Đề tài Một số đặc điểm chất lượng và hệ thống phân loại chất lượng ruby, saphia Việt Nam

LV0043 Mục lục Më ®Çu 3 Ch­¬ng 1. §Æc ®iÓm ®Þa chÊt mét sè má ruby, saphia ®iÓn h×nh cña ViÖt Nam 5 1.1. Tæng quan vÒ c¸c má ruby, saphia ViÖt Nam 5 1.2. §Æc ®iÓm ®Þa chÊt má ruby, saphia An Phó, Lôc Yªn, Yªn B¸i 6 1.2.1. §Æc ®iÓm ®Þa lý tù nhiªn, kinh tÕ nh©n v¨n 6 1.2.2. §Þa tÇng 7 1.2.3. C¸c ®¸ magma x©m nhËp 9 1.2.4. KiÕn t¹o 10 1.2.5. Kho¸ng s¶n 10 1.3. §Æc ®iÓm ®Þa chÊt khu má ruby, saphia Quú Ch©u, NghÖ An 11 1.3.1. §iÒu kiÖn ®Þa lý tù nhiªn, kinh tÕ nh©n v¨n 11 1.3.2. §Þa tÇng 12 1.3.3. C¸c ®¸ magma x©m nhËp 13 1.3.4. KiÕn t¹o 14 1.3.5. Kho¸ng s¶n 15 1.4. §Æc ®iÓm ®Þa chÊt má saphia §¨k N«ng, §¨k Lak 15 Ch­¬ng 2. LÞch sö nghiªn cøu 19 Vïng má Quú Ch©u, NghÖ An 19 Ch­¬ng 3: C¸c ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu 21 3.1. Ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu r¬n ghen nhiÔu x¹ 21 3.2. Ph­¬ng ph¸p Microzond 21 3.3. Ph­¬ng ph¸p kÝnh hiÓn vi ngäc häc 22 3.4. §Ó x¸c ®Þnh mÇu s¾c cña ®¸ quýng­êi ta sö dông c¸c ph­¬ng ph¸p sau 22 3.5. KÝnh lóp 23 3.6. KÝnh hiÓm vi soi næi 23 3.7. §Ìn s¸ng ban ngµy 23 3.8. Bé mµu chuÈn 23 3.9. Th­íc kÑp 24 Ch­¬ng 4. C¬ së khoa häc cña hÖ thèng ph©n cÊp chÊt l­îng ruby, saphia ViÖt Nam 25 4.1. Kh¸i niÖm vÒ c¸c chØ tiªu chÊt l­îng cña ruby, saphia 25 4.2. Ph©n cÊp chÊt l­îng mÇu s¾c 26 4.2.1. Kh¸i niÖm mÇu s¾c 26 4.2.2. C¸c th«ng sè mÇu s¾c 26 4.2.3. C¸c cÊp chÊt luîng mÇu s¾c ruby, saphia 30 4.3. Ph©n cÊp chÊt l­îng ®é tinh khiÕt 34 4.3.1. §Þnh nghÜa 34 4.3.2. C¸c dÊu hiÖu ®é tinh khiÕt cña ®¸ quý mÇu ®· chÕ t¸c 34 4.3.3. C¸c cÊp ®é tinh khiÕt 38 4.4. Ph©n cÊp chÊt l­îng chÕ t¸c 44 4.4.1. KiÓu chÕ t¸c vµ h×nh d¹ng 44 4.4.2. §é c©n ®èi 45 4.4.3. §é hoµn thiÖn 47 4.5. Ph©n cÊp träng l­îng vµ kÝch th­íc 48 4.5.1. Träng l­îng 48 4.5.2. KÝch th­íc 49 4.6. C¸c cÊp chÊt l­îng cña ruby, saphia 49 Ch­¬ng 5. Nh÷ng ®Æc ®iÓm chÊt l­îng chñ yÕu cña ruby, saphia ViÖt Nam 51 5.1. §Æc ®iÓm mÇu s¾c cña ruby, saphia ViÖt Nam 51 5.1.1. VÒ nguyªn nh©n vµ c¬ chÕ t¹o mÇu cña ruby, saphia 51 5.1.2. §Æc ®iÓm mÇu s¾c ruby, saphia Lôc Yªn – Quú Ch©u 53 5.2. §Æc ®iÓm ®é tinh khiÕt cña ruby, saphia ViÖt Nam 60 5.2.1. §Æc ®iÓm ®é tinh khiÕt cña ruby, saphia Lôc Yªn - Quú Ch©u 61 5.3.3. §Æc ®iÓm ®é tinh khiÕt cña saphia miÒn Nam ViÖt Nam 67 Ch­¬ng 6. VÒ hÖ thèng vµ quy tr×nh ph©n cÊp chÊt l­îng ruby, saphia ViÖt Nam 69 6.1. Quy tr×nh ph©n cÊp chÊt l­îng ruby, saphia ®· chÕ t¸c 69 6.2. Quy tr×nh ph©n cÊp chÊt l­îng ruby, saphia th« 74 KÕt luËn 75 Tµi liÖu tham kh¶o 76 Mở đầu Ruby, saphia là một trong những loại đá quý được ưa chuộng nhất và có giá trị cao nhất trong tất cả các loại đá quý. Việt Nam hiện nay được biết đến nh­ mét trong các quốc gia có tiềm năng đá quý rất lớn. Các mỏ ruby, saphia đã được tìm thấy và khai thác ở nhiều nơi trong nước nh­ Lục Yên, Quỳ Châu, Tân