Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm thăm dò quặng thiếc trên địa bàn huyện quỳ hợp, tỉnh nghệ an

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN HUY TUẤN Đề tài: ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TÀI NGUN VÀ ĐỊNH HƯỚNG CƠNG TÁC TÌM KIẾM THĂM DỊ QUẶNG THIẾC TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN QUỲ HỢP, TỈNH NGHỆ AN LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN HUY TUẤN Đề tài: ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TÀI NGUN VÀ ĐỊNH HƯỚNG CƠNG TÁC TÌM KIẾM THĂM DÒ QUẶNG THIẾC TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN QUỲ HỢP, TỈNH NGHỆ AN Chuyên ngành: Kỹ thuật địa chất Mã số: 60520501 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Bỉnh Chư Hà Nội - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN HUY TUẤN Đề tài: ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TÀI NGUN VÀ ĐỊNH HƯỚNG CƠNG TÁC TÌM KIẾM THĂM DỊ QUẶNG THIẾC TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN QUỲ HỢP, TỈNH NGHỆ AN Chuyên ngành: Kỹ thuật địa chất Mã số: 60520501 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Bỉnh Chư Hà Nội - 2015 II LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2015 Tác giả luận văn Nguyễn Huy Tuấn III MỤC LỤC Lời cam đoan II Mục lục III Danh mục bảng IV Danh mục hình vẽ V Danh mục ảnh minh họa VI MỞ ĐẦU Chương - ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC QUỲ HỢP, NGHỆ AN 1.1 Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội lịch sử nghiên cứu địa chất vùng 1.2 Đặc điểm địa chất khu vực Quỳ Hợp, Nghệ An 11 Chương - CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 Tổng quan thiếc 21 2.2 Các phương pháp nghiên cứu 32 2.3 Một số thuật ngữ sử dụng 34 Chương - ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT QUẶNG THIẾC KHU VỰC QUỲ 36 HỢP, NGHỆ AN 3.1 Đặc điểm phân bố quặng thiếc 36 3.2 Đặc điểm chất lượng quặng thiếc 57 3.3 Các yếu tố địa chất liên quan khống chế quặng hóa 62 Chương - ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TÀI NGUN VÀ ĐỊNH HƯỚNG 65 CƠNG TÁC TÌM KIẾM, THĂM DÒ QUẶNG THIẾC KHU VỰC QUỲ HỢP, NGHỆ AN 4.1 Phân vùng triển vọng khoáng sản 65 4.2 Đánh giá tiềm tài nguyên quặng thiếc khu vực nghiên cứu 67 4.3 Định hướng cơng tác tìm kiếm thăm dò quặng thiếc khu vực Quỳ Hợp, Nghệ An 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 IV DANH MỤC CÁC BẢNG TT Nội dung Trang Bảng III.1 Bảng III.1: Tọa độ mỏ thiếc Suối Bắc 37 Bảng III.2: Tọa độ điểm quẳng thiếc Suối Mai 45 Bảng III.3: Tọa độ khu thăm dò Thung Pu Bò 52 Bảng III.4: Thống kê kết phân tích mẫu hóa 59 Bảng III.5: Thống kê kết phân tích mẫu hóa nhóm 59 Bảng III.6: Bảng tổng hợp kết phân tích hóa theo mẫu đơn 60 Bảng III.7: Tổng hợp kết phân tích hóa theo cơng trình 60 Bảng III.8: Tổng hợp hàm lượng trung bình theo khối trữ lượng 60 Bảng III.9: Tổng hợp kết xử lý thống kê hàm lượng thiếc theo mẫu hóa đới quặng I đới quặng II 61 10 Bảng III.10: Tổng hợp kết tính hàm lượng trung bình Sn, As, Bi, W đới quặng I đới quặng II 62 11 Bảng 4.1 Bảng tổng hợp trữ lượng tài nguyên thiếc số khu vực vùng Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An 69 12 Bảng 4.2 Đề xuất mạng lưới cơng trình thăm dị quặng thiếc khu vực Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An 77 V DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TT Nội dung Trang Hình 1.1 Sơ đồ vị trí giao thơng vùng nghiên cứu Hình 1.2 Bản đồ địa chất khoáng sản khu vực Quỳ Hợp, Nghệ An 20 VI DANH MỤC CÁC ẢNH MINH HỌA TT Nội dung Trang Ảnh III.1 Đá phiến thạch anh sericit -graphit có cấu tạo vi uốn nếp 46 Ảnh III.2 Đới mạch thạch anh sulfur chứa thiếc 51 Ảnh III.3 Đới mạch thạch anh sulfur chứa thiếc 51 Ảnh III.4: Đới mạng mạch thạch anh Sulfua chứa thiếc VL.253 52 Ảnh III.5 Quặng thiếc xâm tán đá phiến (đới quặng ĐQI) 56 Ảnh III.6 Quặng thiếc lấp đầy khe nứt đá hoa (đới quặng ĐQII) 57 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Thiếc kim loại loài người phát hiện, khai thác, sử dụng từ sớm có ý nghĩa quan trọng phát triển lồi người Thiếc có màu ánh bạc, nhiệt độ nóng chảy thấp (232°C), khó bị ơxy hóa, nhiệt độ mơi trường thiếc chống ăn mịn người ta tìm thấy chúng có mặt nhiều hợp kim Nhờ đặc tính chống ăn mịn, người ta thường tráng hay mạ lên kim loại dễ bị ơxy hố nhằm bảo vệ chúng lớp sơn phủ bề mặt Theo kết đo vẽ địa chất tìm kiếm khống sản tờ Vinh tỷ lệ 1/200.000, hiệu đính năm 1994 Lê Duy Bách, Nguyễn Văn Hoành, Đặng Trần Quân chủ biên phát số diện tích có triển vọng quặng thiếc, khoanh định số dải khống hóa thân quặng thiếc rìa nếp lõm Phu Loi, bị khối granosyenit xuyên cắt Quặng thiếc có quan hệ nguồn gốc với granosyenit phức hệ Chiềng Ngoài quặng gốc cịn gặp casiterit sa khống Các sa khống thiếc Làng Đông, Khe Đổ, Làng Sông, Kẻ Tằng Nậm Lành, tìm kiếm mức độ khác Trên sở kết nghiên cứu cho thấy vùng có triển vọng quặng thiếc Tuy nhiên tài liệu nghiên cứu hạn chế, chưa có cơng trình nghiên cứu đề cập cách đầy đủ có hệ thống đặc điểm quặng hóa thiếc; đặc biệt việc nghiên cứu đánh giá tiềm tài nguyên làm rõ triển vọng quặng thiếc vùng nghiên cứu Vì vậy, việc nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, yếu tố khống chế quặng, khoanh vùng triển vọng dự báo tiềm làm sở định hướng cho cơng tác tìm kiếm, thăm dị khống sản thiếc nhiệm vụ đặt cấp thiết Đề tài: "Đánh giá tiềm tài ngun định hướng cơng tác tìm kiếm thăm dò quặng thiếc địa bàn huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An" đặt giải nhằm đáp ứng yêu cầu 2 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài luận văn 2.1 Mục tiêu Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm quặng hóa, quy mô phân bố đánh giá tiềm tài nguyên làm sở định hướng cho việc tìm kiếm, thăm dò quặng thiếc địa bàn huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An 2.2 Nhiệm vụ - Tổng hợp, phân tích khái quát hoá kết đo vẽ đồ địa chất khu vực, kết tìm kiếm khống sản cơng trình nghiên cứu địa chất nhằm làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, yếu tố liên quan khống chế quặng hóa thiếc khu vực nghiên cứu - Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, thành phần vật chất quặng thiếc địa bàn huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An - Nghiên cứu đánh giá tiềm quặng thiếc, phân tích thành phần khoáng vật, thành phần hoá học, - Nghiên cứu đề xuất cơng tác tìm kiếm, thăm dị quặng thiếc hợp lý Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu quặng hóa thiếc địa bàn huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An Phạm vi nghiên cứu địa bàn huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An Các phương pháp nghiên cứu Để thực tốt nhiệm vụ nêu trên, tác giả sử dụng phương pháp nghiên cứu sau: - Sử dụng phương pháp tiệm cận có hệ thống kết hợp với phương pháp nghiên cứu địa chất truyền thống nhằm nhận thức chất địa chất đối tượng nghiên cứu, đặc điểm, quy mơ phân bố thành tạo khống sản thiếc - Tổng hợp, hệ thống hóa, phân tích xử lý tài liệu đo vẽ địa chất, tìm kiếm - thăm dò tiến hành khu vực nghiên cứu - Sử dụng phương pháp đánh giá định lượng với trợ giúp số phần mềm máy tính để đánh giá tiềm tài nguyên khu vực nghiên cứu 70 deluvi - eluvi cần lấy mẫu hàm suất xác định độ thu hồi rây (1mm) xác định cấp độ hạt (>10mm, - 10mm, - 5mm, - 3mm) 4.3.2 Định hướng cơng tác thăm dị a Phân chia nhóm mỏ thăm dị * Khái niệm nhóm mỏ thăm dị Nhóm mỏ thăm dị tập hợp mỏ khống có điều kiện địa chất, hình dạng thân khống mức độ biến đổi thành phần vật chất, gần giống Sự ghép nhóm mỏ cho phép ta có sở để định hướng cơng tác thăm dị cách khoa học có hiệu * Các yếu tố định phân chia nhóm mỏ thăm dị Thực tế cơng tác thăm dị cho thấy đặc điểm cấu trúc địa chất mỏ, hình dạng, kích thước, điều kiện nằm thân khoáng số lượng trữ lượng khoáng sản, đặc điểm biến hóa thơng số địa chất thân khống yếu tố định đến việc lựa chọn phương pháp hiệu cơng tác thăm dị Trong yếu tố ảnh hưởng đến việc phân loại nhóm mỏ sau: - Số lượng trữ lượng khống sản đặc trưng cho quy mơ mỏ đối sánh với loại khoáng sản Theo thông số mỏ phân chia thành nhóm với quy mơ lớn, lớn, trung bình nhỏ Các thân khoáng lớn thân khoáng kéo dài hàng trăm mét hay vài km; thân khống quy mơ trung bình gồm bướu, thấu kính, mạch kéo dài hàng trăm mét; thân khoáng nhỏ thể dị ly, ổ, ống mạch nhỏ - Mức độ gián đoạn quặng hóa đặc trưng hệ số chứa quặng, mối quan hệ phần quặng đạt tiêu tất thân khoáng Giá trị hệ số chứa quặng xác định tỷ số diện tích ổ quặng đạt tiêu với diện tích thân khống trọng lượng (thể tích) quặng đạt tiêu với trọng lượng (thể tích) tồn thân khống cơng trình gặp quặng Theo thơng số mỏ chia thành nhóm gồm: Nhóm I: quặng hóa liên tục với hệ số chứa quặng Nhóm II: quặng hóa gián đoạn yếu với hệ số chứa quặng - 0,75 Nhóm III: quặng hóa gián đoạn với hệ số chứa quặng 0,25 - 0,75 71 Nhóm IV: quặng hóa gián đoạn mạnh với hệ số chứa quặng < 0,25 - Mức độ biến hóa hình dạng vỉa đặc trưng modun chu tuyến (đường viền) μ Thuật ngữ D.A.Zenkov K.L.Xemenov sử dụng lần năm 1957 Để xác định thông số này, tác giả đề xuất cơng thức tính sau:   Lk  L0 Lk 2 Sp (4.4)  Trong đó: Lk: chiều dài ranh giới thân khoáng mặt cắt nghiên cứu L0: chiều dài chu vi đường trịn tương đương với diện tích thân khống Sp: diện tích tiết diện thân khống Theo mức độ phức tạp ranh giới thân khống chia mỏ khống sản thành nhóm mỏ sau: Nhóm I: đơn giản (μ = - 1,2) Nhóm II: đơn giản (μ = 1,2 - 1,4) Nhóm III: trung bình (μ = 1,4 - 1,6) Nhóm IV: phức tạp (μ = 1,6 - 1,8) Nhóm V: phức tạp (μ > 1,8) - Mức độ biến đổi chiều dày thân khoáng đặc trưng hệ số biến đổi chiều dày thân khoáng (Vm) Theo mức độ biến đổi chiều dày thân khoáng, mỏ khoáng sản chia thành nhóm gồm: Nhóm I: chiều dày ổn định (Vm < 40%) Nhóm II: chiều dày khơng ổn định (Vm = 40 - 100%) Nhóm III: chiều dày không ổn định (Vm = 100 - 150%) Nhóm IV: chiều dày khơng ổn định (Vm > 150%) Mức độ biến đổi chất lượng khoáng sản đặc trưng hệ số biến thiên hàm lượng thành phần có ích (Vc) Theo mức độ biến đổi hàm lượng thành phần có ích, mỏ khống sản chia thành nhóm gồm: Nhóm I: thành phần có ích phân bố đồng (Vc < 40%) 72 Nhóm II: thành phần có ích phân bố không đồng (Vc = 40 - 100%) Nhóm III: thành phần có ích phân bố khơng đồng (Vc = 100 150%) Nhóm IV: thành phần có ích phân bố khơng đồng (Vc > 150%) Trong thực tế cơng tác thăm dị nay, với thơng tin ban đầu cịn bị hạn chế thường sử dụng yếu tố ảnh hưởng gồm số trữ lượng, mức độ biến đổi chiều dày thân khoáng mức độ biến đổi chất lượng khoáng sản để làm sở phân chia xếp nhóm mỏ thăm dị * Phân chia nhóm mỏ thăm dò Căn vào mức độ phức tạp cấu trúc địa chất yếu tố ảnh hưởng nêu trên, mỏ khoáng sản phân chia thành nhóm với đặc điểm yêu cầu cơng tác thăm dị sau: - Nhóm mỏ I mỏ có cấu trúc địa chất đơn giản, thân khống dạng vỉa có kích thước lớn, quặng hóa liên tục, hình dạng ổn định thành phần có ích phân bố đồng Thuộc nhóm mỏ trầm tích gồm thân khống dạng vỉa ổn định kéo dài Về điều kiện thăm dị, nhóm mỏ đơn giản nhất, chủ yếu thăm dị cơng trình khoan Để cung cấp thông tin đáp ứng cho việc lập báo cáo nghiên cứu khả thi, nhóm mỏ cần phải thăm dị đạt cấp trữ lượng 121 122 - Nhóm mỏ II mỏ có cấu trúc địa chất tương đối đơn giản, thân khống có kích thước lớn, quặng hóa liên tục gián đoạn yếu, hình thái biến đổi thành phần có ích phân bố tương đối đồng Thuộc nhóm thân khống dạng thấu kính mỏ trầm tích kiểu miền sắt, mangan, bauxit kiểu mỏ khác Các mỏ thuộc nhóm đối tượng tương đối phức tạp công tác thăm dị Cơng trình thăm dị chủ yếu khoan đơi kết hợp với cơng trình khai đào Để cung cấp thông tin đáp ứng cho việc lập báo cáo nghiên cứu khả thi, nhóm mỏ cần phải thăm dò đạt cấp trữ lượng 121 122 - Nhóm mỏ III mỏ có cấu trúc địa chất phức tạp, thân khống có kích thước trung bình, hình dạng biến đổi, quặng hóa gián đoạn, 73 thành phần có ích phân bố khơng khơng đồng Thuộc nhóm chủ yếu mỏ có nguồn gốc nội sinh, điển hình mỏ kim loại màu, quý Thăm dị thuộc nhóm mỏ phức tạp, cơng trình thăm dị chủ yếu khai đào kết hợp hệ thống cơng trình khai đào - khoan Để cung cấp thơng tin đáp ứng cho việc lập báo cáo nghiên cứu khả thi, nhóm mỏ cần phải thăm dò đạt cấp trữ lượng 122 - Nhóm mỏ IV mỏ có cấu trúc địa chất phức tạp, thân khống có kích thước nhỏ kéo dài, quặng hóa gián đoạn theo đường phương hướng dốc, thành phần có ích phân bố không đồng khơng đồng Thuộc nhóm gồm thể dị ly mỏ paltin, kim cương có nguồn gốc magma, mạch ống nhỏ có nguồn gốc nhiệt dịch, ổ khoáng vật kim loại quý talc Thăm dị mỏ thuộc nhóm phức tạp khó khăn Cơng trình thăm dị chủ yếu cơng trình mỏ kết hợp với khoan từ cơng trình ngầm cơng trình khai đào mặt, cịn khoan từ mặt đất sử dụng Để cung cấp thơng tin đáp ứng cho việc lập báo cáo nghiên cứu khả thi, nhóm mỏ cần phải thăm dị đạt cấp trữ lượng 122 phạm vi dự kiến thiết kế khai thác Hầu hết điểm quặng thiếc khu vực nghiên cứu có quy mơ khơng lớn, hàm lượng thiếc đạt từ thấp đến trung bình, phân bố khơng tập trung Việc thăm dị điểm mỏ có triển vọng Suối Mai, Suối Bắc cần thiết giai đoạn tới Trong khu vực Quỳ Hợp, điểm quặng thiếc có cấu trúc địa chất phức tạp gồm nhiều hệ thống đứt gãy uốn nếp Thân quặng dạng thấu kính kéo dài khơng liên tục, kích thước nhỏ, chiều dày khơng ổn định hàm lượng biến đổi khơng Vì vậy, học viên cho điểm quặng thiếc vùng nghiên cứu thuộc nhóm mỏ thăm dị loại III Với nhóm mỏ này, trữ lượng thăm dò đạt cấp cao 122 b Xác lập mạng lưới thăm dò * Khái niệm mạng lưới thăm dò Mạng lưới thăm dò tập hợp khái niệm định hướng, hình dạng kích thước mạng mạng lưới thăm dị mặt phẳng dọc đới khống hóa 74 thân quặng nhằm đánh giá cách đắn nhất, hiệu đối tượng thăm dò * Các yếu tố ảnh hưởng đến mạng lưới thăm dị Hình dạng mạng lưới thăm dò chủ yếu ảnh hưởng đặc điểm địa chất mỏ, đặc điểm địa chất thân quặng, phương tiện kỹ thuật thăm dò Trong thực tế tồn hai phương thức bố trí cơng trình: - Bố trí theo mạng lưới hình học - Bố trí theo tuyến thăm dị + Bố trí cơng trình theo mạng lưới hình học + Mạng lưới hình vng: Mạng lưới hình vng sử dụng để thăm dò thân quặng nằm ngang dốc thoải có hình dáng đẳng thước bình đồ, đồng thời mức độ biến đổi thông số địa chất thân quặng theo hai phương trực giao xấp xỉ + Mạng lưới hình thoi: Mạng lưới hình thoi dạng cải tiến từ mạng hình chữ nhật áp dụng thân quặng nằm ngang dốc thoải Để thăm dị chi tiết giai đoạn trước, khơng cần đan dày cơng trình dạng tăng gấp đơi mà bố trí cơng trình vào trung tâm mạng hình chữ nhật + Mạng lưới hình tam giác đều: Mạng lưới D.A.Zenkop đề xướng năm 1935 áp dụng trường hợp chưa xác định rõ mức độ biến hóa theo hai phương trực giao Theo Zenkop mạng lưới tạo ba hệ thống mặt cắt cắt tạo nên ô mạng tam giác đều, đỉnh mạng bố trí cơng trình thăm dị Mạng lưới cho phép thành lập ba hệ thống mặt cắt có độ xác Theo mức độ chi tiết hóa cơng tác thăm dị địa chất hình dạng mạng lưới thăm dị chuyển đổi cho Trong giai đoạn đầu cơng tác thăm dị thường chưa làm sáng tỏ phương biến đổi lớn mỏ thân quặng nên mạng lưới hình vng áp dụng rộng rãi Ở giai đoạn mức độ biến đổi thông số nghiên cứu theo hai phương trực giao khác đan dày cách biến đổi mạng lưới hình vng thành hình chữ nhật Trong trường hợp khác chuyển từ mạng lưới hình chữ nhật thành hình vng hình thoi 75 Trong thực tế, đan dày mạng lưới theo phương thức: Thu ngắn khoảng cách cơng trình nửa, đan dày cơng trình theo kiểu hình phong bì biến đổi hình dạng mạng