Đặc điểm địa chất và các yếu tố khống chế quặng hoá nickel khu vực đông bắc mỏ bản phúc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT –––––––––––––––––––––––– NGUYỄN NGỌC HẢI ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÀ CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ QUẶNG HÓA NICKEL KHU VỰC ĐÔNG BẮC MỎ BẢN PHÚC Chuyên ngành: Địa chất khống sản thăm dị Mã số: 60.44.59 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC T.S Đinh Hữu Minh Hà Nội - 2013 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Ngọc Hải MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC ẢNH MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC 1.1 Khái quát vùng nghiên cứu 1.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực Tạ Khoa khu Đông Bắc mỏ Bản Phúc 1.3 Đặc điểm địa chất Khu vực Tạ Khoa 1.4 Đặc điểm cấu trúc - kiến tạo 31 1.5 Đặc điểm địa chất khu vực Đông Bắc mỏ Bản Phúc 34 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45 2.1 Cơ sở lý luận 45 2.2 Một số thuật ngữ sử dụng luận văn 50 2.3 Phân loại kiểu mỏ địa chất công nghiệp nickel giới Việt Nam 51 2.4 Các phƣơng pháp nghiên cứu 57 CHƢƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT QUẶNG HĨA NI – ĐƠNG BẮC 65 MỎ BẢN PHÚC 65 3.1 Quặng sulfur Ni – Cu đặc sít khu vực Suối Đán 65 3.2 Quặng sulfur xâm tán bên khối siêu mafic Bản Khoa 67 3.3 Đặc điểm biến đổi đá vây quanh thân quặng khu vực Đông Bắc mỏ Bản Phúc 70 CHƢƠNG 4: ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT QUẶNG NIKEL KHU VỰC ĐÔNG BẮC MỎ BẢN PHÚC 74 4.1 Đặc điểm thành phần vật chất quặng sulfur đặc sít 74 4.2 Đăc điểm thành phần vật chất quặng sulfur xâm tán 88 4.3 Đặc điểm cấu tạo, kiến trúc quặng khu Đông Bắc mỏ Bản Phúc 94 4.4 Tổ hợp cộng sinh khoáng vật 109 CHƢƠNG 5: CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ QUẶNG HĨA, TIỀN ĐỀ, DẤU HIỆU TÌM KIẾM VÀ DỰ BÁO TRIỂN VỌNG KHOÁNG SẢN NI 112 5.1 Các yếu tố khống chế quặng hóa 112 5.2 Tiền đề tìm kiếm 134 5.3 Dấu hiệu tìm kiếm 135 5.4 Tiềm quặng hóa Ni khu vực Đơng Bắc mỏ Bản Phúc 136 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 141 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 143 TÀI LIỆU THAM KHẢO 144 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Hàm lƣợng trung bình oxit nguyên tố đá magma khu vực Tạ Khoa 16 Bảng 2.1 Các khoáng vật cơng nghiệp nickel 49 Bảng 4.1 Thành phần khoáng vật quặng sulfur đặc sít khu Đơng Bắc mỏ Bản Phúc 74 Bảng 4.2 Hàm lƣợng số kim loại khống vật quặng quặng đặc sít 78 Bảng 4.3 Khoáng vật phi quặng thân quặng MSV khu vực Suối Đán 79 Bảng 4.4 Hàm lƣợng nguyên tố quặng sulfur đặc sít Suối Đán 82 Bảng 4.5 Hàm lƣợng kim loại quặng sulfur Ni-Cu đặc sít, phân tích ICP 85 Bảng 4.6 Thành phần khoáng vật sulfur quặng sulfur xâm tán olivinnit 89 Bảng 4.7 Hàm lƣợng số nguyên tố khoáng vật sulfur oxit thân quặng sulfur xâm tán 90 Bảng 4.8 Hàm lƣợng số kim loại quặng sulfur xâm tán đá siêu mafic Bản Phúc sở lấy hàm lƣợng biên 0.5% Ni 92 Bảng 4.9 Hàm lƣợng số kim loại quặng sulfur xâm tán đá siêu mafic Bản Khoa sở lấy hàm lƣợng biên 0.5% Ni 92 Bảng 4.10 Ma trận tƣơng quan số kim loại quặng sulfur xâm tán siêu mafic 93 Bảng 4.11 Thứ tự sinh thành tổ hợp cộng sinh khống vật quặng Nickel Khu Đơng bắc mỏ Bản Phúc 111 Bảng 5.1 Hàm lƣợng trung bình oxit nguyên tố chính, nguyên tố vết, nguyên tố đất nhóm platin đá siêu mafic khối Bản Khoa 116 Bảng 5.2 Hàm lƣợng Ni, Cu đá đunit khu vực Bản Khoa 118 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Vị trí vùng Tạ Khoa, Bắc Yên, Sơn La .4 Hình 1.2 Bản đồ Địa chất 1: 150000 14 Hình 1.3 Biểu đồ AFM phân chia loạt magma hệ tầng Viên Nam 17 Hình 1.4 Biểu đồ (TAS) phân loại gọi tên đá núi lửa hệ tầng Viên Nam 17 Hình 1.5 Biểu đồ FAM phân chia loạt magma hệ tầng Viên Nam 18 Hình 1.6 Biểu đồ phân chia loạt magma hệ tầng Viên Nam 18 Hình 1.7 Đƣờng phân bố nguyên tố đất (REE) đối sánh với Chondrit cho đá hệ tầng Viên Nam 18 Hình 1.8 Đƣờng phân bố nguyên tố vi lƣợng đối sánh với manti nguyên thủy cho đáhệ tầng Viên Nam 19 Hình 1.9 Biểu đồ Cr-Y phân định bazan hệ tầng Viên Nam 19 Hình 1.10 Các biểu đồ tƣơng quan MgO với kiềm, FeO, CaO, Al2O3 đá phun trào khu vực Tạ Khoa .20 Hình 1.11 Các biểu đồ tƣơng quan MgO với kiềm, TiO2, Cr2O3, SiO2 đá phun trào Viên nam 21 Hình 1.12 Biểu đồ A-S phân loại đá siêu mafic phức hệ Bản Xang 25 Hình 1.13 Biểu đồ (TAS biểu đồ kiểu Cox, 1989) để phân loại gọi tên đá xâm nhập phức hệ Bản Xang 26 Hình 1.14 Biểu đồ K2O-Na2O-CaO phân chia loạt magma phức hệ Bản Xang (theo Green Poldvart, 1958) 27 Hình 1.15 Biểu đồ AFM phân chia loạt magma phức hệ Bản Xang 27 Hình 1.16 Đƣờng phân bố nguyên tố đất (REE)đối sánh với cho đá phức hệ Bản Xang 28 Hình 1.17 Đƣờng phân bố nguyên tố vi lƣợngđối sánh với manti nguyên thủy cho đá phức hệ Bản Xang 28 Hình 1.18 Biểu đồ phân biệt kiểu granit theo tƣơng quan Na2O-K2O cho đá phức hệ Phia Bioc 30 Hình 1.19 Biểu đồ phân định đá granit cho đá phức hệ Phia Bioc .30 Hình 1.20 Vị trí vùng Tạ Khoa mối quan hệ với yếu tố cấu trúc lớn Tây Bắc Bộ 32 Hình 1.21 Sơ đồ địa chất khu vực Đông Bắc mỏ Bản Phúc .37 Hình 1.22 Mặt cắt tuyến 49700E khu vực Đông Bắc mỏ Bản Phúc 38 Hình 1.23 Biểu đồ tƣơng quan MgO với CaO, Cr2O3 Fe2O3 đá xâm nhập khu vực Tạ Khoa .44 Hình 3.1 Mặt cắt 50300E khu vực Suối Đán 66 Hình 3.2 Hiện tƣợng thân quặng Ni cắm đảo mặt cắt 51600E khu vực Suối Đán 67 Hình 3.3 Mặt cắt dọc thân xâm nhập Bản Khoa .69 Hình 3.4 Mặt cắt ngang tuyến 49700E khu vực Bản Khoa 69 Hình 4.1 Các biểu đồ tƣơng quan Ni-Pd; Ni-Co Khống hố Sulfur nickel Suối Đán 84 Hình 4.2 Các biểu đồ tƣơng quan S – Co, S- Cu, S – Nikhoáng hoá sulfur nickel Suối Đán 85 Hình 4.3 Sự khác sulfur đặc sít Bản Phúc Suối Đán biểu đồ tƣơng quan nguyên tố S, Co, Cu với Ni .86 Hình 4.4 Sự khác sulfur đặc sít Bản Phúc Suối Đán biểu đồ tƣơng quan nguyên tố Pt, Au, Pd với Ni 87 Hình 5.1 Bản đồ sinh khống miền bắc Việt Nam 112 Hình 5.2 Tiềm sinh quặng đá siêu mafic Bản Khoa (theo mơ hình A.I.Bogatrev) 116 Hình 5.3 Thân quặng xâm tán Bản Khoa nằm bám đáy khối siêu mafic Bản Khoa, quặng sulfur đặc sít nằm đới cắt siết bên cạnh khối 119 Hình 5.4 Mặt cắt 50550E Suối Đán, đai tremolit quặng sulfur đặc sít 122 Hình 5.5 Hình ảnh đứt gãy F4 cắt qua thân quặng sulfur đặc sít Suối Đán 129 Hình 5.6 Hiện tƣợng uốn nếp làm phức tạp thân quặng đặc sít Suối Đán 131 Hình 5.7 Sơ đồ trục dị thƣờng trƣờng chuyển mặt đất khu Bản Khoa 137 Hình 5.8 Sơ đồ trục dị thƣờng trƣờng chuyển mặt đất khu Suối Đán 138 Hình 5.9 Sơ đồ dị thƣờng địa hóa khu vực Suối Đán 139 Hình 5.10 Sơ đồ thể lỗ khoan gặp quặng khu vực Đông Bắc mỏ Bản Phúc 140 Hình 5.11 Mơ hình chiều thân quặng khu vực Đông Bắc mỏ Bản Phúc 140 DANH MỤC CÁC ẢNH Ảnh 1.1 Đá phiến thạch anh hai mica thuộc tập hệ tầng Nậm Sập khu vực gần cầu Tạ Khoa Ảnh 1.2 Đá phiến vôi tập hệ tầng Nậm Sập khu vực Đông Bắc mỏ Bản Phúc 10 Ảnh 1.3 Đá quarzit sọc dải gần khu vực Bản Chẹn 11 Ảnh 1.4 Thể siêu mafic (Mf) có quan hệ kiến tạo với đá trầm tích lục nguyên 23 Ảnh 1.5 Một đai mạch mafic (Mf) phức hệ Bản Xang xuyên cắt đá hệ tầng Nậm Sập khu vực thƣợng nguồn Suối Đán .23 Ảnh 1.6 Mạch pegmatit granit phức hệ Phia Bioc xuyên cắt đá phiến thạch anh felspat biotit silimanit-tập hệ tầng Nậm Sập .29 Ảnh 1.7 Mạch pegmatit granit-pha phức hệ Phia Bioc xuyên cắt gabrodiabas phức hệ Ba Vì 33 Ảnh 1.8 Trầm tích chứa vơi hệ tầng Nậm sập Tại khu vực nghiên cứu 36 Ảnh 1.9 Đứt gãy dọc Suối Đán có chứa đai Tremolit chứa sulfur Ni đặc sít 39 Ảnh 1.10 Mặt trƣợt đứt gãy F4 cắt qua thân quặng sulfur đặc sít thác Suối Đán 40 Ảnh 1.11 Đai tremolit chứa sulfur Ni lòng Suối Đán 41 Ảnh 1.12 Đai tremolit chứa sulfur Ni đặc sít khu vực nghiên cứu .42 Ảnh 1.13 Đai mafic phức hệ Bản Xang dạng thấu kính xuyên vào đá biến chất thƣợng nguồn Suối Đán .43 Ảnh 3.1 Hiện tƣợng serpentin hóa khối siêu mafic Bản Khoa, Đông Bắc mỏ Bản Phúc 71 Ảnh 3.2 Mẫu HN-02 Peridotit bị serpentin hóa 71 Ảnh 3.3 Các đaicơ bị trêmolit hóa khu vực Suối ĐánĐơng Bắc mỏ Bản Phúc .72 Ảnh 3.4 Đai tremolit Suối Đán .72 Ảnh 3.5 Mẫu SD_TH9 đai siêu mafic bị tremoit clorit hóa khu vực Suối Đán 73 Ảnh 3.6 Hiện tƣợng sừng hóa đá vây quanh thân quặng MSV khu vực Đông Bắc mỏ Bản Phúc 73 Ảnh 4.1 Quặng sulfur đặc sít 74 Ảnh 4.2 Penlandit xen pyrotin 75 Ảnh 4.3 Pentlandit + Pyrotin xen phi quặng 76 Ảnh 4.4 Chalcopyrit xen đám pyrotin bị biến đổi 77 Ảnh 4.5 Tổ hợp khoáng vật pyrotin, pentlandit, chalcopyrit quặng sulfur đặc sít 78 Ảnh 4.6 Các mảnh đai cơ, mảnh phiến bị biến đổi quặng sulfur đặc sít khu vực gần thác suối đán 79 Ảnh 4.7 Sulfur xâm tán đá đunit 88 Ảnh 4.8 Tổ hợp khoáng vật pyrotin-penlandit-chalcopyrit .91 Ảnh 4.9 Sulfur Ni cấu tạo đặc sít .95 Ảnh 4.10 Mẫu MS Sulfur Ni có cấu tạo đặc sít dƣới kính hiển vi phóng đại 50 lần 95 Ảnh 4.11 Thân sulfur Ni đặc sít có cấu tạo dăm kết đƣờng Bản Chạng khu Suối Đán 96 Ảnh 4.12 Cấu tạo dăm dƣới kính hiển vi phóng đại 40 lần 96 Ảnh 4.13 Cấu tạo xâm tán mạch cạnh quặng sulfur đặc sít lỗ khoan BPN0702 khu vực Suối Đán 97 Ảnh 4.14 Mẫu SDS Các khoáng vật chalcopyrit lấp đầy khe nứt phần rìa thân quặng đặc sít 97 Ảnh 4.15 Tổ hợp sulfur giàu Cu dạng mạch 98 Ảnh 4.16 Mẫu MSWB Pentlandit pyrotin, phần rìa quặng đặc sít 99 Ảnh 4.17 Cấu tạo xâm tán dày cạnh quặng sulfur đặc sít Suối Đán 100 Ảnh 4.18 Các khoáng chalcopyrit xâm tán phi quặng, melnhicovit dạng keo giả hình pyrotin 100 Ảnh 4.19 Mẫu SD03 Penlandit mọc ghép với số chalcopyrit 101 Ảnh 4.20 Mẫu SD07 Chalcopyrit dạng hạt nhỏ xâm tán phi quặng 101 Ảnh 4.21 Thân sulfur bị limonit hóa khu Suối Đán 102 Ảnh 4.22 Mẫu SD11 Các khoáng vật limonit dạng keo sợi dƣới kính (x40) 102 Ảnh 4.23 Tổ hợp cộng sinh pyrotin – pentlandit – chalcopyrit 103 Ảnh 4.24 Mẫu BP04 Chalcopyrit xen đám Pyrotin bị biến đổi 105 Ảnh 4.25 Cấu tạo da báo thân quặng sulfur xâm tán 105 Ảnh 4.26 Mẫu BP15 pentlandit xen pyrotin kiến trúc hạt tha hình (x60) 107 Ảnh 4.27 Mẫu BPN03 Pentlandit với riềm violarit 107 Ảnh 4.28 Mẫu MSEB Penlantdit pyrotin kiến trúc lamela 108 Ảnh 4.29 Mẫu MS04 Pentlandit pyrotin 108 Ảnh 5.1 Mẫu TH27 Đá dunit bị serpentin hóa Bản Khoa 115 Ảnh 5.2 Quặng sulfur xâm tán khối siêu mafic Bản Khoa 119 Ảnh 5.3 Mẫu SD-TH9 Peridotit bị tremolit chlorit hóa, chứa quặng hóa Ni 120 Ảnh 5.4 Mẫu DS5F2.Sulfur xâm tán đai tremolit 121 Ảnh 5.5 Các ổ sulfur đặc sít đai tremolit khu vực Suối Đán, lỗ khoan BP00-11 122 Ảnh 5.6 Các ổ sulfur đặc sít nằm lẫn với mảnh đai tremolit đƣờng Bản Chạng 123 Ảnh 5.7 Các đai cấu tạo budin có chứa sulfur Ni – Cu phân bố đới đới trƣợt cắt khu vực thác Suối Đán 124 Ảnh 5.8 Hiện tƣợng quặng sulfur đặc sít bị vị nhàu mạnh (lỗ khoan BP01-12) 125 Ảnh 5.9 Mẫu L7- TH3 Các khoáng vật bị siết ép kéo dài định hƣớng đai tremolit Suối Đán 126 Ảnh 5.10 Sulfur Ni lấp phân bố đới trƣợt trƣớc quặng lỗ khoan BPN05-02 127 Ảnh 5.11 Một phần thân quặng sulfur dạng đặc sít phân bố đới siết ép khu thác Suối Đán 127 130 Ảnh 5.15: Mặt trượt, gờ trượt đứt gãy cắt qua thân quặng đặc sít khu vực Suối Đán + Các nếp uốn: Tại khu vực nghiên cứu phát triển rộng rãi tỷ lệ quy mô khác nhau; vết lộ, chúng thƣờng tạo thành nếp uốn có hình thái thay đổi dạng nếp uốn song song nếp uốn tƣơng tự, cân xứng, vòm mở mặt trục gần thẳng đứng tới thẳng đứng (Ảnh 5.17, 5.18) Các nếp uốn thƣờng làm táiuốn nếp cấu trúc trƣớc nó, tạo nên giao thoa cấu trúc khu vực phức tạp làm biến dạng cấu tạo địa chất trƣớc (Ảnh 5.14, hình 5.6) Ảnh 5.14: Đới đứt gãy cắt qua làm biến dạng đá trầm tích biến chất vùng Đơng Bắc khối Bản Phúc 131 Hình 5.6.Hiện tượng uốn nếp làm phức tạp thân quặng đặc sít Suối Đán (Nguồn: Công ty TNHH mỏ Nikel Bản Phúc tài liệu thực địa Tác giả) Ảnh 5.17 Nếp uốn khu Đông Bắc mỏ Bản Phúc 132 Ảnh 5.18 Nếp uốn làm thay đổi nằm đá quanh thân quặng đặc sít khu thác Suối Đán Tổng kết lại phân bố tích tụ sulfur nickel khu vực Đông Bắc mỏ Bản Phúc khu vực Tạ Khoa thấy vấn đề sau - Thân quặng sulfur xâm tán phân bố đáy khối xâm nhập thể vỉa - Phần thấp khối vỉa xâm nhập có thấu kính sulfur đặc sít - Các đới cà nát, cắt siết, dập vỡ sát bên thân xâm nhập chứa xâm tán sulfur hay mạch sulfur đặc sít vi mạch sulfur giàu đồng - Các thân xâm nhập lớn, đới quặng nằm đới đứt gãy lớn nhƣ đứt gãy Chim Vàn – Cò Muồng Nhƣ đứt gãy, đới cà nát, cắt siết chạy sát khối xâm nhập siêu mafic có vai trị đƣờng dẫn, kênh phân phối cấu trúc thuận lợi để định vị thân quặng sulfur Ni.Nhƣng yếu tố làm thân quặng bị phức tạp cấu trúc kiến tạo sau quặng 133 5.1.2.1 Yếu tố thạch học địa tầng Thạch học - địa tầng đóng vai trị quan trọng q trình thành tạo mỏ nikel nói chung khu vực nghiên cứu nói riêng Thứ đá phiến mà thân xâm nhập khu vực nghiên cứu xâm nhập vào có chứa lƣợng 2-5% pyrit xâm tán đóng vai trị cung cấp thêm sulfur cho thân xâm nhập trình lên magma, tƣợng phân dị dung li tách sulfur xảy khối magma