Luận án tiến sĩ: Đặc điểm quặng hóa sericit hệ tầng Đồng Trầu vùng Sơn Bình, Hà Tĩnh và khả năng sử dụng

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. Tính cấp thiết của đề tài luận án. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài luận án. Nhiệm vụ của đề tài.

Đối tượng, phạm vi nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. Các luận điểm bảo vệ. Các điểm mới của luận án.

Cơ sở tài liệu. Cấu trúc luận án. Nơi thực hiện đề tài luận án. CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT VỀ CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHU VỰC HƯƠNG SƠN.

VỊ TRÍ VÙNG NGHIÊN CỨU TRONG BÌNH ĐỒ CẤU TRÚC KHU VỰC 7 1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN SERICIT. Sơ lược lịch sử nghiên cứu địa chất và khoáng sản sericit khu vực Hương Sơn - Hà Tĩnh. Các công trình nghiên cứu điển hình.

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC. NHỮNG TỒN TẠI CẦN NGHIÊN CỨU VỀ SERICIT VÙNG SƠN BÌNH. CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SERICIT. CƠ SỞ LÝ LUẬN NGHIÊN CỨU SERICIT.

Khái quát về sericit. Nguồn gốc sericit. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SERICIT. Phương pháp tổng hợp, xử lý các tài liệu liên quan.

Phương pháp khảo sát địa chất. Phương pháp nghiên cứu thành phần vật chất. Phương pháp nhiệt độ đồng hóa bao thể .Phương pháp xác định tuổi tuyệt đối. Phương pháp đánh giá nghiên cứu chất lượng, đặc tính công nghệ của sericit.

CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT QUẶNG HÓA SERICIT VÙNG SƠN BÌNH VÀ CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT QUẶNG HÓA SERICIT VÙNG SƠN BÌNH44 3. Đặc điểm phân bố sericit. Đặc điểm hình thái, kích thước các khu quặng sericit.

Đặc điểm biến đổi thành phần trong đới chứa quặng sericit. CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ QUẶNG HOÁ SERICIT SƠN BÌNH. Yếu tố thạch địa tầng. Yếu tố magma.

Yếu tố cấu trúc - đứt gãy phá hủy. CHƯƠNG 4 ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT VÀ ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO SERICIT VÙNG SƠN BÌNH. ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT QUẶNG SERICIT VÀ ĐÁ PHUN TRÀO BỊ BIẾN ĐỔI CỦA HỆ TẦNG ĐỒNG TRẦU .1 Đặc điểm thành phần khoáng vật. Đặc điểm thành phần hóa học.

ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO SERICIT KHU VỰC SƠN BÌNH. Tính chất của dung dịch nhiệt dịch ban đầu. Nhiệt độ tạo khoáng sericit. Thời gian tạo khoáng.

CHƯƠNG 5 ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG SERICIT VÙNG SƠN BÌNH. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG VÀ YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM SERICIT. Tình hình sử dụng sericit. Yêu cầu chất lượng sản phẩm sericit.

ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG SERICIT SƠN BÌNH. Đặc điểm thành phần khoáng vật. Đặc điểm thành phần hóa học. Thành phần độ hạt và phân bố kim loại trong sericit Sơn Bình.

TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ KHẢ NĂNG TUYỂN TÁCH SERICIT VÙNG SƠN BÌNH. Thí nghiệm công nghệ tuyển quặng sericit nguyên khai. Nghiên cứu dạng tồn tại của khoáng vật gây màu trong tinh quặng sericit. Nghiên cứu dạng tồn tại của các nguyên tố kim loại.

Kết quả tuyển quặng sericit nguyên khai vùng Sơn Bình. KHẢ NĂNG SỬ DỤNG SERICIT SƠN BÌNH. Lĩnh vực sản xuất gốm sứ. Lĩnh vực sản xuất polyme.

Lĩnh vực sản xuất sơn. Lĩnh vực sản xuất mỹ phẩm. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ.

TÀI LIỆU THAM KHẢO. 120 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 vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3. Kết quả phân tích đồng vị U-Pb các hạt zircon trong mẫu Gr. Nhiệt độ đóng của một số khoáng vật trong hệ phân rã .Kết quả tuổi K-Ar xác định cho khoáng vật muscovit trong đá granit phức hệ Sông Mã.Thành phần khoáng vật của quặng sericit vùng Sơn Bình.

Kết quả phân tích thành phần hóa học các nguyên tố chính trong quặng sericit vùng Sơn Bình. Thành phần hóa học của đátuf ryolit và sericit vùng Sơn Bình. Kết quả phân tích tuổi K-Ar khoáng vật sericit vùng Sơn Bình. Chất lượng một số sản phẩm bột sericit thương mại trên thế giới.

Sản phẩm sericit dùng trong công nghiệp giấy, sơn, chất phủ .Sản phẩm sericit sử dụng trong công nghiệp sơn, nhựa, cao su của hãng Mineral and Pigmen Solutions, Inc. Sản phẩm sericit sản xuất tại Trung Quốc theo tiêu chuẩn Đức của hãng Chuzou Grea Minerals Co.Itd theo phương pháp ướt. Sản phẩm sericit sản xuất tại Trung Quốc theo tiêu chuẩn Đức của hãng Chuzou Grea Minerals Co. theo phương pháp khô.

Hàm lượng khoáng vật chính trong mẫu quặng sericit Sơn Bình. Kết quả phân tích ICP thành phần hóa học mẫu nghiên cứu .Thành phần hóa học đơn khoáng sericit Sơn Bình. Kết quả phân tích mẫu độ hạt sericit nguyên khai. Thành phần hóa học và phân bố theo cấp hạt.

Kết quả phân tích hấp thụ nguyên tử 10 chỉ tiêu. Kết quả xử lý thống kê tương quan cặp giữa các nguyên tố. Kết quả thí nghiệm nghiền chà xát chọn lọc phân đoạn. Kết quả thí nghiệm phân cấp xyclon thuỷ lực.

Thành phần hóa học chính trong mẫu nghiên cứu tuyển nổi. Thành phần hóa học chính trong sản phẩm sericit sau nghiền và phân cấp ở cấp hạt <10µm. Kết quả phân tích thành phần hóa học bột sericit sau phân cấp. Hàm lượng các oxyt trong quặng sericit nguyên khai.

Hàm lượng các oxyt trong quặng sericitsau tuyển. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất gốm sứ cao cấp. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất gốm sứ vệ sinh. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất gạch men mài.

Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất gạch ceramic. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất polyme. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất epoxy. Kết quả sử dụng sericit Sơn Bình để sản xuất sơn vô cơ chịu nhiệt.

113 viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1. Sơ đồ vùng Sơn Bình, Hương Sơn trong bình đồ cấu trúc khu vực [18]. Sơ đồ địa chất khu vực Hương Sơn, Hà Tĩnh và mặt cắt địa chất (theo đường AB). Đồ thị tổng hàm lượng kiềm trên silic của tuf [48].

Mô hình cấu trúc mạng tinh thể sericit (trái). Sơ đồ địa chất và phân bố sericit vùng Sơn Bình. Mặt cắt địa chất khu I mỏ quặng sericit Sơn Bình (Tham khảo có sửa chữa từ [20]). Mặt cắt địa chất khu II mỏ quặng sericit Sơn Bình (Tham khảo có sửa chữa từ [20]).

Mặt cắt địa chất qua khu III mỏ quặng sericit Sơn Bình (Tham khảo có sửa chữa từ [20]). Biểu đồ đẳng thời và tuổi 206Pb/238U Zircon cho khối granit phức hệ Sông Mã với tuổi trung bình 139±0. Cấu tạo C-S quan sát được trong mẫu lát mỏng; N(+). Cấu tạo dạng mắt theo ban tinh bị cà nát; N(+),.

Cấu tạo đới đứt gãy nghịch. Mặt cắt qua đới quặng sericit khu I. Mặt cắt qua đới quặng sericit khu III. Phát hiện các khoáng vật trong quặng sericit sử dụng phương pháp phân tích XRD.

Đường màu đỏ - đường của mẫu chuẩn sericit,. Biểu đồ so sánh hàm lượng Al2O3 của ryolit Đồng Trầu và sericit 80 Hình 4. Biểu đồ so sánh hàm lượng K2O của ryolit Đồng Trầu và sericit. Giản đồ độ bền khoáng vật trong hệ K2O-A12O3-SiO2.

86 ix DANH MỤC CÁC ẢNH Ảnh 1. Đá phun trào của hệ tầng Đồng Trầu vùng Sơn Bình. Đá phun trào của hệ tầng Đồng Trầu vùng Sơn Bình. Đá phun trào của hệ tầng Đồng Trầu vùng Sơn Bình.

Tuf ryolit nghèo ban tinh bị phân phiến khá mạnh.Tuf ryolit bị biến đổi sericit(Ser)hóa.Đá tuf ryolit bị sericit hóa yếu. 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. Đá ryolit bị biến đổi sericit. Ban tinh thạch anh (Q).

Đá tuf bị biến đổi sericit hóa, biotit hóa.Kiến trúc mảnh đá. Đá granit phức hệ Sông Mã vùng Sơn Bình có màu xám sáng. Đá granit Sông Mã vùng Sơn Bình có kiến trúc dạng porphyr. Quặng sericit tại moong khai thác khu I.

Quặng sericitSơn Bình tại moong khai thác khu III. Sericit (Ser) dạng vảy mỏng phân bố thành đám nhỏ. Sericit (Ser) tập hợp thành dải, mạch phân bố định hướng. Hai thế hệ thạch anh trong quặng sericit.

Pyrit (Py) dạng hạt tự hìnhvà vi hạt tha hình xâm tán trên nền đá,. Tuf ryolit bị biến đổi sericit hóa. Hạt feldspat (Fs) bị thay thế gặp mòn bởi (Ser) sericit vảy nhỏ; .Sericit (Ser) dạng dải phân bố định hướng song song .Thạch anh thế hệ 2(Q2) nằm trong tập hợp. Ranh giới đá ryolit bị biến đổi sericit hóa.

Đá ryolit bị biến đổi sericit hóa yếu. Các đá bị sericit hóa trung bình. Các đá bị sericit hóa mạnh:. Quặng sericit Sơn Bình trong đới biến đổi sericit hóa triệt để.

Các đá bị sericit hóa triệt để. Hình thái các loại bao thể trong thạch anh đồng tạo quặng. Các nguyên tố kim loại trong quặng sericit Sơn Bình. 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.