Tiểu luận kiến trúc trường quặng

Các yếu tố cấu trúc tham gia vào kiến trúc các trường quặng gồm các phá hủy kiến tạo đứt gãy, khe nứt kiến tạo, các kiến trúc nếp uốn, thành phần và đặc tính cơ lý của đá vây quanh, các

1

Mục lục

Trang MỞ ĐẦU 2

PHẦN I Các khái niệm cơ bản 3

I.1 Khái niệm về trường quặng 3

I.2 Khái niệm kiến trúc trường quặng 4

PHẦN II Phân loại các kiểu Kiến trúc trường quặng 5

PHẦN III Đặc điểm các kiểu Kiến trúc trường quặng 7

I: Kiểu kiến trúc nếp uốn 7

1 Phân loại nếp uốn 7

2 Đặc điểm nếp uốn ép dọc và trường quặng trong chúng 8

3 Đặc điểm của nếp uốn ép ngang và trường quặng trong chúng 11

II Các Kiểu kiến trúc phá hủy đứt đoạn 14

1 Khái quát chung về các cấu tạo đứt đoạn 14

2 Cơ chế thành tạo các kiến trúc phá hủy đứt đoạn 16

3 Trường quặng trong các kiến trúc đứt đoạn 19

III Các kiểu kiến trúc magma 23

1.Đại cương và phân loại các kiến trúc magma 23

2.Các kiến trúc magma xâm nhập và trường quặng trong chúng 24

3 Các kiểu cấu trúc núi lửa và trường quặng trong chúng 28

IV Các kiểu kiến trúc biến chất sinh 30

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

2

MỞ ĐẦU

Môn học “kiến trúc trường quặng” là tên gọi thông dụng của môn học

“kiến trúc các trường và mỏ quặng nội sinh” Việc nghiên cứu kiến trúc trường quặng dựa vào những cơ sở lý thuyết ban đầu do W.Nowhouse và V Kreiter đề xướng vào những năm 1941, 1942 và không ngừng phát triển để trở thành một ngành khoa học độc lập trong loạt các khoa học về Trái đất Công tác tìm kiếm – thăm dò các mỏ và trường quặng thực chất là quá trình điều tra mối liên quan giữa các yếu tố kiến trúc với quặng hóa, đi từ khái quát tới chi tiết Tương ứng với quá trình trên là quá trình đo vẽ bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản từ tỉ lệ nhỏ - trung bình – tỉ lệ lớn Kiến trúc trường quặng với hệ phương pháp nghiên cứu của mình được vân dụng trong các giai đoạn tìm kiếm mỏ và trường quặng ứng với công tác đo vẽ địa chất tỉ lệ lớn nhằm làm sáng tỏ vai trò khống chế quặng hóa của các yếu tố kiến trúc trong phạm vi một trường quặng Nói cách khác : “Kiến trúc trường quặng là một ngành khoa học độc lập có nhiệm vụ nghiên cưú vai trò khống chế quặng hóa của các yếu tố kiến trúc trong phạm vi một mỏ, trường quặng làm cơ sở cho công tác dự báo và tìm kiếm thăm dò các mỏ và trường quặng”

Như chúng ta đã biết thì các loại khoáng sản có liên quan mật thiết với cấu trúc địa chất trong vỏ trái đất, cụ thể là những nơi có cấu trúc địa chất đặc biệt trong bình đồ kiến tạo của các khu vực trong vỏ trái đất thường là vị trí các trường quặng và mỏ quặng xuất hiện Nếu xem quá trình tạo quậng nội sinh là khâu cuối cùng của chu trình hoạt động nội sinh của mỗi khu vực thì các quá trình kiến tạo magma cũng như các quá trình địa chất – địa hóa diễn ra trước

đó đã tạo nên bình đồ kiến trúc khu vực, trên đó có những vị trí thường thuận lợi cho việc định vị và hình thành các mỏ trường quặng

Bài tiểu luận gồm các phần chính sau:

Phần I : Các khái niệm cơ bản

Phần II: Phân loại các kiểu Kiến trúc trường quặng

Phần III: Đặc điểm các kiểu Kiến trúc trường quặng

Phần IV: Kết luận

3

PHẦN I Các khái niệm cơ bản

Để tìm hiểu về Kiến trúc trường quặng trước tiên chúng ta cần đi vào các khái niệm cơ bản

I.1 Khái niệm về trường quặng

Các diện tích chứa quặng theo quy mô được chia thành các đơn vị chứa quặng khu vực và địa phương Thuộc các đơn vị chứa quặng khu vực có đai quặng, tỉnh quặng và miền quặng Thuộc về các đơn vị chứa quặng địa phương gồm có: vùng quặng, đới quặng, nút quặng, trường quặng, và mỏ quặng

Khái niệm về trường quặng được hình thành trong một quá trình rất lâu dài Ban đầu, trường quặng được hiểu là một diện tích chứa quặng rộng vài chục kilomet vuông, trong đó có các mỏ quặng ( CA, Betccbtin, 1939) Đa số các nhà địa chất xem trường quặng là diện tích chứa quặng không lớn lắm ( ít khi tới 100km2), trong đó chứa các mỏ quặng gần gũi nhau về thời gian và điều kiện thành tạo ( V.Kreiter, 1958; A.Coroliov, 1900; …)

Trên thực tế, trường quặng thường là một thể địa chất độc lập có ranh giới

rõ ràng, có tính biệt lập trên khung cấu trúc của khu vực Các ranh giới tự nhiên có thể là bề mặt đứt gãy, các thể đá mạch hoặc đai cơ Trong phạm vi trường quặng có thể tồn tại một hay nhiều khu vực phát triển tập trung quặng hóa có quy luật xác định, tách biệt với nhau bằng nhũng diện tích không hoặc khoáng hóa yếu Một trường quặng có thể tồn tại một loại khoáng sản tự nhiên hay và ba loại khoáng sản khác nhau

Khái niệm trường quặng được hình thành trong một quá trình lâu dài Ban đầu trường quặng được biểu hiện là một diện tích chứa quặng rộng Hiện nay

có nhiều nhà nghiên cứu cho rằng trong một trường quặng có thể chỉ có một

4

mỏ, cũng có thể một vài mỏ khác nhau, vì vậy trong nghiên cứu kiến trúc trường quặng không cần phải tách biệt những khái niệm trường và mỏ quặng Một cách khái quát có thể hiểu “trường quặng là một thể địa chất cụ thể hay một khu vực của vỏ Trái đất có ranh giới xác định trong đó phát triển tập trung các biểu hiện quặng hóa nội sinh gần gũi nhau về thời gian và điều kiện thành tạo”

I.2 Khái niệm kiến trúc trường quặng

Kiến trúc trường quặng là tổ hợp các yếu tố cấu trúc địa chất quyết định điều kiện hình thành và phân bố quặng hóa trong phặm vi trường quặng

Các yếu tố cấu trúc tham gia vào kiến trúc các trường quặng gồm các phá hủy kiến tạo (đứt gãy, khe nứt kiến tạo), các kiến trúc nếp uốn, thành phần và đặc tính cơ lý của đá vây quanh, các thân quặng, tính phân đới của các tổ hợp khoáng vật trong trường, mỏ và trong chính thân quặng

Kiến trúc trường quặng gồm các yếu tố cấu trúc chứa và không chứa quặng nhưng đều có vai trò nhất định đối với việc định chỗ các thân và trường quặng trong không gian Kiến trúc trường quặng hình thành trong quá trình phát triển địa chất lâu dài và gắn liền với lịch sử hình thành và phát triển kiến trúc khu vực

5

PHẦN II Phân loại các kiểu Kiến trúc trường quặng

Theo thời gian đã hình thành 2 khuynh hướng phân loại các kiểu kiến trúc

trường quặng: phân loại theo hình thái ( V.Kreiter, 1960; A.Veliky, 1961; V.Xmirnov, 1981; X.Vakhromeev, 1973) và theo nguồn gốc ( G.Yacovlev,

196, 1978; F.Volfson và P.Yacovlev, 1975, 1984)

Ngày nay, đa số các nhà nghiên cứu tiến hành phân loại các kiến trúc trường quặng theo nguyên tắc kết hợp giữa những đặc điểm hình thái với điều kiện thành tạo chúng Theo hướng này các kiểu kiến trúc trường quặng được chia thành 4 nhóm chính gồm: Nhóm kiến trúc kiến tạo sinh, nhóm kiến trúc kiến tạo magma sinh, nhóm kiến trúc magma sinh và nhóm kiến trúc biến sinh

 Bảng phân loại các kiểu kiến trúc trường quặng cơ bản

nhóm

Kiểu kiến trúc trường quặng

Các kiểu kiến trúc chứa quặng và hình dạng các thân quặng

Thí dụ các trường quặng

- Các thân quặng yên ngựa trong các khe nứt tách lớp, ở bản lề các nếp lồi

- Các vỉa, thấu kính, mạch trong các khe nứt ở vòm các nếp lồi

- Các vỉa, ổ trong các nếp uốn bị chặn

- Các vỉa trong những lớp đá dễ bị thẩm thấu trên cách các lớp uốn bị đứt gãy cắt qua

-Bendigo (Úc) -Cadamji (Liên

Xô cũ) -Jijicrut (Liên Xô) -Khaiđarcan (Liên xô) -Nikitopca (Liên Xô)

2 Trong những nếp uốn ép ngang

- Các mạch và vỉa trong vòm những nếp uốn khối tảng

- Các vỉa, mạch và thân quặng chữ S trong các nếp oằn ở rìa những nếp lồi

- Các mạch và mạng mạch trong những nếp uốn Điapia

-Gurđarrino (Liên xô) -Brich-Mulla (Liên Xô) -Chacurac (Liên Xô)

- Các mạch trong những khe nứt cắt dạng bậc Thang

-Sơn Dương

4 Trong những đứt gãy lớn có các khe nứt lông chim

- Các mạch trong những khe nứt lông chim

- Các trụ, ống trong chỗ đứt gãy cắt qua các tầng

6

5 Trong những nút cắt nhau của các đứt gãy

- Các trụ và ống ở nơi đứt gãy cắt nhau

- Các mạng mạch trong những khe nứt đi kèm

-Canxai (Liên Xô) -Katjaran

(liên Xô)

6 Trong những đứt gãy cắt thoải hoặc dốc

- Các mạch và ổ ở nơi đứt gãy mở ra

- Các mạch và mạng mạch trong những khe nứt tách xuất hiện ở chổ uốn cong của đứt gãy

-Xađon (Liên Xô) -Chagan-uzua (Liên Xô) Kiến tạo

magma sinh

7 Trong các kiến trúc vòm

- Các mạch và vỉa trong những đới cà nát và khe nứt đồng tâm và tỏa tia

-Pia Oắc -Ngân Sơn

- Các mạch vỉa thấu kính skarnơ trong đới ngoại tiếp xúc

- Các mạch và mạng mạch ở đỉnh các vòm granit

- Các mạch và mạng mạch trong những khe nứt hậu magma của các khối granitoit

-Liaga (Liên Xô) -Thạch Khê -Xinovetx (Checoslovakya) -Judino (Liên Xô) -Claimacs (L Xô)

- Các vỉa và mạch trong các khối xâm nhập mafic và siêu mafic

- Các vỉa trong những khối xâm nhập kiềm

-Busvenđơ (Nam Phi) -Noriaxo (L.Xô) Núi Chúa Lovozerơ (L.Xô)

10 Trong những khối xâm nhập

đa pha cấu tạo vòng phức tạp

- Các mạch bán vòng tròn trong những khối xâm nhập kiềm

- Các thân cacbonatit vòng trong các phức hệ xâm nhập siêu mafic-kiềm

-Khibin (L.Xô) -Copdo (Liên Xô) -Alachơ

- Mạch và mạng mạch trong các vòm trên họng núi lửa

-Traxinvani (Rumani) -Potosi (Bolivia)