lưới Tùy thuộc vào kiểu mạng lưới phương thức đan dày mà lần đan dày mật độ cơng trình thăm dị người ta sử dụng hệ số đan dày (T) để diễn đạt mức độ đan dày mạng lưới Hệ số xác định theo mối quan hệ mật độ mạng lưới trước sau đan dày, xác định theo công thức: T  S0 S S n 1     const S1 S2 Sn (4.5) Trong đó: S0: diện tích mạng trước đan dày Sn: diện tích mạng thứ n sau đan dày + Bố trí cơng trình theo tuyến thăm dị Phương thức bố trí cơng trình theo tuyến thăm dò áp dụng chủ yếu thân quặng dạng mạch, dạng kéo dài theo đường phương nằm dốc đến dốc đứng Phương thức bố trí cho phép tạo hệ thống mặt cắt ngang thẳng đứng nằm ngang Khi định hướng mặt cắt thăm dò tương ứng phải định hướng theo phương biến đổi lớn thông số địa chất thân quặng để thể hình dạng, yếu tố nằm cấu trúc bên thân quặng, mối quan hệ quặng hóa với đá vây quanh Trong thực tế phương biến đổi lớn thân quặng thường trùng với phương chiều dày, vậy, đa số trường hợp tuyến thăm dị bố trí thẳng góc với đường phương đới thân quặng Khi đường phương thân quặng thay đổi đột ngột phương vị tuyến thăm dò thay đổi theo, tạo hệ mặt cắt khơng song song Để bố trí tuyến thăm dị cần lựa chọn tuyến trục song song với đường phương đới thân quặng, sau bố trí tuyến ngang vng góc với tuyến trục Trên tuyến ngang tùy thuộc vào điều kiện cụ thể mà sử dụng cơng trình hào, giếng nông để bắt thân quặng phần gần mặt, công trình khoan cơng trình ngầm để bắt thân quặng sâu Trong thực tế, thân quặng 76 thường có góc dốc thay đổi, cần đảm bảo khoảng cách cơng trình theo mặt cắt trục thân quặng * Dự kiến loại hình cơng trình, cách thức bố trí khoảng cách cơng trình theo nhóm mỏ xác lập - Cơng trình khai đào: mục đích sử dụng cơng trình dọn vết lộ, hào nhằm sáng tỏ phần lộ thân quặng gần mặt đất Việc lựa chọn cơng trình khai đào định cấu tạo địa chất khu mỏ, mức độ đá gốc tươi, chiều dày lớp phủ, địa hình độ bền vững đất đá Các cơng trình khai đào gồm: + Hào: thi công nghiên cứu thân quặng lộ trực tiếp mặt bị phủ lớp phủ mỏng Cơng trình hào cho phép xác định chiều dày thân quặng lấy mẫu để nghiên cứu chất lượng + Cơng trình dọn sạch: sử dụng mỏ lộ tốt bị phủ mỏng để xác định chiều dày thân quặng Số lượng công trình khai đào cần phù hợp với mục tiêu mức độ chi tiết cơng tác thăm dị - Cơng trình khoan: Thực tiễn cơng tác thăm dị cho thấy việc sử dụng cơng trình khoan cần thiết nhằm tránh rủi ro, gây lãng phí tiền q trình khai thác sau Các cơng trình khoan gồm: + Khoan thẳng đứng: sử dụng để thăm dị thân quặng nằm thoải đến tương đối dốc (< 500) + Khoan xiên: sử dụng để thăm dị thân quặng nằm dốc (> 500) Các thân quặng thiếc khu vực nghiên cứu chủ yếu dạng thấu kính, dạng mạch, nằm thoải đến tương đối dốc (khoảng 30 - 500), thăm dị cần lựa chọn cơng trình khai đào (hào, cơng trình dọn sạch) kết hợp với khoan thẳng đứng lấy mẫu lõi khoan liên tục Để lựa chọn mạng lưới thăm dò quặng thiếc vùng nghiên cứu, học viên vào định hướng mạng lưới cơng trình thăm dị Bộ Tài ngun Mơi trường tình hình địa chất, quặng hóa điểm quặng Đối với điểm quặng thiếc vùng nghiên cứu, mạng lưới cơng trình thăm dị đề xuất bảng 4.2 77 Bảng 4.2 Đề xuất mạng lưới cơng trình thăm dị quặng thiếc khu vực Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An Cấp trữ lượng 122 Loại cơng trình thăm dị khoan Nhóm mỏ III Theo đường phương Theo hướng dốc 50 - 100 50 - 100 Mạng lưới cơng trình thăm dị nêu định hướng, tùy thuộc vào tình hình cụ thể mà thay đổi cho phù hợp để nâng cao hiệu cơng tác thăm dị + u cầu cơng tác thăm dị Để đảm bảo việc nghiên cứu, đánh giá mỏ sắt đạt hiệu cao nhất, tránh lãng phí thực cơng tác thăm dị chưa hợp lý phải thực thật nghiêm túc, tuân thủ nguyên tắc (từ khái quát đến chi tiết, từ mặt đến sâu, từ thưa đến dày), công đoạn phải thực đầy đủ có chất lượng, mức độ nghiên cứu mỏ phải đảm bảo khả khai thác, sử dụng