Đặc điểm khoáng vật học, nguồn gốc và điều kiện thành tạo mỏ thiếc Suối Bắc,khu vực Quỳ Hợp

I H C QU C GIA HÀ N I TR NG I H C KHOA H C T NHIểN - Tr n Th M n C I M KHOÁNG V T H C NGU N G C VÀ I U KI N THÀNH T O M THI C SU I B C KHU V C QÙY H P LU N V N TH C S KHOA H C HƠ N i - 2016 I H C QU C GIA HÀ N I TR NG I H C KHOA H C T NHIểN - Tr n Th M n C I M KHOÁNG V T H C NGU N G C VÀ I U KI N THÀNH T O M THI C SU I B C KHU V C QÙY H P Chuyên ngành: Khoáng v t h c vƠ đ a h a h c Mư s : 60440205 LU N V N TH C S KHOA H C Ng ih ng d n khoa h c: TS PHAN L U ANH TS NGUY N THÙY D XÁC NH N H C VIểN Ã CH NH S A THEO GÓP Ý C A H I Giáo viên h ng d n NG Ch t ch h i đ ng ch m lu n v n th c s khoa h c TS Phan L u Anh PGS.TS Hoàng Th Minh Th o HƠ N i - 2016 NG L IC M N th c hi n lu n v n nƠy, h c viên đƣ nh n đ d ng tƠi li u c a đ tƠi KHCN c p NhƠ n c s h tr vƠ cho phép s c: ắNghiên c u đánh giá tri n v ng kh n ng thu h i Inđi t khoáng thi c Vi t Nam nh m xác l p m t ngu n nguyên li u ng d ng công ngh nano” mƣ s T L.2011 - T/22 H c viên xin g i l i cám n trơn tr ng đ n Ch nhi m vƠ t p th tác gi đ tƠi đƣ t o u ki n đ h c viên th c hi n lu n v n t t nghi p m t cách t t nh t H c viên xin chơn thƠnh bƠy t lòng bi t n sơu s c đ n TS Phan L u Anh ng i đƣ t n tình h ng d n, ch b o, giúp đ đ h c viên th c hi n vƠ hoƠn thƠnh lu n v n H c viên xin chơn thƠnh c m n TS Nguy n Thùy D i H c Khoa H c T Nhiên - ng i đƣ t n tình h ng, cán b tr ng ng d n vƠ đ a nh ng góp Ủ quý báu giúp h c viên nhìn nh n v n đ t t h n trình th c hi n lu n v n H c viên xin c m n th y giáo, cô giáo, cán b khoa tr ng a Ch t, i H c Khoa H c T Nhiên, đƣ nhi t tình gi ng d y vƠ giúp đ h c viên trình h c t p t i tr ng H c viên xin g i l i c m n chơn thƠnh t i Lƣnh đ o Vi n đ a ch t vƠ đ ng nghi p t i Vi n a Ch t - Vi n HƠn Lơm Khoa h c vƠ Công Ngh Vi t Nam, đƣ giúp đ vƠ t o u ki n đ h c viên th c hi n nghiên c u lu n v n t t nghi p Xin g i l i c m n chơn thƠnh đ n gia đình, b n bè đƣ đ ng viên h c viên su t trình h c t p vƠ th c hi n lu n v n Trong trình th c hi n lu n v n không th tránh kh i nh ng thi u sót, h c viên r t mong nh n đ c Ủ ki n đóng góp t quỦ th y cô vƠ b n đ h c viên có th hoƠn thi n lu n v n c a t t h n Xin chân thành c m n! H c viên Tr n Th M n M CL C M U Ch ng I C I M KHU V C NGHIểN C U 1.1 V trí khu v c nghiên c u 1.2 c m đ a ch t khu v c nghiên c u 1.2.1 a t ng 2 C u t o Ch ng II T NG QUAN TÌNH HÌNH NGHIểN C U VÀ PH NG PHÁP NGHIểN C U 2.1 Khái quát v thi c 2.2 T ng quan tình hình nghiên c u 2 Các nghiên c u th gi i 2.2.2 Các nghiên c u Vi t Nam 2.2.3 Tình hình nghiên c u m thi c g c su i B c 10 2.3 Ph ng pháp nghiên c u 11 2.3.1 Nghiên c u th c đ a 12 Ch 2.3 Ph ng pháp phân tích m u tr ng sa 13 2.3.3 Ph ng pháp khoáng t 2.3.4 Ph ng pháp phân tích EPMA 15 ng III ng 14 C I M KHOÁNG V T QU NG TRONG M THI C SU I B C KHU V C QU H P 16 3.1 ThƠnh ph n vƠ đ c m khoáng v t 16 3.1.1 Cassiterit 17 3.1.2 Pyrit 24 3.1.3 Arsenopyrit 30 3.1.4 Chalcopyrit 35 3.2 C u t o vƠ ki n trúc qu ng 37 C u t o qu ng 37 2 Ki n trúc qu ng 38 Ch ng IV NGU N G C, I U KI N THÀNH T O C A M THI C SU I B C KHU V C QU H P 39 4.1 Xác đ nh u ki n thƠnh t o m thi c Su i B c, khu v c Qu H p 39 1 C s lý thuy t đ a nhi t k arsenopyrit 39 4.1.2 Xác đ nh nhi t đ thành t o m thi c Su i B c khu v c Qu H p 42 4.2 Lu n gi i ngu n g c m thi c Su i B c 43 K T LU N 47 TÀI LI U THAM KH O 48 DANH M C CÁC HÌNH Hình 1.1 S đ v trí khu v c nghiên c u Hình 1.2 S đ đ a ch t khu v c m Su i B c (thu nh t t l 1:50.000) Hình 2.1 Lò khai thác vƠ qu ng g c M Cty KLM Ngh T nh 12 Hình 2.2 Phơn tích tr ng sa 14 Hình 3.1 n khoáng cassiterit M u T.22 - 41 - 18 Hình 3.2 Song tinh cassiterit M u T22.46.2.2d 19 Hình 3.3 Cassiterit d ng vơn g M u T22 - 41 - 2d 19 Hình 3.4 Cassiterit h t nh , tha hình xơm tán n n phi qu ng M u T22 - 43 - - 1b 19 Hình 3.5 Cassiterit h t nh n m arsenopyrit M u T.22 - 43 - - 2b 19 Hình 3.6 T ng quan hƠm l ng gi a nguyên t t p ch t v i Sn cassiterit m Su i B c 23 Hình 3.7 n khoáng pyrit M u T.22 - 42 - 24 Hình 3.8 H t pyrit t hình n n phi qu ng M u T22 - 41 - 1a 25 Hình 3.9 Pyrit có ch a h t nh arsenopyrit (b) M u T.22 - 42 - 25 Hình 3.10 Tinh th cassiterit, pyrit t hình t o thƠnh đám, xơm tán n n phi qu ng M u T22 - 46 - - 2b 25 Hình 3.11 Limonit gi hình theo pyrit n n phi qu ng M u T22 - 41 - 1c 25 Hình 3.12 T ng quan hƠm l ng gi a nguyên t vƠ t p ch t v i Fe pyrit m Su i B c 29 Hình 3.13 n khoáng arsenopyrit M u T.22 - 46 - - 30 Hình 3.14 Scorodit gi hình theo arsenopyrit n n phi qu ng M u T22 - 41 - 2d 31 Hình 3.15 Arsenopyrit t hình xơm tán n n phi qu ng M u T.22 - 46 - - 31 Hình 3.16 Arsenopyrit bi n đ i th sinh thƠnh ri m covelin bao quanh M u T22 - 46 - - 2e 31 Hình 3.17 T ng quan hƠm l ng gi a nguyên t vƠ t p ch t v i As arsenopyrit m Su i B c 34 Hình 3.18 n khoáng chalcopyrit M u T.22 - 41 - 35 Hình 3.19 Chalcopyrit d ng h t hình thù không xác đ nh d i kính ph n quang M u T.22 - 41 - 36 Hình 3.20 Chalcopyrit b bi n đ i thƠnh covelin M u T22 - 43 - - 2b 36 Hình 4.1 Bi n đ i nhi t đ d a hƠm l ng As arsenopyrit theo Kretschmar Scott 1976 41 Hình 4.2 Bi n đ i nhi t đ d a hƠm l ng As arsenopyrit m Su i B c - Qu H p 43 DANH M C CÁC B NG B ng 2.1 V trí l y m u qu ng g c m Su i B c 13 B ng 3.1 % khoáng v t qu ng m u theo k t qu phơn tích m t s m u khoáng t ng 16 B ng 3.2 K t qu phơn tích m u tr ng sa nhơn t o (%) 17 B ng 3.3 ThƠnh ph n hóa h c đ i di n c a cassiterit m thi c Su i B c khu v c Qu H p - Ngh An 20 B ng 3.4 ThƠnh ph n hóa h c c a cassiterit m thi c Su i B c quy đ i kim lo i 22 B ng 3.5 ThƠnh ph n hóa h c c a pyrit qu ng thi c 27 B ng 3.6 ThƠnh ph n hóa h c c a arsenopyrit qu ng 32 B ng 3.7 ThƠnh ph n hóa h c c a khoáng v t chalcopyrrit 37 B ng 4.1 ThƠnh ph n hóa h c c a arsenopyrit qu ng 42 M U Qu ng thi c lƠ m t nh ng ngu n tƠi nguyên có giá tr l n v kinh t vƠ có ng d ng r ng rƣi s n xu t, đ c bi t lƠ đ i v i ngƠnh công nghi p (công nghi p n t , que hƠn, m , ch t o h p kim lƠm nam chơm siêu d n, l p ph cho nhiên li u h t nhơn, công nghi p gia d ng, nha khoaầ) Theo báo cáo c a C c a ch t M n m 2008, nhu c u th tr ngƠy cƠng gia t ng ng đ i v i qu ng thi c Vi t Nam, theo báo cáo c a Liên hi p H i Khoa h c vƠ K thu t Vi t Nam - 2016, tƠi nguyên thi c sa khoáng đƣ c n, song tƠi nguyên thi c g cđ c cho lƠ có tri n v ng nh ng ch a đ c đ u t th m dò m c [15] Theo k t qu u tra v khoáng s n đ n nay, Qu H p có nhi u m vƠ m qu ng có tri n v ng, m thi c g c Su i B c đƣ đ giá, th m dò v i công tác thƠnh l p b n đ đ a ch t c tìm ki m đánh nhi u c p đ khác nhau, ho c chuyên đ nghiên c u m khoáng hoá Th c tr ng cho th y c n có nghiên c u t ng h p vƠ chi ti t đ c m khoáng v t qu ng m thi c g c Su i B c c ng nh t h p khoáng v t c ng sinh, u ki