tiểu luận tìm hiểu về khoáng sản việt nam

Tài nguyên khoáng sản ở Việt Nam rất đa dạng về chủng loại và nguồn gốc. Các công trình nghiên cứu, điều tra, đánh giá và thăm dò koáng sản đã ghi nhận ở nước ta, không tính vật liệu xây dựng thông thường, có mặt 51 khoáng sản khác nhau. Chúng đượch xếp vào 2 nhóm chính: nhóm khoáng sản kim loại và nhóm khoáng sản không kim loại. Theo Tổng cục Địa chất, Bộ Tài nguyên và Môi trường, qua điều tra cơ bản, thăm dò và phát hiện mới, hiện nay Việt Nam đang có trên 5.000 điểm khoáng sản và mỏ, trong đó một số loại khoáng sản được đánh giá là có trữ lượng và tài nguyên dự báo lớn như: dầukhí (1,21,7 tỷ m3, than (240 tỷ tấn), titan (600 triệu tấn khoáng vật nặng), bôxít (10 tỷ tấn), đất hiếm (11 triệu tấn)…và một số loại khoáng sản khác. Ngày nay cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân, khoáng sản nói chung được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau. Chính vì vậy nhu cầu khoáng sản càng trở nên cấp thiết. Để đáp ứng nguyên liệu cho nghành công nghiệp sử dụng các khoáng sản kim loại, phi kim loại trong nước và xuất khẩu thì việc nghiên cứu đánh giá đặc điểm thành phần vật chất, quặng hóa của tầng khu vực là một khâu quan trọng phục vụ cho việc tìm kiếm, thăm dò khai thác và sử dụng các loại khoáng sản này.

MỤC LỤC

Mở đầu ……… 3

Bản đồ các đơn vị kiến tạo của Việt Nam ……… 5

Phần A – Khoáng sản kim loại Phần I: Khoáng sản Sắt ……… 6

Mở đầu ……… 6

Chương 1: Lịch sử nghiên cứu và cơ sở lý luận ……… 7

Chương 2: Phân loại các kiểu nguồn gốc của mỏ sắt trên thế giới và Việt Nam……… 11

Chương 3: Đặc điểm các kiểu nguồn gốc mỏ sắtđiển hình ở việt nam 21

Kết Luận 26

Phần II: Khoáng sản Chì - Kẽm ……… 27

Mở đầu ……… 27

Chương 1: Lịch sử nghiên cứu và cơ sở lý luận ……… 28

Chương 2: Phân loại các kiểu nguồn gốc của mỏ Chì - Kẽm trên thế giới và Việt Nam……… 35

Chương 3:Đặc điểm các kiểu nguồn gốc mỏ Chì - Kẽm điển hình ở việt nam 45 Kết Luận 58

Phần III: Khoáng sản Titan ……… 59

Mở đầu ……… 59

Chương 1: Lịch sử nghiên cứu và cơ sở lý luận ……… 60

Chương 2: Phân loại các kiểu nguồn gốc của mỏ Titan trên thế giới và Việt Nam……… 63

Chương 3: Đặc điểm các kiểu nguồn gốc mỏ Titan điển hình ở việt nam 64

Kết Luận 77

Phần B – Khoáng sản không kim loại Khoáng sản Felspat ……… 78

Mở đầu ……… 78

Chương 1: Lịch sử nghiên cứu và cơ sở lý luận ……… 79

Chương 2: Phân loại các kiểu nguồn gốc của mỏ Felspat trên thế giới và Việt Nam ……… 89

Chương 3: Đặc điểm các kiểu nguồn gốc mỏ Felspat điển hình ở việt nam 90

Kết Luận 102

Kết Luận Chung 103

Tài liệu tham khảo ……… 104

MỞ ĐẦU

Tài nguyên khoáng sản ở Việt Nam rất đa dạng về chủng loại và nguồn gốc Các công trình nghiên cứu, điều tra, đánh giá và thăm dò koáng sản đã ghi nhận ở nước ta, không tính vật liệu xây dựng thông thường, có mặt 51 khoáng sản khác nhau Chúng đượch xếp vào 2 nhóm chính: nhóm khoáng sản kim loại và nhóm khoáng sản không kim loại.

Theo Tổng cục Địa chất, Bộ Tài nguyên và Môi trường, qua điều tra cơ bản,thăm dò và phát hiện mới, hiện nay Việt Nam đang có trên 5.000 điểm khoáng sản

và mỏ, trong đó một số loại khoáng sản được đánh giá là có trữ lượng và tài nguyên

dự báo lớn như: dầu-khí (1,2-1,7 tỷ m3, than (240 tỷ tấn), titan (600 triệu tấn khoángvật nặng), bôxít (10 tỷ tấn), đất hiếm (11 triệu tấn)…và một số loại khoáng sản khác

Ngày nay cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân, khoáng sản nói

chung được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau Chính vì vậy nhu cầu khoáng sản càng trở nên cấp thiết Để đáp ứng nguyên liệu cho nghành công nghiệp sử dụng các khoáng sản kim loại, phi kim loại trong nước và xuất khẩu thì việc nghiên cứu đánh giá đặc điểm thành phần vật chất, quặng hóa của tầng khu vực là một khâu quan trọng phục vụ cho việc tìm kiếm, thăm dò khai thác và sử dụng các loại khoáng sản này

Xuất phát từ thực tế đó, đồng thời để sinh viên tiếp cận làm quen với nghề nghiệp và khả năng kết hợp giữa lý thuyết và thực tế công việc nói chung Em đã

được thầy: PGS.TS Nguyễn Quang Luật giao vào trong tay viết tiểu luận tìm

hiểu về các khoáng sản.

Khoáng sản kim loại : Sắt, Chì - Kẽm, Titan

Khoáng sản phi kim loại: Felspat.

Nội dung tiểu luận gồm 4 phần và mỗi phần gồm 3 chương:

Phần 1: Khoáng sản Sắt

Phần 2: Khoáng sản Chì - Kẽm

Phần 3: Khoáng sản Titan

Phần 4: Khoáng sản Felspat

Chương I: Lịch sử nghiên cứu và cơ sở lý luận

Chương II: Phân loai các kiểu nguồn gốc của mỏ khoáng sản ở Việt nam và

Trong quá trình làm tiểu luận do thời gian có hạn, trình độ kiến thức còn nhiều hạn chế nên bài tiểu luận của tôi không tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo góp ý của thầy và các bạn để em được hoàn thiện hơn Qua đây em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Quang Luật, cùng các thầy cô giáo trong bộ môn khoáng sản đã giúp em hoàn thành bài tiểu luận này.

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

Phạm Văn Toàn

A.KHOÁNG SẢN KIM LOẠI Phần I: Khoáng sản SẮT

là một trong những sản phẩm chính của của công nghiệp hiện đại là một trong nhữngsản phẩm chính của công nghiệp hiện đại và là một trong những cơ sở của nền văn minh Sắt là kim loại được sử dụng nhiều nhất, chiếm khoảng 95% tổng khối lượng kim loại sản xuất trên toàn thế giới Chính vì vậy nhu cầu về kim loại sắt càng trở nên cấp thiết Để đáp ứng nguyên liệu cho ngành công nghiệp sử dụng sắt trong nước

và xuất khẩu thì việc nghiên cứu đánh giá đặc điểm thành phần vật chất, quặng hóa sắt của từng khu vực là một khâu quan trọng phục vụ cho việc tìm kiếm, thăm dò khai thác và sử dụng loại khoáng sản này

Sau đây chúng ta sẽ đi nghiên cứu về thành phần, đặc điểm địa hóa, các kiểu nguồn gốc trên thế giới và các kiểu nguồn gốc mỏ Sắt điểm hình ở Việt Nam.

CHƯƠNG 1 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ LÝ LUẬN

1.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất khoáng sản

Khái quát về lịch sử nghiên cứu sắt trên thế giới

Sắt được sử dụng khoảng 4000 – 3000 năm trước công nguyên, thời kỳ ấy con người biết lượm lặt các mảnh thiên thạch để làm đồ trang sức, dụng cụ lao động và săn bắn Trong thời gian đó các chế phẩm được đánh giá quý như vàng.

Những công vụ bằng sắt xuất hiện đầu tiên vào khoảng 2000 năm trước công nguyên ở Ai cập, sau đó ở Ấn độ và Trung quốc Từ thế kỷ XI-VIII trước công nguyên sắt đẫ được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước và thời đại đồ sắt bắt đầu thay thế đồ đồng Thời ấy con người đã biết luyện thép, nhưng sau công nguyên thép mới được sử dụng vào việc chế tạo dụng cụ sản xuất và lĩnh vực quân sự

Lò cao nấu gang bằng than củi xuất hiện đầu tiên ở Châu âu vào giữa thế kỷ XIV Năm 1735, lò cao nấu gang bằng than cốc đầu tiên ra đời đánh dấu kỷ nguyên ngành luyện kim hiện đại Vào thế kỷ XVIII, than cốc được sử dụng để luyện gang, luyện thép Công nghiệp luyện thép phát triển mạnh từ giữa thế kỷ XIX, sau khi xuất hiện một số lò nấu thép: lò bexmer 1856, lò martin 1863.

Bước sang thể kỷ XX, công nghiệp luyện kim đen phát triển mạnh, nhất là sản xuất các laoij thép hợp kim và thép đặc biệt trong lò điện, lò hồ quang, v v để chế tạo nhiều loại máy móc, thiết bị cho công nghiệp nặng, dân dụng và quốc phòng.

Khái quát về lịch sử nghiên cứu sắt ở Việt Nam

Từ năm 1964 đến nay Việt Nam đã khai thác khoảng 8-10 triệu tấn quặng sắt, thu được gần 7 triệu tấn tinh quặng Công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên đang phấn đấu khai thác và tuyển 192.000 tấn quặng sắt (2009) Sản lượng khai thác hàng năm của Công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên mấy năm gần đây như sau (tấn): 368.374 (2005); 346.828 (2006); 351.149 (2007); 417.072 (2008) Năng lực khai thác quặng sắt của công ty có thể đạt tới 500.000 tấn quặng/năm.

Đến năm 2010, công suất khai thác của Việt Nam phải đạt 9 triệu tấn quặng sắt/năm; 2011-2015: 14-15 triệu tấn/năm và 2016-2020:15-16 triệu tấn/năm Hiện nay, Công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên có công suất 550.000 tấn thép/năm Một số nhà máy cán thép liên doanh với nước ngoài cũng đã đi vào hoạt động (Việt-Hàn, Việt-Úc, Việt-Ý) với công suất đến năm 2010 là 8 triệu tấn thép/năm Việt Nam sản xuất 7-8 triệu tấn thép/năm, chủ yếu là nguyên liệu sắt thép phế liệu nhập ngoại (80%), và 20% từ quặng sắt khai thác trong nước Tính đến thời điểm năm 2009, có rất nhiều dự án xây dựng các nhà máy liên hợp luyện thép rất lớn cả về quy mô công suát và tổng vốn đầu tư.

Công ty TNHH Khoáng sản và Luyện kim Việt-Trung (Liên doanh giữa Tổng công ty Thép Việt Nam và tập đoàn Gang thép Côn Gang, Trung Quốc) sẽ khai thác 1,5-3 triệu tấn quặng sắt/năm mỏ Quý Xa, trong vòng 40-50 năm Trên cơ sở nguyên liệu quặng sắt mỏ Quý Xa sẽ xây dựng và vận hành nhà máy gang thép tại khu công nghiệp Thị trấn Tằng Loỏng (huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai) vào năm

2015 dây chuyền cán thép công suất 500.000 tấn/năm.

Công ty Cổ phần sắt Thạch Khê (TIC) với vốn điền lệ 2.400 tỷ đồng đã làm lễ động thổ, mở vỉa mỏ Thạch Khê (8/9/2009) Dự án sẽ khai thác 10 triệu tấn quặng/năm, vốn đầu tư hơn 650 triệu đô la Mỹ Nhiều dự án nhà máy sản xuấ thép đã và đang ra đời: Nhà máy liên hợp thép Tycoon 100% vốn của Đài Loan 3

tỷ đô la Mỹ, công suất dự kiến 5 triệu tấn/năm tại Dung Quất (Quảng Ngãi); dự án Nhà máy liên hợp Thép Formosa-Sunco 100% vốn của Đài Loan tại Vũng Áng (Hà Tĩnh) có công suất dự kiến 15 triệu tấn/năm, tổng vốn đầu tư 7,8 tỷ đô la Mỹ (cấp phép 11/2008); dự án liên hợp Thép Liên doanh Việt Nam-Ấn Độ công suất dự kiến 4,5-5 triệu tấn thép/năm trên cơ sở nguyên liệu quặng sắt mỏ Thạch Khê; dự

án liên hợp Thép 100% vốn của Tập đoàn Thép Posco (hàn Quốc) đặt ở Vân Phong (Khánh Hòa) công suất dự kiến giai đoạn I là 4 triệu tấn/năm; dự án Liên hợp Thép Liên doanh Việt Nam –Malaysia tại Ninh Thuận, công suất dự kiến 4,5 triệu tấn thép/năm.

1.2 Cơ sở lý luận

1.2.1 Nhưng hiểu biết về khoáng sản sắt

Sắt là nguyên tố thuộc nhóm VIII trong bảng tuần hoàn Mendeleev D.I, có số

thứ tự 26, khối lượng nguyên tử 55, 84 Sắt có nhiệt độ nóng chẩy 1535 o C, nhiệt độ sôi 2880 o C và tỷ trọng 7,2 Sắt kim loai có màu xám trắng, ánh bạc, dẻo và rèn

được Sắt dễ dàng bị biến dạng dẻo ở trạng thái nóng và lạnh Sắt tác dụng với hydro,oxy, lưu huỳnh, carbon, photpho và nitơ.

Khi hóa hợp với hydro, độ cứng ,giới hạn bền và giới hạn đàn hồi của sắt đều tăng lên Khi hóa hợp với oxy độ dòn và độ cứng của sắt tăng lên, nhưng độ dẻo và giới hạn đàn hồi của sắt lại giảm xuống Khả năng kết hợp với nito làm cho độ bền của các chi tiết bằng thép đối với sự ăn mòn, tăng độ cứng, độ chịu mòn và sức chống mỏi Nhờ tác dụng giữa sắt với carbon để tạo ra gang thép Lưu huỳnh và phốt pho làm cho sắt bị giòn, dễ gãy và do đó chúng là tạp chất không có lợi Các tạp chất khác của sắt là Sn, As, Pb, Zn, vv

Từ quặng sắt , sẽ luyện được gang (2,5 – 4%C), thép (1,7- 0,2%C) và sắt 0,04%C) Để sản xuất thép có chất lượng cao ( như thép hợp kim, thép hợp kim đặc biệt) cần cho thêm Mn, Cr, V, Ni, Co, W, vào các loại thép thường rồi luyện lại

(0,2-để chế tạo nhiều loại máy móc, thiết bị của ngành công nghiệp nặng Các nguyên

tố bổ sung làm cho thép có độ dẻo, độ cứng, độ chống mòn, độ chịu nhiệt và nhiều tính chất quý khác tăng lên.

1.2.2 Đặc điểm địa hóa và khoáng vật học của sắt

 Đặc điểm địa hóa

Trong tự nhiên rất hiếm gặp sắt (Fe) tự sinh, chủ yếu là các khoáng vật chứa sắt hóa trị 2 với bán kính ion 0,74A o hoặc hóa trị ba Fe +3 với bán kính ion 0,64A o Sắt có khả năng thay thế đồng hình bởi Mg, Ni, Mn, Zn, vv Các hợp chất sắt hóa tri

ba bền vững trong điều kiện ngoại sinh Càng đi sâu vào lòng đất, trị số clac cảu sắt càng cao và các hợp chất sulfua thay thế các hợp chất oxit Sắt vừa là nguyên

tố ưa đá vừa là nguyên tố ưa lưu huỳnh.

Sắt có mặt trong các mô động vật, thực vật, trong các lớp thổ nhưỡng, đặc biệt trong các hợp chất oxyt, alumosilicat và trong các thiên thạch Sau nhôm sắt

là nguyên tố kim loại phổ biến nhất trong vỏ trái đất với trị số Clark 4,65% Hàm lượng trung bình của sắt trong đá siêu bazơ 9,85%, trong đá trung tính 5,85% trong đá axit 2,7% và trong đá trầm tích 3,33%.

 Thành phần khoáng vật

Trong tự nhiên có khoảng 500 khoáng vật chứa sắt, chủ yếu dưới dạng oxyt, hydroxyt, alumosilicat, trong đó khoảng 300 khoáng vật điển hình của sắt Tuy

nhiên trong số các khoáng vật của sắt, quan trọng nhất và có giá tri kinh tế nhất ( thường gọi là có giá trị công nghiệp) là các khoáng vật sau đây.

Magnetit- Fe3O4 chứa 72,4% Fe Các biến thể của nó là titano-magnetit, magie-magnetit và magano-magnetit là quặng sắt tổng hợp.

Hematit- Fe2O3 chứa 70% Fe Hematit không bền vững, có từ tính mạnh gọi

là Magetit, Hematit có dạng tấm lớn là specularit, dạng vảy nhỏ gọi là mica sắt Hematit giả hình mangetit gọi là martit.

Hydrohematit là hematit ẩn tinh, dạng keo chứa nước và các tạp chất cơ học (SiO2 và Al2O3) Goethit- HfeO2 chứa 62,9% Fe.

Turit là hỗn hợp của Goethit và hydrohematit Hỗn hợp tự nhiên các khoáng vật ẩn tinh goethit, hydrogoethit, vật liệu sét và silic thường gọi là quặng sắt nâu hay quặng limonit.

Siderit- FeCO3 chứa 48,3%Fe Ngoài ra còn có các khoáng vật silicat sắt dưới dạng chlorit sắt nhưng ít có giá trị công nghiệp.

1.2.3 Kinh tế nguyên liệu khoáng

Tùy thuộc vào con số về số lượng trữ lượng- tài nguyên trong một mỏ, người ta phân loại mỏ quy mô như sau: mỏ khổng lồ, mỏ lớn, mỏ vừa và mỏ nhỏ.

Meloux,

1977 (Pháp)

Cục ĐC&KS VN, 1986

CHƯƠNG 2 PHÂN LOẠI CÁC KIỂU NGUỒN GỐC CỦA MỎ SẮT

TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

Quặng hóa sắt phân bố rất rộng rãi và có nhiều loại hình nguồn gốc Các

mỏ sắt được thành tạo trong những loạt mỏ nội sinh,ngoại sinh và biến chất bao gồm các loại: 1.mỏ macma; 2.mỏ cacbonatit; 3.mỏ skarn; 4.mỏ nhiệt dịch; 5.mỏ trầm tích phun trào; 6.mỏ trầm tích; 7.mỏ biến chất ; 8.mỏ phong hóa Trong đó quan trọng nhất là mỏ biến chất, trầm tích và skarn.

2.1 Phân loại các kiểu nguồn gốc của quặng sắt trên thế giới.

2.1.1 Mỏ bị biến chất

Kiểu mỏ bị biến chất chiếm phần lớn tài nguyên-trữ lượng và sản lượng khai thác quặng sắt trên thế giới Đây là nguồn nguyên liệu rất quan trọng đối với các nước Oxtraylia, Mỹ, Brazin, Canada, Nga, Ucraina, Trung Quốc, Ấn Độ…

Trước đây, các nhà địa chất cho rằng chúng được thành tạo trong các bồn trầm tích, bồn trũng “địa máng” rồi sau đó bị biến chất Hiện nay, theo Sinh khoáng kiến tạo mảng và Địa kiến tạo toàn cầu và sinh khoáng cho rằng: Các mỏ này được hình thành trong môi trường rift, sau đó bị biến chất.

