Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xác lập các thuộc tính đặc trưng các kiểu mỏ ruby, saphir trong đá gneis của Việt Nam (kiểu mỏ Tân Hương – Trúc Lâu)

Chia sẻ: Tri Nhân | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:99

Thêm vào BST

Báo xấu

14
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài xác định đầy đủ và hệ thống các đặc điểm địa chất khoáng sản, nguồn gốc và điều kiện thành tạo của kiểu mỏ corindon trong đá gneis khu vực Tân Hương Trúc Lâu, cũng như đặc điểm tinh thể-khoáng vật học và ngọc học của đá quý ruby, saphir sinh ra trong đó.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xác lập các thuộc tính đặc trưng các kiểu mỏ ruby, saphir trong đá gneis của Việt Nam (kiểu mỏ Tân Hương – Trúc Lâu)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ----------------- Lê Thị Thảo NGHIÊN CỨU XÁC LẬP CÁC THUỘC TÍNH ĐẶC TRƯNG CÁC KIỂU MỎ RUBY, SAPHIR TRONG ĐÁ GNEIS CỦA VIỆT NAM (KIỂU MỎ TÂN HƯƠNG – TRÚC LÂU) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -------------- Lê Thị Thảo NGHIÊN CỨU XÁC LẬP CÁC THUỘC TÍNH ĐẶC TRƯNG CÁC KIỂU MỎ RUBY, SAPHIR TRONG ĐÁ GNEIS CỦA VIỆT NAM (KIỂU MỎ TÂN HƯƠNG – TRÚC LÂU) Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: 60.44.55 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. Nguyễn Ngọc Khôi Hà Nội - 2014
Lời cảm ơn Luận văn được hoàn thành tại Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Ngọc Khôi. Học viên xin gửi lời cảm ơn trân trọng tới thầy hướng dẫn đã chỉ bảo và tạo điều kiện giúp đỡ trong suốt quá trình hoàn thành luận văn. Học viên xin trân trọng cảm ơn các thầy cô trong Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã rất nhiệt tình giúp đỡ và cho những thông tin, góp ý quý báu để học viên có thể hoàn thành luận văn này. Học viên cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Tổng Giám đốc, Viện Ngọc học và Trang sức Doji, Tập đoàn Vàng bạc Đá quý Doji đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho học viên hoàn thành luận văn này. Học viên gửi lời cám ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp đã động viên, khích lệ trong suốt quá trình học tập và làm việc. Một lần nữa học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới các thầy cô, bạn bè, gia đình và những người đã giúp đỡ học viên trong thời gian qua! Học viên Lê Thị Thảo
MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN………………………………………………………………….. MỤC LỤC……………………………………………………………………… DANH MỤC HÌNH VẼ ……………………………………………………..... DANH MỤC BẢNG ........................................................................................... DANH MỤC TÊN KHOÁNG VẬT, CHỮ VIẾT TẮT...............……………. MỞ ĐẦU……………………………………………………………………….. 1 Chương 1. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ NHÂN VĂN VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT, ĐÁ QUÝ KHU 4 VỰC TÂN HƯƠNG-TRÚC LÂU…………………………………………….. 1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn khu vực Tân Hương-Trúc Lâu 4 1.1.1. Vị trí địa lý………………………………………………………......... 4 1.1.2. Địa hình……………………………………………………………..... 5 1.1.3. Hệ thống sông suối và giao thông …………………………………... 6 1.1.4. Khí hậu……………………………………………………………….. 6 1.1.5. Kinh tế………………………………………………………………… 6 1.1.6. Dân cư………………………………………………………………… 7 1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất và đá quý khu vực Tân Hương-Trúc Lâu.. 7 1.2.1. Lịch sử nghiên cứu địa chất ở khu vực Tân Hương-Trúc Lâu…..... 7 1.2.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất đá quý khu vực Tân Hương-Trúc Lâu... 8 Chương 2. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC TÂN HƯƠNG TRÚC LÂU………………………………………………………....................... 13 2.1. Địa tầng …………………………………………………………………… 13 2.1.1. Giới Paleo – Mezoproterozoi, Loạt Sông Hồng ….…………………. 13 2.1.2 Giới Kainozoi ……..………………………………………………….. 16 2.1.3. Hệ Đệ Tứ không phân chia………………………………………..... 16 2.2. Các thành tạo magma xâm nhập, Phức hệ Tân Hương (γξPth) ……..... 17
2.3. Kiến tạo …………………………………………………………………… 17 2.3.1. Hệ đứt gãy phương Tây Bắc-Đông Nam………………………......... 19 2.3.2 Các hệ thống đứt gãy phương Đông Bắc-Tây Nam, á kinh tuyến và á vĩ tuyến………………………………………………....................................... 19 2.4. Đặc điểm địa hình, địa mạo……...……………………………………….. 19 Chương 3. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 3.1. Cơ sở lý luận …………………………………………...………………...... 21 3.1.1. Nguồn gốc và phân loại các kiểu thành tạo ruby, saphir nguyên sinh……………………………………………………………………………… 21 3.1.2. Tổng quan về đặc điểm khoáng vật học và ngọc học của corindon.. 23 3.2. Phương pháp nghiên cứu……………………..…………………………... 31 3.2.1. Phương pháp nghiên cứu địa chất ngoài trời………………………. 31 3.2.2. Nhóm các phương pháp phân tích trong phòng……………………. 32 Chương 4. ĐẶC ĐIỂM KIỂU MỎ RUBY, SAPHIR TRONG ĐÁ GNEIS 36 KHU VỰC TÂN HƯƠNG TRÚC LÂU……………………………………... 4.1. Đặc điểm địa chất các mỏ ruby, saphir trong đá gneis Tân Hương và Trúc Lâu …………………………………………………….............................. 36 4.1.1. Bối cảnh kiến tạo và đặc điểm cấu trúc mỏ……………………….… 36 4.1.2. Đặc điểm các đá gneis chứa corindon khu vực Tân Hương – Trúc Lâu………………………………………………………………………………. 38 4.2. Đặc điểm khoáng vật học và ngọc học (ruby, saphir) các mỏ Tân Hương và Trúc Lâu……………………………………………………………. 39 4.2.1. Đặc điểm thành phần hóa học............................................................ 39 4.2.2. Đặc điểm hình thái và cấu trúc tinh thể của ruby, saphir trong đá gneis Tân Hương – Trúc Lâu……...……………………………………………. 44 4.2.3. Đặc điểm ngọc học của ruby, saphir trong đá gneis Tân Hương – Trúc Lâu……........................................................................................................ 45 4.3. Điều kiện thành tạo và nguồn gốc các mỏ ruby, saphir trong đá gneis khu vực Tân Hương-Trúc Lâu…....................................................................... 50
4.3.1. Các yếu tố khống chế quặng………………………………………… 50 4.3.2. Tổ hợp khoáng vật đặc trưng………………………………………... 51 4.3.3. Kiến trúc – cấu tạo quặng…………………………………………… 56 4.3.4. Điều kiện nhiệt độ, áp suất thành tạo……………………………….. 56 4.3.5. Tuổi khoáng hóa……………………………………………………... 58 4.3.6. Cơ chế thành tạo ruby, saphir trong các đá gneis ở khu vực Tân Hương – Trúc Lâu……………………………………………………………… 59 4.3.7. Về nguồn gốc thành tạo corindon trong đá gneis…………………... 60 Chương 5. MỘT SỐ THUỘC TÍNH ĐẶC TRƯNG CỦA KIỂU MỎ CORINDON TRONG ĐÁ GNEIS (KIỂU MỎ TÂN HƯƠNG - TRÚC LÂU) Ở VIỆT NAM............................................................................................ 61 5.1. Về các kiểu mỏ ruby, saphir trên thế giới và ở Việt Nam………..……... 61 5.2. So sánh ba kiểu mỏ corindon chính ở Việt Nam……..…………….......... 62 5.3. Một số thuộc tính đặc trưng của kiểu mỏ corindon trong đá gneis (kiểu mỏ Tân Hương – Trúc Lâu) ở Việt Nam………………………………. 78 KẾT LUẬN…………………………………………………………………….. 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………... 84
DANH MỤC HÌNH VẼ STT Tên hình Trang 1 Hình 1.1 Vị trí vùng nghiên cứu 4 2 Hình 2.1 Sơ đồ địa chất khu vực nghiên cứu, tỷ lệ 1/200 000 14 3 Hình 3.1 Mô hình cấu trúc ô mạng tinh thể của corindon 24 4 Hình 3.2 Một số dạng quen của tinh thể corindon 25 5 Hình 3.3 Một số kiểu song tinh thường gặp của corindon 26 6 Hình 3.4 Corindon và các khoáng vật trong thang độ cứng 26 tương đối 7 Hình 3.5 Vết khía trên tinh thể corindon 27 9 Hình 3.6 Các hiệu ứng thường gặp của corindon 31 10 Hình 3.7 Khảo sát địa chất tại mỏ đá quý Trúc Lâu 32 11 Hình 4.1 Cấu trúc kiến tạo khái quát hệ thống phá hủy kiến 36 tạo Sông Hồng đoạn Ailaoshan-Sông Hồng và các điểm phân bố đá quý 12 Hình 4.2 Sơ đồ cấu trúc trường quặng Lục Yên 37 13 Hình 4.3 Các đá gneis lộ ra tại khu vực thung lũng Trúc Lâu 38 14 Hình 4.4 Saphir dạng tha hình, màu xám, xám đục trong đá 39 gneis ở khu vực Tân Hương-Trúc Lâu 15 Hình 4.5 Biểu đồ hàm lượng các ôxít (FeO, Cr2O3 và TiO2) 41 trong corindon từ đá gneis ở khu vực Tân Hương- Trúc Lâu 16 Hình 4.6 Tinh thể corindon trong đá gốc gneis 44 17 Hình 4.7 Khe nứt và vết khía song song trong tinh thể corindon 45 18 Hình 4.8 Khe nứt và vết khía trong corindon trong đá gốc (dưới 45 lát mỏng) 19 Hình 4.9 Saphir màu xám, xám phớt xanh loang lổ (mẫu thô) 45 20 Hình 4.10 Corindon màu hồng 45 21 Hình 4.11 Bao thể zircon; d = 0.1mm 47
22 Hình 4.12 Bao thể ilmenit, d = 0.1mm 47 23 Hình 4.13 Bao thể lỏng CO2 trong corindon từ đá gneis ở Trúc 47 Lâu d = 0,2mm 24 Hình 4.14 Bao thể khí-lỏng trong corindon ở Tân Hương Trúc 47 Lâu d = 1,2 mm 25 Hình 4.15 Khe nứt dạng song song trong ruby Trúc Lâu 48 26 Hình 4.16 Vết vỡ trong ruby Trúc Lâu 48 27 Hình 4.17 Đường sinh trưởng gấp khúc trong saphir 48 28 Hình 4.18 Đường sinh trưởng lục giác đồng tâm trong saphir 48 29 Hình 4.19 Đá gneis chứa corindon ở khu vực Tân Hương-Trúc 51 Lâu (mẫu R4003T) 30 Hình 4.20 Đá gneis chứa corindon ở khu vực Tân Hương-Trúc 51 Lâu (mẫu 7005T) 31 Hình 4.21 Đá gneis chứa corindon ở khu vực Tân Hương-Trúc 51 Lâu (mẫu 5046T) 32 Hình 4.22 Tổ hợp khoáng vật Sil-Spi-Grt-Bi trong gneis ở 52 Trúc Lâu 33 Hình 4.23 Tổ hợp khoáng vật Sil-Spi-Grt-Kfs trong gneis ở 53 Trúc Lâu 34 Hình 4.24 Tổ hợp khoáng vật Bi-Grt-Pla-Kfs trong gneis ở 53 Trúc Lâu 35 Hình 4.25 THCS: Bi-Spi-Kfs trong gneis ở Trúc Lâu 53 36 Hình 4.26 Tổ hợp khoáng vật Cor- Spi trong gneis ở Trúc Lâu 54 37 Hình 4.27 Tổ hợp khoáng vật Cor-Grt-Bi-Sil trong gneis ở 54 Trúc Lâu 38 Hình 4.28 Tổ hợp khoáng vật Kfs-Cor-Sil trong gneis ở Trúc 55 Lâu 39 Hình 4.29 Tổ hợp khoáng vật Cor-Spi-Bi trong gneis ở Trúc 55 Lâu
DANH MỤC BẢNG BIỂU STT Tên bảng Trang 1 Bảng 3.1 Nguyên nhân và cơ chế tạo màu của coridon 23 2 Bảng 3.2 Giá trị chiết suất của corindon theo các màu khác nhau 28 3 Bảng 3.3 Đặc điểm tính phát quang và tính đa sắc của corindon 29 4 Bảng 4.1 Thành phần hóa học của corindon trong đá gốc mỏ 40 Trúc Lâu 5 Bảng 4.2 Thành phần hóa học của corindon trong đá gneis ở khu 40 vực Tân Hương-Trúc Lâu (Phân tích bằng phương pháp EPMA) 6 Bảng 4.3 Hàm lượng một số nguyên tố tạp chất của corindon 42 trong đá gneis ở khu vực Tân Hương-Trúc Lâu (phương pháp phân tích LA-ICP-MS) 7 Bảng 4.4 Thành phần hoá của các đá gneis chứa ruby, saphir ở 43 khu vực Tân Hương-Trúc Lâu (Phân tích XRF) 8 Bảng 4.5 Giá trị tỷ trọng của ruby, saphir trong gneis 46 khu vực Tân Hương-Trúc Lâu 9 Bảng 4.6 Mức độ phổ biến các loại bao thể thường gặp trong 49 ruby, saphir khu vực Tân Hương-Trúc Lâu 10 Bảng 4.7 Thành phần khoáng vật đá gneis chứa corindon ở Tân 52 Hương-Trúc Lâu 11 Bảng 4.8 Sự tương ứng giữa các đới biến chất (của đá sét) và 57 các tướng biến chất (của đá mafic) 12 Bảng 4.9 Kết quả phân tích tuổi tuyệt đối của biotit trong các đá 58 chứa và không chứa ruby, saphir ở khu vực Tân Hương-Trúc Lâu
13 Bảng 5.1 So sánh các đặc điểm địa chất-khoáng sản của ba kiểu 63 mỏ corindon chính ở Việt Nam 14 Bảng 5.2 So sánh các đặc điểm tinh thể-khoáng vật học và ngọc 73 học của corindon từ ba kiểu mỏ chính ở Việt Nam
DANH MỤC TÊN KHOÁNG VẬT, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Khoáng vật Ký hiệu Khoáng vật Ap Apatit Ms Muscovit Bi Biotit Pla Plagioclas Chl Clorit Sa Saphir Cor Corindon Sil Silimanit Grt Granat St Staurolit Hc Hercynit Spi Spinel Ilm Ilmenit Zr Zircon Kfs K-Feldspar T Nhiệt độ P Áp suất
MỞ ĐẦU Những nghiên cứu về địa chất cho thấy Việt Nam có nguồn tài nguyên khoáng sản dồi dào, trong đó có khoáng sản đá quý. Nhiều loại đá quý giá trị cao, đặc biệt là ruby, saphir, đã được tìm thấy và khai thác ở nhiều khu vực khác nhau. Trên lãnh thổ Việt Nam, ruby, saphir phân bố rải rác từ Bắc tới Nam, nhưng phát triển trong (hoặc liên quan) với các đá chứa khác nhau như trong đá hoa (Lục Yên, Quỳ Châu), trong đá gneis (Tân Hương, Trúc Lâu) hay liên quan với đá basalt (Đăk Tôn, Di Linh, Đá Bàn, Krong Năng,…). Đây là cơ sở để các nhà nghiên cứu chia ra ba kiểu mỏ corindon chính tương ứng ở Việt Nam là kiểu mỏ trong đá hoa (marble- hosted type), kiểu mỏ trong đá gneis (gneis-hosted type) và kiểu mỏ liên quan với basalt (basalt-related type). Từ đầu những năm 90 của thế kỷ 20, ruby, saphir đã được phát hiện ở khu vực Tân Hương-Trúc Lâu và nhiều nơi khác trong phạm vi đới sông Hồng. Đến nay, khu vực này đã trở thành một trong những nơi tập trung khai thác ruby, saphir ở phía Bắc nước ta và luôn thu hút được sự quan tâm của các nhà chuyên môn, các thương gia trong nước và quốc tế. Khác với các mỏ hình thành trong đá hoa ở khu vực cách không xa là Khoan Thống-An Phú (bên trái sông Chảy), các mỏ ở đây đều phát triển trong các đá gneis hoặc đá phiến của hệ tầng Núi Voi (bên phải sông Chảy). Đá chứa, tức là môi trường và điều kiện thành tạo, sẽ chi phối các đặc điểm tinh thể-khoáng vật học và ngọc học của corindon từ các kiểu mỏ này. Tuy vậy, không phải tất cả các đặc điểm của các kiểu mỏ này, cũng như của đá quý ruby, saphir sinh ra trong đó, cũng đều khác biệt nhau. Đây chính là lý do mà, cho đến nay, nhiều nhà địa chất trong và ngoài nước khi nghiên cứu về các mỏ ở hai khu vực này, vẫn chưa phân biệt rõ ràng ra hai kiểu mỏ. Đồng thời, giới ngọc học và đặc biệt là giới kinh doanh đá quý thường có sự nhầm lẫn về ngọc ruby, saphir của hai kiểu mỏ này. Vấn đề đặt ra ở đây là mỗi kiểu mỏ corindon này cần được nhận dạng chính xác thông qua việc nghiên cứu đầy đủ và hệ thống tất cả các đặc điểm của chúng. 1