đạt trạng thái bão hòa sulfur Trạng thái bão hòa sulfur xảy cân không gian, nhiệt độ, áp suất, kết tinh khoáng vật tạo đá nhƣng có sulfur từ bên tham gia vào làm cho nồng độ sulfur tăng dẫn tới trạng thái bão hòa đƣa tới phân dị dung ly Thứ Khu vực nghiên cứu khu vực có hoạt động kiến tạo mạnh mẽ làm cho tập đá quarzit, phiến xen tập carbonat với cấu tạo phân lớp dễ bị dập vỡ thuận lợi cho thay thế, trao đổi, phân bố trình tạo quặng (ảnh 5.19) Trong khu vực nghiên cứu thân xâm nhập lớn thân quặng sulfur lớn thể tính chất chọn lựa rõ ràng, chúng thƣờng phân bố tập đá biến chất chứa carbonat, Bởi tập đá chứa carbonat với đặc điểm dễ vỡ dễ đồng hóa thuận lợi cho phát triển thành thân xâm nhập lớn tầng đá khác nhƣ quarzit Bản Mong, phiến phylit Sập Việt phân bố phía thân xâm nhập thƣờng nhỏ thân quặng mỏng Ảnh 5.19.Thân xâm nhập chứa quặng sulfur Ni đặc sít phân bố đá biến chất chứa vôi hệ tầng Nậm Sập 134 5.2 Tiền đề tìm kiếm 5.2.1 Tiền đề cấu trúc Đối với khống sản nội sinh cấu trúc - kiến tạo tiền đề tìm kiếm quan trọng gần nhƣ định hình thành thân khống Nhƣ phần trình bày tất thân quặng điểm khống hóa sulfur nickel khu vực nghiên cứu liên quan tới đứt gãy Chim Vàn - Cò Muồng đứt gãy nhánh hay đới cà nát chạy theo phƣơng tây bắc - nam đông nam đƣợc tài liệu địa vật lí trƣờng chuyển vạch đƣợc lỗ khoan xác minh Do đới cà nát cấu trúc tiềm tiền đề cấu trúc chứa thân xâm nhập chứa sulfur nickel Đới cấu trúc kéo dài từ Bản Khoa tới suối Tào, dài khoảng 5km 5.2.2 Tiền đề magma Mối liên quan đá magma siêu mafic với mỏ Ni - Cu đƣợc xác minh lý thuyết thực tế Tại Vùng nghiên cứu mối liên quan đƣợc chứng minh thân quặng sulfur Ni có nguồn gốc từ thân xâm nhập siêu mafic, với đặc điểm thạch hóa tƣơng tự nhƣ thân xâm nhập thể vỉa sulfur nickel đặc sít vùng Tạ Khoa Các thân xâm nhập phát triển thành chuỗi xâm nhập dọc theo đới cà nát đứt gãy Chim Vàn - Cò Muồng, đứt gãy dọc Suối Đán 5.2.3 Tiền đề địa tầng Các đá phiến vôi, quarzit, phiến sericit chứa sulfur xâm tán nguồn gốc trầm tích tiền đề tốt tạo thuận lợi cho phân dị dung ly Các đá thuộc tập hệ tầng nậm sập nơi có trầm tích chứa vơi thấu kính vơi có đặc tính lý thuận lợi cho thân xâm nhập phát triển rộng đới cà nát rộng đứt gãy qua.Bản Phúc ví dụ điển hình với tiền đề 135 5.3 Dấu hiệu tìm kiếm 5.3.1 Dấu hiệu trực tiếp Các vết lộ thân quặng: Là dấu hiệu trực tiếp thân quặng Sulfur Ni vùng Tại vùng nghiên kết công tác đo vẽ địa chất theo suối, đƣờng mòn theo tuyến phát loạt vết lộ quặng giúp cho việc bố trí cơng trình khống chế thân quặng Các diện phân bố tảng lăn: Đối với quặng Sulfur Ni tảng lăn mũ sắt, đá siêu mafic - mafic bị tremolit mảnh trầm tích bị sừng hóa dấu hiệu quan trọng để tìm kiếm thân quặng lộ trình địa chất Các vết lộ đới cà nát có thân xâm nhập chứa quặng hay khơng chứa quặng có phƣơng vị tƣơng tự nhƣ phƣơng vị cấu trúc chứa quặng chung vùng Tạ Khoa ( tây bắc - đông nam) dấu hiệu đáng lƣu ý 5.3.2 Các dấu hiệu gián tiếp 5.3.2.1 Dấu hiệu địa vật lý Do đặc điểm quặng sulfur nickel có đặc tính dẫn điện cao nằm bên hay bên cạnh thân xâm nhập siêu mafic - mafic có độ từ tính mạnh Hai đặc điểm từ tính độ dẫn điện cao đƣợc khai thác thành công phƣơng pháp địa vật lý từ trƣờng chuyền ( EM ) Trong khu vực đƣợc bay đo từ trƣờng chuyền mặt đất Những vị trí hội đủ dị thƣờng từ dị thƣờng trƣờng chuyển thƣờng liên quan tới sulfur đặc sít Khi có dị thƣờng từ mạnh liên quan tới thân xâm nhập siêu mafic chứa sulfur xâm tán Nhìn chung dị thƣờng từ trƣờng chuyển dấu hiệu tìm kiếm tốt thực tế dấu hiệu quan trọng hiệu cho cơng tác tìm kiếm thăm dị khu vực nghiên cứu 5.3.2.2 Dấu hiệu địa hóa Dấu hiệu địa hóa đƣợc khai thác cơng tác tìm kiếm sulfur nickel gồm phƣơng pháp địa hóa nguyên sinh địa hóa thứ sinh 136 Địa hóa nguyên sinh: Chủ yếu dựa vào việc phân tích hóa, so sánh đặc điểm thạch hóa khối xâm nhập với khối xâm nhập chứa quặng vùng Tạ Khoa Việc đối sánh dựa sở so sánh nguyên tố nguyên tố vết Địa hóa thứ sinh: Các vành phân tán địa hóa thƣờng bao quanh thân quặng Ni, dấu hiệu tìm kiếm thơng qua địa hóa thứ sinh gồm: Địa hóa bùn đáy địa hóa kim lƣợng đất, vào dị thƣờng địa hóa bùn đáy vạch đƣợc diện tích lƣu vực có tiềm nickel Căn vào dị thƣờng địa hóa kim lƣợng đất vạch đƣợc đới tiềm theo sƣờn núi Tổ hợp địa hóa thứ sinh áp dụng áp dụng tìm kiếm Ni, Cu, Co Do mối liên quan theo thống kê hệ số tƣơng quan (R) Ni với Cu cao > 0,7 nên vị trí mà có hai dị thƣờng Ni Cu trùng khẳng định tồn khống hóa sulfur nickel nằm dƣới lớp đất 5.4 Tiềm quặng hóa Ni khu vực Đông Bắc mỏ Bản Phúc 5.4.1 Tiềm quặng hóa đánh giá qua kết ĐVL 5.4.1.1 Khu vực Bản Khoa Ngoài khu Bản Phúc, khu vực Bản Khoa có dị thƣờng từ mạnh với bán kính 700m, phù hợp với khối xâm nhập siêu mafic Bản Khoa nhƣ phản ánh xu hƣớng chúc phía đơng khối Trên dị thƣờng từ có hai trục dị thƣờng trƣờng chuyển gồm EM9 phía nam EM10 phía bắc khối xâm nhập Các dị thƣờng chạy theo phƣơng tây tây bắc - đông đông nam, có cƣờng độ yếu Về phân bố dị thƣờng la dị thƣờng EM9 tƣơng tự nhƣ dị thƣờng EM1 liên quan trực tiếp mạch sulfur đặc sít mỏ Bản Phúc (Hình 5.7) Do thấy cƣờng độ yếu, nhƣng dị thƣờng có nhiều khả liên quan tới sulfur đặc sít dƣới sâu thuộc cánh nam khối xâm nhập Dị thƣờng EM9 cần đƣợc làm thêm đo đan dày EM khoan kiểm tra 137 Hình 5.7.Sơ đồ trục dị thường trường chuyển mặt đất khu Bản Khoa (Nguồn: Công ty TNHH mỏ Nikel Bản Phúc) 5.4.1.2 Khu vực Suối Đán Trong khu Suối Đán có hai dải dị thƣờng địa vật lý từ với cƣờng độ yếu, liên quan tới thân xâm nhập siêu mafic - mafic dạng thấu kính đai Đặc biệt có dị thƣờng trƣờng chuyển gồm EM8, EM10a, EM11, EM 12 EM7 Các dị thƣờng tạo thành đới dài 2,6 km chạy theo phƣơng tây tây bắc-đông đông nam dọc theo Suối Đán với chiều dài trung bình khoảng 700m, với cƣờng độ trung bình tới mạnh Dị thƣờng EM8, EM11 đƣợc xác định liên quan tới sulfur đặc sít chứa nickel Chúng đối tƣợng thăm dị Thơng qua dị thƣờng xác định đƣợc quy mơ thân quặng đặc sít khu vực Suối Đán dài khoảng 1000m (hình 5.8) 138 Hình 5.8.Sơ đồ trục dị thường trường chuyển mặt đất khu Suối Đán (Nguồn: Công ty TNHH mỏ Nikel Bản Phúc) 5.4.2 Tiềm quặng hóa qua kết địa hóa Kết lấy mẫu địa hóa kim lƣợng đất khu vựcĐông Bắc mỏ Bản Phúc khoanh đƣợc dải dị thƣờng dài gần 1500m rộng 50 - 100m liên quan đến đai chứa sulfur đặc sít, kết trùng với kết đo ĐVL trƣờng chuyển EM kết khoan kiểm tra (Hình 5.9) 139 Hình 5.9.Sơ đồ dị thường địa hóa khu vực Suối Đán (Nguồn: Công ty TNHH mỏ Nikel Bản Phúc tài liệu thực địa Tác giả) 5.4.3 Đánh giá tiềm quặng hóa qua kết khoan Dựa kết khoan từ năm 1963, lỗ khoan sau công ty Nikel Bản Phúc, với khối lƣợng Bản Khoa 10 lỗ khoan, Suối Đán 22 lỗ khoan, số lỗ khoan gặp quặng Bản Khoa 9/10 (90%), số lỗ khoan gặp quặng Suối Đán 15/22 (70%) (Hình 5.10) từ khống chế đƣợc thân quặng sulfur xâm tán Bản Khoa xuống độ sâu 250m với kích thƣớc theo hƣớng đông bắc, tây nam khoảng 300m, theo hƣớng đông nam khoảng 200m dày trung bình 15m, hàm lƣợng Ni trung bình 0.74%, Cu 0.09% trữ lƣợng dự kiến khoảng 3,0 triệu quặng sulfur xâm tán Khu vực Suối Đán cơng trình khoan khống chế thân quặng đặc sít đến độ sâu 350m với chiều dài thân quặng khoảng 1100m, dày trung bình 0,9 -1,0m hàm lƣợng trung bình 1,86% Ni; 0,65% Cu; 0,09% Co với trữ lƣợng sulfur đặc sít dự kiến khoảng 0.6 triệu quặng.(Hình 5.11) 140 Hình 5.10.Sơ đồ thể lỗ khoan gặp quặng khu vực Đông Bắc mỏ Bản Phúc (Nguồn: Công ty TNHH mỏ Nikel Bản Phúc tài liệu thực địa Tác giả) Thân quặng sulfur đặc sít Suối Đán Thân quặng sulfur xâm tán Bản Khoa Hình 5.12.Mơ hình chiều thân quặng khu vực Đơng Bắc mỏ Bản Phúc (Nguồn: Công ty TNHH mỏ Nikel Bản Phúc tài liệu thực địa Tác giả) 141 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Khu vực Đơng Bắc mỏ Bản Phúc khu vực có hoạt động địa chất phức tạp Nằm vị trí gần trung tâm vịm nhiệt rift Sơng Đà Trong khu vực nghiên cứu có đứt gãy lớn kèm theo đứt gãy phân nhánh tạo nên đới cà nát rộng thuận lợi cho magma siêu mafic - mafic tiêm nhập liên quan đến quặng hóa Ni Khu vực nghiên cứu có hai kiểu khống hố Ni gồm sufur đặc sít bên ngồi khối siêu mafic sulfur xâm tán nằm bên khối siêu mafic Thân quặng sulfur Ni đặc sít dạng ổ, mạch đai tremolit Suối Đán, thân quặng phân bố đới cắt siết dập vỡ dọc Suối Đán Thân quặng dài khoảng 1000m, chiều dày trung bình khoảng 1m, hàm lƣợng trung bình 1,86% Ni; 0,65% Cu; 0,09% Co, Phần cánh nằm thân quặng sulfur đặc sít thƣờng hay có đới xâm tán có mạch ngang nhỏ chứa thành phần sulfur tƣơng tự thân đặc sít có hàm lƣợng đồng cao Quặng sulfur đặc sít, có cấu tạo đặc sít, bán đặc sít, xâm tán dày, kiến trúc hạt tha hình, kiến trúc phân hủy dung dịch cứng.Thành phần khoáng vật quặng gồm chủ yếu pyrotin, pentlandit, chalcopyrit Các thân sulfur Ni xâm tán khối xâm nhập có chiều dài dao động từ 80-190m, rộng 50 -100m, chiều dày 15-20m, hàm lƣợng quặng trung bình nguyên tố thân quặng xâm tán Bản Khoa Ni: 0,74%, Cu: 0,093%, Co: 0,016% Quặng có cấu tạo xâm tán, kiến trúc hạt tha hình.Thành phần khống vật quặng chủ yếu pyrotin, pentlandit, chalcopyrit, magnetit Quặng Ni khu vực nghiên cứu đƣợc đặc trƣng tổ hợp cộng sinh khoáng vật hai thời kỳ tạo khống sau : Giai đoạn tạo khoáng giai đoạn I Thành phần khoáng vật giai đoạn chủ yếu pyrotin pentlandit Giai đoạn tạo khoáng giai đoạn II ứng với tổ hợp khoáng vật pentlandit chalcopyrit xâm tán pyrotin 142 Các yếu tố khống chế quặng hóa khu vực nghiên cứu thân xâm nhập magma siêu mafic, khối siêu mafic Bản Khoa lớn liên quan đến quặng sulfur xâm tán, đai tremolit Suối Đán liên quan đến quặng sulfur đặc sít, đứt gãy phƣơng tây bắc - đơng nam điển hình đứt gãy Chim Vàn - Cò Muồng, đới siết cắt dập vỡ dọc Suối Đán đóng vai trị đƣờng dẫn phân phối quặng hóa Ni khu vực nghiên cứu, đá phiến chứa vôi thuộc tập hệ tầng Nậm Sập môi trƣờng thuận lợi phân bố quặng hóa Ni Tiền đề magma tiền đề quan trọng liên quan đến quặng hóa Ni khu vực nghiên cứu Các dấu hiệu ĐVL, địa hóa, vết lộ thân quặng dấu hiệu trực tiếp dán tiếp có hiệu cao tìm kiếm quặng sulfur Ni khu vực nghiên cứu Kiến nghị + Từ tiền đề, dấu hiệu tìm kiếm cộng với việc triển khai cơng trình thăm dị Có thể đến kết luận khu vực Đơng Bắc mỏ Bản Phúc khu vực có triển vọng khống hóa Ni Tuy nhiên cần mở rộng khảo sát tìm kiếm thêm phía đơng nam đứt gãy dọc Suối Đán, đoạn giáp với Bản Nóng Ỏ + Đan dày thêm lỗ khoan sâu, đặc biệt khoan kiểm tra dị thƣờng ĐVL EM phía tây nam khối Bản Khoa + Khu vực nghiên cứu yếu tố magma đóng vai trị định việc cung cấp vật chất cho tạo khống Ni Vì cần khảo sát mở rộng để xác định phân bố đới khống chế, nhƣ phân bố magma toàn khu vực Tạ Khoa 143 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Đinh Hữu Minh, Nguyễn Ngọc Hải nnk (2006), “Báo cáo thăm dò mỏ Nikel – Bản Phúc”, Số N.6/3609 Trung tâm Lưu trữ Địa chất, Hà Nội 144 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Xuân Bao (1969), “Địa chất khoáng sản tờ Vạn Yên tỷ lệ 1:200.000”.Trung tâm Thông tin-Lưu trữ Địa chất, Hà Nội Trần Thanh Hải (2006), “Đặc điểm biến dạng kiến tạo khu vực Tạ Khoa mối liên quan với quặng hóa Đồng – Nickel”.Công ty TNHH Mỏ Nikel Bản Phúc.Hà Nội Trần Trọng Hoà nnk (2005),“Hoạt động magma nội mảng lãnh thổ Việt Nam khoáng sản liên quan”.Lưu trữ Viện Địa chất-Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, Hà Nội Lê Thanh Hựu (2008), “Địa chất khống sản nhóm tờ n Châu tỷ lệ 1:50.00”.Lưu trữ Trung tâm Thông tinLưu trữ Địa chất, Hà Nội Đinh Hữu Minh (2003), “Cấu trúc địa chất đặc điểm quặng hóa sulfur Nickel – Đồng mỏ Bản Phúc Sơn La” Luận án tiến sĩ - Thư viện đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Đinh Hữu Minh, Nguyễn Ngọc Hải nnk (2006),“Báo cáo thăm dị mỏ Nikel – Bản Phúc” Trung tâm Thơng tinLưu trữ Địa chất, Hà Nội Nguyễn Xuân Tùng (1963), “Một vài đóng góp để tìm hiểu khối siêu bazic Sơn La nham thạch vây quanh” Tập san địa chất, -196, Hà Nội Anthony Hall (1995), “Igneous Petrology”.Longman Group UK Limited, London, Australia C.M.Lesher (1989),“Komatite - associated nickel sulphide deposit”.Ore deposition associated with magmas, Review in Economic Geology, Cociety of Economic Geologists, pp 45 -96, Australia ... đủ địa chất, khống hóa yếu tố khống chế quặng hóa Nickel khu vực Đơng Bắc mỏ Bản Phúc Mục đích nghiên cứu Làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, đặc điểm phân bố, đặc điểm thành phần vật chất, yếu tố khống. .. tây hệ tầng Nậm Sập 1.5 Đặc điểm địa chất khu vực Đông Bắc mỏ Bản Phúc Khu vực Đông Bắc mỏ Bản Phúc nói riêng khu vực Tạ Khoa nói chung có điều kiện địa chất phức tạp, khu vực có phân bố nhiều thân... mỏ Bản Phúc 1.3 Đặc điểm địa chất Khu vực Tạ Khoa 1.4 Đặc điểm cấu trúc - kiến tạo 31 1.5 Đặc điểm địa chất khu vực Đông Bắc mỏ Bản Phúc 34 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