Phương pháp địa hóa tìm kiếm khoáng sản

Đối tượng cuối và đối tượng trung gian; vành phân tán địa hóa; phương pháp thạch địa hóa nguyên sinh; khảo sát địa hóa đá gốc; quy mô phân tán địa hóa nguyên sinh; phương pháp địa hóa thứ sinh; phân loại các vành phân tán thạch địa hóa thứ sinh... Để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu mời các bạn cùng tham khảo bài viết.

Đ ỊA HÓA HỌC 603

T ư liệu V iệ t N am

Địa hóa hữu cơ đ ư ợc n gh iên cửu và ứ ng d ụ n g

khá rộng rãi ờ nhiều ngành khác nhau d o không

n hữ n g liên quan đ ến m ôi trường đất, nước và không

khí mà còn liên quan tới các khoáng sản nhiên liệu

nhu than đá và dầu khí.

Chính quá trình hình thành các m ò dấu khí ờ Biến

Đ ôn g đã được luận giải dựa trên các s ố liệu địa hóa

hữu cơ N goài ra, việc đánh giá thành phẩn vật chất

hữu cơ trong nước biến và trầm tích biển còn liên

quan tói các nghiên cứu v ể m ôi trường biển Thành

phẩn vật chất hửu cơ đ ư ợc xem là chi tiêu môi trường

biển, đặc biệt là sự có mặt các chất hừu cơ khó phân

h ủy độc hại còn tổn lưu trong m ôi trường.

T à i liệu th a m k h ả o

F a l k o w s k i p , S c h o le s R B o y le E; C a n a d e l l J.; C a n í i e l d D ,

E l s e r ]., G r u b e r N , H i b b a r d K e t a l., 2 000 T h e G lo b a l

C a r b o n C y c le : A T e s t o f O u r K n o v v le d g e o f E a r t h a s S y s te m

Science 2 9 0 (5 4 9 0 ): 2 9 1 -2 9 6

H u n t J M , 1996 P e t r o l e u m g e o c h e m i s t r y a n d g e o lo g y , 2 nd

E d i t i o n 7 4 3 p g s ĩre em a n and Com pany. N e w Y o rk ,

M a y e r L w., 1993 O r g a n i c m a t t e r a t th e s e d im e n t- v v a te r

in te r ía c e In O r g a n i c G e o c h e m is tr y : Principles and Applications,

V o l 11 M H E n g e l a n d s A M a c k o e d : 1 71-184 N e w Y o rk :

P le n u m

Phương pháp địa hóa tìm kiếm khoáng sản

N g u y ề n V ă n P h ổ V i ệ n Đ ị a c h ấ t ,

V i ệ n H à n lâ m K h o a h ọ c v à C ô n g n g h ệ V i ệ t N a m

G iớ i th iệ u

Phương pháp địa hóa tìm kiếm khoáng sản được

A E Fersman đ ể x ư ớ n g vào năm 1930 dựa trên cơ sở

các quy luật phân bố, di ch u yển của các n gu yên tố

nhằm phát hiện các m ỏ khoáng Từ đó đ ến nay

p h ư ơ n g pháp này đ ư ợ c phát triển ở nhiều nư ớc trên

th ế giới và đà có n h ù n g bư ớc tiến lớn, trờ thành m ột

trong n h ữ n g kỹ thuật quan trọng, có h iệu quả trong

tìm kiếm khoáng sản Đ ó là kết quả của sự phát triến

của p h ư ơ n g pháp phân tích nhanh ch ón g và chính

xác đ ể xác định hầu hết các n gu yên tố của bảng tuần

hoàn Bối cảnh này đã tạo đ iều kiện cho việc luận

giải v ề bản chât của các vàn h phân tán n gu yên sinh

và thứ sinh có liên quan với hầu hết các mỏ.

Đối tượng cuối và đối tượng trung gian

Đối tượng cu ối cù n g của côn g tác tìm kiếm

khoáng sản nói ch u n g và tìm kiếm địa hóa nói riêng

là các m ò khoáng T heo quan n iệm địa hóa, các m ỏ

khoáng hay thân q uặn g là các đá, trong đó tập trung

n h ù n g n g u y ên tố hóa h ọc hay các khoáng vật hừu

ích và có th ế tách ra đ ê p hụ c vụ cho phát triến kinh

tế Tuy nhiên, do đ ặc tính hiếm , nên việc phát hiện

m ỏ (đặc biệt là m ỏ ẩn) lu ôn luôn là m ột vân đê' khó

khăn phức tạp và th ư ờ n g gặp nhiều rủi ro D o đó, đ ể

đ ạt đ ư ợc m ục tiêu là phát hiện các m ỏ trong điều

kiện hiện tại thì đ iều quan trọng nhất là phái n ghiên

cứu, phát h iện và đ ánh giá sơ bộ các đ ôi tượng trung

gian, đ ó chính là các dị th ư ờ n g có liên quan tới các

vù n g , các đới, các cấu trúc, các khối và các th ế địa chất khác có triển v ọ n g mà trong phạm v i của chúng

có th ế phát hiện các m ỏ Vậy đ ối tượng tìm kiếm địa

h óa trung gian chính là các dị thư ờn g địa hóa có qui

m ô và loại hình khác nhau Đ ối vớ i các m ỏ cụ thê thì

đ ố i tư ợng tìm kiếm trung gian chính là các vành

p hân tán địa hóa.

Vành phân tán địa hóa

Vành phân tán địa hóa là đới dị thư ờn g các n gu yên

t ố quặng và các n g u y ên tố đi kèm bao quanh các thân quặng, các m ỏ N ó i cách khác, vành phân tán

đ ịa hóa chính là các dị thường địa hóa có liên quan tới m ỏ hay b iếu hiện quặng cụ th ế [H l] Căn cứ vào

cơ c h ế và thời gian thành tạo các vành phân tán địa

h óa có thê phân ra vành phân tán n gu yên sinh và

th ứ sinh.

Vành phân tán nguyên sinh đ ư ợ c h ình thành đ ổn g

thời (đ ổn g sinh) hoặc sau (hậu sinh) quá trình tạo

q uặn g Các vành phân tán n g u y ên sinh thường

k h ôn g có ranh giới không gian rõ ràng v ó i các đá

v â y quanh.

Vành phân tán thứ sinh là các dị thường địa hóa

đ ư ợ c tạo ra trong các m ôi trường khác nhau: các trầm tích, nước, khí và lớp phủ thực vật, d o kết quả

p h ân hủy, b iến đổi thành phần các thân quặng trong quá trình p h on g hóa Vành phân tán thứ sinh trong các d ò n g chảy còn đư ợc gọi là d ò n g phân tán.

Vành

thứ

Lớp két vón sầt

Thân

Vánh phân tán

nguyên sinh

H ìn h 1. Các vành phân tán địa hóa xuất phát từ mỏ

quặng bị phong hóa (Theo Butt và Smith, 1980)

S ự có m ặt vàn h p hân tán và dị thường địa hóa có

q u y m ô và loại h ìn h khác n h a u q u y ế t đ ịn h các

p h ư ơ n g p h áp tiếp cận đ ịa h óa đ ể từ đ ó đ ể xuâ't các

p h ư ơ n g p h áp tìm k iếm đ ịa hóa n h ằm p hát h iện các

m ỏ k h oán g C ó thê có hai n h ó m p h ư ơ n g p h á p chính

là n h ó m p h ư ơ n g p h áp địa hóa n g u y ê n sin h và n hóm

p h ư ơ n g p h áp địa h óa th ứ sin h T uy n h iên , trong

th ự c t ế tìm k iếm đ ịa h óa n g ư ờ i ta th ư ờ n g g ọ i tên các

p h ư ơ n g p h áp theo m ô i trư ờ n g lây m ẫu và g ồ m các

p h ư ơ n g p h áp sau

1) P h ư ơ n g p h á p thạch đ ịa h óa n g u y ê n sin h (đá

gốc);

2) P h ư ơ n g p h áp thạch địa h óa th ứ sin h (trầm tích

b ớ rời);

3) P h ư ơ n g p h á p th ủ y địa h óa (n ư ó c và trầm tích

d ò n g chảy);

4) P h ư ơ n g p h áp khí đ ịa hóa;

5) P h ư ơ n g p h á p sin h đ ịa hóa.

P h ư ơ n g p h á p th ạ c h đ ịa h ó a n g u y ê n s in h

P h ư ơ n g p h áp thạch địa hóa n g u y ê n sin h ch ín h là

p h ư ơ n g p h áp địa hóa đá g ô c n h ằm p hát h iện n h ử n g

dâu h iệu địa h óa có liên q u an v ể k h ô n g g ian với

k h o á n g hóa, dựa trên n h ù n g b iến đ ổ i h óa h ọ c trong

đá đ ư ợ c tạo n ên bởi quá trình tạo k h o á n g và phân

b iệt các th ế địa chất có khả n ă n g chứa k h o á n g hóa

T ù y th eo q u y m ô k h ảo sát, p h ư ơ n g p h á p thạch địa

hóa đá g ố c đ ư ợ c áp d ụ n g tron g tâ't cả các giai đ oạn

tìm k iếm -th ăm dò.

Q uy mô phân tán địa hóa nguyên sinh

T h eo sự p hân tán đ ịa h óa các n g u y ê n t ố tron g đá

g ố c có th ể p hân ra hai loại là q u y m ô p h ân b ố khu

v ự c và q u y m ô p h ân b ố đ ịa p h ư ơ n g

Q u y m ô p hân b ố k hu v ự c th ư ờ n g có d iệ n phân

b ố rộn g tới h àn g trăm k ilo m et v u ô n g , tron g đ ó có

các tỉnh đ ịa hóa n g u ồ n g ố c m a g m a và các tỉnh địa

h óa n g u ồ n g ố c trầm tích D ị th ư ờ n g của các n g u y ê n

tố chi thị ở q u y m ô khu v ự c th ư ờ n g là sin h cù n g với

k h oán g hóa Ví d ụ, các kim loại cơ bản có th ể thay

t h ế đ ổ n g h ình trong silicat ở m ứ c đ ộ n h ất đ ịn h trong

quá trình kết tinh các m agm a khác nhau N g ư ờ n g địa hóa khu vự c thường xuất phát từ hàm lư ợ n g nền trung bình của toàn vù ng n gh iên cứu [H.2].

Q uy m ô phân b ổ địa p h ư ơ n g thư ờn g là các vành phân tán có d iện phân b ố h ẹp và phát triển tốt nhất

xu ng quanh các đới khoáng hóa, đặc biệt là xu ng quanh các m ỏ nhiệt dịch Các vành phân tán trong các đá vây quanh này có n g ư ỡ n g địa hóa cao hơn

n gư ỡ n g khu vự c [H.2] và đ ư ợc hình thành đ ổ n g thời với khoáng hóa, n hư n g chủ yếu là các quá trình sinh sau và có th ế gặp trong tất cả các k iêu m ỏ có n gu ồn

g ố c khác nhau Trong đá vây quanh các m ỏ dạng tầng có n gu ồn gố c trầm tích thư ờn g có các vành phân tán rộng Cần đặc biệt lu n ý tới các q uy m ô phân b ố xu ng quanh m ỏ vớ i k hoản g cách vài chục

m ét tính từ rìa thân quặng.

Hình 2. S ự thẻ hiện c á c ngưỡng địa hóa khu v ự c v à

địa phương (Theo Aristov V.V., 1984)

Khảo sát địa hóa đá gốc

C ông tác khảo sát địa hóa đá gố c đ ư ợ c triển khai theo quy m ô phân tán địa hóa từ kết quả khảo sát

đ ịnh h ư ớ n g sơ b ộ khu vực và khảo sát chi tiết địa

p hương Các n g u y ên tố chỉ thị và m ật đ ộ lây m ẫu

đ ối với các đ ôi tượng ở các q uy m ô khác n hau được tóm lược ở Bảng 1.

K h ả o s á t đ ịa h ó a đá g ố c k h u vự c

C ông tác khảo sát này thư ờn g đ ư ợ c triển khai ò

tỷ lệ nhỏ 1:1.0 0 0 0 0 0 đến 1:2 0 0 0 0 0 nhằm phát hiện các tỉnh địa hóa có tiềm năng sinh khoán g cao Hẩu

h ết n hữ n g côn g tác n ày đư ợc thực h iện tại m ột vù n g bằng c á c h lấy m ẫu theo m ạng lưới.

M ột hoặc vài loại đá có th ế đ ư ợ c lựa ch ọn đ ê lấy

m ầu phân tích Các m ẫu đ ư ợc lây ở các đ iếm lộ đá

gô c hoặc từ các côn g trình hào n ếu khu v ự c bị phù dưới lớp v ỏ p h on g hóa và các trầm tích bở rời Chat

lư ợn g và tính đại d iện cùa vật liệu đ ư ợ c lây m ẫu là vân đ ề then chốt trong côn g tác khảo sát khu vực Đê’ xác định đặc tính các n gu yên tố v ết của m ột loại đá

m agm a đ ổ n g nhâ't (vài chục km 2), ít nhâ't phải lấy

đ ư ợc 30 m âu đá tươi, môi m âu phải bảo đàm đ ủ tính

Đ ỊA H Ó A HỌC 605

đại d iện cua đá đó Mặt khác, cần khăng định chắc

chắn là vật liệu thuộc v ể cùng m ột pha m agm a.

Bàng 1. Các nguyên tố và mật độ lấy mẫu đối với

mục tiêu ở các quy mô khảo sát khác nhau

Quy

mô

Đối

tượng

mẫu

Khu

vực

Các thể

magma

triẻn

vọng

K.Rb.Sr.Ba

Li,Na,Ca

Cu,Pb,Zn,

Sn, W,Mo,U

Khu vực

Sulíid

đặc sít

Fe,Na,Mg,Mn,Na, (K),(Ca),(Ba)

Cu,Zn,Pb

Mạch

và thay

thế

As,Sb,Ta,Bi Cu,Pb,Zn

Au.Ag

Địa

phương

và mỏ

Porphyr K,Ca,Rb,Sn,Mn,

(Mg)

Cu,Zn, Mo,S

Địa phương

và mỏ Sulíid

đăc sít

Fe,Mn,Na,K,Ca,Mg, (H20),(Rb),(Sr)

Cu,Pb,Zn,(S)

Mạch và

thay thế

Cu,PbtZn, Au.Ag ( Govett, 1978)

Trên cơ sở kết quả phân tích có th ế xác đ ịnh đ ư ợc

tinh chu yên hóa địa hóa đư ợc đặc trưng bằng sự tích

tụ hay n g h èo đi các n g u y ê n tố nhâ't đ ịnh trong m ột

hay tâ't cả các loại đá thư ờn g gặp Ví dụ, granitoid đi

cù n g với các m ỏ thiếc thư ờn g có hàm lượng thiếc cao

hơn hăn so với granitoid k hôn g chứa khoáng hóa;

đ ổ n g thời có sự giàu lên các n g u y ên tố Li, F, Be, Rb

và sự n ghèo đi của bari (Ba).

K h ả o s á t đ ịa h ó a đ á g ố c đ ịa p h ư o n g

C ôn g tác k h ảo sát địa hỏa đá g ố c ở q uy m ô địa

p h ư ơ n g n h ằm p hát h iện, xác đ ịn h các vàn h phân tán

n g u y ê n sin h h o ặ c các vàn h phân tán thâm lọc có liên

q u an vớ i m ò k h o á n g h oặc tích tụ d ầ u khí V ành

p hân tán có th ể là đ o n n g u y ê n t ó và đa n g u y ê n tố [H 3] Sự p hân tán các n g u y ê n t ố v à o các đá vây

q u an h xảy ra trong tất cả các k iểu m ỏ, g ồ m cả m ỏ

đ ư ợ c thàn h tạo ở d ư ớ i sâu có n g u ồ n g ố c n hiệt d ịch

và m ỏ d ạ n g tần g có n g u ồ n gố c trầm tích.

C ôn g tác lây m ẫu đá g ố c tron g k h ảo sát chi tiết

đ ư ợ c b ố trí th eo m ạ n g lư ớ i chủ y ế u n h ằm v à o các đá

bị b iến đ ổ i đ ê p h át h iện các đ ố i tượng:

1) C ác v à n h p h ân tán x u n g q u an h các m ỏ su líu r

đ ặc sít có n g u ồ n g ố c p h u n trào; 2) C ác và n h p hân tán

b iến đ ổi n h iệt d ịch x u n g q uan h các k hối xâm nhập; 3) C ác và n h p h ân tán k h u ếch tán và thấm thâu x u n g

q u an h các m ỏ d ạ n g m ạch.

Tính phân đới địa hóa Tính p h ân đ ớ i các d ị th ư ờ n g

đ ịa hóa x u n g q u an h các m ỏ q u ặ n g có ý n g h ĩa quan trọn g tron g tìm kiếm đ ịa hóa C ác d ữ liệu đã đ ư ợ c tích lũ y ch o thấy các vàn h p hân tán n g u y ê n sin h

x u n g q u an h m ỏ q u ặ n g có th ế th eo ch iểu th ăn g đ ứ n g

và th eo ch iểu n ằm n gan g.

X un g q u a n h các m ỏ v à n g n h iệt d ịch (d ạ n g m ạch)

ở có thê h ìn h th àn h các vàn h p h ân tán trên q u ặ n g (H g, A s, Sb, (B, F, I, Ba)), gần q u ặ n g (A u , A g, Pb, Zn,

C u) và d ư ớ i q u ặ n g (Bi, M n, C o, N i) ch ổ n g lấn n hau

T ính p h ân đ ớ i địa hóa th ẳn g đ ứ n g n à y có th ể đ ư ợ c

nhận biô't đối với các thân quặng riêng lẻ và các quá

trình tạo k h o á n g đ ơ n giai đ oạn [H.3].

Hình 3 Mô hình phân bố các nguyên tố lý tưởng xung quanh mỏ quặng vàng (Theo Li et ai, 1989).

Vành phân tán k hôn g chỉ có các đới làm giàu các

n g u y ên tố tạo q uặn g mà còn có cả các đới n gh èo kiệt

đi kèm và ch ú ng liên kết với nhau vê' k hôn g gian tạo

nên hệ địa hóa riêng biệt [H.4] Câu trúc của hệ địa

hóa m ỏ quặng này đ ư ợ c đặc trưng bời sự phân đới

phân cực, trong đ ó đới làm giàu là nhân của h ệ và

thường phân b ố ở phẩn b ên ngoài của hệ Theo q u y

luật, kích thước của đới làm giàu thư ờn g nhỏ hơn so

với đới n gh èo kiệt Đ ới n goài của nhân thư ờn g đ ư ợ c

làm giàu bởi các n g u y ên t ố của nhóm sắt (Fe, Sc,Ti,

Cr, đôi khi Zn và/h oặc Cu); bên trong nhân của hệ,

các n gu yên tố n hóm sắt th ư ờ n g bị n gh èo kiệt N ếu

khoáng hóa quặng đ ư ợ c đại d iện bởi m ột trong các

n g u y ên tố n hóm sắt thì đới làm giàu bên ngoài đ ư ợ c

hình thành bởi các n g u y ên tố khác của n hóm này.

Chu vi hệ đia hóa quặng

Hình 4. Mô hình đới của hệ địa hóa quặng đa kim

P h ư ơ n g p h á p th ạ c h đ ịa h ó a th ứ s in h

P hương pháp thạch địa hóa thứ sinh đ ư ợ c triển

khai nhằm phát h iện các dị thư ờn g và vành phân tán

trong trầm tích bờ rời có liên quan tới các m ỏ quặng

khác nhau D o quá trình p h on g hóa, các n g u y ê n tố

quặng và các n g u y ên tố đi kèm đ ư ợc giải p h ón g và

di ch u yên vào các trầm tích bờ rời trên các m ỏ

quặng, làm cho hàm lư ợ n g của ch ú ng ở đ ó tăng cao

so với n ển bình thường, tạo n ên vành phân tán thứ

sinh Phương pháp này đ ư ợ c triển khai rộng rãi nhất

trong tìm kiếm địa hóa, bởi lẽ phư ơn g pháp này có

th ế áp d ụ n g trong n h ữ n g đ iều kiện địa hình cảnh

quan khác nhau và đã m ang lại h iệu quả thu yết

p hục trong việc phát h iện các m ỏ quặng.

Phân loại các vành phân tán thạch địa hóa thứ sinh

Các vàn h phân tán thạch địa hóa th ứ sinh đ ư ợ c

phân loại theo các tiêu chí khác nhau sau:

1) Theo p h ư ơ n g thức di ch u yển các n g u y ê n tố

trong vành phân tán có th ể phân chia các vành phân

tán thứ sinh thành các vành phân tán cơ h ọc và vành

phân tán m uôi.

Vành phân tán cơ học: các pha khoáng vật gặp ở

trạng thái rắn, thường là các khoáng vật n g u y ên sinh

hay thứ sinh bển trong đới biếu sinh, ch ú ng di

ch u yển theo p h ư ơ n g thức co học, chủ yếu là d elu vi

trên q uặn g có bản chất hạt vụn P hư ơ ng thứ c này đặc trưng cho đ iểu kiện p h on g hóa trên các m ò

k hôn g chứa sulíur, trong đ ó hàm lư ợn g các n gu yên

t ố vết thư ờn g liên quan tới sự có m ặt của k h oán g vật quặng bền n h ư chrom it, cassiterit, colum bit, v v

Vành phân tán muôĩ (hóa học): các n g u y ê n t ố 6

d ạng hợp chất tan hình thành các dị th ư ờ n g địa hóa

có bản chất hóa học Phương thức này đặc trưng cho quá trình p h on g hóa hóa h ọc trên các m ỏ của các kim loại d ễ tan (evaporit, urani), các m uối sulfat kim loại tan trong m ôi trường p hon g hóa các m ỏ sulfur 2) Theo v ị trí tương đối giữ a vành phân tán thú sinh với thân q uặn g gổíc và vành phân tán n gu yên sinh có th ế phân ra các vành phân tán tàn du và vành phân tán chờm phủ.

Vành phân tán tàn dư đ ư ợ c thàn h tạo từ thân

q u ặn g hay từ vàn h phân tán n g u y ê n sin h có thô

đ ư ợ c g iữ n g u y ê n trong v ỏ p h o n g h óa cù n g với đá

g ố c trước p h o n g hóa Sự h ình thành các v à n h phân tán tàn d ư chủ y ếu có liên quan tới cơ c h ế p h â n tán

cơ học.

Vành phân tán chờm phủ đư ợc hình thành trong

phạm vi, trong đ ó quặng gố c hoàn toàn v ắ n g mặt trước khi phát triến các quá trình phân tán th ứ sinh Trong các vành phân tán này, các n g u y ê n t ổ đ ư ợ c phân tán chủ yếu theo co c h ế hóa h ọc (m u ối tan) 3) Theo m ức đ ộ xuất lộ của các vành p hân tán có

thê phâ^i ra: vành phân tán hờ lộ ra trên m ặt đất; vành

phân tán kín ở d ư ới đ ộ sâu nhất đ ịnh d ư ới m ặt đất.

Trong các k iểu vành phân tán thứ sinh, các vàn h phân tán h ờ tàn d ư (eluvi, d elu vi) có ý n gh ĩa h a n cả

đ ối với tìm kiếm Đ iểu này d o các m ỏ thu ộc các kiêu

n gu ồn gố c khác nhau tạo n ên các vàn h p h ân tán thư ờn g nằm trong tầng cấu trúc trên ở các khu vực bóc m òn tích cực.

Khảo sát thạch địa hóa thứ sinh

Các đối tượng lấy mẫu

Tùy thuộc vào cấu trúc địa chât, đ iểu k iện cảnh quan các m ẫu thạch địa hóa thứ sinh có thê đ ư ợ c lấy trong trầm tích bở rời, sườn tích hay trong v ỏ p hon g hóa theo m ạng lưới quy định.

Trong các trầm tích elu v i-d elu v i và prolu vi với

đ ộ dày k h ôn g lớn (dưới 3 m); các dị th ư ờ n g có thê xuất h iện n gay trên m ặt h oặc gần m ặt đất d ư ới lớp thô n hư ờn g hoặc sâu hơn tủy thu ộc vào lớp phu Khi lớp phủ tĩnh tại thì dị thường có thê phát h iện ngay trên mặt; còn khi lớp phủ bị ch u yển d ịch thì dị thường sẽ nằm sâu hơn [H.5].

V ỏ p hon g hóa củng là đối tượng lấy m âu địa hóa quan trọng, v ì đây chính là các tầng đại d iện cho các

th ế địa chât thứ sinh tại chỗ Trong các v ù n g quặng

Au, Ni, Co, AI (bauxit), v.v đã tìm thây nhiểu m ỏ hay biểu hiện quặng của các n gu yên tố nói trên hình

Đ ỊA H Ó A HỌC 607

thành trong m ỏ laterit N ói cách khác, chúng được tập

trung trong quá trình phong hóa Đ ê lây mâu thạch

địa hóa dưới sâu cẩn đào hô hoặc tặn d ụn g các lô

khoan, giêng nước đã có sẵn.

Hình 5 Dạng phân bố kim loại theo chiều sâu, theo đó có

thể xấc định vị trí thân quặng gốc

Đ ộ sâu lấ y m ẵu

C ông tác lấy m ẫu địa hóa trong trầm tích bở rời

đ ư ợ c tiến hành ờ đ ộ sâu nhât định, thường lấy m ẫu

trong phẩn dưới trầm tích bở rời đ ê có thế đ ịnh vị

đ ư ợ c các dị thường có liên quan tới đá gốc m ột cách

rõ ràng hơn.

Các m âu đư ợc lây từ sư ờn thu ng lũ n g với đ ộ dày

lớp phủ vư ợt quá 3m, từ các khu vự c bổi tích của

th u n g lùng, trong các b ổn trũng giữ a núi và từ câu

trúc sụt lún đư ợc lấp đ ẩy bằng các trầm tích bở rời,

b ề dày có th ể đạt tới 1 0-2 0m h oặc hơn nữa - cẩn sử

d ụ n g khoan lây m ẫu.

Trong đ iều kiện địa chất nhâ't định có th ể phải

lấy m âu tâ't cả các tầng p h on g hóa phía trên Ớ m ột

s ố v ù n g việc lây m ẫu tầng h ữ u cơ có h iệu quả, ở m ột

s ố v ù n g khác thì lẫy m ẫu các đới p hon g hóa bên

d ưới lại tỏ ra hiệu quả hơn.

C á c d ạ n g m ầ u từ c á c th ể đ ịa c h ấ t b ở rờ i

Đ ối với trầm tích bờ rời, đ ê thu đ ư ợ c khoáng vật

n ặng và bển cẩn tiến hành đãi m ẫu V iệc n ghiên cứu

khoáng vật bền, n ặng và các m ảnh vụ n p h on g hóa

n gày càng trờ nên h ù n hiệu đ ối với tìm kiếm Mẩu

đ ư ợ c lây thư ờn g cẩn có trọng lư ợn g 30-50g đ ối với

các tập hợp hạt n hỏ xen giữ a các tảng hoặc cát, bột.

Tại các v ù n g quặng vàng, các m âu đư ợc lây cẩn có khối lư ợn g lớn hơn 100-300g Đ ế phân tích các

n gu yên tố phân tán trong m ột s ổ vù ng, phẩn hạt m ịn

đ ư ợ c lây m âu có thê là các m ành vụn và các tàng lăn (nhu các tảng thạch anh, các tảng m ũ sắt, galenit)

Đ iểu này đà ch ứ n g m inh hiệu quả trong việc phát

h iện ra m ột s ố kiêu m ỏ khoáng nhât định Các m ảnh

vụ n nặng hay nhẹ gặp d ọc theo các tuyến m ạng lưới lấy m âu đư ợc ghi nhận trực quan và đ ư ợ c đưa lên tại m ỗi đ iếm lấy m ẫu Khi tât cả các d ữ liệu từ phân tích m ảnh vụn đ ư ợc vẽ lên bản đổ, các quạt và các

d ò n g phân tán địa hóa thường đư ợc đưa ra mà các

đ iếm đinh hoặc bắt đầu thường đánh dâu các vị trí của khoáng hóa nằm dưới.

P h ư ơ n g p h á p th ủ y đ ịa hóa Phương pháp thủy địa hóa dựa trên n ghiên cứu thành phần hóa h ọc của nước m ặt và nước dưới đâ't nhằm phát h iện dị thư ờn g có liên quan với các m ỏ khoáng V iệc phát hiện và luận giải các dị thư ờn g đó tạo ra n ền tảng của p h ư ơ n g pháp tìm kiếm thủy địa hóa P hư ơ ng pháp thủy địa hóa đà đ ư ợ c áp d ụ n g rộng rãi ờ nhiêu nước trên th ế giới và trở thành côn g

cụ hừu hiệu trong tìm kiếm m ỏ k hoán g urani, các

m ỏ su líu r và các khoáng hóa nhiệt dịch khác.

Sự hình thành dị thường thủy địa hóa Khi nước thâm vào thân quặng gần b ể m ặt trong

đ ớ i p h on g hóa, các khoáng vật q uặn g bị phân h ủ y và

một sỏ nguyên tố bị hòa tan và bị mang di Kết quá

là tạo ra n h ừ n g dị thư ờn g với hàm lư ợn g các n gu yên

tố tăng cao trong nư ớc ờ khu vự c lân cận m ỏ khoáng Khi nư ớc d ư ớ i đâ't thoát vào d ò n g chảy m ặt

cũ n g làm hàm lư ợn g các n gu yên tố của n h ữ n g d òn g

n ư ớ c này cao hơn so với trị s ố bình thư ờn g trong

n ư ớ c [H 6].

Hình 6. Thân quặng Pb-Zn bị phong hóa tạo ra vành phân tán địa hỏa trong lớp phủ rồi đi vào nước bằng cách cơ học (A) và ngấm theo nước ngầm (B)

N ư ớ c m ặt và nư ớc dưới đất từ các n g u ồ n lộ là đối

tư ợ n g chính đ ê n gh iên cứu và xác lập n h ừ n g dị

th ư ờ n g thủ y địa hóa khu vự c có liên quan tới

Thân quặng Pb-Zn tròng

đá gốc Dòng phân tán Pb-Zn

phù đất

k h oán g hóa C òn n ư ó c d ư ớ i đ ất từ các lỗ k hoan đ ư ợ c

sử d ụ n g đ ể tìm k iếm m ỏ và thân q u ặn g d ư ớ i sâu

N g o à i ra, trong tìm k iếm th ủ y đ ịa hóa còn kết h ợ p

vớ i lấy các m ẫu trầm tích d ò n g chảy

T h ô n g th ư ờ n g h àm lư ợ n g các n g u y ê n tô' ch ín h

trong n ư ớ c n gẩm ca o h o n tron g n ư ớ c từ các d ò n g

ch ảy m ặt [Bảng 2] Phần lớn các n g u v ê n t ố v ết trong

n ư ớ c n g ầ m cũ n g có h àm lư ợ n g cao hơn so vớ i các

d ò n g ch ảy m ặt.

B àng 2. Hàm lượng các nguyên tố chính trong nước

mặt và nước ngầm

Nguyên tố

Các nguyên tố chính

N ư ớ c m ặ t (m g/l)

N ư ớ c ngầm (m g/l)

N g u ồ n : R o se , H a w k e s và W e b b , 1987.

H ành vi các n g u y ê n t ố trong n ư ớ c ờ đ ớ i tiếp xú c

v ớ i k h o á n g h óa p h ụ th u ộ c v à o k iểu k h o á n g hóa, loại

đá chứa, m ôi trư ờ n g hóa h ọ c và đ ặc đ iểm th ủ y văn

C ác y ế u t ố q u y ế t đ ịn h sự h ìn h thành và h ìn h d ạ n g

của các vàn h p h ân tán th ủ y địa h óa bao gồm : 1) Tính

chất lý h ọ c và h óa h ọ c của d ạ n g di ch u y ê n các

n g u y ê n tố; 2) T hành p h ần của đới k h o á n g hóa;

3) Khí hậu k hu v ự c (biến đ ổ i khí h ậu th eo m ùa);

4) Đ ịa hình; 5) T h ành p hần và đ ộ thâm của đá chứa

q u ặ n g và lớ p p h ủ trên quặn g; 6) H ư ớ n g ch ảv của

n ư ớ c n gẩm ; 7) M ôi trư ờn g địa chất; 8) Đ ộ d à y và

k iếu loại lớp phủ; 9) Đ ặc tính củ a n ư ớ c ch ảy qua

(pH , Eh, đ ộ k iểm , v v ).

Lắy mẫu và phân tích mẳu thủy địa hóa

Lấy mẫu và phân tích mẫu nước: T ù y th eo đ iểu k iện

đ ịa p h ư ơ n g , các m ẫu n ư ớ c có th ê đ ư ợ c lây từ d ò n g

chảy mặt, hổ, giếng, lỗ khoan hoặc công trình khai

đ à o tron g m ỏ N ư ớ c m ặt đ ư ợ c lây m ẫu tại các

k h o ả n g đ ều đ ặn th e o m ạ n g sô n g su ối.

Lây m ẫu th ủ y đ ịa hóa có n h ữ n g đ ặc đ iểm riên g

tủ y th u ộ c v à o v iệ c xử lý m ẫu tiếp theo Các chi tiêu

pH , Eh và o x y h òa tan (DO ) của n ư ớ c đ ư ợ c xác đ ịn h

tại h iện trường C ác m ẫu đ ư ợ c lây v à o các bình, chai

n hự a d u n g tích từ 0,1 - 0,5 lít N ư ớ c từ các lỗ k h oan

đ ư ợ c lây b ằng d ụ n g cụ ch u y ê n d ụ n g có d u n g tích tù

0,5 - 1,0 lít N ế u các m ẫu d ù n g ch o p h ân tích các

an ion thì k h ô n g cẩn lọc, còn các m ẫu đ ê p hân tích

các n g u y ên tố vết thì nhâ't thiết phải lọc qua giây lọc 0,45[am, sau đ ó acid hóa đến pH dưới 2 đ ế tránh hấp phụ hay giải p h ón g CƠ2 hoặc oxy hóa các hợp phần nhâ't định và phải được bảo quản ở nhiệt đ ộ dưới

4°c cho đ ến khi đ em phân tích.

H àm lư ợ n g các n g u y ê n tố v ết trong n ư ớ c

th ư ờ n g rất thâp, n h ỏ hơn lOOppb, d o đó các

p h ư ơ n g p háp phân tích chính xác và độ nhạy cao là

m ột yêu cầu trong khảo sát thủ y địa hóa Các

p h ư ơ n g p háp q u an g p h ổ hâp thụ n g u y ê n tử (AA S),

h u ỳ n h q u an g (đối vớ i urani) và khối p h ổ p lasm a

cộ n g h ư ở n g k ép (ICP-MS) là thích hợp nhâ't trong

p hân tích các m ẫu nước.

Lấy mẫu và phân tích mẫu trđm tích dòng cháy:

n gh iên cứu trầm tích d òn g chảy và khoáng vật n ặng

đ ư ợ c thực h iện đ ế xác định h ư ớ n g di ch u yên của các

n g u y ên tố phân tán và khoáng vật d ọc theo các d òn g chảy mặt trong khu vực [H 6] Phương pháp này t ỏ

ra rất hữu h iệu trong tìm kiếm các m ỏ vàn g [H.7].

Màu trọng sa

o < 30 ppm # > 300 ppm

• 30 - 300 ppm X Điểm khoâng hốa vầng

Hình 7. Các kết quả khảo sát mẫu trọng sa và trầm tích dòng chảy trên mỏ vàng

Các m ẫu được thu thập từ trầm tích tươi ở đáy các

d òn g chảy, phần hạt m ịn < 0,063 m m (lưới 80 m esh) thường đ ư ợc sử d ụ n g đ ê phân tích các n guyên tố phân tán hóa học bằng p hư ơn g pháp ICP-MS hoặc AAS Các k hoán g vật nặng phân tán cơ h ọc thu được

tù đãi trầm tích đư ợc phân tích dưới kính hiển v i và phân tích từ cảm.

Các nguyên tố chỉ thị thủy địa hóa

M ối liên quan giữa thành phần hóa học của nưóc với sự có m ặt các nguồn lộ xuất phát từ các via quặng là n g u y ên nhân tạo nên các dị thường thủy địa hóa Mỗi kiểu m ỏ khác nhau tạo ra nhửng dị thường đặc trưng gồm n hữ n g tô hợp n gu yên tố khác biệt N h ừ n g tô hợp n gu yên tố này chính là nhũ ng

Đ ỊA H Ó A HỌC 609

chi thị thuy địa hóa cho các kiêu m ỏ [Báng 3] Sau

tỉây là các chì thị có ý nghĩa quan trọng đư ợc sử

d ụ n g h iệu quả trong tìm kiếm thủy địa hóa.

Bàng 3. Các nguyên tố chì thị thủy địa hóa của các kiều

mỏ khác nhau

Kiểu mò Các nguyên tố chỉ thị quặng hóa

Đồng - pyrit Cu, Zn, Pb, As, Ni,

Co, P.Cd.Se.Ge.Au,

Ag, Sb

Zn, Pb, Mo,

As, Ge.Se, F

Đa kim Pb, Zb, Cu, As, Mo,

Ni.Ag, Cd, Sb, Se, Ge

Pb, Zn, As,

Mo, Ni Molybden Mo, w , Pb, Cu, Zn,

Be, F, Co, Ni, Mn

Mo, Pb, Zn,

F, As, Li Wolfram -

beryli

w , Mo, Zn, Cu, As,

F, Li, Br, Rb

w , Mo, F, Li

Thủy ngản -

antimon

Hg, Sb, As, Zn, F, B,Se, Cu

Ag, As, Zn, B, F

Quặng vàng Au, Ag, Sn, As, Mo,

Se, Pb, Cu, Zn, Ni, Co

Ag, Sb, As,

Mo, Zn Quặng thiếc Sn, Nb, Pb, Cu, Zn,

Li,F, Be

Sn, Li, F, Be, Zn

Titan -

magnetit

Ti, Fe, Ni, Co, Cr Ni, Fe

Đồng - nickel Ni, Cu, Zn, Co, Ag,

Ba.Sn, Pb, u

Ni, Zn, Ag,

Sn, Ba Baryt - đa kirr Ba, Sr, Cu, Zn, Pb,

As, Mo

Be, Sr, As, Mo

Urani u, Th, Se, Y, REE,

Ti, Fe, As, Pb, p

u, Cu, Ba, Sr,

Zn, Pb, As, V

(T h e o B e u s và G rig o ria n , 1975)

kiếu khoáng hóa nhiệt dịch khác nhau [Bảng 3]

Nguyên tố này đã được ứng dụng thành công trong

khảo sát ở cả quy mô khu vực và chi tiết bằng cách

lấy mẫu nước mặt từ các dòng chảy, đã phân biệt

được các kiểu magma granit khác nhau trong các

khu vực nghiên cứu và các dị thường tạo nên

khoáng hóa Hiện nay, trong tìm kiếm, phương pháp

phân tích các mẫu nước được áp dụng theo đa

n g u y ê n tố, trong đ ó n g o à i ch ứ c n ă n g chỉ thị ch o

khoáng hóa nhiệt dịch, fluor còn được sử dụng làm

cô n g cụ k iếm tra n ư ớ c u ố n g v ớ i n ồ n g đ ộ F" tối đa ch o

p h é p là l,5 m g /l (Q C V N 01-2009/BYT).

- Vàng: hàm lượng vàng trong nước đã được phân tích và sử dụng làm chỉ thị trực tiếp trong tìm

k iếm các m ỏ v à n g ở các v ù n g có các trầm tích p h ủ di

ch u y ên C ác m ẫu n ư ớ c đ ư ợ c acid h óa b ằn g HC1 tới

pH < 2 Bột than hoạt tính được đưa vào đế hâ'p phụ

vàn g, sau đ ó b ột than đ ư ợ c sâ y k h ô và p h ân tích

b ằn g p h ư ơ n g p h áp q u an g p h ổ h ấp thụ n g u y ê n tử.

- Urani: với bản chât địa hóa là nguyên tố ưa đá

(lito p h ile) và ưa o x y (o x y p h ile), urani d ê bị o x y h óa thành U 6+ rất lin h đ ộ n g khi có m ặt củ a o x y trong

n ư ớ c tự n h iê n và ion q uan trọn g n h ât là u ran yl

U Ơ22+ T rong n ư ớ c su ố i, urani tạo thàn h các h ợp chât

v ớ i các ion p h o sp h a t, carbonat, fluor và su líat D ư ớ i

đ iểu k iện khử, urani k h ô n g lin h đ ộ n g và đ ư ợ c lắn g

đ ọ n g từ d u n g d ịch, n h ất là k h i có m ặt v ậ t chất hữu

c a đ a n g p h ân h ủ y N h ữ n g b iến đ ộ n g th eo m ùa n h ư thay đ ổ i đ ộ sâu m ự c n ư ớ c n gầm đ ã ản h h ư ờ n g đ ến

q u y m ô và cư ờ n g đ ộ của d ị th ư ờ n g urani th ứ sin h.

P h ư ơ n g p h á p k h í đ ịa h ó a Các đối tư ợ ng lấy m ẫu khí địa hóa Các khí đ ư ợ c sử d ụ n g trong tìm k iếm k h oán g sản rất đa d ạng, g ổ m các hydrocarbon, h yd ro su líu r (H2S),

và carbon d ioxid (CO2); các n g u y ê n t ố d ễ bay hơi n h ư thủy n gân và các vật chất d ạng hạt trong k h ôn g khí có

thế được sử dụng làm đối tượng lấy mẩu.

Các khí hydrocarbon được sử dụng râ't hiệu quả

trong tìm k iếm d ầu m ỏ và khí tự n hiên Khí thủ y n gân

đã đ ư ợ c sử d ụ n g rộng rãi trong k hảo sát địa hóa khí làm chi thị ch o các m ỏ thủ y n gân và các m ỏ k h oán g

su líu r ẩn [H 8] L un h u ỳ n h d io x id (SO2) đã đ ư ợ c sử

d ụ n g làm chỉ thị ch o các su lfur bị o x y hóa R adon và

heli là các sản phẩm phân rằ dạng khí của các khoáng

vật urani n hận đ ư ợ c sự chú ý đ á n g k ể làm các chỉ thị địa hóa của k h oán g h óa urani N ồ n g đ ộ khí radon và

heli trong khí đất và trong nước ngầm đã giúp phát

hiện đ ư ợ c các m ỏ k h oán g urani ẩn.

H ìn h 8. Dị thường khí Hg trong khí đất: a) trên các mỏ thủy ngân; b) trên các mỏ đa kim và c) trên các mỏ

chi kẽm ẩn 1- trầm tích bở rời; 2- tầng trầm tích phủ; 3- đứt gãy kiến tạo; 4- thân quặng; 5- đồ thị hàm

lượng khí thủy ngân; 6- đồ thị hàm lượng thủy ngân trong pha rắn (Theo Aristov, 1984)

D o v iệ c lấy m ẫu khí khá p hứ c tạp nên phẩn lớn

các khí đ ư ợc xác định nhờ sử d ụ n g các thiết bị phân

tích khí xách tay h iện đại tại h iện trường.

Nguồn gốc các chất khí

Trong s ố các khí của các m ỏ q uặn g có th ể phân ra

thành 3 nhóm chính: 1) khí sinh cùng với quá trình

tạo quặng; 2) khí từ các đới đ ứ t gãy kiên tạo; 3) khí

sinh ra trong quá trình b iểu sinh.

Khí sinh ra trong quá trình tạo quặng đư ợc chứa

trong các bao th ế của khoáng vật quặng hay khoáng

vật m ạch Đ ổi với nhóm m ò nhiệt dịch, đ ó là khí

CƠ2, HĩS, SƠ2, CH4, H2, các h a logen bay hơi và các

khí khác Khí từ các đứt gãy kiến tạo có n gu ổn gố c

dưới sâu [H.9], di ch u yến theo các đới đứt gãy kiến

tạo k hốn g c h ế quặng, trong đ ó có các thân quặng

Các khí này (CƠ2, CH4, He, H2) là sản phấm của các

quá trình m agm a cũ n g n h ư các sản phẩm phân rã

hạt nhân xảy ra trong lòn g đất N h óm thứ ba gồm

các h ợp phẩn (CO2, Ơ2, H2 và các khí khác) được tạo

ra d o các quá trình diễn ra trong đới biếu sinh của

m ỏ quặng N h ữ n g biến đ ối hóa lý của các khoáng

vật quặng xảy ra tích cực n hất trong đới oxy hóa các

m ò q uặn g sulfur.

S i r a 2 □ 3 EH34 ( s ] 5 E 3 6 S I 7 Ũ 8

Hình 9. Hàm lượng C 0 2 tăng cao theo các đứt gảy kiến tạo

của mặt cắt địa chất 1-các trầm tích Đệ tứ; 2- đá vôi; 3-

argilit; 4-cát kết; 5-cuội kết; 6-granit; 7- lỗ khoan;

8-đứt gãy kiến tạo (Theo Aristov, 1984)

Các khí của cả ba n hóm trên quyết định sự hình

thành các vành phân tán khí đa hợp phẩn của các m ỏ

quặng; côn g tác khảo sát thực địa khăng định kha

năng phát h iện ra chúng Các d ạng cân đ ối của các dị

thường khí trên bình đ ổ theo các kết quả tính toán

tương ứng với các m ỏ dầu khí hay các via quặng.

P h ư ơ n g p h á p s in h đ ịa h ó a

Phương pháp sinh địa hóa tìm kiếm khoáng sản

dựa trên n gh iên cứu thành phẩn hóa h ọc của sinh

vật, chủ yếu là thực vật Giừa thành phần hóa học

của sinh vật và thành phần của m ôi trường sốn g có

m ối liên quan hữu cơ và trong m ột s ố trường hợp thành phẩn hóa học của m ôi trường số n g làm xuất

h iện m ột s ố đặc đ iểm hình thái của sin h vật Trong tìm kiếm sinh địa hóa, ngoài việc p hân tích thành

p hẩn hóa h ọc của sinh vật, còn cần theo d õi đặc

đ iểm hình thái của cây cối, tạo cơ sở ch o n gh iên cứu địa thực vật.

Phương pháp sinh địa hóa thực thụ Bản chât của p hư ơn g pháp sinh địa hóa thực thụ

là xác đ ịnh thành phần hóa h ọc của thực vật thông qua m ẫu thực vật đư ợc thu thập, đ ốt thành tro và phân tích tro, từ đ ó phát hiện các dị th ư ờ n g các

n g u y ê n tố có trong lớp phu thực vật T h ôn g thường, các m ẫu đ ư ợ c thu thập tử các bộ phận của các cá thê thu ộc cùng m ột loài thực vật, chang hạn n h ư cành, lá

và hạt.

Kết quả n ghiên cứu cho thấy trên các m ò khoáng

đ ổng, urani, nickel, vàng, b or xuất h iện n hừ n g vành phân tán sinh địa hóa [H.10] Tuy nhiên, phương pháp này chưa đư ợc ứng d ụ n g rộng rãi và khi ứng

d ụ n g vẫn cẩn có những thử n ghiệm vì vâ'p phải

n h ừ n g khó khăn sau đây: 1) V iệc lấy m ẫu và xử lý

m ẫu sinh địa hóa khá phức tạp, d o các thảm thực vật thường râ't đa dạng và phức tạp; 2) Khi đốt m ấu m ột

s ố n gu yên tố bị bay hơi mâ't; 3) Kết quả phân tích phụ thuộc vào loại thực vật và thời gian trong năm.

HB&811 IT T i2 ILLl3 ỉ* y ] 4 [0X05 H ô m ã i Hình 10. Vành phản tán thạch địa hóa tàn dư bị chôn vùi với vành phân tán sinh địa hóa tách rời 1- thân quặng, 2- đới biến đổi gần quặng, 3- đá phun trào, 4- vỏ phong hóa, 5- các trầm tích phủ, 6- vành phân tán thạch địa hóa, 7- vành phân tán sinh địa hóa (Theo Glazovskaya,1972)

H iện nay, n goài thực vật ra, n h ữ n g đ ộ n g vật khác nhau cũng đ ư ợc sử d ụ n g làm đối tư ợ n g lấy máu sin h địa hóa n h ư cá (gan), đ ộ n g vật thân m ểm (phán

m ềm ), côn trùng (toàn cơ thê) và các v i sinh vật Các kết quả n gh iên cứu cho thây n h ữ n g đ ộ n g vật này

th ư ờ n g phàn ánh sụ có m ặt khoáng hóa trong khu

vự c chúng số n g với hàm lư ợn g các n g u y ê n tố khác nhau cao hơn so với hàm lượng bình th ư ờ n g Sự thích nghi sinh học giữa các loài vi sin h vật với hàm

Đ ỊA H Ó A HỌC 611

lượng cao của các n gu yên tố ưa lun huỳn h

(chalcophile) đã đ ư ơ c n ghiên cứu và kiến nghị bô

su n g vào cô n g n gh ệ tìm k iếm các khoáng sản kim

loại H iệu quả của phư ơn g pháp sinh địa hóa thực

thụ đư ợc n ân g cao hơn khi kết hợp với p h ư ơ n g pháp

địa thực vật.

Phương pháp địa thực vật

Phương pháp địa thực vật dựa trên các kết quả

n gh iên cứu v ề sự phát triển hình thái thực vật trong

quấn th ể hay từ ng ch ủ n g loại đ ế phát h iện dị thường

có liên quan tới khoáng hóa N h ữ n g thực vật phát

triển trên đât chứa hàm lư ợn g cao kim loại thường

có n hữ n g b iến đổi v ề hình thái và xuất h iện n hừ n g

ch ứ n g bệnh n h ư úa vàng, còi cọc hay biến sắc ở lá và

hoa [ H ll]

c)

H ìn h 11. Biến đổi về màu sắc các cánh hoa anh túc do

ảnh hưởng của khoáng hốa Co-Mo a - hoa binh thường;

b - hoa bị biến sắc; c - mức độ biến đổi cánh hoa và

tràng hoa (Theo Malyuga, 1964)

N h ừ n g b iên đ ổ i v ể hình thái của quẩn thê thực

vật trong m ột v ù n g có thê đ ư ợ c phát h iện trên cơ sở

phân tích ảnh viễn thám Ví dụ, tại M ỹ đã phát hiện

sự khác biệt v ề p h ổ phản xạ của m ột sô' loại cây sinh

số n g trên d iện tích có dị th ư ờ n g Cu và Mo; ở v ù n g

rửng nhiệt đ ớ i A m azon đã phát h iện dị thường của

n h ừ n g tập h ợ p thực vật đặc ch ủ n g phát triển trên

d iện tích có q uặn g đ ổn g porphyr Tâ't nhiên, cũng

n h ư p h ư ơ n g pháp sinh địa hóa thực thụ, p hư ơn g

pháp này còn phải thừ n gh iệm và chưa thê thay th ế

v iệc phân tích các m âu địa hóa th ôn g thường.

X ử lý v à lu ậ n g iả i tài liệ u tìm k iế m đ ịa h óa

Xừ iý và luận giải các d ữ liệu là khâu cu ôi cù n g

và rất quan trọng trong tìm kiếm địa hóa Xử lý d ữ

liệu địa hóa là hệ thốn g hóa d ữ liệu và biểu d iên

ch ú n g d ư ới d ạ n g toán h ọc hay đ ổ giải Luận giải các

dị thư ờn g địa hóa là sự d iễn đạt lý luận v ề n guồn

gốc, xác đ ịnh sự phân bô' các n g u y ên tố hóa học

trong phạm v i trường địa hóa và cu ối cù n g là th ế

h iện m ối liên quan của chúng với các khoáng hóa và các m ỏ quặng C ông việc này k hôn g n h ữ n g đòi hỏi phải có kiến thức tốt v ể lý thuyết địa hóa mà còn cẩn

có kinh n ghiệm thực hành trong việc kiểm tra và

đ á n h giá các dị thư ờn g (trên m ức nền) của các

n g u y ê n tố đ ế từ đ ó phát h iện đ ư ợ c m ò khoáng.

Xử lý dữ liệu địa hóa

C ôn g cụ d u y n h ất trong xừ lý d ừ liệu địa hóa là

p h ư ơ n g p háp toán th ốn g kê, p h ư ơ n g pháp này cho

p h é p h ệ th ôn g hóa d ừ liệu m ột cách khoa học H iện

n ay, v iệ c sử d ụ n g các phẩn m ềm m áy v i tính đã hô trợ rất n h iều trong các khâu xử lý C ó ba loại quy trình xử lý d ừ liệ u th ư ờ n g đ ư ợ c sử d ụ n g 1) T hế

h iện các d ữ liệu địa hóa theo k h ôn g gian hai chiều liê n q uan đ ến q uy trình v ẽ đồ thị và khoanh n ối tụ

đ ộ n g ; 2) T h ổn g kê đ ơn b iến - xác đ ịnh các sư u tập

m âu , các k h oản g giá trị nền và n g ư ở n g dị thư ờn g

đ ô i v ó i từ ng n g u y ê n tổ; 3) T h ống kê đa b iến - xác lập các m ôi tư ơ n g quan giử a các tô h ợ p và giữ a m ột

SỐ n g u y ê n tố với nhau trên cơ sở xây d ự n g các đổ thị củ a tất cả các cặp d ữ liệu, phân tích thành phần

ch ín h , p hân tích chùm và kiến thứ c dựa trên các chỉ

SỐ củ a tố hợp.

H ầu hết các d ừ liệu địa hóa đ ểu có phân b ố

ch u ẩn (chuẩn thường hoặc chuấn loga) [H.12] Các tham s ố thốn g kê chủ yếu gồm:

X là hàm lượng trung bình hay hàm lư ợn g nền;

s là đ ộ lệ c h c h u ẩ n ;

X ± s là hàm lư ợn g dị th ư ờ n g tối thiểu hay

n g ư ỡ n g dị thường.

Xác đ ịn h hàm lư ợ n g n ền là râ't quan trọng, v ì chỉ

có trên cơ sở hàm lư ợ n g n ền m ới đ án h giá đ ư ợ c các

dị th ư ờ n g S ong hàm lư ợ n g n ền của m ỗi n g u y ê n tố

k h ô n g phải là m ột đại lư ợ n g tu yệt đ ối mà là m ột

d ã y các g iá trị, tạo nên k h oản g d a o đ ộ n g hàm

lư ợ n g n ền [H.12].

Luận giải dị thường địa hóa Luận giải các dị thường địa hóa đ ư ợc tiến hành

n h ằm m ục đích đánh giá được các khu v ự c có triến

v ọ n g và gồm các tiêu chí sau: 1) m ức trị s ố hàm

lư ợ n g các n g u y ê n tố và nền; 2) kích thước của các khu v ự c dị thường; 3) đặc đ iểm địa chât; 4) phạm vi ảnh h ư ở n g của m ôi trường địa p hư ơn g đ ến hàm

lư ợ n g kim loại và hình d áng dị thường; 5) tính phân đới địa hóa của các dị thường và m ỏ quặng.

T ư liệ u V iệ t N a m

P hư ơ ng pháp thạch địa hóa thứ sin h đã đ ư ợc các

nhà địa chất Xô V iết đưa vào V iệt N am từ n hữ n g

năm 60 của th ế kỷ trước và được gọi là p hư ơn g pháp kim lượng Các m âu đất được lây và phân tích bằng

p h ư ơ n g pháp q uan g p h ổ bán đ ịnh lượng N h ừ n g kết

quả của p hư ơn g pháp này đã gó p phần phát hiện

m ột S Ố m ỏ như: m ỏ thiếc Sơn D ư ơng, m ỏ titan-

ilm enit Thái N g u y ên , v v V ào các năm 70 th ế ký

trước, m ột s ố tác giả đã côn g b ố kết quả ứ n g d ụ n g

p h ư ơ n g pháp thủy địa hóa trong tìm kiếm m ỏ chì

kẽm và đ ổng N h u n g kết quả phân tích còn tản m ạn

và chưa khoanh nối đư ợc các dị thường gân các

v ù n g quặng cụ thế, d o đ ó n h ừ n g kết quả này chi

m ang tính tham khảo N g à y nay, kỹ thuật phân tích

h iện đại đã đư ợc phát triển, tuy nhiên d o giá thành

p hân tích cao nên trong các đ ể án sản xuât, phương

p háp địa hóa k hôn g đư ợc coi trọng.

15%

/ r ĩ h\

\ / '

\

1 0 1 0 0 1 0 0 0 p p m

L o g H à m l ư ợ n g

Hình 12. Biểu đồ tần số (histogram) và đường cong tần suất tích lũy của phân bố log chuẩn các dữ liệu gồm một và hai tập mẫu

T à i liệu th a m k h ả o

C o h e n D R., K elley D L., A n a n d R , a n d C o k e r w B 2010 M a jo r

a d v a n c e s in e x p lo r a tìo n g e o c h e m is try , 1998-2007 Gcochemistry:

Expỉoration, Enuironment, Anaỉysis,V 10, no 1:3-16.

D u n n c E., 2007 B io g e o c h e m is tr y in M in e r a l E x p l o r a tìo n 9

( H a n d b o o k o f E x p l o r a tio n a n d E n v i r o n m e n ta l G e o c h e m is tr y )

Eỉsevier.4 8 0 p g s

G o l d b e r g I s., A b r a m s o n G ]., H a s l a m c o a n d L o s V L ,

2 0 0 3 D e p i e t i o n a n d e n r i c h m e n t o f p r i m a r y h a lo e s : t h e i r

i m p o r t a n c e i n t h e g e n e s i s o f a n d e x p l o r a t i o n f o r m ineral

d e p o s i t s Geochemistry: E xploration, E tivironm en t, A nalysis.V.3:

2 8 1 -2 9 3

G o v e t t G J s (e d ), 1 983 R o c k G e o c h e m i s t r y in M i n e r a l

E x p l o r a t i o n Handbook o f E xplora tion Geochemistry. V.3 1-461

Elsevier.A m s t e r d a m

R o s e , A W / H a w k e s / H E., a n d J s W e b b , 1987 Geochemistry in

M in e ra ỉ E xploration ( s e c o n d e d i t i o n ) A c a d e m i c P r e s s Londotì

6 5 7 p g s