12 Trong các trũng núi lửa

- Các mạch, trụ, ống trong những kiến trúc kiểu Canđera

- Các mạch và mạng mạch trong những trũng dạng tuyến

-Xilvorton (Mỹ)

13 Trong những kiến trúc họng

và xâm nhập á núi lửa

- Các mạch và mạng mạch trong các họng núi lửa

- Các mạch và trụ trong những ống nổ núi lửa

-Pilares (Mexico) -LaColorado (mexico)

-Broken-Hill (Úc) -Kareli (Liên Xô) -Thạch khoán

15 Các trường quặng biến chất

16 Các trường quặng siêu biến chất

7

PHẦN III Đặc điểm các kiểu Kiến trúc trường quặng

I: Kiểu kiến trúc nếp uốn

1 Phân loại nếp uốn

Nếp uốn là một dạng kiến trúc rất phổ biến trong các môi trường và mỏ quặng, chúng được hình thành trong những thời gian địa chất khác nhau và có vai trò quan trọng định vị các trường quặng trong giáo trình địa chất cấu tạo

đã trình bày khá chi tiết về dạng kiến trúc này cũng như việc phân loại chúng theo hình thái và nguồn gốc, kiến trúc trường quặng nghiên cứu các nếp uốn

và vai trò khống chế quặng hóa của chúng trên cơ sở phân loại dạng kiến trúc này dựa vào cơ chế thành tạo

Căn cứ vào cơ chế thành tạo được kiểm chứng qua kết quả thí nghiệm người

ta chia nếp uốn ra 2 loại: nếp uốn ép dọc và nếp uốn ép ngang

-Nếp uốn ép dọc được thành tạo khi lực gây uốn nếp có phương song song

hoặc trùng với bề mặt phân lớp của đá tạo nên nếp uốn các nếp uốn ép dọc rất phổ biến trong thực tế

-Nếp uốn ép ngang được thành tạo khi lực gây uốn nếp có phương vuông góc

với mặt phân lớp của đá tạo nếp uốn trong thực tế các nếp uốn ép ngang ít phổ biến hơn dưới dạng các nếp uốn đơn lẻ có vòm thoải liên quan với vận đông magma xâm nhập, vận động khối tảng và ít hơn là sự thành tạo các vòm muối cơ chế hình thành các loại nếp uốn được thể hiện ở hình 1

Hình 1: cơ chế hình thành các nếp uốn ép dọc (a)và ép ngang (b)

8

2 Đặc điểm nếp uốn ép dọc và trường quặng trong chúng

Dưới tác dụng của lực kiến tạo có phương song song với bề mặt phân lớp, các lớp bị uốn cong và xiết trượt lên nhau làm xuất hiện các khe tách lớp ở phần bản lề nối tiếp giáp giữa các lớp vối nhau về tính chất cơ lý Các lớp đá dẻo bị dồn từ 2 cánh về phía bản lề làm cho bề dày ở đây tăng lên tạo nếp uốn đồng dạng Trong trường hợp lớp đá dẻo nằm kẹp bởi hai lớp cứng chính Phần bản lề bị căng giãn và hình thành những khe nứt cắt

Bình đồ biến dạng ứng với nếp uốn ép dọc có trục A thẳng đứng, trục C nằm ngang vuông góc với mặt trục nếp uốn, trục B song song với đường bản

lề của nếp uốn

Nếp uốn bị chặn ở (hình 2) là dạng đặc biệt của nếp uốn ép dọc, phần đất dá

ở hai đầu bị cố định (các đai cơ hoặc thể xâm nhập) không xiết trượt tự do được do vậy phần trung tâm các lớp bị dồn cong tạo thành các nếp uốn nhỏ dạng bướu trong nếp uốn lớn

Hình 2 :Cơ chế hình thành nếp uốn bị chặn

a)vị trí ban đầu của các vỉa

b)thí nghiệm đơn giản nhất

Ngoài thực địa có thể nhận biết nếp uốn dọc nhờ vào kích thước và hình

dạng của chúng Các nếp uốn dọc thường có dạng tuyến và liên kết với nhau tạo thành các đới hoặc các miền uốn nếp rộng lớn

Trong nếp uốn ép dọc, có thể gặp 4 kiểu kiến trúc chứa quặng sau đây :

- Những thân quặng dạng yên ngựa trong khe tách lớp phát triển ở bản lề các nếp lồi

9

- Những thân quặng dạng vỉa, dạng thấu kính và dạng mạch trong các khe

nứt ở vòm các nếp lồi

- Các vỉa, ổ quặng trong cách nếp uốn bị chặn

- Các vỉa trong đá dễ thấm, trên cánh các nếp uốn bị các đứt gãy xuyên cắt Các trường quặng trong nếp uốn ép dọc xuất hiện ở nhiều vùng kiến tạo - sinh khoáng khác nhau, trong các thành tạo địa chất có tuổi khác nhau

* Dưới đây là một số ví dụ minh họa:

a)Trường quặng vàng Bbenđigo (Úc)

Trường quặng Benđigo thuộc bang Victoria của nước Úc Tham gia vào cấu trúc đại cahast trường quặng chủ yếu là tầng đá phiến và cát kết tuổi Ocđovic Các đá này bị vò nhàu biến dạng mạnh mẽ tạo thành các nếp uốn đẳng tà dốc đứng với đường trục nằm ngang hơi thoải và gợn sóng Quặng hóa vàng chủ yếu phát triển trong bản lề các nếp lồi, đôi khi trong cánh của một số nếp lõm Trên mặt cắt, các thân quặng Au- thạch anh dạng yên ngựa chồng xếp lên nhau trong phần vòm các nếp lồi rộng khoảng 30m và xuống sâu tới 1400m (hình 3)

Hình 3: các thân quặng vàng - thạch anh dạng yên ngựa nhiều tầng trong mỏ

Bendigo(Úc)

1) đá phiến và cát kết; 2)mạch quặng ; 3)đứt gãy ngang; 4)đai cơ

Các thân quặng Au - thạch anh đôi khi chứa một lượng nhỏ các sunfua như pyrite, acsenopizit, galenit, xfalerit, pirotin… được thành tạo theo phương thức lấp đầy các khe hở tách lớp giữa các vỉa đá phiến và cát kết

đá cacbonat dập vỡ có về dày dao động từ vài phần mét đến vài chục mét và

là tầng chứa quặng chính Ở đới tiếp xúc giữa đá lục nguyên và cacbonat phát triển các nếp uốn kéo theo cho thấy phần nhân của nếp uốn chính bị trượt về phía nam (V Chernysev và I koric, 1973) Toàn bộ nếp uốn, nhất là phần phía nam bị cắt phá bởi các đứt gãy khá dốc, trong đó có những đưuts gãy nghịch á vĩ tuyến và những đứt gãy chờm nghịch phương đông bắc - tây nam Các thân quặng dạng vỉa, thấu kính, mạch khá dầy tập trung trong những khu vực có nhiều đứt gãy cắt qua tầng dăm kết chứa quặng nói trên

Hình 4: Mặt cắt qua trường quặng thủy ngân - antimoan Jijicrut

(theo I.korin, V.chernysev, k.kharkevich)

1) đá vôi và đolomit (S 2 -D 1); 2)đá vôi (D1); 3)đá phiến và đá vôi (D3 -C 1 )

4) đá vôi (C 1); 5) dăm thạch anh - silic giữa tầng ; 6)đá phiến và cát kết (J)

7) đứt gãy ; 8)nết uốn kéo theo; 9)hướng dịch chuyenr các vỉa; 10) đứt gãy chờm nghịch alpi; 11)ranh giới các lớp(a) và đứt gãy (b)đã bị xói mòn

Để minh họa cho các trường quặng trong nép uốn ép dọc, chúng tôi dẫn mặt cắt qua trường quặng Hg-Sb khaiddarcan và mặt cắt qua trường quặng Nikitopca

11

(hình 5 và 6) Trong đó ở hình 5 thể hiện các vỉa và ổ quặng trong nếp uốn bị

chặn, hình 6 thể hiện các vỉa quặng trong cánh nếp uốn nơi có đứt gãy cắt qua tầng đá thuận lợi

Hình 5: Quặng hóa Hg - Sb trong mỏ Khaiddarcan

a) Tách lớp ở bản lề nếp lồi b) Tách lớp trên cánh nếp lồi

1)đá vôi tấm mỏng; 2)đá phiến;

3)đá bị thạch anh hóa chứa quặng hóa thủy ngân và antimoan

3 Đặc điểm của nếp uốn ép ngang và trường quặng trong chúng

Như đã nói ở trên các nếp uốn ép ngang hình thành khi lực gây uốn nếp có phương thẳng góc với những mặt phân lớp của đất đá tạo nếp uốn Lực tạo nếp uốn ép ngang thường là lực gây bởi hoạt động magma xâm nhập hoặc liên quan với vận động khối tảng của móng cơ sở Ngoài thực tế các nếp uốn

ép ngang thường phân bố đơn lẻ, có dạng hộp, dạng vòm các nếp uốn ép ngang thường thành tạo trong những miền căng dãn của vỏ Trái đất Bình đồ biến dạng ứng với các nếp uốn kiểu này thường có trục C (δa) thẳng đứng , trục A (δ1) sau đây:

- Các mạch và vỉa quặng trong vòm các nếp uốn khối tảng

- Các thân quặng dạng vỉa, dạng mạch hoặc thấu kính trong các nếp oằn phát triển ở phần cánh các nếp lồi

- Các vỉa và mạng mạch trong vòm các nếp uốn diapia

12

- Các vĩa và mamg mạch trong vòm các nếp uốn diapiacacs nếp uốn ép ngang thường xuất hiện trong những miền hoạt hóa magma - kiến tạo và là các kiên trúc chứa quặng quan trọng ở những miền này

Hình 6 : Sơ đồ nếp uốn và trường quặng trong chúng

*Dưới đây là một số ví dụ minh họa:

a)trường quặng thủy ngân - antimoan Gurđarino

Trường quặng Gurđaririno có cấu trúc nếp lồi địa lũy có dạng hộp được giới hạn

bởi những đứt gãy lớn á kinh tuyến về phía đông và phía tây

Hình 7: Mặt cắt qua trường quặng thủy ngân - antimoan Gurđarino

1)đá phiến, cát kết, quaczit; 2)đá vôi; 3)phiến sét, bột kết;

4)đứt gãy; 5)đá bị thạch anh hóa chứa quặng

13

Mặt cắt qua trườn quặng (hình 8)cho thấy nếp lồi địa lũy có nhân là đá vôi phân lớp mỏng tuổi silua muộn - Đevon sớm, vòm được cấu thành từ các đá trầm tích lục nguyên deon trên - Cacbon dưới giữa hai tầng trầm tích trên là tập gồm đá phiến silic, vôi silic và dăm kết silic được gắn kết bằng fluorit và vạt chắt quặng, bề dày không ổn định

Các thân quặng ở dạng vỉa, mạch đôi khi mạng mạch tập trung trong đới đá dăm kết bị silic hóa nói trên Thành phần khoáng vật quặng chủ yếu là antimonit, xinoba, bulanjerit, realga và auripicmen

b) mỏ quặng acsenopyrit brich –mulla(Trung Á - Liên xô)

Các vỉa,mạch quặng dạng chữ s trong nếp oằn thuộc cánh của các nếp uốn khối tảng khá phổ biến trong các trường quặng ở vùng Trung Á của Liên xô

cũ, điển hình là mỏ quặng Brich - mulla (hình 8)