quặng hợp lý giải vấn đề bảo vệ môi trường + Yêu cầu sở địa hình cơng tác trắc địa Diện tích thiết kế thăm dò phải thực đồ địa hình với tỷ lệ tương ứng theo yêu cầu cơng tác thăm dị Bản đồ địa hình phải lập theo quy định hành công tác trắc địa thăm dị khống sản Tất cơng trình thăm dị phải xác định tọa độ, độ cao liên hệ mạng lưới tọa độ Quốc gia theo quy phạm trắc địa địa chất hành Tùy theo kích thước, mức độ phức tạp địa hình mỏ mục đích sử dụng, địa hình mỏ cần đo vẽ chi tiết tỷ lệ 1: 5.000 đến tỷ lệ 1:1.000, trường hợp cần thiết phải đo vẽ tỷ lệ 1: 500 + Yêu cầu kỹ thuật thăm dò Mức độ nghiên cứu địa chất mỏ cần đảm bảo làm sáng tỏ cấu trúc địa chất khu mỏ, yếu tố địa chất khống chế quặng hóa; phá hủy kiến tạo, đặc biệt phá hủy liên quan đến tạo quặng Tùy thuộc vào kích thước mức độ phức tạp mỏ mà lập đồ địa chất đồ thạch học tỷ lệ 1: 2.000 đến tỷ lệ 1:1.000 1: 500 78 Các cơng trình thăm dò phải đảm bảo khống chế hết chiều dày thân quặng thiếc phạm vi ranh giới thăm dò Để nghiên cứu chiều dày tầng phủ sử dụng đến phương pháp địa vật lý Việc thiết kế cơng trình thăm dị lựa chọn mạng lưới thăm dò phải xác định trường hợp cụ thể tùy thuộc vào đặc điểm địa chất, hình dạng kích thước thân quặng, điều kiện nằm, đặc điểm địa hình, mức độ ổn định chiều dày chất lượng đảm bảo nghiên cứu toàn diện tầng quặng Mạng lưới định hướng cơng trình thăm dò phải lựa chọn sở phân tích tài liệu địa chất, đối sánh với mỏ có điều kiện tương tự thăm dị khai thác Các cơng trình khoan phải đảm bảo tỷ lệ mẫu lõi khoan lấy cắt qua thân quặng khơng 80% Trong q trình khoan khơng sử dụng loại dung dịch có ảnh hưởng đến kết lấy phân tích mẫu Đối với cơng trình thăm dị, cơng trình khai thác, vết lộ tự nhiên nhân tạo vùng nghiên cứu phải thu thập tài liệu, thành lập thiết đồ theo quy định hành thể vị trí đồ địa hình Các đá biến đổi, đới phá hủy kiến tạo, độ nứt nẻ, đặc tính cường độ phong hóa diện tích thăm dị phải xác định đầy đủ Trong trình thăm dò cần nghiên cứu làm sáng tỏ điều kiện địa chất thủy văn - địa chất cơng trình để phục vụ khai thác mỏ sau + Yêu cầu công tác nghiên cứu chất lượng - Yêu cầu cơng tác lấy mẫu Tất cơng trình thăm dị thi cơng phải lấy mẫu Chủng loại số lượng mẫu phải phù hợp với mục đích nghiên cứu Mẫu hóa phải lấy cơng trình thăm dị, bao gồm: Mẫu rãnh: lấy cơng trình khai đào gặp quặng Mẫu lấy vng góc với vách trụ thân quặng Kích thước mẫu: 0,1m (rộng) x 0,05m (sâu) x 1m (dài) Chiều dài mẫu tùy thuộc chiều dày thân quặng, chiều dày thân quặng nhỏ theo tiêu tính trữ lượng, mức độ đồng quặng Mẫu lõi khoan: Mẫu lấy lõi khoan gặp quặng đá biến đổi chứa quặng Mẫu cưa đôi, nửa lưu, nửa gửi gia cơng phân tích 79 Mẫu thể trọng lớn: Mẫu lấy thân quặng đánh giá trữ lượng có quy mơ lớn, nhằm đánh giá thể trọng quặng nguyên khai để đối sánh với mẫu thể trọng nhỏ phịng Kích thước mẫu x x 1m Mẫu thể trọng nhỏ: Mẫu lấy thân quặng nhằm xác định độ ẩm thể trọng quặng ngun khai Trong cơng trình khai đào, mẫu lấy kích thước 10 x 10 x 10cm, cơng trình khoan, mẫu lõi khoan dài 10 - 20cm Mẫu lát mỏng: Nhằm xác định thành phần khoáng vật, cấu tạo, kiến trúc tên đá Mẫu lấy đại diện cho loại đá có mặt khu mỏ Mẫu lấy phân bố mặt theo chiều sâu Mẫu lấy đá gốc cịn tươi, kích thước lấy mẫu x x 4cm Mẫu khoáng tướng: Nhằm xác định thành phần khoáng vật quặng, kiến trúc, cấu tạo tổ hợp cộng sinh khoáng vật Mẫu lấy đại diện cho loại quặng có mặt khu mỏ Mẫu lấy phân bố cho thân quặng phân bố tương đối mặt sâu Mẫu lấy quặng gốc tươi, kích thước lấy mẫu x x 6cm - Yêu cầu phân tích mẫu Yêu cầu phân tích thành phần mẫu phải vào lĩnh vực, mục đích sử dụng Mẫu lát mỏng: Để xác định thành phần khoáng vật, cấu tạo, kiến trúc, tên đá Mẫu hố: Phân tích xác định hàm lượng phần trăm tiêu: Fe, Mn, P, S Mẫu khoáng tướng: Nhằm xác định thành phần khoáng vật, cấu tạo, kiến trúc quặng tổ hợp cộng sinh khoáng vật - Yêu cầu nghiên cứu chất lượng Chất lượng quặng cần nghiên cứu để làm sáng tỏ thành phần có ích, có hại khống sản chính; thành phần có ích kèm có - u cầu phân tích mẫu kiểm tra nội bộ, ngoại Độ tin cậy kết phân tích hóa học phải đánh giá phân tích kiểm tra nội bộ, ngoại trọng tài Quy trình lấy mẫu kiểm tra, số lượng mẫu kiểm tra, cách thức phân tích kiểm tra việc xử lý số liệu phân tích kiểm tra phải tuân thủ theo quy định hành + Yêu cầu công tác nghiên cứu điều kiện kỹ thuật khai thác 80 - Phải xác định sơ ranh giới khai trường, góc dốc sườn tầng, góc dốc bờ moong kết thúc khai thác, hệ số bóc khối lượng đất bóc, vị trí bãi thải - Phải xác định rõ ranh giới đá với quặng, dự kiến biện pháp bảo vệ tài nguyên khoáng sản bảo vệ môi trường + Yêu cầu công tác tính trữ lượng tài nguyên - Trữ lượng, tài nguyên quặng phải tính sở tiêu tính trữ lượng quan có thẩm quyền công nhận với mỏ cụ thể Trong tiêu tính trữ lượng phải quy định rõ lĩnh vực sử dụng, yêu cầu chất lượng nguyên liệu điều kiện kỹ thuật khai thác mỏ - Tùy theo quy mơ hình thái - kích thước thân quặng mà trữ lượng, tài nguyên tính sở đồ địa hình tỷ lệ 1:1.000 đến 1: 500 - Trữ lượng, tài nguyên quặng thiếc vùng nghiên cứu tính theo phương pháp khối địa chất Đá bóc quặng khơng đạt tiêu cơng nghiệp phạm vi tính trữ lượng phải tính thống kê riêng - Trữ lượng, tài nguyên quặng thiếc tính theo đơn vị tấn, khối lượng đá bóc đá khơng đạt tiêu có phạm vi tính trữ lượng tính theo đơn vị nghìn m3 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đề tài luận văn: “đánh giá tiềm tài nguyên định hướng cơng tác tìm kiếm, thăm dị quặng thiếc khu vực Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An” hoàn thành sở tổng hợp phân tích tài liệu điều tra địa chất khu vực, báo cáo chuyên đề tài liệu nghiên cứu tác giả Từ kết nghiên cứu cho phép học viên rút số kết luận sau: Khu vực Quỳ Hợp, Nghệ An có tiềm quặng thiếc với chất lượng tài nguyên khai thác, chế biến sử dụng ngành kinh tế quốc dân Đây nguồn lực có vai trị quan trọng cơng nghiệp khai khống vùng Tham gia vào cấu trúc địa chất chung vùng chủ yếu đá trầm tích lục nguyên phân nhịp hệ tầng Sông Cả, phân hệ tầng (O3-S1sc1), hệ tầng Bù Khạng (MP-1bk) Hệ tầng Sông Cả, phân hệ tầng (O3-S1sc1): Có thành phần thạch học gồm đá phiến thạch anh sericit - graphit, đá phiến thạch anh biotit, đá phiến sét Quặng thiếc gốc vùng nghiên cứu chủ yếu nằm hệ tầng Hệ tầng Bù Khạng (MP-1bk): Trong diện tích khu vực nghiên cứu lộ đá thuộc phân hệ tầng Bù Khạng Phân hệ tầng Bù Khạng (MP-1bk2) phân bố thành dải kéo dài theo phương đông đông bắc - tây tây nam Thành phần thạch học gồm đá phiến thạch anh - biotit, đá phiến thạch anh - biotit - graphit, đá phiến actinolit, đá phiến thạch anh - plagioclas - biotit - sericit nằm xen kẹp với lớp đá hoa Trong vùng nghiên cứu có mặt đá gabro, gabrodiaba phức hệ Núi Chúa (Ga/T3nc) phân bố thành chỏm nhỏ rải rác Các đá magma xuyên cắt, gây biến đổi đá hệ tầng Sông Cả (O3-S1sc), Hệ tầng Bù Khạng (MP-1bk) Đây yếu tố thuận lợi cho tạo quặng thiếc vùng Tuy nhiên, mức độ nghiên cứu hạn chế, chưa có sở xác định mối quan hệ chúng với quặng thiếc vùng 82 Trong vùng nghiên cứu tồn nhiều nếp uốn nhỏ Phần nhân nếp lõm thành tạo phân hệ tầng Sông Cả giữa, hai cánh thành tạo phân hệ tầng Sông Thiếc khu vực Quỳ Hợp có phân bố sau: + Thiếc sa khoáng phân bố thung lũng núi, tìm kiếm - thăm dị Tuy nhiên việc khai thác cịn gặp nhiều khó khăn đất canh tác ảnh hưởng lớn đến môi trường + Thiếc gốc biểu Suối Bắc, Suối Mai, Pan Lom - Ca Đoi, Piêng Căm, Bản Ngọc Các thân quặng kéo dài chủ yếu theo phương tây bắc - đơng nam có hình thái, kích thước, độ sâu nằm khác Ngoài thân quặng nằm gần mặt đất cịn có thân quặng ẩn dự đoán qua tài liệu địa vật lý Đây yếu tố định đến lựa chọn phương pháp thăm dò khai thác mỏ sau + Trên sở nghiên cứu thành phần vật chất, kiến trúc, cấu tạo đặc điểm phân bố, cho thấy quặng thiếc gốc có nguồn gốc nhiệt dịch thuộc thành hệ thach anh - sulfur - casiterit với kiểu khoáng thạch anh - turmalin - casiterit chứa sulfur, khống vật sulfur chủ yếu pyrit, arsenopyrit, thứ yếu pyrotin, chalcopyrit, galenit, spalerit Quặng dạng xâm tán, ổ, mạch, mạng mạch mạch lấp đầy Trong vùng nghiên cứu phân chia diện tích triển vọng cấp A, cấp B cấp C Vùng nghiên cứu có tiềm quặng thiếc Mỏ Suối Bắc tìm kiếm đánh giá đạt 16.960,2 Sn, khu Pan Lom – Ca Đoi tìm kiếm sơ đạt 3.724,94 Sn Các điểm quặng khác chưa xác định rõ triển vọng Thiếc gốc có biểu phong phú nhiều nơi, có triển vọng Suối Bắc Kiến nghị: Cần ưu tiên tiến hành thăm dò tiến tới khai thác quặng thiếc khu vực Suối Bắc, Suối Mai Các diện tích khác cần đầu tư nghiên cứu nhằm làm sáng tỏ đầy đủ tiềm tài nguyên quặng thiếc, đặc biệt cần ý quặng ẩn sâu 83 Tuy luận văn đạt mục tiêu nhiệm vụ đề ra, song điều kiện nghiên cứu cịn nhiều khó khăn hạn chế, thời gian hồn thành luận văn có hạn Vì vậy, luận văn cịn có vấn đề chưa giải triệt để, vấn đề tác giả tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện q trình cơng tác sau bảo vệ thành cơng luận văn Với tất lịng trân trọng biết ơn vô hạn, lần tác giả luận văn xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến PGS.TS Trần Bỉnh Chư, thầy mơn Khống sản mơn Tìm kiếm - Thăm dò, khoa Địa chất, khoa Sau đại học, chuyên gia bạn đồng nghiệp quan tâm giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài nguyên Môi trường, Công văn số 3006/BTNMT ngày 14/7/2006 mạng lưới định hướng cơng trình khống sản rắn Trần Công Bổng nnk, 2008, Báo cáo kết khảo sát xác định triển vọng quặng thiếc khu vực liên xã Châu Thành Châu Hồng, huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An Trần Quang Hồ nnk, 2004, Báo cáo kết thăm dị mỏ thiếc gốc Suối Bắc, xã Châu Thành Châu Hồng, huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An Lưu trữ Tổng cục Địa chất Khống sản Trần Quang Hồ nnk, 2005, Báo cáo kết thăm dò mỏ thiếc gốc Suối Bắc, thuộc xã Châu Thành Châu Hồng, huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An Nguyễn Văn Hồnh nnk, 1994 Báo cáo kết hiệu đính đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1:200.000 loạt tờ Bắc Trung Bộ Lưu trữ Tổng cục Địa chất Khoáng sản Lương Quang Khang, (2012), Bài giảng phương pháp xử lý thông tin địa chất, Hà Nội Lương Quang Khang nnk, 2011 Báo cáo kết thăm dò thiếc gốc khu vực Thung Pu Bò, huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An Lưu trữ Tổng cục Địa chất Khoáng sản Nguyễn Văn Lâm, Nguyễn Phương, (2009), Giáo trình tìm kiếm thăm dị mỏ khống sản rắn, Nhà xuất giao thông vận tải, Hà Nội Nguyễn Sỹ Nuy nnk, 2010, Báo cáo kết “Thăm dò quặng thiếc khu vực Thung Pu Bò, xã Châu Tiến, huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An 10 Nguyễn Sỹ Nuy nnk, 2011, Báo cáo kết thăm dò quặng thiếc gốc khu vực thuộc Suối Mai, xã Châu Thành, huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An ... ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN HUY TUẤN Đề tài: ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TÀI NGUYÊN VÀ ĐỊNH HƯỚNG CƠNG TÁC TÌM KIẾM THĂM DỊ QUẶNG THIẾC TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN QUỲ HỢP, TỈNH NGHỆ AN Chuyên ngành:... Chương - Đặc điểm địa chất quặng thiếc khu vực Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An Chương - Đánh giá tiềm tài nguyên định hướng công tác tìm kiếm, thăm dị thiếc khu vực khu vực Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An Kết luận kiến... - ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TÀI NGUN VÀ ĐỊNH HƯỚNG 65 CƠNG TÁC TÌM KIẾM, THĂM DÒ QUẶNG THIẾC KHU VỰC QUỲ HỢP, NGHỆ AN 4.1 Phân vùng triển vọng khoáng sản 65 4.2 Đánh giá tiềm tài nguyên quặng thiếc khu