Nghiên cứu sinh khoáng và dự báo triển vọng khoáng sản đới cấu trúc kiến tạo pô cô

Giúp việc kỹ thuật: Nguyễn Kim Thành, Trần Thị Thanh Xuân BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SINH KHOÁNG VÀ DỰ BÁO TRIỂN VỌNG KHOÁNG SẢN ĐỚI CẤU TRÚC - KIẾN TẠO PÔ CÔ Thuyết minh Viện Nghiên cứu Đị

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

VIỆN NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

VIỆN NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN

-

-Tập thể tác giả: Dương Đức Kiêm, Phạm Hòe, Đỗ

Minh Hiển, Trịnh Xuân Hòa, Nguyễn Ngọc Hợi, Phạm Văn Huân, Phạm Khoản, Nguyễn Hữu Tới, Nguyễn Quốc Tuấn, Lê Xuân Vinh

Với sự tham gia của: Nguyễn Duy Bình, Nguyễn Đức

Chiến, Lê Tiến Dũng, Lê Thanh Hải, Nguyễn Thành Long, Nguyễn Văn Lồng, Phạm Vũ Luyến, Phạm Đức Lương, Tăng Đình Nam, Trần Ngọc Nam, Đàm Ngọc, Phan Văn Quýnh, Nguyễn Thị Minh Tâm, Phạm Hùng Thanh, Phạm Năng Vũ

Giúp việc kỹ thuật: Nguyễn Kim Thành, Trần Thị Thanh Xuân

BÁO CÁO

NGHIÊN CỨU SINH KHOÁNG VÀ DỰ BÁO TRIỂN VỌNG KHOÁNG SẢN ĐỚI CẤU TRÚC - KIẾN TẠO PÔ CÔ

Thuyết minh

Viện Nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản

PGS TSKH.Dương Đức Kiêm

HÀ NỘI, 2006

12

13

14

15

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày 05 tháng 3 năm 2004, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ký Quyết

định số 275/QĐ - BTNMT phê duyệt, cho phép thi công đề án "Nghiên cứu sinh

khoáng và dự báo triển vọng khoáng sản đới cấu trúc - kiến tạo Pô Cô"

Mục tiêu, nhiệm vụ của Đề án là:

- Nghiên cứu đặc điểm đứt gãy và các yếu tố cấu trúc kiến tạo liên quan

đến quá trình hình thành, tích tụ khoáng sản

- Nghiên cứu, xác định quy luật phân bố, các dấu hiệu tiền đề và thành

phần vật chất, dự báo triển vọng khoáng sản (trọng tâm là vàng, đồng, sulfua đa

kim trên diện tích vùng nghiên cứu)

- Khoanh định các diện tích có triển vọng khoáng sản để tiến hành công

tác đánh giá tiếp theo

Như vậy thực chất đây là đề án nghiên cứu sinh khoáng và dự báo khoáng

sản đới quặng tỷ lệ nhỏ

Cũng theo quyết định này đề án được thi công theo hai giai đoạn:

Giai đoạn 1: Khảo sát phân vùng cấu trúc - kiến tạo các vùng trọng điểm

Nghiên cứu, xác định các đặc điểm đứt gãy, thành phần vật chất và các yếu tố

cấu trúc, kiến tạo liên quan đến khoáng sản trên phạm vi đới Pô Cô Thời gian

thực hiện 18 tháng (từ tháng 3 năm 2004 đến tháng 8 năm 2005)

Giai đoạn 2: Nghiên cứu điều tra tiền đề, thành phần vật chất, triển vọng

khoáng sản trên một số diện tích trọng điểm có triển vọng (trọng tâm là vàng,

đồng, sulfua - đa kim) thời gian thực hiện 12 tháng và chỉ thực hiện sau khi

Viện nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản kiểm tra, nghiệm thu giai đoạn 1 và

xét thấy có triển vọng

Trên tinh thần đó, tháng 8 năm 2005, Hội đồng Khoa học Viện Nghiên

cứu Địa chất và Khoáng sản đã xem xét và đánh giá báo cáo thông tin “Nghiên

cứu sinh khoáng và dự báo triển vọng khoáng sản đới cấu trúc – kiến tạo Pô

Cô” và cho phép đề án nghiên cứu chi tiết hai vùng quặng có triển vọng về đồng

– vàng là vùng Sa Thầy và Đak Ripeng

Sau 30 tháng thi công, đề án đã thành lập được bản đồ sinh khoáng và dự

báo khoáng sản đới cấu trúc – kiến tạo Pô Cô tỷ lệ 1:200.000, trên cơ sở đó và

từ kết quả nghiên cứu chi tiết đã đề xuất các diện tích cần tiếp tục đánh giá với

việc áp dụng các phương pháp hiệu quả và đầu tư thích đáng hơn để đi tới xác

định giá trị kinh tế của chúng

Tập thể tác giả xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Bộ Tài nguyên và Môi trường, Viện Nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản, các Vụ, Phòng, Ban quản lý, các

cơ quan hữu quan và nhân dân các tỉnh Quảng Nam, Kon Tum, Gia Lai, các cộng tác viên, đồng nghiệp thuộc Liên đoàn Địa chất Xạ-Hiếm, Liên đoàn Địa chất Trung Trung bộ, Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Nam đã hết lòng tạo điều kiện, giúp đỡ, cộng tác chặt chẽ để công trình hoàn thành đáp ứng mục tiêu, nhiệm vụ, kế hoạch

đã được Bộ phê chuẩn

CHƯƠNG I

LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU, NHỮNG VẤN ĐỀ CHƯA GIẢI QUYẾT, CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐÃ ỨNG DỤNG

I.1 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU

Có thể phân chia lịch sử nghiên cứu địa chất toàn bộ lãnh thổ phía nam Việt Nam nói chung thành hai giai đoạn

I.1.1 TRƯỚC NĂM 1975

Do hoàn cảnh chiến tranh nên có thể nói thành quả nghiên cứu trong giai

đoạn này chỉ do các nhà địa chất Pháp tiến hành trước 1945 (mặc dù có một số công trình quan trọng về sau này mới được xuất bản)

Các nhà địa chất Pháp (A Lacroix, 1932; J H Hoffet, 1933; E Saurin, 1935; và đặc biệt là J Fromaget, 1941) đã nhấn mạnh sự tồn tại của khối nền với tư

cách là một vi lục địa nguyên thủy Indochina nằm giữa hệ địa máng Paleotethys đã khép lại vào Trias muộn Cũng trên cơ sở đó, J Fromaget đã xác lập thời đại tạo núi Indochini nổi tiếng có vai trò rất quan trọng trong tiến trình phát triển địa chất cả

một vùng rộng lớn ở Đông Nam Á (bao gồm cả Nam Trung Quốc) Khối nền

Indochina với nhân kết tinh Kon Tum được thành tạo chủ yếu bởi đá gneis Archei

và đá phiến kết tinh Algonki (Proterozoi) Tiếp theo sau đó các nhà địa chất nổi tiếng thế giới (H Still, 1945; P N Kroptkin, 1953; A L Yanshin, 1966), những đại

diện xuất sắc của học thuyết Địa máng, trong giai đoạn cực thịnh của nó, trên cơ sở luận giải các tài liệu công bố từ trước, đã cho rằng khối nền Indochina được thành tạo theo cơ chế bồi đắp từ trong ra ngoài

E.S Postelnikov (1964) nhấn mạnh rằng địa khối Indochina bao gồm khối nền Kon Tum và các cấu trúc sụt lún có lớp phủ ở phía tây

Do chiến tranh ác liệt suốt từ thập niên 40 đến giữa thập niên 70 của thế kỷ trước, công tác nghiên cứu địa chất trên toàn bộ phía nam Việt Nam hầu như ngưng

trệ Chỉ có một số hoạt động của các nhà khoa học Pháp, Hoa Kỳ (chủ yếu thuộc Hải quân) đã được triển khai thuộc lĩnh vực địa vật lý trọng lực và từ hàng không (độ cao bay trung bình 3km) ở tỷ lệ 1:1.000.000 Nhưng phần lớn tài liệu hoặc hiện

tại không có ở Việt Nam, hoặc không hoàn chỉnh do diện tích đới Pô Cô nằm trong vùng núi cao hiểm trở nên đã không được nghiên cứu

I.1.2 TỪ SAU 1975

Đất nước thống nhất, đã tạo điều kiện thuận lợi cho công tác nghiên cứu địa chất nói chung được tiến hành mạnh mẽ và khá bài bản Trước tiên là việc hiệu chỉnh và thành lập bản đồ địa chất toàn lãnh thổ 1:500.000 cuối thập niên 70, đầu

thập niên 80 của thế kỷ trước do Trần Đức Lương và Nguyễn Xuân Bao đồng chủ biên Thành công nổi bật có liên quan đến diện tích nghiên cứu của chúng tôi là việc xác lập có cơ sở về thành phần và tướng cho các phức hệ biến chất, trong đó có phức hệ granulit Ka Nak và mô tả các thành tạo magma trên cơ sở phân chia thành các phức hệ (mặc dù hiện nay có nhiều vấn đề phải được xem xét lại trên cơ sở học thuyết Kiến tạo mảng)

Tiếp theo sau là việc đo vẽ địa chất và tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:200.000 và

1:50.000, thành công cơ bản của các công trình này (Trần Tính và nnk, 1986 - đã được hiệu đính vào 1998; Đỗ Văn Chi, 1998; Nguyễn Quang Lộc, 1998; ) là đã phân chia,

chính xác hóa ranh giới những thành tạo địa chất, phát hiện, mô tả nhiều điểm khoáng sản Tuy nhiên, diện tích đới Pô Cô còn một phần nhỏ phía tây nam chưa đo vẽ địa chất 1:50.000

Việc phân chia các đơn vị kiến trúc và đặc biệt trong lĩnh vực kiến tạo có nhiều quan điểm khác biệt nhau, gây nên sự tranh cãi không có hồi kết Điều này phản ánh thực tế lúng túng của các nhà kiến tạo khi thoát ly khỏi học thuyết địa máng vốn đã quá sâu nặng với chính họ

Trần Văn Trị (1985, 1995) cho rằng “khối lục địa” Tiền Cambri Kon Tum

được viền quanh bởi các đai vỏ lục địa PZ

Nguyễn Xuân Tùng trong công trình Địa động lực và dãy thành hệ ngang

(1986) cho rằng vỏ lục địa nam Việt Nam thành tạo theo kiểu “bồi kết đồng tâm”

bao quanh lấy địa khối Kon Tum; trong phạm vi từ Trung Trung Bộ trở ra phía bắc gồm các kiến trúc AR Sông Ba, đường khâu Ba Tơ - Gia Vực, đai vỏ lục địa PR2Ngọc Linh - Kon Tum, đường khâu Trà Bồng - Tà Vi, đai vỏ lục địa PR3 Khâm Đức, đường khâu Tam Kỳ - Phước Sơn theo từng bậc không gian với các nấc thời gian khác nhau Chính ông và Y G Gatinsky cho rằng vào Permi - Trias có một đới hút chìm ở đông khối Kon Tum đã tạo ra kiểu magma rìa lục địa tích cực Do có vai trò đặc biệt nên vấn đề xuất xứ và tiến hóa của lục địa Indochina đã được nhiều nhà

kiến tạo tầm cỡ quan tâm và có nhiều quan điểm rất khác nhau (P Tappoier và nnk, 1976; Phan Trường Thị, 1995; ) Ngay cả với basalt lụt ở Trung phần Việt Nam, mặc dù các tác giả (S M Barr và Mac Donald, 1981; M Flower, 1991; T Y Leectal, 1998; ) khá thống nhất về thành phần vật chất, nhưng khác nhau về cơ

chế thành tạo

Có ảnh hưởng trực tiếp tới đới Pô Cô là hai công trình nghiên cứu “Sinh khoáng địa khối Kon Tum” (Nguyễn Tường Tri, 1986) và “Kiến tạo và sinh khoáng nam Việt Nam” (Nguyễn Xuân Bao, 2000) Cả hai tác giả đều khá thống nhất về

phân vùng cấu trúc kiến tạo và sinh khoáng toàn bộ nam Việt Nam nói chung, cũng như trên diện tích nghiên cứu của chúng tôi nói riêng Theo đó, đới Pô Cô thuộc đới

“kiến trúc Kon Tum” và gồm các phụ đới Ngọc Linh, Đak Glei, An Khê, với “di chỉ đới khâu” tây Kon Tum (Pô Cô ?) Về mặt khoáng sản, hai tác giả mô tả theo

nguyên tắc thành hệ trên cơ sở thành phần vật chất và hệ thống hóa theo lĩnh vực sử dụng Quy mô, triển vọng, không gian phát triển, không có gì cụ thể hơn so với kết quả tìm kiếm khoáng sản của công tác đo vẽ địa chất 1:200.000 và 1:50.000 đã tiến hành trước đó

Công tác phân tích không ảnh được kết hợp trong các đề án địa chất, nói chung không đạt được kết quả như mong muốn do chưa tạo được những tiến bộ cần thiết trong công nghệ và một phần do đầu tư chưa thích đáng

Công tác khảo sát địa vật lý chỉ được tiến hành chủ yếu từ 1975 trở lại đây với tỷ lệ 1:500.000 đến 1:50.000 nhằm phục vụ cho đo vẽ bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:200.000 và 1:50.000 Đới cấu trúc - kiến tạo Pô Cô có địa hình hiểm trở, phía tây lại giáp biên giới Việt – Lào - Campuchia nên công tác bay

đo và quan trắc địa vật lý khu vực còn thưa thớt, chưa bao phủ được toàn đới

+ Công tác địa vật lý khu vực tỷ lệ 1:500.000 và 1:200.000:

- Bản đồ trọng lực toàn lãnh thổ Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 (Nguyễn Ngọc Lê, 1986)

- Bản đồ từ hàng không Việt Nam, tỷ lệ 1:500.000 và 1:200.000 (Tăng Mười, Nguyễn Xuân Sơn, 1986, 1994)

- Bản đồ trường phóng xạ tự nhiên Việt Nam, tỷ lệ 1:500.000 (Nguyễn Tài Thinh, 1994)

Các bản đồ địa vật lý khu vực đã được nhiều tác giả (Phạm Khoản, 1971, 1985,1990, 1996; Nguyễn Thiện Giao, 1985; ) xử lý, luận giải địa chất khoáng sản

và phác họa được một số nét chính về cấu tạo sâu, về yếu tố cấu trúc sâu khống chế quặng hoá và dự báo diện tích có triển vọng khoáng sản ở tỷ lệ 1:1.000.000 cho lãnh thổ Việt Nam

+ Công tác đo vẽ trọng lực và bay đo từ phổ gamma 1:50.000, và 1:100.000 gồm các công trình :

- Kết quả đo vẽ trọng lực vùng Đak Pô Cô phục vụ công tác đo vẽ địa chất và tìm

kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:50.000, nhóm tờ Đak Glei - Khâm Đức (Lê Thanh Hải, 1996)

- Kết quả đo vẽ trọng lực phục vụ công tác đo vẽ địa chất và tìm kiếm

khoáng sản tỷ lệ 1:50.000, nhóm tờ Đak Tô (Quách Kim Chữ, Lê Thanh Hải, 1996)

