí nghiệm

trọng điểm quốc gia về các quá trình địa chất và tài nguyên khoáng sản, Đại

học Địa chất Trung Quốc.

- Tham khảo các kết quả nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất thử

nghiệm sericit vùng Sơn Bình cho các ngành sản xuất sơn và polyme.

Ngoài ra luận án còn tham khảo các công trình nghiên cứu sericit trong

và ngoài nước từ trước tới nay (xem tài liệu tham khảo).

9. Cấu trúc luận án

Ngoài mở đầu và kết luận, luận án được kết cấu theo các chương sau:

Chương 1: Khái quát về cấu trúc địa chất vùng Hương Sơn

Chương 2: Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu sericit

Chương 3: Đặc điểm địa chất quặng hóa sericit vùng Sơn Bình và các

yếu tố khống chế

Chương 4: Đặc điểm thành phần vật chất và điều kiện thành tạo sericit

vùng Sơn Bình

Chương 5: Đặc điểm chất lượng và khả năng sử dụng sericit vùng Sơn

Bình.

10. Nơi thực hiện đề tài luận án

Luận án được thực hiện và hoàn thành tại Bộ môn Khoáng sản, Khoa

Khoa học và kỹ thuật Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất.

Lời cảm ơn

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án, NCS đã được sự hướng

dẫn khoa học của PGS.TS. Đỗ Cảnh Dương và PGS.TS. Nguyễn Văn Phổ.

NCS xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo hướng dẫn. Đồng thời,

trong suốt quá trình thực hiện, NCS đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của

Ban Giám hiệu Trường Đại học Mỏ- Địa chất, các đơn vị Nhà trường: Phòng

Đào tạo Sau Đại học, Khoa Khoa học và kỹ thuật Địa chất, Bộ môn Khoáng

sản, Bộ môn Nguyên liệu khoáng; Viện Địa chất, Viện Vật liệu - Viện Hàn

lâm KH&CN Việt Nam; Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản. NCS đã

nhận được sự góp ý và động viên của các nhà khoa học: PGS.TS. Nguyễn

Quang Luật, PGS.TS. Trần Bỉnh Chư, TS. Đỗ Văn Nhuận, TS. Trần Ngọc

Thái, PGS.TS Đỗ Đình Toát, GS.TSKH Đặng Văn Bát, PGS.TS. Phạm Văn

Trường, PGS.TS. Nguyễn Văn Lâm, PGS.TS. Hoàng Văn Long, TS. Trần Mỹ

Dũng, PGS.TS. Ngô Xuân Thành, TS. Nguyễn Tiến Dũng, TS. Đào Thái Bắc

và nhiều nhà khoa học của Khoa Khoa học và kỹ thuật Địa chất, Trường Đại

học Mỏ - Địa chất. NCS xin chân thành cảm ơn các cơ quan, các nhà khoa

học và các đồng nghiệp đã giúp đỡ trong suốt quá trình hoàn thành luận án.

1. CHƯƠNG 1

KHÁI QUÁT VỀ CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHU VỰC HƯƠNG SƠN

1.1. VỊ TRÍ VÙNG NGHIÊN CỨU TRONG BÌNH ĐỒ CẤU TRÚC KHU VỰC

Vùng Sơn Bình thuộc huyện Hương Sơn, tỉnh Hà Tĩnh. Vị trí vùng

nghiên cứu nằm về phía tây nam của đới khâu Sông Mã, ranh giới khép nối

giữa địa khối Hoa Nam và địa khối Đông Dương [42]. Trên bình đồ kiến tạo

khu vực, vùng nghiên cứu nằm trong hệ rift nội lục Mesozoi Sầm Nưa -

Hoành Sơn, phân bố dọc theo hệ thống đứt gãy Sông Cả (Hình 1.1). Các

thành tạo địa chất của hệ rift này kéo dài từ Điện Biên qua Sầm Nưa (Lào)

xuống Nghệ - Tĩnh theo phương tây bắc - đông nam trên 550km, nằm chồng

gối lên móng không đồng nhất từ tiền Cambri đến Paleozoi.

Đới đứt gãy Sông Cả có dạng tuyến kéo dài tây bắc - đông nam từ

trũng Kainozoi Bản Ban thuộc lãnh thổ Lào qua thị trấn Mường Xén chạy dọc

theo Sông Cả về Nam Đàn, Sơn Bình rồi chìm xuống dưới các trầm tích Đệ tứ

và các trầm tích của thềm lục địa Thanh Nghệ. Các thành tạo địa chất phân bố

dọc theo hai bên cánh của đới đứt gãy Sông Cả chủ yếu là các đá trầm tích lục

nguyên Paleozoi hạ - trung (hệ tầng Sông Cả và hệ tầng Huổi Nhị), các thành

tạo carbonat xen silic tuổi Carbon, Carbon-Permi và các thành tạo núi lửa hệ

tầng Đồng Trầu. Các thành tạo địa chất lộ ra dọc theo đới đứt gãy Sông Cả có

đặc trưng cơ bản là bị biến dạng mạnh nhưng trình độ biến chất tương đối

thấp trong đó có các đá phun trào và trầm tích - phun trào hệ tầng Đồng Trầu,

đối tượng chứa sericit trong khu vực nghiên cứu.

1.2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN SERICIT

1.2.1. Sơ lược lịch sử nghiên cứu địa chất và khoáng sản sericit khu vực

Hương Sơn - Hà Tĩnh

Lịch sử nghiên cứu địa chất và khoáng sản khu vực Hương Sơn gắn

Hình 1.1. Sơ đồ vùng Sơn Bình, Hương Sơn trong bình đồ cấu trúc khu vực [18]

liền với lịch sử nghiên cứu địa chất vùng Bắc Trung bộ. Dựa trên kết quả

tổng hợp tài liệu địa chất và khoáng sản đã tiến hành trong khu vực, lịch

sử nghiên cứu có thể chia ra hai giai đoạn chính:

- Giai đoạn trước năm 1954: trong giai đoạn này việc nghiên cứu chủ

yếu do các nhà địa chất người Pháp tiến hành: Lantenois. H., Deprat J.,

Fromaget. J., Bourret R. [24, 29, 32, 41]. Các tác giả đã tiến hành nghiên cứu

tổng hợp về địa chất của vùng Bắc Trung bộ. Trong các công trình trên, Bản

đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1: 2.000.000 có ý nghĩa hơn cả. Cho đến nay

các tài liệu về nghiên cứu địa tầng, magma, khoáng sản vẫn còn có giá trị

tham khảo, đóng góp cho công tác nghiên cứu địa chất khu vực.

- Giai đoạn sau năm 1954: các công trình nghiên cứu trong giai

đoạn này chủ yếu do các nhà địa chất Việt Nam và Liên Xô tiến hành. Bản

đồ kiến tạo miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 đã được thành lập [58].

Những năm tiếp theo là công trình Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ

lệ 1:500.000 của Dovjikov A.E. và nnk [22], Bản đồ địa chất Bắc Trung

bộ - Bắc bộ tỷ lệ 1:500.000 của Phan Cự Tiến [15], Bản đồ địa chất Việt

Nam - phần miền Bắc tỷ lệ 1:1.000.000 do Trần Văn Trị chủ biên [17],

Bản đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 của Trần Đức Lương và Nguyễn

Xuân Bao [8] và hàng loạt các công trình tìm kiếm chi tiết tỷ lệ lớn cho

các loại hình khoáng sản pyrit, đồng, vàng, xạ hiếm, đá quý.

Năm 1979, Trần Tính và những người khác đã hoàn thành bản đồ địa

chất tờ Hà Tĩnh - Kỳ Anh tỷ lệ 1:200.000 [16].

Năm 2007, Liên đoàn Địa chất Bắc Trung bộ đã tiến hành đánh giá

triển vọng sericit, sắt phụ gia xi măng, kaolin, thạch anh vùng Kỳ Anh,

Hương Sơn, Hà Tĩnh. Trong báo cáo “Đánh giá triển vọng sericit, sắt phụ gia

xi măng, kaolin, thạch anh vùng Kỳ Anh, Hương Sơn, Hà Tĩnh” [19] do Hồ

Văn Tú chủ biên và đã có những đánh giá bước đầu về quặng hóa sericit ở

khu vực xã Sơn Bình, Sơn Trà và Sơn Long, huyện Hương Sơn (Hà Tĩnh).

Công tác điều tra, đánh giá khoáng sản trong đó có sericit đã được Tổng

cục Địa chất và Khoáng sản tiến hành có hệ thống. Một số nghiên cứu khoa

học chuyên đề về sericit được thực hiện do các nhà khoa học ở các Viện,

Trường Đại học.

Các kết quả đo vẽ địa chất, nghiên cứu, triển khai nêu trên đã đánh giá

được tiềm năng, chất lượng khoáng sản sericit, là cơ sở để NCS lựa chọn

phạm vi, đối tượng và hướng nghiên cứu trong luận án.

1.2.2. Các công trình nghiên cứu điển hình

a) Đề án “Đánh giá triển vọng sericit, sắt phụ gia xi măng, kaolin, thạch

anh vùng Kỳ Anh, Hương Sơn, Hà Tĩnh” do Liên Đoàn Địa chất Bắc Trung

bộ triển khai và hoàn thành năm 2007 đã xác định 9 thân quặng sericit nằm

trong các đá phun trào ryolit thuộc hệ tầng Đồng Trầu, trong đó 5 thân quặng có giá trị công nghiệp với tổng tài nguyên sericit cấp 333 + 334a là 1.565 ngàn

tấn. Các thân quặng sericit có dạng đới, dạng dải kéo dài theo phương tây bắc - đông nam, cắm về tây nam với góc dốc từ thoải (15 ÷ 250) ở phần đông nam và khá dốc (55 ÷ 600) ở phần tây bắc. Chiều dài các thân quặng chính thay đổi

trong khoảng 600 ÷ 1.1000m, bề dày 3,3 ÷ 7,65m. Tập thể tác giả của Đề án

đã bước đầu nghiên cứu thành phần khoáng vật, hoá học quặng, đã lấy và

phân tích 1 mẫu kỹ thuật sericit trong phòng. Kết quả nghiên cứu cho thấy

quặng sericit vùng nghiên cứu khá dễ tuyển, sản phẩm sericit có chất lượng

tốt. Kết quả đối sánh với tiêu chuẩn sericit của hãng Mineral and Pigmen SI

cho thấy sản phẩm sericit Sơn Bình có thể sử dụng trong nhiều lĩnh vực công

nghiệp khác nhau như: công nghiệp cao su, gốp sứ cao cấp v.v..

b) Đề tài "Điều tra, đánh giá tiềm năng, chất lượng sericit tỉnh Quảng

Trị và đề xuất quy trình công nghệ tuyển, nâng cấp chất lượng và khả năng sử

dụng khoáng sản này" [9] doViện Địa chất-Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam

thực hiện đã phát hiện một số điểm khoáng hóa sericit trong các thành tạo

giàu feldspat của hệ tầng Long Đại. Mặc dù diện tích phát hiện quặng sericit

nhỏ hẹp và chất lượng sericit thấp, song theo tổ hợp cộng sinh khoáng vật bao

gồm sericit-kaolinit-thạch anh đã cho phép phán đoán sericit là sản phẩm biến

đổi từ các thành tạo giàu kaolinit dưới tác động của dung dịch nhiệt dịch giàu

kali. Quá trình này thường xảy ra tại các khu vực có hoạt động phun trào, xâm

nhập xuyên cắt các thành tạo trầm tích trước đó theo phương trình:

3Al4(OH)8 (Si4O10) + 2K2O = 4KAl2(OH)2(AlSi3O10) + 8H2O

(Kaolinit) (Sericit)

c) Đề tài “Nghiên cứu tiềm năng, giá trị sử dụng khoáng sản sericit trong

các thành tạo biến chất Neoproterozoi - Paleozoi hạ và phun trào Jura - Creta

Tây Bắc Việt Nam” [4] do Viện KH Địa chất và Khoáng sản thực hiện đã xác

định thành tạo sericit ở Tây Bắc Việt Nam tập trung vào 02 kiểu mỏ sau: (1)

Kiểu mỏ sericit trong đá trầm tích giàu alumosilicat sáng màu bị biến chất ở

tướng đá phiến lục. Các thân quặng sericit là tập hợp các thể đá phiến

sericit, đá phiến sercit - thạch anh phân bố trong tập đá metapelit thuộc các

thành tạo biến chất Neoproterozoi - Paleozoi hạ. (2) Kiểu mỏ sericit argilit

có nguồn gốc nhiệt dịch liên quan đến đá phun trào acid. Trong các thành

tạo phun trào Jura, các đới biến chất trao đổi argilit hóa giàu sericit đi kèm

chặt chẽ với các thành tạo của tướng phun nổ giàu feldspat kali (tuf

ryotrachyt, ignimbrit).

d) Đề tài "Đánh giá tiềm năng sericit khu vực Bắc Trung Bộ" [20] do

Viện Địa chất - Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam thực hiện đã xác định

được một số vùng có biểu hiện sericit tại khu vực Bắc Trung bộ. Mặc dù

vậy, chưa có những nghiên cứu chi tiết về đặc điểm quặng hóa sericit của

khu vực này.

e) Đề tài “Nghiên cứu công nghệ chế biến khoáng sản sericit và ứng

dụng trong lĩnh vực sơn, polyme và hóa mỹ phẩm” [2] do Nguyễn Văn Hạnh

và nnk thực hiện đã lần đầu tiên đề cập đến khả năng sử dụng sericit tại Việt

Nam cho các lĩnh vực khác nhau. Mặc dù vậy, đề tài mới dừng lại ở những

đánh giá qua kết quả thí nghiệm công nghệ trong phòng.

f) Dự án sản xuất thử nghiệm “Hoàn thiện công nghệ tuyển và biến tính

quặng sericit vùng Sơn Bình, Hà Tĩnh làm nguyên liệu cho ngành sơn và

polymer” [10] do Nguyễn Văn Phổ, NCS và nnk thực hiện đã có những

nghiên cứu bước đầu về chất lượng và khả năng sử dụng sericit vùng Sơn

Bình trong các lĩnh vực công nghiệp. Đây là cơ sở để NCS nắm vững công

nghệ tuyển và chế biến sericit vùng nghiên cứu.

1.3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC

Theo bản đồ địa chất - khoáng sản thuộc tờ Kỳ Anh - Hà Tĩnh [16]

(Hình 1.2), cấu trúc địa chất khu vực Hương Sơn có đặc điểm như sau:

1.3.1. Địa tầng

Giới Paleozoi

Hệ Ordovic, thống trên - Hệ Silur, thống dưới

Hệ tầng Sông Cả (O3 - S1sc)

Hệ tầng Sông Cả phân bố ở phía tây nam khu vực nghiên cứu. Dựa vào

thành phần thạch học, hệ tầng Sông Cả được chia làm ba phần: Phần dưới,

giữa và trên. Tuy nhiên, trong diện tích khu vực nghiên cứu chỉ có phần giữa

và trên.

Phần giữa (O3 - S1sc2): Thành phần thạch học chủ yếu là đá phiến sét màu đen, đá phiến sét vôi phân lớp mỏng, cát kết hạt nhỏ, vôi sét màu đen, xen ít lớp ryolit porphyr bị ép phiến mạnh tạo nên cấu tạo phiến khá rõ. Chiều dày của phần khoảng 1.310m.

Phần trên (O3 - S1sc3): Thành phần thạch học chủ yếu là đá phiến sét màu đèn, đá phiến thạch anh - sericit, xen bột kết, cát kết hạt nhỏ đến trung

bình, các đá cắm về phía đông bắc với góc dốc 500. Chiều dày của phần khoảng 950÷1.000m.

Tuổi của hệ tầng được xác định trên cơ sở Bút đá Monoclimacis

vomerina, Pristiograptus kweichihensis tuổi Ordovic muộn - Silur sớm.

Hệ Silur, thống trên - Hệ Devon, thống dưới

Hệ tầng Huổi Nhị (S2 - D1hn)

Hệ tầng Huổi Nhị do Nguyễn Văn Hoành và nnk thành lập [5]. Chúng

phân bố ở phía nam - tây nam khu vực nghiên cứu. Dựa vào thành phần thạch

học, có thể chia thành hai phần:

Phần dưới (S2 – D1hn1): thành phần thạch học của phần chủ yếu bao

gồm đá phiến sericit, đá phiến thạch anh - sericit màu xám đen, bị ép, xen ít

lớp bột kết, cát kết hạt nhỏ phân lớp mỏng.

Phần trên (S2 – D1hn2): thành phần thạch học của phần chủ yếu bao

gồm cát kết, cát kết xen bột kết, đá phiến sét màu đen phân lớp mỏng.

Hệ tầng Huổi Nhị nằm chỉnh hợp lên hệ tầng Sông Cả. Tuổi của hệ

tầng được xếp vào Silur thượng - Devon hạ dựa vào hóa thạch Vỏ nón, Huệ

biển và các Chân đầu.

Giới Mesozoi

Hệ Trias, thống giữa, bậc Anisi

Hệ tầng Đồng Trầu (T2ađt)

Quá trình lắng đọng trầm tích diễn ra từ cuối Paleozoi muộn đến hết

Jura giữa, chịu ảnh hưởng rất lớn bởi chuyển động kiến tạo Indosini. Chuyển

động kiến tạo này có nhiều pha, tạo nên một số gián đoạn trong quá trình trầm

tích. Gián đoạn trầm tích ở đầu kỳ Anisi kèm theo các hoạt động núi lửa tạo

nên các hệ tầng dày trầm tích – nguồn núi lửa felsic chứa Cúc đá Anisi giữa.

Đây là thời kỳ thành tạo nên các đá thuộc hệ tầng Đồng Trầu [18].

SƠ ĐỒ ĐỊA CHẤT KHOÁNG SẢN KHU VỰC HƯƠNG SƠN - HÀ TĨNH

Hình 1.2. Sơ đồ địa chất khu vực Hương Sơn, Hà Tĩnh và mặt cắt địa chất (theo đường AB)

Hệ tầng Đồng Trầu do Dovjikov và nnk xác lập trong đo vẽ bản đồ địa

chất phần miền Bắc tỷ lệ 1:500.000 [22].

Các thành tạo của hệ tầng phân bố thành dải kéo dài theo phương tây

bắc - đông nam, nằm ở phía đông bắc khu vực nghiên cứu. Dựa vào thành

phần thạch học, hệ tầng được chia làm hai phần: phần dưới và phần trên.

Phần dưới (T2ađt1)

Các đá của dưới phân bố thành dải, diện lộ kéo dài theo sống núi của

dải Mồng Gà, phát triển theo phương tây bắc - đông nam. Đá của phần bị ép

phân phiến, đôi chỗ bị vò nhàu tạo thành các dải uốn lượn có kích thước nhỏ. Nhìn chung đá có thế nằm cắm về đông bắc với góc dốc 20  700.

Các đá trầm tích phun trào phần dưới được chia thành 3 tập (từ dưới lên): 1): Thành phần gồm cát kết, sỏi kết, bột kết xen lớp kẹp - Tập 1 (T2 ađt1

ryolit porphyr, màu xám sáng, cấu tạo khối bị ép phân phiến yếu, kiến trúc nổi

ban trên nền vi hạt đến hạt nhỏ. Đá bị biến đổi nhiệt dịch yếu. Chiều dày tập

lớn hơn 50 mét.

2) chuyển tiếp từ tập 1. Thành phần gồm ryolit nghèo

- Tập 2 (T2 ađt1

ban tinh, màu xám trắng, cấu tạo phân phiến mỏng, kiến trúc nền felsic. Nhiều

nơi đá bị ép phiến mạnh, bề mặt phân phiến của đá bị bong tách tạo thành hệ

thống khe nứt tách có mật độ dày đặc. Đá bị biến đổi nhiệt dịch sericit hoá,

pyrophylit hoá mạnh mẽ, trong đó quá trình biến đổi sericit hoá đã hình thành

các thân quặng sericit dạng mạch, đới mạch, phân bố không liên tục dọc theo

đới khe nứt tách trong đá tập 2. Chiều dày tập khoảng 140 ÷ 200m.

3) có thành phần chủ yếu là đá là ryolit porphyr, cuội kết

- Tập 3 (T2 ađt1

thạch anh tuf màu xám, xám sáng xen bột kết. Đá có thế nằm cắm về phía đông bắc, với góc dốc 50 ÷ 700 (phía tây bắc), 30 ÷ 400 (phía đông nam).

Chiều dày tập khoảng 120 ÷ 240m.

Tổng chiều dày của phần dưới đạt tới 950m.

Phần trên ( T2ađt2)

Các đá của phần trên phân bố ở trung tâm khu vực nghiên cứu, tạo thành dải

kéo dài phương tây bắc - đông nam, phía đông bắc bị phủ bởi trầm tích hệ Đệ

tứ, phía tây nam có quan hệ chuyển tiếp liên tục với phần dưới. Thành phần

thạch học của tập gồm bột kết, đá phiến sét màu nâu, nâu phớt tím, phân lớp

mỏng, xen các lớp mỏng cát, sạn kết màu xám nâu.Đá ít bị uốn nếp, mặt lớp cắm đơn nghiêng về phía đông bắc với góc dốc 40  800 (phía bắc), 25  400

(phía nam). Chiều dày của phần trên 350 ÷ 550m.

Thành tạo trầm tích phun trào hệ tầng Đồng Trầu phủ không chỉnh hợp

lên hệ tầng Sông Cả.

Tuổi của hệ tầng được xác định trên cơ sở Cúc đá Balnatonis cf.

balatonicus, Acrochordiceras sp. tuổi Anisi giữa và Hai mảnh vỏ Posidonia

sp., Costatoria sp.. Kết quả phân tích đồng vị U-Pb zircon của các nhà địa

chất Nga năm 2016 cho tuổi thành tạo 243 tr.n (số liệu do GS.TS Trần Văn

Trị cung cấp).

Đặc điểm các đá phun trào hệ tầng Đồng Trầu vùng Sơn Bình

Tại vùng mỏ và lân cận, NCS đã trực tiếp khảo sát và tổng hợp tài liệu

theo báo cáo của Liên đoàn địa chất Bắc Trung Bộ [19] nhận thấy, đặc điểm

địa tầng của hệ tầng Đồng Trầu có những đặc điểm chi tiết như sau:

Hệ tầng Đồng Trầu tại vùng mỏ có thể được phân thành 3 tập:

1) (ứng với một phần của phần dưới): Thành phần gồm

- Tập 1 (T2 ađt1

cuội kết, cát kết, xen lớp kẹp ryolit porphyr, màu xám sáng, cấu tạo khối bị ép

phân phiến yếu, kiến trúc nổi ban trên nền vi hạt đến hạt nhỏ. Đá bị biến đổi

nhiệt dịch yếu. Chiều dày tập lớn hơn 50 mét.

2) (ứng với một phần của phần dưới, phân bố ở phía

- Tập 2 (T2 ađt1

trên) chuyển tiếp từ tập 1. Thành phần gồm ryolit nghèo ban tinh, màu xám

trắng, kiến trúc nền felsic xen kẹp lớp tuf ryolit cấu tạo phân phiến mỏng.

Nhiều nơi đá bị ép phiến mạnh, bề mặt phân phiến của đá bị bong tách tạo

thành hệ thống khe nứt tách có mật độ dày đặc.. Đá bị biến đổi nhiệt dịch

sericit hoá, pyrophylit hoá mạnh mẽ, trong đó quá trình biến đổi sericit hoá đã

hình thành các thân quặng sericit dạng mạch, đới mạch, phân bố không liên

tục dọc theo đới khe nứt tách trong đá tập 2. Chiều dày tập khoảng 140 ÷

200m.

Các đá của tập 2 phân bố ở trung tâm vùng nghiên cứu, tạo thành dải

kéo dài phương tây bắc - đông nam, phía đông bắc bị phủ bởi trầm tích hệ Đệ

tứ, phía tây nam có quan hệ chuyển tiếp liên tục với phần dưới.

Kết quả nghiên cứu của NCS tại vùng mỏ đã xác định được 3 lớp có

thành phần thach học khác nhau trong tập này bao gồm:

Lớp 1: ryolit porphyr, nền vi hạt đến hạt nhỏ;

Lớp 2: ryolit nghèo ban tinh, kiến trú nền felsit;

Lớp 3: ryolit porphyr, nền vi hạt.

3) (ứng với phần trên) có thành phần chủ yếu là bột kết

- Tập 3 (T2 ađt1

chứa vôi, đá phiến sét màu nâu, nâu phớt tím, phân lớp mỏng, xen các lớp

mỏng cát, sạn kết màu xám nâu. Đá ít bị uốn nếp, mặt lớp cắm đơn nghiêng về phía đông bắc với góc dốc 40  800 (phía bắc), 25  400 (phía nam). Chiều

dày của phần trên 350 ÷ 550m

Ở vùng nghiên cứu, các đá phun trào thuộc hệ tầng Đồng Trầu tạo

thành các lớp xen trong các thành tạo trầm tích lục nguyên. Điều này chứng tỏ

hoạt động núi lửa đã trải qua các giai đoạn không liên tục, với thời gian ngừng

hoạt động của núi lửa là những trầm tích lục nguyên. Các đá phun trào tại đây

được thành tạo trong môi trường lục địa, với chiều dày thay đổi từ vài chục

mét đến vài trăm mét. Chúng là sản phẩm của hoạt động núi lửa kiểu dạng

đường (khe nứt) và kiểu trung tâm, tạo ra các dòng, các lớp phủ dày từ vài

mét đến vài trăm mét thuộc các tướng phun nổ, phun trào thực sự. Với kiểu

hoạt động núi lửa dạng tuyến, magma được nguội lạnh dọc theo các đứt gãy

hoặc chỗ gặp nhau của các đứt gãy ở các độ sâu khác nhau [1].

Các thành tạo của hệ tầng Đồng Trầu thường bị biến chất động lực, đá

bị ép phiến mạnh, có cấu tạo phân phiến rất mỏng (Ảnh 1.1). Đá có màu xám,

đá bị phong hóa có màu xám sáng, xám vàng, xám phớt hồng. Trong các

thành tạo phun trào này thường gặp các mạch, vi mạch thạch anh (Ảnh 1.2),

đôi khi gặp các sulfid đa kim xâm tán, chủ yếu pyrit dạng cám. Ngoài các

mạch thạch anh xuyên cắt, bên cạnh các đứt gãy, đá bị các đới biến đổi thạch

anh hóa và đôi chỗ bị biến đổi sericit hóa, kaolin hóa (Ảnh 1.3).

Ảnh 1.1. Đá phun trào của hệ tầng Đồng Trầu vùng Sơn Bình

bị ép phiến mạnh _VL 03. Người chụp: Trần Thị Kim Dung

Ảnh 1.2. Đá phun trào của hệ tầng Đồng Trầu vùng Sơn Bình

có màu xám sáng, phớt hồng, bị các mạch thạch anh xuyên cắt_VL 05.

Người chụp: Nguyễn Thị Thanh Thảo

Ảnh 1.3. Đá phun trào của hệ tầng Đồng Trầu vùng Sơn Bình

bị kaolin hóa (Kl) - VL 09. Người chụp: Nguyễn Thị Thanh Thảo

Thành phần khoáng vật đá phun trào Đồng Trầu vùng Sơn Bình

Kết quả phân tích thành phần khoáng vật của đá phun trào thuộc tầng

Đồng Trầu vùng Sơn Bình bằng kính hiển vi phân cực cho thấy, ban

tinhchiếm khoảng 15÷30%, gồm: feldspat kali (5÷10), plagioclas (2÷5), thạch

anh (6÷7), biotit (3÷6); nền chiếm khoảng 70÷85%, gồm: feldspat, thạch anh,

vi hạt, thủy tinh núi lửa bị sericit hóa, chlorit hóa. Đá có kiến trúc porphyr với

nền kiến trúc vi khảm; cấu tạo khối, định hướng, đôi khi có dạng dòng chảy

(Ảnh 1.4, Ảnh 1.5).

- Feldspat kali có mặt trong ban tinh và nền. Ban tinh có dạng tấm, lăng

trụ hoặc tha hình, tương đối đẳng thước, đôi khi đường ranh giới bị gặm

mòn;kích thước từ 0,3÷1,8mm, đôi khi đạt đến 3÷4mm theo chiều dài của tinh

thể (Ảnh 1.6). Dưới kính phân cực, nicon +, feldspat không màu hoặc xám

bẩn, thường chứa các bao thể thạch anh, plagioclas, một số nơi gặp cấu trúc

fertit. Trong nền, feldspat kali dưới dạng vi hạt, hạt nhỏ. Màu giao thoa xám

bậc I, song tinh đơn giản. Sản phẩm biến đổi của feldspat kali là sét, sericit.

Ảnh 1.4. Tuf ryolit nghèo ban tinh bị phân phiến khá mạnh.

N(+), phóng đại 80 lần. VL.03. Người chụp: Nguyễn Thị Thanh Thảo

Ser

Ảnh 1.5. Tuf ryolit bị biến đổi sericit (Ser) hóa. N(+), phóng đại 80 lần.

VL.04. Người chụp: Nguyễn Thị Thanh Thảo

Ảnh 1.6. Đá tuf ryolit bị sericit hóa yếu. Ban tinh feldspat kali (Fs)

nổi trên nền felsit và vi khảm. Cấu tạo định hướng dạng dòng chảy.

N(+); phóng đại 80x. VL.02. Người chụp: Nguyễn Văn Phổ

- Plagioclas có dạng tấm, dạng trụ, tự hình hơn feldspat kali. Kích

thước dao động trong khoảng (0,25x0,4) ÷ (2x3)mm (Ảnh 1.7). Plagioclas

phân bố rải rác hoặc tập trung thành từng đám tạo kiến trúc tụ ban tinh. Dưới

kính phân cực, nicon +, plagioclas không màu, màu giao thoa xám bậc I, song

tinh đa hợp. Plagioclas bị sét hóa, sericit hóa, chlorit hóa, epidothóa, đôi khi

bị thay thế hoàn toàn tập hợp khoáng vật thứ sinh.

- Thạch anh có dạng tương đối đẳng thước hoặc méo mó tha hình;

đường ranh giới thường bị gặm mòn; kích thước dao động trong khoảng 0,15-

4mm; không màu; thường bị nứt nẻ; màu giao thoa xám bậc I; đôi khi tắt

sóng (Ảnh 1.8).

Ảnh 1.7. Đá tuf ryolit có kiến trúc porphyr với ban tinh gồm thạch anh,

plagioclas (Pl) và feldspat kali (Fk); nền vi khảm bị biến đổi. N(+). VL.02/1.

Người chụp: Nguyễn Văn Phổ

- Biotit dưới kính hiển vi là ban tinh có dạng vảy, dạng tấm

(0,075x1,5)mm; màu nâu, cát khai theo phương kéo dài của tinh thể; đa sắc

theo Ng - màu nâu, theo Np - màu vàng nhạt; màu giao thao tím đỏ bậc III; tắt

thẳng (cNg =0) (Ảnh 1.9).

Các khoáng vật phụ thường gặp là zircon, apatit, quặng.

Thành phần hoá học

Các kết quả phân tích hóa toàn phần của 4 mẫu đá phun trào hệ tầng

Đồng Trầu vùng Sơn Bình ít bị biến đổi nhất (SB12, SB13, SB14, SB15) cho

thấy các đá thuộc nhóm ryolit với hàm lượng SiO2 68.02% ÷75.66%, Al2O3

13.20% ÷15,94%, và Na2O + K2O 1,03 % đến 2,89%. Tất cả các trị số mất

khi nung (MKN) của bốn mẫu rất cao (3,94% ÷ 10,76%), có thể là do sự biến

đổi muộn hơn sau đó. Trên đồ thị tổng hàm lượng kiềm với silic, mẫu SB14,

SB15 là đá ryolit; SB13 dọc theo ranh giới giữa đá ryolit và dacit; SB12 với

MKN cao nhất rơi vào vùng dacit (Hình 1.3).

Ảnh 1.8. Đá ryolit bị biến đổi sericit. Ban tinh thạch anh (Q)

bị gặm mònvới nền felsit biến đổi. N(+); phóng đại 80x.VL.02/2.

Người chụp: Nguyễn Thị Thanh Thảo

Ảnh 1.9. Đá ryolit bị biến đổi sericit hóa, biotit hóa. Kiến trúc mảnh đá

với nền felsit bị biến đổi. Cấu tạo định hướng dạng dòng chảy. N(+);

phóng đại 80x. VL.02/3. Người chụp: Nguyễn Văn Phổ

Hình 1.3. Đồ thị tổng hàm lượng kiềm trên silic của tuf [48]

Kết quả nghiên cứu về thành phần khoáng vật, thành phần hóa học của

đá phun trào hệ tầng Đồng Trầu tại vùng Sơn Bình cho thấy, đá của hệ tầng

Đồng Trầu chứa quặng hóa sericit khu vực này là đá tuf ryolit.

Giới Kainozoi

Hệ Đệ tứ không phân chia (Q)

Trầm tích Đệ tứ không phân chia phân bố chủ yếu ở chân núi và thung

lũng sông, suối, bao gồm aluvi - proluvi (ap), deluvi - proluvi (dp). Thành

phần gồm: cuội, sỏi, sạn, cát, bột, sét.

1.3.2. Magma

Trong khu vực nghiên cứu chỉ có mặt các thành tạo magma xâm nhập

thuộc phức hệ Sông Mã (γτT2sm).

Phức hệ Sông Mã (γτT2sm)

Phức hệ Sông Mã do Đào Đình Thục xác lập năm 1982 [13]. Phức hệ

gồm 2 pha: pha 1 là pha xâm nhập chính và pha 2 là pha đá mạch.

Trong khu vực nghiên cứu, magma xâm nhập này nằm ở phía tây nam,

bị khống chế bởi các đứt gãy theo phương tây bắc - đông nam. Mối liên quan

chặt chẽ của phức hệ này với các đá phun trào hệ tầng Đồng Trầu thể hiện ở

vị trí phân bố không gian và sự gần gũi về thành phần vật chất [18].

Ở vùng Sơn Bình chỉ thấy xuất hiện các đá magma Sông Mã thuộc pha

Pha 1 (γτT2sm1): các đá pha 1 của phức hệ có thành phần gồm: granit

porphyr, granit granophyr, ít granodiorit.Đá có màu xám sáng, giàu feldspat

kali và thạch anh, nghèo khoáng vật màu (Ảnh 1.10). Dưới kính hiển vi phân

cực, đá có kiến trúc dạng porphyr với ban tinh là feldspat kali và thạch anh;

nền hạt nhỏ, vi kiến trúc granit hoặc granophyr (Ảnh 1.11).

Ảnh 1.10. Đá granit phức hệ Sông Mã vùng Sơn Bình có màu xám sáng. A:

Điểm lộ khảo sát; B: Mẫu nghiên cứu. VL.16. Người chụp: Vũ Hà

Ảnh 1.11. Đá granit Sông Mã vùng Sơn Bình có kiến trúc dạng porphyr với

ban tinh là feldspat kali (Ort) và thạch anh (Q).N(+). VL.16.

Người chụp: Đỗ Văn Nhuận

Các đá của phức hệ hoặc xuyên cắt, hoặc có ranh giới chuyển tiếp với

các đá phun trào hệ tầng Đồng Trầu. Vì vậy, chúng được xem như sự hình

thành kế tiếp sau đá phun trào và tuổi của phức hệ được coi là Trias giữa.

Các đá của phức hệ Sông Mã được định tuổi T2 dựa vào các quan hệ về

thành phần và không gian tương ứng với hệ tầng Đồng Trầu trên hầu hết các

khu vực.Tuổi Rb-Sr xác định cho các đá khu vực Hoành Sơn cho kết quả

218±6 Tr.n [11].

1.3.3. Kiến tạo

Trong bình đồ cấu trúc khu vực, vùng Sơn Bình thuộc tổ hợp thạch-

kiến tạo rift nội lục Trias giữa. Tổ hợp này gồm các dãy trầm tích-núi lửa-

pluton có thành phần axit tuổi Trias trung, nằm không chỉnh hợp lên các đá cổ

hơn, đồng thời chịu sự khống chế của các đới đứt gãy ở phần rìa bồn, tạo ra

sự phân dị về thành phần cũng như về bề dày. Phần dưới của dãy gồm cuội-

sạn kết đa khoáng, cát kết xen với đá phiến sét, bột kết, ryodacit porphyr, tuf

dăm kết núi lửa, aglomerat, cục bộ có andesit (vùng Nghi Lộc), được xếp

chung vào hệ tầng Đồng Trầu có bề dày 900 ÷ 1.600m. Phần giữa là đá vôi

thuộc hệ tầng Hoàng Mai, dày gần 500 m, chuyển lên đá phiến sét xen cát, bột

kết dày gần 600 m thuộc hệ tầng Quy Lăng. Tổ hợp này tạo thành nếp lõm

nghiêng vòng không đối xứng phân bố dọc đông nam Điện Biên kéo qua

Thường Xuân, Nghĩa Đàn, Đô Lương với những nếp uốn đảo có mặt trục cắm

về tây tây bắc dọc rìa các đứt gãy nghịch Sông Con, Sông Hiếu, Rào Nậy.

Đi kèm với loạt đá núi lửa này là granitoid phức hệ Sông Mã, chủ yếu

là granitoid biotit dạng porphyr lộ ra ở nhiều nơi, đại diện như các khối Sông

Mã ở phía tây Sơn La, Yên Mã, Mũi Ròn ở cực nam Hà Tĩnh, v.v., cũng được

định tuổi là Asini [14], trong đó khối granitoid biotit rất lớn dọc bờ phải Sông

Mã, Sơn La có tuổi U- Pb zircon (TIMS) là 238,9± 1,8 triệu năm, phân tích

tại phòng thí nghiệm trường đại học Bristish, Columbia (Canada) [18]. Về

thạch hóa, loạt núi lửa- pluton Sông Mã có đặc tính kiềm- vôi, granit kiểu I, tỉ

lệ Sr khá cao (0,7180), giá trị εNd (0) âm (-9,82), v.v., là sản phẩm của magma

có nguồn gốc vỏ. Với đặc tính này, một số tác giả cho rằng chúng được thành

tạo trong bối cảnh liên quan tới đới hút chìm Paleotethys cắm xuống khối

Đông Dương [62].

Trong khu vực nghiên cứu phát triển chủ yếu hệ thống đứt gãy theo

phương tây bắc - đông nam, mặt đứt gãy nghiêng về phía tây nam với góc dốc khá lớn (60-70o). Dọc các đới đứt gãy này hiên tượng phiến hóa, phá hủy và

uốn nếp xảy ra khá phổ biến, phiến hóa thường phát triển hẹp, kéo dài.Các hệ

thống đứt gãy này có vai trò rất lớn khống chế cấu trúc địa chất và xuất lộ của

các thành tạo magma xâm nhập cũng như đới quặng hóa trong khu vực. Ngoài

hệ thống đứt gãy chính theo phương tây bắc - đông nam thì khu vực nghiên

cứu còn có sự xuất hiện thưa thớt các đứt gãy theo phương á kinh tuyến và

phương á vĩ tuyến. Các đứt gãy này có gốc dốc gần như thẳng đứng, chúng

phát triển cắt qua các đứt gãy phương tây bắc - đông nam, có lẽ hệ thống đứt

gãy này thuộc pha biến dạng muộn trong khu vực.

1.4. NHỮNG TỒN TẠI CẦN NGHIÊN CỨU VỀ SERICIT VÙNG SƠN

BÌNH

Từ các phần trình bày trên có thể thấy, các tài liệu địa chất và các công

trình nghiên cứu sericit vùng Sơn Bình đã phác họa được cấu trúc địa chất của

khu vực, đã phân định các thân quặng và đã có những nghiên cứu khá sâu về

thành phần vật chất và chất lượng quặng sericit nhằm phục vụ cho việc khai

thác và sử dụng sericit vào các mục đích khác nhau, song nhìn chung một số

vấn đề cơ bản vẫn chưa được quan tâm giải quyết, đó là:

1. Chưa làm sáng tỏ được quy luật phân bố và sự biến đổi thành phần

quặng sericit của các đới chứa quặng trong khu vực nghiên cứu;

2. Chưa xác định rõ được điều kiện thành tạo và nguồn gốc quặng hóa

sericit vùng Sơn Bình;

3. Chưa đánh giá được chất lượng và định hướng sử dụng sericit cho các

lĩnh vực công nghiệp với yêu cầu tiêu chuẩn khác nhau.

Những tồn tại trên đây chính là các vấn đề mà luận án cần nghiên cứu

để làm rõ.

2. CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SERICIT

2.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN NGHIÊN CỨU SERICIT

2.1.1. Khái quát về sericit

2.1.1.1. Khái niệm về sericit

Sericit theo tiếng Hy Lạp là “sericus” có nghĩa là tơ lụa đã được

Hiệp hội Khoáng vật học Thế giới (International Mineralogical Association)

phê chuẩn năm 1998 trong hệ thống danh pháp mica là “tập hợp hạt mịn các

khoáng vật dạng mica” và không phải là một tên gọi cho khoáng vật nào

thuộc nhóm mica [55].

Tinh thể sericit có cấu trúc kiểu lớp ba tầng: tầng bát diện được kẹp

giữa hai tầng tứ diện giống nhau với các đỉnh của cả hai tầng tứ diện đều

hướng vào trong. Chúng thuộc nhóm khoáng alumosilicat với đặc tính điển

hình là tính phân lớp, nên có thể tách thành nhiều lớp mỏng (Hình 2.1).

Hình 2.1. Mô hình cấu trúc mạng tinh thể sericit (trái)

và hình thái tinh thể dạng tấm dưới kính hiển vi điện tử quét (phải) [36].

2(Si,Al)4O10(OH)2. Thành phần hóa học đơn khoáng của sericit là SiO2=

Công thức hóa học của sericit là (K,Na,Ca)(Al,Fe,Mg)-

43÷49%, Al2O3= 27÷37%, K2O+Na2O= 9÷11%, H2O= 4÷6% [27]. Thành

phần hóa học này của sericit thay đổi tùy theo thành phần khoáng vật cũng

như thành phần nguyên tố hóa học tham gia cấu trúc các khoáng vật.

Sericit thường gặp trong các đá biến chất nhiệt dịch nhiệt độ thấp, do

biến đổi từ feldspat, hoặc trong các đá trầm tích bị biến chất yếu. Đây chính là

các tiền đề địa chất để tìm kiếm loại hình khoáng sản sericit.

2.1.1.2. Các đặc tính của sericit

- Độ cứng (theo bảng Mohr): 2 3 [44]; - Tỷ trọng: 2,5 đến 3,2 g/cm3, đặc trưng ≈ 2,87 g/cm3 [44];

- Màu trắng trong, vàng nâu thường có ánh lụa, độ sáng

(brightness): 65  80%;

- Độ chịu nhiệt cao (500 6000c), độ cách điện tốt [52], cách âm tốt,

bền hóa học, khó phá hủy trong dung dịch axit và kiềm [33], độ phản

quang tốt;

- Phản xạ và khúc xạ tốt, chống tia tử ngoại [33].

2.1.1.3. Ứng dụng của sericit

Với nhiều đặc tính hóa -lý ưu việt như trên, cùng với chất lượng và giá

cả hợp lý, sericit được ứng dụng trong nhiều ngành, lĩnh vực khác nhau. Tùy

thuộc vào thành phần và nhu cầu, sericit được ứng dụng trong nhiều ngành

công nghiệp với vai trò là các chất độn, chất phủ bề mặt hoặc chất làm trương

nở [6, 7, 26, 27, 52].

(1) Công nghiệp sơn và vật liệu phủ

Sericit cũng như mica được ứng dụng như một chất làm trương nở, tăng

độ huyền phù, tăng độ bám dính bề mặt, ngăn co ngót và biến dạng bề mặt,

tăng độ chống chịu của bề mặt sơn, bề mặt vật liệu phủ đối với tác động thời

tiết, tia cực tím và thấm nước. Các ứng dụng vật liệu phủ của sericit bao gồm:

sơn kiến trúc, sơn chống ăn mòn, sơn bột, sơn chống cháy, sơn cách điện, sơn

giao thông, sơn tàu biển, sơn bảo vệ bức xạ và các loại sơn chức năng khác.

Ngoài ra, với ánh lụa đặc trưng và độ mịn cao, sericit được coi là chất không

thể thiếu trong công nghiệp sơn nhũ chất lượng cao. Các sản phẩm như ô tô

được sơn nhũ sericit, có độ bóng vượt trội và ánh ngọc trai lấp lánh.

(2) Công nghiệp giấy

Sericit có thể được sử dụng như chất độn, làm tăng độ ổn định cho hệ

phản ứng và tăng khả năng lưu giữ các hạt mịn và các chất hóa học. Do đó,

hiệu suất sản phẩm, độ dày, độ thẩm thấu không khí và độ trơn của giấy cũng

được tăng lên. Với mục tiêu sản xuất các loại giấy trắng hoặc giấy màu chất

lượng cao, có độ bóng đẹp, người ta thường phải xử lý tách lớp kaolin để có

được nguyên liệu phủ bề mặt.Tuy nhiên, nghiên cứu cũng cho thấy rằng, có

thể thay thế một phần hoặc hoàn toàn kaolin tách lớp bằng sericit.

(3) Công nghiệp cao su

Ngành công nghiệp cao su sử dụng sericit làm chất độn và khuôn đúc

trong quá trình sản xuất các sản phẩm cao su đúc như lốp xe. Với cấu trúc

tinh thể dạng tấm, sericit hoạt động như một tác nhân bôi trơn và chống dính.

Sericit cũng có chức năng tăng độ bền chịu lực cho sản phẩm cao su tương tự

như bột than đen (dạng carbon vô định hình) và bộn than trắng (bột silicon

tetrachloride); đối với cao su sáng màu, sericit có thể thay thế 5÷30% bột than

trắng. Trong các sản phẩm cao su, sự có mặt của sericit cũng tăng độ đàn hồi,

chống lão hóa, chống nứt nẻ, gia cố độ chịu lực, tăng độ bền hóa học, giảm sự

thấm khí, tăng độ chịu nhiệt... Sericit cũng được sử dụng trong sản xuất tấm

lợp cuộn và tấm che nhựa đường như một chất phủ bề mặt giúp cho các bề

mặt khỏi bị dính vào nhau, tăng độ bền trong các điều kiện phong hóa và

không bị tác động bởi acid trong nhựa đường.

(4) Công nghiệp polyme

Với vai trò như một chất độn và chất là trương nở, sericit được sử dụng

trong công nghiệp sản xuất polyme bao gồm cả các loại nhựa chịu nhiệt cứng

và mềm (nylon, polythene, polypropylene, polyester…). Đặc biệt, sericit dùng

sản xuất chất nhựa dẻo sử dụng cho ô tô nhằm cách âm, cách nhiệt và giảm va

đập.Sericit cũng được sử dụng làm vật liệu gia cố trong một số chi tiết ô tô

như bảng đồng hồ và chắn bùn, nhằm tăng độ bền cơ học, độ cứng, và độ ổn

định kích cỡ.Chất dẻo có chứa sericit có độ ổn định kích cỡ ngay cả ở nhiệt

độ cao, và có những tính chất bề mặt tốt nhất.

(5) Công nghiệp gốm sứ

Từ đầu thế kỷ 17, đá phiến thạch anh - sericit đã được sử dụng làm

nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất gốm, sứ vệ sinh. Sericit có thể làm tăng

độ bền nhiệt và cách điện cho gốm, sứ.

(6) Vật liệu xây dựng, bùn khoan

Trong ngành công nghiệp khoan xây dựng, sericit có thể làm chất phụ

gia trong bùn khoan. Do hợp phần của bùn khoan là bentonit rất mịn, vì vậy

các bông sericit thô hơn có thể giúp bịt kín các ô rỗng của lỗ khoan, ngăn sự

mất liên thông dung dịch khoan. Tuy nhiên, dung dịch bùn khoan chỉ sử dụng

dưới 1% sericit. Sericit cũng được sử dụng trong bê tông, vữa trát, xi măng,

đá lát…

(7) Công nghiệp hóa chất và mỹ phẩm

Với độ cứng thấp, cấu trúc tinh thể dạng tấm và chỉ số phản xạ cao, loại

sericit tinh khiết, trắng và mịn (độ hạt <10 µm) là loại có tiềm năng nhất cho

ứng dụng trong mĩ phẩm. Sericit là thành phần quan trọng trong nhiều sản

phẩm như phấn má, phấn kẻ mắt, phấn nền, son, mascara, kem dưỡng ẩm, …

(8) Các ứng dụng khác

Ngoài các công dụng trong công nghiệp, sericit còn được biết đến có tính

chất y học quý. Nó có thể được sử dụng để điều trị chất béo dư thừa của cơ

thể, tê liệt, lạnh đột ngột và nhiệt, v.v.Ngoài ra, nó còn làm tăng thị lực, ổn

định sự lưu thông của máu lên não, củng cố xương và cơ bắp của con người.

2.1.2. Nguồn gốc sericit

2.1.2.1. Sericit hoá

Sericit được hình thành trong quá trình sericit hoá (sericitization)

các đá.Theo định nghĩa trong Từ điển Địa chất của Mỹ (Glossary of

Geology) “sericit hoá là quá trình hay trạng thái biến đổi nhờ đó mà các

khoáng vật (như feldspat) được chuyển hoá thành sericit”. Còn theo Bách

khoa toàn thư Xô viết (xuất bản lần thứ 3, 1979) thì “sericit hoá là quá

trình, trong đó plagioclashay các khoáng vật khác được thay thế bởi sericit

thông qua tác động của các dung dich nhiệt dịch nhiệt độ thấp lên các đá”.

Biến chất trao đổi các đá vây quanh là đặc trưng của quá trình sericit hoá.

Thông thường, sericit hoá phát triển có liên quan tới berezit hoá, listvenit

hoá, propylit hoá và silic hoá các đá.

Từ các định nghĩa trên có thể rút ra một điểm chung, đó là sericit

hoá là quá trình biến chất trao đổi nhiệt dịch. Các dung dịch nhiệt dịch có

thể bắt nguồn các nguồn nước sau:

- Nước gần mặt đất (gọi là nước "khí tượng" ) là nguồn chính của dung

dịch nhiệt dịch. Bằng chứng từ một số mỏ quặng cho thấy nước khí tượng có

thể trộn lẫn với nước magma dưới sâu hoặc nước biến chất trong giai đoạn

cuối tạo khoáng.

- Nước magma (gọi là nước "nguyên thuỷ") được thoát ra trong giai

đoạn nguội lạnh cuối cùng của các thể magma.

- Nước biến chất, xuất phát từ các phản ứng khử nước diễn ra trong các

sự kiện biến chất. Với sự gia tăng nhiệt độ của quá trình biến chất, các khoáng

vật ngậm nước tái kết tinh thành các khoáng vật mới khan nước.

2.1.2.2. Biến chất trao đổi nhiệt dịch

Trong quá trình biến chất nhiệt dịch, sericit được hình thành do biến

chất trao đổi giữa dung dịch nhiệt dịch và các đá alumosilcat sáng màu,

xảy ra ở đới nông, gần mặt đất, trong điều kiện nhiệt độ trung bình - thấp,

áp suất thấp.

Những nghiên cứu trước đây đã xác định được một số loại hình

nguồn gốc thành tạo của quặng sericit:

Quặng sericit berezit: là quặng sericit được hình thành trong quá

trình berezit hóa xảy ra trên các thành tạo giàu alumosilicat sáng màu có

thành phần tương tự magma acid, acid - trung tính như granit, ryolit, felsit,

aplit, ryodacit, syenit, đá gneis và đá phiến feldspat - thạch anh, cát kết

arko, v.v… Sericit gắn bó chặt chẽ với đá berezit và phân bố trong các đới:

sericit - thạch anh, sericit - thạch anh - ankerit, sericit - thạch anh - ankerit

- chlorit. Trong đó, loại quặng sericit có tính khả tuyển cao, chất lượng tốt

chủ yếu phân bố trong đới sericit - thạch anh [30].

Berezit được thành tạo liên quan chặt chẽ với hoạt động xâm nhập

của magma acid dưới sâu [30]. Tổ hợp cộng sinh khoáng vật (THCSKV)

đặc trưng của berezit là thạch anh-sericit với sự có mặt thường xuyên với

hàm lượng thấp của pyrit, chlorit và không thường xuyên của muscovit tùy

thuộc vào nhiệt độ, độ sâu thành tạo. Ở độ sâu từ 0,5km đến 2km, nhiệt độ trung bình - thấp (50 ÷ 350oC), THCSKV của berezit là thạch anh-sericit; ở độ sâu từ 3 - 4km, nhiệt độ trung bình cao (300 ÷ 400oC), THCSKV của

berezit là thạch anh-sericit-muscovit-pyrit.

Ngoài sericit, khoáng sản liên quan với berezit còn có vàng,

molypden, wonfram, đồng, đa kim.

Quặng sericit trong quarzit thứ sinh: là quặng sericit được hình

thành trong quá trình biến chất trao đổi nhiệt dịch thứ sinh xảy ra trên các

thành tạo phun trào acid trung tính như ryolit, ryodacit, dacit, felsit, v.v...

Trong quarzit thứ sinh, sericit phân bố trong các đới: sericit - feldspat kali

- albit - thạch anh; sericit - feldspat kali - thạch anh; sericit - thạch anh.

Trong đó, quặng sericit phân bố trong đới sericit - thạch anh [39].

Theo Nakovnich N.I. và nnk (1968), Pliusev E.V. và nnk (1981),

Koch, R., và U. Zinkernagel [39], quarzit thứ sinh được hình thành ở độ sâu từ 1 đến 3 km, nhiệt độ trung bình cao (200 ÷ 400oC), do thay thế trao đổi

-2, HCO3

acid dưới tác dụng của dung dịch nhiệt dịch có độ pH = 2÷6, chứa nồng độ -, Cl-. Trong điều kiện như vậy, phản ứng thay thế cao H2S, SO4

trao đổi Si, Al, Ti xảy ra mạnh mẽ tạo thành quarzit thứ sinh.

Theo Nakovnich N.I. và nnk (1968), Koch, R., và U. Zinkernagel

[39], quarzit thứ sinh được hình thành do hoạt động của các khí núi lửa

(fumaron, solfata) xảy ra trên các đá có thành phần acid, nằm gần tướng

họng áp sát đới lưu chuyển thủy nhiệt, có liên quan với đường xuyên dẫn

của magma.