Đây chính là lý do mà tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu xác lập các thuộc tính đặc trưng các kiểu mỏ ruby, saphir trong đá gneis của Việt Nam (kiểu mỏ Tân Hương – Trúc Lâu)” làm luận văn thạc sỹ khoa học của mình. Mục tiêu của luận văn: - Xác định đầy đủ và hệ thống các đặc điểm địa chất khoáng sản, nguồn gốc và điều kiện thành tạo của kiểu mỏ corindon trong đá gneis khu vực Tân Hương- Trúc Lâu, cũng như đặc điểm tinh thể-khoáng vật học và ngọc học của đá quý ruby, saphir sinh ra trong đó. - Trên cơ sở các đặc điểm này, thông qua việc so sánh với các đặc điểm của kiểu mỏ trong đá hoa và kiểu mỏ liên quan với basalt ở Việt Nam, hệ thống hóa các tài liệu về kiểu mỏ này, tiến tới xác lập các thuộc tính đặc trưng của kiểu mỏ corindon trong đá gneis ở Việt Nam. Nhiệm vụ của luận văn: - Nghiên cứu đầy đủ và hệ thống các đặc điểm địa chất khoáng sản (bối cảnh địa kiến tạo, môi trường thành tạo, đặc điểm cấu trúc mỏ và kiến trúc-cấu tạo quặng, thành phần khoáng vật và tổ hợp khoáng vật đặc trưng, các yếu tố khống chế, tuổi khoáng hóa,...) của kiểu mỏ corindon trong đá gneis khu vực Tân Hương- Trúc Lâu. - Nghiên cứu đầy đủ các đặc điểm tinh thể-khoáng vật học và ngọc học, đặc điểm chất lượng của corindon (ruby, saphir) trong kiểu mỏ này. - So sánh các đặc điểm trên với các kiểu mỏ trong đá hoa và kiểu mỏ liên quan với basalt ở Việt Nam. - Hệ thống hóa các tài liệu về kiểu mỏ này, xác lập các thuộc tính đặc trưng của kiểu mỏ corindon trong đá gneis khu vực Tân Hương-Trúc Lâu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn: Việc xác lập các thuộc tính đặc trưng là cơ sở để nhận dạng các kiểu mỏ corindon. Đây là hướng nghiên cứu tương đối mới trong khoa học Địa chất khoáng sản ở Việt Nam, là bước đầu tiên trong nghiên cứu mô hình các mỏ corindon. 2
Việc xác lập được các đặc trưng nhận dạng của ruby, saphir trong kiểu mỏ này có thể cho phép nhận diện xuất xứ (địa lý) của đá quý, một trong những yêu cầu quan trọng của chuyên ngành Ngọc học và giám định đá quý. Cấu trúc của luận văn gồm 5 chương, không kể phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo: Chương 1. Khái quát đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn và lịch sử nghiên cứu địa chất đá quý khu vực Tân Hương-Trúc Lâu. Chương 2. Khái quát đặc điểm địa chất khu vực Tân Hương-Trúc Lâu. Chương 3. Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu. Chương 4. Đặc điểm mỏ ruby, saphir trong đá gneis khu vực Tân Hương- Trúc Lâu. Chương 5. Một số thuộc tính đặc trưng của kiểu mỏ corindon trong đá gneis (Kiểu mỏ Tân Hương-Trúc Lâu) ở Việt Nam 3
Chương 1. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ NHÂN VĂN VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT, ĐÁ QUÝ KHU VỰC TÂN HƯƠNG-TRÚC LÂU 1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn khu vực Tân Hương-Trúc Lâu 1.1.1 Vị trí địa lý Diện tích vùng nghiên cứu tập trung vào hai khu vực chính là Tân Hương và Trúc Lâu, trong đó: Khu vực Tân Hương bao gồm các xã Tân Hương, Cẩm Ân, Bảo Ái thuộc huyện Yên Bình; các xã Hòa Cuông, Tân Đồng thuộc huyện Trấn Yên, cách TP. Yên Bái khoảng 10-15 km về phía Tây Bắc. Khu vực Trúc Lâu gồm các xã Trúc Lâu, Phúc Lợi, Đông Quan và Khánh Hòa thuộc huyện Lục Yên, cách trung tâm TP. Yên Bái khoảng 45-55 Km về phía Tây Bắc, dọc theo đường quốc lộ 70, QL.70 (hình 1.1). Hình 1.1. Vị trí vùng nghiên cứu 4
Vùng mỏ đá quý Tân Hương Trúc Lâu nằm trong phạm vi đới cấu trúc Sông Hồng, tỉnh Yên Bái, với phạm vi: 104o36’12’’ - 104o41’36’’ kinh độ Đông. 22o01’40’’ - 22o05’47’’ vĩ độ Bắc. 1.1.2. Địa hình Đặc điểm đặc trưng của đới Sông Hồng là địa hình dạng núi cao từ Lào Cai với độ cao trung bình 300-400m và thấp dần về phía Yên Bái với độ cao trung bình 50-100m. Đỉnh cao nhất trong Dãy Núi Con Voi khoảng 1.417m thuộc địa phận xã Long Khánh ở phía Tây Bắc xã Trúc Lâu. Dọc theo Dãy Núi Con Voi địa hình thoải dần về sườn Tây Nam thuộc bờ trái Sông Hồng và sườn Đông Bắc thuộc bờ phải Sông Chảy. Trung tâm khu vực Trúc Lâu nằm ở sườn Đông Bắc của đỉnh Núi Voi, các sườn địa hình ở đây có xu hướng đổ về phía Đông Bắc, đồng thời nghiêng về phía Đông Nam. Hoạt động của các hệ thống đứt gãy có phương Tây Bắc-Đông Nam cùng hệ thống mạng sông suối phát triển mạnh với các suối chính chảy qua trung tâm xã Trúc Lâu ở phía Đông Nam và Làng Chạp ở phía Tây Bắc đã tạo nên hai thung lũng lớn Trúc Lâu và Làng Chạp với các dạng địa hình thung lũng có chiều rộng khoảng 1,5-2 km, chiều dài khoảng 3-4km kéo dài theo phương Tây Bắc-Đông Nam và một số các thung lũng hẹp với chiều rộng 0,5-0,7km, dài 1,5-2km phát triển dọc theo đường QL.70 từ đoạn Km49 đến Km53 (trung tâm xã Trúc Lâu). Khu vực Tân Hương phân bố ở hai bên sườn Đông Bắc và Tây Nam của trục Dãy Núi Con Voi. Địa hình ở đây có các sườn dốc về hai phía Tây Nam và Đông Bắc, đồng thời thoải dần về phía Đông Nam. Nhìn chung, trong khu vực Tân Hương-Trúc Lâu dạng địa hình xâm thực và bóc mòn phát triển khá mạnh. Bao quanh các thung lũng là dạng địa hình thường có sườn dốc với độ dốc thay đổi từ 10-20o ở trung tâm và đến 30-40o ở nơi tiếp giáp với các sườn núi cao. 5
1.1.3. Hệ thống sông suối và giao thông Hồ Thác Bà trong khu vực nghiên cứu là hồ lớn, đem lại nhiều lợi ích kinh tế, trong đó có nhiều tiềm năng du lịch. Ngoài ra trong phạm vi khu vực nghiên cứu có khá nhiều hồ thủy lợi lớn nhỏ khác với mục đích phục vụ tưới tiêu cho diện tích đất canh tác nông nghiệp trong khu vực và phục vụ các nhu cầu dân sinh khác. Nhìn chung, hệ thống giao thông đường bộ trong vùng nghiên cứu phát triển khá tốt, có đường QL.70 chạy từ trung tâm thành phố Yên Bái qua xã Tân Hương (Km15) đến xã Trúc Lâu (Km 53) và đi đến trung tâm các huyện Lục Yên, Bảo Yên và trung tâm thành phố Lào Cai. Tại một số trung tâm dân cư dọc theo đường QL.70 từ Tp. Yên bái đến xã Trúc Lâu có các đường giao thông cắt ngang qua dãy Núi Con Voi nối với hệ thống giao thông đường bộ và đường sắt chạy sát bờ trái Sông Hồng. Ngoài ra, hệ thống đường giao thông liên thôn, bản trong các vùng cũng khá phát triển, có thể đi lại bằng ôtô hoặc xe máy. Giao thông trong vùng phát triển là một trong những điều kiện thuận lợi cho công tác khảo sát cũng như nghiên cứu địa chất và thăm dò, khai thác đá quý ở đây. 1.1.4. Khí hậu Khu vực Tân Hương-Trúc Lâu nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 10) và mùa khô (từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau). Nhiệt độ trung bình từ 22-24oC, cao nhất là 38-40oC, thấp nhất từ 2-5oC, độ ẩm trung bình 68-72%. Lượng mưa trung bình hằng năm 1500-2200 mm. 1.1.5. Kinh tế Kinh tế trong vùng nhìn chung khá phát triển, sản xuất nông lâm nghiệp chủ yếu là trồng lúa nước; trồng chè, quế, cây lâm nghiệp, vv… Hoạt động thương mại có các trung tâm buôn bán nhỏ như chợ Tân Hương (Km15), chợ Cẩm Ân (Km 19), chợ Bảo Ái (Km 23) và chợ Trúc Lâu (Km 51) dọc theo đường QL.70. 6