- Kết quả đo vẽ trọng lực 1:100.000; bay đo từ phổ gamma hàng không 1:50.000,

vùng Kon Tum, tỉnh Gia Lai - Kon Tum (Lê Thanh Hải, Nguyễn Xuân Sơn, 2000)

- Kết quả bay đo từ phổ gamma hàng không tỷ lệ 1:50.000 vùng Đak Tô

(Nguyễn Xuân Sơn, 1996)

Các công trình này đã bao phủ 2/3 diện tích nghiên cứu, rất có ý nghĩa trong nghiên cứu sinh khoáng và dự báo khoáng sản

+ Các nghiên cứu tham số vật lý đá và quặng trên lãnh thổ Việt Nam của Nguyễn Văn Lịch (1984), Nguyễn Khải (1985), Nguyễn Hữu Trí (1985), Đinh Đức Chất (1994), đã được thực hiện trên cơ sở tổng hợp kết quả đo tham số vật lý khi lập bản đồ địa chất 1:200.000

+ Công tác địa vật lý đi cùng đo vẽ lập bản đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1:200.000 và 1:50.000 trên đới cấu trúc, kiến tạo Pô Cô gồm có:

- Đo xạ đường bộ, xác định tham số mật độ, độ từ cảm, độ từ dư, năng tính phóng xạ của đất đá theo các lộ trình địa chất

- Trên một số vùng có biểu hiện khoáng sản đã thi công các phương pháp địa

vật lý như ở rìa tây khối Kon Tum, trong đó có vùng Pô Cô (Bùi Văn Thăng, 1986), khu vực Đak La, vùng Kon Cho Ro (Phan Khắc Long, 1988, 1991) và bốn điểm vàng của miền Nam Việt Nam (Huỳnh Như Cương, 1992)

Trong những năm gần đây các công trình đánh giá khoáng sản thường không

đi đến kết luận cuối cùng về ý nghĩa kinh tế của vùng quặng hóa Công trình “Đánh giá khoáng sản vàng và các khoáng sản khác vùng Phước Thành, Phước Sơn tỉnh Quảng Nam” (Nguyễn Văn Thông và nnk, 2001) v.v cũng chỉ dừng lại ở mức sơ bộ,

mặc dù đây là vùng quặng đầy tiềm năng mà hiện nay đang được một số công ty tư nhân và dân thập phương khai thác “tận thu” tự do Công tác kiểm tra chi tiết cụm

dị thường địa vật lý (Nguyễn Trường Giang và nnk, 2004) cũng chỉ dừng lại ở mức

ghi nhận triển vọng chung chung một số điểm khoáng hóa vàng ở Nam Đak Pung, các điểm molybden và khoáng sản đi kèm ở Đak Dé và Ngọc Tụ Tuy đang trong giai đoạn tổng kết báo cáo, nhưng công trình đo vẽ và tìm kiếm khoáng sản tây Kon Tum tỷ lệ 1:50.000 đã có nhiều phát hiện, trong đó quan trọng nhất là phát hiện sự

có mặt của trầm tích carbonat tướng biển rìa D1 ở Cư Brei và quặng hóa wolframit ở Chư Ya Krei góp phần quan trọng trong việc nghiên cứu tiến hóa kiến tạo - sinh khoáng rìa tây vi lục địa nguyên thủy Kon Tum Đề án thăm dò đánh giá kinh tế duy nhất được công ty nước ngoài tiến hành ở mỏ quặng vàng Đak Sa Phước Sơn Quảng Nam đã kết thúc rất có hiệu quả nhưng tài liệu khoa học chưa được công bố chính thức Cần thiết nhấn mạnh rằng đây là điểm quặng được dân khai thác tự do

từ lâu, đầu tiên được Dương Đức Kiêm và cộng sự (1994) mô tả và ghi nhận thuộc thành hệ thạch anh - sulfua - vàng giống với mỏ quặng vàng Bồng Miêu, thuộc diện rất có triển vọng Kết luận này tỏ ra rất đứng đắn từ thành quả thăm dò hiện nay

Các công trình đánh giá vật liệu xây dựng chủ yếu tập trung vào địa hào Kon Tum, nhưng do nhiều lý do kết quả lại ở mức độ khiêm tốn Ngoài ra còn có một số công trình khoan tìm kiếm nước ngầm nhưng chưa được hệ thống hóa để có sự đánh

giá chung cho toàn bộ bồn trũng Kon Tum

Tất cả các báo cáo nêu trên sẽ được thu thập, xử lý, luận giải theo mục tiêu, nhiệm vụ của đề tài

I.2 PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

ĐÃ ỨNG DỤNG

Do tính chất của đề án nghiên cứu và dự báo không phải là công trình đo vẽ; trong điều kiện kinh phí và thời gian hạn chế, diện tích nghiên cứu trải rộng khoảng 8.800km2, trên một vùng có cấu trúc địa chất rất phức tạp, khoáng hóa đa dạng, phong phú, nên đề án tập trung vào việc làm sáng tỏ một số vấn đề trọng tâm, then chốt đã được cụ thể hóa trong quyết định giao nhiệm vụ của Bộ Tài nguyên và Môi trường mà vì điều kiện nào đó, các công trình trước đây chưa giải quyết thỏa đáng bằng một số phương pháp khả thi sau:

I.2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT VÀ PHÂN TÍCH CẤU TRÚC

Phân vùng cấu trúc cũng đã được tiến hành, đặc biệt trong công trình kiến tạo và sinh khoáng nam Việt Nam của Nguyễn Xuân Bao năm 2000, nhưng với tỷ

lệ 1:500.000, mới chỉ dừng lại ở mức khái quát nhất, chưa làm rõ được vai trò sinh khoáng của các cấu trúc đó, nhất là yếu tố cấu trúc địa phương Để tiến hành thêm một bước về vấn đề này, đề tài đã tiến hành một số phương pháp sau đây:

- Phân tích ảnh, thành lập bản đồ cấu trúc địa chất từ tài liệu ảnh vệ tinh (do Phòng Toán - Viễn thám, Viện Nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản) Bản đồ đã làm

rõ các phương cấu trúc chính, các đứt gãy chính yếu, các cấu trúc vòng, và đặc biệt

là mật độ leament

- Phân tích cấu trúc, thành lập bản đồ dự báo khoáng sản trên cơ sở tài liệu địa vật lý đã có của các công trình trước đây Bản đồ đã thể hiện rõ các hệ thống đứt gãy, những khối magma ẩn với các thành phần chính là acid, trung tính, basic, các

nút cấu trúc quan trọng, các cấu trúc thuận lợi (đặc biệt là cấu trúc vòm đỉnh) đối

với sinh khoáng Để hiểu rõ thêm về cấu trúc rìa tây và phía bắc địa khối Kon Tum,

đã tiến hành 3 tuyến đo trọng lực: Kon Tum - Sa Thầy dài 60km, Diên Bình - Đak

Môn dài 25km, thượng nguồn Đak Mi dài 20km, (do Liên đoàn Vật lý Địa chất thực hiện, năm 2004), và một tuyến địa chấn dài 1km theo hướng ≈ 2700 ở Đak Tô Kết quả của các tuyến địa vật lý cung cấp thêm bằng chứng về đặc điểm bất ổn định về cấu trúc và hoạt động đa chu kỳ, nhiều bậc của hệ đứt gãy Pô Cô và cấu trúc địa hào Neogen Kon Tum

- Phân tích trường ứng suất trên cơ sở đo đạc khe nứt Các điểm đo đạc (của

Đề án và cộng tác viên Đàm Ngọc) tập trung ở rìa tây và bắc diện tích nghiên cứu

đã chỉ rõ các giai đoạn biến dạng chính, cũng như các hệ thống khe nứt quan trọng nhất Việc phân tích thạch học định hướng cũng được tiến hành, nhưng vì điểm