Đặc điểm quặng hoá thiếc gốc vùng du long, tỉnh ninh thuận

bộ giáo dục đào tạo trờng đại học mỏ - địa chất NGUYễN MạNH HảI ĐặC ĐIểM QUặNG hóa THIếC GốC VùNG DU LONG, TỉNH NINH THUậN luận văn thạc Sỹ khoa học Hà nội - Năm 2011 giáo dục đào tạo trờng đại học mỏ - địa chất NGUYễN MạNH HảI ĐặC ĐIểM QUặNG HóA THIÕC GèC VïNG DU LONG, TØNH NINH THUËN Chuyên ngành: Địa chất khống sản thăm dị Mã số: 60.44.59 luận văn thạc Sỹ khoa học NGI HNG DN KHOA HC: PGS.TS NGUYN QUANG LUT Hà nội - Năm 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Tơi; số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố công trình Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2011 Tác giả Nguyễn Mạnh Hải MỤC LỤC - Trang bìa phụ - Lời cam đoan - Mục lục - Danh mục bảng - Danh mục hình vẽ - Danh mục ảnh MỞ ĐẦU CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÙNG DU LONG 1.1 Vị trí vùng nghiên cứu cấu trúc kiến tạo chung 1.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất khoáng sản vùng nghiên cứu 1.3 Khái quát địa tầng 1.4 Khái quát hoạt động magma xâm nhập 1.5 Khái quát đặc điểm cấu trúc, kiến tạo CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đặc điểm địa hoá khoáng vật học thiếc 2.2 Phân loại kiểu mỏ thiếc giới Việt Nam 2.3 Các thuật ngữ sử dụng luận văn 2.4 Các phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT QUẶNG HÓA THIẾC VÙNG DU LONG 3.1 Đặc điểm phân bố thân quặng 3.2 Đặc điểm hình thái cấu trúc thân quặng 3.3 Đặc điểm biến đổi nhiệt dịch cạnh mạch quặng CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT QUẶNG THIẾC GỐC VÙNG DU LONG 4.1 Đặc điểm thành phần khoáng vật quặng 4.2 Đặc điểm thành phần hoá học quặng 4.3 Đặc điểm bao thể thạch anh quặng 4.4 Thứ tự sinh thành tổ hợp cộng sinh khoáng vật quặng CHƯƠNG CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ QUẶNG HĨA, TIỀN ĐỀ VÀ CÁC DẤU HIỆU TÌM KIẾM 5.1 Yếu tố địa chất khống chế quặng 5.2 Nguồn gốc điều kiện thành tạo 5.3 Tiền đề dấu hiệu tìm kiếm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 12 13 15 19 24 30 35 37 39 43 53 54 60 71 74 75 79 90 91 96 98 99 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Bảng thống kê khoáng vật chứa thiếc 33 Bảng 2.2 Phân loại tụ khoáng thiếc theo X.X Smirnov 35 Bảng 2.3 Phân loại tụ khoáng thiếc theo H.F.G Hosking 35 Bảng 2.4 Các mỏ thiếc giới Việt Nam 36 Bảng 3.1 Kết phân tích ICP quặng thiếc khu Suối Giang 47 Bảng 3.2 Kết phân tích ICP quặng thiếc khu Tạp Lá 48 Bảng 4.1 Tổng hợp khoáng vật theo kết phân tích mẫu khống tướng 60 Bảng 4.2 Thống kê kết phân tíc mẫu ICP 71 Bảng 4.3 So sánh giá trị trung bình Sn W 72 Bảng 4.4 Hệ số tương quan nguyên tố 72 Bảng 4.5 Kết phân tích hấp thụ nguyên tử 73 Bảng 4.6 Tổng hợp kết phân tích mẫu bao thể 75 Bảng 4.7 Thứ tự sinh thành tổ hợp cộng sinh khoáng vật vùng Du Long 78 Bảng 5.1 Kết phân tích mẫu hóa silicat 87 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 3.1 Sơ đồ địa chất khoáng sản khu Suối Giang 46 Hình 3.2 Sơ đồ địa chất khống sản khu Tạp Lá 49 Hình 3.3 Sơ đồ địa chất khống sản khu Khe Đen 51 Hình 3.4 Sơ đồ địa chất khống sản khu Động Thơng 52 Hình 3.5 Điểm khảo sát SM.845 - Quặng hóa tập trung