Đặc điểm địa chất quặng hoá và thành phần vật chất quặng đất hiếm mỏ nam mậu xe lai châu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BÙI VĂN CHÍNH ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT QUẶNG HÓA VÀ THÀNH PHẦN VẬT CHẤT QUẶNG ĐẤT HIẾM MỎ NAM NẬM XE LAI CHÂU Chuyên ngành: Địa chất khống sản thăm dị Mã số: 60.44.59 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Quang Luật HÀ NỘI – NĂM 2012 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực Kết cuối chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2012 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Bùi Văn Chính MỤC LỤC - Phụ lục bìa - Lời cam đoan - Mục lục - Danh mục bảng - Danh mục hình vẽ - Danh mục ảnh MỞ ĐẦU CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHU MỎ ĐẤT HIẾM NAM NẬM XE Trang 14 1.1 Vị trí khu mỏ đất Nam Nậm Xe bình đồ cấu trúc khu vực 14 1.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất khoáng sản đất mỏ Nam Nậm Xe 16 1.3 Đặc điểm cấu trúc địa chất khu mỏ đất Nam Nậm Xe CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 Lịch sử nghiên cứu, tính chất công dụng đất 29 2.2 Đặc điểm địa hóa, khống vật học ngun tố đất 34 2.3 Các kiểu nguồn gốc công nghiệp mỏ đất giới Việt Nam 43 29 2.4 Tài nguyên đất hiếm, tình hình khai thác giới 57 2.5 Một số thuật ngữ sử dụng luận văn 58 2.6 Các phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT QUẶNG HÓA ĐẤT HIẾM KHU MỎ NAM NẬM XE 3.1 Đặc điểm phân bố thân quặng đất khu mỏ 60 63 63 Trang 3.2 Đặc điểm hình thái cấu trúc thân quặng đất 3.3 Đặc điểm kiểu biến đổi đá vây quanh thân quặng đất CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT QUẶNG ĐẤT HIẾM MỎ NAM NẬM XE 63 74 78 4.1 Đặc điểm thành phần khoáng vật quặng 78 4.2 Đặc điểm cấu tạo-kiến trúc quặng 89 4.3 Đặc điểm thành phần hóa học quặng CHƯƠNG CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ QUẶNG HÓA VÀ NGUỒN GỐC QUẶNG ĐẤT HIẾM KHU MỎ NAM NẬM XE 4.1.Các yếu tố địa chất khống chế tạo quặng 4.2 Một số ý kiến nguồn gốc điều kiện thành tạo quặng đất khu mỏ Nam Nậm xe 91 93 93 95 KẾT LUẬN 104 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Dự báo triển vọng quặng khu Bắc Nậm Xe 18 Bảng 1.2: Kết tính trữ lượng khu Bắc Nậm Xe 18 Bảng 2.1: Các nguyên tố đất bảng tuần hoàn 30 Bảng 2.2: Các nguyên tố đất đặc tính 31 Bảng 2.3: Các nguyên tố đất nhóm nặng nhóm nhẹ 32 Bảng 2.4: Phân nhóm nguyên tố đất 32 Bảng 2.5: Lĩnh vực sử dụng nguyên tố đất hỗn hợp 33 Bảng 2.6: Hàm lượng tương đối nguyên tố đất mặt trời hệ mặt trời (chuẩn hóa theo nguyên tử Si = 106) 35 Bảng 2.7: Phân bố nguyên tố đất đá thiên thạch, mặt trăng trái đất (ppm) 35 Bảng 2.8: Bảng khoáng vật đất chứa đất phổ biến 41 Bảng 2.9: Hàm lượng trung bình oxit đất quặng đất mỏ Kangankunde 49 Bảng 2.10: Sản lượng khai thác trữ lượng (tấn REO, số liệu năm 2009) 57 Bảng 2.11: Sản lượng đất hàng năm số nước giới 57 Bảng 3.1: Bảng tổng hợp trữ lượng cấp B+C1 khu Nam Nậm Xe 72 Bảng 3.2: Bảng tổng hợp tài nguyên cấp C2 khu Nam Nậm Xe 73 Bảng 4.1: Đặc trưng thống kê hàm lượng tổng oxit đất thân quặng khu mỏ Nam Nậm Xe 92 Bảng 5.1: Thứ tự thành tạo khu trung tâm 97 Bảng 5.2: Thứ tự thành tạo khu Bắc 97 Bảng 5.3: Thứ tự thành tạo khu Nam 98 Bảng 5.4: Thứ tự thành tạo khu mỏ Nậm Xe 98 Bảng 5.5: Thứ tự sinh thành tổ hợp cơng sinh khống vật quặng đất mỏ Nam Nậm Xe 