theo thời gian
Việc xỏc định tuổi, thứ tự, ranh giới, cỏc chu kỳ và thời gian thành tạo của quặng húa là một trong cỏc nhiệm vụ quan trọng của nghiờn cứu quặng húa nội sinh núi riờng và sinh khoỏng khu vực núi chung. