Bài viết này trình bày những đặc điểm về địa chất, chất lượng lượng và tiềm năng quặng vàng ở khu vực Hố Chuối, xã Sông Trà, huyện Hiệp Đức, tỉnh Quảng Nam làm cơ sở cho công tác điều tra, thăm dò cũng như đánh giá khả năng khai thác chúng.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học Huế Tập 2, Số (2014) ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG VÀ TIỀM NĂNG QUẶNG VÀNG Ở KHU VỰC HỐ CHUỐI, XÃ SÔNG TRÀ, HUYỆN HIỆP ĐỨC, TỈNH QUẢNG NAM Hoàng Hoa Thám1*, Nguyễn Thị Thủy1, Nguyễn Hướng2 Khoa Địa lý - Địa chất, Trường Đại học Khoa học Huế Liên đoàn Địa chất Trung Trung Bộ *Email: thamdc77@gmail.com TÓM TẮT Vàng nguồn tài ngun khống sản q hiếm, có tầm quan trọng chiến lược phát triển kinh tế đất nước Quảng Nam tỉnh Việt Nam giàu tài nguyên thiên nhiên, lớn tiềm năng, phong phú chủng loại, phải kể đến vàng Chính tầm quan trọng đó, có nhiều cơng trình nghiên cứu loại hình ngun liệu khống Trên sở tổng hợp kết từ cơng trình nghiên cứu trước đây, kết hợp với đợt khảo sát thực tế nhóm tác giả, báo trình bày đặc điểm địa chất, chất lượng lượng tiềm quặng vàng khu vực Hố Chuối, xã Sông Trà, huyện Hiệp Đức, tỉnh Quảng Nam làm sở cho cơng tác điều tra, thăm dị đánh giá khả khai thác chúng Từ khóa: chất lượng, quặng vàng, Quảng Nam, tiềm MỞ ĐẦU Vàng nguồn tài nguyên khoáng sản qúy hiếm, có tầm quan trọng chiến lược phát triển kinh tế đất nước Vàng đến kim loại sử dụng cho nhiều lĩnh vực khác nhau, phải kể đến lĩnh vực trang sức Quảng Nam tỉnh Việt Nam giàu tài nguyên thiên nhiên, lớn tiềm năng, phong phú chủng loại, phải kể đến vàng Trên tồn diện tích khu vực Quảng Nam phát khoảng 14 mỏ, điểm mỏ, điểm khống hóa vàng Trong số đó, đáng ý mỏ Vàng Bồng Miêu phát điều tra, khai thác từ lâu Chính tầm quan trọng nguồn tài nguyên khoáng sản này, năm gần có nhiều cơng trình nghiên cứu loại hình khống sản nhằm góp phần vào phát triển đất nước nói chung, tỉnh Quảng Nam nói riêng Trên sở tổng hợp kết từ cơng trình nghiên cứu trước [1], [3], [5], [6],… kết hợp với đợt khảo sát thực tế nhóm tác giả, báo trình bày đặc điểm địa chất, chất lượng tiềm quặng vàng khu vực Hố Chuối, xã Sông Trà, huyện Hiệp 157 Đặc điểm chất lượng tiềm quặng vàng khu vực Hố Chuối … Đức, tỉnh Quảng Nam làm sở cho cơng tác điều tra, thăm dị đánh giá khả khai thác chúng TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 Vị trí khu vực nghiên cứu Khu vực nghiên cứu có diện tích khoảng 14ha, giới hạn tọa độ địa lý sau (bảng 1) Bảng Tọa độ điểm khép góc Điểm góc Tọa độ VN-2000 (KTT: 107045’, múi độ) X(m) Y(m) 527229 1717025 527366 1717326 526876 1717326 526876 1716941 2.2 Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu 2.2.1 Địa tầng Trên tồn diện tích khu vực nghiên cứu có mặt thành tạo địa chất với phân vị địa tầng từ cổ đến trẻ sau: Giới Proterozoi (PR) Giới Proterozoi gồm thành tạo biến chất hệ tầng Khâm Đức (PR2-3 kđ) thành tạo lục nguyên phun trào xếp