Liên hệ trên thế giới

Các mỏ điển hình gồm: Krivoirog (Ucraina); Dị thường Kursk, viết tắt là KMA (Nga); Hamersley (Australia/Úc); Hồ Thượng (Mỹ); Bihar-Orisa (Ấn Độ); Minas (Brazin);…

Mỏ Krivoirog bắt đầu được khai thác từ năm 1955, nằm trong hệ tầng đá phiến kết tinh cổ và đá granit, migmatit tuổi AR bị vò nhàu uốn nếp tạo thành một

hệ phức nếp lõm lớn và bị đứt gãy chia cắt phức tạp Các vỉa có góc dốc 30-70 o Quarzit sắt hay jaspilit là những lớp rất mỏng xen kẽ giữa các lớp không quặng và

lớp quặng, chiều dày 1-5mm Các lớp mỏng quặng có thành phần chủ yếu gồm martit, magnetit, hematit, hydrohematit- limolit và một ít thạch anh, chlorit amphibol Các lớp mỏng không quặng có thành phần chủ yếu thạch anh hạt mịn,

có chứa xâm tán martit hoặc magnetit Hàm lượng sắt trong các lớp chứa quặng dạo động từ 25 đến 45% Trong các lớp chứa quặng, có những vỉa quặng sắt giàu, đặc sít chiếm đến 80% trữ lượng của mỏ Chiều dài vỉa theo đường phương từ 100-500 đến 1000m, chiều dày dao động từ 10-30 đến 100m, duy trì đến độ sâu 600-800m, đôi khi đạt 1400m Quặng đặc sít có cấu tạo phân phiến, phân dải đặc trưng TPKV chính là hematit, đôi khi với martit-hematit Hàm lượng các thành phần quặng sắt giàu như sau (%): 46-68%Fe; 0,05%S; 0,02-0,09%P; 0,45%Mn; và

<14%SiO2 Tổng tài nguyên-trử lượng mỏ Krivoirog 19 tỷ tấn quặng, trong đó quặng giàu đã thăm dò đạt hơn 2 tỷ tấn với hàm lượng sắt trong quặng giàu 46- 68%; khai thác hầm lò tới độ sâu hơn 500-700m và tiếp tục tới 1000-2000m.

Mỏ sắt Hamersley phân bố trong các hệ tầng đá phiến lục kết tinh bị uốn nếp, có tài nguyên 10 tỷ tấn sắt với hàm lượng 22,5-30% Fe Quặng có giá trị kinh

tế ở hiện tại với tối thiểu gần 55%Fe dao động trong khoảng 15 đến 19,5 tỷ tấn Khoáng vật quặng có thành phần chủ yếu gồm martit, magnetit, hematit, hydrohematit Khoang vật phi quặng amphibol, pyroxen, calcit, clorit.

Vùng mỏ dị thường KMA với diện tích hơn 120000km 2 đã thăm dò các mỏ giàu sắt: Jacolev, Gostise, Khokholov, Mikhailov và Lebedi Hàm lượng sắt trong quặng sắt giàu như sau: 48-69%; S, P và SiO2 thấp ở mức cho phép Trong quarzit sắt, hàm lượng sắt dao động từ 26-46%, trung bình 32-33% Tổng tài nguyên-trữ lượng vùng mỏ dị thường KMA đạt tới 26 tỷ tấn quặng trung bình-giàu Tổng tài nguyên dự báo quarzit sắt từ mặt đá kết tinh Tiền Cambri đến độ sâu 300m xấp xỉ

9000 tỷ tấn.

2.1.2 Mỏ phong hóa

Mỏ sắt phong hóa được thành tạo do kết quả của quá trình oxy hóa các mỏ

gốc như: magnetit, hematite, siderite, sulfua chứa sắt (pyrite, pyrotin) và các đá siêu mafic giàu sắt Sự thành tạo các đới oxy hóa liên quan chặt chẽ với các thời kỳ phong hóa cổ và phong hóa hiện đại Các kiểu quặng đặc trưng cho mỏ phong hóa

từ sulfua chứa sắt là hydrogoethit-goethit (quặng sắt nâu); hydrogoethit-martit Quặng siderite trong đới oxy hóa chuyển thành hỗn hợp các khoáng vật hydroxit sắt (hydrogoethit-goethit, hydro-hematit, turit) có chứa một ít khoáng vật calcite; các khoáng vật thứ yếu có psilomelan và pyroluzit; hiếm gặp hơn là các khoáng vật aragonite, thạch cao, marcarit, malachite, azurit, cuprit, đồng tự sinh đôi khi

có scorodit.

Liên hệ trên thế giới

Kiểu mỏ sắt phong hóa rất quan trọng đối với Australia, Mỹ, Brazin, Canada,

Nga, Ucraina, Trung Quốc, ẤN Độ, Việt Nam Chúng phát triển ở phần trên của các thân quặng sắt của các mỏ trầm tích bị biến chất nổi tiếng như Krivoirog (Ucraina), Dị thường Kursk,viết tắt là KMA (Nga), Hamersley (Australia), Hồ Thượng (Mỹ), Brazin, Bihar-Orisa (Ấn Độ).

2.1.3 Mỏ trầm tích

Kiểu mỏ sắt trầm tích khá phổ biến và có giá trị công nghiệp Chúng có quy

mô lớn, cung cấp 30% sản lượng khai thác quặng sắt cho thế giới (chỉ đứng sau nhóm mỏ nguồn gốc biến chất) Mỏ sắt trầm tích được thành tạo tong nhiều thời đại địa chất khác nhau: Proterozoi ở Nga, Nam Phi; Silur ở Mỹ (Clinton Apalach), Mali (Châu Phi), và Bắc Úc (Australia); Jura ở Pháp, Đức Bỉ Mỏ sắt trầm tích được thành tạo tong các bồn địa biển hoặc hồ, từ các hợp chất keo sắt được nước trên mặt mang tới và lắng đọng ở đới ven bờ Tùy thuộc vào thế năng oxy hóa khử (Eh), độ axit hoặc kiềm (pH) của môi trường và nồng độ CO2 ở đáy bồn địa sẽ lắng đọng quặng sắt oxy (limonit, goethite, hematite); silicat (samozit, turingit) hoặc quặng sắt carbonat (siderite) Cấu tạo đặc trưng của quặng sắt nguồn gốc trầm tích là trứng cá, hạt đậu hoặc dạng thân Căn cứ vào vị trí và cơ chế thành tạo người ta chia mỏ sắt trầm tích ra hai loại: mỏ trầm tích biển và mỏ trầm tích lục địa.

Liên hệ trên thế giới

Điển hình cho kiểu mỏ sắt trầm tích là mỏ Loranh có diện tích 1100km 2 chủ yếu phân bố ở Pháp và một phần ở Đức, Bỉ, Lucxambua Quặng hóa nằm trong tầng carbonat cát kết dày 10-60m Vùng mỏ có 4-12 thân quặng dạng vỉa, mỗi vỉa dày từ 1-6m nằm xen kẽ với các lớp phi quặng cũng có độ dày tương tự Tầng chứa quặng cắm thoải về phía tây, các lỗ khoan đã đạt tới chiều sâu 800m Vùng

mỏ vừa khai thác lộ thiên, vừa khai thác hầm lò, các lò đã khai thác tới độ sâu 200m Khoáng vật quặng gồm goethite, samozit, turingit, siderite Quặng có cấu tạo trứng cá rất điển hình (kích thước 0,25-1mm) Hàm lượng sắt trung bình 31- 36%; P: 0,6-1,8%; Mn: 0,5-2%; S: 0,01-0,4%; V 0,1% Quặng dùng để luyện trong lò Tomat Tổng tài nguyên-trữ lượng của mỏ là 15 tỷ tấn quặng, trong đó trữ lượng

đã thăm dò là 2 tỷ tấn Tuy nhiên, mỏ đã ngừng hoạt động từ năm 2002 do hiệu quả kinh tế thấp.

Mỏ Kerchen (Ucraina) được phát hiện vào năm 30 của thế kỷ XX là một mỏ sắt nổi tiếng với tài nguyên-trữ lượng gần 1,8 tỷ tấn quặng Các mỏ trầm tích sắt khá điển hình gặp ở Liên Bang Nga với quặng siderir dạng vỉa lắng đọng trong tầm tích lục nguyên carbonat biển, xuât hiện ở sườn nam Uản trong nếp lồi cổ Hersini Chúng nằm trong các đá trầm tích phiến carbonat tuổi Proterozoi Mỏ điển hình và lớn nhất là mỏ Baican (Nga) Nhóm mỏ Baican có hơn 200 thân quặng dnagj vỉa, thấu kính, dạng mạch và dạng ổ Trong các vỉa siderite còn chứa các thể sót dolomite và có biểu hiện khoáng hóa sulfua nên một số nhà địa chất cho rằng đó là mỏ nhiệt dịch Tuy nhiên, phần lớn các công trình nghiên cứu đều cho là trầm tích và chỉ ra mối liên quan cơ bản với quá trình lắng đọng nhiệt dịch muộn hơn Các mỏ sắt quặng hematit trầm tích biển phân bố trong các thành tạo lục nguyên carbonat vùng Angara Bitsco ở bờ phải hạ nguồn sông Angara Liên Bang Nga Thân quặng phân bố trong thành hệ trầm tích Proterozoi muộn Thành phần khoáng vật quặng gồm hydrogoethit, hematit, samozit hoặc siderite Quặng siderite-samozit ở các bồn trầm tích lục địa có cấu tạo hạt đậu và trứng cá phân

bố trong trầm tích lục nguyên carbonat tuổi Mezozoi-Kainozoi thuộc bể quặng sắt Kechan, Tây Xiberi (Liên Bang Nga).

Mỏ trầm tích lục địa được thành tạo ở các hồ, đầm lầy, tam giác châu, các thung lũng sông và vũng vịnh Loại mỏ này thành tạo do sự kết đọng của các hợp chất keo mang từ lục địa tới, có sự tham gia của axit mùn cây (humit) cùng với tác động của các vi khuẩn và rong tảo Tuổi thành tạo của các laoij mỏ này khá trẻ, tuổi từ J đến Q Quặng thuộc kiểu siderit-samozit-hydrogoethit Các vỉa quặng kéo dài khoảng 10km dọc theo lòng sông cổ Thân quặng có dạng thấu kính, ôvan và nhiều hình dạng khác nhau Quặng có cấu tạo trứng cá và hạt đậu Khoáng vật chủ yếu gồm : hydrogoethit, samozit, siderit, ngoài ra còn có thạch anh, calcit, ankerit, nhóm khoáng vật sét, hiếm hơn là pyrit, marcazit, thạch cao, và hydroxyt mangan Hàm lượng sét trong quặng thấp 30-35%, hàm lượng P cao, gần 50%.

Mỏ trầm tích phun trào của sắt của sắt liên quan chặt chẽ với các thành hệ

đá phun trào và trầm tích phun trào thể hiện ở một loại dấu hiệu về thế nằm của các vỉa quặng trong các tuf và tufit, sự có mặt các lớp kẹp và thấu kính đá phun trào ngay trong vỉa quặng cũng như sự có mặt của các mảnh nhỏ vụn núi lửa trong thành phần quặng Điển hình cho loại thành tạo này là mỏ Khojunsco và một loạt thành tạo khác gặp ở mỏ Tây Karajan (Atasui Liên Xô cũ) Ở đây, đá vây quanh, các thấu kính quặng và vỉa quặng có sự chuyển tiếp từ đá vôi đến carbonat silic, đá ngọc bích và argilit, đá lót thân quặng là những lớp đá dày của thành hệ trầm tích – phun trào Các vỉa quặng và thấu kính quặng bị biến dạng uốn nếp và biến vị đứt gãy với biên độ lớn Thân quặng nằm khớp đều với đá vây quanh trong

uốn nếp của cấu trúc trường quặng Phần lớn mỏ Khojunsco bị xâm nhập granitoit xuyên qua Kết quả đó đã tạo nên những vỉa quặng biến chất tiếp xúc nhiệt dịch trao đổi thay thế và xuất hiện những thân quặng scacnơ magnetit Thành phần khoáng vật chủ yếu là hematit, thứ yếu là magnetit và siderit Ngoài ra còn gặp pyrit, arsenpyrit, chalcopyrit, sfalerit và galenit Các khoáng vật phi quặng gồm clorit, sericit, thạch anh, chacedon, opan, dolomit, ankerit, apatit Ở đới oxy hóa yếu thường gặp martit, goethit, hydrogoethit Giá trị công nghiệp của nhóm mỏ trầm tích phun trào không lớn.

2.1.4 Mỏ skarn

Kiểu mỏ sắt skarn là những mỏ, hoặc tập hợp các mỏ và điểm quặng sắt được thành tạo ở lân cận tiếp xúc của khối xâm nhập granitoit với các đá trầm tích carbonat hoặc lục nguyên –carbonat, có sự tham gia của dung dich hậu magma Các mỏ này thường phát triển ở rìa lục địa hoặc cung đảo, nơi có hoạt động magma mạnh mẽ Thân quặng chủ yếu tập trung trong đới ngoại tiếp xúc, cá biệt đôi khi trong đới nội tiếp xúc; có dạng thấu kính, thấu kính phức tạp, vỉa hay dạng thay thế trao đổi với kích thước khác nhau Khoáng vật quặng chủ yếu là magnetit, ít hematit, goethit , đôi chỗ là chalcopyrite, pyrite, galenit, sfalerit Hàm lượng sắt dao động 60-68%, có khi tới 70%

Điển hình là các mỏ : Núi Quặng, Núi Cao và Núi Blagodat (Uran, Nga); Sarbai, Socolov và Kachar ở tỉnh Kustanai (Kazaxtan); Mount Iron (Mỹ), Ba Nat (Rumany), Rif (Maroc), Morning Iron (Mỹ) và Thạch Khê (Việt Nam)…

Kiểu mỏ skarn magnetit được G Xocolov chia ra các kiểu sau: skarn vôi, skarn magie, skarn vôi-magie, skarn scapolit-albit, magnetit và hematite-silicat chứa nước.

Các khoáng vật của skarn vôi gồm: pyroxene, groxule, andradite, epidot, zoizit, actinolit, vezuvian, clorit Các khoáng vật quặng gồm magnetit, musketovit, martit, hematite, pyrit, pyrotin, chalcopyrite, sfalerit, galenit… Các khoáng vật phi quặng thành tạo muộn hơn gồm: các mạch thạch anh và calcite Hàm lượng sắt trong quặng đạt từ 20-25% đến 60-70%, trung bình 35-40% Trong số các tạp chất có hại, đáng kể là S:1-2% Ngoài ra còn có một ít nguyên tố Co, Ni, As, Cu Quặng được làm giàu tự nhiên khi lưu huỳnh bị rửa trôi, magnetit bị martit hóa, các sulfua bị oxy hóa

Kiểu skarn magie chủ yếu thường phân bố ở các cấu trúc cố kết cổ và những vùng có các thành tạo Tiền Cambri Các khoáng vật silicat magie đặc trưng gồm forterit, diopxit, spinel,, flogopit, serpentin

Điều khác biệt chủ yếu của skarn scapolit-anbit và mỏ skarn magnetit – albit-scapolit là sự biểu hiện biến chất trao đổi mạnh mẽ natri-clo vơi scacs đá alumosilicat của trường quặng Tổ hợp khoáng vật của thành hệ này là scapolit, albit, ankerit và rất nhiều zeolit Trên thế giới kiểu quặng này khá phổ biến.

Mỏ biến chất trao đổi thay thế magnetit và hematit silicat ướt phần lớn thường gặp trong các trường quặng skarn, nhưng hay phân bố dọc nơi tiếp xúc của khối xâm nhập Thành phần khoáng vật của đá biến đổi gồm: epidot, actinolit đôi khi có albit, granat, pyroxene, clorit, zeolit, calcite và thạch anh (gần giống với các khoáng vật biến chất trao đổi của kiểu quặng silicat ướt, nhưng nhiệt độ thành tạo thấp hơn) Các khoáng vật chứa sắt chủ yếu là magnetit, một vài trường hợp đặc biệt gặp hematite trong loại sắt ánh thủy tinh.

Liên hệ trên thế giới

Vùng quặng điển hình Kustanai trong đai quặng sắt Turgai dài hơn 600km, rộng 30-80km với hơn 70 mỏ lớn nhỏ khác nhau đã được thăm dò, trong đó có 3

mỏ lớn nhất là Sarbai, Socolov và Kachar Mỏ điển hình là Sarbai được phát hiện

từ năm 1948 Vùng mỏ được chia ra hai khu: Sarbai nằm ở phía Tây, Xocon ở phía Đông Chúng được phân cách bởi hệ thống đứt gãy phá hủy có phương Đông Bắc- Tây Nam và các đá dăm tuf Các thân quặng sắt của mỏ Sarbai nằm ở nơi tiếp xúc giữa đá trầm tích carbonat với dăm tuf kéo dài 1000-1700m, dày 170-185m, phát triển theo hướng dốc 1800m Quặng xâm tán dày với hàm lượng sắt 50%, xâm tán thưa với 20-30% Fe Khoáng vật quặng chủ yếu là magnetit, ngoài ra gặp một ít pyrite, pyrotin, arsenpyrit, sfalerit Trử lượng thăm dò của mỏ đạt 1,5 tỷ tấn quặng với hàm lượng trung bình Fe: 45%, S: 3,85%, P: 0,129% Trong quặng magnetit giàu, hàm lượng sắt trung bình 54,7% cao nhất tới 65-70% Tổng tài nguyên-trử lượng mỏ Kustanai 4 tỷ tấn quặng sắt Mỏ được khai thác lộ thiên.

2.1.5 Mỏ magma thực sự

Mỏ sắt magma thực sự kiểu quặng titanomagnetit liên quan chặt chẽ về không gian và thời gian với các đá gabro pyroxenit, anortozit và gabro-diabaz Thân quặng tập trung thành đới xâm tán, dạng mạch, dạng ổ và thấu kính Khoáng vật tạo quặng chủ yếu là magnetit và ilmenit, đôi khi lẫn 1 ít sulfua (bornit, chalcopyrite), cromit và hiếm hơn là bạch kim và paladi Quặng có kiến

trúc sideronit (quặng là xi măng gắn kết các khoáng vật olivin và pyroxene thnahf tạo trước) và kiến trúc phân hủy dung dịch cứng của ilmelit trong magnetit Hàm lượng sắt trong quặng này cao tới 50-55%, Ti: 8-12%, V: 0,5-1%.

Liên hệ trên thế giới

Loại mỏ này gặp ở sườn đông dãy núi Uran (Liên Bang Nga), miền nam Thụy Điển, ở Na Uy, Mỹ, Canada, Nam Phi, Ấn Độ với quy mô mỏ từ nhỏ đến lớn và cực lớn Tuy vậy tổng sản lượng khai thác của loại quặng này chiếm tỷ lệ không lớn so với sản lượng quặng sát khai thác trên thế giới Trong loại quặng này thường chứa Vanadi có chất lượng tốt.

2.2 Phân loại các kiểu nguồn gốc của quặng sắt ở Việt nam.

Quặng sắt nguồn gốc magma mới chỉ gặp điểm quặng ở Tam kỳ (Quảng

Nam) và xã Hiếu (Kom Tum), trong các thể xâm nhập mafic nhỏ Quặng magnetit hàm lượng nghèo (25-45% Fe), ít ý nghĩa kinh tế.