Ngoài sericit, khoáng sản chủ yếu liên quan với quarzit thứ sinh gồm

pyrophylit, alunit, vàng, bạc, chì-kẽm; đôi khi có kaolin nhưng với quy mô

nhỏ.

Quặng sericit trong argilit: là quặng sericit được hình thành trong

quá trình biến chất trao đổi nhiệt dịch argilit hóa xảy ra trên các thành tạo

khác nhau, nhưng phổ biến nhất là trên các đá phun trào acid, acid-trung

tính như ryolit, ryodacit, dacit, felsit, v.v. Đặc biệt ở những khu vực hoạt

động núi lửa giàu khí fumaron, solfata thường phát triển các đá argilit

dạng tuyến bám theo các đới dập vỡ kiến tạo với quy mô đạt tới vài chục km2. Trong argilit khoáng vật có ích chủ yếu của quặng sericit là sericit;

chúng phân bố chủ yếu trong đới thạch anh - feldspat kali - sericit và đới

thạch anh - kaolint – sericit [30].

Theo Pliusev E.V. và nnk (1981, 2012), Pirajno, F. [30], argilit là quá

-2, HCO3

trình thay thế trao đổi nhiệt dịch được hình thành ở độ sâu từ 0 ÷ 2km, trong điều kiện nhiệt độ trung bình thấp (50 ÷ 300oC, phổ biến khoảng 50 ÷ 200oC), do thay thế trao đổi acid dưới tác dụng của dung dịch nhiệt dịch -, F-, có độ pH = 1÷6. THCSKV argilit chứa nồng độ cao H2S, SO4

thay đổi phụ thuộc vào thành phần vật chất của đá bị thay thế trao đổi. Đá

argilit biến đổi từ các đá phun trào acid, acid-trung tính và từ các đá

alumosilicat sáng màu giàu feldspat kali có thành phần tương tự được đặc

trưng bởi THCSKV thạch anh-sericit-kaolinit. Trong trường hợp này,

sericit tập trung chủ yếu trong đới thạch anh-sericit-kaolinit phân bố liền

kề đới thạch anh-kaolinit; thứ đến là trong đới thạch anh-feldspat kali-

sericit nằm liền kề đới thạch anh-feldspat kali-albit-chlorit.

Ngoài sericit, khoáng sản chủ yếu liên quan với argilit biến đổi từ

các đá phun trào acid, acid - trung tính và từ các đá alumosilicat sáng màu

giàu feldspat kali gồm: kaolin, vàng, bạc, đôi khi có đồng, chì-kẽm nhưng

với quy mô nhỏ.

2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SERICIT

Với mục đích nghiên cứu của đề tài luận án, NCS đã sử dụng tổ hợp

các phương pháp:

2.2.1. Phương pháp tổng hợp, xử lý các tài liệu liên quan

- Thu thập và xử lý các tài liệu về địa chất khu vực liên quan vùng

nghiên cứu;

- Thu thập và xử lý các tài liệu về cấu trúc địa chất khu mỏ;

- Thu thập các số liệu về công nghệ chế biến sericit; và

- Thu thập, phân tích và hệ thống hóa các tài liệu cho phép đánh giá

chất lượng sericit ở khu vực nghiên cứu.

2.2.2. Phương pháp khảo sát địa chất

Để có thể hiểu biết sự phân bố của các thân quặng trong không gian,

sự biến đổi thành phần vật chất từ các đá ryolit thành sericit và sự phân

đới các sản phẩm biến đổi, NCS đã thực hiện các đợt khảo sát địa

chất,nghiên cứu các mặt cắt chi tiếtvà thu thập các loại mẫu. Hai mặt cắt

được lựa chọn nghiên cứu tại các khu I và khu III.

2.2.3. Phương pháp nghiên cứu thành phần vật chất

- Phân tích mẫu lát mỏng thạch học: Phương pháp này nhằm xác định

tổ hợp khoáng vật tạo đá cũng như sự biến đổi của các khoáng vật (nếu

có), hàm lượng khoáng vật có ích và không có ích trong khoáng chất. Thực

tế các thân quặng và tầng sản phẩm đều bị phong hóa mạnh, thường là mẫu

mềm bở nên một phần khối lượng mẫu lát mỏng đã thực hiện như mẫu lát

mỏng Đệ tứ hay vỏ phong hóa. Có 66 mẫu được lựa chọn để phân tích thạch

học trên kính hiển vi phân cực thuộc Bộ môn Khoáng sản, Bộ môn Địa chất,

Trường Đại học Mỏ - Địa chất và Viện Địa chất.

- Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD): Phương pháp này đặc biệt có hiệu

quả đối với việc xác định thành phần các khoáng vật sét. Nguyên lý cơ bản

của phương pháp XRD là tia X có bức xạ sóng ngắn khi rơi vào bề mặt mạng

tinh thể của khoáng vật thì nó bị phản xạ với góc đúng bằng tia tới. Theo hình

nhiễu xạ roenghen chuẩn của từng khoáng vật, ta có thể xác định được sự có

mặt của khoáng vật trong mẫu. Phương pháp này có khả năng phát hiện

khoáng vật với hàm lượng trong mẫu ≥ 3%. Khối lượng mẫu dùng cho phân

tích nhiễu xạ roenghen vào khoảng 3-5 g. Hạn chế của phương pháp này là

không xác định được các khoáng vật ở dạng ẩn tinh hay vô định hình. Phân

tíchnhiễu xạ tia X(XRD) đã được thực hiện trên16 mẫu tại Trung tâm Phân

tích địa chất. Các mẫu được chuẩn bị theo các quy trình tách các khoáng vật

sét Glasmann (1999) và được quét bằng một Phillips 3100XRG tự động X-ray

nhiễu xạ với bức xạ Cu (X =1,54178A) tại 40kV và 30mA với một tốc độ

quét của ca 1°2B/phút. Phân tích nhiễu xạ tia X được phân tích với các

chương trình Jade3.1® máy tính, cho phép xác định khoáng vật qua 26 đỉnh

phù hợp. Phương pháp phân tích được trình bày chi tiết trong tài liệu của

Moore, Duane Milton, và Robert C. Reynolds [48].

- Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM)

Đây là phương pháp hiện đại để xác định hình thái cấu trúc các khoáng

vật có kích thước rất nhỏ như sericit và các khoáng vật sét. Kính có độ phân

giải cao tới 1Ǻ, do đó có thể nghiên cứu các đặc tính khoáng vật nằm ngoài

giới hạn quan sát của kính hiển vi thông thường.

Nguyên lý hoạt động và sự tạo ảnh trong SEM: Các chùm điện tử được

phát ra từ súng phóng điện tử được tăng tốc ở điện thế từ 10 kV đến 50 kV và

được hội tụ thành một chùm điện tử hẹp (cỡ vài trăm Ǻ đến vài nm), sau đó

quét trên bề mặt mẫu nhờ các cuộn quét tĩnh điện. Độ phân giải của SEM

được xác định từ kích thước chùm điện tử hội tụ, ngoài ra, còn phụ thuộc vào

tương tác giữa vật liệu tại bề mặt mẫu vật và điện tử. Khi điện tử tương tác

với bề mặt mẫu vật sẽ có các bức xạ phát ra. Sự tạo ảnh trong SEM và các

phép phân tích được thực hiện thông qua việc phân tích các bức xạ chủ yếu

gồm: chùm điện tử thứ cấp (secondary electrons) và chùm điện tử tán xạ

ngược (backscattered electrons). Phương pháp phân tích được trình bày chi

tiết trong tài liệu của Welton, J. E., [60].

Có 32 mẫu quặng sericit trong khu vực nghiên cứu được lựa chọn để

phân tích SEM tại Viện Vật lý, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam.

- Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM): phương pháp

này nhằm xác định vi cấu trúc của mẫu nghiên cứu trên kính hiển vi điện

tử truyền qua (TEM) và kết nối xử lý dữ liệu trên hệ đo tán xạ (EDX). Chi

tiết nguyên lý hoạt động của phương pháp trong tài liệu củaBarsukov P.,

Fainberg E. và Khabensky E. [23]. Có 01 mẫu được phân tích trên TEM.

- Phân tích hóa silicat

Phương pháp huỳnh quang roenghen (XRF)

Thông thường, việc phân tích các nguyên tố chính và nguyên tố vết

trong các mẫu đá được tiến hành phân tích bằng phương pháp phân tích thành

phần hóa tổng XRF. Trong những điều kiện nhất định thì cường độ huỳnh

quang tỷ lệ định lượng với hàm lượng của các nguyên tố trong mẫu thậm chí

khi hàm lượng của một số nguyên tố rất thấp. Hiệu ứng này có thể được xác

định bằng mắt thường khi so sánh với mẫu chuẩn. Cũng có thể xác định nhờ

dụng cụ chuyên dụng có gắn các thiết bị quang điện. Đây là một trong những

phương pháp chính xác nhất và cũng là phương pháp đơn giản nhất để xác

định hàm lượng vết của các nguyên tố. Để phân tích các nguyên tố đi kèm,

người ta sử dụng tiêu bản phát xạ wolfram. Phương pháp phân tích được trình

bày chi tiết trong tài liệu của Norrish, K và BW Chappell [51] và Norman,

Marc, Philip Robinson [50]

Trong nghiên cứu này, NCS lựa chọn 210 mẫu phân tích các chỉ tiêu

gồm: SiO2, Al2O3, TFe (Fe2O3 + FeO), TiO2, Na2O, K2O, MKN.

- Phương pháp quang phổ plasma -Inductively Coupled Plasma

(ICP-MS)

Về nguyên lý phương pháp này được xây dựng trên cùng các nguyên lý

đã được sử dụng trong quang phổ phát xạ nguyên tử. Các mẫu được phá thành

các nguyên tố trung hòa ở plasma argon nhiệt độ cao và được phân tích dựa

trên tỷ số khối lượng trên điện tích của chúng. Thiết bị ICP-MS có bốn quá

trình chính, bao gồm nạp mẫu và tạo nguồn sol khí, ion hóa bằng nguồn

plasma argon, mass discrimination, và hệ thống đầu dò. Một trong những ưu

việt lớn nhất của công nghệ ICP-MS là giới hạn phát hiện hầu hết các nguyên

tố đều cực thấp. Một số nguyên tố có thể xác định tới phần triệu tỷ, còn đại đa

số các nguyên tố thì xác định được ở mức phần nghìn tỷ. Phương pháp phân

tích được trình bày chi tiết trong tài liệu của Liu, Yongsheng và nnk [43]. Đã

có 12 mẫu được phân tích ICP-MS.

- Phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS): dùng để xác định một số

nguyên tố kim loại nặng trong các sản phẩm tuyển khoáng để đánh giá

chất lượng quặng; gồm 10 chỉ tiêu: Cu, Pb, Zn, Cd, Mn, As, Sb, K, Na, Hg.

Có 15 mẫu đã được chọn để phân tích AAS. Chi tiết phương pháp nghiên

cứu được trình bày trong tài liệu của Radu và nnk [54].

2.2.4. Phương pháp nhiệt độ đồng hóa bao thể

Phương pháp này nhằm xác định nhiệt độ thành tạo của các bao thể có

trong mẫu nghiên cứu. Mẫu được phân tích là các bao thể nguyên sinh trong

tinh thể thạch anh đồng tạo quặng sericit. Nhiệt độ thành tạo của các bao thể

được xác định bằng cách tăng tốc độ nhiệt độ của thiết bị đo một cách từ từ, ổn định. Quá trình tăng nhiệt của thiết bị được bắt đầu từ 10oC/phút, mỗi lần tăng 5oC; tăng đến khoảng nhiệt độ gần có sự chuyển của bao thể pha khí thì điều chỉnh nhiệt độ tăng 1oC/phút. Sau khi bao thể khí - lỏng đã đồng nhất, tăng và giảm nhiệt 5 oC/phút xung quanh điểm nhiệt độ đồng nhất ban đầu rồi điều chỉnh tốc độ tăng nhiệt về 1oC/phút, từ đó xác định được nhiệt độ đồng

nhất. Chi tiết về phương pháp nghiên cứu được trình bày trong tài liệu của

Roedder [56]. Có 2 mẫu lát mỏng với 12 bao thể được phân tích tại phòng thí

nghiệm của Viện Khoa học Địa chất và khoáng sản.

2.2.5.Phương pháp xác định tuổi tuyệt đối

Sử dụng phương pháp định tuổi tuyệt đối hiện đại để xác định thời gian

thành tạo các loại magma và thời gian tạo khoáng sericit trong khu vực

nghiên cứu. Các mẫu đá magma và quặng sericit đã thu thập trong khu vực có

khả năng áp dụng các phương pháp định tuổi cho độ chính xác cao.

+ Phương pháp định tuổi U-Pb zircon

Đá xâm nhập phức hệ Sông Mã đã được định tuổi U-Pb zircon bằng

phương pháp LA-ICPMS. Phương pháp này sẽ cho chúng ta xác định tuổi

thành tạo đá magma. Các mẫu đá của hệ tầng Đồng Trầu có diện lộ khá hạn

chế, đồng thời bị phong hóa và biến đổi nhiệt dịch mạnh mẽ ảnh hưởng lớn

đến chất lượng mẫu. Các hạt zircon trong đá trầm tích phun trào của hệ tầng

không đảm bảo được tính đồng nhất và đại diện cho quá trình hoạt động

magma do có thể được bổ sung từ đá vây quanh. Vì vậy tác giả luận giải tuổi

thành tạo của hệ tầng Đồng Trầu trong khu vực nghiên cứu dựa trên kết quả

định tuổi U-Pb zircon cho granit phức hệ Sông Mã. Phương pháp phân tích

được trình bày chi tiết trong công bố của Meffre, Sebastien, Ross R Large

[46]. Có 01 mẫu đã được phân tích định tuổi U-Pb zircon.

+ Phương pháp định tuổi K-Ar sericit:

Để xác định tuổi quặng sericit sử dụng phương pháp định tuổi phóng xạ

K-Ar cho chính các khoáng vật sericit; xác định tuổi nguội lạnh của khối

magma Sông Mã sử dụng khoáng vật muscovit trong magma đó. Phương pháp xác định tuổi K-Ar được dựa vào cơ chế phân rã phóng xạ 40K thành 40Ar [57]. Việc xác định hàm lượng 40Ar trong mẫu được tiến hành sử dụng các khối phổ (mass spectrometry) đồng thời các hàm lượng 36Ar, 38Ar cũng

được xác định. Hàm lượng K trong mẫu cũng được xác định nhờ vào các

phương pháp xác định hàm lượng trong các phòng thí nghiệm. Hiện nay các

khoáng vật thường được sử dụng định tuổi gồm các đá nhóm mica (sericit,

illit, muscovit, biotit…), nhóm feldspat, pyroxen xiên, amphibol. Chi tiết

phương pháp phân tích được trình bày trong tài liệu của Itaya, Kingo và nnk;

Nagao K. và nnk [37, 49]. Có 04 mẫu đã được phân tích định tuổi K-Ar.

2.2.6. Phương pháp đánh giá nghiên cứu chất lượng, đặc tính công nghệ

của sericit

- Trên cơ sở kết quả phân tích chất lượng sericit (thành phần khoáng

vật, hóa học, độ hạt) sử dụng các phương pháp phân tích được trình bày ở

trên, tác giả tổng hợp tài liệu và nghiên cứu đề xuất công nghệ tuyển, tăng cao

độ thu hồi quặng.

- Các tính chất của quặng sericit trong khu vực nghiên cứu được tác giả

tổng hợp và thí nghiệm sử dụng cho lĩnh vực sản xuất sơn, polyme, gốm sứ để

xác định đặc tính công nghệ của sericit.

3. CHƯƠNG 3

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT QUẶNG HÓA SERICIT VÙNG SƠN BÌNH VÀ CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ

3.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT QUẶNG HÓA SERICIT VÙNG SƠN BÌNH

3.1.1. Đặc điểm phân bố sericit

Theo kết quả của các công tác nghiên cứu ở giai đoạn trước và công tác

khảo sát thực địa đã nêu ở chương 1, mục 1.3, tại vùng Sơn Bình đã phát hiện

quặng hoá sericit phát triển kéo dài không liên tục theo phương chủ đạo là tây

bắc - đông nam với chiều dài hơn 4.000m, rộng từ 50 ÷ 150m nằm hoàn toàn 2) (Hình trong các đá tướng phun nổ của tập 2, hệ tầng Đồng Trầu (T2 ađt1

3.1). Quặng sericit nằm trong ba khu (I, II, III) tách rời nhau.

3.1.2. Đặc điểm hình thái, kích thước các khu quặng sericit

Đặc điểm hình thái, kích thước của từng khu quặng như sau.

Khu I: phân bố ở phía tây bắc vùng nghiên cứu, có phương tây bắc -

đông nam, hình dạng uốn lượn phức tạp, thế nằm thay đổi từ 30-6070-80 ở

phía đầu tây bắc cho đến 210-24070-80 ở phần trung tâm và phía đông nam

(Hình 3.2); chiều dài khoảng 1.100m, chiều rộng thay đổi, chỗ rộng nhất đạt

gần 90m; hàm lượng sericit dao động trong khoảng 40 ÷ 45%.

Khu II: phân bố ở phần trung tâm vùng nghiên cứu, có phương gần á

vĩ tuyến; chiều dài khoảng 560m, chiều rộng thay đổi, chỗ rộng nhất đạt

15m (Hình 3.3); thế nằm cắm về nam, tây nam với góc dốc thay đổi 30 - 350 (180-23030-35); hàm lượng sericit khoảng 35 ÷ 40%.

Khu III: phân bố ở phía đông nam vùng nghiên cứu, có phương tây bắc

- đông nam, dạng thấu kính phức tạp; dài 680m, bề rộng thay đổi, chỗ rộng

nhất đạt 60m; thế nằm nhìn chung cắm về tây nam với đường phương và góc

dốc thay đổi 230-25070-80, ở phần đầu mút phía nam có nơi thế nằm cắm

về nam (18050) (Hình 3.4); hàm lượng sericit từ 40 ÷ 55%.

SƠ ĐỒ ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN VÙNG SƠN BÌNH, HUYỆN HƯƠNG SƠN, TỈNH HÀ TĨNH

Theo tài liệu của Liên đoàn địa chất Bắc Trung Bộ và Công ty cổ phần đầu tư Vạn Xuân – Hà Tĩnh.

Hình 3.1. Sơ đồ địa chất và phân bố sericit vùng Sơn Bình

Hình 3.2. Mặt cắt địa chất khu I mỏ quặng sericit Sơn Bình (Tham khảo có

sửa chữa từ [20])

Hình 3.3. Mặt cắt địa chất khu II mỏ quặng sericit S ặt cắt địa chất khu II mỏ quặng sericit Sơn Bình ình (Tham khảo có

sửa chữa từ [20])

Hình 3.4. Mặt cắt địa chất qua khu III mỏ quặng sericit Sơn Bình (Tham khảo có sửa chữa từ [20])

3.1.3. Đặc điểm biến đổi thành phần trong đới chứa quặng sericit

Trong vùng Sơn Bình, sericit được phân bố thành ba khu quặng hóa có

hình thái, thế nằm khá tương đồng. Quá trình khảo sát thực địa cho thấy, khu

II quặng phân bố ở diện nhỏ hẹp với 1 thân quặng sericit, khu I và khu III có

diện phân bố rộng hơn cùng với tập hợp các thân quặng sericit lớn nhỏ đan

xen. Do vậy, NCS lựa chọn nghiên cứu 2 mặt cắt chi tiết qua quặng hóa thuộc

khu I và khu III. Kết quả nghiên cứu cho thấy có những sự khác nhau về

thành phần khoáng sericit theo vị trí phân bố.

Ở mặt cắt khu I, tại vị trí moong khai thác (Ảnh 3.1 A), có thể quan sát

thấy rõ hình thái, cấu trúc và thành phần khoáng vật quặng sericit có sự thay

đổi. Quặng có cấu tạo phân phiến rõ nét, cắm gần như thẳng đứng. Phần phía

trên mặt cắt, quặng bị phong hoá và bị nhuốm oxyt sắt có màu nâu vàng. Các

oxyt sắt còn thấm sâu theo các đới khe nứt trong quặng với màu nâu vàng nổi

bật. Phần dưới ít bị phong hoá hơn, bằng mắt thường có thể phân biệt các đới

thạch anh-sericit, các ổ và các dải kaolin. Phần gần các khe nứt thường bị

nhiễm sắt (các Ảnh 3.1 B, C), ngoài sericit + thạch anh còn gặp các dải, các ổ

kaolin (Ảnh 3.1 B). Phần trung tâm, sericit thường có màu trắng hơn vì ít bị

nhiễm oxyt sắt (Ảnh 3.1 D, E). Gần các khe nứt, quặng thạch anh-sericit phát

triển mạnh, song ở phần trung tâm có những nơi không quan sát thấy khe nứt

nhưng có thể quan sát thấy các dải sericit - thạch anh đặc sít (Ảnh 3.1 E).

Quan sát mặt cắt khu III, tại moong khai thác (Ảnh 3.2) có thể nhận

thấy quặng sericit có màu trắng hơn, có thể do quặng ở đây phân bố trên địa

hình cao hơn ở khu I nên ít bị nhuốm oxyt sắt. Bằng mắt thường có thể nhận

thấy thành phần các khoáng vật ở đây cũng tương tự như khu I, cùng với

sericit + thạch anh cũng gặp các vỉa, các ổ kaolinit. Tại đây phát hiện mạch

quặng chứa sulfur với thành phần chủ yếu là pyrit, tạo thành mạch nằm giữa

thân quặng sericit.

Ảnh 3.1. Quặng sericit tại moong khai thác khu I (A) thể hiện tổ hợp khoáng

vật khác nhau phân biệt bằng mắt thường: quặng sericit màu vàng (B, C) và

quặng sericit màu trắng (D, E). Q- thạch anh; Se- sericit; Go-Gossan (hematit,

goetit); Kl- kaolin. VL.36. Người chụp: Nguyễn Thị Thanh Thảo

Mạch sulfur

Ảnh 3.2. Quặng sericit Sơn Bình tại moong khai thác khu III (A)

có sự xuất hiện mạch chứa sulfur bị phong hóa (B). VL.42.

Người chụp: Nguyễn Thị Thanh Thảo

Cấu trúc của các thân quặng trong ba khu được khống chế bởi các đứt

gãy. Các đứt gãy này là những kênh dẫn dung dịch nhiệt dịch gây biến đổi đá

vây quanh tạo nên các thân quặng xen kẹp với các tập đá ryolit.

3.2. CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ QUẶNG HOÁ SERICIT SƠN BÌNH

3.2.1. Yếu tố thạch địa tầng

Ở vùng Sơn Bình, sự phân bố của các thân quặng sericit đều nằm

trong tập 2, phần dưới thuộc hệ tầng Đồng Trầu. Bởi vậy có thể thấy rằng

yếu tố thạch địa tầng khống chế quặng hóa quan trọng đối với thành tạo

sericit chính là các phun trào ryolit thuộc hệ tầng Đồng Trầu.

Thành phần thạch học của tập 2 hệ tầng Đồng Trầu chủ yếu bao

gồm tuf phun trào có thành phần acid - á kiềm. Các đá này thường có cấu

tạo khối, cấu tạo dòng chảy, bọt khí… điển hình cho cấu tạo của đá phun trào

ryolit. Quá trình tác động của dung dịch nhiệt dịch lên các đá tuf giàu các

khoáng vật feldspat hoặc vật chất thủy tinh của tập 2 hệ tầng này tạo ra hiện

tượng sericit hóa để thành tạo các thân quặng sericit.

3.2.2. Yếu tố magma

Trong vùng nghiên cứu có các đá của pha 1 thuộc phức hệ Sông Mã

(γτT2sm1) xuất lộ ở phía tây nam, thành phần gồm: granit porphyr, granit

granophyr, ít granodiorit. Để nghiên cứu mối liên quan giữa magma Sông Mã

với sự thành tạo quặng sericit vùng Sơn Bình, NCS đã phân tích tuổi thành

tạo và tuổi nguội lạnh của magma Sông Mã. Tuổi thành tạo xác định bằng

phương pháp hiện đại SHRIMP (U-Pb zircon) và tuổi nguội lạnh xác định

bằng phương pháp K-Ar có độ chính xác cao cho khoáng vật muscovit trên

cùng một mẫu đá của phức hệ Sông Mã. Mẫu phân tích lấy ở vị trí Gr.03 (x =

2043843m; y = 553810m) đảm bảo không bị phong hóa hoặc mức độ phong

hóa yếu, không bị hỗn nhiễm bởi các đá vây quanh.

Thời gian thành tạo magma phức hệ Sông Mã

Kết quả phân tích tuổi thành tạo của đá phức hệ Sông Mã được tiến

hành tại Viện khoa học Địa chất và Địa vật lý, Viện Khoa học Trung Quốc

cho kết quả trong khoảng 236~242 Tr.n. Kết quả này đã được NCS và đồng

nghiệp công bố trên Tạp chí Địa chất số 340/1-2/2014 [12]. Kết quả này đại

diện cho tuổi kết tinh của granit phức hệ Sông Mã có mặt trong khu vực

nghiên cứu. Như vậy, khối magma của phức hệ Sông Mã được hình thành

trong khoảng 240 Tr.n trước, tuổi này hoàn toàn trùng với pha kiến tạo, tạo

núi Indosini xác định được ở nhiều pha magma và biến chất trên toàn bộ lãnh

thổ Việt Nam.

Hàm lượng (ppm)

Tuổi (Ma) ±σ

Tỷ lệ đồng vị ±σ

Điểm

phân

± σ

±1σ

Th/U

± σ

207Pb /206

tích

207Pb /206Pb

207Pb /235U

206Pb /238U

207Pb /235U

206Pb /238U

206

104

0,43

0,0525

0,0009

0,00479

0,005

0,03810

0,0002

309

247

241,02

215

0,44

0,0528

0,0008

0,00412

0,004

0,03809

0,0001

320

248

240,98

227

141

145

0,62

0,0536

0,0007

0,00423

0,004

0,03805

0,0002

354

252

240,71

301

160

146

0,53

0,0538

0,0005

0,00399

0,004

0,03784

0,0003

361

251

239,41

166

100

0,60

0,0513

0,0011

0,00600

0,006

0,03791

0,0002

254

241

239,87

258

127

0,49

0,0522

0,0022

0,01176

0,012

0,03809

0,0004

295

246

241,01

282

182

125

0,65

0,0511

0,0006

0,00348

0,003

0,03788

0,0002

256

240

239,70

381

164

0,43

0,0533

0,0009

0,00422

0,004

0,03772

0,0002

343

248

238,70

333

138

0,41

0,0521

0,0019

0,00998

0,010

0,03733

0,0002

300

241

236,28

248

174

112

0,70

0,0526

0,0012

0,00610

0,006

0,03800

0,0001

322

247

240,44

285

123

0,43

0,0512

0,0006

0,00339

0,003

0,03780

0,0002

250

240

239,21

254

119

0,47

0,0516

0,0006

0,00328

0,003

0,03794

0,0002

333

242

240,03

197

123

0,63

0,0528

0,0014

0,00746

0,007

0,03825

0,0002

320

249

241,96

Bảng 3.1. Kết quả phân tích đồng vị U-Pb các hạt zircon trong mẫu Gr.03

198

138

0,70

0,0511

0,0023

0,01189

0,012

0,03827

0,0004

256

242

242,12

10 6

1 0

206

102

0,50

0,0516

0,0007

0,00460

0,005

0,03809

0,0003

265

244

240,96

Hình 3.5. Biểu đồ đẳng thời và tuổi 206Pb/238U Zircon cho khối granit phức hệ

Sông Mã với tuổi trung bình 139±0.85 Tr.n (A); và ảnh phát quang âm cực,

tuổi U-Pb zircon granit Sông Mã (các điểm bắn laser được đánh dấu khoanh

tròn) (B).

