Đang tải... (xem toàn văn)
Dạng tồn tại của Liti trong pegmatit nguyên tố hiếm khu vực Lục Yên Yên Bái Dạng tồn tại của Liti trong pegmatit nguyên tố hiếm khu vực Lục Yên Yên Bái Dạng tồn tại của Liti trong pegmatit nguyên tố hiếm khu vực Lục Yên Yên Bái luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - TRẦN THỊ LAN DẠNG TỒN TẠI CỦA LITI TRONG PEGMATIT NGUYÊN TỐ HIẾM VÙNG LỤC YÊN, YÊN BÁI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - TRẦN THỊ LAN DẠNG TỒN TẠI CỦA LITI TRONG PEGMATIT NGUYÊN TỐ HIẾM VÙNG LỤC YÊN, YÊN BÁI Chuyên ngành : Khoáng vật học địa hóa học Mã số : 60440205 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THỊ MINH THUYẾT XÁC NHẬN HỌC VIÊN ĐÃ CHỈNH SỬA THEO GÓP Ý CỦA HỘI ĐỒNG Giáo viên hướng dẫn Chủ tịch hội đồng chấm luận văn thạc sĩ khoa học TS Nguyễn Thị Minh Thuyết PGS.TS Hoàng Thị Minh Thảo Hà Nội - 2017 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU .3 1.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất 1.2 Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu 1.2.1 Địa tầng 1.2.2 Các thành tạo magma xâm nhập 1.2.3 Kiến tạo .9 1.3 Đặc điểm khoáng sản vùng Lục Yên 1.3.1 Khoáng sản kim loại 10 1.3.2 Khoáng sản phi kim loại 10 1.3.3 Vật liệu xây dựng 10 Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 2.1 Cơ sở lý thuyết 11 2.1.1 ớc quốc tế 11 2.1.2 Khái quát pegmatit ch a liti 12 2.1.3 Dạng tồn nguyên tố liti 15 2 Các phƣơng pháp nghiên cứu 18 2.2.1 P k ảo sát thự địa 18 2.2.2 P â 2.2.3 P ỳnh quang tia X (XRF) 19 2.2.4 P kế (ICP-OES) .20 2.2.5 P 2.2.6 P k ối ph kế (ICP – MS) 22 â í í ỏng thạch họ d ới kính hiển vi phân cực 19 v dò đ ện tử (EPMA) .21 Chƣơng 3: DẠNG TỒN TẠI CỦA LITI TRONG PEGMATIT NGUYÊN TỐ HIẾM VÙNG LỤC YÊN 23 3.1 Đặc điểm h nh phần chấ củ pegmatit vùng nghiên cứu 23 3.1.1 Đ để ầ k 3.1.2 Đ để ầ vật 23 ọc .25 3.2 Dạng tồn liti pegmatit nguyên tố vùng Lục Yên 28 3.2.1 Khoáng vật plagioclas 28 3.2.2 Khoáng vật K – feldspar 29 3.2.3 Khoáng vật tourmalin 30 3.2.4 Khoáng vật mica .35 KẾT LUẬN 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Bảng phân loại lớp pegmatit nguyên tố 14 Bảng 2: Các khoáng vật chứa Li phổ biến .15 Bảng Thành phần hóa học pegmatit nguyên tố vùng Lục Yên mẫu so sánh 26 Bảng Thành phần hóa học plagioclas mẫu nghiên cứu (EPMA) 28 Bảng Hàm lượng kim loại kiềm nguyên tố albit 29 pegmatit Lục Yên 29 Bảng 6: Thành phần nguyên tố (%) nguyên tố vi lượng (ppm) microcline pegmatit chứa đá quý vùng Lục Yên .30 Bảng 7: Thành phần hóa học tourmalin pegmatit nguyên tố vùng Lục Yên .33 Bảng 8: Tương quan hàm lượng Li2O số [Li]6 , [Si]4 khoáng vật muscovit liti lepidolit 35 Bảng 9: Hàm lượng nguyên tố kiềm lepidolit Lục Yên mẫu so sánh 36 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Sơ đồ địa chất vùng Lục Yên Hình 2: Khảo sát thực địa Minh Tiến Khai Trung, 2012 19 Hình 3: Sơ đồ hệ thống ICP - OES 21 Hình 4a: Đới đới pegmatit Lục Yên 24 Hình 4b: Đới Feldspar, thạch anh, muscovit, tourmalin pegmatit Minh Tiến 24 Hình 4c: Đới Thạch anh, feldspar, tourmalin, lepidolit pegmatit Minh Tiến 24 Hình 5: Microclin, plagioclas, tourmalin, lepidolit lát mỏng thạch học 25 Hình Vị trí mẫu nghiên cứu mẫu so sánh biểu đồ Shand, 1943 27 Hình 7a Tourmalin pegmatit Lục Yên biểu đồ chia nhóm dựa vào ưu hợp phần vị trí X (xây dựng theo Henry et al, 2011) 31 Hình 7b Tourmalin pegmatit