đới biến đổi greisen hóa dọc theo khe nứt nằm dốc 55 Hình 3.6 Hào H.3DS - Quặng hóa tập trung đới biến đổi greisen hóa dọc theo khe nứt nằm dốc 56 Hình 3.7 Hào H.101A - Thân quặng dạng ổ, chuỗi, thấu kính, nằm thoải 57 Hình 5.1 Biểu đồ tổng hợp lực ép (σ1) hướng bắc nam mơ hình tạo hệ thống đứt gãy khu Khe Đen 80 Hình 5.2 Biểu đồ tổng hợp lực ép (σ1) hướng tây bắc mơ hình tạo hệ thống đứt gãy khu Tạp Lá – Suối Giang 82 Hình 5.3 Đồ thị hoa hồng thân quặng vùng Du Long, vẽ theo khoảng 100 83 Hình 5.4 Đồ thị đẳng trị thân quặng khu Du Long, Ninh Thuận 83 Hình 5.5 Biểu đồ tương quan số kiềm (AI) số bão hòa nhôm (ASI) phân chia loạt magma (theo Manniar Piccolli, 1989) 87 Hình 5.6 Biểu đồ A-F-M phân chia loạt magma (theo Jensen&Pyke, 1982 Rickwood, 1989) 88 Hình 5.7 Biểu đồ tương quan Ba-Rb-Sr (theo Twist & Keeman, 1989) 88 Hình 5.8 Biểu đồ tương quan Na+ - Mg2+, K+ - Na+ (theo Sattran V., 1979) 89 Hình 5.9 Biểu đồ hợp phần nghiên cứu độ sâu bóc mịn phân đới đứng 93 Hình 5.10 Biểu đồ hợp phần nghiên cứu độ sâu bóc mịn phân đới dọc 94 DANH MỤC CÁC ẢNH Trang Ảnh 1.1 Đá phun trào andesit hệ tầng Đèo Bảo Lộc - vùng Du Long 16 Ảnh 1.2 Mạch aplit xuyên cắt đá phun trào ryolit hệ tầng Đơn Dương 19 Ảnh 1.3 Thung lũng Du Long 19 Ảnh 1.4 Điểm khảo sát V.1502 - đá mạch sẫm màu xuyên cắt granodiorit phức hệ Định Quán 20 Ảnh 1.5 Điểm khảo sát V.1505 - Các thể tù trầm tích hệ tầng La Ngà granodiorit phức hệ Định Quán 21 Ảnh 1.6 Điểm khảo sát V.0028 - Granitoid phức hệ Cà Ná lộ dạng kéo dài 23 Ảnh 1.7 Điểm khảo sát D.191 - Đai mạch thạch anh xuyên cắt granodiorit 24 Ảnh 1.8 Đá gốc bị phá huỷ mạnh mẽ vách dọc thượng nguồn Sông Vang 27 Ảnh 1.9 Lỗ khoan LK1 (tại độ sâu 27,5m 51,6m) - Đới cà nát, dập vỡ chứa khoáng vật quặng lỗ khoan 27 Ảnh 2.1 Tinh thể casiterit 32 Ảnh 2.2 Tinh thể Stannite 33 Ảnh 3.1 Hào H.5DS - Đá biến đổi greisen hoá phát triển chủ yếu dọc theo hệ thống khe nứt song song có góc dốc lớn 44 Ảnh 3.2 Hào H.101A - Đới biến đổi geisen hoá tập trung nơi giao hai hệ thống khe nứt, phát triển mạnh hệ thống khe nứt nằm thoải 44 Ảnh 3.3 Mẫu lát mỏng LK.21/2 – Nicol + Đá biến đổi greisen hoá yếu, muscovit dạng vảy nhỏ tỏa tia 58 Ảnh 3.4 Mẫu lát mỏng LK.12 – Nicol + Đá biến đổi greisen hoá mạnh (thạch anh – muscovit – sericit) 58 Ảnh 4.1 Mẫu LK.12TD - Pyrit dạng hạt tự hình bị biến đổi thứ sinh 61 Ảnh 4.2 Mẫu SM24 - Specularit dạng tỏa tia 62 Ảnh 4.3 Mẫu D.101 - Casiterit dạng hạt tự hình 63 Ảnh 4.4 Mẫu lát mỏng D101 - Song tinh casiterit nicol (-) (+) 64 Ảnh 4.5 Mẫu H.505 - Casiterit I xâm tán đá 65 Ảnh 4.6 Mẫu SM.845 - Tập hợp casiterit I xâm tán đá 65 Ảnh 4.7 Mẫu SM.1465 - Tập hợp casiterit II – specularit 66 Ảnh 4.8 Mẫu 1015 - Tập hợp casiterit II – hematit dạng vảy 66 Ảnh 4.9 Mẫu 563 - Wolfram xâm tán thạch anh 68 Ảnh 4.10 Mẫu H.505 - Tập hợp hematit dạng vảy – casiterit 69 Ảnh 4.11 Mẫu D.101 - Gơthit dạng riềm casiterit 69 Ảnh 4.12 Hình dạng bao thể 75 Ảnh 4.13 Mẫu D.101 - Casiterit hạt lớn tự hình xâm tán đá 76 Ảnh 4.14 Mẫu D.101 - Casiterit I tự hình xâm tán đá 77 Ảnh 4.15 Mẫu SM.845 – Casiterit hematit dạng vảy (specularit) 77 MỞ ĐẦU Vùng Du Long nằm phía bắc tỉnh Ninh Thuận, trải