Nghiên cứu nguồn gốc hình thành khoáng hoá liti tại khu vực Ba Tơ, tỉnh Quảng Ngãi

Tại Việt Nam, nghiên cứu về pegmatit chứa liti còn khá mới mẻ, chủ yếu tập trung tại khu mỏ La Vi (Ba Tơ, Quảng Ngãi), nơi đã được cấp phép khai thác khoáng sản này phục vụ sản xuất pin cho ngành ô tô điện. Tuy nhiên, các quan điểm trước đây về nguồn gốc hình thành các thân pegmatit này còn nhiều khác biệt. Một số giả thiết cho rằng chúng là sản phẩm kết tinh phân đoạn từ magma granit, trong khi ý kiến khác nghiêng về khả năng biến đổi nhiệt dịch hoặc biến chất muộn dạng greisen - anbitit hóa. Sự không thống nhất này là trở ngại lớn trong việc đánh giá trữ lượng và việc mở rộng tìm kiếm tiềm năng khoáng sản liti trong khu vực Ba Tơ nói riêng cũng như rìa địa khối Kon Tum nói chung.

Nhằm làm sáng tỏ vấn đề nêu trên, TS. Trần Việt Anh và nhóm nghiên cứu Viện Địa chất (nay là Viện Các khoa học Trái đất) - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã triển khai đề tài: “Đặc điểm địa hóa, nguồn gốc và quá trình thành tạo khoáng hóa Liti khu vực Ba Tơ, Quảng Ngãi, Việt Nam” (mã số VAST05.02/22-23).

Ranh giới tiếp xúc giữa đá Granit phức hệ Sa Huỳnh và đá biến chất phức hệ Kannack

Theo chia sẻ của TS. Trần Việt Anh: Mặc dù các thành tạo pegmatit granit chứa liti phân bố khá rộng tại Việt Nam, song lĩnh vực này còn chưa nhận được sự quan tâm nghiên cứu tương xứng. Nhiều năm qua, chỉ có một số ít công trình công bố liên quan đến khoáng hóa liti. Trong đó, năm 1971, cố PGS.TS. Đỗ Thị Vân Thanh (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội) đã đề cập khoáng hoá liti trong pegmatit tại khu vực Phú Thọ. Tiếp đó, năm 2004, PGS.TS. Ngụy Tuyết Nhung và cộng sự (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội) đã nghiên cứu về các thân pegmatit mang liti dọc theo đới khâu Sông Hồng. Những ghi nhận đó cho thấy tiềm năng của loại hình khoáng sản này đã được nhận biết từ lâu nhưng vẫn còn thiếu các nghiên cứu hệ thống để làm rõ quy luật phân bố và nguồn gốc thành tạo, những yếu tố đóng vai trò then chốt trong việc định hướng điều tra, đánh giá và khai thác hiệu quả tài nguyên liti trong tương lai.

Năm 2023, Bộ Tài nguyên và Môi trường (nay là Bộ Nông nghiệp và Môi trường) đã phê duyệt nhiệm vụ khoa học: “Nghiên cứu nguồn gốc, điều kiện hình thành và quy luật phân bố tài nguyên Liti ở Việt Nam”. Tuy nhiên, theo TS. Trần Việt Anh: Mức độ đầu tư vẫn còn khiêm tốn so với vai trò chiến lược của loại khoáng sản quan trọng này. Điều này cho thấy, việc nghiên cứu chuyên sâu về nguồn gốc, tiềm năng và quy luật phân bố của liti trong các đới cấu trúc kiến tạo trên lãnh thổ Việt Nam là hết sức cần thiết.

Hướng đến mục tiêu đó, nhóm của TS. Trần Việt Anh đã triển khai nghiên cứu với cách tiếp cận liên ngành. Qua quá trình nghiên cứu, kết quả về địa hoá, địa niên đại và khoáng vật của đề tài đã xác định: Nguồn gốc hình thành pegmatit chứa liti, một trong những loại khoáng sản then chốt trong công nghệ năng lượng xanh; Phân loại hệ pegmatit LCT (liti, xêsi và tantan) tại khu vực mỏ La Vi (Ba Tơ, Quảng Ngãi) thành 4 phụ nhóm khác nhau, dựa trên tổ hợp khoáng vật cộng sinh, thông qua phân tích thạch học, hóa học và đồng vị.

Đá granit phức hệ Sa Huỳnh bị phong hóa tại khu vực khảo sát

Đáng chú ý, khi phân tích tuổi tuyệt đối bằng phương pháp U-Pb (một trong những kỹ thuật xác định tuổi địa chất tuyệt đối lâu đời và chính xác nhất hiện nay) đã cho thấy, cả granit và pegmatit đều hình thành đồng thời vào khoảng 250 triệu năm trước. Tuy nhiên, sai khác rõ rệt về thành phần nguyên tố hiếm và tỷ lệ đồng vị đã chỉ ra, pegmatit nhiều khả năng không liên quan trực tiếp tới granit. Thay vào đó, các dấu hiệu địa hóa đã chứng minh pegmatit được hình thành từ sự nóng chảy từng phần của trầm tích biến chất. Mô hình nguồn gốc mới không chỉ làm rõ cơ chế thành tạo pegmatit chứa liti mà còn là cơ sở khoa học để mở rộng khu vực thăm dò sang các vùng có điều kiện địa chất tương đồng.

Biểu đồ tuổi đồng vị U-Pb trong khoáng vật columbit chứa tantan tách ra từ pegmatit khu vực nghiên cứu

Trên cơ sở đó, nhóm nghiên cứu đã xây dựng cơ sở dữ liệu địa chất và khoáng vật học đầy đủ, có hệ thống cho khu mỏ La Vi, bao gồm sơ đồ khoáng hóa tỷ lệ 1:50.000 và các số liệu phân tích chi tiết bằng phương pháp hiện đại như LA-ICP-MS để phân tích nguyên tố vi lượng trong mẫu khoáng vật với độ chính xác cao và hệ thống đồng vị đa phần tử, giúp xác định tỷ lệ đồng vị và nguồn gốc địa chất của khoáng vật. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trong bài báo trên tạp chí LITHOS thuộc danh mục SCIE.

“Chúng tôi đã sử dụng cách tiếp cận đa chiều để giải mã một trong những câu hỏi còn bỏ ngỏ của khoa học địa chất Việt Nam về nguồn gốc thực sự của các thân pegmatit chứa liti tại rìa địa khối Kon Tum. Kết quả cho thấy các thân pegmatit tại khu mỏ La Vi nhiều khả năng không phải sản phẩm kết tinh phân đoạn từ magma granit như giả thiết trước đây. Nếu giả thiết này được khẳng định rõ ràng hơn thì đây có thể là cơ sở khoa học quan trọng để mở rộng định hướng thăm dò liti tại Việt Nam theo tiêu chí địa chất cụ thể và thực tế hơn”, TS. Trần Việt Anh chia sẻ thêm.

Những kết quả nghiên cứu đã góp phần làm rõ tiềm năng tài nguyên liti, mở ra hướng mới trong việc tìm kiếm, đánh giá và quản lý hiệu quả các loại khoáng sản hiếm, phục vụ phát triển kinh tế xanh, tuần hoàn và bền vững. Đáng chú ý, loại hình pegmatit LCT được xác định tại khu vực Quảng Ngãi không chỉ giàu liti mà còn chứa các nguyên tố có giá trị kinh tế cao khác như berili và đất hiếm nhẹ (điển hình là lantan), là những khoáng sản đi kèm có ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghệ cao. Từ những kết quả đã đạt được, nhóm mong muốn được tiếp tục đầu tư để mở rộng phạm vi nghiên cứu và đánh giá đối với các kim loại hiếm đi kèm với liti tại khu vực, góp phần cung cấp cơ sở khoa học nhằm khai thác hợp lý và định hướng phát triển bền vững các nguồn tài nguyên hiếm tại Việt Nam.

Cung cấp tin: Chu Thị Ngân, Trung tâm Dữ liệu và Thông tin khoa học
Xử lý tin: Thanh Hà