Thời gian nguội lạnh của magma phức hệ Sông Mã

Việc xác định tốc độ và thời gian nguội lạnh của khối magma là rất

quan trọng trong luận giải điều kiện hoạt động kiến tạo cũng như việc liên

quan đến quặng nhiệt dịch khu vực. Thông thường, khối magma trong quá trình nguội lạnh từ nhiệt độ kết tinh đến nhiệt độ khoảng 4000C sẽ là thời gian

đá có thể gây nên các hiện tượng biến chất, biến đổi đá vây quanh. Đây cũng

là khoảng nhiệt độ thành tạo nên các dòng nhiệt dịch.

Tuổi K-Ar là tuổi ghi nhận trong quá trình nguội lạnh của đá sau khi bị

biến chất hoặc kết tinh (magma). Khi nhiệt độ còn cao, cấu trúc tinh thể khoáng

vật chứa 40K sẽ bị giãn nở rộng, lúc này quá trình phóng xạ 40K thành 40Ar

xảy ra nhưng lượng 40Ar không giữ được trong khoáng vật đó. Khi nhiệt độ

nguội lạnh qua một khoảng nhiệt độ nào đó thì khoáng vật co ngót lại, khi đó

khoảng cách giữa các ô mạng trong tinh thể thu hẹp hơn kích thước nguyên tử

40Ar, lúc này lượng 40Ar sinh ra sẽ bị mắc kẹt bởi các ô mạng và không thoát

ra ngoài được. Chúng ta sẽ tính được lượng 40Ar giữ lại trong đá từ nhiệt độ

đó. Tại điểm mà nhiệt độ qua đó khoáng vật giữ lại được nguyên tử 40Ar gọi là

nhiệt độ đóng (closure temperature). Đối với các khoáng vật khác nhau sẽ cho

ta khoảng nhiệt đóng khác nhau trong hệ phóng xạ 40K-40Ar. Trên cơ sở các

nghiên cứu thí nghiệm và thực nghiệm, Chiaradia, Massimo [25] đã chỉ ra rằng

nhiệt độ đóng của các khoáng vật trong xác định tuổi K-Ar như sau:

Bảng 3.2. Nhiệt độ đóng của một số khoáng vật trong hệ phân rã

Khoáng vật

Nhiệt độ đóng (°C)

Hornblend Muscovit

530±40 ~400

Biotit

280±40

Sercit

210±40

phóng xạ K-Ar [25]

Mẫu định tuổi trong nghiên cứu này là đá xâm nhập axit của phức hệ

Sông Mã. Đá có kiến trúc hạt lớn, thành phần khoáng vật gồm thạch anh,

feldspat, biotit và muscovit. Muscovit là khoáng vật khá giàu trong đá, hơn

nữa đây là khoáng vật bền vững trong điều kiện ngoại sinh. Chính vì vậy,

NCS chọn muscovit sử dụng để định tuổi bằng phương pháp K-Ar. Các hạt

muscovit trong đá tồn tại dưới các cỡ hạt khá thô, kích thước hạt đạt đến 0,1-

0,4mm.

Tuổi K-Ar muscovit xác định ở thời điểm bắt đầu đá nguội lạnh đến

khoảng 400oC cho tuổi là 195,2± 4,1 Tr.n [12].

Bảng 3.3. Kết quả tuổi K-Ar xác định cho khoáng vật muscovit trong đá

Số hiệu mẫu

Khoáng vật

Hàm lượng kali (wt.%)

Rad.40Ar (10-8cc STP/g)

Tuổi K-Ar (Tr.n)

Non- rad.40Ar (%)

Gr.03 Muscovit

7,408 ± 0,148

5925,5 ± 56,5

0,5

195,2 ± 4,1

granit phức hệ Sông Mã

Thông thường, nhiệt độ đóng của khoáng vật zircon trong phương pháp

U-Pb (SHRIMP) cho nhiệt độ bắt đầu xác định tuổi của magma là khoảng 780oC (nhiệt độ đóng) [46], trong khi đó nhiệt độ bắt đầu xác định tuổi bằng phương pháp K-Ar cho khoáng vật muscovit ở khoảng 400oC [25].

Như vậy,thời gian để khối granit Sông Mã nguội lạnh từ 780oC đến 400oC là khoảng 45 Tr.n (từ ~240 Tr.n đến 195 Tr.n). Tốc độ nguội lạnh trung bình khoảng 8oC/Tr.n. Đây là tốc độ nguội lạnh bình thường của các khối

magma lớn xâm nhập sâu trong điều kiện kiến tạo bình ổn. Tuổi đồng vị Rb-

Sr của các đá hệ tầng Đồng Trầu được xác định là 218±10 Tr.n. Kết quả này

khá phù hợp với những số liệu về tuổi được xác định bằng những phương

pháp định tuổi U-Pb zircon của các nhà khoa học Nga cho tuổi 243 tr.n (số

liệu do GS.TS. Trần Văn Trị cung cấp). Kết quả định tuổi phức hệ Sông Mã

là 240 tr.n đã khẳng định các thành tạo xâm nhập phức hệ Sông Mã và phun

trào hệ tầng Đồng Trầu hình thành một tổ hợp magma pluton núi lửa thành

tạo trong trias giữa. Dựa vào đặc điểm địa hóa của đá phức hệ Sông Mã và hệ

tầng Đồng Trầu, một số tác giả gắn sự hình thành các đá núi lửa và á núi lửa ở

các vùng Sông Mã và Đồng Trầu với giai đoạn phát triển của cấu trúc Trường

Sơn (Lan et al., 2003, Nguyễn Minh Trung et al., 2007).

3.2.3. Yếu tố cấu trúc - đứt gãy phá hủy

Đối với các đá phun trào vùng Sơn Bình, yếu tố cấu trúc đóng vai

trò quan trọng trong việc khống chế quặng hóa. Các đá phun trào thường

bị xiết trượt, dập vỡ, tạo điều kiện cho các quá trình biến đổi sau magma

phát triển lấp đầy và tạo quặng. Các đứt gãy là kênh dẫn dung dịch nhiệt

dịch gây biến chất các tập đá phun trào.

Trong đới quặng, sericit tập trung chủ yếu trong các đới hẹp, kéo dài

theo phương tây bắc - đông nam. Các đới này phân bố trùng với các đới phiến

hóa, biến dạng mạnh mẽ, dọc các đới này còn nhìn rõ các hoạt động dịch trượt

nghịch mạnh mẽ, trên các mặt phiến còn quan sát thấy được các vết xước, gờ

trượt điển hình của đứt gãy nghịch. Dưới lát mỏng cũng cho thấy sericit tập

trung thành các đới với cấu trúc C-S điển hình cho thấy có sự dịch trượt,

biến dạng dẻo. Trên thực địa, khi xa dần đới quặng thì hiện tượng phiến hóa,

biến dạng yếu dần trong các đá Đồng Trầu, đồng thời với dấu hiệu biến dạng

mất đi thì hàm lượng sericit cũng giảm dần và chuyển sang đới chứa illit.

Những bằng chứng quan sát trên là dấu hiệu quan trọng và điển hình cho thấy

quặng sericit trong vùng Sơn Bình phát triển theo các đới đứt gãy cùng

phương (tây bắc - đông nam). Các thân quặng này cắm về phía tây nam với góc dốc khoảng 65÷70o. Sự xuất hiện khoáng hóa sericit gắn liền với các đứt

gãy cho thấy các đứt gãy này xuất hiện sau thời kỳ thành tạo phun trào của hệ

tầng Đồng Trầu (T2ađt) và trước các hoạt động tạo quặng, chúng đóng vai trò

như một hệ thống phá hủy, dập vỡ, phiến hóa và tạo kênh dẫn dòng vật chất

từ dưới sâu đi lên gây biến chất (sericit hóa, chlorit hóa và epidot hóa) cho các

đá xung quanh.

Như đã mô tả trên, các thân quặng sericit trong khu vực phát triển theo

các đới đứt gãy, các đới mylonit hóa, đây cũng là bằng chứng cho thấy dòng

nhiệt dịch thuộc pha magma muộn xuyên lên theo các đứt gãy để tạo nên các

phản ứng tạo quặng trong khu vực.

Hình 3.6. Cấu tạo C-S quan sát được trong mẫu lát mỏng; N(+)

phóng đại 80 lần (Ảnh bên trái), người chụp: Vũ Anh Đạo, và mối quan hệ

giữa cấu tạo C-S với hướng trượt của biến dạng (Hình bên phải).

Hình 3.7. Cấu tạo dạng mắt theo ban tinh bị cà nát; N(+),

phóng đại 80 lần (Ảnh bên trái), người chụp: Vũ Anh Đạo, và mô phỏng

sự hình thành của các cấu tạo dạng mắt (Hình bên phải)

Ở vùng Sơn Bình, trong các đới quặng đã phát hiện được các thân

quặng sericit có chất lượng quặng thay đổi. Trong đó, đới quặng ở phía đông

bắc của khu vực nghiên cứu (khu I) phát triển các thân quặng sericit rộng nhất

và có chất lượng tốt nhất. Thân quặng ở đây có hàm lượng sericit tập trung

cao (từ 35÷45%, cá biệt có những nơi hàm lượng đạt đến 60%). Hình thái

khoáng vật sericit trong quặng khá lớn, một vài mẫu ở đây có sự xuất hiện của

khoáng vật epidot, đây là khoáng vật không tìm thấy trong các thân quặng

khác. Điều này cho thấy, có lẽ đây là thân quặng được hình thành trong điều

kiện nhiệt độ lớn hơn các thân quặng khác trong vùng.

Như vậy, loạt thân quặng phát triển trong vùng được hình thành liên

quan đến một đới đứt gãy nghịch, trong đó đứt gãy chính phát triển như một

đới phá hủy chính của đứt gãy chạy từ dưới sâu. Khi lên gần bề mặt Trái đất

(phần vỏ nông), đứt gãy thường bị chia nhánh tạo nên một loạt các đứt gãy kéo

theo có quy mô và mức độ phá hủy bé hơn về phía cùng hướng cắm của đứt

gãy chính (Hình 3.8). Các đới phá hủy này là nơi thuận lợi cho dung dịch nhiệt

dịch về sau đi lên và hình thành nên các thân quặng sericit có dạng phân bố

trong khu vực như hiện tại (Hình 3.9, Hình 3.10).

Hình 3.8. Cấu tạo đới đứt gãy nghịch

Hình 3.9. Mặt cắt qua đới quặng sericit khu I. Người thành lập: Hoàng Quang Vinh

Hình 3.10. Mặt cắt qua đới quặng sericit khu III.

Người thành lập: Hoàng Quang Vinh

4. CHƯƠNG 4

ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT VÀ ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO SERICIT VÙNG SƠN BÌNH

4.1. ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT QUẶNG SERICIT VÀ ĐÁ

PHUN TRÀO BỊ BIẾN ĐỔI CỦA HỆ TẦNG ĐỒNG TRẦU

4.1.1 Đặc điểm thành phần khoáng vật

4.1.1.1. Thành phần khoáng vật quặng sericit

Thành phần khoáng vật quặng sericit tại mỏ Sơn Bình được nghiên cứu

bằng các phương pháp phân tích khác nhau, gồm kính hiển vi phân cực, XRD

và nhiệt vi sai. Chúng được mô tả theo các phương pháp phân tích như sau:

* Kết quả phân tích thạch học dưới kính hiển vi phân cực:

Kết quả phân tích thạch học lát mỏng các mẫu được lấy từ các điểm lộ,

lỗ khoan và moong khai thác đã xác định được quặng sericit Sơn Bình có tổ

hợp khoáng vật chủ yếu gồm sericit, pyrophylit, thạch anh, kaolinit và

feldspat, chiếm tỷ lệ 97  99%; chúng tồn tại dưới dạng vi hạt ẩn tinh nằm

xen kẽ, xâm tán với nhau. Đặc điểm các khoáng vật như sau:

- Sericit: Gồm các tập hợp dạng vảy nhỏ đến vảy ẩn tinh, kích thước

lớn nhất 0,02 (rất ít lên đến 0,03mm), không màu, sắp xếp định hướng song

song. Trong các mẫu nghiên cứu, sericit thường được gặp ở hai dạng: sericit

có dạng vảy mỏng phân bố thành đám nhỏ cục bộ trên bề mặt ép phiến (Ảnh

4.1); sericit tập trung thành dải, đới dải, mạch, đới mạch phân bố định hướng

song song cùng thạch anh (Ảnh 4.2). Hàm lượng sericit biến thiên từ 3 đến

63%.

- Pyrophylit: Gồm các tập hợp vảy ẩn tinh, vảy tha hình sắp xếp song

song cùng các tập hợp vảy sericit, kích thước 0,02 ÷ 0,003mm, hàm lượng

biến thiên trong phạm vi từ 2 đến 15%.

Ser

Ảnh 4.1. Sericit (Ser) dạng vảy mỏng phân bố thành đám nhỏ cục bộ trên bề mặt ép phiến. Nicon (+), độ phóng đại 80×. Người chụp: Nguyễn Thị Thanh Thảo

Ảnh 4.2. Sericit (Ser) tập hợp thành dải, mạch phân bố định hướng

song song cùng dải thạch anh (Q). Người chụp: Đỗ Văn Nhuận

- Thạch anh: Có 2 thế hệ thạch anh trong quặng, thạch anh vi hạt

thường tập trung thành dải đi kèm với sericit, hạt ẩn tinh đến vi hạt tha hình,

kích thước nhỏ nhất 0,03mm (Ảnh 4.2). Thạch anh giai đoạn sau tạo quặng có

kiến trúc hạt thô, dạng lăng trụ gặm mòn tròn cạnh, lồi lõm, kích thước từ 0,2

đến 3mm (Ảnh 4.3). Hàm lượng thạch anh trong mẫu quặng chiếm từ 30 đến

Ser

70%.

Ảnh 4.3. Hai thế hệ thạch anh trong quặng sericit

A- Các hạt thạch anh ban tinh (Q) nằm trên nền sericit (Ser).

B - Mạch thạch anh (Q) sau quặng xuyên cắt và thay thế không hoàn toàn

quặng sericit có trước. Nicon (+), độ phóng đại 80×

- Feldspat kali: Ban tinh dạng tự hình hoặc méo mó, kích thước 0,5 đến

3mm; hạt ẩn tinh đến vi hạt tha hình, không màu, giao thoa sáng bậc 1. Trong

quặng sericit, hàm lượng feldspat chiếm tỷ lệ từ 3 ÷ 5% dưới dạng các tinh

thể còn sót lại phân bố thưa thớt cùng thạch anh (Ảnh 4.4).

Ngoài ra, trong thành phần quặng sericit còn có một lượng nhỏ khoáng

vật alunit (Ảnh 4.5), khoáng vật dạng sulfur, một số ít đã bị oxy hóa với hàm

lượng dưới 2%, bao gồm pyrit, arsenopyrit, sphalerit, goetit, zircon, boemit,

hematit. Kết quả phân tích dưới kính khoáng tướng cho thấy: pyrit tồn tại ở

dạng hạt tự hình, hạt nửa tự hình và hạt tha hình xâm tán không đều, đôi chỗ

xâm tán thành các đám hạt, ổ, các mạch nhỏ trên nền đá, kích thước các hạt

pyrit dao động từ 0,1÷0,4mm (có nơi kích thước đạt gần 1mm); arsenopyrit

chủ yếu ở dạng hạt tha hình, đôi khi hạt nửa tự hình với kích thước thay đổi từ

0,1÷ 0,2mm, phân bố rải rác trong mẫu (Ảnh 4.6). Sphalerit ở dạng lấp đầy lỗ

hổng của pyrit (Ảnh 4.7). Goetit thay thế từng phần trên nền pyrit (Ảnh 4.8).

Ảnh 4.4. Feldspat (Fs) bị biến đổi một phần hoặc hoàn toàn thành sericit

(Ser). Nicon (+), độ phóng đại 80×. Người chụp: Ngô Xuân Thành

Ảnh 4.5. Alunit (Alu) nằm trên nền sericit, đi cùng muscovit (Mus). N(+).

Người chụp: Đỗ Văn Nhuận

Ảnh 4.6. Pyrit (Py), arsenopyrit (Asp) xâm tán trên nền đá (quặng sericit).

Người chụp: Hoàng Thị Thoa

Ảnh 4.7. Pyrit (Py) dạng hạt tha hình xâm tán trên nền đá (quặng sericit),

sphalerit (Splr) lấp đầy lỗ hổng của pyrit. Người chụp: Hoàng Thị Thoa

Ảnh 4.8. Pyrit (Py) dạng hạt tự hình và vi hạt tha hình xâm tán trên nền đá,

đang bị goetit (Gh) thay thế. Người chụp: Hoàng Thị Thoa

ết quả phân tích XRD * Kết quả phân tích XRD

Kết quả phân tích XRD cho thấy th ần khoáng vật chính của ết quả phân tích XRD cho thấy thành phần khoáng vật chính của

quặng sericit Sơn Bình bao g ình bao gồm:

0,782Al0,221)4O10(OH)2.

Sericit:K0,727Na Na0,17Ca0,011)(Al0,933Fe0,016Mg0,011)2(Si0,782

5H2O; ạch thạch anh: anh: [SiO2]; [SiO pyrophylit: [Al(Si2O O5(OH)]; kaolinit:

[Al2SiO5(OH)4] và chlorit. ợng nhỏ albit calci: ] và chlorit. Ngoài ra còn có một lượng nhỏ albit calci:

[(Na0,75Ca0,25)(Al1,26Si Si2,74O8] (Hình 4.1).

ện các khoáng vật trong quặng sericit sử dụng phương pháp ện các khoáng vật trong quặng sericit sử dụng ph Hình 4.1. Phát hiện các khoáng vật trong quặng sericit sử dụng ph

ờng của mẫu chuẩn sericit, phân tích XRD. Đường màu đỏ - đường của mẫu chuẩn sericit, phân tích XRD. Đư

đường màu đen – sericit Sơn Bình

* Kết quả phân tích ết quả phân tích roenghen: kết quả phân tích cho thấy th ết quả phân tích cho thấy thành phần

khoáng vật trong quặng sericit ồm chủ yếu sericit, thạch anh, ật trong quặng sericit Sơn Bình bao gồm chủ yếu sericit, thạch anh,

pyrophylit, kaolinit, clorit và một lượng nhỏ khoáng vật khác nh pyrophylit, kaolinit, clorit và m ợng nhỏ khoáng vật khác như goetit,

boehmit, amphibol (B Bảng 4.1).

Khoảng hàm lượng (%)

Boehmit Amphibol

Số hiệu mẫu

Sericit Pyrophylit

Thạch anh Feldspat Goetit

Kaolinit+ Chlorit

Thành phần khoáng vật khu I

SB1/1V

38-40

13-15

50-52

3-5

ít

SB1/2V

35-37

10-12

ít

53-55

2-4

1-3

55-57

3-4

2-4

1-3

ít

5-7

SB1/1T

33-35

60-62

3-5

2-4

1-3

ít

8-9

SB1/2T

30-32

54-56

2-5

3-5

5-7

1-3

ít

5-7

SB1/3T

26-28

Thành phần khoáng vật khu II

60-62

2-4

1-3

2-4

ít

7-9

SB2/1V

30-32

66-68

3-5

1-3

4-6

1-3

ít

7-9

SB2/2V

26-28

70-72

3-5

1-3

2-4

ít

6-8

SB2/1T

24-26

66-68

2-4

5-7

3-5

ít

4-6

SB2/2T

24-26

65-67

4-6

3-5

6-8

2-4

ít

3-5

SB2/3T

20-22

Thành phần khoáng vật khu III

55-57

2-4

1-3

2-4

1-3

ít

9-11

SB3/1V

33-35

51-53

3-5

1-3

4-6

1-3

ít

8-10

SB3/2V

30-32

66-68

3-5

2-4

1-3

ít

6-8

SB3/1T

26-28

58-60

2-4

3-5

2-4

ít

4-6

SB3/2T

23-25

60-62

4-6

3-5

5-7

2-4

ít

3-5

22-24

SB3/3T

Bảng 4.1.Thành phần khoáng vật của quặng sericit vùng Sơn Bình

4.1.1.2. Thành phần khoáng vật đá phun trào bị biến đổi của hệ tầng

Đồng Trầu

Quá trình sericit hóa từ các hạt khoáng vật feldspat và mảnh thủy tinh

nguyên thủy của các đá phun trào hệ tầng Đồng Trầu được quan sát rất rõ

dưới kính hiển vi phân cực. Quá trình biến đổi đó có thể một phần hoặc hoàn

toàn không để lại hình dạng ban đầu của khoáng vật hoặc mảnh thủy tinh

nguyên thủy (Ảnh 4.9). Đôi khi tồn tại một số khoáng vật feldspat chưa bị

biến đổi hoàn toàn và còn giữ lại một phần hình dạng hạt feldspat trong đá

gốc (Ảnh 4.10). Sự thay thế khoáng vật sericit trên các khoáng vật feldspat

hoặc mảnh thủy tinh thường đi kèm với hiện tượng chlorit hóa và epidot hóa

(Ảnh 4.11), điển hình cho kiểu biến đổi nhiệt dịch nhiệt độ thấp đến trung

bình. Đặc biệt quan sát trong nhiều lát mỏng thấy có sự xuất hiện của thạch

anh (dạng mạch hoặc xâm tán) không bị biến dạng hoặc biến dạng yếu (Ảnh

4.12), khác biệt hoàn toàn với thạch anh mảnh vụn sắc cạnh nằm lẫn lộn với

khoáng vật sericit trong mẫu (Ảnh 4.13). Điều đó chứng tỏ đây là những

mạch thạch anh được hình thành thế hệ sau do sự xuyên lên của các dòng

nhiệt dịch của magma dưới sâu hoặc bản thân chúng là sản phẩm do giải

phóng silic trong quá trình biến đổi sericit hóa.

Ảnh 4.9. Tuf ryolit bị biến đổi sericit hóa. N(+). Người chụp: Đỗ Văn Nhuận

100µm

Ảnh 4.10. Hạt feldspat (Fs) bị thay thế gặp mòn bởi (Ser) sericit vảy nhỏ;

vi mạch thạch anh nhiệt dịch muộn xuyên cắt đới quặng sericit có trước. N(+).

Người chụp: Ngô Xuân Thành

Ảnh 4.11. Epidot (Epd) nằm trong tổ hợp thạch anh (Q)–sericit (Ser).

N(+), phóng đại 80 lần. Người chụp: Ngô Xuân Thành

Ảnh 4.12. Sericit (Ser) dạng dải phân bố định hướng song song

cùng thạch anh (Q). N(+), phóng đại 80 lần. Người chụp: Nguyễn Văn Phổ

Ảnh 4.13. Thạch anh thế hệ 2(Q2) nằm trong tập hợp

các thạch anh hạt nhỏ thế hệ 1(Q1) đã bị biến dạng. N(+),

phóng đại 80 lần. Người chụp: Vũ Anh Đạo

Những quan sát trên hoàn toàn phù hợp với các nghiên cứu trước đây

về biến đổi sericit thay thế khoáng vật feldspat hoặc mảnh vụn thủy tinh trong

đá axit phổ biến trên thế giới, như sericit phát triển trên đá granit khu Rosses

của Ai len [53], khối xâm nhập granit Skidoo, California (Mỹ) [28].

Dựa trên kết quả quan sát dưới kính hiển vi, kính hiển vi điện tử

quét (SEM), tác giả đã xác định được mức độ biến đổi felspat thành sericit

như sau:

* Các đá bị sericit hóa yếu: Các đá bị sericit hoá yếu được quan sát

thấy ở rìa khu I. Rìa biến đổi này không quan sát thấy rõ ràng ngoài thực

địa (Ảnh 4.14). Các đá gốc là ryolit bị biến đổi yếu, vẫn có cấu trúc rắn

chắc, đôi chỗ có hiện tượng đổi màu từ hồng sang màu sáng (Ảnh 4.14 A).

Ảnh 4.14. A. Ranh giới đá ryolit bị biến đổi sericit hóa_VL15;

B. Đá ryolit không/rất ít bị biến đổi; C. Đá ryolit bị sericit hóa trung bình.

Người chụp: Nguyễn Thị Thanh Thảo

Dưới kính hiển vi, đá bị biến đổi gần như thành tập hợp vi vảy - ẩn

tinh của sericit, tuy nhiên vẫn còn tàn dư kiến trúc, cấu tạo của đá phun

trào axit á kiềm. Bằng chứng là các ban tinh feldspat kali vẫn giữ nguyên

hình dạng và có phần tàn dư chưa bị biến đổi hết; ban tinh thạch anh đẳng

thước, tròn cạnh bị magma gặm mòn ven rìa (Ảnh 4.15). Nền là felsic với

cấu tạo dạng dòng chảy bị biến đổi mạnh; thành phần gồm thạch anh 40 ÷

50%, feldspat 30 ÷ 40%, sericit 10 ÷ 15%, pyrophylit 10 ÷ 15%.

Ảnh 4.15. Đá ryolit bị biến đổi sericit hóa yếu. N(+).

Người chụp: Đỗ Văn Nhuận

* Các đá bị biến đổi sericit hóa trung bình

Các đá tuf ryolit bị biến đổi sericit hóa trung bình được quan sát tại

rìa ngoài cùng đới quặng, đá có màu xám sáng khá rắn chắc (Ảnh 4.14 B).

Dưới kính hiển vi, có thể quan sát thấy đá có kiến trúc tàn dư và cấu tạo

của tuf ryolit với thành phần gồm các mảnh ryolit, mảnh feldspat kali tàn

dư (đã bị sét hóa gần như hoàn toàn chỉ còn tàn dư hình dạng), ít mảnh

thạch anh, số ít mẫu gặp vụn thủy tinh. Nền là felsic bị biến đổi mạnh

thành tập hợp vi vảy - ẩn tinh của sericit và sét xen lẫn silic, thạch anh vi

hạt. Cấu tạo định hướng dạng dòng chảy. Thành phần khoáng vật gồm:

sericit (15÷25%); sét (5÷25%); thạch anh + silic (10÷30%); feldspat tàn dư

(15÷35%); mảnh đá (3÷10%); ít hơn là chlorit, carbonat và khoáng vật

quặng (hematit, goetit). Dưới kính hiển vi điện tử quét có thể thấy tập hợp

sericit dạng tấm nhỏ (khoảng <3 µm), xếp sắp kém trật tự trong tổ hợp các

khoáng vật của đá vây quanh (Ảnh 4.16).

Ảnh 4.16. Các đá bị sericit hóa trung bình. A) Ảnh lát mỏng: các đá tuf ryolit bị sericit hóa trung bình. Thạch anh (Q) được tạo ra dưới dạng hạt vi tinh đi cùng với các vảy sericit (Ser) nhỏ. B) ảnh SEM: tập hợp sericit dạng tấm nhỏ xếp sắp kém trật tự

* Các đá bị biến đổi sericit hóa mạnh

Các đá bị biến đổi sericit hóa mạnh có màu xám sáng và ít rắn chắc.

Dưới kính hiển vi có thể quan sát thấy đá có chứa các mảnh ryolit, mảnh

tinh thể thạch anh và feldspat kali nổi trên nền vi felsic, tro bụi bị biến đổi

sét - sericit hóa từng phần. Cấu tạo định hướng phân dải, phân phiến, thành

phần thạch anh 35 ÷ 40%, feldspat 1 ÷ 5% (sót), sericit 30 ÷ 60%, pyrophylit

5 ÷ 7%. Đá biến đổi mạnh tạo thành các dải quặng sericit có chiều dày 1 ÷

5m, hàm lượng sericit 30 ÷ 60%. Dưới kính hiển vi điện tử quét có thể quan

sát thấy tập hợp sericit được tạo ra với kích thước tương đối lớn, song chưa

quan sát thấy sericit có dạng tấm lục giác,kích thước khoáng vật từ 5÷8µm và

các tấm sericit được định hướng kém (Ảnh 4.17).

* Các đá bị biến đổi sericit hóa triệt để

Các đá bị biến đổi sericit hóa triệt để gặp gần các đới khe nứt đứt

gãy. Đá có màu trắng, trắng sáng, đôi khi phớt vàng, mềm bở, tập hợp bởi

các vảy mỏng, mịn (Ảnh 4.18). Dưới kính hiển vi, ryolit và tuf của chúng

(tuf ryolit, tuf ryotrachyt) bị biến đổi sericit hóa và thạch anh hóa mạnh.

Kiến trúc - cấu tạo của đá ban đầu đã bị xóa nhòa hoàn toàn. Thạch anh

được tập trung thành các hạt lớn và sericit bao quanh các hạt này tạo nên

cấu trúc dạng porphyr với nền spherolit, cấu tạo khối bị ép nhẹ hoặc cấu

tạo định hướng dạng dòng chảy. Thành phần khoáng vật gồm: sericit +sét

(75÷90%); thạch anh (3÷20%); quặng (3÷5%) (Ảnh 4.19). Ảnh SEM cho

thấy các tập sericit dạng tấm lục giác lớn (10÷20µm) và được định hướng tốt.

Ảnh 4.17. Các đá bị sericit hóa mạnh:

A) ảnh lát mỏng: các đá tuf ryolit bị sericit hóa mạnh, thường

xảy ra trong đới siết ép, kết quả tạo ra các cấu trúc định hướng, tổ hợp

sericit (Ser) -thạch anh (Q) thể hiện khá rõ nét. N(+), phóng đại 80 lần

B) ảnh SEM: các tập sericit được tạo ra với kích thước từ 5÷8µm,

chưa thể hiện được dạng tinh thể dạng tấm lục giác và còn sắp xếp

rời rạc, định hướng kém

Ảnh 4.18. Quặng sericit Sơn Bình trong đới biến đổi sericit hóa triệt để

Ảnh 4.19. Các đá bị

sericit hóa triệt để

A) Ảnh lát mỏng:

thường gặp gần các đới

dịch trượt, tại đó sericit

(Ser) thường bao quanh

các hạt thạch anh (Q)

có kích thước lớn

B) Ảnh SEM: các tập

sericit dạng tấm lớn và

được định hướng tốt

Nhận định về hình thái, kích thước khoáng vật sericit

Kích thước khoáng vật sericit được quan sát ở mức độ phóng đại lớn sử

dụng hình ảnh của kính hiển vi điện tử quét (SEM). Hình dạng và kích thước

khoáng vật sericit trong các mẫu quan sát cho thấy chúng khá đa dạng, bao

gồm dạng tấm đẳng thước với kích thước khoảng từ 10÷20µm (vảy lớn), loại

5÷8µm (trung bình) và loại cỡ vảy nhỏ dưới 3 µm. Trong các mẫu quặng ở

đới biến đổi sericit hóa, các khoáng vật kích thước lớn, nhỏ và trung bình

đồng thời xuất hiện và có sự hỗn độn. Trong các đới biến đổi thấp và trung

bình, khoáng vật quặng sericit thường có kích thước từ trung bình đến nhỏ;

phần lớn chúng có dạng góc cạnh không hoặc ít định hướng. Ở đới biến đổi

sericit hóa mạnh, các khoáng vật sericit có kích thước lớn hơn, định hướng

theo một dải hẹp. Như vậy kích thước và hình dạng của khoáng vật sericit phụ

thuộc vào mức độ biến đổi của đá ban đầu.

4.1.1.3. Tổ hợp cộng sinh khoáng vật quặng sericit

Từ các kết quả phân tích lát mỏng thạch học, XRD và nhiệt vi sai, có

thể thấy tổ hợp khoáng vật trong quặng sericit ở vùng Sơn Bình là khá đơn

giản, chủ yếu bao gồm: thạch anh + sericit + pyrophylit, hiếm gặp còn có

epidot + chlorit + illit + dickit+ pyrit + arsenopyrit.

4.1.2. Đặc điểm thành phần hóa học

4.1.2.1. Thành phần hóa học quặng sericit

Thành phần hóa học quặng sericit vùng Sơn Bình được tổng hợp theo

các kết quả phân tích XRF (nguyên tố chính) các mẫu từ các khu quặng hóa.

Kết quả phân tích 45 mẫu lấy tại 3 khu cho thấy quặng sericit có hàm lượng

các oxyt chủ yếu gồm SiO2 (>70%), Al2O3 (>11%), K2O; hàm lượng Tfe

(<0,7%) và TiO2 (<1,2%) khá nhỏ, được thể hiện ở Bảng 4.2.

Bảng 4.2. Kết quả phân tích thành phần hóa học các nguyên tố chính trong

Thành phần hóa học

STT

Số hiệu mẫu

Vị trí

Khu I

Khu II

Khu III

SiO2 75,98 75,72 75,54 72,58 75,3 72,18 72,92 73,3 76,26 78,02 75,64 71,56 75,63 77,42 77,56 76,22 77,22 76,08 76,94 72,55 72,73 75,24 75,7 74,94 75,81 75,62 78,25 78,78 79,64 81,48 79,9 80,04 79,27 78,89

Al2O3 15,1 15,43 15,57 17,44 15,25 15,79 17,08 16,06 15,11 15,23 15,2 17,45 15,45 15,15 14,09 13,89 13,67 14,95 14,57 14,81 13,86 14,97 13,83 14,53 14,71 15,17 14,78 14,17 14,34 14,45 12,47 11,81 12,27 11,31

TiO2 0,59 0,56 0,61 0,64 0,61 0,64 0,55 0,53 0,43 0,52 0,6 0,65 0,53 0,63 0,6 0,51 0,61 0,58 0,68 0,1 0,07 0,65 0,54 0,55 0,51 0,59 0,46 0,57 0,55 0,47 0,52 0,55 0,11 1,12

Tfe 0,08 0,17 0,1 0,15 0,27 0,23 0,26 0,06 0,1 0,08 0,21 0,28 0,23 0,17 0,16 0,25 0,18 0,18 0,19 0,3 0,2 0,35 0,38 0,35 0,34 0,31 0,65 0,24 0,17 0,11 0,18 0,29 0,39 0,15

MKN 2,15 2,18 2,05 2,41 2,22 3,65 2,33 2,25 1,72 2,01 2,35 4,67 2,28 3,1 2,65 2,18 2,01 2,08 2 0,32 1,07 2,29 2,78 1,99 2,49 2,52 2,31 2,39 2,53 2,39 1,66 1,67 3,5 2,34

Na2O 0,14 0,35 0,18 0,23 0,26 0,2 2,06 2,05 1,07 0,42 0,26 0,27 1,07 0,48 1,07 0,17 0,14 0,26 0,12 6,59 4,2 1,07 0,26 1,69 1,07 1,69 1,21 1,07 1,08 0,2 0,18 0,22 0,75 0

K2O 4,03 4,08 4,26 4,2 4,11 3,01 4,26 4,25 3,86 3,48 3,61 2,5 3,72 2,24 2,81 4,05 4,07 4,07 4,12 2,79 4,58 3,01 3,16 3,78 3,87 3,07 2,14 2,25 1,2 0,68 3,64 3,49 1,42 1,57

MSI.1 1 MSI.2 2 MSI.3 3 MSI.4 4 MSI.5 5 MSI.6 6 MSI.7 7 MSI.8 8 MSI.9 9 10 MSI.10 11 MSI.11 12 MSI.12 13 MSI.13 14 MSI.14 15 MSI.15 MSII.1 16 MSII.2 17 MSII.3 18 MSII.4 19 MSII.5 20 MSII.6 21 MSII.7 22 MSII.8 23 MSII.9 24 25 MSII.10 26 MSII.11 27 MSII.12 28 MSII.13 29 MSII.14 30 MSII.15 31 MSIII.1 32 MSIII.2 33 MSIII.3 34 MSIII.4

quặng sericit vùng Sơn Bình

Thành phần hóa học

STT

Vị trí

Số hiệu mẫu

SiO2 76,82 80,7 76,76 78,44 81,4 79 80,56 76,22 75,3 77,22 78,8

Al2O3 12,58 12,63 12,09 12,17 11,62 11,28 11,09 13,89 15,25 13,67 13,21

TiO2 0,68 0,54 0,52 0,52 0,49 0,4 0,37 0,51 0,61 0,61 0,06

Tfe 0,44 0,24 0,28 0,38 0,26 0,25 0,18 0,11 0,37 0,18 0,22

K2O 3,8 2,26 2,71 3,31 2,86 3,17 2,85 4,05 4,11 4,07 2,13

Na2O 1,07 1,08 1,08 1,07 1,08 0,29 0,16 0,17 0,26 0,14 0,15

MKN 2,11 2,18 3,31 2,52 1,74 2,41 2,17 2,18 2,22 2,01 2,39

35 MSIII.5 36 MSIII.6 37 MSIII.7 38 MSIII.8 39 MSIII.9 40 MSIII.11 41 MSIII.12 42 MSIII.13 43 MSIII.14 44 MSIII.15 45 MSIII.16

Theo kết quả phân tích ở Bảng 4.2 nêu trên, quặng sericit ở khu I có

mức độ tập trung cao hơn, ít tạp chất hơn quặng ở khu II và khu III; hàm

lượng trung bình các oxyt ở khu I: Al2O3 là 15,69%; SiO2 là 77,04%; K2O

là 3,63%; TFe là 0,17%; TiO2 là 0,58%. Do vậy, trong nghiên cứu quá

trình thành tạo quặng sericit vùng Sơn Bình, NCS đã sử dụng quặng sericit

lấy tại khu I.

4.1.2.2. Thành phần các nguyên tố chính của đá tuf ryolit và quặng

sericit

Để nghiên cứu mối liên quan giữa đá phun trào hệ tầng Đồng Trầu với

quặng sericit vùng Sơn Bình, NCS đã tiến hành phân tích 4 mẫu đá tuf ryolit

và 4 mẫu quặng sericit khu I được lựa chọn ít lẫn tạp chất.

Phân tích thành phần các nguyên tố chính của đá tuf ryolit và quặng

sericit nhằm làm sáng tỏ sự thay đổi hàm lượng các oxyt trong đá và quặng,

kết quả được thể hiện ở Bảng 4.3. Trên bảng này, thấy rõ sự biến đổi hàm

lượng SiO2 cao (72,60%) từ ryolit sang hàm lượng lượng SiO2 thấp hơn

(64,27%) trong sericit; đặc biệt, có sự tập trung hàm lượng Al2O3 và K2O

trong sericit.

Tuf ryolit

sericit

SB17 74,4 0,34

Loại mẫu SHM SiO2 TiO2

SB14 68,02 0,36

SB15 72,33 0,32

SB16 75,66 0,3

SB18 62,3 0,24

SB19 64,11 0,21

SB20 65,46 0,28

SB21 65,22 0,49

23,15 1,6 0,01 0,01 0,07 0,1 4,64 0,11 8,13

Al2O3 Tfe MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 MKN Tổng

15,34 2,92 0,02 0,18 0,17 0,26 2,48 0,07 10,76 100,58

14,31 0,88 0,00 0,27 0,15 0,12 0,91 0,09 4,42 93,8

13,2 3,91 0,02 0,18 0,34 0,13 0,94 0,09 4,94 99,71

24,22 2,74 0,01 0,09 0,11 0,17 4,58 0,07 4,22 100,36 100,53

22,37 1,11 0,01 0,02 0,13 0,15 5,07 0,34 5 99,94

23,36 1,48 0,01 0,06 0,08 0,21 4,89 0,08 4,1 99,98

15,94 1,95 0,01 0,06 0,1 0,16 2,73 0,12 3,94 99,75

Bảng 4.3. Thành phần hóa học của đá tuf ryolit và sericit vùng Sơn Bình

Theo sự biến thiên thành phần hóa học từ các đá tuf ryolit sang các

thành tạo sericit, sự tăng cao hàm lượng Al2O3, K2O, giảm hàm lượng SiO2

Al2O3

Tuff ryolit

Sericit

SiO2

được đối sánh trên biểu đồ tương quan ở Hình 4.2, Hình 4.3.

Hình 4.2. Biểu đồ so sánh hàm lượng Al2O3 của ryolit Đồng Trầu và sericit

vùng Sơn Bình trong quan hệ với hàm lượng SiO2

K2O

Tuff ryolit

Sericit

SiO2

Hình 4.3. Biểu đồ so sánh hàm lượng K2O của ryolit Đồng Trầu và sericit

vùng Sơn Bình trong quan hệ với hàm lượng SiO2

Những biến đổi về thành phần từ tuf ryolit đến sericit phản ánh sự

mang đi của SiO2 và thêm vào hàm lượng K+ và Al+ trong sericit.

4.2. ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO SERICIT KHU VỰC SƠN BÌNH

Các kết quả nghiên cứu về sự biến đổi như đã phân tích ở chương 3

(3.2), chương 4 (4.1) cho thấy sericit vùng Sơn Bình là quá trình biến chất

trao đổi nhiệt dịch có liên quan đến sự thay thế các khoáng vật bởi sericit. Xét

tới sự phát triển và tiến hóa của quá trình sericit hóa tức là xét tới tính chất

của dung dịch gây biến đổi và đặc tính của các đá bị biến đổi, nhiệt độ và thời

gian thành tạo các khoáng vật.

4.2.1. Tính chất của dung dịch nhiệt dịch ban đầu

Theo các kết quả của nhiều nhà nghiên cứu về dung dịch nhiệt dịch tạo

khoáng sericit ở các mỏ trên thế giới, hầu hết các nhà nghiên cứu đều cho

rằng dung dịch nhiệt dịch ban đầu có thể có nguồn gốc magma và là dung

dịch acid (do sự tiến hóa của magma và sự phân dị của dung dịch nhiệt dịch),

có chứa lượng lớn HCl, ít hơn là H2S và H4SiO4, nhưng rất ít K2O [30]. Do

dung dịch magma di chuyển vào đới đứt gãy ở trung tâm mỏ sericit, nó hòa

trộn với nước mưa làm giảm nhiệt độ dung dịch và hòa loãng HCl (tăng độ pH) [30]. Trong môi trường acid đó, ở nhiệt độ khoảng 350oC thì halloysit

được thành tạo trong đới đứt gãy. Sau đó, nước mưa và nước magma hòa trộn

với nhau tiếp tục được luân lưu và nguội lạnh do đi vào các khe nứt và các lỗ

hổng trong tuf ryolit gắn kết chặt chẽ, đi ra xa khỏi đới đứt gãy và thúc đẩy

quá trình thủy phân và hydrat hóa các silicat trong đá vây quanh. Phản ứng

xảy ra đã làm hòa loãng độ acid của dung dịch một cách tự nhiên, độ pH của

dung dịch tăng lên, sau đó dung dịch này đi vào môi trường bền của sericit. Ở

giai đoạn cuối, điểm bão hòa của silic vô định hình được đạt tới và SiO2 được

lắng đọng cùng với sericit tạo ra mỏ sericit ngày nay [30].

Nhận định về quá trình biến đổi tạo quặng sericit vùng Sơn Bình

Thành phần khoáng vật chính của quặng sericit Sơn Bình là thạch anh,

sericit, nhóm kaolinit và pyrophylit. Từ các đá nguyên sinh biến đổi thành

sericit và sau đó là kaolinit, hàm lượng của SiO2 giảm đi, còn hàm lượng của

Al2O3 tăng, phù hợp với sự tăng hàm lượng kaolinit (dickit). Sự mang đi rõ

nét của K, Na và Ca, cùng với sự giảm đi Fe và Mg cho thấy đây là hệ địa hóa

mở đối với dung dịch nhiệt dịch và có liên quan với biến chất trao đổi tạo ra

sericit và kaolinit từ đá ban đầu là tuf ryolit. Dung dịch nhiệt dịch được cho là

dung dịch acid như Kadir và nnk đã đề xuất [38]. Sự xuất hiện của các khoáng

vật bị biến đổi có thể được sinh ra thông qua các phản ứng theo các nghiên

cứu của Hemley và Jones [34]. Thông thường, sericit là pha trung gian từ

feldspat thành kaolinit và pyrophylit, như thể hiện ở các phản ứng (4.1), (4.2),

(4.3) và (4.4).

3K[AlSi3O8]+2H+→KAl2[AlSi3O10](OH)2+6SiO2+2K+ (4.1) K-feldspat Sericit

+)(4.2)

3(Na,Ca)[AlSi3O8]+K++2H+→ KAl2[AlSi3O10](OH)2+6SiO2 +3(Na+,Ca2 Plagioclas Sericit

2KAl2[AlSi3O10](OH)2 + 2H+ +3H2O →3Al2Si2O5(OH)4 +2K+ (4.3) Sericit Kaolinit

4KAl2[AlSi3O10](OH)2 +4H+ → 3Al2Si4O10(OH)2+ 6AlO(OH) + 4K+ (4.4) Sericit Pyrophylit

Các phản ứng trên liên quan đến sự mang đi đáng kể SiO2, phù hợp với

những nghiên cứu địa hóa. Ngoài ra, kaolinit có thể được hình thành trực tiếp

từ feldspat qua phản ứng (4.5), cùng với sự mang đi SiO2. Kết hợp với SiO2,

kaolinit có thể được chuyển thành pyrophylit thông qua phản ứng (4.6) khi

nhiệt độ tăng.

Plagioclas Kaolinit

2NaAlSi3O8 + H2O + 2H+ → Al2Si2O5(OH)4 + 4SiO2 + 2Na+ (4.5)

Kaolinit Pyrophylit

Al2Si2O5(OH)4 + 2SiO2 →Al2Si4O10(OH)2 + H2O (4.6)

Sự có mặt của tập hợp sericit đi cùng với đá nguyên sinh cho thấy,

trong vùng Sơn Bình có thể cho rằng feldspat trong đá nguyên sinh, cả K-

feldspat và plagioclas, có thể bị biến đổi để tạo thành sericit khi có mặt dung dịch acid theo phản ứng (4.1) và (4.2). K+ bị mang đi theo phản ứng (4.1) có thể là chất tham gia trong phản ứng (4.2). Sự mang đi tiếp K+ của sericit dẫn

đến sự hình thành của kaolinit thông qua phản ứng (4.3) và cũng có thể tạo ra

pyrophylit thông qua phản ứng (4.4) ở nhiệt độ cao hơn so với kaolinit và ở

áp suất tương tự [35]. Sự xuất hiện phổ biến của kaolinit trong tổ hợp với

pyrophylit cho thấy nhiệt độ ở một số nơi cao hơn so với các tích tụ kaolinit

thuần khiết [38]. Tương tự như vậy, sự tạo ra SiO2 từ các phản ứng (4.1),

(4.2) và (4.5), có thể tương ứng với vỏ giàu Si và nghèo sét trên mỏ do sự

lắng đọng SiO2 tự do trong hoặc sau khi hình thành sericit và kaolinit [30].

ệt độ tạo khoáng sericit 4.2.2. Nhiệt độ tạo khoáng sericit

Nhiệt độ tạo quặng sericit đ ệt độ tạo quặng sericit được xác định dựa trên nhi ên nhiệt độ đồng hóa

các bao thể nguyên sinh trong th ên sinh trong thạch anh đồng tạo quặng. ạch anh đồng tạo quặng. Trong mẫu, gặp 3

loại bao thể gồm lỏng ỏng - khí (l-k), khí - lỏng (K-L) và khí (K) (K) (Ảnh 4.20). Nhìn

chung các bao thể có có kích thước nhỏ đến trung bình (thư (thường <10µm). Các

bao thể lỏng - khí có m khí có mật độ cao nhất, chúng phân bố khá đều trong mẫu ật độ cao nhất, chúng phân bố khá đều trong mẫu.

Kết quả phân tích nhiệt đồng hóa bao thể ết quả phân tích nhiệt đồng hóa bao thể thạch anh nguy ạch anh nguyên sinh giai

đoạn tạo quặng cho thấy nhiệt độ th ạn tạo quặng cho thấy nhiệt độ thành tạo của quặng sericit đ ạo của quặng sericit được diễn ra

trong khoảng 150-285 2850C.

ết quả phân tích nhiệt độ đồng hóa các bao thể thạch anh giai đoạn tạo Kết quả phân tích nhiệt độ đồng hóa các bao thể thạch anh giai đoạn tạo ết quả phân tích nhiệt độ đồng hóa các bao thể thạch anh giai đoạn tạo

ồng với tổ hợp cộng sinh khoáng vật quặng trên cơ sở luận giải ồng với tổ hợp cộng sinh khoáng vật quặng tr quặng tương đồng với tổ hợp cộng sinh khoáng vật quặng tr

nhiệt độ tạo quặng tương đ ương đối của tổ hợp cộng sinh khoáng vật ổ hợp cộng sinh khoáng vật quặng.

Ảnh 4.20. Hình thái các lo ại bao thể trong thạch anh đồng tạo quặng. . Hình thái các loại bao thể trong thạch anh đồng tạo quặng.

K-L: khí lỏng; L-K: lỏng khí; K: khí. K

Tùy thuộc vào nhiệt độ thành tạo, tổ hợp cộng sinh khoáng vật trong

quặng sẽ có sự thay đổi. Chính thành phần của các tổ hợp cộng sinh khoáng

vật chỉ ra nhiệt độ thành tạo của chúng. Theo các nghiên cứu trước đây của

Frank VA; Maineri, Cinzia và nnk; Lagat John [31, 40, 45], sericit thường được thành tạo trong khoảng nhiệt độ từ 150 ÷ 350oC [31, 40].

Tổ hợp cộng sinh khoáng vật cho thấy đới khoáng hóa đặc trưng tổ hợp

biến chất thạch anh, illit (sericit), pyrophylit, chlorit, kaolinitvà khoáng vật quặng pyrit, điển hình cho nhiệt độ biến chất khoảng 200 - 2500C. Trong một

số mẫu có sự xuất hiện của epidot thể hiện điều kiện biến chất có thể lên đến 250 - 3000C. Có lẽ đây là những bộ phận nhỏ nằm gần kênh dẫn nhiệt dịch.

Nhiều tác giả đã tổng hợp điều kiện thành tạo pyrophylit ở nhiệt độ trên 260oC [59, 61], cùng với tồn tại đồng thời của kaolinit và pyrophylit cho phép xác định nhiệt độ tối đa là 350oC. Thông thường đối với loạt biến chất không

có sự xuất hiện của khoáng vật biotit (như tổ hợp quặng sericit tại Sơn Bình) sẽ cho nhiệt độ biến chất dưới 300oC [59].

Để xem xét các tổ hợp cộng sinh khoáng vật theo nhiệt độ và độ acid có . (Hình 4.4). Trong giản đồ thể sử dụng giản đồ hệ 3 cấu tử K2O-Al2O3-SiO2

này khoáng vật thạch anh không được thể hiện.

Hình 4.4. Giản đồ độ bền khoáng vật trong hệ K2O-A12O3-SiO2 Theo phân tử gam K+KC1/H+HC1 tại nhiệt độ ở 1kbar đối với dung dịch ở giai đoạn đầu [35, 47]

Từ giản đồ Hình 4.4 có thể thấy, dung dịch ban đầu ở nhiệt độ cao trên 400oC thì tổ hợp khoáng vật bao gồm feldspat-muscovit-andalusit (tổ hợp này

không gặp trong biến đổi nhiệt dịch vùng Sơn Bình). Khi dung dịch nhiệt dịch

nguội lạnh ở các điểm có tỷ lệ K/H khác nhau tạo ra các tổ hợp khoáng vật

khác nhau. Ở tỷ lệ K/H thấp, lần lượt hình thành các khoáng vật pyrophylit,

dickit và kaolinit khi nhiệt độ giảm dần. Khi tỷ lệ K/H tăng lên, thông qua các

trường bền sericit tạo thành pyrophylit, dickit và kaolinit. Thông thường lượng K+ được tạo ra trong môi trường mới là do phản ứng của dung dịch axit

từ dưới sâu đi lên tác dụng với đá vây quanh làm tăng độ kiềm trong môi

trường mới, chuyển dung dịch từ bền pyrophylit thành sericit và/hoặc illit khi

nguội lạnh.

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu nhiệt độ đồng hóa bao thể cùng với cơ

sở lý thuyết về nhiệt độ tạo thành tạo của các khoáng vật quặng, có thể nhận định nhiệt độ thành tạo sericit vùng Sơn Bình nằm trong khoảng 150÷2850C.

4.2.3. Thời gian tạo khoáng

Để xác định thời gian thành tạo sericit vùng Sơn Bình, NCS đã phân

tích 03 mẫu tuổi tuyệt đối khoáng vật sericit bằng phương pháp K-Ar tại

Trường Đại học Khoa học Okayama Nhật Bản. Như đã mô tả ở chương 3

(3.1.1.2), các khoáng vật sericit trong đới biến đổi từ rìa thân quặng vào trung

tâm có kích thước thay đổi, qua phân tích cho thấy có 3 cỡ hạt cơ bản: loại hạt

lớn thay đổi từ 10÷20µm, loại hạt vừa từ 5÷µm và loại cỡ hạt dưới 3µm.

Chính vì vậy, trong mẫu xác định tuổi sericit, đã phân tích các mẫu theo 3 cỡ

hạt khác nhau nhằm xác định chính xác các pha thành tạo chính của quặng

sericit trong khu vực. Kết quả xác định tuổi được trình bày ở Bảng 4.4.