dài theo phương đông tây, thuộc huyện Thuận Bắc Bắc Ái, vùng nghiên cứu có diện tích khoảng 62,5 km2, nằm cách thị xã Phan Rang – Tháp Chàm chừng 30km phía bắc Diện tích vùng giới hạn theo tọa độ địa lý 110 46' 18'' ÷ 110 50' 03'' : vĩ độ bắc 1090 01' 02'' ÷ 1090 6' 34'' : kinh độ đơng Thuộc tờ đồ địa hình VN2000 tỷ lệ 1:50.000 số hiệu C-49-3-A, tờ Cam Ranh Đây vùng có cấu trúc địa chất phức tạp Khống sản có giá trị phát thiếc gốc, khoáng sản khác vắng mặt Tính cấp thiết luận văn Vùng Du Long thuộc phần rìa phía đơng đới sinh khống Đà Lạt, chiếm diện tích khơng lớn có cấu trúc địa chất phức tạp Trong báo cáo kết đo vẽ đồ, kết tìm kiếm khống sản liên quan đến vùng Du Long trước năm 2000 phát số biểu vành trọng sa casiterit diện tích sa khống khơng có triển vọng Các thân quặng thiếc gốc vùng chưa phát Quặng thiếc gốc vùng Du Long phát đầu năm 2001 Cho đến nay, chưa có cơng trình nghiên cứu có hệ thống quặng hóa thiếc vùng Du Long Các vấn đề như: đặc đặc điểm thành phần vật chất, mối liên quan quặng hoá thiếc với thành tạo địa chất, nguồn gốc điều kiện thành tạo chúng v.v chưa làm sáng tỏ Vấn đề đặt xác định đặc điểm quặng hoá thiếc, xác định yếu tố thuận lợi, tiền đề dấu hiệu tìm kiếm làm sở khoa học cho cơng tác tìm kiếm thăm dị khai thác; đồng thời làm định hướng cho tìm kiếm phát mỏ thiếc gốc có đặc điểm tương tự vùng Nam Trung Bộ nói riêng Việt Nam nói chung Chính đề tài luận văn về: “Đặc diểm quặng hoá thiếc gốc vùng Du Long, tỉnh Ninh Thuận” xuất phát từ đòi hỏi thực tế, nhằm đáp ứng phần yêu cầu cấp thiết sản xuất góp phần bổ sung lý luận cho khoa học địa chất mỏ quặng Mục tiêu luận văn Mục tiêu luận văn làm sáng tỏ đặc điểm thành phần vật chất, xác định yếu tố khống chế quặng hoá thiếc, tiền đề dấu hiệu tìm kiếm ; tạo sở khoa học cho việc tìm kiếm, dự báo, đánh giá triển vọng chúng vùng Du Long đề xuất số diện tích có tiền đề dấu hiệu tương tự Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu quặng thiếc thành tạo địa chất liên quan đến quặng hoá thiếc - Phạm vi nghiên cứu vùng Du Long, Ninh Thuận với diện tích khoảng 62,5 km2, thuộc phần rìa phía đơng đới sinh khống Đà Lạt Nhiệm vụ nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm phân bố, đặc điểm hình thái cấu trúc, mức độ tồn thân quặng; - Nghiên cứu giai đoạn tạo quặng, nhiệt độ thành tạo giai đoạn; Các dạng tồn quặng, thứ tự sinh thành tổ hợp cộng sinh khoáng vật - Nghiên cứu tượng biến đổi nhiệt dịch mối liên quan quặng hoá thiếc với biến đổi cạnh mạch - Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm địa chất- kiến trúc thành hệ địa chất có liên quan đến quặng thiếc Từ xác định yếu tố khống chế quặng hoá, rút quy luật phân bố quặng thiếc không gian theo thời gian - Xác lập tiền đề môi trường đá vây quanh, magma, cấu trúc thuận lợi cho tạo quặng; Các dấu hiệu trọng sa, địa hóa, địa vật lý liên quan đến quặng hóa; Dự báo tiềm quặng thiếc Các phương pháp nghiên cứu Các phương pháp sau sử dụng q trình hồn thành luận văn: - Phương pháp địa chất truyền thống: thu thập tài liệu, lộ trình khảo sát thực địa, tổng hợp xử lý tài liệu - Phương pháp trọng sa, địa hoá, địa vật lý tìm kiếm 87 hầu hết nằm trường granit sinh thiếc (hình 5.8) Trên biểu đồ Rb - Ba - Sr (theo Twist & Keeman, 1989) hầu hết mẫu nằm trường granitoid có liên quan với Sn - W – Mo (hình 5.7) Bảng 5.1: Kết phân tích hóa silicat T t Số hiệu mẫu Thành phần hóa học (%) Pha SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 FeO MgO CaO Na2O K2 O MnO MD.361 78,00 11,94 0,013 0,59 0,10 0,07 0,43 3,77 4,35 0,018 MD.407 76,98 12,65 0,088 0,43 0,07 0,37 0,43 3,62 4,74 0,007 MD.657 77,32 12,39 0,038 0,69 0,22 0,09 0,50 3,67 4,28 0,032 MD.0028 75,31 13,07 0,250 1,13 0,50 0,31 0,75 3,08 4,97 0,028 MD.602/1 76,84 12,70 0,110 0,81 0,03 0,14 0,15 3,55 4,29 0,027 MD.127/3 76,80 12,46 0,110 1,00 0,28 0,20 0,32 3,80 4,27 0,035 MD.0037 77,34 12,49 0,069 0,63 0,02 0,42 0,27 3,33 4,74 0,017 MD.0031/1 77,39 12,39 0,130 0,75 0,08 0,15 0,19 3,73 4,06 0,014 Tổng hợp lại nhận định quặng thiếc gốc vùng Du Long nguồn gốc với magma phức hệ Cà Ná, nói phức hệ Cà Ná phức hệ chứa thiếc Metaluminous Peraluminous Peralkaline (Metaluminous - trung bình nhơm; Peraluminous - bão hịa nhơm; Peralkaline - kiềm) Hình 5.5: Biểu đồ tương quan số kiềm (AI) số bão hịa nhơm (ASI) phân chia loạt magma (theo Manniar Piccolli, 1989) 88 Hình 5.6 : Biểu đồ A-F-M phân chia loạt magma (theo Jensen&Pyke, 1982 Rickwood, 1989) Hình 5.7: Biểu đồ tương quan Ba-Rb-Sr (theo Twist & Keeman, 1989) 89 Hình 5.8: Biểu đồ tương quan Na+ - Mg2+, K+ - Na+ (theo Sattran V., 1979) 5.1.3 Yếu tố thạch học địa tầng Về mặt địa tầng, vùng nghiên cứu có mặt trầm tích hệ tầng La Ngà, thành tạo phun trào hệ tầng Đơn Dương, Đèo Bảo Lộc Song chưa phát thân quặng thiếc đối tượng này, có vài kết phân tích hố thiếc cho thấy có biểu thiếc 0,02÷0,06% đá phun trào ryolit hệ tầng Đơn Dương Hàm lượng Sn đá hệ tầng Đơn Dương đạt 45-345ppm Trên biểu đồ tương quan Rb-Ba-Sr không rơi vào trường granitioid sinh thiếc [22] 90 Như suy yếu tố thuận lợi cấu trúc, đá phun trào hệ tầng Đơn Dương mơi trường thuận lợi để dung dịch quặng tập trung đạt hàm lượng công nghiệp Khối magma xâm nhập phức hệ Cà Ná xuyên lên gặp trầm tích phun trào thuộc hệ tầng Đơn Dương mở rộng thêm đứt gãy nhỏ, hệ thống khe nứt, thuận lợi cho dung dịch quặng lên gây biến đổi đá vây quanh 5.2 Nguồn gốc điều kiện thành tạo Từ kết phân tích thạch học, giã đãi, khống tướng, microsond, hóa quặng, đồng hóa bao thể, cho phép xác định tổ hợp cộng sinh khoáng vật quặng, nhiệt độ thành tạo nhận định nguồn gốc quặng Khối magma phức hệ Cà Ná nguội lạnh, thể tích co rút sinh khe nứt ban đầu (khe nứt nguyên sinh), khe nứt không chứa quặng Khi hoạt động kiến tạo xảy sau trình magma, chủ yếu đứt gãy, sinh hàng loạt khe nứt kiến tạo Dung dịch nhiệt dịch cịn sót lại sau magma phần đứt gãy sâu lên len lõi hệ thống khe nứt, đới dập vỡ gây biến chất trao đổi với đá vây quanh Khống hóa casiterit thành tạo từ hợp chất bay trình phá hủy hợp chất mang thiếc Tùy theo điều kiện địa chất, mức độ thay thế, tạo thân quặng có hình thái khác Cùng với đặc điểm : - Các tinh thể casiterit ổ thạch anh tự hình, hình tháp lăng trụ ngắn, kích thước 1÷5mm lớn - Trong đá biến đổi greisen, casiterit dạng hạt tha hình đến tự hình, độ hạt nhỏ, khơng đồng thường