Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620 Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://vietbaitotnghiep.com/dich-vu-viet-thue-luan-van Download luận án tiến sĩ ngành kĩ thuật địa chất với 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

1. 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

2. 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

3. 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

4. i
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 VỰC7
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

5. ii
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

6. 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

7. iv
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

8. v
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

9. vi
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

10. 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

11. 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 206
Pb/238
U 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

12. ix
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

13. x
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

14. 1
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

15. 2
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;

16. 3
- 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

17. 4
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

18. 5
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

19. 6
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.

20. 7
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

21. 8
Hình 1.1. Sơ đồ vùng Sơn Bình, Hương Sơn trong bình đồ cấu trúc khu vực [18]

22. 9
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

23. 10
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

24. 11
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.

25. 12
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

26. 13
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].

27. 14
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)

28. 15
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):
- Tập 1 (T2 ađt1
1
): Thành phần gồm cát kết, sỏi kết, bột 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.
- Tập 2 (T2 ađt1
2
) chuyển tiếp từ tập 1. Thành phần gồm ryolit nghèo
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.
- Tập 3 (T2 ađt1
3
) có thành phần chủ yếu là đá là ryolit porphyr, cuội kết
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.

29. 16
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:
- Tập 1 (T2 ađt1
1
) (ứng với một phần của phần dưới): Thành phần gồm
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.
- Tập 2 (T2 ađt1
2
) (ứng với một phần của phần dưới, phân bố ở phía
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.

30. 17
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.
- Tập 3 (T2 ađt1
3
) (ứng với phần trên) có thành phần chủ yếu là bột kết
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

31. 18
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

32. 19
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
Kl

33. 20
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

34. 21
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
Ser

35. 22
- 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

36. 23
- 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

37. 24
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]

38. 25
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
1.
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).

39. 26
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
A
B

40. 27
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

41. 28
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;

42. 29
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.

43. 30
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].

44. 31
Công thức hóa học của sericit là (K,Na,Ca)(Al,Fe,Mg)-
2(Si,Al)4O10(OH)2. Thành phần hóa học đơn khoáng của sericit là SiO2=
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 6000
c), 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

45. 32
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.

46. 33
(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

47. 34
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.

48. 35
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 ÷ 350o
C), THCSKV của berezit là thạch anh-sericit;
ở độ sâu từ 3 - 4km, nhiệt độ trung bình cao (300 ÷ 400o
C), 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

49. 36
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 ÷ 400o
C), do thay thế trao đổi
acid dưới tác dụng của dung dịch nhiệt dịch có độ pH = 2÷6, chứa nồng độ
cao H2S, SO4
-2
, HCO3
-
, Cl-
. Trong điều kiện như vậy, phản ứng thay thế
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].

50. 37
Theo Pliusev E.V. và nnk (1981, 2012), Pirajno, F. [30], argilit là quá
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 ÷ 300o
C, phổ biến khoảng 50
÷ 200o
C), do thay thế trao đổi acid dưới tác dụng của dung dịch nhiệt dịch
chứa nồng độ cao H2S, SO4
-2
, HCO3
-
, F-
, có độ pH = 1÷6. THCSKV argilit
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.

51. 38
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

52. 39
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.,

53. 40
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

54. 41
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 10o
C/phút, mỗi lần
tăng 5o
C; tăng đến khoảng nhiệt độ gần có sự chuyển của bao thể pha khí thì
điều chỉnh nhiệt độ tăng 1o
C/phút. Sau khi bao thể khí - lỏng đã đồng nhất,
tăng và giảm nhiệt 5 o
C/phút xung quanh điểm nhiệt độ đồng nhất ban đầu rồi
điều chỉnh tốc độ tăng nhiệt về 1o
C/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

55. 42
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 40
K thành
40
Ar [57]. Việc xác định hàm lượng 40
Ar trong mẫu được tiến hành sử dụng
các khối phổ (mass spectrometry) đồng thời các hàm lượng 36
Ar, 38
Ar 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

56. 43
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.

57. 44
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
trong các đá tướng phun nổ của tập 2, hệ tầng Đồng Trầu (T2 ađt1
2
) (Hình
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%.

58. 45
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
SƠ ĐỒ ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN
VÙNG SƠN BÌNH, HUYỆN HƯƠNG SƠN, TỈNH HÀ TĨNH

59. 46
Hình 3.2. Mặt cắt địa chất khu I mỏ quặng sericit Sơn Bình (Tham khảo có
sửa chữa từ [20])

60. Hình 3.3. Mặt cắt địa chất khu II mỏ quặng sericit S
47
ặt cắt địa chất khu II mỏ quặng sericit Sơn Bình
sửa chữa từ [20])
ình (Tham khảo có

61. 48
Hình 3.4. Mặt cắt địa chất qua khu III mỏ quặng sericit Sơn Bình (Tham khảo
có sửa chữa từ [20])

62. 49
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.

63. 50
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

64. 51
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.
B
B
A
Mạch
sulfur