Đặc điểm quặng hóa chì - kẽm khu vực Phia Đăm – Khuổi Mạn
Bài báo giới thiệu một số kết quả nghiên cứu mới về đặc điểm quặng hóa
chì - kẽm khu vực Phia Đăm - Khuổi Mạn trên cơ sở áp dụng phương pháp
địa chất truyền thống, kết hợp phương pháp nghiên cứu thành phần vật
chất và phương pháp toán thống kê. Khu vực nghiên cứu tồn tại hai kiểu
hình thái thân quặng: Kiểu thứ nhất, gồm các thân quặng phát triển theo
mặt lớp dạng giả tầng, phân bố trong cấu trúc nếp lồi (khu Phia Đăm) hoặc
dạng đơn nghiêng (khu Khuổi Mạn); kiểu thứ hai, gồm các thân quặng
dạng mạch, lấp đầy các hệ thống khe nứt, đới dập vỡ phát triển dọc đứt
gãy phương tây bắc - đông nam. Khoáng vật tạo quặng nguyên sinh chủ
yếu là galena, sphalerit, pyrit, chalcopyrit; khoáng vật phi quặng gồm
calcit, dolomit, thạch anh. Quặng có cấu tạo dạng ổ, gân mạch, mạng mạch,
mạch xâm tán, dải, đốm, đôi chỗ dạng dăm kết. Yếu tố liên quan và khống
chế quặng hóa chì - kẽm trong khu vực Phia Đăm - Khuổi Mạn là hệ thống
đứt gãy phương tây bắc - đông nam và yếu tố thạch địa tầng. Quặng có
nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt độ trung bình đến thấp (162 - 3080C), với tổ hợp
cộng sinh khoáng vật đặc trưng thạch anh - sphalerit – galena -
chancopyrit.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Đặc điểm quặng hóa chì - kẽm khu vực Phia Đăm – Khuổi Mạn
-0,19 -0,11 1,00 K -0,07 0,52 -0,57 1,00 Bảng 5. Hệ số tương quan cặp giữa các nguyên tố tạo quặng khu Phia Đăm (theo tài liệu phân tích ICP – mẫu lấy trong các thân quặng chì – kẽm). Ag As Cd Cu Pb Sb Zn Ag 1,00 As -0,05 1,00 Cd 0,17 0,34 1,00 Cu 0,18 0,12 0,51 1,00 Pb 0,67 -0,05 0,17 0,24 1,00 Sb 0,81 0,06 -0,03 0,12 0,62 1,00 Zn 0,18 -0,07 0,80 0,65 0,53 0,35 1,00 Nguyễn Phương và nnk/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 61 (5), 120-134 131 Về nguồn gốc quặng chì – kẽm khu vực nghiên cứu còn có nhiều quan điểm khác nhau; đáng chú ý là quan điểm về loại hình nguồn gốc nhiệt dịch - trầm tích thuộc kiểu mỏ SEDEX liên quan chặt chẽ với các thành tạo trầm tích carbonat tuổi Devon sớm (Đỗ Quốc Bình, 2005; Nguyễn Văn Niệm, 2010). Kết quả tổng hợp tài liệu phân tích mẫu bao thể khí - lỏng và bao thể lỏng - khí. Trong các mẫu hầu hết đều gặp hai loại bao thể lỏng - khí và khí - lỏng có kích thước từ nhỏ đến lớn, mật độ gặp cao, phân bố không đều trong mẫu. Dựa vào sự tồn tại của các loại bao thể có trong mẫu và nhiệt độ đồng hóa các pha của chúng, cho thấy các khoáng vật trong mẫu thành tạo ở nhiệt độ sau (Nguyễn Anh Tuấn, 2014): - Bao thể lỏng - khí: Hình dạng: nhiều cạnh, ovan và tròn. Kích thước 5÷15 µm theo cạnh dài bao thể. Thành phần các pha: 70÷90% lỏng, 10÷30% khí. Mật độ: 50÷100 BT/mm2. Nhiệt độ đồng hóa: 162÷2010C. - Bao thể khí - lỏng: Hình dạng: tròn cạnh, ovan và tròn. Kích thước từ 3÷12 µm theo cạnh dài bao thể. Thành phần các pha: 65÷80% khí, 20÷35% lỏng. Mật độ: thấp < 50 BT/mm2. Nhiệt độ đồng hóa: 240÷3080C. Từ kết phân tích mẫu bao thể khí lỏng và lỏng khí nêu trên, cũng như đặc điểm hình thái - cấu trúc thân quặng, đặc điểm đá biến đổi cạnh mạch và tổ hợp cộng sinh khoáng vật đã xác lập, theo tác giả quặng Pb-Zn trong khu vực nghiên cứu có nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt độ trung bình đến thấp (162÷3080C), với tổ hợp cộng sinh khoáng vật đặc trưng cho giai đoạn tạo quặng công nghiệp là thạch anh - sphalerit – galena – chancopyrit. Hai kiểu hình thái thân quặng nêu trên có cùng nguồn cung cấp và đá chứa, chỉ khác nhau phương thức lắng đọng, quy mô, hình thái thân quặng; trong đó kiểu quặng thứ nhất (kiểu thân quặng mặt lớp giả tầng) được thành tạo chủ yếu theo phương thức lấp đầy khe nứt bong lớp, trao đổi thay thế các đá carbonat bị biến đổi vây quanh; kiểu quặng thứ hai (kiểu thân quặng dạng mạch, mạng mạch xuyên cắt đá vây quanh) được thành tạo chủ yếu theo phương thức lấp đầy khe nứt, đới dập vỡ kiến tạo phát triển dọc đứt gãy. 4.2. Tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm quặng Tổng hợp kết quả nghiên cứu trước và tài liệu thu thập trong quá trình thi công đề án thăm dò, đã xác lập được các tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm quặng chì - kẽm trong khu vực. 4.2.1. Tiền đề tìm kiếm Dựa vào cấu trúc địa chất và đặc điểm quặng hóa, thành phần thạch học, điều kiện thành tạo quặng, có thể xác định các tiền đề tìm kiếm quặng chì - kẽm khu vực như sau: - Tiền đề thạch địa tầng: Yếu tố thạch địa tầng, kết hợp với yếu tố cấu trúc - kiến tạo thành yếu tố kiến trúc - thạch học có ý nghĩa đặc biệt trong sự phân bố và tập trung quặng chì - kẽm trong khu vực. Khu vực nghiên cứu, quặng hóa chì - kẽm phân bố tập trung trong các thành tạo đá vôi, xen kẹp vôi sét bị dolomit hóa, thạch anh hóa. Các tập đá vôi, vôi sét, đá vôi tái kết tinh màu xám là yếu tố chứa quặng Pb-Zn thuận lợi nhất, các thành tạo này chủ yếu tập trung ở nếp lồi Phia Khao. Tầng chứa ít thuận lợi hơn là đá hoa màu trắng, đá phiến vôi, đá phiến vôi. Tập đá phiến có lẽ là tập đóng vai trò là tầng chắn dung dịch tạo quặng trong khu vực. - Tiền đề kiến trúc: Yếu tố cấu trúc kiến tạo nói chung giữ vai trò quan trọng trong sự khống chế và tập trung các mỏ nhiệt dịch nói chung, quặng chì - kẽm nói riêng. + Nếp uốn: Cấu trúc nếp lồi Phia Khao thuận lợi cho tập trung quặng hóa Pb-Zn, với các thân quặng thường có quy mô lớn đến trung bình, hàm lượng khá cao. Các nếp oằn nhỏ nằm trong cấu tạo đơn nghiêng khu Khuổi Mạn là nơi thuận lợi cho tích tụ quặng hóa Pb-Zn. Các nếp uốn nhỏ thường đi kèm với các hệ thống khe nứt phát triển cạnh các đứt gãy bậc 2, 3 là các vị trí thuận lợi cho việc tập trung quặng, nhất là phần cánh của nếp lồi Phia Đăm. Các nếp uốn nhỏ, đi kèm với các hệ thống khe nứt phát triển cạnh các đứt gãy nhỏ (bậc 2, 3) là các vị trí thuận lợi cho việc tập trung quặng, nhất là phần cánh của nếp lồi Phia Đăm. Thực tế cho thấy quy mô thân quặng ở trung tâm nếp lồi Phia Đăm lớn hơn so với các thân quặng ở khu vực có cấu trúc đơn nghiêng (Khuổi Mạn). Đặc biệt tại khu vực nếp lồi Phia Đăm, các đá vôi, vôi sét bị dolomit hóa, silic hóa, thạch anh hóa có thế nằm thoải 20÷400, bị uốn nếp là điều kiện thuận lợi để lắng đọng và tích tụ quặng chì - kẽm trong khu vực. + Đứt gãy: Trong khu vực nghiên cứu, hệ thống đứt gãy phát triển theo các phương khác nhau, 132 Nguyễn Phương và nnk/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 61 (5), 120-134 nhưng đóng vai trò quan trọng nhất đối với tạo quặng chì - kẽm là hệ thống đứt phương tây bắc - đông nam, thứ đến là hệ thống đứt gãy phương đông bắc - tây nam và á vĩ tuyến. + Khe nứt: Khe nứt có giá trị rất lớn trong tìm kiếm, vì chúng quyết định sự phân bố mỏ có nguồn gốc nhiệt dịch, đặc biệt là quặng dạng mạch, mạng mạch. Trong một trường ứng suất bao giờ cũng tồn tại ba loại khe nứt: Khe nứt cắt, khe nứt tách và khe nứt ép dẹt. Trong đó khe nứt tách là khe nứt mở thuận lợi cho tạo quặng nhiệt dịch. Từ tổng hợp tài liệu nghiên cứu của các tác giả trước và thực tế thi công đề án thăm dò (Nguyễn Phương, 2020), cho thấy đặc điểm thạch địa tầng và cấu trúc nếp uốn (nếp lồi) là tiền đề thuận lợi, có vai trò quan trọng để hình thành các thân quặng dạng giả tầng; còn các đứt gãy, khe nứt và đới dập vỡ đi cùng là tiền đề thuận lợi cho thành tạo các thân quặng dạng mạch, mạng mạch trong khu vực nghiên cứu. 4.2.2. Dấu hiệu tìm kiếm - Vết lộ thân khoáng: Vết lộ thân khoáng là nơi thân quặng lộ ra trên mặt đất, do các quá trình địa chất (vết lộ tự nhiên) hay tác động của con người (vết lộ nhân tạo). Đây là dấu hiệu tìm kiếm rất có giá trị, vì nó chỉ cho ta một cách trực tiếp các biểu hiện khoáng sản chì – kẽm hay các thân khoáng rất rõ ràng. Nhờ quan sát và nghiên cứu vết lộ mà có thể suy đoán quy mô và chất lượng quặng một cách khái quát. - Vành phân tán tảng lăn: Cơ sở của phương pháp là dựa vào các tảng lăn có chứa các khoáng vật quặng. Quá trình khảo sát cho thấy trên khu vực nghiên cứu đều gặp các tảng lăn chứa quặng. Kích thước các tảng lăn dao động từ 0,05÷0,1 m3 đến 0,5÷1 m3 hoặc hơn. Dựa vào hình dạng, kích thước, độ mài tròn của tảng lăn để dự đoán vị trí thân quặng gốc. + Dấu hiệu các công trình cũ: Trong quá trình khảo sát thực địa cho thấy, tại một số khu vực đã có các công trình moong, lò do dân khai thác tự phát. Đây là dấu hiệu có thể sử dụng để đánh giá sơ bộ quy mô và chất lượng quặng. + Đá biến đổi cạnh mạch: Đi cùng quá trình tạo quặng là những hiện tượng biến đổi như thạch anh hóa, dolomit hóa hoặc calcit hóa. Sự biến đổi này tạo thành đới biến đổi có diện tích rộng hơn diện tích thân quặng, mạch quặng. Vì vậy, dễ phát trong lộ trình địa chất; đây là các dấu hiệu gián tiếp, nhưng rất quan trọng. + Dị thường địa vật lý: Dựa vào các dị thường địa vật lý có thể phán đoán những đặc điểm về cấu trúc địa chất và khả năng phát hiện các tích tụ khoáng sản. Tuy nhiên không phải tất cả các dị thường đều biểu hiện sự tích tụ khoáng sản và các tích tụ này chưa chắc đã chứa quặng chì - kẽm. Do vậy, các dị thường địa vật lý là dấu hiệu gián tiếp trong việc điều tra, đánh giá và thăm dò quặng chì - kẽm ở khu vực. Kết quả đo địa vật lý mặt đất theo tuyến thăm dò đã xác định được các đới có giá trị điện trở suất nhỏ hơn 200 m, phát triển đến độ sâu trên 150 m, chiều rộng của đới thay đổi từ 10÷500 m. Các đới dị thường điện trở suất thấp liên quan với đới biến đổi, dập vỡ nứt nẻ có triển vọng chứa quặng chì - kẽm. + Vành phân tán địa hóa: Vành phân tán địa hóa là dấu hiệu để phát hiện dị thường địa hóa các nguyên tố quặng và các nguyên tố chỉ thị làm cơ sở cho việc tìm kiếm phát hiện các thân quặng gốc bằng các lộ trình địa chất tìm kiếm, đo địa vật lý và các công trình khai đào. Theo tài liệu của giai đoạn điều tra đánh giá (Phùng Quốc Trị, 