vào hệ tầng Núi Vú (PR3-1 nv), gồm đá phiến amphibol, amphibolit, đá gneis biotit, đá phiến biotit có chứa granat, đá phiến thạch anh-sericit, đá phiến silic,… Giới Pa eozoi (P ), h Cam ri trung- h r ovic h H t ng A Vư ng (2-O1 av): gồm chủ yếu đá phiến thạch anh-sericit-clorit, đá phiến sericit đá phiến thạch anh-biotit xen lớp mỏng quarzit, cát kết dạng quarzit, quarzit Giới Mezozoi (MZ) Tại vùng nghiên cứu, giới Mezozoi bao gồm hệ tầng Nông Sơn (T3n-r ns), hệ tầng Bàn Cờ (J1 bc), hệ tầng Khe Rèn (J1 kr) hệ tầng Hữu Chánh (J2 hc), Hệ tầng Nông Sơn (T3n-r ns): gồm đá cuội dăm kết xen cát kết, cuội kết, sạn kết, bột kết, cát bột kết, Hệ tầng Bàn Cờ ( bc): gồm cuội kết thạch anh-silic, cát kết, sạn kết thạch anh, cát kết xen lớp mỏng sạn kết thạch anh-silic,… 158 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học Huế Tập 2, Số (2014) Hệ tầng Kh n ( kr): gồm chủ yếu bột kết chứa hóa thạch thân mềm, cát kết hạt vừa, sét vôi, vôi sét, bột kết xen cát kết,… Hệ tầng Hữu Chánh ( hc): gồm đá cát kết, bột kết, lớp mỏng thấu kính sạn kết, cuội kết, cát bột kết, bột sét kết,… Giới Kainozoi (KZ) Bao gồm hệ Neogen (N) hệ Đệ Tứ (Q) bao gồm chủ yếu cuội kết, sạn kết chứa cuội màu xám vàng, xám trắng, chuyển lên cát kết, bột kết hệ tầng Ái Nghĩa (Nan) trầm tích Đệ Tứ phân bố khắp nơi trũng đồng bằng, thung lũng sông, suối, khu vực ven biển Quảng Nam 2.2.2 Các thành tạo magma xâm nhập Trên diện tích khu vực nghiên cứu, thành tạo xâm nhập phát triển phong phú đa dạng Thành phần thay đổi từ mafic axit, có tuổi từ Proterozoi đến Paleogen gồm phức hệ sau: Phức hệ Chu (G PR3 cl), Hiệp Đức ( P hđ), Núi Ngọc (Gb P nn), Điện Bông (G/PZ1 đb), Trà Bồng ( i–GDi/O–S tb), Đại ộc (Ga đl), Bến Giằng–Quế Sơn ( i– GDi–G/PZ3 bg–qs), Cha Val (Gb/aT3 cv), Hải Vân (G a T3 hv), Đèo Cả (G K đc) phức hệ Bà Nà (G K2–E bn) 2.2.3 Các đứt gãy Khu vực nghiên cứu nằm rìa Đơng Bắc địa khối Kontum thuộc cấu trúc miền uốn nếp Hecxinit Trường Sơn, thuộc đứt gãy Tam Kỳ - Phước Sơn nằm phạm vi hệ thống đứt gãy lớn: - Đứt gãy sông Cu Đê nằm đới hút chìm Bạch Mã-Hướng Hóa phía Bắc đứt gãy Hưng Nhượng - Tà Vi khuôn theo mặt đáy địa di Trà Bồng - Tà Vi phía Nam - Các hệ thống đứt gãy trẻ theo phương vĩ tuyến vĩ tuyến; đông bắc - tây nam đông nam - tây bắc 2.3 Đặc điểm địa chất khu mỏ Tổng hợp từ nguồn tài liệu công bố [2], [4], [6], diện tích khu vực nghiên cứu chủ yếu xuất thành tạo thuộc hệ tầng Khâm Đức có tuổi Proterozoi (PR2-3 kđ) Phân hệ tầng (P 2-3 kđ1): bao gồm đá phiến thạch anh biotit, đá phiến felspat thạch anh biotit, đá phiến thạch anh biotit có silimanit granat xen đá gneis biotit, đá plagiogneis biotit, đá phiến felspat thạch anh biotit horblend, lớp mỏng đá phiến thạch anh mica, thấu kính nhỏ đá amphibolit Đá bị vò nhàu nứt nẻ mạnh, đá bị migmatit hoá diện rộng phur tồn diện tích khu vực nghiên cứu Trong thành tạo địa chất thường liên quan chủ yếu vàng gốc, gân mạch