Quặng sắt skarn tuy có số lượng tụ khoáng đã biết không nhiều nhưng lại

có tài nguyên và trữ lượng lớn nhất trong các nhóm tụ khoáng sắt, điển hình là tụ khoáng sắt Thạch Khê (Hà Tĩnh) Tụ khoáng nằm trên vùng bờ biển, dưới lớp phủ 50-120 m, phân bố trên chiều dài hơn 3000 m, rộng 450-500 m, nơi rộng nhất tới

800 m, chiều dày trung bình thân quặng khoảng 200 m Thành phần khoáng vật quặng chủ yếu là magnetit, một phần, ở phía đông bắc quặng bị phong hóa thành limonit, goethit nhưng vẫn có từ tính cao Hàm lượng Fe thay đổi trong khoảng 30-75%, trong đó quặng giàu (50-65% Fe) chiếm chủ yếu Tổng trữ lượng và tài nguyên cấp 121+122+333 (B+C1+C2) đã tính được khoảng 544 triệu tấn quặng [Bùi Tất Hợp và nnk., 2007] Tụ khoáng này đã được thăm dò, đang được khai thác [Bùi Tất Hợp và nnk., 2007].

Ngoài tụ khoáng Thạch Khê, quặng sắt nguồn gốc skarn còn được biết ở một vài nơi khác như Bó Lếch, Ngườm Cháng, Nà Rụa, Bản Lũng (Cao Bằng) và một vài nơi khác

Quặng sắt dạng mạch nhiệt dịch (nhiệt dịch-biến chất trao đổi) phân bố

rộng rãi ở các tỉnh Hà Giang (Sàng Thần, Tòng Bá), Thái Nguyên (Trại Cau) Các

tụ khoáng nguồn gốc nhiệt dịch chỉ có quy mô trung bình và nhỏ Tụ khoáng có quy mô lớn nhất là Sàng Thần, có tổng trữ lượng khoảng 32 triệu tấn, Tiến Bộ

(Thái Nguyên) khoảng 22 triệu tấn, Trại Cau (Thái Nguyên) khoảng 11 triệu tấn, Tòng Bá (Hà Giang) khoảng hơn 6 triệu tấn [Bùi Tất Hợp và nnk., 2007]

Quặng sắt nguồn gốc trầm tích phân bố ở các điểm quặng Tuyên Quang

(Thạch Thành, Thanh Hóa), Khe Mỏ Hai (Tân Lâm, Quảng Trị) Quặng phân bố trong các hệ tầng Yên Duyệt và Cam Lộ tuổi Pecmi muộn quặng có chất lượng thấp, quy mô không đsngs kể.

Tụ khoáng quặng sắt kiểu quarzit sắt (trầm tích – biến chất) phổ biến

trên diện tích phát triển các thành tạo biến chất trên lãnh thổ các tỉnh Yên Bái, Phú Thọ thuộc địa khu Hoàng Liên Sơn Vùng quặng sắt điển hình là Làng Mỵ- Hưng Khánh (Yên Bái) và Thanh Sơn (Phú Thọ), trong đó vùng quặng sắt Làng Mỵ-Hưng Khánh đã được điều tra, đánh giá còn một số tụ khoáng đã và đang được thăm dò tính trữ lượng; Vùng quặng sắt Thanh Sơn có một số tụ khoáng đang được thăm dò Quặng sắt dạng vỉa, dạng thấu kính, chủ yếu chỉnh hợp với đá vây quanh, có nơi gặp quặng dạng mạch muộn xuyên cắt các thành tạo biến chất Quặng phân bố chủ yếu trong các tập quarzit phân lớp, phân dải Thành phần khoáng vật chủ yếu gồm magnetit và hematit, khoáng vật không quặng chủ yếu là thạch anh Hàm lượng quặng thường nghèo, thay đổi trong khoảng 25-30% Fe Tổng trữ lượng và tài nguyên quặng sắt vùng Làng Mỵ-Hưng Khánh và lân cận khoảng 76 triệu tấn quặng, vùng Thanh Sơn khoảng 30-35 triệu tấn [Bùi Tất Hợp

và nnk., 2007].

Quặng sắt nguồn gốc phong hóa phân bố gần như trong hầu khắp các

tỉnh trung du miền núi Bắc Bộ, Trung Bộ Số lượng tụ khoáng quặng sắt thuộc nhóm này cũng chiếm ưu thế, gần 200 tụ khoáng Quặng có thành phần khoáng vật chủ yếu gồm limonit, goethit, được hình thành do rửa lũa, làm giàu khoáng vật chứa sắt hoặc thấm đọng lấp đầy khe nứt Các tụ khoáng quặng sắt nguồn gốc phong hóa điển hình có quy mô lớn gồm tụ khoáng Quý Xa (Lào Cai) có trữ lượng khoảng 135 triệu tấn quặng, vùng quặng Hương Sơn (Hà Tĩnh)-với tài nguyên khoảng 6-7 triệu tấn; vùng quặng Mộ Đức (Quảng Ngãi) cói tổng tài nguyên khoảng 8 triệu tấn [Bùi Tất Hợp và nnk., 2007]

Một kiểu quặng sắt phong hóa phổ biến, có tài nguyên rất lớn nhưng chưa được điều tra đây đủ là quặng phong hóa laterit trên bề mặt các đá giàu khoáng vật sắt, điển hình là trên các bề mặt phong hóa đá basalt vùng Tây Nguyên Thành phần khoáng vật kiểu quăng này chủ yếu là limonit, goethit và sét Trước mắt, quặng laterit thích hợp cho sử dụng làm phụ gia xi măng Vấn đề lớn nhất cần giải quyết đối với loại quặng này để có thể sử dụng cho luyện kim, là hàm lượng Al2O3 trong quặng cao, có thể tới 10-15% gây ảnh hưởng lớn đến tiêu tốn nhiên liệu.

Quặng chưa rõ nguồn gốc bao gồm nhiều điểm quặng Limonit, quy mô

khác nhau trong đó đáng kể nhất là các mỏ Qúy Xa, Mộ Đức.

Quặng magnetit phân bố phổ biến trong các mỏ sắt nguồn gốc Skarn như:

Thạch Khê (Hà Tĩnh), nhóm tụ khoáng Cao Bằng, nguồn gốc nhiệt dịch như Tòng

Bá – Bắc Mê (Hà Giang)… quặng thường có hàm lượng sắt cao.

Quặng limonit (sắt nâu) gồm limonit, geothit, hydrogeothit, phân bố chủ

yếu trong các tụ khoáng, điểm quặng có nguồn gốc phong hóa hoặc chưa rõ nguồn gốc.

Hình ảnh về khoáng tướng và mẫu quặng sắt ở Việt Nam

Maghemit (Mg) Mỏ Làng Mỵ Cấu

tạo dải Kiến trúc hạt tha hình 40X.

Ảnh Hoàng Thị Thoa.

Manhetit hạt tự hình, nửa tự hình cùng hematit hạt tha hình xâm

tán trong đá (100X) Mỏ Tùng Bá.

Ảnh Nguyễn QuangLuật.

Quặng sắt Làng Mỵ-Yên Bái.TPKV:

manhetit, hematit Cấu tạo dải

(quarzit sắt) Ảnh Trần Bỉnh Chư.

Quặng sắt Tùng Bá- Hà Giang.

TPKV: hematit, magnetit, cấu tạo dải Ảnh Nguyễn Quang Luật.

Quặng sắt nâu Quý Xa-Lào

Cai.TPKV: Limonit, goethit,

manganit Cấu tạo đặc sít Ảnh Trần

Bỉnh Chư.

Quặng sắt, Nà Rụa - Cao Bằng TPKV: hematit, magnetit, cấu tạo đặc sít Ảnh Nguyễn Quang Luật.

Hematit hạt định hướng kéo dài,

cấu tạo dải Mỏ Làng Lếch, Lào Cai.

Ảnh Nguyễn Quang Luật.

Hematit hạt định hướng kéo dài, cấu tạo dải Mỏ Tùng Bá, Hà Giang Ảnh Nguyễn Quang Luật.

CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM CÁC KIỂU NGUỒN GỐC MỎ SẮT

ĐIỂN HÌNH Ở VIỆT NAM

Quặng sắt ở Việt Nam đã biết khoảng 230 tụ khoáng và điểm khoáng, phân bố tập trung chủ yếu trong các tỉnh Hà Giang, Cao Bằng, Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Bắc Kạn, Thái Nguyên, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh Có 4 kiểu nguồn gốc chính: skarn, nhiệt dịch, biến chất và phong hóa

3.1 Mỏ Skarn (hay thường gọi mỏ scacnơ)

Tuy có số lượng tụ khoáng đã biết không nhiều nhưng lại có tài nguyên và trữ

lượng lớn nhất trong các nhóm tụ khoáng sắt, điển hình là tụ khoáng sắt Thạch Khê (Hà Tĩnh), tụ khoáng Nà Rụa có quy mô trung bình, còn lại có quy mô nhỏ Phần lớn các tụ khoáng thuộc nhóm nguồn gốc này phân bố ở vùng Cao Bằng (Bản Chang (Fe-9), mỏ sắt, Bó Lếch, Nà Rụa (Fe-17), Bản Lũng , Lũng Luông, Bản Nùng Tụ khoáng Thạch Khê (Fe- 68), một số điểm quặng ở Tây Thanh Hóa.

Ở vùng Cao Bằng có 8 tụ khoáng với các thân quặng thường có dạng thấu kính dài từ 550m đến gần 1050m, rộng từ hơn vài chục mét đến 250m Ngoài quặng gốc, trong các tụ khoáng sắt Skhản thường có các tích tụ quặng deluvi với trữ lượng lớn quặng thường có cấu tạo khối Thành phần khoáng vật chủ yếu là magnetit, ít hematit, hydrogeothit, pyrit, pyrotin, chalcopyrit…, khoáng vật phi quặng là thạch anh, calcit, pyroxen, granat Hàm lượng Fe cao, trung bình đạt 55- 70% Ngoài ra trong quặng còn có % : Mn=0,02-0,3 ;TiO2 ít, S= 0.006-0.29; SiO2<1-6; Pb-Zn=0,0n quặng thuộc loại axit có chất lượng cao và ôn định.