Lục Yên biểu đồ phân loại nhóm tourmalin kiềm với ưu Al3+ vị trí Z (xây dựng theo Henry et al, 2011) 32 Hình 7c Tourmalin pegmatit Lục Yên biểu đồ phân loại nhóm tourmalin calci với ưu Al3+ vị trí Z (xây dựng theo Henry et al, 2011) 32 Hình 8: Phân loại mica (muscovit liti lepidolit) dựa vào số liti silic [25] 36 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp cách hoàn chỉnh, bên cạnh cố gắng nỗ lực thân học viên cịn có giúp đỡ tận tình thày khoa Địa chất – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà nội Học viên xin chân thành cảm ơn thày cô khoa Địa chất tạo điều kiện cho học viên học tập, nghiên cứu tốt suốt thời gian học tập Xin chân thành cảm ơn đề tài nghiên cứu mã số 105.99-2013.13 hỗ trợ cung cấp số liệu cho học viên hoàn thành luận văn Đặc biệt, xin trân trọng cảm ơn TS Nguyễn Thị Minh Thuyết ln hết lịng giúp đỡ tạo điều kiện cho học viên hoàn thành luận văn Xin gửi lời tri ân học viên tới Cô với điều mà Cô dành cho học viên Cuối học viên xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người ln cạnh, khuyến khích động viên để học viên hồn thành luận văn Trân trọng cảm ơn! Hà nội, ngày 20 tháng 12 năm 2017 Học viên Trần Thị Lan MỞ ĐẦU Lục Yên, Yên Bái tiếng nơi cung cấp đá quý có chất lượng ngọc cao ruby, saphir, spinel, tourmalin, amazonit, thạch anh ám khói [9] Các đá quý cung cấp từ nguồn sa khoáng, đá hoa thân pegmatit Trong đó, nguồn cung cấp tourmalin, amazonit quan trọng thân pegamatit Các nghiên cứu ra, pegmatit chứa đá quý vùng Lục Yên xếp vào lớp pegmatit nguyên tố hiếm, phụ lớp liti, kiểu phức, phụ kiểu elbait [1, 2] Pegmatit thành tạo magma muộn, giàu chất bốc thường kết tinh hạt lớn Ngoài thành tạo địa chất cho nhiều loại đá quý chất lượng ngọc cao, pegmatit nguồn cung cấp kim loại quan trọng Li, Ti, Ta, Nb, Be, Cs, Rb, Sc, Th, Ur, nguyên tố đất [13] Như vậy, nguồn cung cấp đá q, pegmatit Lục n cịn nguồn cung cấp liti, loại khống sản có giá trị cao [1] Liti nguyên tố sử dụng nhiều ngành công nghiệp chế tạo pin, y dược, hạt nhân, gốm sứ… [14,16] Liti kim loại nhẹ, khơng tồn độc lập tính hoạt động mạnh Liti khai thác từ hai nguồn khoáng vật chứa liti mỏ muối biển Những khoáng vật phổ biến chứa liti spodumen, lepidolit, petalit, eucryptit, ambloygonit, hectorit, jadarit Spodumen khoáng vật chứa liti quan trọng pegmatit, sau amblygonit Eucryptit lepidolit phổ biến hai khống vật [14] Liti sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp như: tên lửa, hàng không vũ trụ, pin điện, ứng dụng y học… Sự tiêu thụ liti toàn cầu năm 2000 tăng lên Năm 2016, liti ước tính sử dụng cho pin 39%, gốm thủy tinh 30%, chất bôi trơn 8%, công nghệ đúc 5%, polymer 5%, xử lý không khí 3%, ứng dụng khác 10% Với ứng dụng thiết thực khoa học đời sống, nên việc tìm kiếm, tuyển khống, khai thác liti trở nên quan trọng Vì vậy, đề tài “Dạng tồn liti pegmatit nguyên tố vùng Lục Yên, Yên Bái” đặt nhằm xác định dạng tồn liti từ làm sở định hướng cho cơng tác tìm kiếm, khai thác tuyển khoáng Mục tiêu củ đề tài: - Xác định dạng tồn nguyên tố liti pegmatit nguyên tố Lục Yên, từ làm sở định hướng cho công tác khai thác tuyển khoáng liti Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu thành phần hóa học đá pegmatit nguyên tố Lục Yên - Nghiên cứu thành phần khoáng vật pegmatit nguyên tố Lục Yên - Nghiên cứu thành phần hóa học khống vật pegmatit ngun tố Lục Yên Luận văn trình bày chương: - Chương 1: Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu - Chương 2: Cơ sở lý thuyết phương pháp nghiên cứu - Chương 3: Dạng tồn liti pegmatit nguyên tố vùng Lục Yên Chƣơng 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất Lục Yên bảy huyện tỉnh Yên Bái, nằm phía đơng bắc tỉnh n Bái, phía bắc giáp với huyện Hàm Yên tỉnh Tuyên Quang, huyện Bắc Quang tỉnh Hà Giang, phía Tây giáp huyện Văn Yên, phía nam giáp huyện Văn n hun n Bình thuộc tỉnh n Bái, phía đơng giáp huyện Hàm n thuộc tỉnh Tuyên Quang Năm 1972, Nguyễn Vĩnh nhóm nghiên cứu thành lập đồ địa chất Lục Yên tỉ lệ 1:200.000 Mặc dù xác định nhiều mỏ khống sản, họ chưa tìm thấy mỏ đá quý Năm 1977, tờ đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỉ lệ 1:1.000.000, Trần Văn Trị công bố hệ tầng Sông chảy (PR3- 1sc) với tuổi Cambrian – muộn Trong tờ đồ địa chất Việt Nam Nguyễn Xuân Bao, Trần Đức Lương (1981) có nhiều điểm hệ tầng, macma, kiến tạo Các tác giả chia đới Sông Lô thành hệ tầng Sông Chảy (PR3- 1sc) hệ tầng Pia Phương (S2-D1pp) Các thành tạo macma xâm nhập nằm số phức hệ như: Sông Chảy, Phia Ma, Núi Chúa, Phia Bioc Vùng mỏ Lục Yên, tỉnh Yên Bái nằm dải pegmatit kéo dài từ Lào Cai đến Việt Trì Trong cơng trình đo vẽ Bản đồ Địa chất Khoáng sản (1999) tỷ lệ 1/50.000, nhóm tờ Lục Yên Châu khoanh định nhiều thân pegmatit granit thuộc địa phận huyện Lục Yên Vào năm 2004, dân địa phương phát thân pegmatit vùng, thuộc địa phân xã Minh Tiến có chứa tourmalin feldspar có chất lượng ngọc Một số nghiên cứu sau dựa vào thành phần khống vật pegmatit đặc điểm hóa học số khống vật cho thân pegmatit nhóm Liti – Cesi - Tantan (LTC) thuộc lớp pegmatit nguyên tố [5, 11, 15] Sokolov Martin (2007) dựa vào vượt trội hàm lượng Pb tourmalin pegmatit cho pegmatit granit vùng Lục Yên thuộc nhóm Niobi, Yttri, Flo (NYF), lớp pegmatit nguyên tố Sau đó, từ năm 2007 – 2010, dân vùng phát thêm thân pegmatit có chứa tourmalin màu hồng Từ kết phân tích thành phần hóa học pegmatit vùng nghiên cứu trình bày bảng cho thấy chúng có số bão hịa nhơm, Al2O3/(CaO+Na2O+K2O), lớn 1, rơi vào trường bão hịa nhơm - peraluminous (Hình 6) nên có xuất pha khống vật giàu nhơm tourmalin, muscovit, granat, kyanit, silimanit thực tế mẫu nghiên cứu có xuất khống vật tourmalin muscovit Những đặc điểm tương tự với pegmatit chứa đá quý, pegmatit thuộc lớp nguyên tố hiếm, phụ lớp liti 2.00 peraluminous metaluminous A/NK 2.50 1.50 1.00 10 0.50 peralkaline 11 12 0.00 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 A/CNK Hình Vị trí mẫu nghiên cứu mẫu so sánh biểu đồ Shand, 1943 [22] [A/NK = Al2O3/(Na2O+K2O) phân tử; A/CNK = Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) phân tử], thứ tự mẫu ký hi u ươ ứng v i bảng b Thành phần nguyên tố vết Về nguyên tố vết (Bảng 3) thấy, mẫu nguyên cứu có hàm lượng cao nguyên tố Li, Rb, đặc biệt nguyên tố Li Chúng có hàm lượng 1134, 8668 ppm mẫu vùng nghiên cứu Ta thấy, hàm lượng liti đới pegmatit Lục Yên (mẫu số 9) có hàm lượng thấp hẳn so với mẫu pegmatit grantit chứa đá quý, phụ kiểu spodumen, phụ kiểu lepidolit, phụ kiểu 27 albit – spodumen đới khơng có chứa khống vật chứa ngun tố liti với hàm lượng cao Hàm lượng liti đới pegmatit Lục Yên lại có hàm lượng cao hẳn đới có khống vật lepidolit, tourmalin Bên cạnh đó, nguyên tố B, Nb, Ta, Sn Pb có hàm lượng cao lên tới hàng trăm, chí hàng nghìn ppm tùy đới khác Như vậy, thấy pegmatit nghiên cứu có đặc điểm hóa học đặc trưng cho loại pegmatit nguyên tố với hàm lượng Li cao 3.2 Dạng tồn liti pegmatit nguyên tố vùng Lục Yên Liti pegmatite tồn khoáng vật độc lập dạng thay đồng hình cho K, Na Mg số khống vật Trong luận văn này, học viên dùng phân tích thành phần hóa học để chứng minh có mặt Li thành phần hóa học khống vật Từ luận giải dạng tồn liti khoáng vật pegmatit 3.2.1 Khoáng vật plagioclas Plagioclas nhóm khống vật silicat quan trọng họ feldspar, từ albit đến anorthit với công thức từ NaAlSi3O8 đến CaAl2Si2O8, nguyên tử Na Ca thay lẫn cấu trúc tinh thể Bảng Thành phần hóa học plagioclas mẫu nghiên cứu (EPMA) TT SiO2 Al2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O Ab 67,12 20,27 An Or 0,35 - - 0,69 11,4 0,18 95,85 3.16 0,99 67,72 20,16 - - - 0,82 11,18 0,12 94,83 3,84 1,33 67,89 19,9 - - - 0,68 11,4 0,13 96,72 3,19 0,09 67,21 20,06 0,4 - - 0,78 11,22 0,32 95,56 3,67 0,77 - : khơng xác định Phân tích thành phần hóa học plagioclas (bảng 4) cho thấy mẫu nghiên cứu albit có số Ab xấp xỉ 95 95, tương ứng với plagioclas pegmatit chứa đá quý [23] Ngoài ra, so sánh hàm lượng nguyên 28 tố kiềm kiềm albit nghiên cứu với albit pegmatit nguyên tố chúng tương tự (bảng 5) Bảng Hàm lượng kim loại kiềm nguyên tố albit pegmatit Lục Yên Mẫu Lục Yên [1] Ab5 [2] K2O (%) 0,102 0,1087 0,77 0,65 0,63 Na2O (%) 9,552 9,551 9,03 10,76 10,34 Li (ppm) 100 99,88 - - - Cs (ppm) 32 32,06 Rb (ppm) 26 - 81 74 -: không xác định; 2, 3, 4: [23] Hàm lượng Li albit 100ppm Như vậy, nguyên tố liti thay cho natri khoáng vật albit 3.2.2 Khoáng vật K – feldspar Thành phần hóa học khống vật K-feldspar thơng số quan trọng khống vật vày xuất pegmatit granit giàu pegmatit nguyên tố [12,27] Trong đó, năm nguyên tố hóa học có ý nghĩa quan trọng Kfeldspar K, Na, Si, Rb Cs [26] Hàm lượng Na cao trình albit hóa, hàm lượng Si cao q trình thạch anh hóa K-feldspar Hàm lượng Rb Cs cao feldspar hình thành từ pegmatit phân dị cao (pegmatit nguyên tố hiếm) Ngoài ra, tỷ lệ K/Rb số tốt để phát triển thân pegmatit [27] Selway.S.B Breaks.F.W (2005) xác lập giá trị Rb, Cs tỷ lệ K/Rb cho loại granit pegmatit Cụ thể, pegmatit nguyên tố có giá trị Rb lớn 3000ppm, Cs lớn 100 tỷ lệ K/Rb nhỏ 30 Kết phân tích xác định phương pháp XRF (Bảng 6) cho thấy microcline mẫu nghiên cứu có hàm lượng K cao, thể tỷ lệ cao hợp phần orthoclas (Or) cao 77,98 - 83,09%, thấp hợp phần albit (Ab) thấp hợp phần anorthit (An) Hàm lượng Rb Cs mẫu cao, phù hợp với 29 pegmatit nguyên tố Tỷ lệ K/Rb 1,78 12,49, nhỏ 30 phù hợp với pegmatit nguyên tố Bảng 6: Thành phần nguyên tố (%) nguyên tố vi lượng (ppm) microcline pegmatit chứa đá quý vùng Lục Yên Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Nguyên tố Nguyên tố SiO2 64,44 63,9 Na2O 1,79 1,2 Zn 11 TiO2 0,01 0,01 K2 O 13,13 13,93 Ga 67 61 Al2O3 18,18 18,32 LOI 0,57 0,57 Rb 6117 9262 Fe2O3(t) 0,15 0,07 Cr Cs 506 1089 MgO nd nd Ni 12 19 Ba 7,00 27 CaO 0,05 0,04 Cu Pb 872,00 832 K/Rb 1,78 12,49 Or 77,98 83,09 Oxit Mẫu Mẫu % mol hợp phần An 0,25 0,20 Ab 16,16 10,88 nd: không phát Bên cạnh đó, theo phân tích Ngụy Tuyết Nhung nnk (2005) [2] liti xác định microclin có hàm lượng từ 390 ppm đến 468 ppm Như vậy, liti thay đồng hình cho K Na khống vật 3.2.3 Khống vật tourmalin Thành phần hóa học tourmalin (Bảng 7) cho thấy chúng có hàm lượng nguyên tố kiềm (Na), vôi (Ca), kiềm (Li) cao hàm lượng Mg Fe thấp Vì vậy, theo phân loại cho siêu nhóm khống vật tourmalin Henry nnk (2011), chủ yếu kết rơi vào trường nhóm tourmalin kiềm, có mẫu nằm ranh giới nhóm kiềm nhóm vơi hai mẫu nằm nhóm vơi (Hình 7a) Trên biểu đồ phân loại chi tiết cho nhóm kiềm nhóm vơi mẫu rơi vào trường elbait liddicoatit (Hình 7b, 7c) Ngồi ngun tố Li 30 xác định phương pháp LA-ICP-MS cịn loạt nguyên tố xác định có mặt tourmalin với hàm lượng vết, có ba nguyên tố Ti, Ga Pb có hàm lượng lên đến hàng chục, hàng trăm chí hàng nghìn ppm Theo Cerny (2005), khoáng vật alumosilicat liti đặc trưng cho pegmatit kiểu phức (complex type) elbait thị cho phụ kiểu elbait (elbaite subtype) Năm 2007, Wilson sau phân tích mẫu tourmalin với màu sắc khác kết luận mẫu biến loại elbait liddicoatit, hàm lượng Li2O từ 1,46 – 1,98% Đồng thời, báo nêu ra, có xuất biến loại rossmanit – biến loại tourmalin chứa liti (2,07% Li2O) [15] Kết phân tích Ngụy Tuyết Nhung [24], cho thấy hàm lượng Li2O tourmalin Lục Yên vào khoảng 1,21 – 2,58%, xác định biến loại elbait liddicoatit Như vậy, có có mặt hai biến loại tourmalin elbait liddicoatit Với hàm lượng liti từ 1,19 – 2,585% trọng lượng Elbait liddicoatit khoáng vật độc lập chứa liti pegmatit vùng nghiên cứu Hình 100 Ca 2+ 10 90 20 30 40 biểu đồ chia nhóm dựa vào ưu 70 60 50 60 80 (xây dựng theo Henry et 40 Nhóm kiềm (alkali group) Nhóm trống (X- vacant group) 90 al, 2011) 30 20 10 100 X-site vacancy hợp phần vị trí X 50 70 50 Tourmalin pegmatit Lục n 80 Nhóm vơi (calcic group) 7a (Na+)+(K+) 100 31 100 10 2Li+ Hình 90 20 biểu đồ phân loại 80 70 40 nhóm tourmalin kiềm với 60 50 ưu Al3+ vị 50 60 trí Z (xây dựng theo 40 70 80 Henry et al, 2011) 30 Dravit Schorl Tourmalin pegmatit Lục Yên Elbait 30 7b 20 90 10 100 Fe2+ Mg2+ 100 50 Hình 100 1.5Li+ 10 90 20 30 40 biểu đồ phân loại 70 nhóm tourmalin calci với 60 50 trí Z (xây dựng theo 40 Uvit Feruvit 80 Henry et al, 2011) 30 20 90 10 100 Fe2+ ưu Al3+ vị 50 60 70 Tourmalin pegmatit Lục Yên 80 Liddicoatit 7c Mg2+ 100 50 32 Bảng 7: Thành phần hóa học tourmalin pegmatit nguyên tố vùng Lục Yên Mẫu Hồng Lục nhạt Lam Vàng SiO2 36,978 36,898 36,979 37,188 37,194 37,054 34,361 34,079 35,33 35,17 35,345 Na2O 1,428 1,527 1,477 1,269 1,284 1,356 1,913 1,847 2,548 2,584 2,511 K2 O 0,024 0,003 0,025 0,035 0,029 0,02 0,05 0,049 0,041 0,036 0,048 Cr2O3 0,01 0 0 0,004 0,003 0,009 Fe2O3 0,896 0,932 0,812 0,483 0,401 0,551 0,04 0,066 0,088 0,107 0,095 F 0,929 0,996 1,083 0,99 0,983 1,029 1,491 1,398 1,121 0,728 1,012 MgO 0,008 0,004 0 0 0 0,007 TiO2 0,026 0,004 0,005 0,003 0 0,52 0,526 0,517 V2O3 0 0,008 0,007 0,004 0,004 0 0,026 0,026 MnO 0,582 0,61 0,55 0,387 0,359 0,461 4,548 4,613 6,405 6,453 6,459 Al2O3 37,348 37,487 37,562 38,17 37,96 38,097 37,838 37,829 37,14 37,173 37,333 CaO 2,095 2,074 2,149 2,52 2,661 2,467 2,001 1,964 0,392 0,399 0,402 LiO2 2,372 2,478 2,585 2,049 2,347 2,107 2,025 1,948 1,19 1,193 1,232 B2O3 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 Tổng 93,678 94,027 94,222 94,108 94,228 94,146 95,275 94,796 95,775 95,404 95,987 1938,07 2005,93 2164,75 Hàm lượng ppm số nguyên tố vết Ti 43,12 23,04 24,54 23,27 70,69 13,32 33 10,14 12,05 Ga 457,69 486 497,07 409,95 283,28 304,92 363,62 347,47 397,27 413,25 412,4 Pb 1010,89 884,96 870,31 999,21 2650,22 245,12 6838,02 5872,36 4,95 5,58 6,39 Đơn vị cấu trúc Si 6,043 6,001 5,978 6120 6064 6089 5,665 5,651 5818 5827 5818 B 3,000 3,000 3,000 3000 3000 3000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 Ti 0,003 0,001 0,000 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000 0,046 0,045 0,047 Al 7,192 7,169 7,156 7403 7293 7378 7,352 7,393 7406 7398 7386 Fe2+ 0,122 0,127 0,110 0,067 0,055 0,076 0,006 0,009 0,005 0,006 0,005 Mg 0,000 0,002 0,000 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,001 0,000 Mn 0,081 0,084 0,075 0,054 0,050 0,064 0,635 0,648 0,929 0,925 0,923 Li 1,559 1,617 1,681 1,356 1,539 1,392 1,343 1,299 0,794 0,799 0,822 Ca 0,367 0,361 0,372 0,444 0,465 0,434 0,353 0,349 0,044 0,044 0,044 Na 0,452 0,480 0,463 0,405 0,406 0,432 0,611 0,594 0,739 0,749 0,727 K 0,005 0,001 0,005 0,007 0,006 0,004 0,011 0,010 0,008 0,005 0,008 X□ 0,176 0,158 0,16 0,144 0,123 0,13 0,025 0,047 0,209 0,202 0,221 O 27,26 27,245 27,223 27,242 27,247 27,233 27,111 27,134 27,345 27,352 27,356 OH 3,260 3,245 3,223 3242 3247 3233 3,111 3,134 3345 3352 3356 F 0,480 0,511 0,554 0,515 0,507 0,535 0,777 0,733 0,311 0,296 0,288 34 3.2.4 Khống vật mica Mica nhóm khoáng vật silicat lớp với khoáng vật phổ biến như: muscovit, paragonit, glauconit, phlogopit, biotit, zinwaldit, lepidolit Bảng thành phần Li2O số nguyên tử Li, Si đơn vị cấu trúc muscovit liti lepidolit Phụ thuộc vào hàm lượng liti silic mà mica xác định loại lepidolit hay muscovit liti [bảng 8, hình 9] Trong pegmatit nghiên cứu, khống vật mica có màu trắng bạc đến tím, xám nâu, dạng vảy, Những khống vật lepidolit muscovit Thành phần nguyên tố kiềm nguyên tố phụ khác chúng trình bày bảng Mica có ba màu trắng, tím, nâu có hàm lượng Li2O 6,01%, 5,75% 3,97% Với hàm lượng Li2O tương đối cao, so sánh mica nghiên cứu với phân loại (bảng 8, hình 9) cho thấy chúng nằm khoảng hàm lượng Li2O khoáng vật lepidolit, ứng với biến loại lepidolit đến polyithionit (một loại lepidolit giàu liti) Bảng 8: Tương quan hàm lượng Li2O số [Li]6 , [Si]4 khoáng vật muscovit liti lepidolit [25] %Li2O 3,3 4,5 5,5 6,3 7,0 [Li]6 1,0 1,8 2,5 3,0 3,5 4,0 [Si]4 8-6 8-6 8-6 8-6 8-7 35 Hình 8: Phân loại mica (muscovit liti lepidolit) dựa vào số liti silic [25] Bảng 9: Hàm lượng nguyên tố kiềm lepidolit Lục Yên mẫu so sánh Oxit Li2O 6,01 5,75 3,97 5,92 7,194 6,499 3,70 5,95 2,50 Rb2O 0,001 0,000 0,583 1,241 1,196 0,958 0,91 1,97 - Cs2O 0,015 0,372 0,079 0,661 0,711 0,693 0,16 1,20 - Ghi chú: - không xác định, 1-3: Lepidolit Lục Yên (ICP – MS), 4-6: Lepidolit Lục Yên [2], 7-8: Lepidolit [25], 9: Lepidolit La Vi, Quảng Ngãi [3] Như vậy, khoáng vật nhóm mica pegmatit nghiên cứu lepidolit Hàm lượng Li phân tích cao nhiều so với hàm lượng Li phân tích từ lepidolit pegmatit vùng La Vi, Quảng Ngãi Như vậy, có phương án làm giàu, tách chiết để khai thác khoáng sản kim loại 36 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu trình bày trên, đến số kết luận sau: - Pegmatit nguyên tố Lục Yên thuộc lớp nguyên tố hiếm, phụ lớp Liti, kiểu Phức, phụ kiểu Elbait Ngồi tiềm khống sản đá quý (tourmalin – elbait, liddicoait, amazonit, thạch anh ám khói) pegmatit vùng cịn có tiềm khống sản liti với hàm lượng liti lên tới 8668ppm (1,86%) đới thạch anh – feldspar kali – albit – elbait – lepidolit 3,97 - 6,01% khoáng vật lepidolit, 2,58% khoáng vật elbait - Liti pegmatit nguyên tố Lục Yên tạo thành khoáng vật độc lập lepidolit, elbait liddicoit thay đồng hình cho natri kali khống vật albit, microclin - Liti tồn dạng độc lập khoáng vật tourmalin, nhiên khoáng vật đạt chất lượng ngọc cao nên khai thác phục vụ lĩnh vực đá quý Vì vậy, nên tập trung khai thác liti từ khoáng vật lepidolit 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Thị Minh Thuyết, Ngụy Tuyết Nhung (2016), Định danh pegmatit đá quý vù ỏ Lục Yên, Yên Bái, Tạp chí khoa học ĐHQGHN: Các khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, số 2S,164 – 176 Ngụy Tuyết Nhung, Nguyễn Thị Minh Thuyết, Nguyễn Ngọc Trường, Vũ Ngọc Anh, Nguyễn Văn Nam (2005), Đặc đ ểm thành phần khoáng vật pegmatit đá quý vù Lục Yên Đào Duy Anh, Hoàng Thị Minh Thảo, Nguyễn Thị Minh Thuyết (2013), Đặc đ ểm thành phần vật chất pegmatit chứa Liti vùng La Vi, tỉnh Quảng Ngãi, Tạp chí Các khoa học trái đất Phạm Thị Nga, Hoàng Thị Minh Thảo, Nguyễn Thị Minh Thuyết, Đào Duy Anh (2014), Loạ đ k ểu cấu trúc thông số ô mạ sở khoáng vật chứa Li pegmatit vùng La Vi, Quảng Ngãi, Tạp chí Các Khoa học Trái đất Môi trường Đỗ Thị Vân Thanh, Trịnh Hân (2010), Giáo trình Khống vật học, Nhà xuất Đại học Quốc Gia Mai Kim Vinh, Dương Văn Cầu, Nguyễn Cơng Cầu, Nguyễn Văn Dũng, Nguyễn Thành Kính, Phan Văn Đơng (2003), Phát hi n khống sản thiếc kim loại (Liti, Beryli) tạ vù Đồ Ră – La Vi, Tạp chí Địa chất, 276, 5-6/2003, 69-71 Nguyễn Vĩnh (1972), Bả đồ địa chất tờ Yên Bái tỷ l 1:200.000, Cục địa chất khoáng sản Việt Nam Nguyễn Tiến Liệu (1999) Bả đồ đị c ấ k ố ờY ế( ó Lục Y sả 1: 50.000 C âu) Cục Địa Chất Khoáng sản Việt Nam 38 Tiếng Anh Phạm Văn Long,Vincent Pardieu, Gaston Giuliani (2013), Update on gemstone of mining in Luc Yen, Viet Nam, Gem and Gemstone, Winter 2013, Vol.49, Vol.4 10 Cerny P., Ercit T.S (2005), The classification of granitic pegmatiets revisited, The Canadian Geologist, Vol.43, pp 2005 – 2026 11 Cerny P (1991), Rare – element granitic pegmatites, Part I: Anatomy and internal evolution of pegmatite deposits, Geosience Canada, vol.18, pp 49 67 12 Gordiyenko V.V (1971), Concentrations of Li, Rb, and Cs in potash feldspar and muscovite as criteria for assessing the rare – metal mineralization in granite pegmatites, Inernational Geology Review, pp 134-142 13 Linnen R L., Van Lichtervelde M., Cerny P (2012), Granitic pegmatites as sources of strategic metals, Elements, vol 8, pp 275-280 14 Kesler S E., Gruber P W., Medina P A., Keoleian G A., Everson M P., Wallington T J.(2012), Global lithium resources: Relative importance of pegmatite, brine and other deposits, Ore Geology Reviews , vol 48, pp 55-69 15 Wilson W E (2007), Tourmaline from Minh Tien pegmatit Luc Yen Mining district, Yenbai Province, Vietnam, Mineral Record, vol 38, No 6, pp 453-457 16 www.Minerals.UK.com, British Geological Survey, Lithium, June 2016 17 Glover A.S., RogersW.Z., Barton J.E (2012), Granitic Pegmatites: Storehouses of Industrial minerals, Element, vol 8, pp 269 – 273 18 Simmons W.B., Pezzotta F., Shigley J.E., Beurlen H.(2012), Granitic pegmatites as Sources of colored gemstones, Element, vol 8, pp 281 – 287 19 Linen R.L., Samson I.M., Willams – Jones A.E., Chakhmouradian A.R (2014), Gemochemistry of the rare – element, Nb, Ta, Hf and Zr deposits 20 Didaz P., Emami M.H., Emamian F.