1.1.6. Dân cư Dân cư trong vùng chủ yếu là người Kinh, người Dao, ít hơn là người Tày, vv..., phần lớn sống tập trung thành các cụm dân cư, phân bố ở trung tâm các xã như Tân Hương, Cẩm Ân, Bảo Ái, Hòa Cuông, Tân Đồng (khu vực Tân Hương) và các xã Phúc Lợi, Trúc Lâu, Khánh Hòa (khu vực Trúc Lâu). 1.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất và đá quý khu vực Tân Hương-Trúc Lâu 1.2.1. Lịch sử nghiên cứu địa chất ở khu vực Tân Hương-Trúc Lâu Khu vực Tân Hương-Trúc Lâu có diện tích khá rộng, phân bố trọn trong phạm vi đới Sông Hồng. Về cơ bản, các đặc điểm địa tầng, magma, kiến tạo và khoáng sản ở khu vực Tân Hương-Trúc Lâu đã được phản ánh khá rõ trong các công trình nghiên cứu địa chất ở quy mô khu vực trước đây trong phạm vi đới Sông Hồng. Năm 1937, trong công trình “Bản đồ Địa chất Đông dương tỷ lệ 1:2.000.000” (Fromage J., 1937), các thành tạo biến chất cao phân bố ở bờ trái Sông Hồng lần đầu đã được xác lập với tên gọi “phức hệ kết tinh cổ Sông Hồng” có tuổi Arkei. Năm 1965, trong công trình “Bản đồ Địa chất Miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1: 500.000” (Dovjikov A.E và nnk, 1965), các thành tạo “phức hệ kết tinh cổ Sông Hồng” (Fromage J., 1937) đã được xếp vào phức hệ Sông Hồng tuổi Arkei (Ar sh). Từ năm 1986 đến năm 1991, nhiều công trình nghiên cứu về địa chất, kiến tạo, sinh khoáng ở các tỷ lệ khác nhau bao phủ diện tích Miền Bắc Việt Nam cũng như đới sông Hồng đã được công bố như: “Bản đồ Địa chất Việt Nam-phần Miền Bắc, tỷ lệ 1: 1.000.000” (Trần Văn Trị và nnk, 1977); “Bản đồ Địa chất Việt Nam, tỷ lệ 1: 500.000” (Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao và nnk, 1988); “Bản đồ sinh khoáng Việt Nam tỷ lệ 1: 1.000.000” (Nguyễn Nghiêm Minh, Vũ Ngọc Hải và nnk, 1991), vv... Cũng trong thời gian này, một số nhiệm vụ nghiên cứu, điều tra, thành lập bản đồ địa chất và khoáng sản ở khu vực đới Sông Hồng đã được tiến hành, trong đó ngoài các kết quả nghiên cứu về magma, kiến tạo và khoáng sản thì địa tầng của các đá biến chất trong đới Sông Hồng cũng được xác lập như: “Bản đồ Địa 7
chất tờ Tuyên Quang, tỷ lệ 1:200.000” (Phạm Đình Long và nnk, 1968), trong đó các đá biến chất ở đới Sông Hồng đã được phân chia thành ba hệ tầng đều có tuổi Paleoproterozoi: Lục Liễu (PR ll), Tây Cốc (PR tc) và Thái Ninh (PR tn); “Bản đồ địa chất Lào Cai và Kim Bình tỷ lệ 1:200.000” (Bùi Phú Mỹ và nnk, 1971), trong đó các đá biến chất cao phân bố ở đới Sông Hồng đã được xếp vào hệ tầng Sông Hồng (PR?sh); “Bản đồ địa chất tờ Yên Bái, tỷ lệ 1:200.000 (Nguyễn Vĩnh và nnk, 1978), theo đó các đá biến chất thuộc phức hệ Sông Hồng đã được phân chia thành 3 hệ tầng: Núi Con Voi (PR1nv), Tây Cốc (PR1tc) và Thái Ninh (PR1tn); “Bản đồ Địa chất tờ Bắc Quang–Mã Quan tỷ lệ 1:200.000” (Trần Xuyên và nnk, 1988) với việc phân chia các đá biến chất thuộc phức hệ Sông Hồng thành hai hệ tầng: Núi Con Voi (PR1nv) và hệ tầng Ngòi Chi (PP-MP nc). Có thể thấy rằng, đến cuối những năm 80 của thế kỷ XX, trên phạm vi đới Sông Hồng nói chung và khu vực Tân Hương-Trúc Lâu nói riêng, về địa tầng, magma, kiến tạo và khoáng sản đã có rất nhiều công trình nghiên cứu với những mức độ khác nhau. Đây được coi là những nguồn tài liệu có giá trị khoa học quan trọng đối với các công tác nghiên cứu địa chất tiếp theo trong đới sông Hồng cũng như khu vực Tân Hương-Trúc Lâu, đặc biệt trong nghiên cứu về địa chất đá quý ruby, saphir. 