Mỏ Thạch Khê

Mỏ Thạch Khê nằm trong phạm vi ba xã Thạch Khê, Thạch Trị và Thạch Hải thuộc huyện Thạch Hà, tỉnh Hà Tĩnh, cách thị xã Hà Tĩnh 7km về phía ĐB, cách cảng nước sâu Vũng Áng 50km, có diện tích khoảng 2,6km 2 , dài 3,2 km theo chiều Bắc Nam và rộng 0,8km theo chiều Đông Tây được phát hiện qua

bay đo từ hàng không năm 1962 và bắt đầu khoan (từ cuối 1963-1966), sau đó thăm dò sơ bộ (1975-1978) và thăm dò chi tiết (1981-1984) Toàn bộ tụ khoáng

Thạch Khê nằm ở ven biển và bị phủ bởi lớp trầm tích bở rời tuổi Đệ Tứ với chiều dày từ 25-30m đến 100-135m, gồm cát, sét, cuội, sỏi.

Đá vây quanh là các đá trầm tích lục nguyên-carbonat tuổi Devon phân bố ở phía tây và tây bắc được chia thành 3 tập: tập dưới chủ yếu là đá sừng hóa xen đá vôi bị hoa hóa dày 300m; tập giữa chủ yếu là đá vôi bị hoa hóa màu trắng xám đến phớt hồng dày 250-300m; tập trên là đá vôi hoa hóa xen đá sừng dày 500-1000m;

đá carbonat Carbon, Carbon-Permi ven biển về phía đông và lục nguyên Trias ở phía nam Tại gần chỗ tiếp xúc với xâm nhập granitoid thuộc phức hệ Phia Bioc, tập trầm tích này bị skarn hóa chứa quặng Đá biến đổi có thành phần chủ yếu là scapolit (20-30%), chlorit (30-35%), serpentin (20-30%).

Mỏ sắt Thạch Khê có hai thân quặng: Ở phía đông và đông bắc tụ khoáng gặp

vật hematit, magnetit, goethit, hydrogoethit, hydrohematit Hàm lượng (%): Fe=42,47; Mn=0,119; Zn=0,033; S=0,026; P=0,122 Thân quặng gốc có dạng thấu kính phức tạp nằm trùng hoặc nằm gần trùng với mặt phân lớp của đá vây quanh phương ĐB-TN; chiều dài hơn 3.000m, chiều rộng nhất 800m, chiều dày 13- 397,5m (trung bình 200m) Quặng sắt Thạch Khê thuộc loại axit, (CaO+MgO)/SiO2+Al2O3=0,6 đối với quặng nguyên sinh và 0,12 đối với quặng oxy hóa Thân quặng lộ ra ở chỗ nông nhất có độ cao -14,3m và đáy thân quặng gặp ở chỗ sâu nhất -706,4m và được chia thành 2 phần:

•Phần phía bắc quặng bị dập vỡ và oxy hóa mạnh mẽ, hình dáng thân quặng đơn giản Chiều rộng trung bình 450m, chiều dày trung bình 72m Quặng oxy hóa có thành phần khoáng vật chủ yếu là hematit (40-95%), tàn dư magnetit, limonit (0-50%) Hàm lượng Fe trong quặng thay đổi từ hơn 30% đến hơn 60% •Phần phía nam thân quặng chưa bị oxy hóa, hình dáng thân quặng phức tạp chia thành nhiều nhánh; chiều dày các nhánh từ vài chục mét đến 420m; chiều rộng trung bình 600m Thành phần khoáng vật quặng chủ yếu là magnetit, (50- 95%), rất ít pyrit, arsenopyrit, chalcozin, rutil Khoáng vật phi quặng thường gặp

là calcit, thạch anh, scapolit, diopsit, granat, zoisit…Quặng có hàm lượng(%):Fe=59,38; Mn=0,304; S=0,012-0,121; Zn=0,027; P=0,014 Hàm lượng S một số nơi khá cao nhưng thường ở rìa thân quặng.

Tụ khoáng Thạch Khê có quy mô lớn, tổng tài nguyên và trữ lượng cấp 121+122+333 chung cả mỏ là 544,1 triệu tấn, trong đó quặng gốc là 488 triệu tấn [Trần Xuân Hưởng,1995; Trần Tất Thắng và nnk,2002] Mặc dù tụ khoáng có quy

mô lớn, hàm lượng Fe cao, song việc khai thác sẽ rất khó khăn do điều kiện địa chất thủy văn phức tạp.

3.2 Mỏ nguồn gốc nhiệt dịch (nhiệt dịch-biến chất trao đổi)

Mỏ sắt nguồn gốc nhiệt dịch phân bố rộng rãi ở các tỉnh Hà Giang, TháiNguyên ,Phú Thọ , Thanh Hóa,Yên Bái, Quảng Nam,Phú Yên,Kon Tum.Các tụkhoáng nguồn gốc nhiệt dịch chỉ có quy mô trung bình và nhỏ

Điển hình là mỏ Trại Cau thuộc huyện Đồng Hỷ,tỉnh Thái Nguyên Mỏ gồmnhiều khu(Thái Lạc,Kim Cương,Hàm Chim,Núi Quặng,Chỏm Vung).Mỏ nằm ở phíanam nếp nồi Bồ Cu,được cấu thành từ đá lục nguyên-carbonat tuổi Devon bị các đaimạch diaba xuyên cắt.Hiện đã đannhs giá được 22 thân quặng.các thân quặng códạng thấu kính,lớp,mạch,phân bố dọc các phá hủy đứt gãy theo phương á kinh

tuyến.Các thân quặng kéo dài 250-800m,cắm sâu 100-250m,dày 0,5-2m Quặng cócấu tạo đặc sit.Thành phần khoáng vật chủ yeeuslaf magnetit,ít hematite,hiếmpyrite,galenit,sphalerit,chalcopyrite Hàm lượng(%):Fe=58,83-61,79;Mn=0,32;Al2O3=3,9;Cr2O3=0,092;CaO=0,04;MgO=0,08;K2O+Na2O=0,44;V2O5=0,02;S=0,38;0,044;As=0,02 Quặng có chất lượng tốt bảo đảm yêu cầu choluyện thép của khu gang thép Thái Nguyên.Mỏ Trại Cau có trữ lượng 11,4 triệu tấn

đã được khai thác trong nhiều năm ,còn tụ khoáng Tiến Bộ chủ yếu là quặng sắt nâuhydrogeothit,geothit,hydrohematit ở đới phong hóa và siderite,magnetit là quặng ởdưới sâu,có tài nguyên đến 22 triệu tấn chủ yếu là limonit hàm lượng Fe không caokhoảng 40%,tính khả tuyển thấp

3.3 Mỏ nguồn gốc biến chất

Mỏ sắt biến chất được thànnh tạo từ mỏ trầm tích sắt có tuổi trước Cambri bị

biến chất Mỏ này thường phân bố trong các nền và khiên cổ nơi phát triển nhiều loại

đá trầm tích lục nguyên,lục nguyên-cacbonat,trầm tích phun trào Các mỏ sắt biếnchất có quy mô lớn chiếm trên 90% trữ lượng và trên 60% sản lượng khai thác sắttrên thế giới

Ở Việt Nam,quặng sắt nguồn gốc biến chất khá phổ biến,tập trung thành đới dọc bờphải sông Hồng từ Lào Cai qua Yên Bái đến Phú Thọ Các thành tạo đá biến chất gắn

bó chặt chẽ với các thành tạo đá biến chất ,siêu biến chất phức hệ Ca Vịnh ,các hệtầng Sinh Quyền,Sa Pa,Sông Chảy.Từ TB xuống ĐN,quặng sắt nguồn gốc biến chấttập trung trong các vùng :Văn Bàn ,Văn Yên,Làng Mỵ-Hưng Khánh (Yên Bái) vàThanh Sơn và Thanh Sơn –Thanh Thủy (Phú Thọ); ngoài ra chúng còn phân bố rảirác ở 1 số vùng khác Quặng sắt nguồn gốc biến chất liên quan tới phức hệ Ca Vịnhvới các tầng trầm tích biến chất hoặc Neoproterozoi

Quặng sắt nguồn gốc biến chất liên quan với magma phức hệ Ca Vịnh gồm các tụkhoáng và điểm quặng vùng Làng Mỵ-Hưng Khánh tạo thành dải kéo dài không liêntục gần 100km, rộng 10-20km Quặng được thành tạo trong đáplagiogranitogneis,plagiogranit tiền Cambri Các thân quặng dạng vỉa ,thấu kính kéodài từ vài trăm mét đến 4000m,trung bình 1000-2000m;chiều dày thay đổi từ 1m đếnhơn 20m,bề dày thân quặng thay đổi theo đường phương và hướng dốc Theo thànhphần,quặng được chia làm 2 loại:quarzit magnetit và quarzit magnetit –amphibol.Khoáng vật không quặng chủ yếu là thạch anh(30-70%),amphibol,pyroxene,biotit.Hàm lượng Fe trong quặng thay đổi trong khoảng:27-33%,ít khi đạt đến 40%;tổng hàm lượng Al2O3 + SiO2 chiếm trên 40% đến hơn 50%(SiO2 trung bình từ 32-45%);P,S dưới 0,1%;Pb,Zn,Cu,As dưới 0,02 Quặng sắt vùngLàng Mỵ -Hưng Khánh có tài nguyên đánh giá được 76 trệu tấn [Bùi Tất Hợp vànnk., 2007]

3.4 Mỏ Phong hóa

Điển hình cho kiểu quặng sắt nâu là mỏ sắt Qúy Xa đặc điểm chung là chúng

khái thác lộ thiên nên thuận lợi cho khai thác và đang là đối tượng khai thác hiện nay

Mỏ sắt Quý Xa (Nguồn: baolaocai.vn)

Mỏ sắt Qúy Xa là một mỏ lộ thiên , nằm trọn trên địa bàn xã Sơn Thủy, huyện Văn Bàn, tỉnh Lào Cai, cách trung tâm thành phố tỉnh lỵ Lào Cai chừng 70Km về hướng Tây Nam, diện tích trên 11.000 ha Mỏ được thăm dò và phát hiện từ những năm 60 của thế kỷ trước, nhưng do điều kiện giao thông đi lại khó khăn, kinh tế đất nước chưa cho phép đầu tư khai thác nên mỏ mai là dạng tiềm năng Thân quặng dài từ vài chục, vài trăm mét (ĐBBB) đến hơn 2km (TBBB), rộng

từ 100 đến 800m, dày từ vài mét đến 30-40m, cá biệt đến 190m Khoáng vật quặng chủ yếu là geothit, hydrohematit, hydrogeothit, ít hematit, magnetit, và các khoáng vật của mangan Hàm lượng Fe có thể thây đổi từ 30-55% Ngoài ra trong quặng còn có (%): Mn= 1-5; SiO2= 3-5; Al2O3= 1,75-3; CaO= 0,25; Pb=0,1; Zn=0,1; Cu= 0,025; P=0,016-0,31 Mỏ có trữ lượng 120 triệu tấn.Quặng sắt nâu có chất lượng tương đối cao và ổn định Đến cuối năm 2006, việc quy hoạch đầu tư mới được chính phủ phê duyệt và năm 2007, mỏ sắt Qúy Xa mới đi vào hoạt động trước sự hợp tác đầu tư khai thác của tổng công ty Thép Việt Nam và Tập đoàn Gang thép Côn Giang (TQ) Tổng giá trị đầu tư cả 3 giai đoạn là 175 triệu USD, cho phép khai thác liên tục 40-50 năm.