2013) đã thành lập được sơ đồ vành phân tán bậc 2, 3 của nguyên tố chì – kẽm trong khu vực nghiên cứu. - Dự báo độ sâu tồn tại quặng chì kẽm trong khu vực: Độ sâu thân quặng tương quan thuận với quy mô thân quặng (Lir Iu.V., 1984). Theo ông độ sâu tồn tại quặng có thể dự báo theo công thức: h= 0,6* l (2) Trong đó: h - độ sâu tồn tại thân quặng, hoặc đới quặng theo hướng dốc, l - chiều dài thân quặng/hoặc đới quặng. Do đó, độ sâu tồn tại các thân quặng (đới quặng) chì- kẽm trong khu vực nghiên cứu có thể tồn tại đến 300 m hoặc hơn. Kết quả thăm dò cho thấy quặng chì - kẽm trong khu vực tồn tại đến độ sâu 100÷150 m hoặc hơn so với bề mặt địa hình hiện tại và tập trung chủ yếu từ độ cao côt +500 m đến côt +700 m (khu Phia Đăm) và từ côt +550 m đến côt +750 m (khu Khuổi Mạn). Từ các dẫn liệu trên cho phép nhận định, trong khu vực nghiên cứu ngoài các thân quặng lộ trên mặt đã được điều tra đánh giá và thăm dò, có nhiều khả năng tồn tại các thân quặng dưới sâu (ẩn, sâu); đặc biệt phần cánh tây nếp lồi Phia Đăm. Nguyễn Phương và nnk/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 61 (5), 120-134 133 5. Kết luận Kết quả nghiên cứu cho phép rút ra một số kết luận sau: 1. Khu vực nghiên cứu có cấu trúc địa chất khá phức tạp, có tiềm năng về quặng chì - kẽm; trong đó có các diện tích đang được thăm dò phát triển mỏ. Quặng chì - kẽm phân bố tập trung ở nếp lồi Phia Đăm, tạo thành các thân quặng công nghiệp có quy mô nhỏ đến trung bình. Trong khu vực nghiên cứu tồn tại hai kiểu hình thái thân quặng có những đặc điểm riêng: - Kiểu thứ nhất, gồm các thân quặng phát triển theo mặt lớp, dạng giả tầng phát triển trong các cấu trúc đơn nghiêng, tập trung ở các khu Phia Đăm và khu Khuổi Mạn. - Kiểu thứ hai, gồm các thân quặng dạng mạch xuyên cắt đá vây quanh, thường phát triển dọc theo các đứt gãy nhỏ, đới dập vỡ. Hai kiểu trên thường gắn bó mật thiết với nhau trong cùng một khu mỏ; tuy nhiên trong khu vực nghiên cứu, thì ưu thế về quy mô và mức độ tập trung là các thân quặng dạng giả tầng. 2. Khoáng vật quặng nguyên sinh chủ yếu là sphalerit, galena, pyrit, chalcopyrit, khoáng vật thứ sinh có geothit, covelin, anglesit, pyrotin. Khoáng vật phi quặng chủ yếu là calcit, dolomit, thạch anh. Quặng có cấu tạo chủ yếu là dạng xâm tán, gân mạch, dải, ổ, đốm, dăm kết. Các nguyên tố tạo quặng chính (Pb, Zn) ở khu Phia Đăm có quan hệ thuận khá chặt chẽ với nhau. Sự phân bố hàm lượng Pb, Zn trong các thân quặng không phụ thuộc vào độ sâu tồn tại của chúng. Ngoài chì, kẽm, trong các thân quặng còn có Ag, barit, cần nghiên cứu khả năng thu hồi, để nâng cao giá trị kinh tế mỏ; đồng thời đáp ứng yêu cầu sử dụng hiệu quả, tiết kiệm và triệt để nguồn tài nguyên không tái tạo, kết hợp bảo vệ môi trường trong hoạt động khai thác khoáng sản. 3. Yếu tố liên quan và khống chế quặng hóa chì - kẽm trong khu vực Phia Đăm - Khuổi Mạn là hệ thống đứt gãy phương tây bắc - đông nam và yếu tố thạch địa tầng (các thành tạo carbonat thuộc tập 2, hệ tầng Cốc Xô (D1cx22 bị dolomit hóa, thạch anh hóa). Quặng có nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt độ trung bình đến thấp (162÷3080C), với tổ hợp cộng sinh khoáng vật đặc trưng cho giai đoạn tạo quặng sản phẩm là thạch anh - sphalerit - galena - chancopyrit. 4. Quặng chì - kẽm trong khu vực tồn tại đến độ sâu từ 100÷150 m hoặc hơn so với bề mặt địa hình hiện tại và tập trung chủ yếu từ độ cao côt +500 m đến côt +700 m (khu Phia Đăm) và từ côt +550 m đến côt +750 m (khu Khuổi Mạn). Ngoài các thân quặng lộ trên mặt đã được điều tra đánh giá và thăm dò, trong khu Phia Đăm - Khuổi Mạn còn có triển vọng về các thân quặng phân bố dưới sâu (hiện chưa xuất lộ trên mặt), cần tiếp tục điều tra, thăm dò để gia tăng trữ lượng/tài nguyên Pb-Zn trong khu vực nói riêng, tỉnh Bắc Kạn nói chung. Những đóng góp của tác giả - Xác định trong khu vực nghiên cứu tồn tại của hai kiểu hình thái thân quặng chì - kẽm và đặc điểm phân bố của chúng. - Xác lập được thứ tự sinh thành và tổ hợp cộng sinh khoáng vật quặng trong khu vực Phia Đăm – Khuổi Mạn. - Xác định đặc trưng phân bố thống kê của các nguyên tố chì, kẽm và mối quan hệ tương quan của chúng với độ sâu tồn tại của quặng hóa trong khu vực nghiên cứu. - Góp phần làm sáng tỏ các yếu tố liên quan, khống chế quặng hóa chì –kẽm và dự báo độ sâu tồn tại của quặng chì – kẽm trong khu vực. Tài liệu tham khảo Đỗ Quốc Bình, (2005). Nghiên cứu xác lập triển vọng quặng chì – kẽm, vàng và các khoáng sản khác đi kèm dải quặng Quản Bạ - Pắc Nậm các tỉnh Hà Giang, Cao Bằng và Bắc Kạn. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội. Hoàng Văn Khoa, Nguyễn Việt Hùng, Đào Thái Bắc, (2000). Một số kết quả đánh giá quặng chì - kẽm vùng Đông Bắc quá 10 năm (1990 – 2000). Hội nghị KHĐC lần thứ 4, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội. Nguyễn Văn Niệm (chủ biên), Mai Trọng Tú, Đỗ Đức Nguyên, Nguyễn Văn Học, Nguyễn Minh Long, Đoàn Thị Ngọc Huyền, Nguyễn Văn Luyện, (2010). Nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học để xây dựng các mô hình thành tạo quặng chì - kẽm ở miền Bắc Việt Nam. Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản, Hà Nội. Nguyễn Phương, (2020). Báo cáo trung gian kết quả thăm dò quặng chì - kẽm khu vực Phia Đăm - Khuổi Mạn, xã Bằng Thành, huyện Pắc Nậm, 134 Nguyễn Phương và nnk/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 61 (5), 120-134 tỉnh Bắc Kạn. Lưu Công ty CP Tư vấn triển khai công nghệ Mỏ - Địa chất. Lưu Công Trí, Trịnh Đình Huấn, Chu Minh Tú, Đinh Xuân Hà, Nguyễn Phương, (2020). Một số kết quả nghiên cứu mới về quặng hóa wolfram, thiếc - đa kim khu vực Huổi Chừn, tỉnh Hủa Phăn, Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật mỏ - Địa chất tập 61, kỳ 2 (2020) 22- 32. Phùng Quốc Trị (chủ biên), (2013). Báo cáo đánh giá tiềm năng quặng chì – kẽm vùng Bản Lìm, Phia Đăm, tỉnh Cao Bằng và Bắc Kạn. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội. Mai Thế Truyền (chủ biên), (1997). Địa chất khoáng sản nhóm tờ Bảo Lạc tỷ lệ 1: 50 000, Lưu trữ Địa chất, Hà Nội. Nguyễn Anh Tuấn, (2014). Đặc điểm quặng hóa và định hướng công tác tìm kiếm thăm dò quặng chì - kẽm vùng Đông Bắc Việt Nam. Luận án tiến sĩ kỹ thuật địa chất. Lưu trữ thư viện Quốc gia, Hà Nội. Lir Iu. V. (1984). Nguyên tắc và phương pháp đánh giá độ sâu tồn tại (phân bố) các mỏ nguồn gốc nhiệt dịch của kim loại màu và hiếm. Leningrad. Bản tiếng Nga.
File đính kèm:
- dac_diem_quang_hoa_chi_kem_khu_vuc_phia_dam_khuoi_man.pdf