Thông tin tài liệu
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Thị Mận Đ C ĐI M KHO NG V T HỌC NGU N G C V ĐI U KI N TH NH TẠO MỎ THI C SU I KHU VỰC QÙY HỢP LU N VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2016 C ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Thị Mận Đ C ĐI M KHO NG V T HỌC NGU N G C V ĐI U KI N TH NH TẠO MỎ THI C SU I C KHU VỰC QÙY HỢP Chuyên ngành: Kh n Mã số: ật họ ị h họ 60440205 LU N VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC N ười hướn dẫn kh họ : TS PHAN LƯU ANH TS NGUYỄN THÙY DƯƠNG XÁC NHẬN HỌC VIÊN ĐÃ CHỈNH SỬA THEO GÓP Ý CỦA HỘI ĐỒNG Giáo viên hướng dẫn Chủ tịch hội đồng chấm luận văn thạc sĩ khoa học TS Phan Lưu Anh PGS.TS Hoàng Thị Minh Thảo Hà Nội - 2016 LỜI CẢM ƠN Để thực luận văn này, học viên nhận đƣợc hỗ trợ cho phép sử dụng tài liệu đề tài KHCN cấp Nhà nƣớc: “Nghiên cứu đánh giá triển vọng khả thu hồi Inđi tụ khoáng thiếc Việt Nam nhằm xác lập nguồn nguyên liệu ứng dụng công nghệ nano” mã số ĐTĐL.2011 - T/22 Học viên xin gửi lời cám ơn trân trọng đến Chủ nhiệm tập thể tác giả đề tài tạo điều kiện để học viên thực luận văn tốt nghiệp cách tốt Học viên xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Phan Lƣu Anh ngƣời tận tình hƣớng dẫn, bảo, giúp đỡ để học viên thực hoàn thành luận văn Học viên xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Thùy Dƣơng, cán trƣờng Đại Học Khoa Học Tự Nhiên - ngƣời tận tình hƣớng dẫn đƣa góp ý q báu giúp học viên nhìn nhận vấn đề tốt trình thực luận văn Học viên xin cảm ơn thầy giáo, cô giáo, cán khoa Địa Chất, trƣờng Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, nhiệt tình giảng dạy giúp đỡ học viên trình học tập trƣờng Học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Lãnh đạo Viện địa chất đồng nghiệp Viện Địa Chất - Viện Hàn Lâm Khoa học Công Nghệ Việt Nam, giúp đỡ tạo điều kiện để học viên thực nghiên cứu luận văn tốt nghiệp Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè ln động viên học viên suốt trình học tập thực luận văn Trong q trình thực luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, học viên mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp từ q thầy bạn để học viên hồn thiện luận văn tốt Xin chân thành cảm ơn! Học viên Trần Thị Mận MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng I ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Vị trí khu vực nghiên cứu 1.2 Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu 1.2.1 a t ng 2 C u t o Chƣơng II TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Khái quát thiếc 2.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu 2 Các nghiên cứu giới 2.2.2 Các nghiên cứu Việt Nam 2.2.3 Tình hình nghiên cứu mỏ thiếc gốc suối Bắc 10 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 11 2.3.1 Nghiên cứu thực đ a 12 2.3 Phương pháp phân tích mẫu trọng sa 13 2.3.3 Phương pháp khoáng tướng 14 2.3.4 Phương pháp phân tích EPMA 15 Chƣơng III ĐẶC ĐIỂM KHOÁNG VẬT QUẶNG TRONG MỎ THIẾC SUỐI BẮC KHU VỰC QUỲ HỢP 16 3.1 Thành phần đặc điểm khoáng vật 16 3.1.1 Cassiterit 17 3.1.2 Pyrit 24 3.1.3 Arsenopyrit 30 3.1.4 Chalcopyrit 35 3.2 Cấu tạo kiến trúc quặng 37 C u t o quặng 37 2 Kiến trúc quặng 38 Chƣơng IV NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO CỦA