Hàm lượng K

Rad.40Ar

Tuổi K-Ar

Kích thước

khoáng vật

(wt.%)

(10-8cc STP/g)

Non-rad. 40Ar (%)

(Tr.n)

1-2 μm

4,695 ± 0,094

2220,1 ± 31,5

28,5

117,9 ± 2,8

4-8 μm

4,622 ± 0,092

2334,9 ± 27,9

18,6

125,7 ± 2,8

10-15 μm

4,159 ± 0,083

2177,9 ± 25,0

16,0

130,1 ± 2,9

Bảng 4.4. Kết quả phân tích tuổi K-Ar khoáng vật sericit vùng Sơn Bình

Kết quả xác định tuổi bằng phương pháp K-Ar cho thấy các cỡ hạt

sericit khác nhau có tuổi khác biệt nhau, thay đổi từ 130.1±2.9 Tr.n đối với

mẫu cỡ hạt 10÷20μm, 125.7±2.8 Tr.n đối với mẫu cỡ hạt 5÷8μm và 117.9±2.8

Tr.n đối với mẫu cỡ hạt dưới 3μm. Kết quả định tuổi trên cho phép khẳng

định tuổi thành tạo của các khoáng vật sericit trong khu mỏ thành tạo trong

khoảng thời gian 130.1 đến 117.9 Tr.n, tương ứng với thời kỳ Creta sớm. Các

kết quả phân tích tuổi sericit cũng cho thấy quá trình tạo khoáng sericit của là

một quá trình lâu dài, nhiều giai đoạn. Sericit cỡ hạt lớn được thành tạo vào

giai đoạn sớm hơn, điều này có thể được giải thích bằng mức độ biến đổi

sericit hóa. Trong giai đoạn đầu, dung dịch nhiệt dịch có hoạt tính mạnh hơn

và nhiệt độ cao, thích hợp với quá trình sericit hoá các đá tuf ryolit một cách

mạnh mẽ. Trái lại, các giai đoạn sau hoạt tính của dung dịch giảm đi và các

phản ứng sericit hoá cũng yếu đi, kết quả là tạo ra sericit với các cỡ hạt càng

ngày càng nhỏ, đi liền với quá trình thạch anh hoá yếu hơn.

Từ những kết quả nghiên cứu yếu tố cấu trúc khống chế quặng hóa, đặc

điểm biến đổi đá vây quanh, thành phần vật chất và THCSKV, nhiệt độ và

thời gian thành tạo được trình bày ở trên, NCS cho rằng sericit vùng Sơn Bình

được thành tạo do quá trình biến chất trao đổi nhiệt dịch nhiệt độ trung bình - thấp (150÷2850C) từ các đá phun trào ryolit và tuf của chúng thuộc tập 2, hệ

tầng Đồng Trầu; trong khoảng thời gian từ 130,1 đến 117,9 Tr.n, tương ứng

với thời kỳ Creta sớm; được khống chế bởi hệ thống đứt gãy phương tây bắc

– đông nam. Đối sánh với kiểu nguồn gốc sericit đã trình bày trong chương 2,

quặng hóa sericit vùng Sơn Bình gần gũi với kiểu quặng sericit trong argilit

tiến triển với đặc trưng với đặc trưng sericit đi cùng kaolinit trong điều kiện biến đổi nhiệt dịch nhiêt độ thấp (150-200oC), sau đó thành tạo cùng pyrophylit và alunit trong điều kiện nhiệt độ trung bình (250-285oC).

CHƯƠNG 5 ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG SERICIT VÙNG SƠN BÌNH

5.1. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG VÀ YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM SERICIT 5.1.1. Tình hình sử dụng sericit

Trên thị trường thế giới, các sản phẩm sericit đang được tiêu thụ rất

đa dạng theo chất lượng và mục đích sử dụng khác nhau. Một số hãng sản

xuất có tiếng trên thế giới như: Shanshin, Myoshi Kasei, Nikko Toryo

(Nhật), CAS for cosmetics (Hàn Quốc), Chuzhou Grea Mineral, Mitsui

China (Trung Quốc).Những nước khai thác và sản xuất sericit hàng đầu

thế giới là Mỹ, Nga, Hàn Quốc, Canada, Pháp, Đài Loan, Malaysia,

Brazin, Mexico, Ấn Độ và Srilanca.

5.1.2. Yêu cầu chất lượng sản phẩm sericit

Sericit có số đăng ký CAS (Dịch vụ hóa chất tóm lược- Chemical

Abstracts Service, một bộ phận của Hiệp hội hóa chất Hoa Kỳ) là 12001-26-

2[21]. Yêu cầu chất lượng của sericit phụ thuộc vào mục đích ứng dụng của

từng lĩnh vực. Sản phẩm sericit dùng cho các lĩnh vực được nêu trong Bảng

5.1, Bảng 5.2, Bảng 5.3, Bảng 5.4 và Bảng 5.5.

Bảng 5.1. Chất lượng một số sản phẩm bột sericit thương mại trên thế giới

Chỉ tiêu

Đơn vị

Hàm lượng SiO2

221 45,5

Tên sản phẩm bột sericit của MPSI 287 -

181(COS) 57

279 45,5

285 57

288 -

36,7

Al2O3

1,0

Fe2O3

1,5

FeO

8,8

K2O

MKN

sử dụng trong lĩnh vực hóa mỹ phẩm

6-8

6,3

6,0-7,5 6,0-7,5

Cỡ hạt trung bình

34-44

43-60

4,5

8-12

Thể trọng

12-18

12,6

m Lbs/ft3

6-10

10-14

Hấp phụ dầu

50-60

52-60

Độ trắng

66-70

65-70

Lọt sàng 325 Mesh

Lọt sàng 200 Mesh Độ ẩm

% %

94 -

90 -

99,9 1,5

99 0,1

Hàm lượng As

ppm

Hàm lượng Pb

ppm

Hàm lượng Hg

ppm

0,5

(Nguồn: http://www.specialchem4polymers.com/)

Bảng 5.2. Sản phẩm sericit dùng trong công nghiệp giấy, sơn, chất phủ

Tính chất vật lý

Thành phần hoá học (%)

Mesh: 400

Hấp phụ dầu: 16.9%

SiO2

69.58

H2O

0.04

pH: 7

Thể trọng: 0.18

Al2O3

18.2

CaO

0.072

Màu: trắng

MKN: 2

K2O

6.02

Na2O

0.95

Độ trắng: 78-80% Độ cứng (mohs): 3.2

Fe2O3

1.07

TiO2

0.12

Tỷ trọng: 2.4

Độ ẩm max (%): 1

MgO

0.74

MnO

0.045

trên thị trường (sản phẩm của hãng Bejin THC Lmd - Trung Quốc)

Bảng 5.3.Sản phẩm sericit sử dụng trong công nghiệp sơn, nhựa, cao su

Tính chất vật lý

Thành phần hoá học (%)

Hấp phụ dầu: 50 – 60%

SiO2

45.5

pH: 6 - 8 Độ trắng: 66 – 70% Thể trọng (Ibs/ft3): 12 - 18

Al2O3

36.7

Tỷ trọng: 2,6 - 3,2 Cỡ hạt trung bình: 33 - 44µm

K2O

8.8

MKN max: 5

Fe2O3

1.0

FeO

1.5

của hãng Mineral and Pigmen Solutions, Inc

Bảng 5.4. Sản phẩm sericit sản xuất tại Trung Quốc theo tiêu chuẩn Đức

của hãng Chuzou Grea Minerals Co.Itd theo phương pháp ướt, Standard

Loại sản phẩm

Chỉ tiêu

GA-1 GA-2 GA-3

GA-4

GA-5

GA-6

GA-8

Cỡ hạt (mesh)

425

800

1000

1250

1500

2000

4000

Độ trắng

76-1

77-1

79-1

80-1

Hấp phụ dầu

28-32

30-35

40-45

33-38

40-45

42-48

55-75

5-7

Loại sản phẩm

Chỉ tiêu

GA-1 GA-2 GA-3

GA-4

GA-5

GA-6

GA-8

1.0

Độ ẩm

+325 mesh max (%)

0.5

0.4

0.2

0.1

60-68

55-58

52-58

50-55

47-54

SiO2

18-25

25-28

25-29

26-30

27-32

Al2O3

Q/GR 001-2004

Bảng 5.5. Sản phẩm sericit sản xuất tại Trung Quốc theo tiêu chuẩn Đức

của hãng Chuzou Grea Minerals Co.Itd. theo phương pháp khô,

Hàm lương (%)

Loại sản phẩm

Cỡ hạt (mesh)

Độ trắng

H2O

+ 325mesh

SiO2

Al2O3

GB-1

200

65-70

6-8

<0.1

60-68%

15-18%

GB-2

400

65-70

6-8

<0.1

<1%

60-65%

19-22%

GB-3

800

65-70

6-8

<0.1

<0.8%

60-65%

20-25%

StandardQ/GR002-2004

5.2. ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG SERICIT SƠN BÌNH

Để đánh giá chất lượng quặng sericit Sơn Bình theo các đặc tính công

nghệ, NCS đã sử dụng các kết quả nghiên cứu mẫu công nghệ và các kết quả

sản xuất sericit theo dây chuyền công nghệ của nhà máy chế biến sericit Sơn

Bình, Hà Tĩnh.

Mẫu công nghệ do Công ty Cổ phần đầu tư khai thác khoáng sản An

Phát lấy trong quá trình thi công đề án thăm dò địa chất, đánh giá trữ lượng

mỏ; tổng khối lượng mẫu là 3.000 kg. Mẫu quặng nguyên khai được lấy bằng

cách tổng hợp các mẫu ngẫu nhiên trên cả 3 đới quặng. Mẫu công nghệ đã

được nghiên cứu tại Viện Vật liệu thuộc Viện Hàn lâm KH&CNViệt Nam.

5.2.1. Đặc điểm thành phần khoáng vật

Để xác định thành phần khoáng vật mẫu nghiên cứu đã sử dụng các

phương pháp phân tích Rơnghen nhiễu xạ tia X, phân tích khoáng tướng,

thạch học trên kính hiển vi phân cực và phân tích nhiệt vi sai.

Đối với các đá tuf ryolit nằm ở sát đới sericit hóa có thành phần chủ yếu

là các khoáng vật phi kim loại chiếm từ 97 - 99%. Trong đó chủ yếu là các

khoáng vật thạch anh, sericit và feldspat. Chúng tồn tại dưới dạng vi hạt ẩn

tinh nằm xen kẽ, xâm tán với nhau. Vật liệu gắn kết là tro núi lửa bị biến đổi

thành tập hợp vi vẩy - vẩy nhỏ sericit và sét uốn lượn xen lẫn vụn cực mịn của

thạch anh. Chỉ một phần nhỏ: 1- 2% ban tinh là thạch anh tồn tại ở dạng hạt

tròn cạnh bị nứt nẻ có kích thước đạt tới 0,5 - 2,5 mm. Đôi khi gặp các mảnh

đá phun trào axit (porphyr thạch anh) có kích thước hạt đạt tới ~ 4 mm.

Kết quả phân tích roenghen và phân tích nhiệt định lượng cho thành

phần khoáng vật chính của quặng sericit Sơn Bình nêu trong Bảng 5.6.

Hàm lượng thành phần khoáng vật (%)

SHM

Sericit

Pyrophylit

Thạch anh Kaolinit+chlorit

Goetit

SB_TH1

32 - 34

10 - 12

47 - 49

3 - 5

0-0,5

41 - 43

11 - 13

41- 43

3 - 5

1-3

SB_TH2

Bảng 5.6. Hàm lượng khoáng vật chính trong mẫu quặng sericit Sơn Bình

5.2.2. Đặc điểm thành phần hóa học

* Thành phần hóa học sericit nguyên khai

Kết quả phân tích thành phần hóa học trong mẫu quặng sericit vùng Sơn

Bình, Hà Tĩnh bằng phương pháp phân tích quang phổ plasma (ICP) đưa ra ở

Bảng 5.7. Kết quả phân tích cho thấy, mẫu nghiên cứu có hàm lượng Al2O3 =

16,20%, hàm lượng oxít kim loại sắt Fe2O3 tương đối nhỏ: 0,23%, hàm lượng

K2O = 3,52%; hàm lượng một số kim loại nặng As = 31,66 ppm, Pb = 36,82

ppm.

Thành phần Ag

Hàm lượng ppm < 2

Thành phần Cu

Hàm lượng ppm < 5

Thành phần Sc

Hàm lượng ppm 9,11

Thành phần Al2O3

Hàm lượng % 16,20

Bảng 5.7. Kết quả phân tích ICP thành phần hóa học mẫu nghiên cứu

CaO

0,074

As

Ga

20,03

Sn

10,75

31,66

B

< 10

Ge

< 20

Sr

29,23

Fe2O3

0,23

Ba

358,55

La

363,23

Ta

< 10

K2O

3,52

MgO

0,024

Be

< 5

Li

< 5

V

40,71

MnO

< 0,05

Bi

< 10

Mo

< 5

W

< 20

0,005

Cd

< 2

Nb

13,78

Y

52,11

P2O

0,63

Ce

117,65

Ni

12,11

Zn

14,33

TiO2

SiO2

74,48

Co

2,40

Pb

36,82

Cr

17,59

Sb

< 10

* Thành phần hóa học sericit đơn khoáng

Kết quả phân tích đơn khoáng sericit Sơn Bình được nêu ở Bảng 5.8.

Hàm lượng (%)

Loại mẫu

SiO2

Al2O3 MgO

K2O

FeO

Fe2O3

H2O

SB_TH1/1

46,60

37,08

0,12

10,34

0,20

0,01

4,90

SB_TH1/2

46,91

36,90

0,13

10,27

0,21

0,05

5,00

SB_TH1/3

47,08

37,10

0,10

10,40

0,20

0,03

5,01

Bảng 5.8.Thành phần hóa học đơn khoáng sericit Sơn Bình

Hàm lượng (%)

Loại mẫu

SiO2

Al2O3 MgO

K2O

FeO

Fe2O3

H2O

SB_TH2/1

45,05

35,51

0,52

9,05

0,10

3,45

4,50

SB_TH2/2

46,96

36,95

0,08

10,12

0,18

2,25

4,98

SB_TH2/3

46,80

36,86

0,26

9,98

0,20

2,13

4,95

Từ kết quả phân tích đơn khoáng cho thấy hàm lượng K2O từ 9,05 đến

10,40%; Al2O3 từ 35,51 đến 37,10%; SiO2 từ 45,05 đến 47,08%; H2O từ 4,50

đến 5,01%. Các thành phần hoá học chính như SiO2, Al2O3, K2O trong đơn

khoáng sericit Sơn Bình đều có giá trị xấp xỉ hàm lượng lý thuyết của khoáng

vật.

5.2.3. Thành phần độ hạt và phân bố kim loại trong sericit Sơn Bình

5.2.3.1. Thành phần độ hạt quặng sericit Sơn Bình

Để xác định đặc điểm thành phần độ hạt quặng sericit Sơn Bình nguyên

khai, đã sử dụng phương pháp phân tích rây theo một số cấp hạt và phân cấp

thủy lực theo phương pháp lắng tự nhiên, kết quả phân tích được nêu ở Bảng

5.9.

Hàm lượng (%) theo nhóm hạt

Số hiệu mẫu

0,3 ÷ 9,8 (m)

10,8 ÷ 18,8 (m)

20,7 ÷ 39,8 (m)

43,7 ÷ 57,8 (m)

63,4 ÷ 92,1 (m)

SB34 SB70 SB71 SB84 SB88

50,83 56,99 58,54 26,58 34,2

12,85 10,40 10,22 14,06 14,55

13,35 11,15 9,30 33,40 27,35

1,05 1,81 1,11 7,89 4,43

0,22 0,83 0,70 1,87 0,95

1 2 3 4 5

Bảng 5.9. Kết quả phân tích mẫu độ hạt sericit nguyên khai

Từ kết quả phân tích cho thấy sericit có độ hạt chủ yếu ở cấp hạt <20m,

chiếm tỷ lệ khoảng 60%. Đây là sericit có độ hạt khá mịn có thể đáp ứng tiêu

chuẩn của nhiều lĩnh vực sử dụng khác nhau.

Kết quả phân tích thành phần hóa học chính và phân bố của chúng trong

các cấp hạt nguyên khai cho thấy tỉ lệ hàm lượng của chúng biến đổi rõ rệt

theo cấp hạt. Hàm lượng thạch anh tăng dần trong các cấp hạt lớn còn hàm

lượng K2O và Al2O3 ngược lại tăng dần theo chiều giảm của cỡ hạt. Đặc biệt,

trong cấp hạt mịn (<10 m) hàm lượng K2O (> 7,8%), Al2O3 (> 32%) lớn hơn

nhiều và hàm lượng SiO2 (<54%) giảm đi đáng kể so với quặng nguyên khai.

Mức phân bố của Al2O3 và K2O trong cấp hạt này là xấp xỉ 25% và 28%

(Bảng 5.10).

Bảng 5.10. Thành phần hóa học và phân bố theo cấp hạt

Hàm lượng (%)

Phân bố %

Cấp hạt (mm)

SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 K2O Na2O MKN SiO2 Al2O3 K2O

+10

Thu hoạch (%) 16,01 78,61 12,86 0,17

0,58

2,82 0,56 2,70 16,90 12,71 12,84

-10+3

22,28 78,92 12,29 0,15

0,60

3,24 0,58 2,68 23,61 16,90 20,52

-3+1

9,75 79,05 12,84 0,17

0,56

3,29 0,73 2,78 10,35 7,73 9,11

-1+0,5

10,44 77,94 13,75 0,18

0,81

2,36 0,99 2,41 10,93 8,87 7,01

-0,5+0,2

5,22 76,51 14,20 0,21

1,48

2,45 0,34 2,96

5,36 4,58 3,64

-0,2+0,1

5,40 75,74 15,24 0,24

0,97

2,48 0,33 3,84

5,49 5,08 3,80

-0,1+0,063

3,48 76,69 15,33 0,24

0,67

2,48 0,63 3,23

3,58 3,29 2,45

-0,063+0,045 3,13 77,12 15,12 0,27

0,37

2,24 0,45 2,81

3,24 2,92 2,00

-0,045+0,035 2,96 76,71 16,18 0,25

0,35

2,36 0,45 2,99

3,05 2,96 1,98

-0,035+0,020 4,00 76,57 16,62 0,28

0,57

2,80 0,30 1,78

4,12 4,11 3,19

-0,02+0,010

5,40 73,05 18,80 0,23

0,58

3,51 0,54 2,64

5,29 6,26 5,38

-0,01+0,005

0,35

4,96 53,62 32,46 0,24

7,82 0,56 4,17

3,57 9,94 11,03

-0,005

0,30

6,96 48,15 34,08 0,67

8,62 0,68 6,87

4,50 14,65 17,06

Quặng NK

100,0 74,48 16,20 0,23

0,63

3,52 0,59 3,10 100,0 100,0 100,0

quặng sericit nguyên khai

5.2.3.2. Đặc điểm phân bố kim loại trong serricit Sơn Bình

Kết quả phân tích hấp thụ nguyên tử 10 chỉ tiêu (Cu, Pb, Zn, Cd, Mn,

As, Sb, K, Na, Hg) quặng sericit được thống kê theo Bảng 5.11.

Bảng 5.11. Kết quả phân tích hấp thụ nguyên tử 10 chỉ tiêu trong quặng

Hàm lượng (ppm)

Hàm lượng (%)

TT Số hiệu mẫu

Cu Pb

Cd Mn As

1 H.SB6-K1/2

<20

22 <0,03

3,81

0,22

2 H.SB8-K13/1

<20

33 <0,03

3,39

0,38

3 H.SB8-K15/1

<20

18 <0,03

3,39

0,40

4 H.SB6-K4/1

<20

10 <0,03

2,37

0,29

5 H.SB6-K2/1

<20

35 <0,03

3,27

0,24

6 H.SB8-K10/1

<20

26 <0,03

3,52

0,23

7 H.SB6-K5/2

<20

18 <0,03

2,71

0,84

8 H.SB8-K3/1

<20

35 <0,03

3,60

0,18

9 H.SB32-K6/1

<20

35 <0,03

3,48

0,25

10 H.SB32-K7/2

<20

18 <0,03

5,89

0,42

LK.7/7

<20

0,03

5,85

0,67

LK.8/10

119 11

0,11

5,20

0,56

LK.10/2

0,04

4,14

0,36

LK.9/8

175

0,16

4,14

0,38

LK.11/2

0,46

3,57

0,36

sericit

Từ kết quả phân tích ở Bảng 5.11 cho thấy, mối tương quan giữa các

nguyên tố trong quặng sericit Sơn Bình như sau (Bảng 5.12):

Bảng 5.12. Kết quả xử lý thống kê tương quan cặp giữa các nguyên tố trong

-0,121

-0,008

0,027

0,1982

0,102

0,757

-0,144

0,199

0,361

0,8594

0,0825

0,229

0,199

0,3342

0,564

0,4558

-0,371

0,396

0,361

0,263

0,7802

0,2975

0,046

0,058

0,216

0,2323

0,212

0,002

0,2238

-0,243

-0,282

0,108

0,1493

-0,159

0,007 0,2815

quặng sericit

Từ kết quả xử lý thống kê tương quan cặp giữa các nguyên tố trong

quặng sericit rút ra nhận xét:

- Hai nguyên tố K, Na (có mặt thường xuyên trong quặng) có mối

tương quan với các nguyên tố có hại khác không chặt chẽ, chứng tỏ các

nguyên tố kim loại nặng và độc hại không hoàn toàn nằm trong ô mạng tinh

thể của khoáng vật sericit.

- Cu, As, Hg: 3 nguyên tố có hại này có mối tương quan khá chặt chẽ,

tạo thành tổ hợp cộng sinh nguyên tố Cu - As - Hg khá bền vững.

- Zn và Mn có tương quan thuận chặt chẽ, hệ số tương quan 0,757.

- Sb và Mn có tương quan khá chặt chẽ, hệ số tương quan 0,564.

5.3. TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ KHẢ NĂNG TUYỂN TÁCH SERICIT

VÙNG SƠN BÌNH

Kết quả nghiên cứu thành phần chất lượng quặng sericit Sơn Bình cho

thấy một số nhận xét sau:

1. Đơn khoáng trong quặng sericit Sơn Bình có độ sạch (tinh khiết) cao,

xấp xỉ với hàm lượng lý thuyết của khoáng vật;

2. Quặng sericit Sơn Bình có thành phần khoáng vật chính gồm: thạch

anh, serricit, pyrophyllit; một số khoáng vật với hàm lượng nhỏ là kaolinit,

felspat, pyrit, arsenopyrit, rutil, gơtit, hydroxyt sắt.

3. Các khoáng vật chính trong quặng nằm xen kẽ, xâm tán với nhau, liên

kết thành những tổ hợp quặng tương đối đồng nhất. Kích thước xâm tán của

các hạt khoáng sericit thường mịn hơn so với các khoáng vật khác. Do vậy

trong quá trình nghiền chúng dễ bị nghiền mịn hơn. Trong quặng nguyên

khai, cấp hạt mịn và rất mịn, mức độ tập trung của khoáng sericit khá cao.

Thành phần hoá học trong cấp hạt này tương đương với thành phần hoá học

của các sản phẩm bột khoáng sericit thương mại trên thị trường.

Xuất phát từ các đặc điểm nêu, để chế biến quặng sericit Sơn Bình thành

các sản phẩm bột khoáng sericit đạt chất lượng cho các lĩnh vực sử dụng khác

nhau trong công nghiệp cần sử dụng các giải pháp công nghệ sau:

- Nghiền chọn lọc để giải phóng khoáng sericit vào trong các cấp hạt mịn

và cực mịn;

- Phân ly trọng lực để tách lấy sản phẩm bột khoáng sericit trong các cấp

hạt mịn và cực mịn;

- Tuyển nổi chọn riêng sericit trong cấp hạt thô.

5.3.1. Thí nghiệm công nghệ tuyển quặng sericit nguyên khai

Trên cơ sở những nhận xét về thành phần khoáng vật, thành phần hóa

học của quặng sercit vùng Sơn Bình và một số tính chất vật lý, hoá học của

sericit nói chung, để có thể tuyển tách, chế biến thành bột khoáng sercit

thương phẩm, đã tiến hành nghiên cứu mẫu kỹ thuật với quy trình tuyển tách,

bao gồm:

5.3.1.1. Thí nghiệm nghiền chọn lọc giải phóng sericit

Do khoáng vật sericit trong quặng nguyên khai chủ yếu có kích thước

hạt xâm tán trong liên kết tổ hợp khoáng từ mịn đến cực mịn nên đã tiến hành

thí nghiệm nghiền chà xát chọn lọc với mục tiêu giải phóng tối đa khoáng

sericit vào trong các cấp hạt mịn và hạn chế tới mức thấp nhất khả năng vỡ

vụn của các khoáng vật khác.

Quặng nguyên khai trước khi nghiền và sản phẩm sau khi nghiền được

phân cấp rây ướt để xác định tỉ lệ và phân tích hoá xác định chất lượng của

sản phẩm bột sericit trong cấp hạt <45m.

Kết quả nghiền phân đoạn 3 lần, mỗi lần 15 phút cho độ thu hồi tốt, tỉ lệ

thu hồi ở cấp hạt <45m đạt 52,44 % (Bảng 5.13).

T N

Cấp hạt

Hàm lượng (%)

Thu

hoạch

SiO2

Al2O3

K2O Na20

(%)

Nguyên khai

100

74,48

16,9

3,52

0,59

Nghiền

- 45m nguyên sinh

25,03

63,7

25,25

5,51

0,44

3x15 phút

- 45m sau nghiền 1

31,46

69,1

21,59

4,28

0,37

- 45m sau nghiền 2

14,21

75,08

17,64

3,33

0,33

- 45m sau nghiền 3

6,77

77,98

15,16

2,43

0,29

+ 45m

22,53

92,54

1,13

0,70

1,32

Phân bố (trong cấp +45 m)

27,99

1,51

4,45

50,33

Bảng 5.13. Kết quả thí nghiệm nghiền chà xát chọn lọc phân đoạn

5.3.1.2. Thí nghiệm tuyển tách sericit bằng ly tâm thủy lực

Thí nghiệm nghiền chà xát chọn lọc sericit đã thực hiện việc phân cấp

bằng sàng ướt với lưới rây tiêu chuẩn có kích thước lỗ là d = 45m. Tuy

nhiên trong thực tế sản xuất thì việc làm này rất khó khả thi khi tỉ lệ cấp

45m (dưới sàng) quá lớn, thậm chí không khả thi khi phải phân chia ở các

100

cỡ hạt cực mịn <20m. Vì vậy đã sử dụng xyclon thuỷ lực để tiến hành các

thí nghiệm phân cấp sản phẩm sericit sau khi nghiền.

Tiến hành hai thí nghiệm nghiền phân cấp, kết quả thí nghiệm được trình

bày trong Bảng 5.14.