Hương, Trúc Lâu, Phan Thiết, Di Linh, Đắk Nông... Khác với nhiều loại khoáng sản mà việc đánh giá chất lượng chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng tối thiểu của tổ phần có Ých và hàm lượng tối đa của tổ phần có hại, chất lượng của đá quý, ngoài các chỉ tiêu trên còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác. Nhìn chung, chất lượng đá quý được phân cấp theo 4 chỉ tiêu: màu sắc, độ tinh khiết, trọng lượng và chất lượng chế tác. Trên cơ sở 4 chỉ tiêu trên, các nước có tiềm năng đá quý như Thái Lan, Myanma,…đều xây dựng một quy trình phân cấp chất lượng phù hợp với các đặc điểm chất lượng đá quý của mình, phục vụ cho công tác khoanh vùng triển vọng và định hướng các hoạt động tìm kiếm điều tra, thăm dò và khai thác đá quý, cũng như các hoạt động nghiên cứu - đào tạo và kinh doanh đá quý. Trên thế giới hiện nay, việc phân cấp chất lượng đá quý được tiến hành theo những quy trình nghiêm ngặt, trong những điều kiện khắt khe về trang thiết bị, về yêu cầu chuyên môn đối với những người làm công tác phân cấp chất lượng và định giá. Với tiềm năng lớn, Việt Nam được đánh giá là một trong những nước có triển vọng về đá quý. Tuy nhiên, cho đến nay thị trường đá quý trong nước vẫn chưa được hình thành, phần lớn đá quý khai thác đều được tiêu thụ ra nước ngoài và chủ yếu theo con đường buôn lậu. Một trong những lý do chủ yếu của tình hình trên là do chóng ta chưa có được những hiểu biết cơ bản về chất lượng và giá trị thực của đá quý, việc định giá đá quý chủ yếu vẫn mang tính kinh nghiệm chủ quan, không có cơ sở khoa học, không theo những quy trình chặt chẽ. Việc đánh giá đúng chất lượng (giá trị) cũng nh­ trữ lượng của các mỏ sẽ là cơ sở cực kỳ quan trọng để xây dựng các đề án khai thác và quyết định các dự án đầu tư khác nhau. Các nghiên cứu về tiềm năng, về đặc điểm địa chất, đặc điểm tinh thể-khoáng vật học và ngọc học ruby, saphia Việt Nam đã được nhiều tác giả đề cập đến, trong khi các đặc điểm chất lượng thì hầu nh­ chưa có công trình nào. Do vậy, với mong muốn góp một phần nhỏ bé vào công việc trên em đã chọn đề tài “Một số đặc điểm chất lượng và hệ thống phân loại chất lượng ruby, saphia Việt Nam”. Nội dung khoá luận được trình bầy trong 6 chương: Chương 1. Đặc điểm địa chất một số mỏ corinđon (ruby, saphia) điển hình của Việt Nam Chương 2. Lịch sử nghiên cứu Chương 3. Phương pháp nghiên cứu Chương 4. Cơ sở khoa học của hệ thống phân cấp chất lượng ruby, saphia Việt Nam Chương 5. Đặc điểm chất lượng ruby, saphia ở Việt Nam Chương 6. Về hệ thống phân cấp chất lượng ruby saphia ở Việt Nam Khoá luận được thực hiện tại bộ môn Địa Hoá - Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên duới sự hướng dẫn nhiệt tình của TS. Nguyễn Ngọc Khôi. Do hạn chế về thời gian và kinh nghiệm nghiên cứu, khoá luận không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo và các bạn. Chương 1. Đặc điểm địa chất một số mỏ ruby, saphia điển hình của Việt Nam 1.1. Tổng quan về các mỏ ruby, saphia Việt Nam Các chỉ tiêu chất lượng của ruby, saphia Việt Nam cũng giống nh­ của ruby, saphia và đá mầu nói chung, đó là mầu sắc, độ tinh khiết, chất lượng chế tác và trọng lượng. Trong số các chỉ tiêu trên, chỉ có mầu sắc, độ tinh khiết và một phần là khả năng chế tác là có những đặc điểm riêng nhất định liên quan đến điều kiện sinh thành của ruby, saphia ở những vùng mỏ cụ thể (đặc điểm đá vây quanh, đặc điểm cấu trúc mỏ, kiểu nguồn gốc...), còn chỉ tiêu trọng lượng thì hoàn toàn giống như ở các nước khác. Ruby, saphia trên thế giới đã được phát hiện và khai thác từ rất lâu và ở nhiều nước trên thế giới, trong đó có những mỏ đã nổi tiếng hàng trăm năm nay và chủ yếu tập trung ở các nước trong khu vực Nam-Đông Nam Á như Ên Độ, Sri Lanka, Myanma, Thái Lan, Camphuchia, Trung quốc. Mỏ đá quý ruby, saphia của Việt Nam được phát hiện đầu tiên ở Lục Yên và bắt đầu được khai thác từ năm 1989. Vào đầu những năm 90 một loạt các mỏ khác được phát hiện và khai thác ở nhiều vùng khác nhau nh­ Quỳ Châu (Nghệ An), Ma Lâm, Đá Bàn (Bình Thuận), Đak Nông (Đak Lak), Tân Hương, Trúc Lâu (Yên Bái)... Ruby, saphia được phát hiện ở nhiều nơi và phân bố trong các khu vực có đặc điểm địa chất khác nhau, nhưng cũng như ở các nước khác trong khu vực và trên thế giới các tập trung ruby, saphia có chất lượng ngọc, đạt giá trị thương phẩm thì chỉ được thành tạo trong những điều kiện địa chất nhất định, bị chi phối bởi các điều kiện môi trường thành tạo như: đá vây quanh, điều kiện hoá lý của môi trường, các yếu tố cấu trúc địa chất... Ở Việt Nam mặc dù ruby, saphia được phát hiện ở nhiều nơi nhưng mới chỉ khai thác ở một số nơi là Quỳ Châu (Nghệ An), Tân Hương, Trúc Lâu, Lục Yên (Yên Bái), Đak Nông (Đak Lak)..., trong đó điển hình là các mỏ Lục Yên, Quỳ Châu và Đăk Nông. 1.2. Đặc điểm địa chất mỏ ruby, saphia An Phú, Lục Yên, Yên Bái 1.2.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn Khu vực nghiên cứu Lục Yên thuộc vùng Tây Bắc-Bắc Bộ. Diện tích phân nghiên cứu cách Hà Nội gần 279 km về phía Tây Bắc, cách biên giới Việt -Trung 75 km có toạ độ địa lý: 104039`40``- 104052`20`` kinh độ Đông. 21056`20`` - 22010` vĩ độ Bắc. Lục Yên là một vùng rừng núi có nhiều núi cao hiểm trở hàng trăm đến hàng nghìn mét kéo dài theo phương Đông Bắc- Tây Nam. Các thung lũng nằm xen giữa núi là các thung lòng karstt khép kín, kéo dài hàng trăm cây số, rộng đến hàng trăm mét. Hai bên sườn thung lũng là những dãy núi cao, vách đá nởm chởm có dạng địa hình karst rõ rệt, độ chênh lệch giữa bề mặt thung lũng và các đỉnh núi là hàng trăm đến hàng nghìn mét. Địa hình phân cách mạnh mẽ và phức tạp sông suối phát triển theo hai phương Tây Bắc - Đông Nam và Tây Nam - Đông Bắc. Các sông suối nhỏ hẹp, dốc lởm chởm về mùa khô Ýt nước, về mùa mưa lưu lượng nước tăng nhanh. Trong thung lũng trước núi, nước chỉ có vào mùa mưa. Ở khu vực phát triển địa hình karst thường gặp hiện tượng chảy ngầm . Thảm thực vật trong vùng phát triển rất đa dạng. Khí hậu trong vùng chia thành hai vùng rõ rệt. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, lượng mưa trung bình 300 mm. Một số nơi sảy ra mưa đá, nhiệt độ trung bình là 250C-320C có ngày nóng tới 400C. Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, thường có mưa rầm kéo dài, lượng mưa không đáng kể, từ 500-1000 mm, nhiệt độ thấp nhất nhiều khi đến 30C. Do lượng mưa trung bình nhỏ, suối thường khô cạn. Lục Yên có sự chênh lệch nhiệt độ giữa ban ngày và ban đêm lớn, có những trận gió lớn và quàng phong không rõ nguyên nhân. Những cơn mưa lớn trong vùng thường gây lụt ảnh hưởng tới giao thông, không an toần cho quá trình khai thác mỏ. Huyện Lục Yên gồm các xã Minh Tiến, Khoan Thống, Liếu Đô An Phú... có độ cao từ 300-700 m từ Yên Bái đến huyện lỵ Lục Yên đi theo hướng Bắc dọc theo quốc lộ 70, qua cầu Tô Mậu (qua sông chảy khoảng 70 km). Nhìn chung, đường đi tới huyện Lục Yên là thuận tiện nhưng đường đi tới các khu má An Phó, Khoan Thống... phải đi qua nhiều rốc cao, suối nên đi lại rất khó khăn. Dân cư thưa thớt phân bố không đều chủ yếu là dân tộc Tày, Nùng, Dao. Ngoài huyện lỵ, có người kinh sống tập trung ở thị trấn Lục Yên làm công chức, dịch vụ và buôn bán vàng bạc đá quý. Dân cư sống tập trung ở thị trấn và dọc theo các tuyến đường giao thông liên huyện các khu mỏ hoặc liên xã thành các bản làng từ vài trăm đến vài nghìn người. Kinh tế địa phương chủ yếu là nông nghiệp, trồng cây lương thực lúa, ngô, khoai, sắn và các cây ăn quả, nghề nghiệp phụ là khai thác gỗ , đánh cá và khai thác vàng bạc đá quý, quăng pyrit. Kinh tế tự cung tự cấp là chủ yếu, công nghiệp khai thác khoáng sản đang phát triển. Các xã đều có trường phổ thông cơ sở, hợp tác xã nông nghiệp. Hợp tác xã mua bán, trạm y tế. Hàng hoá phục vụ cho nông nghiệp còn thiếu thốn và khan hiếm, công tác xã hội và trật tự an ninh trong vùng khá tốt. Trình độ dân trí thấp, còn nhiều người mù chữ . Về vị trí địa chất, vùng mỏ nằm tại phần mút phía Đông Nam đới Sông Lô, nơi lộ ra các đá biến chất tuổi cổ nhất của đới này. 1.2.2. Địa tầng Các tác giả nhóm tờ bản đồ địa chất Đoan Hùng-Yên Bình tỷ lệ 1/50.000 phân chia hệ tầng Sông Chảy trước đây thành 2 phân vị thạch địa tầng: Hệ tầng Thác Bà (PR3-C1tb) và hệ tầng An Phó (PR3-C1ap). -Hệ tầng Thác Bà (PR3-C1tb) Cấu thành hệ tầng Thác Bà là đá phiến thạch anh mica (mica thạch anh) bị micmatít hoá, gneis hoá và quarzit mica. Căn cứ vào đặc điểm thạch học, vị trí của các đá trong mặt cắt địa tầng có thể chia thành 2 tập. Tập 1 chủ yếu gồm đá phiến thạch anh 2 mica (2 mica thạch anh) xen kẹp lớp đá phiến thạch anh biotit (hoặc muscovit) thường bị micmatit hoá với các mức độ khác