Hình 8: Mặt cắt qua trường quặng acsenopyrit Brich - mulla

14

thước các kiến trúc chứa quặng định vị trong các tầng đá thuận lợi (đá vôi) hoặc ở ranh giới giữa đá vôi dạng khối và đá vôi phân lớp mỏng

c) Trường quặng acsenopyrit Chacurac (Liên Xô cũ)

Hình 9 biểu diễn bình đồ và mặt cắt qua trường quặng Chacurac là ví dụ đặc trưng cho các vỉa và mạch quặng phát triển trong các nếp uốn điapia Ở đây

đá vôi, đá phiến filit và thạch anh - xerixit tuổi Silua muộn tạo thành nếp lồi

có nhân là đá vôi dạng khối rộng 150m Thân quặng dạng cán hay thấu kính phát triển tập trung ở đới tiếp xúc kiến tạo giữa đá vôi và đá phiến

Hình 9: Bình đồ và các mặt cắt qua trường quặng acsenopyrit

Chacurac trong nếp uốn điaba

1 Trần tích hiện đại ; 2 Đá vôi ; Phiến thạch anh-xerixit ; 4 Phiến silic và filit

5 Đứt gảy ; 6 Thân quặng

II Các Kiểu kiến trúc phá hủy đứt đoạn

1 Khái quát chung về các cấu tạo đứt đoạn

Các kiến trúc đứt đoạn bao gồm các đứt gãy và khe nứt xuất hiện trong đất

đá khi cường độ gây biến dạng vượt quá giới hạn biến dạng dẻo của các thể địa chất

Các nội dung về đứt gãy và khe nứt kiến tạo, vai trò của chúng đối với quá trình hình thành, phát triển cấu trúc và khoáng hóa đã được nghiên cứu kỹ trong nhiều giáo trình chuyên môn Dưới góc độ kiến trúc trường quặng cần thống nhất một số nội dung căn bản sau:

15

- Các đứt gảy kiến tạo có quy mô và lịch sử phát triển khác nhau, chúng có thể xuất hiện trước, cùng hoặc sau quặng hóa, chúng có thể là yếu tố dẫn quặng, phân phối hoặc kiến trúc chứa quặng

- Các đứt gãy kiến tạo thường kéo theo các hệ khe nứt đi kèm tạo nên những đới dập vỡ có độ thẩm thấu tốt, tạo điều kiện định vị các trường và mỏ quặng, đặc biệt tại miền đứt gãy uốn cong hoặc tỏa nhánh

- Các đứt gãy kiến tạo tuy khác nhau về quy mô và vai trò đối với quặng hóa Song về cơ chế xuất hiện khá giống các khe nứt vì vậy có thể xem chúng như những khe nứt có quy mô lớn

* Các kiến trúc đứt đoạn gồm 2 loại chính: tách và cắt

- Các khe nứt tách xuất hiện trong điều kiện căng giãn còn các khe nứt cắt hình thành trong hoàn cảnh ép nét có kèm theo dịch chuyển xiết trượt của vật liệu

- Các khe nứt tách thường không thẳng, có các vách gồ ghề, lởm chởm thế nằm của các khe nứt tách biến đổi mạnh theo hướng dốc do phụ thuộc nhiều vào tính chất cơ lý của các tầng đá mà chúng cắt qua Các khe tách thường đổi phương khi chuyển từ một loại đávào loại đá có đặc tính cơ lý khác nhau hoặc mất hẳn khả năng duy trì theo phương và hướng dốc của các khe tách kèm và thường có độ mở khi thành tạo

- Khe nứt cắt thường thẳng, có vách nhẵn, nhiều khi láng bóng và hằn vết trượt xiết của vật liệu Thế nằm các khe nứt không phụ thuộc vào tính chất cơ

lý của đá mà chúng cắt qua Khi hình thành các khe nứt tách thường khép kín

và trong chúng hình thành dăm kết kiến tạo Khả năng duy trì cử các khe nứt thường tốt hơn do với khe nứt tách và đi cùng với chúng thường kèm theo các khe nứt lông chim