MỎ THIẾC SUỐI BẮC KHU VỰC QUỲ HỢP 39 4.1 Xác định điều kiện thành tạo mỏ thiếc Suối Bắc, khu vực Quỳ Hợp 39 1 Cơ sở lý thuyết đ a nhiệt kế arsenopyrit 39 4.1.2 Xác đ nh nhiệt độ thành t o mỏ thiếc Suối Bắc khu vực Quỳ Hợp 42 4.2 Luận giải nguồn gốc mỏ thiếc Suối Bắc 43 KẾT LUẬN 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu Hình 1.2 Sơ đồ địa chất khu vực mỏ Suối Bắc (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:50.000) Hình 2.1 Lị khai thác quặng gốc Mỏ Cty KLM Nghệ Tĩnh 12 Hình 2.2 Phân tích trọng sa 14 Hình 3.1 Đơn khoáng cassiterit Mẫu T.22 - 41 - 18 Hình 3.2 Song tinh cassiterit Mẫu T22.46.2.2d 19 Hình 3.3 Cassiterit dạng vân gỗ Mẫu T22 - 41 - 2d 19 Hình 3.4 Cassiterit hạt nhỏ, tha hình xâm tán phi quặng Mẫu T22 - 43 - - 1b 19 Hình 3.5 Cassiterit hạt nhỏ nằm arsenopyrit Mẫu T.22 - 43 - - 2b 19 Hình 3.6 Tƣơng quan hàm lƣợng nguyên tố tạp chất với Sn cassiterit mỏ Suối Bắc 23 Hình 3.7 Đơn khống pyrit Mẫu T.22 - 42 - 24 Hình 3.8 Hạt pyrit tự hình phi quặng Mẫu T22 - 41 - 1a 25 Hình 3.9 Pyrit có chứa hạt nhỏ arsenopyrit (b) Mẫu T.22 - 42 - 25 Hình 3.10 Tinh thể cassiterit, pyrit tự hình tạo thành đám, ổ xâm tán phi quặng Mẫu T22 - 46 - - 2b 25 Hình 3.11 Limonit giả hình theo pyrit phi quặng Mẫu T22 - 41 - 1c 25 Hình 3.12 Tƣơng quan hàm lƣợng nguyên tố tạp chất với Fe pyrit mỏ Suối Bắc 29 Hình 3.13 Đơn khống arsenopyrit Mẫu T.22 - 46 - - 30 Hình 3.14 Scorodit giả hình theo arsenopyrit phi quặng Mẫu T22 - 41 - 2d 31 Hình 3.15 Arsenopyrit tự hình xâm tán phi quặng Mẫu T.22 - 46 - - 31 Hình 3.16 Arsenopyrit biến đổi thứ sinh thành riềm covelin bao quanh Mẫu T22 - 46 - - 2e 31 Hình 3.17 Tƣơng quan hàm lƣợng nguyên tố tạp chất với As arsenopyrit mỏ Suối Bắc 34 Hình 3.18 Đơn khống chalcopyrit Mẫu T.22 - 41 - 35 Hình 3.19 Chalcopyrit dạng hạt hình thù khơng xác định dƣới kính phản quang Mẫu T.22 - 41 - 36 Hình 3.20 Chalcopyrit bị biến đổi thành covelin Mẫu T22 - 43 - - 2b 36 Hình 4.1 Biến đổi nhiệt độ dựa hàm lƣợng As arsenopyrit theo Kretschmar Scott 1976 41 Hình 4.2 Biến đổi nhiệt độ dựa hàm lƣợng As arsenopyrit mỏ Suối Bắc - Quỳ Hợp 43 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Vị trí lấy mẫu quặng gốc mỏ Suối Bắc 13 Bảng 3.1 % khoáng vật quặng mẫu theo kết phân tích số mẫu khống tƣớng 16 Bảng 3.2 Kết phân tích mẫu trọng sa nhân tạo (%) 17 Bảng 3.3 Thành phần hóa học đại diện cassiterit mỏ thiếc Suối Bắc khu vực Quỳ Hợp - Nghệ An 20 Bảng 3.4 Thành phần hóa học cassiterit mỏ thiếc Suối Bắc quy đổi kim loại 22 Bảng 3.5 Thành phần hóa học pyrit quặng thiếc 27 Bảng 3.6 Thành phần hóa học arsenopyrit quặng 32 Bảng 3.7 Thành phần hóa học khống vật chalcopyrrit 37 Bảng 4.1 Thành phần hóa học arsenopyrit quặng 42 MỞ ĐẦU Quặng thiếc nguồn tài nguyên có giá trị lớn kinh tế có ứng dụng rộng rãi sản xuất, đặc biệt ngành công nghiệp (công nghiệp điện tử, que hàn, mạ, chế tạo hợp kim làm nam châm siêu dẫn, lớp phụ cho nhiên liệu hạt nhân, công nghiệp gia dụng, nha khoa ) Theo báo cáo Cục Địa chất Mỹ năm 2008, nhu cầu thị trƣờng quặng thiếc ngày gia tăng Ở Việt Nam, theo báo cáo Liên hiệp Hội Khoa học Kỹ thuật Việt Nam - 2016, tài nguyên thiếc sa khoáng cạn, song tài nguyên thiếc gốc đƣợc cho có triển vọng nhƣng chƣa đƣợc đầu tƣ thăm dò mức [15] Theo kết điều