KẾT LUẬN

Trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm địa hóa, thành phần khoáng vật, các kiểu ngồn gốc của mỏ Felspat trên thế giới và đặc biệt ở Việt Nam, em xin đưa ra một

số kết luận sau đây:

Quặng sắt ở Việt Nam rất phong phú đã biết khoảng 230 tụ khoáng và điểm khoáng, phân bố tập trung chủ yếu trong các tỉnh Hà Giang, Cao Bằng, Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Bắc Kạn, Thái Nguyên, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh.

Ở Việt Nam quặng sắt có 4 kiểu nguồn gốc chính: skarn, nhiệt dịch, biến chất và phong hóa.

Sắt là một nguyên liệu vô cùng quan trọng đối với sự phát triển của nhân loại Sự

kết hợp của giá thành thấp và các đặc tính tốt về chịu lực, độ dẻo, độ cứng làm cho nótrở thành không thể thay thế được, đặc biệt trong các ứng dụng như sản xuất ô tô, thân tàu thủy lớn, các bộ khung cho các công trình xây dựng Bởi vậy ,chúng ta cần nghiên cứu để khai thác và chế biến và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên khoáng sản

có giá trị này

A.KHOÁNG SẢN KIM LOẠI Phần II: Khoáng sản Chì - Kẽm

***

MỞ ĐẦU

Cũng như nhiều khoáng sản phi kim loại khác, nhu cầu về chì - kẽm luôn là đòi hỏi ngày càng tăng đối với mỗi quốc gia Ngày nay trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa ở Việt Nam thì nhu cầu về chì - kẽm càng trở nên cấp thiết cho các ngành công nghiệp khác nhau Chì – Kẽm là một kim loại cơ bản được sử

dụng rộng rãi Chì dùng chủ yếu trong công nghệ sản xuất acquy, dây cáp điện, sản

xuất hợp kim chữ in, làm ống dẫn axit, vỏ lót thùng chứa và bể điện phân, chế một

số hợp kim chống ăn mòn Chì còn dùng đển sản xuất các thiết bị chữa cháy, chống phóng xạ, sử dụng trong quốc phòng, nông nghiệp, hóa chất Kẽm được dùng trong công nghiệp luyện kim phục vụ ngành chế tạo máy, dùng trong mạ công nghiệp, bột kẽm làm bột sơn và chất phụ gia làm sản xuất cao su Oxit kẽm tinh khiết dùng trong y học Kẽm tấm lá dùng làm vỏ pin Trong thủy luyện người ta còn dùng kẽm để khử một số chất như đồng, chì, cadimi Ngoài ra kẽm còn được sử dụng trong quốc phòng.

Sau đây chúng ta sẽ đi nghiên cứu về thành phần, đặc điểm địa hóa, các kiểu nguồn gốc trên thế giới và các kiểu nguồn gốc mỏ Chì – Kẽm điểm hình ở Việt Nam.

CHƯƠNG 1 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ LÝ LUẬN

1.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất khoáng sản

Chì từng được sử dụng phổ biến hàng ngàn năm trước do sự phân bố rộng rãi

của nó, dễ tách chiết, dễ gia công, dễ dát mỏng, dễ uốn và dễ nung chảy Các hạt chì kim loại có tuổi 6400 năm trước công nguyên (TCN) đã tìm thấy ở Thổ Nhĩ Kỳ Vào đầu thời kỳ đồ đồng, chì đc sử dụng cùng với antimon và arsen Đường ống dẫn nước ở tây Latin có thể được duy trì vượt qua thời kỳ Theodoric Đại đế đến tận thời Trung Cổ Một số thỏi chì La Mã tượng trưng cho lịch sử khai thác chì

Derbyshire và trong lịch sử công nghiệp của các trung tâm kinh tế ở Anh Người La

Mã cũng sử dụng Chì nóng chảy để giữ chân cột sắt gắn kết với các khối đá vôi lớn

ở các nhà thờ Đồng tiền bằng chì được biết khoảng 2000 nămTCN ở Trung Quốc Tên gọi kẽm là zincum hay zinken vào thế kỷ XVI có thể nghĩa là “ giống như răng , nhọn hoặc lởm chởm”của tinh thể kẽm được ghi nhân đầu tiên bởi nhà giả kim Đức gốc Thụy Sỹ là Paracelsus Kẽm từng được ghi nhân có tên ban đầu là Fasada được viết vào khoảng năm 1374 Nung chảy và tách kém nguyên chất bằng cách khử calamin với len và các chất hữu cơ khác đã đc tiến hành vào thế kỷ XIII ở

Ấn Độ Nhà luyện kim P.M de Respour đã công bố rằng ông đã tách được kẽm kim loại từ kẽm oxit từ năm 1668.

Nhà hóa học người Đức tên Andreas Marggraf được coi là có công trong việc phát hiện ra kẽm kim loại nguyên chất (1746) Quy trình của ông được ứng dụng ở quy mô thương mại từ năm 1752 Năm 1798, Johann Christian Ruberg cải tiến quá trình nung chảy bằng cách xây dựng 1 lò nung trưng cất nằm ngang Sản xuất đồ đồng thau được người La Mã biết đến vào khoảng năm 30 TCN; họ sử dụng công nghệ nấu calamin với than củi và đồng trong các nồi nấu Lượng oxyt kẽm giảm xuống và kẽm tự do bị đồng giữ lại, tạo ra hợp kim là đồng thau Sau đó đồng thau được đúc thành các chủng loại đồ vật và vũ khí Các loại quặng kẽm để làm hợp kim đồng – kẽm là đồng thau vài thế kỷ trước khi phát hiện ra kẽm ở dạng nguyên

tố Đồng thau Palestin có từ thế kỷ 14 TCN đến thế kỷ thứ 10 TCN chứa 23% kẽm Các mỏ kẽm ở Ấn Độ đã từng hoạt động vào thế kỷ thứ 1 TCN Việc nấu chảy và

phân lập kẽm nguyên chất đã được người Ấn Độ thực hiện sớm nhất vào thế kỷ thứ XII đến thế kỷ XVI.

1.2 Cơ sở lý luận

1.2.1 Tổng quan quặng Chì – Kẽm

• Khái niệm và tính chất quặng Chì – Kẽm

Chì được người Ai Cập biết đến từ 7000 - 6000 năm trước Công Nguyên Những đồng tiền và ống dẫn nước bằng chì có độ tuổi hơn 2000 năm trước Công Nguyên được tìm thấy ở Trung Quốc và Ấn Độ.

Vào thế kỷ IX và VIII trước Công Nguyên, người ta đã luyện được đồng thau bằng cách nấu đồng tự sinh với oxit kẽm Năm 1746, A.Marcgraf đã luyện thành công kẽm kim loại.

Chì có màu xám đặc trưng, rất mềm Nhiệt độ nóng chảy của chì là 327 o C, nhiệt độ sôi là 1749 o C, tỷ trọng 11,4 Chì dễ dát mỏng, không bị oxy hóa và axit ăn mòn, dễ tạo hợp kim với nhiều kim loại khác.

Kẽm có màu trắng bạc, cứng hơn chì Nhiệt độ nóng chảy của kẽm là 419 o C, nhiệt độ sôi 906 o C, tỷ trọng 6,9 - 7,2 Trong không khí khô, kẽm không bị oxy hóa nhưng khi gặp không khí ẩm kẽm bị oxy hóa tạo nên lớp muối carbonat hay oxit mỏng Kẽm không bị ăn mòn trong xút và axit yếu.

• Lĩnh vực sử dụng

Chì dùng chủ yếu trong công nghệ sản xuất acquy, dây cáp điện, sản xuất hợp kim chữ in, làm ống dẫn axit, vỏ lót thùng chứa và bể điện phân, chế một số hợp

kim chống ăn mòn Chì còn dùng đển sản xuất các thiết bị chữa cháy, chống phóng

xạ, sử dụng trong quốc phòng, nông nghiệp, hóa chất.

Kẽm được dùng trong công nghiệp luyện kim phục vụ ngành chế tạo máy, dùng trong mạ công nghiệp, bột kẽm làm bột sơn và chất phụ gia làm sản xuất cao

su Oxit kẽm tinh khiết dùng trong y học Kẽm tấm lá dùng làm vỏ pin Trong thủy luyện người ta còn dùng kẽm để khử một số chất như đồng, chì, cadimi Ngoài ra kẽm còn được sử dụng trong quốc phòng.

1.2.2 Đặc điểm địa hóa và khoáng vật học của chì - kẽm

1.2.2.1 Đặc điểm địa hóa

Chì viết tắt là (Pb) là nguyên tố thuộc nhóm IV Bảng tuần hoàn Mendeleev D.I, số

thứ tự là 82, trọng lượng nguyên tử là 207,19 Trong tự nhiên gặp chủ yếu Pb có

hóa trị +2 Đến nay, người ta đã biết được 4 đồng vị ổn định của chì có số khối

lượng là 204, 206, 207, 208, trong đó 204 Pb chiếm 52,1 % Đồng vị 206 Pb, 207 Pb, 208 Pb

là các sản phẩm ổn định cuối cùng của sự phân rã U(Ra), Ac và Th.