Hàm lượng (%)

Thực thu (%)

Tên sản phẩm

SiO2 Al2O3 K2O Na2O SiO2 Al2O3 K2O Na2O

Thu hoạch ( %)

SốT N

Quặng nguyên

100

100 74,29 16,82 3,63 0,5

56,82 76,46 16,66 3,54 0,45 58,48 56,28 55,41 51,14

23,72 89,34 2,76 0,24 0,52 28,53 3,89 1,59 24,73

100 100 100 Q. tinh sericit -10m 19,46 49,61 34,43 8,02 0,62 13,00 39,83 42,99 24,13 Q. trung gian sericit (-100+10) m Quặng đuôi (+100 m) Quặng nguyên

100

100 74,29 16,82 3,63 0,5

51,68 80,34 13,61 2,83 0,41 55,89 41,82 40,29 42,38

21,38 87,20 4,49 0,85 0,48 25,09 5,71 5,01 20,45

100 100 100 Q. tinh sericit -20m 26,94 52,44 32,76 7,37 0,69 19,02 52,47 54,70 37,18 Q. trung gian sericit (-100+20) m Quặng đuôi (+100 m)

Bảng 5.14. Kết quả thí nghiệm phân cấp xyclon thuỷ lực

Từ các kết quả của hai thí nghiệm phân cấp xyclon thuỷ lực ta thấy,

có thể tách khoáng sericit trong sản phẩm nghiền thành các sản phẩm sericit

riêng rẽ có chất lượng khá cao. Tùy theo mục đích sử dụng, để có độ thu hồi

sản phẩm cao nên lấy sản phẩm sericit từ cỡ hạt <20m; ngược lại, khi cần có

sericit chất lượng cao thì lấy sericit từ cỡ hạt <10m.

Kết quả thí nghiệm tuyển tách sericit bằng phương pháp nghiền chà xát

kết hợp với phân cấp xyclon thủy lực cho thấy, mức thực thu K2O trong sản

phẩm tinh quặng sericit < 10 m mới đạt được khoảng 43% đến 55%. Như

vậy, còn lượng khá lớn sericit lẫn trong sản phẩm có cỡ hạt từ 10 ÷100m với

mức phân bổ K2O trên 45%. Để tăng cao độ thu hồi sản phẩm, cần nghiên cứu

thu hồi sericit trong cấp hạt này bằng các phương pháp khác.

101

Theo kết quả nghiên cứu thành phần và đặc điểm các khoáng vật trong

quặng, các tạp chất đi kèm như thạch anh, rutin … có kích thước hạt tương

đương và một số tính chất cơ lý khác như tính chất từ tính, tính dẫn điện…

tương tự nhau vì vậy không thể sử dụng các phương pháp tuyển trọng lực,

tuyển từ để tách chúng. Phương pháp tuyển nổi được xem là phương pháp có

hiệu quả nhất. Do vậy, đã tiến hành nghiên cứu tuyển nổi trong sản phẩm

trung gian (cấp hạt 10÷100µm) của khâu chà xát và phân cấp xyclon thủy lực

để thu hồi sericit.

5.3.1.3. Thí nghiệm tuyển tách sericit bằng tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi dựa trên cơ sở hấp phụ các chất hoạt tính bề mặt

trên bề mặt khoáng sericit làm tăng tính kị nước và khả năng tạo thành tổ hợp

bọt khoáng hoá chọn lọc của sericit, do vậy có thể tách riêng chúng ra khỏi

tập hợp các khoáng vật khác.

Mẫu sử dụng cho nghiên cứu tuyển nổi sericit là sản phẩm cát của quá

trình phân cấp xyclon, cỡ hạt (10÷100µm), thành phần hóa học chính của mẫu

thí nghiệm như trong Bảng 5.15.

SiO2

Al2O3

Fe2O3

K2O

Na2O

Bảng 5.15. Thành phần hóa học chính trong mẫu nghiên cứu tuyển nổi

Hàm lượng (%)

76,46

16,66

0,61

3,54

0,45

Thành phần

Phương pháp tuyển nổi được tiến hành với một số thuốc tuyển bao

gồm acid sunfuric, thủy tinh lỏng và acid amin.

Kết quả tuyển nổi sericit từ quặng đuôi đã cho sản phẩm quặng tinh

sericit có thu hoạch bộ phận là 35,75%; hàm lượng SiO2 = 49,33%, Al2O3 =

34,56%, K2O = 8,25% và Na2O = 0,87% tương ứng mức thực thu bộ phận

K2O là 82,71%.

102

5.3.2. Nghiên cứu dạng tồn tại của khoáng vật gây màu trong tinh quặng

sericit

Trong quặng sericit nguyên khai có một số khoáng vật quặng chiếm tỉ lệ

1-2 % bao gồm pyrit, arsenopyrit, goetit, hydroxyt sắt, rutil. Nhóm khoáng vật

dạng sulfur có kích thước hạt phổ biến 0,1÷0,4mm, tự hình, xâm tán trong

một số hạt phi quặng. Sau quá trình nghiền chọn lọc và phân cấp, phần lớn

các khoáng vật này nằm trong cấp hạt lớn (>10µm). Nhưng cũng có một

phần, chủ yếu là khoáng vật oxyt sắt bị nghiền mịn đi vào sản phẩm sericit

cấp hạt mịn <10µm. Các thành phần này trong sản phẩm không lớn nhưng

chúng làm giảm độ trắng của sản phẩm. Do vậy cần tiến hành nghiên cứu tách

các thành phần oxyt kim loại này bằng thiết bị tuyển từ có cường độ và

gradient từ trường cao để làm tăng độ trắng cho sản phẩm.

Mẫu sử dụng cho các thí nghiệm tuyển từ là sản phẩm sericit của Sơn

Bình thu được sau quá trình nghiền chà xát và phân cấp thủy lực có cỡ hạt

<10µm. Thành phần hóa học của sản phẩm này được trình bày trong Bảng

5.16.

Bảng 5.16. Thành phần hóa học chính trong sản phẩm sericit sau nghiền và

Tên sản phẩm

Hàm lượng (%)

SiO2

Al2O3

K2O

Fe2O3

TiO2

Sericit (cấp hạt <10µm)

49,33

34,56

8,25

0,50

0,20

phân cấp ở cấp hạt <10µm

Kết quả tuyển từ thu được sản phẩm vẫn có hàm lượng Fe2O3 và TiO2

tương đương với nguyên liệu đầu vào. Điều này liên quan tới dạng tồn tại của

tạp chất sắt và titan trong sản phẩm bột sericit của cấp hạt <10µm; có thể tạp

chất sắt trong sản phẩm tồn tại ở dạng hydroxyt, là màng mỏng bám trên bề

mặt của sericit, còn titan chủ yếu nằm trong khoáng vật rutil, chúng đều là

những khoáng vật không có từ tính.

103

5.3.3. Nghiên cứu dạng tồn tại của các nguyên tố kim loại

Quặng sericit Sơn Bình sau quá trình xử lý nghiền chọn lọc, phân cấp

thủy lực có các chỉ tiêu chất lượng như Bảng 5.17.

Thành phần

SiO2

Al2O3

Fe2O3

FeO

MgO

K2O

Hàm lượng, %

48,99

34,97

0,28

0,15

0,07

8,34

Thành phần

Na2O

TiO2

Hàm lượng, %

1,14

0,38

13,1*

38,3*

50,3*

<2*

* Tính theo ppm (đơn vị phần triệu)

Bảng 5.17. Kết quả phân tích thành phần hóa học bột sericit sau phân cấp

Theo số liệu trong Bảng 5.17 có thể thấy, quá trình tuyển cơ học như

nghiền chọn lọc, phân cấp đã cho ra sản phẩm sericit có các chỉ tiêu kỹ thuật

như: SiO2; Al2O3; Fe2O3; FeO; MgO và K2O tương đương với một số chủng

loại sericit thương phẩm, tuy nhiên hàm lượng của một số kim loại nặng như

As, Pb hay Cd còn khá cao so với qui định về tiêu chuẩn bột sericit làm

nguyên liệu cho ngành hóa mỹ phẩm.

Để có cơ sở cho việc xác định dạng tồn tại của các kim loại nặng nói

trên, mẫu bột sericit đã được nghiên cứu xác định vi cấu trúc trên kính hiển vi

điện tử truyền qua (TEM) kết nối xử lý dữ liệu trên hệ phân tích EDX.

Kết quả phân tích mẫu S2, tại điểm phân tích F đã phát hiện các phổ của

P, As, Pb và Fe; các nguyên tố này nằm trong thành phần các khoáng apatit,

khoáng chứa sắt và một số khoáng riêng rẽ khác. Ngoài ra, kết quả phân tích

cũng cho thấy các khoáng chứa khoáng vật nặng có cỡ hạt rất mịn (một vài

micromet) (Ảnh 5.1).

104

Ảnh 5.1. Các nguyên tố kim loại trong quặng sericit Sơn Bình (TEM) [3]

Như vậy, để tách được các kim loại nặng này ra khỏi sericit, phương

pháp duy nhất là xử lý hòa tách chúng bằng các loại hóa chất thích hợp như

axít hay bazơ. Với những hóa chất này, sericit không bị hòa tan trong quá

trình chiết tách do đặc tính của khoáng vật trong nhóm alumo silicat.

5.3.4. Kết quả tuyển quặng sericit nguyên khai vùng Sơn Bình

Trên cơ sở mẫu thí nghiệm tuyển quặng nguyên khai đã trình bày ở mục

5.3.1 nêu trên, NCS phối hợp với Công ty CP Vạn Xuân – Hà Tĩnh tiến hành

tuyển quặng sericit nguyên khai trong đới quặng khu I bằng phương pháp

nghiền chọn lọc và tách ly tâm. Hàm lượng quặng nguyên khai được phân tích

bởi 69 mẫu (Bảng 5.18) , trong đó, hàm lượng trung bình của các oxyt chính

gồm SiO2 là 76,06%, Al2O3 là 15,73%, TiO2 là 0,53%, TFe là 0,20%, K2O là

3,38%, Na2O là 0,74%, MKN là 2,42%. Kết quả phân tích 19 mẫu đã qua

tuyển từ quặng sericit nguyên khai (Bảng 5.21) cho thấy hàm lượng các oxyt

đã có sự thay đổi đáng kể, trong đó, hàm lượng SiO2 dao động từ 60,24% đến

69,96%, trung bình đạt 64,26%, hàm lượng Al2O3 dao động từ 21,68% đến

105

30,63%, trung bình 24,98%, hàm lượng K2O dao động từ 5,01% đến 5,83%,

trung bình 5,44%, hàm lượng trung bình của các oxyt TiO2 là 0,25%, TFe là

0,13%, Na2O là 1,54%, MKN là 2,83%.

Bảng 5.18. Hàm lượng các oxyt trong quặng sericit nguyên khai

Thành phần hóa học

Số hiệu

STT

mẫu

SiO2

Al2O3

TiO2

Na2O MKN

TFe

K2O

MSI.1

75,98

15,1

0,59

0,08

4,03

0,14

2,15

MSI.2

75,72

15,43

0,56

0,17

4,08

0,35

2,18

MSI.3

75,54

15,57

0,61

0,1

4,26

0,18

2,05

MSI.4

72,58

17,44

0,64

0,15

4,2

0,23

2,41

MSI.5

75,3

15,25

0,61

0,27

4,11

0,26

2,22

MSI.6

72,18

15,79

0,64

0,23

3,01

0,2

3,65

MSI.7

72,92

17,08

0,55

0,26

4,26

2,06

2,33

MSI.8

73,3

16,06

0,53

0,06

4,25

2,05

2,25

MSI.9

76,26

15,11

0,43

0,1

3,86

1,07

1,72

10 MSI.10

78,02

15,23

0,52

0,08

3,48

0,42

2,01

11 MSI.11

75,64

15,2

0,6

0,21

3,61

0,26

2,35

12 MSI.12

71,56

17,45

0,65

0,28

2,5

0,27

4,67

13 MSI.13

75,63

15,45

0,53

0,23

3,72

1,07

2,28

14 MSI.14

77,42

15,15

0,63

0,17

2,24

0,48

3,1

15 MSI.15

77,56

14,09

0,6

0,16

2,81

1,07

2,65

16 MSI.16

63,22

17,48

0,59

0,15

3,86

1,07

7,71

17 MSI.17

75,44

15,02

0,59

0,26

3,76

2,15

2,41

18 MSI.18

73,82

15,8

0,61

0,17

4,07

2,15

2,5

19 MSI.19

72,22

15,68

0,85

0,14

3,41

1,08

4,34

20 MSI.20

73,72

17,35

0,47

0,14

4,42

1,52

2,16

21 MSI.21

74,92

16,48

0,46

0,15

4,12

1,52

2,14

22 MSI.22

73,04

17,33

0,43

0,17

4,58

1,89

2,41

23 MSI.23

75,10

15,92

0,47

0,19

4,23

1,62

2,22

vùng Sơn Bình

Thành phần hóa học

Số hiệu

STT

mẫu

SiO2

Al2O3

TiO2

K2O

Na2O MKN

TFe

0,31

2,16

0,59

0,27

4,32

24 MSI.24

74,04

16,73

0,45

0,18

3,97

1,8

2,2

25 MSI.25

73,5

16,82

0,53

0,15

3,95

1,35

2,31

26 MSI.26

74,44

15,86

0,49

0,13

3,64

1,35

2,24

27 MSI.27

75,48

15,22

0,47

0,14

4,29

2,16

2,22

28 MSI.28

73,72

16,3

0,33

0,14

1,95

0,25

2,76

29 MSI.29

77,08

16,35

0,39

0,25

4,66

1,38

2,69

30 MSI.30

73,44

16,88

0,31

0,27

4,29

1,01

2,54

31 MSI.31

73,02

16,18

0,62

0,17

3,08

0,43

2,31

32 MSI.32

76,36

16,09

0,54

0,23

2,89

0,88

1,98

33 MSI.33

74,62

15,58

0,55

0,25

2,75

0,75

2,16

34 MSI.34

74,68

15,57

0,58

0,26

3,63

0,81

2,22

35 MSI.35

75,54

15,59

0,56

0,17

3,66

0,74

2,21

36 MSI.36

75,71

15,55

0,54

0,16

3,41

1,25

2,55

37 MSI.37

74,66

16,81

0,56

0,18

3,26

0,88

2,16

38 MSI.38

74,82

16,91

0,58

0,19

2,85

0,72

2,48

39 MSI.39

76,78

15,91

0,59

0,21

3,19

0,78

2,35

40 MSI.40

76,84

15,95

0,58

0,16

3,03

0,48

2,21

41 MSI.41

77,01

15,71

0,49

0,16

0,70

0,13

2,36

42 MSI.42

82,64

13,51

0,62

0,33

0,74

0,13

2,88

43 MSI.43

78,73

16,55

0,53

0,11

2,29

0,71

1,91

44 MSI.44

80,12

14,31

0,49

0,12

2,31

0,81

1,93

45 MSI.45

80,14

14,17

0,52

0,43

0,33

0,08

2,58

46 MSI.46

81,64

14,41

0,57

0,18

4,09

0,44

2,35

47 MSI.47

74,93

17,42

0,52

0,26

0,65

0,09

2,79

48 MSI.48

80,04

15,63

0,53

0,17

3,81

0,37

2,08

49 MSI.49

77,92

15,10

0,55

0,39

3,94

0,34

2,18

50 MSI.50

76,93

15,66

0,51

0,08

3,57

0,34

1,94

51 MSI.51

78,12

15,42

106

Thành phần hóa học

Số hiệu

STT

mẫu

SiO2

Al2O3

TiO2

K2O

Na2O MKN

TFe

0,63

0,07

52 MSI.52

79,35

15,35

2,07

0,20

2,32

0,51

0,12

53 MSI.53

80,41

13,41

3,47

0,31

1,75

0,56

0,11

54 MSI.54

74,57

17,56

4,57

0,39

2,22

0,51

0,18

55 MSI.55

78,48

14,70

3,87

0,32

1,93

0,41

0,78

56 MSI.56

81,31

12,26

3,32

0,21

1,70

0,63

0,19

57 MSI.57

77,49

15,28

4,15

0,25

2,00

0,56

0,53

58 MSI.58

75,66

16,30

4,61

0,22

2,10

0,65

0,19

59 MSI.59

75,40

17,31

3,95

0,36

2,13

0,58

0,39

60 MSI.60

81,83

14,30

0,22

0,05

2,61

0,62

0,28

61 MSI.61

76,63

15,25

3,95

0,14

2,49

0,51

0,16

62 MSI.62

78,37

14,13

4,05

0,67

1,88

0,56

0,05

63 MSI.63

80,92

14,41

1,05

0,54

2,30

0,36

0,13

64 MSI.64

79,90

15,74

0,41

0,06

2,67

0,28

0,24

65 MSI.65

70,50

20,49

3,90

1,41

2,60

0,60

0,12

66 MSI.66

71,72

19,26

5,02

0,76

2,25

0,41

0,14

67 MSI.67

78,76

13,44

4,03

0,98

1,96

0,37

0,19

68 MSI.68

79,07

13,40

4,30

0,29

1,69

0,38

0,09

69 MSI.69

77,60

14,26

4,06

0,17

2,04

Trung

76,06

15,73

0,53

0,20

3,38

0,74

2,42

bình

107

Bảng 5.19. Hàm lượng các oxyt trong quặng sericit sau tuyển

Thành phần hóa học

STT

SiO2

Al2O3

TiO2

K2O

Na2O MKN

TFe

60,24

26,46

0,26

5,83

2,69

3,29

0,11

62,74

23,80

0,41

5,42

2,16

3,29

0,11

68,88

21,68

0,40

5,65

0,13

2,8

0,22

vùng Sơn Bình

Thành phần hóa học

STT

SiO2

Al2O3

TiO2

K2O

Na2O MKN

TFe

61,94

24,7

0,20

0,10

5,04

1,15

2,05

60,24

26,46

0,26

0,11

5,83

2,69

3,29

64,94

24,53

0,25

0,15

5,78

1,69

1,99

67,96

23,17

0,09

0,12

5,07

1,69

4,24

62,74

23,8

0,31

0,11

5,42

2,16

3,29

65,34

26,12

0,29

0,09

5,25

1,07

1,19

60,7

30,63

0,24

0,17

5,26

1,08

2,18

62,64

24,34

0,25

0,17

5,2

1,08

2,53

68,42

23,15

0,23

0,13

5,24

1,48

3,1

69,64

23,07

0,28

0,16

5,01

1,07

1,99

66,76

23,09

0,22

0,07

5,71

1,08

3,31

67,56

25,09

0,26

0,16

5,81

1,07

2,65

62,62

23,00

0,14

0,13

5,57

2,16

3,33

63,12

25,76

0,24

0,05

5,42

2,15

3,6

62,22

25,68

0,25

0,14

5,41

1,08

3,34

62,16

30,13

0,14

0,13

5,41

1,59

2,06

64,26

24,98

0,25

0,13

5,44

1,54

2,82

19 Trung bình

108

Quặng sericit nguyên khai và sericit sau tuyển bằng phương pháp nghiền

chọn lọc và tách ly tâm thu được như trên đã được nghiên cứu sinh tiến hành

lựa chọn để nghiên cứu thử nghiệm nhằm đánh giá khả năng sử dụng của

quặng sericit vùng Sơn Bình.

5.4. KHẢ NĂNG SỬ DỤNG SERICIT SƠN BÌNH

Trên cơ sở nghiên cứu về chất lượng sericit Sơn Bình; tiêu chuẩn

chất lượng sericit sử dụng trong các ngành công nghiệp; sử dụng hợp lý,

tiết kiệm tài nguyên khoáng, NCS đã phối hợp tiến hành thử nghiệm một

số lĩnh vực sản xuất để đề xuất khả năng sử dụng sericit Sơn Bình như sau:

109

5.4.1. Lĩnh vực sản xuất gốm sứ

a) Sericit để sản xuất gốm sứ cao cấp

Trong công nghiệp gốm sứ: sericit là nguyên liệu có tác dụng làm

tăng độ kết dính, độ bóng, độ bền nhiệt và cách điện của sản phẩm nên nó

luôn được sử dụng làm phụ gia hoặc chất độn trong sản xuất gốm sứ - thuỷ

tinh. Hiện tại, ngành công nghiệp gốm sứ - thuỷ tinh của nước ta phát triển

rất mạnh, đã tạo ra nhiều loại sản phẩm phục vụ trong nước và xuất khẩu.

Vì vậy, nhu cầu về sericit làm phụ gia hoặc chất độn khá lớn.

Để đánh giá khả năng sử dụng sericit Sơn Bình trong sản xuất gốm sứ

cao cấp, NCS đã phối hợp nghiên cứu bài phối liệu để sử dụng cho sứ cao cấp

được thực hiện tại Công ty TNHH Minh Long I, từ kết quả thử nghiệm cho

thấy tiêu chuẩn, đặc tính kỹ thuật của sericit được thể hiện trong Bảng 5.20.

Bảng 5.20. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất gốm sứ cao cấp

Tiêu chuẩn sericit của

Chất lượng sericit Sơn

Kết quả đặc tính kỹ thuật khi

công ty Minh Long I

Bình (S1T-I tuyển)

đưa vào ứng dụng

Giảm độ co nung; tăng độ

Al2O3>23%; TFe ≤

Al2O3: 24,98%; TFe:

trắng; tăng độ bóng; tăng độ

0.18%; K2O ≥ 5%;

0,13%; K2O: 5,44%;

bền sốc nhiệt; tăng cường độ

TiO2 ≤ 0.3%

TiO2: 0,25%

sản phẩm sau nung.

b) Sericit để sản xuất gốm sứ vệ sinh

Để có cơ sở đánh giá khả năng sử dụng nguyên liệu sericit làm xương

sứ vệ sinh, NCS đã phối hợp nghiên cứu, sử dụng nguyên liệu sericit nguyên

khai cho bài phối liệu đáp ứng các thông số công nghệ hiện tại ở Công ty Sứ

Hảo Cảnh (Thái Bình) là cơ sở so sánh và đánh giá. Kết qủa thử nghiệm được

đưa ra ở Bảng 5.21.

110

Bảng 5.21. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất gốm sứ vệ sinh

Tiêu chuẩn sericit của

Chất lượng sericit nguyên

Đặc tính kỹ thuật khi đưa vào

công ty sứ Hảo Cảnh

khai Sơn Bình

ứng dụng

- Hồ có độ ổn định cao, độ

sánh của các loại hồ tương đối

Al2O3: 13-16%;

Al2O3: 15,73%; SiO2:

thấp và phối liệu sử dụng

SiO2: 76-79%;

76,06%; Fe2O3: 0,20%;

nguyên

liệu sericit có xu

Fe2O3 ≤ 1%;

K2O: 3,38%; Na2O:

hướng ít bị đóng sánh hơn;

K2O: 2-4%;

0,74%; TiO2: 0,53%

- Cường độ mộc của các mẫu

Na2O: 0-3%;

đều bị giảm đi đáng kể;

TiO2 < 0.6%

- Làm giảm độ co sấy của phối

liệu.

c) Sericit để sản xuất gạch men mài

Thử nghiệm chế tạo xương sứ để làm gạch granit và gạch men mài

bằng nguyên liệu đang sản xuất của Công ty Hoàn Mỹ với sericit Sơn Bình,

kết quả được đưa ra ở Bảng 5.22.

Bảng 5.22. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất gạch men mài

Tiêu chuẩn của các

Chất lượng sericit

Đặc tính kỹ thuật khi đưa

công ty

nguyên khai Sơn Bình

vào ứng dụng

- Sericit chiếm tỷ lệ 8%

trong tổng nguyên liệu của

Al2O3≥13%;

Al2O3: 15,73%; SiO2:

Công ty Hoàn Mỹ cho kết

SiO2≥76%;

76,06%; Fe2O3:

quả tốt, các thông số kỹ

Fe2O3≤0,45%;

0,20%; K2O: 3,38%;

thuật mẫu thử nghiệm đều

K2O≥3,82%;

Na2O: 0,74%; TiO2:

0,53%

tốt hơn mẫu đối chứng

Na2O≥1%; TiO2

≤0,50%

trong cùng điều kiện về cả

độ co, mất khi nung và mức

độ kết khối.

111

d) Sericit để sản xuất gạch ceramic

Thử nghiệm sericit Sơn Bình cho sản xuất gạch ceramic được thể hiện

ở Bảng 5.23.

Bảng 5.23. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất gạch ceramic

Tiêu chuẩn của Chất lượng sericit Đặc tính kỹ thuật khi

các công ty nguyên khai Sơn đưa vào ứng dụng

Bình

Al2O3≥12%; Al2O3: 15,73%; SiO2: - Giảm độ co nung;

SiO2≥78%; 76,06%; Fe2O3: giảm độ cong vênh sản

Fe2O3≤0,78%; 0,20%; K2O: 3,38%; phẩm;

K2O≥2,82%; Na2O: 0,74%; TiO2: - Tăng độ trắng;

Na2O≥0,5%; TiO2 0,53% - Tăng độ bền sốc nhiệt;

≤0,65% - Tăng cường độ của

5.4.2. Lĩnh vực sản xuất polyme

sản phẩm sau nung.

Trong công nghiệp cao su, polyme: sử dụng sericit làm phụ gia và

chất độn để tăng tính chịu lực, ma sát và chịu nhiệt. Kết quả phân tích

thành phần hóa học và một số đặc tính cơ bản khác cho thấy sericit khu

vực nghiên cứu cơ bản đáp ứng các tiêu chuẩn làm phụ gia hoặc chất độn

cho sản xuất cao su. Để đánh giá khả năng sử dụng sericit cho lĩnh vực sản

xuất polyme (dây cáp điện hạ thế, trung thế), NCS phối hợp tiến hành lấy mẫu

sericit nguyên khai đưa vào nguyên liệu, đối sánh với sản phẩm công ty đang

sản xuất, kết qủa thử nghiệm cho ở Bảng 5.24.

112

Bảng 5.24. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất polyme

Tiêu chuẩn của các Chất lượng sericit Đặc tính kỹ thuật khi đưa

công ty nguyên khai Sơn vào ứng dụng

Bình

Al2O3≥13%; Al2O3: 13-15%; - Làm tăng độ bền của sản

SiO2≥76%; SiO2: 76-80%; phẩm;

Fe2O3≤0,45%; Fe2O3: 0,25-0,45%; - Cách điện tốt;

K2O≥3,82%; K2O: 3,82-4,5%; - Làm tăng khả năng chống

Na2O≥1%; TiO2 Na2O: 1-1,5%; biến dạng của vật liệu .

5.4.3. Lĩnh vực sản xuất sơn

≤0,50% TiO2:0,35-0,50%

a) Sericit để sản xuất epoxy

Thí nghiệm nghiên cứu sử dụng sericit Sơn Bình trong sản xuất epoxy

cho kết quả như ở Bảng 5.25.

Bảng 5.25. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất epoxy

Tiêu chuẩn sericit của

Chất lượng sericit

Đặc tính kỹ thuật khi đưa vào

sơn epoxy_ Nippon

Sơn Bình (S1T-I

ứng dụng

Nhật bản

tuyển)

Khả năng chống nước, chống

24,98%;

axit, độ bền va đập cũng như khả

Al2O3>23%; TFe ≤

Al2O3:

năng khuếch tán và thời gian

0.18%; K2O ≥ 5%;

TFe: 0,13%; K2O:

nghiền đều được tăng cường so

5,44%; TiO2: 0,25%

với mẫu sericit chưa được biến

tính và bột talt

b) Sericit để sản xuất sơn vô cơ chịu nhiệt

113

Kết quả của thử nghiệm sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất sơn vô cơ

chịu nhiệt cho ở Bảng 5.26.

Bảng 5.26. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất sơn vô cơ chịu nhiệt

Tiêu chuẩn sericit của

Chất lượng mỏ sericit

Đặc tính kỹ thuật khi đưa

sơn vô cơ chịu nhiệt,

Sơn Bình (S1T-I tuyển)

vào ứng dụng

Nippon Nhật bản

Tăng độ bền và đập cho

Al2O3>23%; TFe ≤

màng sơn, giúp màng sơn

0.18%; K2O ≥ 5%;

Al2O3: 24,98%; TFe:

khô nhanh hơn, bền nhiệt,

0,13%; K2O: 5,44%;

ánh mạnh, co dãn tốt và ít

TiO2: 0,25%

làm ảnh hưởng đến các tính

chất cơ lý khác của màng

sơn.

Kết quả triển khai thử nghiệm nguyên liệu sericit Sơn Bình trong các

bài phối liệu cho gốm sứ, sơn, polyme tại các cơ cở sản xuất cho thấy chúng

có các chỉ tiêu và các đặc tính kỹ thuật đủ tiêu chuẩn làm nguyên liệu sản xuất

cho các lĩnh vực gốm sứ, sơn và polyme. Đặc biệt, sự xuất hiện của khoáng

vật sericit trong các bài phối liệu làm cho những sản phẩm có những ưu việt

- Sản phẩm gốm sứ: sử dụng sericit trong bài phối liệu làm giảm độ co

khi nung, tăng độ trắng, độ bóng, độ bền sốc nhiệt và tăng cường độ sau nung;

- Sơn vô cơ chịu nhiệt: Tăng độ bền và đập cho màng sơn, giúp màng

sơn khô nhanh hơn, bền nhiệt, ánh mạnh, co dãn tốt và ít làm ảnh hưởng đến

các tính chất cơ lý khác của màng sơn.;

- Polyme: Làm tăng độ bền của sản phẩm, cách điện tốt, tăng khả năng

chống biến dạng của vật liệu.

114

5.4.4. Lĩnh vực sản xuất mỹ phẩm

Sản xuất hoá mỹ phẩm là ngành công nghiệp yêu cầu rất cao về chất

lượng sericit thương phẩm làm phụ gia hoặc chất độn cho các sản phẩm

son, kem dưỡng da, xà phòng, phấn màu. Đối sánh với các tiêu chuẩn về

sericit thương phẩm trên thế giới thì sericit Sơn Bình, Việt Nam hiện tại

chưa đáp ứng các tiêu chuẩn cho công nghiệp mỹ phẩm; điển hình về tiêu

chuẩn hàm lượng As trong nguyên liệu. Theo tiêu chuẩn của Hàn Quốc,

hàm lượng As cho phép < 3 ppm; và theo tiêu chuẩn Nhật Bản, hàm lượng As

cho phép < 1 ppm. Theo kết quả phân tích đặc điểm chất lượng sericit Sơn

Bình, các kim loại nặng nằm quặng sericit dưới dạng các khoáng vật có kích

thước rất nhỏ (một vài µm). Vấn đề tuyển tách kim loại ra khỏi quặng nhằm

sử dụng cho lĩnh vực sản xuất hóa mỹ phẩm hiện chưa được nghiên cứu đầy

đủ. Hy vọng trong thời gian tới với công nghệ tuyển tách hiện đại, sericit

Sơn Bình có thể được đưa vào sử dụng trong lĩnh vực hóa mỹ phẩm.

115

6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. KẾT LUẬN

Trên cơ sở phân tích, tổng hợp và luận giải các tài liệu hiện có từ

nhiều nguồn trong và ngoài nước về sericit, kết hợp với việc nghiên cứu

chi tiết định lượng quặng sericit vùng Sơn Bình bằng các phương pháp

khác nhau, luận án đã đạt được những thành công chính như sau:

1. Quặng sericit vùng Sơn Bình, Hà Tĩnh được thành tạo, phân bố

dọc theo đới đứt gãy, dập vỡ, dạng tuyến không liên tục, kéo dài trên 4 km

theo phương tây bắc-đông nam, thuộc đá phun trào tập 2 hệ tầng Đồng Trầu

2);

(T2 ađt1

2. Sericit được thành tạo do quá trình biến chất trao đổi nhiệt dịch từ

felspat trong đá tuf ryolit giàu felspat. Kết quả nghiên cứu nhiệt độ đồng

hóa bao thể, THCSKV (thạch anh + sericit + pyrophylit± kaolinit ± epidot +

chlorit + alunit+ pyrit+ arsenopyrit+ sphalerit), đồng vị định tuổi (K-Ar) cho thấy điều kiện thành tạo sericit ở nhiệt độ trung bình - thấp (150÷2850C),

thời gian thành tạo sericit trong khoảng 130,1 đến 117,9 Tr.n, tương ứng với

thời kỳ Creta sớm;

3. Trên cơ sở tổng hợp, phân tích các kết quả nghiên cứu về: cấu

trúc khống chế quặng hóa, đặc điểm và tổ hợp cộng sinh khoáng vật, điều

kiện thành tạo và đặc điểm biến đổi đá vây quanh, đối sánh với các kết quả

nghiên cứu trong và ngoài nước đã được công bố, NCS đã đưa ra những

nhận định bước đầu về nguồn gốc quặng hóa sericit có thể thuộc loại hình

nguồn gốc argilit tiến triển với đặc trưng sericit đi cùng kaolinit trong điều kiện biến đổi nhiệt dịch nhiêt độ thấp (150-200oC), sau đó thành tạo cùng pyrophylit và alunit trong điều kiện nhiệt độ trung bình (250-285oC).

4. Thành phần khoáng vật chủ yếu trong quặng sericit nguyên khai là

sericit, thạch anh, kaolin, pyrophylit; thành phần hóa học gồm: SiO2 từ

116

63,22÷82,64%, Al2O3 từ 12,26÷20,49%, K2O từ 2,22÷5,02%, Na2O từ

0,05÷2,16%, Fe2O3 từ 0,05÷0,85%, TiO2 từ 0,28÷0,85%; quặng sericit

nguyên khai được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất và nâng cao chất lượng

cho các sản phẩm thuộc ngành gốm sứ vệ sinh, gạch men mài, gạch ceramic,

polyme;

5. Tinh quặng sericit được thu hồi bằng phương pháp nghiền chọn lọc

và tuyển tách ly tâm có hàm lượng của Al2O3 từ 21,68÷30,63%, TFe từ

0,05÷0,22%, K2O từ 5,01÷5,83%, TiO2 từ 0,09÷0,41%, có thành phần độ hạt

chủ yếu < 60 µm sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất gốm sứ cao cấp, nhựa

epoxy, sơn vô cơ chịu nhiệt và nâng cao chất lượng sản phẩm công nghiệp khi

sử dụng tinh quặng sericit.

6. Trong các bài phối liệu cho các lĩnh vực công nghiệp, thành phần

hóa học có lợi của sericit (Al2O3, K2O, Na2O) không hẳn cao hơn các khoáng

khác như kaolin, felspat nhưng sự xuất hiện của sericit trong các bài phối liệu

làm cho đặc tính kỹ thuật trong các sản phẩm công nghiệp ưu việt hơn hẳn,

như: gốm sứ khi nung tiến tới hầu như không co ngót; polyme trở nên có độ

bền lớn, cách điện tốt hơn so với bài phối liệu khi sử dụng các nguyên liệu

khác; sơn vô cơ chịu nhiệt có độ bền cao, ánh mạnh, co dãn tốt.

2. KIẾN NGHỊ

Việc xác định quặng hóa sericit thành tạo liên quan trực tiếp đến các đá

tuf ryolit hệ tầng Đồng Trầu và các yếu tố cấu trúc kiến tạo mang tính khu

vực là tiền đề địa chất quan trọng để định hướng cho công tác điều tra cơ bản

địa chất về khoáng sản đối với khoáng sản sericit vùng Sơn Bình nói riêng và

đới Trường Sơn nói chung.

Những nghiên cứu về sericit trên thế giới trong lĩnh vực mỹ phẩm cho

thấy sericit biến tính khi dùng trong các mỹ phẩm cao cấp có tác dụng ngăn

tia cực tím, lưu giữ được các chất dưỡng da, đặc biệt tạo cảm giác mềm mát

117

trong phấn và kem nền, tuy nhiên yêu cầu hàm lượng As phải nhỏ hơn 1ppm.

Do vậy, cần nghiên cứu để tách As trong sericit, từ đó có thể sử dụng sericit

tinh quặng trong công nghiệp mỹ phẩm, nhằm nâng cao giá trị gia tăng của

nguyên liệu khoáng này.

118

7. DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ

I. Bài báo

1. Nguyễn Thị Thanh Thảo (2001), “Đặc điểm các mỏ sét – kaolin khu vực Tây Thừa Thiên Huế, các lĩnh vực sử dụng chúng”, Tuyển tập các báo cáo khoa học của sinh viên năm 2001, 85-87.

2. Nguyễn Văn Cần, Đỗ Cảnh Dương, Nguyễn Thị Thanh Thảo, Tạ Minh Tiến (2006), “Đặc điểm chất lượng sét vùng Phú Sơn, Hòa Vang, Đà Nẵng”, Tuyển tập báo cáo HNKH lần thứ 17 Trường ĐH Mỏ - Địa chất, 210-213.

3. Đỗ Cảnh Dương, Nguyễn Kim Long, Nguyễn Văn Cần, Nguyễn Thị Thanh Thảo (2006), “Đánh giá chất lượng và phân vùng triển vọng đá vôi trắng vùng Quỳ Hợp, Nghệ An”, Tuyển tập báo cáo HNKH lần thứ 17 Trường ĐH Mỏ - Địa chất, 221-226.

4. Nguyễn Thị Thanh Thảo, Đỗ Cảnh Dương (2010),“Đánh giá tiềm năng, chất lượng đá phiến sét đen vùng Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế làm phụ gia cho công nghiệp xi măng”, Tạp chí Địa chất, 5-9.

5. Nguyễn Văn Phổ, Đỗ Cảnh Dương, Nguyễn Văn Lâm, Nguyễn Thị Thanh Thảo (2010),“Bản chất và nguồn gốc kết vón của các thành tạo laterit ở Việt Nam”, Tạp chí Địa chất, 18-27

6. Nguyễn Văn Hạnh, Đào Duy Anh, Nguyễn Thị Thanh Thảo (2010), “Đánh giá chất lượng và khả năng chế biến, sử dụng quặng sericit Sơn Bình’, Tạp chí Địa chất, 38-44.

7. Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Kim Long, Nguyễn Thị Thanh Thảo (2010), “Đặc điểm quặng sắt trong vỏ phong hóa laterit vùng Chư Sê, tỉnh Gia Lai và khả năng sử dụng trong công nghiệp luyện gang, thép”, Tạp chí Địa chất, 81-90.

8. Nguyễn Văn Lâm, Đỗ Cảnh Dương, Nguyễn Thị Thanh Thảo (2010), “Phân chia nhóm mỏ thăm dò và đề xuất mạng lưới thăm dò sa khoáng titan Pleistocen”, Tạp chí Địa chất, 91-97.

9. Phạm Tích Xuân, Nguyễn Văn Phổ, Đoàn Thu Trà, Hoàng Tuyết Nga, Phạm Thanh Đăng, Nguyễn Thị Liên, Nguyễn Thị Thanh Thảo (2013),

119

“Triển vọng khoáng sản sericit khu vực Hương Sơn - Kỳ Anh - Hà Tĩnh”, Tạp chí các khoa học về Trái đất, 97-106.

10. Nguyễn Thị Thanh Thảo, Ngô Xuân Thành (2014), “Đặc điểm khoáng hóa sericit vùng Sơn Bình, huyện Hương Sơn, tỉnh Hà Tĩnh, mối liên quan với các pha magma, kiến tạo khu vực”, Tạp chí Địa chất, 37-45.

11. Nguyễn Thị Thanh Thảo (2014), “Đặc điểm chất lượng sericit vùng Sơn Bình – Hà Tĩnh, khả năng sử dụng cho một số ngành công nghiệp”, HNKH lần thứ 21 Trường ĐH Mỏ - Địa chất, 49.

12. Khoanta VORLABOOD, Nguyễn Thị Thanh Thảo (2016), “Đặc điểm biến đổi nhiệt dịch liên quan với quặng hóa vùng Pha Khieng – Nam Bo, Muang Long, tỉnh Luong Nam Tha, CHDCND Lào”, Tạp chí khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, 33-45.

13. Nguyễn Thị Thanh Thảo (2016), “Đặc điểm các yếu tố cấu trúc – kiến tạo khống chế khoáng hóa sericit vùng Sơn Bình, Hà Tĩnh”, Tạp chí Địa chất, 10-16.

14. Nguyễn Thị Thanh Thảo (2016), “Hydrotermal alteration of rhyolitc tuff and fromation of sericite deposit Son Binh, Huong Son, Ha Tinh, Vietnam”, Proceedings of the ESASGD 2016, 62-69.

II. Công trình khoa học

A. Chủ trì đề tài cấp cơ sở:

1. Đề tài: “Nghiên cứu xác định quy luật phân bố của các thành tạo sericit vùng

Sơn Bình- Hà Tĩnh”, năm 2014. Chủ trì: Nguyễn Thị Thanh Thảo

2. Đề tài: “Nghiên cứu khả năng sử dụng đá phiến sét làm phụ gia hoạt tính xi măng porland hỗn hợp vùng Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế”, năm 2010. Chủ trì: Nguyễn Thị Thanh Thảo.

B. Tham gia đề tài, dự án cấp Bộ

Dự án sản xuất thử nghiệm: “Hoàn thiện công nghệ tuyển và biến tính quặng sericit vùng Sơn Bình, Hà Tĩnh làm nguyên liệu cho ngành sơn và polymer”, năm 2014. Thư ký dự án: Nguyễn Thị Thanh Thảo.

120

8. TÀI LIỆU THAM KHẢO

TIẾNG VIỆT

[1] Trần Mỹ Cung và nnk (2014), "Nghiên cứu trầm tích luận bồn trũng

Mesozoi Bắc Trung Bộ và khoáng sản liên quan".

[2] Nguyễn Văn Hạnh và nnk (2010), "Nghiên cứu công nghệ chế biến

khoáng sản sericit và ứng dụng trong lĩnh vực sơn, polymer và hóa mỹ

phẩm", Báo cáo đề tài “KC.02.24/06-10. Lưu trữ Viện Khoa học Vật

liệu.

[3] Nguyễn Văn Hạnh và nnk (2010), "Nghiên cứu công nghệ chế biến

khoáng sản sericit và ứng dụng trong lĩnh vực sơn, polymer và hóa mỹ

phẩm. Báo cáo đề tài “KC.02.24/06-10", Lưu trữ Viện Khoa học Vật liệu.

[4] Trịnh Xuân Hòa và nnk (2010), "Nghiên cứu tiềm năng, giá trị sử dụng

khoáng sản sericit trong các thành tạo biến chất Neoproterozoi - Paleozoi

hạ và phun trào Jura - Creta Tây Bắc Việt Nam", Viện Khoa học Địa

chất - Khoáng sản.

[5] Nguyễn Văn Hoành (1978), "Địa chất và khoáng sản vùng Sông Cả,

Nghệ Tĩnh tỷ lệ 1:200.000", Lưu trữ Địa chất. Hà Nội.

[6] Trần Trọng Huệ và Kiều Quý Nam (2006), "Sericite mineralization in

Vietnam and its Economic Significance", Instiute ò Geology. VAST

(Hoàng Quốc Việt), tr. Cầu Giấy.

[7] Nguyễn Thị Thanh Huyền (2006), "Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng

điatômit An Xuân, Phú Yên", Luận văn Thạc sỹ. Trường Đại học Mỏ -

Địa chất(2006).

[8] Trần Đức Lương và Nguyễn Xuân Bao (1988), "Bản đồ địa chất Việt

Nam tỷ lệ 1:500.000", Tổng cục Mỏ và ĐC. Hà Nội.

[9] Kiều Quý Nam và nnk (2007), "Điều tra, đánh giá tiềm năng, chất lượng

sericit tỉnh Quảng Trị và đề xuất quy trình công nghệ tuyển, nâng cấp

121

chất lượng và khả năng sử dụng khoáng sản này ", Viện Địa chất - Viện

HL KHCN Việt Nam.

[10] Nguyễn Văn Phổ và nnk (2014), "Hoàn thiện công nghệ tuyển và biến

tính quặng sericit vùng Hương Sơn, Hà Tĩnh làm nguyên liệu cho ngành

sơn và polyme" thuộc “Chương trình khoa học và công nghệ trọng điểm

về công nghệ khai thác và chế biến khoáng sản” thực hiện Đề án “Đổi

mới và hiện đại hoá công nghệ trong ngành công nghiệp khai khoáng

đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025”", Báo cáo tổng kết dự án. Lưu

Bộ Công Thương (Hà Nội).

[11] Nguyễn Văn Thành và Nguyễn Đức Thắng (1999), "Tuổi đồng vị Rb-Sr

của thành tạo phun trào - xâm nhập ở khu vực Hoành Sơn, miền Trung

Việt Nam", Tạp chí Địa chất. 250(15-17).

[12] Nguyễn Thị Thanh Thảo và Ngô Xuân Thành (2014), "Đặc điểm khoáng

hoá sericit vùng Sơn Bình, huyện Hương Sơn, tỉnh Hà Tĩnh, mối liên

quan với các pha magma, kiến tạo khu vực", Tạp chí Địa chất. loạt A(số

340), tr. 1-2/2014.

[13] Đào Đình Thục (1982), "Các seri đá núi lửa axit và nguồn gốc của

chúng", Bản đồ Địa chất. 54(47-58), tr. Liên đoàn bản đồ Địa chất, Hà

Nội.

[14] Đào Đình Thục, Huỳnh Trung và nnk (1995), "Địa chất Việt Nam", Tập

II. Các thành tạo magma. Cục Địa chất Việt Nam (Hà Nội), tr. 360 tr.

[15] Phan Cự Tiến (1977), "Trầm tích Permi muộn - Trias sớm ở Tây Bắc

Việt Nam", Những vấn đề địa chất Tây Bắc Việt Nam. NXB

KH&KT(Hà Nội), tr. tr. 109-151.

[16] Trần Tính và nnk (1979-1996), "Địa chất và khoáng sản tờ Hà Tĩnh - Kỳ

Anh, tỷ lệ 1:200.000", Lưu trữ địa chất. Cục Địa chất Việt Nam (Hà

Nội).

122

[17] Trần Văn Trị (1977), "Địa chất Việt Nam- Phần miền Bắc", Thuyết minh

kèm theo bản đồ ĐC VN-Phần miền Bắc 1:1.000.000. NXB KH&KT

(Hà Nội), tr. 355 tr.

[18] Trần Văn Trị, Vũ Khúc và nnk (2009), "Địa chất và tài nguyên Việt

Nam", Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. 85-100.

[19] Hồ Văn Tú và nnk (2007), "Đánh giá triển vọng sericit, sắt phụ gia

ximăng, kaolin, thạch anh vùng Kỳ Anh, Hương Sơn, Hà Tĩnh", Tài liệu

lưu trữ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. Ký hiệu Th.203.

[20] Phạm Tích Xuân và nnk (2014), "Đánh giá tiềm năng sericit khu vực

Bắc Trung Bộ", Viện Địa chất - Viện HL KHCN Việt Nam.

NƯỚC NGOÀI

[21] 12001-26-2, C.A.S. (Muscovit mica), "http://www.lookchem.com/cas-

120/12001-26-2.html".

[22] A.E, Dovjkov (1965), "Geologia Severnogo Vietnam (Địa chất miền Bắc

Việt Nam)", Tổng cục Địa chất, Hà Nội. (bản Tiếng Việt) NXB

KH&KT(Hà Nội), tr. 1971.

[23] Barsukov, P, Fainberg, E và Khabensky, E (2007), Shallow

investigations by TEM-FAST technique: Methodology and examples,

Amsterdam: Elsevier.

[24] Bourret, René (1925), La chaîne annamitique et le plateau du Bas Laos

à l'Ouest de Hué, Service géologique de l'Indochine.

[25] Chiaradia, Massimo và các cộng sự. (2013), "How accurately can we

date the duration of magmatic-hydrothermal events in porphyry

systems?—an invited paper", Economic Geology. 108(4), tr. 565-584.

[26] Cirkel, Fritz (1905), Mica, its occurrence, exploitation and uses,

Government Printing Bureau.

123

[27] Ciullo, Peter A (1996), Industrial minerals and their uses: a handbook

and formulary, William Andrew.

[28] Collins, Lorence G (1997), "Sericitization in the Skidoo pluton,

California: a possible end-stage of large-scale K-metasomatism".

[29] Deprat, Jacques (1915), Études géologiques sur la région septentrionale

du Haut-Tonkin: feuilles de Pa-kha E., Ha-giang, Ma-lipo, Yên-minh,

Imprimerie d'Extrême Orient.

[30] F, Pirajno (2009), "Chapter 2: Hydrothermal Processes and Wall Rock

Alteration; Hydrothermal Processes and Mineral Systems", Book. p. 73-

157.

[31] Frank-kamenetski, VA, Kotov, NV và Rjumin, AA (1979), "THE

TRANSFORMATION OF FELDSPARS AND MUSCOVITE TO

CLAY MINERALS IN (CA, M6)-CARBONATE BEARING

HYDROTHERMAL MEDIA".

[32] Fromaget, J (1929), Notes preliminaires sur la stratigraphie des

formations secondaires et sur l'age des mouvements majeurs en

Indochine. Bandoeng. CR IV, Pacific Science Congress et Bull. Serv.

Geol. Indoch.

[33] Hedrick, James B (2007), "Minerals Yearbook Rare Earths", United

Stated Geological Survey.

[34] Hemley, J Julian và Jones, WR (1964), "Chemical aspects of

hydrothermal alteration with emphasis on hydrogen metasomatism",

Economic Geology. 59(4), tr. 538-569.

[35] Hemley, JJ và các cộng sự. (1980), "Equilibria in the system Al 2 O 3-

SiO 2-H 2 O and some general implications for alteration/mineralization

processes", Economic Geology. 75(2), tr. 210-228.

124

[36] http://www.aichi-brand.jp/corporate/type/ceramic/shanshin-mining-

e.html.

[37] Itaya, Kingo, Shoji, Nobuyoshi và Uchida, Isamu (1984), "Catalysis of

the reduction of molecular oxygen to water at Prussian blue modified

electrodes", Journal of the American Chemical Society. 106(12), tr.

3423-3429.

[38] Kadir, Selahattin, Erman, Hande và Erkoyun, Hülya (2011),

"Mineralogical and geochemical characteristics and genesis of

hydrothermal kaolinite deposits within Neogene volcanites, Kütahya

(western Anatolia), Turkey", Clays and Clay Minerals. 59(3), tr. 250-

276.

[39] Koch, R và Zinkernagel, U (2004), "The relationship between spatial

distribution of hydrothermal silicification in Keuper sandstone, primary

facies and early diagenesis (The Wendelstein-Quarzit near Nuremberg)",

Dimension Stone, tr. 57-62.

[40] Lagat, John (2007), "Hydrothermal alteration mineralogy in geothermal

fields with case examples from Olkaria domes geothermal field, Kenya",

Short Course II on Surface Exploration for Geothermal Resources.

Organized by UNUGTP and KenGen, at Lake Naivasha, Kenya, 2e17.

[41] Lantenois, Honoré (1907), Note sur la géologie de l'Indo-Chine, Au

siège de la Société géologique de France.

[42] Lepvrier, C và các cộng sự. (2004), "The early Triassic Indosinian

orogeny in Vietnam (Truong Son Belt and Kontum Massif); implications

for the geodynamic evolution of Indochina", Tectonophysics. 393(1), tr.

87-118.

125

[43] Liu, Yongsheng và các cộng sự. (2008), "In situ analysis of major and

trace elements of anhydrous minerals by LA-ICP-MS without applying

an internal standard", Chemical Geology. 257(1), tr. 34-43.

[44] M., Zang và các cộng sự. (2005), "www.Mindat.org/min-9252html".

[45] Maineri, Cinzia và các cộng sự. (2003), "Sericitic alteration at the La

Crocetta deposit (Elba Island, Italy): interplay between magmatism,

tectonics and hydrothermal activity", Mineralium Deposita. 38(1), tr. 67-

86.

[46]Meffre, Sebastien và các cộng sự. (2008), "Age and pyrite Pb-isotopic

composition of the giant Sukhoi Log sediment-hosted gold deposit,

Russia", Geochimica et Cosmochimica Acta. 72(9), tr. 2377-2391.

[47] Montoya, JW và Hemley, JJ (1975), "Activity relations and stabilities in

alkali feldspar and mica alteration reactions", Economic Geology. 70(3),

tr. 577-583.

[48] Moore, Duane Milton và Reynolds, Robert C (1989), X-ray Diffraction

and the Identification and Analysis of Clay Minerals, Vol. 378, Oxford

university press Oxford.

[49] Nagao, K và các cộng sự. (1984), "An age determination by K-Ar

method", Bull. Hiruzen Res. Inst. 9, tr. 19-38.

[50] Norman, Marc, Robinson, Philip và Clark, Darryl (2003), "Major and

trace-element analysis of sulfide ores by laser-ablation ICP-MS, Solution

ICP-MS and XRF: New data on international reference materials", The

Canadian Mineralogist. 41(2), tr. 293-305.

[51] Norrish, K và Chappell, BW (1977), "X-ray fluorescence spectrometry",

Physical methods in determinative mineralogy, tr. 201-272.

[52] PERNG, Yuan-Shing và WANG, Eugene I (2004), "Development of a

functional filler: swelling sericite", Tappi journal. 3(6), tr. 26-31.

126

[53] Que, Meideno và Allen, Alistair R (1996), "Sericitization of plagioclase

in the Rosses granite complex, Co. Donegal, Ireland", Mineralogical

Magazine. 60(403), tr. 927-936.

[54] Radu, Tanja và Diamond, Dermot (2009), "Comparison of soil pollution

concentrations determined using AAS and portable XRF techniques",

Journal of Hazardous Materials. 171(1), tr. 1168-1171.

[55] Rieder, Milan và các cộng sự. (1998), "Nomenclature of the micas",

Clays and Clay Minerals. 46(5), tr. 586-595.

[56] Roedder, Edwin và Ribbe, PH (1984), Fluid inclusions, Vol. 12,

Mineralogical Society of America Washington, DC.

[57] Rollinson, HR (1993), "Using geochemical data: Evaluation,

presentation, interpretation (Longman Geochemistry Series)".

[58] S.K., Kitovani (1965), "Kiến tạo miền Bắc Việt Nam", Địa chất. 44: 3-

6(Hà Nội).

[59] Takahashi, Hiroshi và các cộng sự. (1803), Geothermal geology of the

Mataloko area, central Flores, Nusa Tenggara, Timur, Indonesia, Proc.

World Geothermal Congress 2000.

[60] Welton, Joann E (1984), SEM petrology atlas, American Association of

Petroleum Geologists Tulsa^ eOklahoma Oklahoma.

[61] White, Stephen P và Christenson, Bruce W (2000), MODELLING THE

ALTERATION HALO OF A DIORITE INTRUSION, Proceedings of

World Geothermal Congress, tr. 3969-3974.

[62] Y, Lan C. và các cộng sự. (2000), "Crustal evolution of the Indochina

block: Sm-Np isotopic evidence from the Kontum massif, central Viet

Nam", EOS. Trans(Am), tr. Ann.