tra khống sản đến nay, Quỳ Hợp có nhiều mỏ điểm quặng có triển vọng, mỏ thiếc gốc Suối Bắc đƣợc tìm kiếm đánh giá, thăm dị với cơng tác thành lập đồ địa chất nhiều cấp độ khác nhau, chuyên đề nghiên cứu điểm khoáng hoá Thực trạng cho thấy cần có nghiên cứu tổng hợp chi tiết đặc điểm khoáng vật quặng mỏ thiếc gốc Suối Bắc nhƣ tổ hợp khoáng vật cộng sinh, điều kiện thành tạo nguồn gốc mỏ thiếc nói Việc nghiên cứu thành phần khống vật, thành phần hóa học, cấu tạo - kiến trúc quặng đặc trƣng nhƣ nguồn gốc thành tạo khống sản nói chung mỏ thiếc nói riêng khơng có ý nghĩa khoa học mà cịn có ý nghĩa thiết thực cơng tác thăm dị, khai thác mỏ, tinh chế khoáng sản phục vụ trực tiếp cho kinh tế nƣớc nhà Chính vậy, học viên lựa chọn đề tài “ cv u t t t c u c, c v t c u u vực Quỳ Hợp” nhằm góp phần làm sáng tỏ đặc điểm khoáng vật quặng nhƣ nguồn gốc, điều kiện thành tạo mỏ thiếc gốc Suối Bắc a Mục t ê cứu + Xác định đặc điểm khoáng vật quặng + Tập trung xác định nhiệt độ thành tạo luận giải nguồn gốc mỏ thiếc Suối Bắc b Nộ du ê cứu - Nghiên cứu thành phần khoáng vật quặng (cassiterit, stanit khoáng vật quặng khác) mỏ thiếc Suối Bắc khu vực Quỳ Hợp - Nghiên cứu đặc điểm khoáng vật quặng mỏ thiếc Suối Bắc - Xác định nhiệt độ thành tạo khoáng vật quặng mỏ thiếc Suối Bắc - Luận giải nguồn gốc mỏ thiếc Suối Bắc Dƣới kính phản quang chalcopyrit có dạng tấm, vảy, méo mó, lồi lõm, phản xạ màu vàng thau nhẵn bóng, kích thƣớc khơng đều, phân bố xen kẽ pyrit arsenopyrit Đôi khi, chalcopyrit nằm rải rác, xâm tán mạch thạch anh Chalcopyrit tƣơi, vài chỗ phần ngồi bị covelin hóa malachite hoá tạo thành đƣờng riềm màu xanh cổ vịt Chalcopyrit cộng sinh chặt chẽ với, thạch anh, pyrit arsenopyrit (hình 3.19, 3.20) Hình 3.19 Chalcopyrit dạng hạt hình thù Hình 3.20 Chalcopyrit bị biến đổi thành khơng xác định dƣới kính phản quang covelin Mẫu T22 - 43 - - 2b Mẫu T.22 - 41 - Thành phần hóa học chalcopyrit phân tích phƣơng pháp EPMA đƣợc trình bày bảng 3.7 Chalcopyrit có hàm lƣợng Cu biến thiên khoảng 34,18 34,81% Fe có hàm lƣợng biến thiên khoảng 27,7 - 28,61% Các nguyên tố tạp chất chalcopyrit bao gồm: Zn, In, Sn Zn biến thiên từ 0,05% đến 0,837% In có hàm lƣợng biến thiên từ 0,091% đến 0,176% Sn biến thiên từ 0,08% đến 0,11% 36 Bảng 3.7 Thành phần hóa học khống vật chalcopyrrit (Phân tích EPMA máy camebak, t i Viện a ch t Khoáng vật - Phân viện Siberi Viện HLKH LB Nga, Novosibirsk) Thành phần hóa học hàm lƣợng (%) STT Số hiệu mẫu Fe Cu Zn As S Ag Cd In Sn Tổng T22 - 46 - 3(1) 28,49 34,7 0,064 0,000 35,38 0,000 0,000 0,091 0,078 98,8 T22 - 46 - 3(1b) 28,61 34,81 0,05 0,000 35,28 0,000 0,000 0,104 0,078 98,93 T22 - 46 - 3(1c) 27,7 34,18 0,837 0,000 35,21 0,000 0,000 0,176 0,106 98,21 c v t c Ngồi khống vật nêu trên, mẫu quặng thiếc khu vực Quỳ Hợp cịn tồn khống vật thứ sinh bornit, chalcozin, covellin v.v 3.2 Cấu tạo kiến trúc quặng Qua kết nghiên cứu khoáng tƣớng, nói quặng thiếc mỏ Suối Bắc có kiểu cấu tạo kiến trúc nhƣ sau: 3.2.1 ut qu - C u t o xâm tán: Các khoáng vật xâm tác rải rác mạch thạch anh, đá biến đổi, dạng cấu tạo phổ biến chủ yếu (Hình 3.4, 3.15, 3.19) - C u t o ổ: khoáng vật quặng thƣờng gắn bó tập trung thành ổ Cấu tạo phổ biến thân mạch có chiều dày lớn (Hình 3.10) - C u t o dăm: đặc