102 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1: Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu bình đồ cấu trúc khu vực 15 Hình 1.2: Sơ đồ địa chất khoáng sản mỏ đất Nam Nậm Xe, xã Nậm Xe, huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu 21 Hình 2.1: Sơ đồ địa chất mỏ Bayan Obo 45 Hình 2.2 Mặt cắt qua thân quặng Chính (Main) Đơng (East) (Chao nnk.,1997) 46 Hình 2.3: Mặt cắt mỏ Mountain Pass 48 Hình 2.4: Mặt cắt mỏ đất laterit Mountain Weld 51 Hình 3.1: Sơ đồ địa chất và bố trí cơng trình thăm dị mỏ đất Nam Nậm Xe, xã Nậm Xe, huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu 64 Hình 3.2: Mặt cắt địa chất tuyến 01 mỏ đất Nam Nậm Xe, xã Nậm Xe, huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu 65 Hình 3.3: Mặt cắt địa chất tuyến 03 mỏ đất Nam Nậm Xe, xã Nậm Xe, huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu 66 Hình 3.4: Thân quặng phân nhánh hào 89-a 69 Hình 3.5: Thân quặng phân nhánh hào 175-c 70 Hình 3.6: Thân quặng 4a hợp lại thành hào 228 71 DANH MỤC CÁC ẢNH Trang Ảnh 2.1: Các oxyt đất : Prazeodim (1), Ceri (2), lantan (3), Neodim (4), Samari (5) Gadolini (6) 30 Ảnh 2.2: Một số khoáng vật đất mỏ đất Việt Nam 42 Ảnh 2.3: Vết lộ thân quặng magnetit đặc xít (mt) hematit (he) 46 Ảnh 2.4: Một số mẫu dùng để nghiên cứu khoáng tướng, thạch học lấy lỗ khoan thuộc mỏ Nam Nậm Xe 61 Ảnh 3.1: Thân quặng gặp lỗ khoan LK0101 độ sâu từ 25,8-28,1m 68 Ảnh 3.2: Thân quặng gặp lỗ khoan LK0103 độ sâu 40,041,0m 69 Ảnh 3.3: Mẫu LMK0007/22, Nicol + Tuf andesit (hoặc tuf andesitodacit) bị propylit hóa 76 Ảnh 3.4: Mẫu LMK0007/6, Nicol + Tuf bazan (hoặc tuf andesitobazan) bị propylit hóa 76 Ảnh 3.5: Mẫu LMK0808/4, Nicol + Tuf bazan bị propylit hóa bị mạch dolomit xuyên cắt 77 Ảnh 3.6: Mẫu LMK0007/1, Nicol+ Minet bị chlorit hóa, calcit hóa, albit hóa nhẹ 77 Ảnh 4.1: Mẫu KTK1111 Đất hạt tự hình, nửa tự hình tạo thành ổ khoáng vật tạo đá 82 Ảnh 4.2: Mẫu LMK0306, Nicol + Khoáng vật parisit thay thể calcit 82 Ảnh 4.3: Mẫu LMK0007/21, Nicol + Khoáng vật basnezit thay dolomit 83 Ảnh 4.4: Mẫu LMK2103, Nicol+ Barit tinh thể lớn, cắt khai, thành tạo sau lấp đầy chỗ trống 83 Ảnh 4.5: Mẫu KTK2103 Pyrit hạt tự hình, nửa tự hình xâm tán manhetit khống vật tạo đá 84 Ảnh 4.6: Mẫu KTK0808/1 Sphalerit hạt tha hình xâm tán manhetit khoáng vật tạo đá 84 Trang Ảnh 4.7: Mẫu KTK0710 Sphalerit thay pyrit khoáng vật tạo đá 85 Ảnh 4.8: Mẫu KTK 2302 Manhetit, pyrit, galenit tạo tập hợp xâm tán phi quặng 85 Ảnh 4.9: Mẫu KTK 0207/2 Manhetit, hematit hạt tha hình xâm tán khoáng vật tạo đá 86 Ảnh 4.10: Mẫu LMK0205, Nicol+ Calcit tinh thể lớn bị thay thể parisit 88 Ảnh 4.11: Mẫu LMK0007/21, Nicol + Dolomit tinh thể lớn bị thay thể khoáng vật basnezit 88 Ảnh 4.12: Mẫu LMK0306, Nicol + Thạch anh riêng lẻ mẫu quặng nghiên cứu 89 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện giới đất đánh giá loại khoáng sản chiến lược quan trọng đối quốc gia chúng sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt lĩnh vực công nghệ cao công nghiệp quốc phòng Trong luyện kim, pha trộn đất với khoáng sản khác tạo hợp kim đặc biệt, vừa nhẹ vừa bền, tăng sức chịu đựng điều kiện nhiệt độ, áp suất có độ bền học cao,… để chế tạo phận quan trọng máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ, lị phản ứng hạt nhân, radar, tơ … Trong ngành sản xuất thủy tinh, để chế tạo thiết bị quang học đặc biệt khơng thể khơng có đất Vật liệu dùng để chế tạo thiết bị điện tử, thiết bị tiếp xúc với tia độc hại,… cần đến đất Ngành hóa chất dùng đất làm chất xúc tác quy trình tổng hợp chất hữu cơ, oxyt hóa amoniac sản xuất axit sulfuric Việt Nam quốc gia có tiềm đất Từ năm 1958 Nhà nước đầu tư cho cơng tác khảo sát, tìm kiếm, đánh giá đất nhiều nơi với mức độ khác Kết cơng tác tìm kiếm đánh giá phát nhiều mỏ, điểm quặng, có mỏ đất Nam Nậm Xe thuộc huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu Tuy nhiên, cơng trình nghiên cứu đất trước chủ yếu đánh giá tài nguyên trữ lượng mỏ mà chưa trọng quan tâm đến thành phần vật chất quặng Để giải vấn đề tồn trên, học viên chọn đề tài “Đặc điểm địa chất quặng hóa thành phần vật chất quặng đất mỏ Nam Nậm Xe, Lai Châu” 10 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài luận văn 2.1 Mục tiêu Đề tài luận văn có mục tiêu làm sáng tỏ đặc điểm địa chất quặng hóa thành phần vật chất quặng đất mỏ Nam Nậm Xe, tạo sở khoa học cho việc nghiên cứu điều kiện thành tạo đạo cơng tác tìm kiếm-thăm dị quặng đất khu mỏ 2.2 Nhiệm vụ Để đạt mục tiêu trên, luận văn tập trung giải nhiệm vụ sau: + Thu thập, nghiên cứu tài liệu có liên quan đến cấu trúc địa chất khu mỏ quặng đất mỏ Nam Nậm Xe + Tổng hợp, xử lý tài liệu nhằm làm sáng tỏ đặc điểm địa chất khu mỏ, đặc điểm địa chất quặng hóa đất khu mỏ Nam Nậm Xe + Nghiên cứu điều kiện địa chất tạo quặng, đặc điểm thành phần vật chất quặng đất hiếm, tổ hợp cộng sinh khoáng vật (THCSKV) bền vững đặc trưng cho kiểu quặng đất khu mỏ + Nghiên cứu yếu tố địa chất khống chế quặng hóa đất Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: quặng đất - Phạm vi nghiên cứu: mỏ Nam Nậm Xe thuộc địa phận xã Nậm Xe, huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm địa chất liên quan đến quặng hóa đất khu mỏ Nam Nậm Xe - Làm rõ đặc điểm phân bố, cấu trúc thân quặng đất khu mỏ Nam Nậm Xe - Nghiên cứu đặc điểm hình thái thân quặng, nằm đặc điểm biến đổi thân quặng, đá vây quanh quặng đất khu mỏ 95 vùng phát triển phong phú hệ thống đứt gãy theo phương Đông - Tây Đông Bắc - Tây Nam, đứt gãy thường có góc dốc lớn Dọc theo đứt gãy thường gặp đai mạch orthophyr - Các hệ thống khe nứt phát triển dày đặc loại đá, phổ biến hệ thống theo phương tây bắc Đây hệ thống chi phối phân bố mạch quặng đất vùng Hệ thống khe nứt thoải có hướng cắm phía tây, chúng có vai trị định vị cho việc hình thành đaicơ đá mạch xpexactit, sau đaicơ minet cuối mạch quặng Trên bình đồ cấu trúc cho thấy chúng có mối quan hệ gần gũi khơng gian suy đốn khu vực xảy nhiều pha hoạt động kiến tạo dẫn đến tái hoạt động mở rộng khe nứt tây bắc – đông nam tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển tích tụ dung dịch nhiệt dịch chứa khống hóa, tập trung đới khe nứt, đới dập vỡ cà nát có phương phát triển 5.2 Một số ý kiến nguồn gốc điều kiện thành tạo quặng đất khu mỏ Nam Nậm Xe Việc nghiên cứu điều kiện thành tạo nguồn gốc quặng đất hiểm khu mỏ Nam Nâm Xe đề cập đến số cơng trình nghiên cứu trước Tuy nhiên, kết luận đưa chưa thống nhất, quan điểm có luận chứng thuyết phục Sau vài ý kiến nguồn gốc điều kiện thành tạo mỏ Nậm Xe có mỏ Nam Nậm Xe Theo I Ia Vlasov Nguyễn Cao Sơn “Báo cáo kết cơng tác tìm kiếm – thăm dò mỏ đất Nậm Xe” Các tác giả cho mỏ đất Nậm Xe thuộc loại hình mỏ carbonatit xác định quặng thành tạo kết trình biến chất trao đổi – thủy nhiệt có liên quan chặt chẽ đến thể xâm nhập kiềm thuộc phức hệ Nậm xe – Tam đường tuổi 96 Paleogen[27] Các tác giả chia mỏ làm khu khác (carbonatit trung tâm, khu bắc, khu nam) với trình thành tạo trải qua giai đoạn + Giai đoạn 1: hình thành thân carbonatit trung tâm sau thân carbonatit khu bắc hình thành vào cuối thời kỳ Trong giai đoạn đầu hình thành thân carbonatit trung tâm chủ yếu là thể calxit với egirin, amfibol, flogopit chiếm tới 80-85% khối carbonatit Ở khu Bắc chiếm tới 60 -80% khối carbonatit, dung dịch có chứa nhiều nguyên tố: titan, phosphor, niobi, tantan, uran nguyên tố đất số lượng chúng khơng đủ lơn thể hình thành khống vật mà chủ yếu dạng tạp chất Còn khu Nam giai đoạn hình thành hệ thống khư nứt + Giai đoạn 2: thân carbonatit tiếp tục thành tạo khu trung tâm khu Bắc Ở khu trung tâm, với phát triển không lớn (không lớn 5-8% khối lượng carbonat) ftocarbonat đất - parizit carbonat ngậm nước đất calcioankilit tengerit có mối liên quan nguồn gốc với hệ thứ hai carbonat tạo nên xâm tán hạt nhỏ tích tụ vi mạch cắt qua thể carbonatit Ở khu bắc với tăng cao khoáng vật carbonat đất hình thành lên hàng loạt thân biến chất trao đổi phức tạp dạng mạch dạng thấu kính, phân bố đới đá hoa Các khe nứt khu Nam thành tạo khoảng phân chia thời kỳ thứ hoạt động nhiệt dịch với xâm vào phần dung dịch thuộc thời kỳ thứ hai, dung dịch làm giàu bari, xtronxi, đất hiếm, calci flor Chúng dẫn đến thành tạo mạch baritcarbonat Trên khu Nam đá phun trào tạo lấp đầy khe nứt mạch barit-calcit-parizit với thành phần tương đối đơn giản 97 Với chồng lên nhiệt dịch thời kỳ thứ hai lên thời kỳ thứ nhất, tạo carbonatit phức tạp, có nhiều hợp phần + Gai đoan 3: cuối thời kỳ thứ ba sulfur đưa đến, chồng lên thể đá hình thành sớm Tổng hợp trình thành tạo thời kỳ thể Bảng 5.1, 5.2, 5.3 5.4 Khoáng vật Carbonat Ca, Sr Carbonat đất Egirin Amfibol kiềm Biotit Thạch anh Felspat Apatit Granat Piroclo Barit Fluorit Magnetit Sulfur Khoáng vật Amfibol Flogopit Carbonat Ca, Ba Carbonat TR Felspat Thạch anh Apatit Bảng 5.1: Thứ tự thành tạo khu trung tâm Thế hệ I Thế hệ II Thế hệ III Bảng 5.2: Thứ tự thành tạo khu Bắc Thế hệ I Thế hệ II Thế hệ III 98 Khoáng vật Thế hệ I Thế hệ II Thế hệ III Piroclo Magnetit Barit Fluorit Sulfur Bảng 5.3: Thứ tự thành tạo khu Nam Thế hệ thứ II Khoáng vật Thế hệ thứ III Tinh thể lớn Barit Hạt lớn Calcit, dolomit Hạt nhỏ Hạt nhỏ Carbonat đất Thạch anh Felspat kali Flogopit Fluorit Magnetit Pyrit Sulfur Pyrit khác Bảng 5.4: Thứ tự thành tạo khu mỏ Nậm Xe Thế hệ I Thân trung tâm Khu Bắc Khu Nam Thế hệ II Thế hệ III 99 Theo Đinh Văn Diễn báo cáo “ Những đặc điểm phân bố thành phần vật chất quặng đất - phóng xạ mỏ Nậm Xe triển vọng chúng vùng tây Hoàng Liên Sơn” thì: mỏ đất Nậm Xe sản phẩm trình biến chất trao đổi kiềm thủy nhiệt lấp đầy có liên quan cộng sinh với thân xâm nhập nhỏ thành phần kiềm thuộc phức hệ Nậm xe – Tam đường xếp mỏ Nậm Xe vào nhóm loại hình nguồn gốc khí hóa – nhiệt dịch trao đổi lấp đầy [7] Những sở chủ yếu ông là: + Sự phân bố trùng hợp không gian vị trí địa kiến tạo quặng hóa thân xâm nhập nhỏ thành phần kiềm với loại đá mạch đặc trưng kèm Qua phân tích hóa, quang phổ khoáng thạch gặp nhiều khoáng vật đặc trưng như: octit, sphen, ziricon, monazit, fluorit; loại nguyên tố như: Zr, Ba, Sr, Nb, Mo nguyên tố đất (La, Y, Yb…) với hàm lượng tăng cao đá xâm nhập số đá mạch thuộc phức hệ Nậm xe – Tam đường tương tự khoáng vật nguyên tố quặng mỏ Nậm Xe Qua phân tích tuổi tuyệt đối xác định được, tuổi đá xâm nhập kiềm quặng hóa tương đối gần gũi – Paleogen + Trong vùng mỏ phát triển mạnh mẽ tương biến chất trao đổi kiềm sau magma như: microlin hóa, anbit hóa, egirin hóa, biotit hóa, flogopit hóa…có loại đá trở thành biến chất trao đổi đặc trưng + Quặng hóa tập trung chủ yếu hai kiểu hình thái: thân quặng kiểu dạng ổ, dạng thấu kính nhỏ, phân bố đới biến chất trao đổi mạnh mẽ đá carbonat Trong quặng thành tạo biến chất trao đổi có kết hợp cộng sinh chặt chẽ biểu rõ nguồn gốc quặng trình biến chất trao đổi tạo thành Và kiểu dạng mạch lấp đầy khe nứt kiến tạo chia 100 cắt đá phun trào bazơ, đá carbonat đá phiến sét – silic với tượng biến đổi nhiệt dịch cạnh mạch mạnh mẽ + Thành phần vật chất đặc điểm cấu tạo kiến trúc quặng đặc trưng cho quặng hóa nội sinh kiểu biến chất trao đổi – thủy nhiệt Ơng cho rằng: q trình quặng hóa gồm hai thời kỳ tương đối rõ rệt: thời kỳ biến chất trao đổi thời kỳ thủy nhiệt lấp đầy Mỗi thời kỳ gồm nhiều giai đoạn khác Nếu xét chế điều kiện hóa – lý q trình hai thời kỳ có đặc điểm riêng biệt, chúng không tách rời cách tuần tự, mạch lạc điểm không gian Rõ ràng nghiên cứu tác giả cho toàn vùng mỏ Nậm Xe Nhưng kết cho thấy tập trung nghiên cứu phần mỏ Bắc Nậm Xe chính, cịn mỏ Nam Nậm Xe tác giả có nói sơ lược loại hình nhiệt dịch lấp đầy Kết hợp tất cơng trình nghiên cứu trước với kết nghiên cứu học viên có nhận định sau: - Về nguồn gốc mỏ: mỏ đất Nam Nậm Xe có nguồn gốc nhiệt dịch sâu (nhiệt dịch pluton) có carbonat cộng sinh Điều thể số đặc điểm sau: + Thân quặng tồn dạng mạch phân bố song song với theo hệ thống khe nứt tây bắc – đông nam Dạng thân quặng điển hình cho loại hình mỏ nhiệt dịch + Các mạch quặng có quan hệ gần cộng sinh với đá mạch minet có thành phần kiềm Chúng sản phẩm phức hệ Pusamcap + Sự phát triển rộng rãi đai đá mạch khu mỏ: bao gồm đai trước quặng (xpexactit, minet) đai sau quặng (porphyr thạch anh) 101 + Quá trình trao đổi thay thể xảy mạnh mẽ đá vây quanh thân quặng xảy mạch quặng Chúng thuộc dạng thay thể trao đổi callcit dolomit thực dạng propylit hóa đặc trưng + Tính phân đới thân quặng thể rõ rệt: phần trung tâm mạch quặng chính, sang hai bên đá biến đổi màu đen, hạt mịn xa đá màu xanh lục hạt thô + Về đặc điểm thành phần khoáng vật, thứ tự sinh thành tổ hợp cơng sinh khống vật cấu tạo kiến trúc quặng đặc trưng cho loại hình mỏ nhiệt dịch sâu có carbonat cộng sinh - Điều kiện thành tạo quặng: tổng hợp kết nghiên cứu đặc điểm địa chất quặng hóa, biến đổi đá vây quanh, đặc điểm thành phần vật chất cấu tạo kiến trúc tổ hợp cộng sinh khống vật nhận định rằng: quặng đất khu mỏ thành tạo trình trao đổi thay lấp đầy khe nứt dung dịch nhiệt dịch tách từ khối magma kiềm thuộc phức hệ Pusamcap Như trình tạo quặng gồm hai thời kỳ tương đối rõ rệt: thời kỳ trao đổi thay dung dịch nhiệt dịch thời kỳ dung dịch nhiệt dịch lấp đầy theo khe nứt tạo quặng Nếu xét chế điều kiện hóa lý thời kỳ có đặc điểm riêng biệt, chúng khơng tách rời trình tạo quặng + Thời kỳ trao đổi thay dung dịch nhiệt dịch: sau thân xâm nhập kiềm số loại đá mạch tạo thành dòng dung dịch chứa nguyên tố kiềm nguyên tố tạo quặng lên theo đới đứt gãy kiến tạo sau tiếp xúc với đá vây quanh xảy tượng trao đổi dung dịch nhiệt dịch kiềm đá vây quanh Tại trình trao đổi q trình kiềm hóa sau dần dung dịch kiềm kết tinh gần hết trình lại trở thành tính axit Qúa trình trao đổi nhiệt dịch biểu xuất hàng loạt khoáng vật quặng thay khoáng vật cacbonat 102 nguyên sinh khoáng vật khác Kết thúc giai đoạn thường xuất hiện tượng biến đổi thạch anh hóa, sulfua hóa đánh dấu kết thúc trình trao đổi thay cacbonat Giai đoạn dung dịch sau magma bị nghèo hóa điều kiện hóa lý thay đổi, nhiệt độ áp suất giảm làm cho dung dịch bị yếu có đủ khả chèn lấp vào khe nứt xuất giai đoạn sau để tạo mạch quặng nghèo chuyển sang giai đoạn + Thời kỳ nhiệt dịch lấp đầy: phần Nam Nậm Xe thời kỳ phát triển mạnh phần Bắc Thời kỳ chia làm hai giai đoạn - Giai đoạn tạo quặng nhiệt dịch lấp đầy: giai đoạn dòng nhiệt dịch vào khe nứt kiến tạo lấp đầy chúng tạo mạch quặng - Giai đoạn sau: sau tạo quặng dung dịch nhiệt dịch tiếp tục lên với thành phần nghèo hoạt tính yếu vào khe nứt nhỏ tạo mạch quặng khoáng vật sulfua galenit, sphalerit kết thúc trình mạch calcit muộn xuyên cắt vào toàn khống vật có trước Tổng hợp tất thời kỳ thể Bảng 5.5 Bảng 5.5: Thứ tự sinh thành tổ hợp cộng sinh khoáng vật quặng đất mỏ Nam Nậm Xe Thời kỳ tạo NHIỆT DỊCH NGOẠI SINH khoáng Giai đoạn Giai đoạn trao đổi dung dịch Giai đoạn lấp đầy khe nứt, tạo khoáng nhiệt dịch lỗ hổng Tổ hợp Thạch anh-Pyrit- Thạch anh-calcit-barit- cộng sinh chalcopyrit-manhetit-đất pyrit-chalcopyrit-đất hiếm- khoáng vật hiếm-galenit galenit-sphalerit Gơtit 103 Thời kỳ tạo NHIỆT DỊCH NGOẠI SINH khoáng Thạch anh Calcit Pyrit Manhetit Hematit Đất Chalcopyrit Galenit Sphalerit Gơtit Cấu tạo quặng đặc xâm tán, mạch, mạng ổ, dải mạch trưng Kiến trúc quặng đặc trưng Hạt tha hình, gặm mịn thay ổ, lỗ hổng Hạt tha hình, hạt nửa tự Keo, hạt giả hình, hạt tự hình, hạt kéo hình, hạt tàn dài, dư Biến đổi nhiệt dịch Propylit hóa, anbit hóa, clorit hóa, sericit hố, đá vây clorit hóa, sericit hố cacbonat hóa quanh Ghi chú: Khống vật chủ yếu Khống vật thứ yếu Khống vật gặp 104 KẾT LUẬN Mỏ đất Nam Nậm Xe phân bố cánh đông bắc phức nếp lõm sông Đà tiếp với phức nếp lồi Fansipan nơi có đứt gãy sâu khu vực chạy qua Trong khu mỏ bao trùm đá phun trào hệ tầng Viên Nam; cịn có đá hệ tầng Na Vang phân bố phía tây nam mỏ, thành tạo trầm tích bở rời Đệ Tứ phân bố dọc theo thung lũng suối thành tạo đá mạch có thành phần kiềm, trung tính phát triển rộng rãi khu mỏ Tổng hợp tất kết nghiên cứu cho phép tác giả rút số kết luận sau: Các thân quặng đất khu mỏ có mối quan hệ cộng sinh với đá mạch minet chúng liên quan nguồn gốc với khối magma xâm nhập kiềm thuộc phức hệ Pusamcap phân bố thành tạo phun trào hệ tầng Viên Nam Thân quặng đất thường tồn dạng mạch phân bố tập trung song song với Các mạch quặng kéo dài theo phương tây bắc – đơng nam với góc cắm thoải tây nam, độ dốc thường dao động từ 15 – 25o Các khoáng vật quặng đất khu mỏ chủ yếu thuộc nhóm carbonat đất hiếm, bao gồm parisit basnezit Các khống vật kèm gồm: barit, manhetit, pyrit, galenit; ngồi cịn gặp chalcopyrit, hematit, sphalerit; barit có hàm lượng đạt tiêu công nghiệp số thân quặng thu hồi khống vật đất Quặng có cấu tạo chủ yếu dạng ổ, xâm tán dạng mạch với kiến trúc điển hình gặm mịn thay thế, kiến trúc hạt tự hình, nửa tự hình tha hình Hàm lượng TR2O3 thân quặng đất dao động lớn, từ 0,3 – 36%, trung bình 6,7% Đất mỏ Nam Nậm Xe thuộc nhóm nhẹ oxyt lantan ceri chủ yếu Các khoáng sản kèm ngồi barit cịn có uran thori 105 Về nguồn gốc thành tạo: mỏ đất Nam Nậm Xe có nguồn gốc nhiệt dịch sâu (nhiệt dịch pluton) có carbonat cộng sinh Chúng thành tạo trình trao đổi thay lấp đầy khe nứt dung dịch nhiệt dịch tách từ khối magma kiềm thuộc phức hệ Pusamcap NHỮNG KIẾN NGHỊ Kết nghiên cứu cho thấy mỏ đất Nam Nậm Xe mỏ đất nhóm nhẹ có giá trị kinh tế cao Thành tạo chúng có mối liên quan chặt chẽ với khối magma xâm nhập kiềm đá phun trào bazơ-trung tính Tuy nhiên q trình nghiên cứu cịn nhiều điểm hạn chế, cịn phải đầu tư nghiên cứu phương pháp nghiên cứu đại truyền thống để làm sở tìm kiếm mỏ đất khác có điều kiện địa chất tương tự, đặc biệt vùng tây bắc Việt Nam Mỏ đất Nam Nậm Xe thường kèm với barit, uran thori Do cơng nghệ tuyển luyện cần trọng đầu từ để tránh thất thoát tài nguyên khoáng sản Trên sở tài liệu có q trình thực tế, tác giả cố gắng thu thập xử lý, tổng hợp để xây dựng luận văn phù hợp với mục đích nhiệm vụ đặt Tuy nhiên, có điều kiện khách quan mà luận văn hồn thành khơng tránh khỏi hạn chế định Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp thầy, nhà khoa học bạn đồng nghiệp để tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện thêm thời gian tới Tác giả xin tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc 106 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ Trịnh Quốc Hà, Bùi Văn Chính nnk (2010), “Thăm dị mỏ đất Yên Phú thuộc xã Yên Phú, huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái”, Lưu trữ địa chất Nguyễn Hồng Thắng, Bùi Văn Chính nnk (2010), “Thăm dị mỏ titan sa khống ven biển thuộc xã Đức Thắng, Đức Chánh, Đức Minh, Đức Thạnh xã Đức Phong, huyện Mộ Đức, tỉnh Quảng Ngãi”, Lưu trữ địa chất Nguyễn Hồng Thắng, Bùi Văn Chính nnk (2011), “Báo cáo thăm dò titan – zircon Từ Hoa, Từ Thiện Thuộc xã Phước Hải, huyện Ninh Phước xã Phước Dinh, huyện Thuận Nam, tỉnh Bình Thuận”, Lưu trữ địa chất Ngô Xuân Đắc, Bùi Văn Chính (2012), “Đặc điểm thành phần khống vật, cấu tạo kiến trúc quặng đất mỏ Nam Nậm Xe, Lai Châu” Báo cáo HNKH Trường Đại học Mỏ - Địa chất lần thứ 20, ngày 15/11/2012 107 Tµi liƯu tham kh¶o Nguyễn Anh nnk (1990), Đề án phát triển ngành đất Việt Nam giai đoạn 1991- 2000, Lưu trữ Viện Mỏ Luyện kim, Hà Nội Nguyễn Ngọc Anh, Phạm Vũ Đương (1971), Báo cáo địa chất tìm kiếm đánh giá quặng đất hiếm- fluorit- barit mỏ Đông Pao- Lai Châu, Lưu trữ địa chất, Hà Nội Nguyễn Ngọc Anh, Nguyễn Phi Khanh (1983), Báo cáo địa chất thăm dò mỏ đất phóng xạ Bắc Nậm Xe - Lai Châu, Lưu trữ địa chất, Hà Nội Trịnh Xuân Bền (1996), "Đất ứng dụng", Tạp chí Cơng nghiệp mỏ số 12, Hà Nội Trịnh Xuân Bền, Nguyễn Quang Hưng, "Tiềm đất Trung Quốc, công nghiệp sách phát triển", Tạp chí Cơng nghiệp mỏ số 17, 19, Hà Nội Nguyễn Văn Chiển, Trịnh ích, Phan Trường Thị (1973), Thạch học, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội Đinh Văn Diễn nnk (1976), Báo cáo đặc điểm phân bố thành phần vật chất quặng đất phóng xạ mỏ Nậm Xe triển vọng chúng vùng tây Hoàng Liên Sơn, Liên đoàn Địa chất xạ - hiếm, Hà Nội Nguyễn Đắc Đồng nnk (1992), Báo cáo kết tìm kiếm tìm kiếm đánh giá quặng đất hiếm- fluorit- barit mỏ Đông Pao- Phong Thổ- Lai Châu, Lưu trữ địa chất, Hà Nội Nguyễn Đắc Đồng nnk (1997), Báo cáo kết tìm kiếm quặng đất nhóm nặng khoáng sản kèm phần tây bắc Việt Nam, Lưu trữ địa chất, Hà Nội 10 Phạm Vũ Đương nnk (1992), Báo cáo kết tìm kiếm quặng đất - phóng xạ vùng n Phú (Hồng Liên Sơn) Phu Hoạt (Nghệ Tĩnh), Lữu trữ địa chất, Hà Nội 11 Vũ Ngọc Hải, Phạm Huy Long (1980), "Vài nét sơ phân vùng sinh khoáng miền Bắc Việt Nam", Thông tin KHKT Địa chất số 6- 7, tr ÷41, Hà Nội 12 Vũ Ngọc Hải nnk (1984), "Lịch sử tiến hoá quặng nội sinh lãnh thổ Việt Nam", Địa chất số 163, Hà Nội 13 Trần Trọng Hoà nnk (1996), "Một số kết nghiên cứu đá cao magiekiềm tây bắc Việt Nam" Tạp chí Khoa học Trái đất số 18, tr 159- 170, Hà Nội 14 Nguyễn Văn Hoai nnk (1966), Báo cáo kết tìm kiếm kim loại phóng xạ kim loại Làng Nhẻo - Yên Bái, Lưu trữ địa chất, Hà Nội 15 Nguyễn Văn Hoai nnk (1968), Báo cáo kết tìm kiếm kim loại phóng xạhiếm hữu ngạn Sơng Hồng, Lưu trữ địa chất, Hà Nội 108 16 Ninh Duy Huân nnk (1986), Báo cáo đánh giá địa chất kết hợp khai thác khối 2/A Nam Nậm Xe- Lai Châu, Lưu trữ địa chất, Hà Nội 17 Lương Quang Khang, Nguyễn Phương, Bùi Tất Hợp (2001), "Tình hình sản xuất nhu cầu loại sản phẩm đất giới Việt Nam", Tạp chí Cơng nghiệp mỏ số 3, Hà Nội 18 Tô Văn Thụ nnk (1996), Báo cáo địa chất nhóm tờ Phong Thổ tỷ lệ 1:50.000, Lưu trữ địa chất, Hà Nội 19 Đào Đình Thục, Huỳnh Trung nnk (1995), Các thành tạo magma, Địa chất Việt Nam tập II, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 20 Phạm Văn Trường, Nguyễn Quang Luật (1998), Sinh khoáng đại cương, Bài giảng lớp NCS Cao học, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 21 Phan Cự Tiến nnk (1977), Những vấn đề địa chất tây bắc Việt Nam, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 22 Trần Văn Trị nnk (1977), Địa chất Việt Nam - phần miền Bắc, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 23 Lương Quang Khang (2002), Đánh giá tiềm đất vùng tây bắc Việt Nam, Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 24 Trịnh Đình Huấn, Nguyễn Ngọc Anh nnk (2009), Đề án thăm dò mỏ đất Nam Nậm Xe, Liên đoàn Địa chất xạ - hiếm, Hà Nội 25 Fedorenco A.A Trần Xuân Thuỷ (1973), Thuyết minh đồ địa chất tỷ lệ 1: 25.000 vùng Nậm Xe - Phong Thổ - Lai Châu, Lữu trữ địa chất, Hà Nội 26 Gatinski Iu.G, Trần Văn trị nnk (1970), "Bàn phân vùng kiến tạo miền Bắc Việt Nam", Tạp chí Địa chất số 89- 90, Hà Nội 27 I Ia Vlasov, Nguyễn Cao Sơn nnk (1961), Báo cáo kết tìm kiếm – thăm dị mỏ đất Nậm Xe, Liên đoàn Địa chất xạ - hiếm, Hà Nội 109 15,29,30,31,32,42,46,45,59,60,61,68-72,76,77,82-86,88,89 1-14,16-28,33-41,43,45,47-58,62-67,73-75,78-81,87,90-104 ... thân quặng đất CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT QUẶNG ĐẤT HIẾM MỎ NAM NẬM XE 63 74 78 4.1 Đặc điểm thành phần khoáng vật quặng 78 4.2 Đặc điểm cấu tạo-kiến trúc quặng 89 4.3 Đặc điểm thành phần. .. trúc địa chất khu mỏ quặng đất mỏ Nam Nậm Xe + Tổng hợp, xử lý tài liệu nhằm làm sáng tỏ đặc điểm địa chất khu mỏ, đặc điểm địa chất quặng hóa đất khu mỏ Nam Nậm Xe + Nghiên cứu điều kiện địa chất. .. cứu CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT QUẶNG HÓA ĐẤT HIẾM KHU MỎ NAM NẬM XE 3.1 Đặc điểm phân bố thân quặng đất khu mỏ 60 63 63 Trang 3.2 Đặc điểm hình thái cấu trúc thân quặng đất 3.3 Đặc điểm kiểu biến