Kẽm (Zn) có số thứ tự 30, là nguyên tố phổ biến trong vỏ Trái đất Kẽm trong

tự nhiên là hỗn hợp của 4 đồng vị ổn định với số khối lượng 64, 66, 67, 68, trong

Trong quá trình biến chất sự di chuyển đáng kể của chì và kẽm thường không xảy ra.

1.2.2.2 Thành phần khoáng vật

Hiện nay đã biết 144 khoáng vật của chì và 58 khoáng vật của kẽm, song các

khoáng vật có giá trị công nghiệp thì có số lượng không nhiều Các khoáng vật có giá trị công nghiệp phổ biến nhất là galenit và sphalerit Hai khoáng vật này chiếm trên 90% trữ lượng và sản lượng khai thác của chì và kẽm Serucit và smitxonit là các khoáng vật chính của quặng oxy hóa chì và kẽm.

Khái quát 2 khoáng vật có giá trị công nghiệp nhất của chì - kẽm:

Khoáng vật galenit (PbS):

Thành phần hóa học của galenit gồm Pb = 86,0 %, S = 14,0 % Đa số trong tự nhiên gặp galenit ở dạng tinh khiết, tuy vậy ở một số trường hợp xác định có mặt

một số tạp chất đồng hình như: Ag, Bi (thay thế Pb) và Se (thay thế S), đôi khi còn gặp cả Mn và Cd.

Galenit kết tinh ở tinh hệ lập phương Tập hợp đặc chưng của galenit là tập hợp dạng hạt, khối hạt hoặc khối đặc, nhiều chỗ gặp tập hợp hạt hoặc ổ hạt xâm tán, có khi gặp tinh đám

Galenit có màu xám chì, vết vạch xám đen hoặc xám chì, ánh kim loại mạnh.

Độ cứng từ 2 đến 3, cát khai hoàn toàn theo mặt lập phương {100}, dòn, tỷ trọng 7,57, có tính bán dẫn điện, lọc sóng vô tuyến, tan trong HNO3.

Sphalerit có nhiều màu sắc khác nhau, thường có màu đen hoặ đen nâu Ánh kim cương hoặc bán kim loại, có khi là ánh mỡ Vết vạch không màu hoặc màu nâu nhạt Độ cứng từ 3,5 đến 4, tỷ trọng 4,08 g/cm 3 , cát khai hoàn toàn theo phương {110}, dòn, vết vỡ dạng bậc.

Tất cả quặng chì - kẽm đều là quặng tổng hợp, ngoài lấy chì và kẽm trong quặng Pb – Zn còn có thể khai thác tận thu Au, Ag, Cd Tạp chất có hại trong quặng

Pb – Zn là As, Sb.

Bảng 3: Các khoáng vật công nghiệp chính của kẽm

Tỷ trọng g/cm 3

Mn, Fe Hydrozinkit Ẩn tinh Zn5(OH)6(CO3)2

Bảng 4: Các khoáng vật công nghiệp chính của chì

Khoáng vật Tinh hệ Công thức hóa

học, tạp chất

Hàm lượng nguyên tố chính, %

Tỷ trọng g/cm 3

K, Na

CHƯƠNG 2 PHÂN LOẠI CÁC KIỂU NGUỒN GỐC CỦA MỎ CHÌ-KẼM

TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

Quặng hóa chì - kẽm rất đa dạng về các loại hình nguồn gốc Tuy nhiên không phải bất cứ loại hình nguồn gốc nào cũng đều có ý nghĩa công nghiệp Phân chia một cách chính xác và hiểu biết được điều kiện thành tạo một cách tận tường cho phép chúng ta đánh giá và dự báo triển vọng quặng hóa một cách có cơ sở Cho đến nay có rất nhiều cách phân loại nhưng có ý nghĩa thực tế và được sử dụng nhiều hơn cả là cách phân loại kiểu nguồn gốc công nghiệp chì - kẽm do V.I Smirnov

Cần phải phân loại các kiểu mỏ công nghiệp để có cơ sở đánh giá giá trị kinh

tế của mỏ, điểm quặng đang được nghiên cứu và giúp cho việc định hướng trong các công tác tìm kiếm, thăm dò được hợp lý và hiệu quả.

Sau đây là các nhóm mỏ công nghiệp điển hình của chì - kẽm

2.1 Phân loại các kiểu nguồn gốc của quặng chì-kẽm trên thế giới.

Các thân quặng skarn thường có dạng vỉa, thấy kính hoặc dạng mạch, kéo dài đến hàng trăm mét, với chiều dày hàng chục mét Các thân quặng sulfur chì - kẽm lắng đọng trong skarn với thành phần granat - pyroxen, có hình thái phức tạp hơn như dạng thấu kính, dạng cột và dạng ổ Kích thước của chúng có thể từ vài chục đến vài trăm mét theo đường phương và hướng cắm, chiều dày đạt từ 1 đến

10 mét hoặc lớn hơn.

Thành phần khoáng vật quặng của mỏ chì - kẽm skarn thường bao gồm các khoáng vật sulfur (galenit, sphalenit, pyrotin…) và các khoáng vật silicat tạo skarn Quá trình tạo khoáng thường diễn ra theo 3 giai đoạn chính:

• Giai đoạn trước quặng (skarn)

• Giai đoạn tạo quặng ( sulfur, galenit và sphalenit)

• Giai đoạn sau quặng (thạch anh - calcit)

Điển hình cho nhóm mỏ này là nhóm mỏ chì - kẽm Nikolaep (Primore - Nga); Kuzul - Espe (Kazacxtan); Sala, Ammaberg (Thủy Điển); Franklin - Femas, Loyrens (Mỹ); Els - Potosi (Mexico); Agilar (Argentina); Kamiona (Nhật Bản)…

Khoáng vật quặng chính gồm pyrit, pyrotin, sphalerit, galenit, arsenopyrit, macazit, bulangerit Khoáng vật mạch gồm thạch anh, calcit và dolomit Trong mỏ nhiệt dịch pluton được chia ra 2 thành hệ quặng:

• Thành hệ: sphalerit - galenit - pyrit trao đổi thay thế trong đá carbonat Các thành hệ điển hình trên thế giới nằm trong thành hệ này bao gồm Ecatcrino

- Blagodatskoe, Sadon (Nga) và Tinhtic (Mỹ).

• Thành hệ mạch sphalerit - galenit trong granitoid và đá phiến Thuộc thành

hệ này có các mỏ chì - kẽm Zgid (Liên Xô cũ), Fraiberg (Đức).

2.2.3 Nhóm mỏ nhiệt dịch núi lửa

Đá vây quanh là đá phun trào thuộc thành hệ andesit - dacit và dacit - liparit

có liên quan nguồn gốc với mỏ Quặng hóa thuộc về đá thuộc tướng họng, tướng phun nghẹn hoặc á núi lửa Mỏ thường phân bố trong cấu trúc núi lửa, đới dập vỡ

và cấu trúc vòng đồng sinh với núi lửa, cấu tạo tỏa tia hoặc tuyến tính.

Thân quặng có dạng mạch, thấu kính, chúng kéo dài từ vài chục đến hàng trăm mét theo đường phương và hướng cắm, chiều dày thay đổi từ 0,1 đến 1m, có khi đạt tới 30m.

Các khoáng vật quặng chủ yếu là galenit, sphalenit, pyrit và đôi khi chalcopyrit Khoáng vật mạch gồm thạch anh, calcit và barit Các khoáng vật thứ yếu gồm arsenopyrit, quặng đồng xám, bornit, ankerit, dolomit, calxedon và kaolinit Biến đổi cạnh mạch thường là thạch anh hóa, sericit hóa, carbonat hóa, hiếm hơn là clorit hóa, kaolinit hóa.

Quá trình quặng hóa diễn ra trong một số giai đoạn sau:

• Thạch anh - pyrit - chalcopyrit

• Thạch anh - hematit

• Barit - fluorit - galenit - sphalerit

• Thạch anh - carbonat sau quặng

Tính phân đới quặng hóa được biểu hiện ở sự thay đổi tổ hợp pyrit chalcopyrit sang chalcopyrit - galenit, sau đó là galenit - sphalerit tính từ dưới sâu lên bề mặt và từ tâm núi lửa đến phần rìa Thuộc nhóm mỏ này có thể kể đến các

-mỏ chì - kẽm Novo - Sirokinskoc (Zabaikal - Nga); Saymian, Mecmana, Giumuskhana (Kapcaz - Liên Xô cũ).

2.2.4 Nhóm mỏ giả tầng

Nằm trong các tầng đá carbonat dày (dolomit, đá vôi) tuổi Paleozoi hoặc Mezozoi Đặc trưng cho các kiểu mỏ này là chúng bị khống chế rõ rệt bởi địa tầng thạch học cũng như sự thiếu vắng các phức hệ magma ở trong hoặc lân cận vùng mỏ.

Thân quặng thường có dạng vỉa nhiều lớp chỉnh hợp với đá vây quanh, rất hiếm khi gặp các thân quặng xuyên cắt từ vài trăm đến hàng ngàn kilomet theo đường phương, theo hướng cắm có thể đạt từ 800 - 1000m, với chiều dày dao động lớn từ 0,5 đến 200, trung bình từ 10 - 20m.

Thành phần quặng tương đối đơn giản với thành phần gồm sphalerit, galenit, thỉnh thoảng bắt gặp pyrit Thành phần khoáng vật tạo đá gồm: calcit, dolomit ít hơn là barit Các khoáng vật thứ yếu gồm marcazit, chalcopyrit, borit thỉnh thoảng có thạch anh và fluorit Biến đổi cạnh mạch biểu hiện gồm dolomit hóa và đôi khi thạch anh hóa, carbonat hóa.