n thƠnh t o vƠ ngu n g c c a m thi c nói Vi c nghiên c u thƠnh ph n khoáng v t, thƠnh ph n hóa h c, c u t o - ki n trúc qu ng đ c tr ng c ng nh ngu n g c thƠnh t o c a khoáng s n nói chung vƠ m thi c nói riêng không ch có Ủ ngh a khoa h c mƠ có Ủ ngh a thi t th c công tác th m dò, khai thác m , tinh ch khoáng s n ph c v tr c ti p cho n n kinh t n c nhƠ Chính v y, h c viên l a ch n đ tƠi ắ cv u t t t c u c, c v t c u u v c Qu H p” nh m góp ph n làm sáng t đ c m khoáng v t qu ng c ng nh ngu n g c, u ki n thƠnh t o m thi c g c Su i B c a M c t ê c u + Xác đ nh đ c m khoáng v t qu ng + T p trung xác đ nh nhi t đ thƠnh t o vƠ lu n gi i ngu n g c c a m thi c Su i B c b N du ê c u - Nghiên c u thƠnh ph n khoáng v t qu ng (cassiterit, stanit khoáng v t qu ng khác) m thi c Su i B c khu v c Qu H p - Nghiên c u đ c m khoáng v t qu ng m thi c Su i B c - Xác đ nh nhi t đ thƠnh t o khoáng v t qu ng m thi c Su i B c - Lu n gi i ngu n g c m thi c Su i B c Ch ng I C I M KHU V C NGHIểN C U 1.1 V trí khu v c nghiên c u M thi c g c Su i B c n m huy n Qu H p - huy n mi n núi phía tơy b c c a t nh Ngh An (Hình 1.1) Hình 1.1: S đ v trí khu v c nghiên c u (Ngu n http://www.ngheanonline.vn/ban - - huyen - quy - hop/)[16] 1.2 c m đ a ch t khu v c nghiên c u 1.2.1 at Vùng Qu H p l thƠnh t o đ a ch t thu c: h t ng Bù Kh ng (PR3 - bk), h t ng Sông C (O3 - S1 sc), h t ng ng Tr u (T2a đt), thƠnh t o T i L c ( D1 đl) (Hình 1.2) vƠ thƠnh t o magma (ph c h M thi c Su i B c n m tr n v n h t ng Sông C có tu i Ordovic mu n - Silur s m (O3 - S1 sc) H t ng Sông C đ c chia ra: ph h t ng d i (O3 - S1 sc1) ph h t ng (O3 - S1 sc2) M thi c g c Su i B c phơn b đá c a ph h t ng d i vƠ th c lỦ khác T p d ng phơn b g n ranh gi i gi a hai t p đá có tính ch t i có thƠnh ph n th ch h c g m đá phi n th ch anh mica xen l p m ng cát k t d ng quaczit đôi ch có ch a granat; đá phi n th ch anh biotit T p có thƠnh ph n th ch h c g m đá phi n th ch anh - sericit, đá phi n phillit N m ch nh h p bên d i c a h t ng Sông C lƠ h t ng Bù Kh ng (PR3 - bk) Các đá thu c h t ng nƠy bao g m đá phi n k t tinh th ch anh - felspat - biotit ch a silimanit, gneis ch a silimanit xem quarzit vƠ th u kính amphibol Các đá nƠy b migmatit hóa m nh m N m b t ch nh h p phía c a h t ng Sông C lƠ h t ng ng Tr u (T2a đt) Các đá c a h t ng nƠy có thƠnh ph n th ch h c bao g m cát k t tuf, cát k t, b t k t, phi n sét xen l p m ng đá vôi 1.2.2 ut t ãy Trong khu v c m Su i B c, ho t đ ng u n n p, đ t gƣy, khe n t phát tri n phong phú, có hai h th ng chính: H th ng đ t gƣy theo ph nam vƠ h th ng đ t gƣy, khe n t, đ i d p v theo ph đông nam ng đông b c - tây ng kinh n vƠ tơy b c - + H th ng đ t gãy, khe n t theo ph ng kinh n: đ t gƣy, khe n t thu c h th ng nƠy n m g n tr c v i tr c n p lõm, ch y t Tơy B c qua trung tơm, xu ng ông Nam Chúng đóng vai trò kênh d n dung d ch t o qu ng, phơn ph i vƠ ch a dung d ch t o qu ng, đ hình thƠnh thơn qu ng thi c d ng gi t ng vùng + H th ng đ t gãy theo ph ng Tây B c - ông Nam lƠ đ t gƣy Bù an Toong có th lƠ m t đ t gƣy thu n, m t đ t gƣy c m v phía Tơy B c góc d c 80 - 85o + t gãy Su i B c: đ t gƣy nƠy ch y d c theo Su i B c, có ph B c - Tơy Nam Bi u hi n nham th ch c m ng ng ông c vƠ b cƠ nát m nh m , d i chơn v t l phát tri n đ i d m k t r n ch c, thƠnh ph n d m lƠ th ch anh, m nh v n đá phi n, xi m ng lƠ oxit s t t gƣy Su i B c lƠ đ t gƣy ngh ch, m t đ t gƣy c m v phía tơy b c v i góc d c 70 - 80o, cánh tơy b c nơng t ng đ i so v i cánh đông nam vƠ có biên đ d ch chuy n ng n (30 - 35m) cc ut pu C u trúc c a m Su i B c có d ng m t n p lõm có tr c phát tri n theo ph ng TB - N, ph n nhơn n p lõm lƠ thƠnh t o c a phơn h t ng Sông C gi a, hai cánh lƠ thƠnh t o c a phơn h t ng Sông C d Nh ng n p u n nh b c có ph i ng g n trùng v i ph ng n p u n Ph n trung tơm vùng qu ng lƠ n p lõm r ng d n hai cánh n i ti p v i hai n p l i U n n p nh nƠy n m k p gi a hai h th ng đ t gƣy khu v c B n Cô vƠ B n Hy Ho t đ ng u n n p lƠm cho đá c a t p v n đƣ có tính phơn l p b tách nh ng n i xung y u nh t t o thƠnh kho ng tr ng thu n l i cho vi c hình thƠnh thơn qu ng d ng l p Ph n trung tơm vùng m lƠ n p lõm, nên phía d n t tách Chính nh ng khe n t tách nƠy lƠ đ thơn qu ng d ng l p, đ ng th i c ng lƠ đ i sơu hình thƠnh nhi u khe ng d n dung d ch qu ng đ t o nên ng kh ng ch qu ng hóa Hình 1.2 S đ đ a ch t khu v c m Su i B c (thu nh t t l 1:50.000) [1] Ch ng II T NG QUAN TÌNH HÌNH NGHIểN C U VÀ PH NG PHÁP NGHIểN C U 2.1 Khái quát v thi c vƠ khoáng v t qu ng thi c Thi c lƠ m t nguyên t hóa h c có tên Latinh Stannum, kỦ hi u lƠ Sn s nguyên t lƠ 50 b ng tu n hoƠn nguyên t hóa h c, có mƠu tr ng b c, d u n cong vƠ dát m ng Trong v Trái đ t, thi c có hƠm l lƠ kim lo i ph bi n đ ng th 50 v i hƠm l ng trung bình r t nh , ng kho ng 2,5 ppm [20] Thi c t n t i khoáng v t thu c nhóm oxyt, sulfostanat, sulfua, silicat, borat vƠ niobat Khoáng v t quan tr ng nh t c a thi c lƠ cassiterit (SnO2) ch a 69 - 78% Sn, stannit (Cu2FeSnS4) ch a 19 - 24% Sn, tilit (PbSnS2) ch a 30,4% Sn, cylindrite (Pb3Sn4Sb2S14) ch a kho ng 25,12% Sn, franckeite (Pb3Sn4Sb2S14) ch a t 9,5 - 17,1% Sn Tuy nhiên, ch có cassiterit stannit hay g p vƠ t o thƠnh t khoáng Cassiterit lƠ khoáng v t b n v ng u ki n phong hóa, v y có th t o nên nh ng m sa khoáng l n Stanite r t d b phá h y, ch t n t i qu ng g c Còn khoáng v t khác r t g p Cassiterit (SnO2) v i thƠnh ph n: Sn = 78,8%; t tr ng 6, - 7,1; đ c ng 6,5 - Trong th c t cassiterit th d ng l ng có Fe, Ta, Nb, Ti, Tinh th th ng th y ng tháp, l ng tr tháp ho c hình tr , hình kim NgoƠi d ng k t tinh, có d ng khác c a cassiterit, lƠ d ng thi c th g Thi c th g th d ng nh hình qu lê, hình gi t n ng có c v i c u t o t a tia [9] Stannit (Cu2FeSnS4) v i thƠnh ph n lỦ thuy t: Cu = 29,58%, Sn = 27,61%, t tr ng 4,3 - 4,5; đ c ng - NgoƠi có t p ch t Zn, Sb, Cd, Pb vƠ Ag Tinh th hi m, h t không đ u th ng có t p h p d ng h t vƠ kh i đ c sít MƠu xám thép, v t v ch đen, ánh kim [9] NgoƠi ra, ng i ta tìm th y g n 40 khoáng v t khác có ch a thi c, nhiên khoáng v t nƠy ph bi n, vƠ n u có c ng không đ hƠm l ng đ khai thác công nghi p HƠm l ng thi c tùy thu c vƠo thƠnh ph n hóa h c c a khoáng v t 2.2 T ng quan tình hình nghiên c u 2.2.1 c ê c u trê t Qu ng thi c đƣ đ c nghiên c u theo nhi u góc đ khác nhau, nh đ c m khoáng v t qu ng Theo k t qu nghiên c u v đ a ch t vƠ th m dò sinh khoáng, thƠnh t o thi c t i dƣy Himalaya (Nepal) đ c hình thƠnh theo ba ki u sinh khoáng chính: 1) thƠnh h cassiterit - pyrit vƠ khoáng v t sulfua bao g m chalcopyrit, pyrotin vƠ arsenopyrit; 2) thƠnh h cassiterit - molypdent n m th ch anh vƠ tourmalin; 3) thƠnh h cassiterit pegmatit [21] Các khoáng v t qu ng xu t hi n v i cassiterit qu ng thi c g m có kesterit, varlamoffit, tapiolit, fersmit, sterryit, tantalit, chalcopyrit, sphalerit [17] Khoáng v t thi c, cassiterit, xu t hi n wolframit đá granit h t trung bình đ n m n, m ch th ch anh vƠ đá greizens, v i thƠnh ph n hóa h c g m nhi u nguyên t qu ng vƠ đ t hi m (Ta, W, Fe, Mn, Ti, Zr, V, Sc, Si, Al, In, Ga, Ge, Be, Bi, Ag, Sb, As, Cu, Pb, Zn, Co REEs) [19] Bên c nh thƠnh h qu ng thi c, khoáng v t qu ng, nguyên t hi m kèm v n đ nghiên c u ngu n g c, u ki n thƠnh t o c a m thi c c ng đƣ đ c Ủ nghiên c u t lơu Nghiên c u bao th c a khoáng hoá thi c đá skarn t i khu v c Redaven (Anh) cho th y khu v c đƣ x y hai trình nhi t d ch thƠnh t o khoáng hoá thi c đá skarn Nhi t đ thƠnh t o c a đá skarn trình đ u tiên lƠ 600oC, trình sau 350 - 460oC [23] B ng ph ng pháp nhi t áp k arsenopyrit, cho th y bao th sphalerit arsenopyrit m thi c Rauhala (Ph n Lan) có ch a 18,6% mol FeS ch arsenopyrit đ c thƠnh t o v i áp su t kho ng 1,5 kb vƠ nhi t đ 350°C [25] 2.2.2 c ê c u V t Na Vi t Nam n m vƠnh đai sinh khoáng thi c Thái Bình D ng lƠ m t qu c gia c a d i qu ng thi c Thái Lan - Malaysia - Indonesia Qu ng thi c Vi t Nam phơn b r i rác nghiên c u v qu ng thi c nhi u đ a ph ng c n c Tuy nhiên, Vi t Nam ch y u lƠ sau n m 1945 vƠ ch y u lƠ công tác u tra, th m dò, đánh giá tr l ng Khoáng v t ch a thi c, cassiterit, c ng sinh v i m t s khoáng v t nh wolframit, tourmaline, topaz, vƠ pyrit m ch greisen, g m khoáng v t lƠ th ch anh, muscovit [6] Các m ch nƠy xu t hi n xen k v i đá granitoit b bi n đ i t i kh i BƠ NƠ, TrƠ Mi thu c ph c h B n Chi ng ( KZbc) [15] Các m ch có t h p khoáng v t ch a cassiterit đ c xác đ nh thƠnh t o kho ng nhi t đ 200 - 330oC, thu c giai đo n đ u c a trình greisen (300 540oC) [4] Qu ng thi c vùng Qu H p - Ngh An thu c lo i giƠu sulfur liên quan đ n granit ph c h B n Chi ng Qu ng hóa m ch HƠm l đá bi n ch t có d ng h m ch, đ i ng thi c trung hình 0.45% Sn Các khoáng v t qu ng xu t hi n ch y u cassiterit, pyrit, arsenopyrit, th y u có ilmenit, rutin, scorodit, limonit, khoáng v t không qu ng có th ch anh, xerixit, biotit, tuamalin [1] Khoáng v t qu ng, cassiterit xu t hi n v i arsenoyrit, pyrit, pyrrhotit, th ch anh, turmalin vƠ m t rutil [6] Các ki u cassiterit d ng keo đá riolit vùng Tam o, khoáng v t qu ng xu t hi n ch y u lƠ cassiterit, pyrit, arsenopyrit, v i thƠnh ph n hóc h c bao g m nguyên t lƠ Sn, Fe, Mn, Ti, Sb, Zn, Cu, Ag, Si, Al, Ca, Mg [10], m t s nguyên t kèm có hƠm l ng t ng đ i cao As, Bi, Ce, La, Nb, Sr, V Y [1] Nhi t đ thƠnh t o qu ng thi c c ng đ cđ c p r t nhi u m thi c Khi nghiên c u đ c m khoáng hóa vƠ nhi t đ thƠnh t o qu ng thi c - wolfram m Thi n K , Su i B c, Bù Me, Trúc Khê, HoƠng Sao đƣ s d ng ph ng pháp đ ng hóa bao th đ c tr ng cho hai giai đo n t o qu ng thi c - wolfram đ đ a kho ng nhi t đ thƠnh t o c a m i giai đo n m thi c Su i B c, giai đo n t o qu ng đ u thu c ki u ngu n g c th ch anh - cassiterit, có nhi t đ thƠnh t o: 500o - 315oC Giai đo n t o qu ng sau thu c ki u sulfur - cassiterit, có nhi t đ thƠnh t o: 390o - 180oC, đ c tr ng cho giai đo n t o qu ng nhi t d ch, nhi t đ cao - trung bình [8] 2.2.3 Tì M đ ì ê c u t c c su c c phát hi n công tác l p b n đ đ a ch t t l 1:200.000 c a Lê Duy Bách (1969) [2]; sau đó, m thi c Su i B c đ c inh Minh M ng tìm ki m chi ti t h n l p b n đ đ a ch t t l 1:50.000 (1979) inh Minh M ng đƣ mô t phơn v đ a t ng có m t vùng, đ c bi t đ a t ng ch a qu ng đ c trình bƠy chi ti t h n Qu ng thi c n m tr n h t ng Sông C (O3 - S1 sc) H t ng đ c chia lƠm hai ph h t ng v i đá l g m đá phi n th ch anh - sericit - graphit, đá phi n phillit, đá phi n th ch anh - biotit, đá phi n th ch anh mica xen k p l p m ng cát k t d ng quaczit V ki n t o, tác gi đƣ trình bƠy tóm t t đ n v ki n t o vƠ ho t đ ng đ t gƣy có liên quan t i t o qu ng n i sinh vùng H th ng đ t gƣy theo ph d p v theo ph ng đông b c - tơy nam vƠ h th ng đ t gƣy, khe n t, đ i ng kinh n vƠ tơy b c - đông nam [7] Ti p theo, m thi c Su i B c đ c Nguy n Kh c Th tìm ki m s b t l 1:10.000 (1982) [11], Lê Minh Tiêu (1994) [12] vƠ Tr n Quang Hòa (2005) tìm ki m chi ti t Tr n Quang Hòa ch tr l vƠ Su i Mai đƣ đ ng thi c đ t 2065 t n, m Su i B c c th m dò cho th y chúng có quy mô công nghi p C u trúc c a m Su i B c vƠ Su i Mai lƠ n p lõm hoƠn ch nh, c u t o t đá phi n th ch anh - sericit - graphit thu c ph n gi a c a h t ng Sông C (O3 - S1 sc2), ch a hai thơn qu ng thi c g c d ng gi t ng Thơn qu ng d ng m ch, đ i m ch, vƠ th u kính bi n đ i ph c t p ThƠnh ph n khoáng v t qu ng g m: cassiterit, pyrit, arsenopyrit, ngoƠi có chalcopyrit, bismuth, rutil, vƠngầ, thu c thƠnh h th ch anh - cassiterit, có ngu n g c nhi t d ch, nhi t đ cao hai thơn qu ng c ng đ c m đ a ch t c a c miêu t chi ti t: - Thân qu ng s 1: Thơn qu ng n m đ i khoáng hóa Bù an Toong, đơy lƠ thơn qu ng c a m , có chi u dƠi kho ng 1800m Chi u dƠy trung bình 2,17m, hƠm l ng thi c trung hình 0,45% Sn Thơn qu ng có d ng hình vòng cung 10 ôm l y dƣy núi cao Bù an Toong, c m tho i, cánh phía tơy c m 15 - 200, cánh phía đông c m 20 - 250 Tr l ng đ t c p TL 111= 4634,24 t n Sn, TN 334a= 11256,37 t n, t ng c ng TL 111 + TN 334a= 15890,61 t n Sn Tr l ng thơn qu ng I chi m t l > 90% c a khu m - Thân qu ng s 2: Thơn qu ng s n m đ i khoáng hóa su i Mai Thơn qu ng l theo ph s n phía đông dƣy núi cao (k p gi a su i B c vƠ su i Mai) ng kinh n c m v phía tơy v i góc d c 20 - 25° Tính chung cho toƠn thơn qu ng chi u dƠy vƠ hƠm l ng trung bình đ t 1,3m vƠ 0,44% [3] G n đơy, nghiên c u v đ c m khoáng v t vƠ u ki n thƠnh t o qu ng c a m thi c g c Su i B c, Nguy n V n T n c ng đƣ mô t m t s khoáng v t qu ng (cassiterit, pyrit, arsenopyrit, magnetit chalcopyrit) b ng ph khoáng t ng vƠ s d ng ph ng pháp ng pháp EPMA đ phơn tích thƠnh ph n hóa h c c a nguyên t m t s khoáng v t qu ng c m tiêu hình c a khoáng v t qu ng c ng nh đ c m c a nguyên t t p ch t ch a đ c đ c p đ n V ph n nhi t đ thƠnh t o qu ng, tác gi đƣ nêu lên nhi t đ thƠnh t o qu ng c a m thi c Su i B c d a vƠo nghiên c u bao th c a HoƠng Sao (2008) [13] Có th nói, vi c nghiên c u qu ng thi c d ng l i công tác th m dò, đánh giá tr l m thi c g c Su i B c m i ch ng vƠ m t s chuyên đ nghiên c u đ c m khoáng hóa Ch a có nghiên c u chi ti t v đ c m tiêu hình c a khoáng v t qu ng, nguyên t t p ch t, t có th phát hi n h p ph n có ích nh m nơng cao giá tr m Nhi t đ thƠnh t o m thi c Su i B c c ng đƣ đ b ng ph ph c nghiên c u ng pháp bao th Trong khuôn kh lu n v n nƠy, h c viên s s d ng ng pháp đ a nhi t k arsenopyrit đ c ng c h n v u ki n thƠnh t o, ngu n g c m Góp ph n đ nh h 2.3 Ph ng cho vi c tìm ki m nh ng m ti p theo ng pháp nghiên c u V i m c tiêu nghiên c u đ c m c a khoáng v t qu ng, ngu n g c vƠ u ki n thƠnh t o m thi c Su i B c khu v c Qu H p ph c u ch đ o đ c s d ng g m: 11 ng pháp nghiên 2.3.1 N ê c ut c a H c viên ti n hƠnh nghiên c u chi ti t m t s khu v c khai thác c a m ho c bi u hi n khoáng hóa thi c nh m t n m t quan sát c th m l , d ng đ a hình, d ng đá l ra, bi u hi n khoáng hóa, bi n đ i xung quanh thơn qu ng, m ng l i th y v n, l p ph th c v t,ầ Quan sát đ c m phơn b c a khoáng v t qu ng thơn qu ng, đ i bi n đ i g n qu ng Sau l y m u qu ng nguyên khai nh ng moong khai thác ho c m có bi u hi n khoáng hóa, tinh qu ng vƠ đuôi th i c a Công ty KLM Ngh T nh (Công ty khai thác m Su i B c) đ ti n hƠnh phơn tích c th phòng thí nghi m Chi ti t v s hi u vƠ v trí l y m u đ c th hi n b ng 2.1 Hình 2.1 Lò khai thác (A) vƠ qu ng g c (B) M Cty KLM Ngh T nh 12 ng IV Ch NGU N G C I U KI N THÀNH T O C A M THI C SU I B C KHU V C QU H P Ngu n g c, u ki n thƠnh t o c a thƠnh t o đ a ch t bao g m u ki n hóa lỦ (nhi t đ , áp su t,ầ) vƠ u ki n đ a ch t Lu n v n xác đ nh u ki n thƠnh t o quan tr ng lƠ nhi t đ nh m góp ph n lƠm sáng t trình hình thƠnh m thi c Su i B c Lu n v n c ng d a vƠo nhi t đ thƠnh t o qu ng m Su i B c, k t h p v i m t s đ c m tiêu hình c a cassiterit, đ c m v t h p c ng sinh khoáng v t, c u trúc, ki n t o qu ng, đ lu n gi i ngu n g c m thi c Su i B c 4.1 Xác đ nh u ki n thƠnh t o m thi c Su i B c khu v c Qu H p Vi c nghiên c u, xác đ nh nhi t đ thƠnh t o qu ng hóa có nhi u ph pháp đ xác đ nh V i nh ng k t qu nghiên c u ch ng III, arsenopyrit ng m thi c Su i B c c ng sinh v i cassiterit, pyrit vƠ chalcopyrit hoƠn toƠn có đ u ki n đ s d ng tính toán nhi t đ thƠnh t o cho m thi c Vì v y, h c viên l a ch n s d ng nhi t k arsenopyrit đ tính toán nhi t đ cho đ i t ng nghiên c u c a 4.1.1 s lý t uy t a t arse pyr t Arsenopyrit, FeAs1±xS1±x, m t khoáng v t thu c nhóm sufur, có kh n ng ch u nhi t đ cao nh t sunfua thông th ng vàcó t l As/S dao đ ng kho ng r ng V i nh ng đ c m nƠy arsenopyrit đ c coi nh làcông c đ a hóa ti m n ng h u ích cho vi c xác đ nh u ki n hình thƠnh c a Clark (1960a) nh n th c đ c s h u d ng c a m t đ a nhi t k nh v y, ông đƣ xác đ nh m i quan h pha chi ti t h Fe - As - S ng ng t gi a 400 750oC vƠ áp su t 2,07 kbar Các k t qu nghiên c u c a ông đ c áp d ng r ng rƣi cho vi c đ hình thƠnh ho c bi n ch t qu ng [18] 39 c tính nhi t N i ti p nghiên c u c a Clark, n m 1976, Ulrich Kretschmar vƠ S D Scott đƣ lƠm thí nghi m đ nghiên c u v m i quan h pha c a arsenopyrit h th ng Fe - As - S Các thí nghi m đ c chia lƠ hai ph n: - Ph n đ u lƠ thí nghi m tái k t tinh đ tr ng thái c ng h Fe - As - S, c th c hi n b ng cách s y khô, eutectic, ch t kh t p ch t halogen đ t ng t c đ t c đ ph n ng K t qu , t i 300oC ph m vi thƠnh ph n c a arsenopyrit kéo dƠi t d i 30% nguyên t AS tr ng thái b ng v i pyrit vƠ asen đ n kho ng 33.5% nguyên t As tr ng thái b ng v i pyrrhotit vƠ loellingit T i 700oC arsenopyrit ch a kho ng 38,5% nguyên t As không phơn bi t t p h p mƠ đ đ c t ng h p Khi phân tích EPMA cho th y tinh th arsenopyrit t ng h p c t n t i v i pyrotin, pyrit ho c pyrit + pyrotin th ng đ v i m t trung tơm phong phú S vƠ m t vƠnh giƠu As i u nƠy đ ph n ánh s m t b ng c c b trình t ng tr c khoanh vùng c gi i thích lƠ ng, arsenopyrit không d dƠng tái b ng lƠm ngu i vƠ thƠnh ph n c a ph n ánh nhi t đ hình thƠnh c a - Ph n th hai c a nghiên c u ki m tra chi ti t bi n đ i thƠnh ph n c a arsenopyrit t nhiên t m t s l ng l n m u đ ki m tra xem bi n đ i thƠnh ph n có phù h p v i k t qu th c nghi m hay không b ng EPMA K t qu nh ng m u arsenopyrite không đ ng nh t vƠ % tr ng l ng c a t ng Co, Ni vƠ Sb l n h n lƠ không phù h p Cu i cùng, Ulrich Kretschmar vƠ S D Scott đ a k t lu n arsenopyrit th a mƣn u ki n đ ng nh t vƠ có t ng % tr ng l s d ng lƠm đ a nhi t k , có th ng c a Co, Ni, Sb nh h n có th c tính nhi t đ hình thƠnh ho c bi n ch t m thông qua bi u đ T - X [26] (Hình 4.1) K t qu nghiên c u c a Ulrich Kretschmar vƠ S D Scott, đƣ đ c nhi u nhƠ đ a ch t công nh n vƠ áp d ng Khi nghiên c u khoáng hoá m thi c volfram, Cordillera Real, Bolivia, Arsenopyrit hình thƠnh giai đo n đ u c a s khoáng hóa, vƠ đ c k t h p v i pyrotin t t c m u vƠ loellingit 40 m u ARA - 107 Nhi t đ thu đ ct ng ng v i áp su t 1,0 kbar 450 - 530 oC cho giai đo n đ u c a s khoáng hóa [22] G n đơy, n m 2013, m t s nhƠ đ a ch t ng i Pháp đƣ nghiên c u l ng đ ng skarn Trepca Pb - Zn - Ag (29 Mt qu ng 3,45% Pb, 2,30% Zn 80 g/t Ag) n m kh i Kopaonik c a vùng tơy Vardar, Kosovo Các t h p khoáng v t đơy bao g m ilvait, magnetit, arsenopyrit, pyrotin, marcasit, pyrit, th ch anh, vƠ cacbonat khác Các tác gi c ng áp d ng đ a nhi t k arsenopyrit (arsenopyrit có thƠnh ph n 33,1% at Fe; 30,9% at As; 36,0% at S vƠ t n t i v i pyrit) đ xác đ nh kho ng nhi t thƠnh t o qu ng t 350°C 380°C h s ho t đ ng l u hu nh gi a 10 - 8,8 10 - 7,2 bar [24] Hình 4.1 Bi n đ i nhi t đ d a hƠm l ng As Arsenopyrit theo Kretschmar Scott 1976 41 4.1.2 X c t t t t c u c u v c Qu H p V i c s lỦ thuy t nh trên, h c viên nh n th y arsenopyrit c a m thi c Su i B c hoƠn toƠn có đ tiêu chu n lƠm m t đ a nhi t k , giúp c tính nhi t đ thƠnh t o c a m thi c T b ng k t qu phơn tích ph n tr m tr ng l ng c a nguyên t m u arsenopyrit đ ng nh t (Wt%) (B ng 3.6) ch arsenopyrit khu m không ch a Co, Ni vƠ Sb B ng 4.1 ThƠnh ph n hóa h c nguyên t c a khoáng v t arsenopyrit (tính theo giá tr trung bình m đo (N) cho khoáng v t) Wt% STT S hi u m u N Fe As At% S T ng Fe As S T22 - 43 - - 33,76 44,46 20,79 99,11 32,74 32,14 35,12 T22 - 43 - - 33,56 44,62 20,36 98,6 32,81 32,52 34,67 T22 - 46 - - 1(2) 33,58 44,13 21,06 98,77 32,55 31,89 35,56 T22 - 46 - - - 1(4) 33,93 20,79 99,83 32,7 32,4 T22 - 46 - - 33,44 44,74 20,52 98,73 32,61 32,53 34,86 T22 - 46 - - - 33,9 44,62 20,98 99,55 32,69 32,07 35,24 T22 - 46 - 34,07 44,52 21,08 99,68 32,77 31,92 35,32 T22 - 46 - - 4b 33,47 44,12 20,75 98,37 32,65 32,09 35,26 45,1 Trung bình 32,2 T % tr ng l ng As, h c viên tính toán % nguyên t As (At%) trung bình lƠ 32,2 % (B ng 4.1) Theo k t qu nghiên c u ch ng III, arsenopyrit c ng sinh v i pyrit Áp d ng bi u đ T - X c a Kretschmar vƠ Scott 1976, v i hƠm l 32,2% at tr 34,9 ng pyrit, xác đ nh đ B c lƠ kho ng 430oC (Hình 4.2) 42 ng c nhi t đ thƠnh t o qu ng t i m Su i ... H C T NHIểN - Tr n Th M n C I M KHOÁNG V T H C NGU N G C VÀ I U KI N THÀNH T O M THI C SU I B C KHU V C QÙY H P Chuyên ngành: Khoáng v t h c vƠ đ a h a h c Mư s : 60440205 LU... hay g p vƠ t o thƠnh t khoáng Cassiterit lƠ khoáng v t b n v ng u ki n phong hóa, v y có th t o nên nh ng m sa khoáng l n Stanite r t d b phá h y, ch t n t i qu ng g c Còn khoáng v t khác r t g... nhau, ho c chuyên đ nghiên c u m khoáng hoá Th c tr ng cho th y c n có nghiên c u t ng h p vƠ chi ti t đ c m khoáng v t qu ng m thi c g c Su i B c c ng nh t h p khoáng v t c ng sinh, u ki n thƠnh