(2015), Introduction to the geology and mineralogy of pegmatits located South of Mashhad (first report of Li – bearing pegmatit from Iran), Joural of Tethys, vol 3, No 2, pp 123 – 136 39 21 Ahtola T., Kuusela J., Kapyaho A., Kontoniemi O (2015), Overview of lithium pegmatit exploration in Kaustinen area 2003 – 2012 22 Shand S J (1943), Eruptive Rocks, Their Genesis, Composition, Classification, and Their Relation to Ore-Deposits with a Chapter on Meteorite, John Wiley & Sons, New York 23 Alfonso P., Melgarejo J.C (2003),Geochemistry of feldspars and muscovite in granitic pegmatit from the Cap De Creus Field Catalonia, Spain, The Canadian Mineralogist, vol 41, pp 103 – 116 24 Nguy Tuyet Nhung, Le Thi Thu Huong, Nguyen Thi Minh Thuyet, Tobias Hager, Nguyen Thi Le Quyen, Tran Thi Duyen (2017), An update on tourmaline from Luc Yen, Vietnam, Gem amd Gemology, vol 2, pp 190 – 203 25 Fleet M.E., Deer W.A., Howie R.A., Zussman J (2003), Rock forming minerals: Sheet sillicates 26 Larsen R.B (2002), The distribution of rare - earth elements in K-feldspar as an indicator of petrogenetic processes in granitic pegmatites: examples from two pegmatite fields in southern Norway, The Canadian Mineralogist, vol 40, pp137 - 151 27 Cerny P., Meintzer R., Anderson A (1985), Extreme fractionation in rare element pegmatites: selected examples of data and mechanisms, Canadian Mineralogist, vol 23, pp 381 - 421 28 Simmons W.B (2005), A look at pegmatite classifications Crystallization Processes in Granitic Pegmatites - International Meeting Abstracts - 23rd, Milan, Italy 29 Henry D J., Novak M., Hawtforne F C., Ertl A., Dutrow A., Uher P., Pezzotta F (2011), Nomenclature of the tourmaline-supergroup minerals American Mineralogist, vol 96, pp 895 30 Bradly D., McCauly A (2013), A preliminary deposit model for Lithium – Cesium – Tatalum (LCT) pegmatites 40 31 Bertels A., Behrens H., Holtz F., Schmidt B.C (2015), The effect of lithium on the viscosity of pegmatite forming liquids, Chemical Geology 32 Sokolov M., Martin R.E (2009), A Pb – dominant member of the tourmaline group, Minh Tien granitic pegmatite, Luc Yen district, Vietnam, Estudos Geologicos, vol 19, pp 352-353 33 Stewart D.B (1978), Petrogenesis of lithium – rich pegmatites, American Mineralogist, vol 63, pp 970 – 980 34 Gruber P.W, et al (2011), Global lithium availability A constraint for electric vehicles?, Joural of industrial ecology, vol 15, No 5, pp 760 – 775 35 Các website: https://vi.wikipedia.org/wiki/Liti https://en.wikipedia.org/wiki/Lepidolite http://www.gemselect.com/gem-info/lepidolite/lepidolite-info.php http://geology.com/rocks/pegmatit.shtml 41 ... định dạng tồn nguyên tố liti pegmatit nguyên tố Lục Yên, từ làm sở định hướng cho cơng tác khai thác tuyển khống liti Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu thành phần hóa học đá pegmatit nguyên tố Lục. .. thấy pegmatit nghiên cứu có đặc điểm hóa học đặc trưng cho loại pegmatit nguyên tố với hàm lượng Li cao 3.2 Dạng tồn liti pegmatit nguyên tố vùng Lục Yên Liti pegmatite tồn khoáng vật độc lập dạng. .. với 29 pegmatit nguyên tố Tỷ lệ K/Rb 1,78 12,49, nhỏ 30 phù hợp với pegmatit nguyên tố Bảng 6: Thành phần nguyên tố (%) nguyên tố vi lượng (ppm) microcline pegmatit chứa đá quý vùng Lục Yên Mẫu