1.2.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất đá quý khu vực Tân Hương-Trúc Lâu Năm 1986, Lê Đình Hữu và Nguyễn Văn Ngọc đã phát hiện ra sự có mặt của ruby ở khu vực Ngòi Hóp. Phát hiện này đánh dấu cho lịch sử nghiên cứu địa chất đá quý ruby, saphir trong đới Sông Hồng. Từ sau phát hiện này, trong các nghiên cứu địa chất đới Sông Hồng nói chung, thì, ngoài các mục tiêu và nhiệm vụ chính, đá quý ruby, saphir cũng là đối tượng được quan tâm. Năm 1993, cũng ở khu vực Ngòi Hóp, tập thể tác giả của đề tài “Nghiên cứu các nguồn kaolin ở Hoàng Liên Sơn-Vĩnh Phú phục vụ sản xuất giấy và xuất khẩu (Lý Bá Tiến và nnk, 1993) đã phát hiện được một tảng corindonit nặng khoảng 20kg phân bố trong trầm tích Đệ Tứ. 8
Khoảng đầu năm 1994, ruby, saphir chất lượng ngọc đã được phát hiện ở khu vực Ao Bèo, Đồi Thủy Sản (thuộc mỏ đá quý Tân Hương), xã Tân Hương, huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái. Tiếp đó ruby, saphir đã được tìm thấy ở nhiều nơi khác trong khu vực như ở các xã Tân Đồng, Cẩm Ân, Bảo Ái, Trúc Lâu (thuộc mỏ đá quý Trúc Lâu), Làng Chạp, Phúc Lợi... Trong giai đoạn này, các hoạt động tìm kiếm và khai thác đá quý trong vùng đã diễn ra sôi động, thu hút được sự quan tâm của các nhà địa chất cũng như các doanh nghiệp, doanh nhân trong nước và quốc tế. Năm 1995, trong Báo cáo tổng kết Đề tài “Nguồn gốc, quy luật phân bố và đánh giá tiềm năng đá quý-đã kỹ thuật Việt Nam” (Nguyễn Kinh Quốc và nnk, 1995), các tác giả đã cho rằng ruby, saphir trong các đá plagioclasit ở khu vực Tân Hương được thành tạo do hoạt động của magma xâm nhập kiềm phức hệ Tân Hương dưới tác dụng của các dung dịch hậu magma gây biến chất trao đổi các đá vây quanh. Trong các năm 1996-1998, các Đề án “Thăm dò đá quý và bán quý các khu vực Khuôn Giỗ, Yên Ngựa, Tân Trung” (Nguyễn Văn Chế và nnk, 1997), “Khảo sát, đánh giá đá quý khu Trúc Lâu-Làng Chạp, Lục Yên-Yên Bái” (Nguyễn Hữu Thăng và nnk, 1998) của Tổng công ty Đá quý và Vàng Yên Bái thuộc Tổng công ty Đá quý và Vàng Việt Nam đã được triển khai. Kết quả là một lượng đáng kể ruby, saphir có chất lượng ngọc cao đã được khai thác từ các mỏ Tân Hương, Trúc Lâu, trong số đó có một viên ruby nặng khoảng 2,16kg có chất lượng ngọc cao mang tên “Ngôi sao Việt Nam” đang được lưu giữ như bảo vật của quốc gia. Ngoài ra, công tác khảo sát, tìm kiếm ruby, saphir ở các vùng lân cận hai khu mỏ lớn là Tân Hương và Trúc Lâu cũng đang được tiến hành. Năm 1997, kết quả thực hiện các đề án “Đo vẽ bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản nhóm tờ Đoan Hùng-Yên Bình, tỷ lệ 1/50.000” (Hoàng Thái Sơn và nnk 1997) và “Đo vẽ bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản nhóm tờ Lục Yên Châu, tỷ lệ 1/50.000” (Nguyễn Văn Thế và nnk, 1999) đã khoanh định nhiều vành phân tán tỷ trọng chứa ruby, saphir và một số điểm ruby, saphir trong đá gốc trong diện tích của khu vực Tân Hương-Trúc Lâu cũng như trong toàn đới Sông Hồng. 9