trƣng cho khoáng vật sinh trƣớc bị cà nát, vỡ vụn có dạng hạt sắc cạnh (chủ yếu thạch anh) sau đƣợc gắn kết dung dịch mang quặng giai đoạn sau tạo nên khối rắn Cấu tạo thƣờng thấy nơi có hoạt động phá hủy mạnh, phân bố phần dƣới thân mạch (Hình 3.20) - C u t o hang hốc: đặc trƣng cho khoáng vật quặng, thạch anh đƣợc kết tinh hang hốc khoáng vật sinh trƣớc tạo thành tinh thể hoàn chỉnh mọc từ vách hang hốc.Dạng cấu tạo phổ biến (Hình 3.5) 37 3.2.2 K trúc qu - Kiến trúc nửa tự hình tự hình: khống vật quặng có tinh thể rõ ràng thƣờng xen vào đám khoáng vật khác nằm hang hốc đá sinh trƣớc kiến trúc phổ biến Thƣờng phải có khơng gian để khống vật kết tinh.(Hình 3.8, 3.10, 3.15) - Kiến trúc tha hình: khống vật quặng có hình dạng tinh thể rõ ràng, hình thù định, cỡ hạt to nhỏ khác (Hình 3.4, 3.5, 3.18) - Kiến trúc cà nát: khoáng vật quặng sinh trƣớc bị cà nát, dập vỡ sau đƣợc khống vật sinh sau gắn kết lại (Hình 3.20) - Kiến trúc keo: đặc trƣng cho khoáng vật limonit - gotit chúng đƣợc hình thành từ trình biến đổi khoáng vật chứa sắt tạo thành dung dịch thứ sinh dạng keo lấp đầy khe nứt, kẽ hở đá sinh trƣớc (Hình 3.11) 38 Chƣơng IV NGUỒN GỐC ĐIỀU KI N THÀNH TẠO CỦA MỎ THIẾC SUỐI BẮC KHU VỰC QUỲ HỢP Nguồn gốc, điều kiện thành tạo thành tạo địa chất bao gồm điều kiện hóa lý (nhiệt độ, áp suất, ) điều kiện địa chất Luận văn xác định điều kiện thành tạo quan trọng nhiệt độ nhằm góp phần làm sáng tỏ trình hình thành mỏ thiếc Suối Bắc Luận văn dựa vào nhiệt độ thành tạo quặng mỏ Suối Bắc, kết hợp với số đặc điểm tiêu hình cassiterit, đặc điểm tổ hợp cộng sinh khoáng vật, cấu trúc, kiến tạo quặng, để luận giải nguồn gốc mỏ thiếc Suối Bắc 4.1 Xác định điều kiện thành tạo mỏ thiếc Suối Bắc khu vực Quỳ Hợp Việc nghiên cứu, xác định nhiệt độ thành tạo quặng hóa có nhiều phƣơng pháp để xác định Với kết nghiên cứu chƣơng III, arsenopyrit mỏ thiếc Suối Bắc cộng sinh với cassiterit, pyrit chalcopyrit hồn tồn có đủ điều kiện để sử dụng tính tốn nhiệt độ thành tạo cho mỏ thiếc Vì vậy, học viên lựa chọn sử dụng nhiệt kế arsenopyrit để tính tốn nhiệt độ cho đối tƣợng nghiên cứu 4.1.1 sở lý t uy t a t arse pyr t Arsenopyrit, FeAs1±xS1±x, khống vật thuộc nhóm sufur, có khả chịu nhiệt độ cao sunfua thông thƣờng vàcó tỷ lệ As/S dao động khoảng rộng Với đặc điểm arsenopyrit đƣợc coi nhƣ làcông cụ địa hóa tiềm hữu ích cho việc xác định điều kiện hình thành Clark (1960a) nhận thức đƣợc hữu dụng địa nhiệt kế nhƣ vậy, ông xác định mối quan hệ pha chi tiết hệ Fe - As - S ngƣng tụ 400 750oC áp suất 2,07 kbar Các kết nghiên cứu ông đƣợc áp dụng rộng rãi cho việc ƣớc tính nhiệt độ hình thành biến chất quặng [18] 39 Nối tiếp nghiên cứu Clark, năm 1976, Ulrich Kretschmar S D Scott làm thí nghiệm để nghiên cứu mối quan hệ pha arsenopyrit hệ thống Fe - As - S Các thí nghiệm đƣợc chia hai phần: - Phần đầu thí nghiệm tái kết tinh trạng thái cứng hệ Fe - As - S, đƣợc thực cách sấy khô, eutectic, chất khử tạp chất halogen để tăng tốc độ tốc độ phản ứng Kết quả, 300oC phạm vi thành phần arsenopyrit kéo dài từ dƣới 30% nguyên tử AS trạng thái cân với pyrit asen đến khoảng 33.5% nguyên tử As trạng thái cân với pyrrhotit loellingit Tại 700oC arsenopyrit chứa khoảng 38,5% nguyên tử As không phân biệt tập hợp mà đƣợc tổng