nhau và gneis hoá (gneis 2 mica, gneis muscovit hoặc biotit) có xen kẹp các lớp thấu kính vôi hoặc quarzit. Tập 2 có thành phần chủ yếu là quarzit, quarzit sericit có xen kẹp các lớp mỏng, thấu kính mỏng đá phiến thạch anh mica (mica thạch anh). -Hệ tầng An Phó (PR3-C1ap) Lé ra trên phạm vi vùng mỏ với diện lộ tương đối lớn, phát triển chủ yếu ở phần trung tâm và tạo thành một vài chỏm nhỏ rải rác phía Đông Bắc. Cấu thành hệ tầng An Phú chủ yếu là đá hoa canxit có xen đá hoa đolomit, thường có chứa phlogopit, fucsit, graphit. -Trầm tích Đệ tứ (Q) Hình 1.1. Sơ đồ địa chất vùng mỏ Lục Yên, Yên Bái Phủ trực tiếp trên các đá biến chất hệ tầng Thác Bà và hệ tầng An Phú là các trầm tích bở rời tuổi Đệ tứ, bao gồm các trầm tích aluvi của các sông suối, các aluvi của các thung lòng karst, các thung lũng trên sườn núi và các trầm tích bở rời, sườn tích trên các sườn đồi, sườn núi. Các trầm tích này chính là những thành tạo có chứa đá quý sa khoáng. 1.2.3. Các đá magma xâm nhập -Phức hệ PiaMia (((PZ2 pm) Tạo thành các khối nhỏ ở An Phú, thường nằm tại ranh giới giữa đá hoa hệ tầng Chiêm Hoá và granit phức hệ Phia Bioc, các đá kiềm phức hệ Phia Ma bao gồm: granosyenit hornblend granat và granosyenit pyroxen... có ranh giới tiếp xúc không rõ ràng. Granosyenit pyroxen: Đá hạt nhỏ đến vừa, màu xám sáng, có chấm màu lục. Kiến trúc porphir trên nền hạt nhỏ, bán tự hình; cấu tạo khối. Thành phần chủ yếu là felspat kali (75%) có dạng hạt tha hình, hạt vừa đến nhỏ, phân bố đều; thạch anh (20%) dạng hạt méo mó, thành đám nhỏ nằm xen với fenspat kali, pyroxen (egyrin ?), có dạng lăng trụ ngắn hoặc dài. Ngoài ra còn có plagioclas (3%), apatit, sphen... Granosyenit hornblend granat: Đá hạt vừa đến nhỏ, màu xám sáng có những chấm lục nâu; cấu tạo khối. Thành phần chủ yếu là fenspat kali (83%) có dạng hạt tha hình; thạch anh hạt vừa đến nhỏ, phân bố đều trong đá; hornblend có dạng lăng trụ ngắn hoặc dài; granat dạng hạt nhỏ méo mó, nằm đơn lẻ. Khoáng vật phụ có apatit, sphen. -Phức Hệ Phia Bioc ((T3 n pb) Trong vùng mỏ, các đá granit biotit, granit hai mica, granit muscovit tạo thành các khối nhỏ rải rác. Các mạch aplit, pegmatit nằm gần các khối granitoid, xuyên trong đá phiến thạch anh 2 mica và trong đá hoa hệ tầng Chiêm Hoá thường có kích thước nhỏ, chiều dày mạch từ 3 - 4 centimet đến 3 - 4 dm, dài vài dm đến vài chục mét, đôi nơi bị greisen hoá. Các đá granit biotit, granit hai mica, granit muscovit có dạng hạt nhỏ đến vừa và sáng màu, thường có kiến trúc bán tự hình đến kiến trúc porphia; cấu tạo khối đến định hướng yếu. Thành phần gồm fenspat kali dạng hạt tha hình méo mó (55 - 65%), có một số chỗ bị anbit hoá yếu; plagioclas dạng hạt, tấm nhỏ tự hình có song tinh liên phiến (5 - 10%), thạch anh (25 - 30%), biotit + muscovit dạng vảy nhỏ đến vừa (3 - 7%). Khoáng vật phụ gồm apatit, zircon, casiterit, monasit. Ngoài ra còn gặp một vài mẫu đá có thành phần thạch anh < 25%, có thể xem đó là granosyenit. Pegmatit, aplit kích thước nhỏ, nằm rải rác. Ngoài ra còn có một số mạch nhỏ felspat thạch anh bị greisen hoá mạnh. Về mặt thạch hoá, các đá thuộc phức hệ PiaBioc thuộc loại thấp nhôm (Al 0,5), cao canxi (Ca > 0,3), K2O>Na2O (thuộc loạt kiềm-vôi, chuyển sang á kiềm). 1.2.4. Kiến tạo - Các cấu trúc kiến tạo Vùng mỏ ở phần mút phía Nam đới tướng cấu trúc Sông Lô thuộc hệ uốn nếp Việt Bắc, nằm trên khối cấu trúc An Phú với các phức hệ thạch kiến tạo cấu thành là các đá biến chất tướng amphibolit epiđot bị uốn nếp, biến vị mạnh mẽ ở phần dưới và đá hoa, đá phiến biến chất ở phần trên. Cấu trúc này là một cấu trúc uốn nếp tương đối phức tạp, có dạng một phức nếp lõm với các nếp uốn thứ cấp và các đứt gãy phá huỷ hai bên cánh. Kiến tróc ban đầu của đới nói chung, trong phạm vi khối cấu trúc nói riêng, bị các quá trình kiến sinh sau này làm biến cải và phức tạp hoá. -Đứt gẫy Khống chế bình đồ kiến trúc hiện đại của khối cấu trúc là các hệ thống đứt gẫy phương Tây Bắc-Đông Nam: hệ thống đứt gãy sông Chảy và hệ thống đứt gãy Sông Lô, quy mô khá lớn, đóng vai trò đứt gãy phân đới. Đầu tiên là hệ thống đứt gãy phương Tây Bắc-Đông Nam sinh thành và hoạt động kéo dài qua nhiều thời kỳ địa chất, sau đó các hệ thống đứt gãy Đông Bắc-Tây Nam và á kinh tuyến trong vùng hoạt động phá huỷ, kéo theo các hoạt động magma xâm nhập mafic - kiềm tuổi paleozoi muộn. 1.2.5. Khoáng sản Trong vùng nghiên cứu các khoáng sản có ý nghĩa công nghiệp bao gồm: + Vàng: Trong khu vục, tồn tại ở dạng sa khoáng và phân bố ở nhiều nơi. Hầu hết các thung lũng chứa sa khoáng vàng đã được dân khai thác (Lâm Đồng, Khoang Thống và Khau Trung ..). + Vật liệu xây dựng bao gồm đá vôi ở xã Kim Anh, An Phú; cát sỏi xây dựng ở MinhTiến; đolomit ở Nà Khà, Mỹ Gia, tập trung chủ yếu ở trong đá vôi bị hoá đá của hệ tầng An Phó (PR3-
ab), thường lộ thành dải nằm trong đá vôi bị hóa đá, kéo dài 1-2 km rộng 50 m. + Đá quý: bao gồm corinđon (ruby, saphia), spinen, tuamalin..., trong đó quan trọng nhất là ruby và saphia. Đá quý được tìm thấy trong các thành tạo gốc cũng nh­ các thành tạo sa khoáng. 1.3. Đặc điểm địa chất khu má ruby, saphia Quỳ Châu, Nghệ An Khu má ruby, saphia Quỳ Châu thuộc vùng mỏ đá quý Nghệ An, được phát hiện năm 1990. Khu mỏ gồm có 2 mỏ là mỏ ruby - saphia Đồi Tỷ, mỏ ruby - saphia Bãi Triệu và hàng loạt các điểm quặng quy mô nhỏ bé hơn. Về vị trí địa chất, khu mỏ nằm tại phần rìa phía đông nam vòm nâng Bù Khạng, giáp giới với đứt gẫy đường 48. 1.3.1. Điều kiện địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn Vùng mỏ Quỳ Châu nằm ở phía Tây Bắc tỉnh Nghệ An cách thủ đô Hà Nội khoảng 200 km về phíaTây Nam, trải rộng trên diện tích khoảng 27 km2 thuộc xã Châu Bình huyện Quỳ Châu và một phần xã Yên Hợp thuộc huyện Quỳ Hợp. Khu mỏ giới hạn trong ô toạ độ địa lý : 19027’49’’+ vĩ độ Bắc và 105012’16’’- 105017’52’’ kinh độ Đông. Khí hậu trong vùng có hai mùa rõ rệt, mùa nóng và mùa lạnh. Mùa nóng mưa nhiều kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10 dương lịch, nhiệt độ trung bình từ 25-300 có lúc lên cao nhất 36-400. Lượng mưa cao nhất 4500 mm, có năm tới 6877 mm, thường có mưa bão và lũ lụt lớn. Mùa này thỉnh thoảng có gió bão thổi từ Lào gây nóng và khô khó chịu. Mùa lạnh Ýt mưa kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Nhiệt độ thay đổi từ 18- 190, ở một số nơi vùng núi có khi 3-50, có gió mùa Đông Bắc, lượng mưa thấp nhất là 120 mm. Nhìn chung các dòng sông ở đây đều hẹp, lưu lượng và tốc độ chảy thất thường gây ra lò lụt. Mạng lưới sông chính chi phối mạng lưới thuỷ văn vùng này là hệ thống sông Hiếu. Giao thông vận tải trong vùng chưa được phát triển. Từ quốc lộ 1A đi vào có đường 48: Yên Lý- Nghĩa Đàm – Quỳ Châu –Quế Phong, và đi ôtô đến Bản Chiềng. Nói chung các con đường được rải nhựa hoàn chỉnh, tiện lợi cho việc đi lại vận chuyển của nhân dân. Nằm vào vùng rẻo cao thuộc phía tây của Tổ quốc, vùng mỏ Quỳ Châu có nhiều dân tộc khác nhau sinh sống, đông nhất là người kinh rồi đến người Thổ. Tập trung thành những làng xã ở đồng bằng hay các triền sông lớn. Nguồn sống chủ yếu của các dân tộc là sản xuất nông nghiệp. Ngoài ra còn sản xuất một số nghề phụ khai thác lâm sản, khoáng sản. Công nghiệp khai thác khoáng sản trước đây chỉ mang tính tự phát, khai thác một số mỏ : Antimoan Tà Sỏi, than Việt thái, đồng Lương Sơn, chì kẽm Bao Tre. Những mỏ này đã ngừng khai khác từ rất lâu, những năm gần đây, loại hình công nghiệp này phát triển rầm rộ có sự quản lý, tổ chức của nhà nước dưới hình thức các xí nghiệp, công ty... đã thúc đẩy thương nghiệp trong vùng phát triển, tạo điều kiện hai miễn xuôi ngược trao đổi liên hệ với nhau. Nhờ đó mà kinh tế trong vùng đã có những bước tiến đáng kể. Về mặt địa chất khu mỏ nằm tại phần rìa phía Đông Bắc vòm nâng Bù Khạng, giáp với đứt gãy đường 48. 1.3.2. Địa tầng -Hệ tầng Bù Khạng (PR3- C1 bk) Hệ tầng phân bố ở nhân phức nếp lồi Bù Khạng, trục có phương tây bắc-đông nam. Các đá biến chất được xếp vào hệ tầng Bù Khạng lộ ra rất phổ biến, chiếm phần lớn diện tích khu mỏ, phía đông bắc bị giới hạn bởi đứt gãy đường 48. Theo mức độ biến chất, có thể chia làm hai phân hệ tầng. Phân hệ tầng dưới (PR3- C1 bk1): Lé ra tại trung tâm khu mỏ và kéo dài về phía tây bắc, bao gồm hai tập: +Tập 1: Đá phiến mica-silimanit có anmanđin và plagioclas, cấu tạo dạng dải, dạng gneis hoặc phân phiến, xen một vài lớp plagiogneis mica silimanit. Đá bị vò nhàu mạnh mẽ, có biểu hiện micmatit hoá dạng thấu kính, granit hoá nằm theo líp. +Tập 2: Đá phiến thạch anh 2 mica có plagioclas-silimanit-granat xen plagioclas-silimanit-mica. Các đá bị micmatit hoá mạnh, phổ biến micmatit dạng ruột, dạng th