Ngoài khe nứt tác và cắt, liên quan với cấu trúc dạng vòm hoặc cấu trúc núi lửa đôi khi còn phân biệt các khe nứt vòng có dạng uốn cong trên hình đồ, dạng phễu trên mặt cắt Tuy nhiên, xét cho cùng khe nứt vòng cũng gồm 2 loại là khe nứt tách và khe nứt cắt

16

2 Cơ chế thành tạo các kiến trúc phá hủy đứt đoạn

Phân tích quá trình biến dạng của các thể địa chất, làm sáng tỏ sự thành tạo

và quy luật phân bố của các phá hủy, đứt đoạn, mối liên quan của các kiến trúc này với sự định hướng các trục biến dạng chính A, B, C là một nhiệm vụ quan trọng trong nghiên cứu cấu trúc nói chung, kiến trúc trường và mỏ quặng nói riêng Cơ sở lý thuyết của phương pháo nghiên cứu khe nứt kiến tạo đã được trình bày chi tiết trong giáo trình địa chất cấu tạo cũng như các phần các phương pháp nghiên cứu kiến trúc trường quặng, dưới đây chỉ lược dẫn một số kết quả nghiên cứu chính

Hình 10 là sơ đồ phân bố các khe nứt tách (K1 và cắt K2) trong trường hợp biến dạng phẳng ứng với các trạng thái ứng suất khác nhau

Hình 10: Sơ đồ phân bố các khe nứt tách và khe nứt cắt trong trường hợp biến dạng phẳng ứng với các dạng ngoại lực khác nhau

δmax : ứng suất pháp tuyến cực đại;

٦max ứng suất tiếp cực đại;

Các ứng suất chính:

a) Căng giãn cực đại;

b) b) không ứng suất;

c) c) ép nén cực đại ;

17

Các trục biến dạng chính:

A) Căng giãn cực đại ( trục dài);

B) Trục trung gian( trong trường hợp biến dạng phẳng không thay đổi) C) Trục nén ép cực đại ( trục ngắn); 1,2: phương của ứng suất tiếp tuyến cực đại;

Hệ thống các khe nứt kiến tạo:

I) Khe nứt cắt; II) Khe nứt cắt ; III) Khe nứt tách

Trong trường lực căng giãng xuất hiện 2 hệ thống khe nứt cắt tạo với trục biến dạng A một góc 450 Giao tuyến của hai hệ thống khe cắt này trùng với trục B Do sự sai khác nhau về tính chất cơ lý của các tầng cơ lý của các tầng đất đá không đồng nhất nên góc α (góc tạo bởi mặt khe nứt cắt với trục A) trên thực tế dao động khoảng 15 – 350 Hệ khe nứt tách duy nhất trong trường hợp này có phương thẳng góc với trục biến dạng A

Trong trường ứng lực ép nén, hai hệ thống khe cắt hợp với nhau 1 góc bằng

900 và nhận trục C làm đường phân giác, còn hệ khe nứt tách có phương trùng với trục C

Dưới tác động của trường ngẫu lực, vật thể bị biến dạng phức tạp, khi đó các trục của elipxoid biến dạng bị biến đổi vị trí trong không gian Trong trường hợp này các hệ thống khe nứt cắt tạo với trục A một góc ≤ 45o , hệ thống khe nứt tách có phương trùng với trục ép nén C

Hình 11 là sơ đồ phân bố các khe nứt đi kèm với đứt gãy dịch ngang Trong trường hợp này hình thành 3 hệ thống khe nứt: 2 hệ thống khe nứt cắt và 1 hệ thống khe nứt tách Các khe nứt tách tạo góc nhhonj (α) với mặt trượt hước của góc nhọn α, chỉ hướng chuyển dịch của cánh chứa khe nứt Một trong hai hệ thống khe nứt cắt song song với đứt gãy, hệ thống còn lại hợp với đứt gãy một góc tù β