thạch anh sulfur chứa vàng, điểm khoáng hoá dạng mạch thạch anh nhiễm sulfur, 159 Đặc điểm chất lượng tiềm quặng vàng khu vực Hố Chuối … Phân hệ tầng (P 2-3 kđ2 ): bao gồm đá phiến thạch anh fenspat biotit, gneis biotit, đá phiến thạch anh biotit (hình 1), đá phiến thạch anh biotit horblend, đá phiến thạch anh hai mica, xen đá gneis biotit horblend, plagiogneis biotit, đôi nơi xen lớp mỏng đá amphibolit a b Hình Ảnh đá biến chất hệ tầng Khâm Đức khu vực nghiên cứu a Vết lộ đá phiến thạch anh-biotit; b át mỏng chụp hai nicol vng gốc (+), độ phóng đại 100 lần Các đá phiến thạch anh biotit phân bố xen với đá gneis biotit, đá có dạng hạt mịn, màu xám tối, cấu trúc phân phiến mỏng Phần xen kẽ đá phiến thạch anh felspat hai mica, đá phiến thạch anh silimanit chứa granat (hình 2) Nhìn chung đá thuộc hệ tầng Khâm Đức (PR2-3 kđ) bị vò nhàu uốn nếp tạo thành nếp uốn không cân đối dạng tuyến kéo dài theo phương gần đông- tây uốn cong quay bề lõm đông nam, bổ sung hàng loạt nếp uốn nhỏ phương phức tạp hoá đứt gãy phương tây bắc - đông nam, đông bắc - tây nam đá phổ biến tượng migmatit hoá granit hoá Đồng thời phía tây tây nam chúng bị thể magma xâm nhập granitoit phức hệ Bà Nà xuyên cắt gây biến chất tiếp xúc - Trong vùng nghiên cứu cịn có lớp đá quarzit nằm xen kẹp đá phiến thạch anh biotit loại đá cát kết thạch anh tái kết tinh tạo thành Đá có màu xám trắng, xám đen, xám nâu nhiểm sắt, kết cấu dạng khối, rắn (hình 3) Đây đối tượng liên quan đến lớp đá chứa quặng sắt magnetit diện tích mỏ 160 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học Huế Tập 2, Số (2014) Hình Ảnh lát mỏng đá phiến thạch anh- Hình Vết lộ lớp đá quarzit xen kẹp đá silimanit-granat, chụp nicol vuông gốc phiến thạch anh- biotit-clorit ĐẶC ĐIỂM CÁC THÂN QUẶNG Trên tồn diện tích khu vực nghiên cứu, quặng vàng thường xuất vi mạch thạch anh sulful với hàm lượng không đồng Các vi mạch thạch anh sulful xuyên cắt lớp đá quarzit nằm chỉnh hợp đá hệ tầng Khâm Đức (PR2-3 kđ2) Từ kết khảo sát thực địa, kết hợp với tài liệu công bố [3, 5] cho thấy: Phần lớn điểm quặng phân bố đá trầm tích biến chất thuộc hệ tầng Khâm Đức, phân hệ tầng (PR2-3 kđ2 ) bao gồm: đá gneis biotit, đá phiến thạch anh biotit horblend, đá phiến thạch anh biotit, đá gneis biotit hornblend, đá phiến thạch anh felspat hai mica, đá phiến thạch anh hai mica, đá phiến thạch anh silimanit chứa granat, lớp mỏng đá plagiogneis biotit Các đá mơi trường liên quan đến thành tạo chứa quặng vàng ựa vào đặc điểm đặc trưng địa chất, đặc điểm phân bố diện tích ngiên cứu xuất thân quặng sau: 3.1 Thân quặng TQ1 Thân quặng xuất lộ kéo dài theo phương Tây Bắc-Đông Nam, với chiều rộng thân quặng quan sát từ 1,0 đến 6,0m, chiều dài thân khoáng khoảng 400m Thân quặng bao gồm lớp đá quarzit nằm trùng khớp với nằm đá vây quanh Trong lớp đá có vi mạch thạch anh-sulfur-vàng xuyên cắt lên đá vây quanh theo phương vị khác Các vi mạch thạch anh-sulfua-vàng phân bố với mật độ không đều, đôi chổ chúng tạo thành ổ, đám giàu sulfur Các lớp đá quaczit giòn lớp đá hệ tầng Khâm Đức nên chúng dể dàng bị dập vỡ, nứt nẻ, hình thành hệ thống khe nứt điều kiện thuận lợi cho tập trung thân quặng sulfua chứa vàng (hình 4) 161 Đặc điểm chất lượng tiềm quặng vàng khu vực Hố Chuối … Hình Ảnh vết lộ thân quặng TQ1 bị dập vỡ mạnh [3] Thân quặng có màu xám đen, xám nâu, xám xanh, đơi chổ có màu nâu đỏ cứng chắc, bị nứt nẻ mạnh Trong thân quặng đôi chổ hàm lượng sulfur giàu chúng thường bị phong hóa mạnh Q trình phong hóa hình thành nên ổ thạch anh tập trung khe nứt, nơi mạch thạch anh dể bị nát vận động kiến tạo tạo nên Kết phân tích mẫu khống tướng có thành phần khống vật chủ yếu magnetit: 40%; pyrotin: 25-68%; Pyrit: 1-3% Hematit: 1% đá biến đổi có thành phần chủ yếu thạch anh amphibol [3] (hình 5) Quặng có kiến trúc hạt tha hình đến nửa tự hình, cấu tạo khối Trong mẫu cịn xuất vi mạch xuyên cắt, chúng lấp đầy vi hạt thạch anh khống vật màu khác Kết phân tích nung luyện vàng cho kết hàm lượng vàng từ 0,4 - 1,5g/T [3, 5] Đây thân quặng có triển vọng khu vực nghiên cứu Vàng mẫu có màu vàng đậm, thường có dạng hạt tha hình, số đẳng thước, vảy nhỏ Vàng hình thành chủ yếu lấp đầy, hay phân bố dọc theo khe nứt, hay xen kẹp pyrit, số nằm pyrotin, lại dạng xuyên lấp khe nứt phi quặng, lấp đầy lỗ hổng thạch anh (hình 5) 162 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học Huế Tập 2, Số (2014) Hình Vàng hạt méo mó (vàng) pyrotin (xám sáng), Độ phóng đại 100 lần 3.2 Thân quặng TQ2 Thân quặng xuất lộ dạng mạch, vĩa, thấu kính, với chiều dài khoảng 300m, bề dày thân quặng khoảng từ 1,0-1,2m, chúng kéo dài theo hướng Đông Bắc-Tây Nam Thân quặng bao gồm lớp đá quarzit nằm xen kẹp với đá biến chất hệ tầng Khâm Đức Trong xuất vi mạch thạch anh-sulfur chứa vàng xuyên cắt lên đá vây quanh Các mạch thạch anh-sulfur bị nén ép, vò nhàu tạo nên vi uốn nếp với phương vị khác Thân quặng TQ2, có thành phần khoáng vật chủ yếu pyrotin, pyrit, chalcopyrit, gơtit Thân quặng có màu xám đen, xám nâu, cứng bị nứt nẻ mạnh, mạch có phân tập rõ ràng, nơi tiếp xúc với vi mạch thạch anh chúng dể bị tách vỡ nát phong hóa mạnh sulfur Kết phân tích mẫu khống tướng có thành phần khoáng vật chủ yếu magnetit: 30%; pyrotin: 25-60%; Pyrit: 1-3% Hematit: 1% đá biến đổi có thành phần chủ yếu thạch anh amphibol Kiến trúc hạt nửa tự hình, hạt tha hình cấu tạo khối, vi mạch lấp đầy khe nứt Kết phân tích nung luyện vàng cho kết hàm lượng vàng từ 0,7-1,5g/T 3.3 Đặc điểm chất ượng, tính chất cơng ngh quặng 3.3.1 Đặc điểm chất lượng quặng * Đặc điểm hình thái thân quặng Các thân quặng vùng nghiên cứu xuất lộ dạng vĩa, dạng mạch, dạng thấu kính, với chiều dài từ 300m đến 400m dày 1,0m đến 6,0m Phương kéo dài chung thân khống chủ yếu phương đơng bắc – tây nam Hình thái thân quặng thuộc dạng vi 163 Đặc điểm chất lượng tiềm quặng vàng khu vực Hố Chuối … mạch thạch anh sulfur chứa vàng xuyên cắt lớp đá quaczit nằm phổ biến 120140030-400 (hình 6) o đặc điểm lớp đá quaczit giòn lớp đá khác hệ tầng Khâm Đức nên dể dàng bị dập vỡ, nứt nẻ hoạt động kiến tạo giai đoạn sau hình thành hệ thống khe nứt Chính hệ thống khe nứt điều kiện thuận lợi cho hoạt động nhiệt dịch vật chất lấp đầy chúng tạo nên vi mạch thạch anh sulful chứa vàng đan xen, xuyên cắt lớp đá quaczit, phân bố mật độ không đều, đôi chổ chúng tạo thành ổ, đám giàu sulfur, vi mạch thạch anh sulfur chứa vàng có chiều dày từ 0,05-0,1m Thân quặng có màu xám đen, xám nâu cứng chắc, có vi mạch thạch anh xuyên cắt làm cho chúng dể bị nơi tiếp xúc với vi mạch, nơi vi mạch thạch anh xuyên cắt quan sát thấy có pyrit, chalcopyrit (hình 7),… Các thân quặng phân bố có dạng lớp, vỉa với bề dày từ 1,0 - 6,0m, ổn định nằm chỉnh hợp bị biến dạng uốn nếp khớp với đá vây quanh Nhìn chung, đá vây quanh thân quặng bị biến chất không đều, đặc biệt thân quặng đặc điểm biến dạng với đá vây quanh vò nhàu, uốn nếp đa dạng, ép phiến Hình Vàng dạng gân mạch Hình Vàng dạng đẳng thước (vàng) lấp đầy khe nứt thạch anh pyrit (xám sáng) * Đặc điểm thành phần khoáng vật ựa vào kết phân tích [3], cho thấy thành phần khống vật đá mỏ bao gồm khoáng vật sau: - Magnetit: có hàm lượng chiếm khoảng 4% - 40%, tồn chủ yếu dạng hạt tha hình, kích thước nhỏ dao động từ 0,03-0,2mm xâm tán đá, có chỗ phân bố thành dạng mạch nhỏ Quan sát ánh sáng phản xạ có màu xám, sắc nâu, đẳng hướng quang học - Hematit: có hàm lượng khoảng 1% - 7%, hematite tồn hai dạng: dạng hạt nửa tự hình tới tha hình kích thước dao động từ 0,03-0,8mm dạng hạt có kích thước nhỏ xâm nhiễm đá biến đổi có gặm mịn thay cho pyrotin 164 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học Huế Tập 2, Số (2014) - Pyrotin: mẫu phân tích có hàm lượng chiếm khoảng 25% - 68%, tồn chủ yếu dạng hạt tha hình xâm tán magnetit Có chỗ phân bố tạo thành vi mạch nhỏ xen kẽ mạch khoáng vật tạo đá tạo thành nhịp - Pyrit: có hàm lượng khoảng 3% - 8%, tồn chủ yếu dạng hạt tha hình xâm tán pyrotin, phần lớn tạo thành mạch lớn ~1cm xuyên cắt mẫu, kích thước 0,1->1mm Đôi gặp xâm tán tản mạn đá, thạch anh, đôi chỗ lấp đầy khe nứt tạo thành vi mạch ngắn - Gơthit: có hàm lượng khoảng 1% dạng hạt tha hình có gặm mịn thay cho pyrit - Chancopyrit: có hàm lượng khơng đáng kể gặp hạt nhỏ xâm tán đá Chancopyrit khống vật phổ biến quặng, thường có dạng hạt tha hình, kích thước 0,05-0,3mm tạo thành đám, ổ nhỏ, lấp nhét khe nứt đá dạng hạt tha hình, xen lẫn đám pyrotin - Nền đá biến đổi có thành phần chủ yếu thạch anh amphibol * Đặc điểm thành phần hóa học Kết phân tích mẫu nung luyện vàng cho thấy hàm lượng vàng khu vực đánh giá thấp từ 0,4 - 1,5g/T thể bảng đây: Bảng Kết phân tích nung luyện vàng [3] Số TT Số hiệu mẫu HC-R1/1 HC-R1/2 HC-R2/1 HC-R2/2 HC-R2/3 HC-R3 HC-R4 HC-R5 HC-LK7/1 Hàm lượng Au (g t)