hợp Khi phân tích EPMA cho thấy tinh thể arsenopyrit tổng hợp đƣợc tồn với pyrotin, pyrit pyrit + pyrotin thƣờng đƣợc khoanh vùng với trung tâm phong phú S vành giàu As Điều đƣợc giải thích phản ánh cân cục q trình tăng trƣởng, arsenopyrit khơng dễ dàng tái cân làm nguội thành phần phản ánh nhiệt độ hình thành - Phần thứ hai nghiên cứu kiểm tra chi tiết biến đổi thành phần arsenopyrit tự nhiên từ số lƣợng lớn mẫu để kiểm tra xem biến đổi thành phần có phù hợp với kết thực nghiệm hay không EPMA Kết mẫu arsenopyrite không đồng % trọng lƣợng tổng Co, Ni Sb lớn không phù hợp Cuối cùng, Ulrich Kretschmar S D Scott đƣa kết luận arsenopyrit thỏa mãn điều kiện đồng có tổng % trọng lƣợng Co, Ni, Sb nhỏ sử dụng làm địa nhiệt kế, ƣớc tính nhiệt độ hình thành biến chất mỏ thơng qua biểu đồ T - X [26] (Hình 4.1) Kết nghiên cứu Ulrich Kretschmar S D Scott, đƣợc nhiều nhà địa chất công nhận áp dụng Khi nghiên cứu khoáng hoá mỏ thiếc volfram, Cordillera Real, Bolivia, Arsenopyrit hình thành giai đoạn đầu khống hóa, đƣợc kết hợp với pyrotin tất mẫu loellingit 40 mẫu ARA - 107 Nhiệt độ thu đƣợc tƣơng ứng với áp suất 1,0 kbar 450 - 530 oC cho giai đoạn đầu khống hóa [22] Gần đây, năm 2013, số nhà địa chất ngƣời Pháp nghiên cứu lắng đọng skarn Trepca Pb - Zn - Ag (29 Mt quặng 3,45% Pb, 2,30% Zn 80 g/t Ag) nằm khối Kopaonik vùng tây Vardar, Kosovo Các tổ hợp khoáng vật bao gồm ilvait, magnetit, arsenopyrit, pyrotin, marcasit, pyrit, thạch anh, cacbonat khác Các tác giả áp dụng địa nhiệt kế arsenopyrit (arsenopyrit có thành phần 33,1% at Fe; 30,9% at As; 36,0% at S tồn với pyrit) để xác định khoảng nhiệt thành tạo quặng từ 350°C 380°C hệ số hoạt động lƣu huỳnh 10 - 8,8 10 - 7,2 bar [24] Hình 4.1 Biến đổi nhiệt độ dựa hàm lƣợng As Arsenopyrit theo Kretschmar Scott 1976 41 4.1.2 X c t ột t t c u c u vực Quỳ Hợp Với sở lý thuyết nhƣ trên, học viên nhận thấy arsenopyrit mỏ thiếc Suối Bắc hồn tồn có đủ tiêu chuẩn làm địa nhiệt kế, giúp ƣớc tính nhiệt độ thành tạo mỏ thiếc Từ bảng kết phân tích phần trăm trọng lƣợng nguyên tố mẫu arsenopyrit đồng (Wt%) (Bảng 3.6) arsenopyrit khu mỏ không chứa Co, Ni Sb Bảng 4.1 Thành phần hóa học ngun tố khống vật arsenopyrit (tính theo giá trị trung bình điểm đo (N) cho khoáng vật) Wt% STT Số hiệu mẫu N Fe As At% S Tổng 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 34,9 32,2 Từ % trọng lƣợng As, học viên tính tốn % ngun tử As (At%) trung bình 32,2 % (Bảng 4.1) Theo kết nghiên cứu chƣơng III, arsenopyrit cộng sinh với pyrit Áp dụng biểu đồ T - X Kretschmar Scott 1976, với hàm lƣợng 32,2% at trƣờng pyrit, xác định đƣợc nhiệt độ thành tạo quặng mỏ Suối Bắc khoảng 430oC (Hình 4.2) 42 Hình 4.2 Biến đổi nhiệt độ dựa hàm lƣợng As Arsenopyrit mỏ Suối Bắc - Quỳ Hợp 4.2 Luận giải nguồn gốc mỏ thiếc Suối Bắc Cho tới nay, vấn đề nguồn gốc mỏ thiếc đƣợc xem xét dƣới nhiều góc độ khác nhƣ đặc điểm thành phần vật chất điều kiện thành tạo quặng Luận văn luận giải nguồn gốc mỏ thiếc Suối Bắc cách nội suy, so sánh kết nghiên cứu có với kết nghiên cứu học viên Cơng trình nghiên cứu Lê Minh Tiêu (1994), quặng hóa mỏ thiếc liên quan nguồn gốc với granitoit thuộc phức hệ Sơng Chu - Bản Chiềng, có tuổi Creta - Paleogen, nằm đá phiến thuộc thành hệ quặng cassiterit - silicat sufur, gồm hai kiểu quặng thạch anh - tourmalin - cassiterit thạch anh arsenopyrit - pyrotin - cassiterit, có đặc điểm nhƣ sau: 43 - Các tổ hợp cộng sinh khống vật bền vững điển hình: Thạch anh tourmalin, thạch anh - cassiterit - arsenopyrit - pyrit, cassiterit - pyrotin - chalcopyrit - khoáng vật bismut - Các khoáng vật quặng nguyên sinh: chủ yếu cassiterit, pyrit, arsenopyrit; thứ yếu chalcopyrit, pyrotin, khoáng vật bitmus, rutin; galenit, ilmenit, magnetit, hematit vàng Khoáng vật quặng biểu sinh scodorit, limonit, geothit, leicoxen, covelin, chalcozin, anglezit - bocnit, psilomelan - Nguyên tố quặng chủ yếu Sn, As, nguyên tố kèm Pb, Zn, Cu, Bi - Các kiểu cấu tạo đặc trƣng xâm tán, ổ, dăm, mạng mạch, hang hốc Kiến trúc đặc trƣng nửa tự hình tự hình, tha hình, keo, cà nát Trên sở so sánh kết nghiên cứu Lê Minh Tiêu (1994) với kết nghiên cứu luận văn cho thấy: thành phần khoáng vật quặng mỏ thiếc Suối Bắc hầu nhƣ gần gũi thành phần khống vật quặng hóa mỏ thiếc nằm đá phiến thuộc thành hệ quặng cassiterit - silicat - sufur Tổ hợp cộng sinh khoáng vật mỏ thiếc Suối Bắc thạch anh - cassiterit - arsenopyrit pyrit, thành phần khoáng vật quặng mỏ thiếc Suối Bắc chủ yếu cassiterit, pyrit, arsenopyrit, thứ yếu chalcopyrit, pyrotin, rutin, gặp galenit, ilmenit, magnetit, hematit, lepidocrocit, scorodit Cấu tạo - kiến trúc quặng mỏ Suối Bắc tƣơng đồng với cấu tạo - kiến trúc quặng có thành hệ quặng cassiterit silicat - sufur Điều chứng tỏ quặng hóa mỏ thiếc Suối Bắc liên quan nguồn gốc với granitoit thuộc phức hệ Sông Chu - Bản Chiềng, nằm đá phiến thuộc thành hệ quặng cassiterit - silicat - sufur, gồm hai kiểu quặng thạch anh - tourmalin - cassiterit thạch anh - arsenopyrit - pyrotin - cassiterit Trên sở tài liệu bao thể, quặng hóa thiếc thuộc thành hệ quặng cassiterit - silicat - sufur, gồm hai kiểu quặng thạch anh - tourmalin - cassiterit thạch anh - arsenopyrit - pyrotin - cassiterit Kiểu quặng thạch anh - tourmalin cassiterit thành tạo nhiệt độ 310 - 400°C, kiểu quặng thạch anh - arsenopyrit - 44 pyrotin - cassiterit thành tạo nhiệt độ 220 - 310°C [8] Nhiệt độ thành tạo mỏ thiếc Suối Bắc mà luận văn xác định đƣợc phƣơng pháp địa nhiệt kế arsenopyrit khoảng 430oC gần với nhiệt độ thành tạo kiểu quặng thạch anh tourmalin - cassiterit, thuộc thành hệ cassiterit - silicat - sulfur Kết nghiên cứu Nguyễn Thị Kim Hoàn [5] dấu hiệu tiêu hình cassiterit miền Thanh Nghệ Tĩnh phân chia thành hệ quặng thiếc thuộc kiểu nguồn gốc khác là: - Cassiterit thuộc thành hệ pegmatite có tổng hàm lƣợng trung bình nguyên tố tạp chất cao (3 - 4%) Các nguyên tố tạp chất có hàm lƣợng cao, tần suất gặp lớn là: Ta, Nb, Fe, W, Mn Ti, đặc biệt Ta Nb Rất phổ biến dạng tinh thể tháp đôi bốn phƣơng Màu sẫm, hầu nhƣ đen, nâu đen - Cassiterit thuộc thành hệ skarn: tổng hàm lƣợng trung bình nguyên tố tạp chất thấp (0,5 - 0,6%), Ta Nb vắng mặt Hình dạng tinh thể đa dạng, phổ biến mặt tháp dốc - Cassiterit thuộc thành hệ có nguồn gốc nhiệt dịch: + Nhiệt dịch nhiệt độ cao đến trung bình (Thành hệ cassiterit - thạch anh, cassiterit - silicat - sulfur): Tổng hàm lƣợng trung bình nguyên tố tạp chất trung bình (>1%) Các nguyên tố tạp chất có tần suất gặp cao W, Fe, Mn Ti Các nguyên tố Ta, Nb có hàm lƣợng trung bình tần suất gặp thấp Hình dạng tinh thể đa dạng Phổ biến kiểu hình ghép tháp - lăng trụ bốn phƣơng Đa số cassiterit có phổ màu trung bình: nâu, nâu loang lổ, nâu xám, + Kiều nhiệt dịch nhiệt độ trung bình đến thấp (thành hệ cassiterit - sulfur): Tổng hàm lƣợng trung bình nguyên tố tạp chất trung bình (1%) Ta Nb hồn tồn vắng mặt Hàm lƣợng In tăng cao, hàm lƣợng Fe, Mn giảm nhiều so với cassiterit thuộc thành hệ quặng thiếc khác Đa số hình dạng tinh thể phổ biến kiểu hình ghép lăng trụ - tháp bốn phƣơng Đa số cassiterit có phổ màu trung bình màu nhạt: nâu nhạt - vàng nâu, vàng nhạt, không màu, 45 So sánh với đặc điểm tiêu hình cassiterit mỏ Suối Bắc: Với kết nghiên cứu chƣơng III, nguyên tố tạp chất có cassiterit mỏ thiếc Suối Bắc Fe, Ti, W, Nb In Tổng hàm lƣợng trung bình nguyên tố tạp chất cassiterit mỏ Suối Bắc 0,26% Các nguyên tố tạp chất có tần suất gặp cao Fe, Ti W Các nguyên tố Nb In có hàm lƣợng trung bình tần suất gặp thấp Ta hồn tồn vắng mặt Cassiterit có phổ màu trung bình: nâu, nâu loang lổ, nâu xám Điều chứng tỏ cassiterit mỏ Suối Bắc thuộc thành hệ cassiterit - thạch anh, cassiterit - silicat - sulfur, có nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt độ cao đến trung bình Trên sở kết hợp kết nghiên cứu với kết mà luận văn nghiên cứu đƣợc: đặc điểm khoáng vật quặng mỏ thiếc gốc Suối Bắc số liệu xác định nhiệt độ địa nhiệt kế arsenopyrit khoảng 430oC, xếp quặng mỏ Suối Bắc thuộc thành hệ quặng nhiệt dịch nhiệt độ cao đến trung bình thạch anh - cassiterit, cassiterit - silicat - sulfur 46 KẾT LUẬN Qua kết rút số kết luận nhƣ sau: Mỏ thiếc Suối Bắc có thành phần khống vật quặng gồm: chủ yếu cassiterit, pyrit, arsenopyrit; thứ yếu chalcopyrit, pyrotin, rutil; khoáng vật gặp galenit, ilmenit, magnetit, hematit, lepidocrocit, scorodit Cassiterit khoáng vật chứa thiếc Cassiterit có màu nâu sẫm, cấu tạo phân đới, vết vạch màu sẫm, ánh kim cƣơng, kích thƣớc từ 0,1 - 0,6 mm, có dạng hạt từ tha hình đến tự hình Hàm lƣợng Sn từ 77,35% đến 78,1% Các khoáng vật khác nhƣ pyrit, arsenopyrit, chalcopyrit có dạng xâm tán mẫu Pyrit, arsenopyrit có dạng nửa tự hình đến tha hình, cịn chalcopyrit thƣờng có hình dạng khơng xác định Các ngun tố tạp chất khoáng vật quặng bao gồm: Cd, In, Sb, Ag In thƣờng kèm với khoáng vật cassiterit, pyrit, chalcopyrit Cd Ag có mặt nhiều arsenopyrit pyrit Các nguyên tố khác xuất hạn chế khoáng vật khu vực Nhiệt độ thành tạo quặng thiếc Suối Bắc khoảng 4300C mỏ có nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt độ cao đến trung bình, thuộc thành hệ quặng thạch anh cassiterit, cassiterit - silicat - sulfur 47 TÀI LI U THAM KHẢO Tiếng Việt Phan Lƣu Anh nnk (2014), Nghiên cứu đánh giá triển vọng khả thu hồi indi tụ khoáng thiếc Viết Nam nhằm xác lập nguồn nguyên liệu ứng dụng công nghệ nano, Lƣu trữ thƣ viện VĐC Lê Duy Bách nnk (1969) Báo cáo Kết lập đồ đ a ch t t lệ 1:200000 v ng Quỳ Hợp - Quỳ Châu, Lƣu trữ địa chất, Hà Nội Trần Quang Hoà (2001), Kết thăm dò mỏ thiếc gốc Suối Bắc, thuộc xã Châu Thành - Châu Hồng, Huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ Tĩnh Công ty TNHH thành viên kim loại màu Nghệ Tĩnh Cát Nguyên Hùng nnk (1995), Báo cáo đo vẽ đồ đ a ch t tìm kiếm khống sản t lệ 1/50 000 nhóm tờ Hội An - Nẵng, Lƣu trữ LĐBĐĐCMN Nguyễn Thị Kim Hoàn (1987), Những đặc điểm tiêu hình cassiterit miền Thanh - Nghệ Tĩnh ý nghĩa chúng, Luận án tiến sĩ Địa hóa - Khoáng vật học, Viện Địa chất Khoáng sản Lƣu trữ Thƣ viện Quốc gia Việt Nam Dƣơng Đức Kiêm (1986), ánh giá độ chứa thiếc v ng Thanh - Nghệ Tĩnh Viện Địa chất Khoáng sản Đinh Minh Mộng nnk (1979), đồ đ a ch t 1:50000 khu vực Quỳ Hợp Nghệ An Hoàng Sao (2008), ặc điểm bao thể nhiệt độ thành t o granitoid quặng thiếc - wolfram, vàng Việt Nam, Viện nghiên cứu Địa chất Khoáng sản, Thanh Xuân, Hà Nội, Tạp chí địa chất Đỗ Thị Vân Thanh (2003), Khoáng vật học, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội 10 Lê Văn Thân (1984), Những Thành hệ quặng thiếc phân bố chúng v ng Quỳ Hợp, Nghệ An, Viện Địa chất Khoáng sản 48 11 Nguyễn Khắc Thứ (1983), Tìm kiếm thiếc gốc v ng Tây Bắc Quỳ Hợp, Nghệ Tĩnh, Liên đoàn thiếc 12 Lê Minh Tiêu (1994), Tìm kiếm đánh giá thiếc gốc Suối Bắc, Quỳ Hợp, Nghệ An, Liên đoàn 13 Nguyễn Văn Tơn (2012), ặc điểm khoáng vật điều kiện thành t o quặng khu mỏ thiếc Suối Bắc - Quỳ Hợp - Nghệ An Khóa luận tốt nghiệp ngành Địa chất Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên 14 Huỳnh Trung nnk (1979), Quy luật phân bố thành t o magma xâm nhập miền Nam Việt Nam, Bản đồ địa chất số 41, tr 35 - 59 Hà Nội 15 Liên hiệp Hội Khoa học Kỹ thuật VN (2016), Tình hình khai thác chế biến khống sản kim lo i màu phương hướng phát triển 16 http://www.ngheanonline.vn/ban - - huyen - quy - hop Tiếng Anh 17 Acharya S (1982), The Tin Ore Deposit of Orissa, India, Ore Genesis, pp 302 - 307 18 Clark L A (1960), The Fe - As - S system: Phase relations and applications Econ Geol 55, Pt I: 1345 - 1381, Pt II: 1631 - 1652 19 Guoliang Gan (1994), Compositional characteristics and existing forms of major, trace and rare - earth elements in cassiterit, Dupangling tin ore field, Guangxi, Chinese Journal of Geochemistry, Volume 13, Issue 1, pp 85 - 95 20 Haynes W M, ed (2014), CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, 95th Edition, Internet Version 2015 21 Joshi P R (1988), Geology and Exploration for Tin - Mineralization in the Himalayas of Nepal, Geology of Tin Deposits in Asia and the Pacific, pp 617 - 626 49 22 Kelly Wm C., Turneaure F S (1970), Mineralogy, paragenesis and geothermometry of the tin and tungsten deposits of the eastern Andes, Bolivia,.Econ Geol 65, 609 - 680 23 Qiming Peng (1992), Fluid inclusion studies of the skarn - type tin mineralization at Red - A - ven, Northwest Dartmoor, England, Chinese Journal of Geochemistry, Volume 11, Issue 4, pp 362 - 369 24 Sabina Strmic Palinkas, Ladislav A.Palinkas, Christophe Renac, Jorge E.Spangenberg (2013), Metallogenic Model of the Trepcˇa Pb - Zn - Ag Skarn Deposit, Kosovo: Evidence from Fluid Inclusions, Rare Earth Elements, and Stable Isotope Data, Society of Economic Geologists, Inc.Economic Geology, v 108, pp 135 - 162 25 Scott S D (1983), Chemical behaviour of sphalerite and arsenopyrite in hydrothermal and metamorphic environments Mineral Mag 41, 427 - 435 26 Ulrich Kretschmar, Scott S D (1976), Phase relations involving arsenopyrit in the system Fe - As - S and their application, Canadlan Mineraloght Vol 14, pp 364 - 386 50
Ngày đăng: 15/09/2020, 14:33
Xem thêm:
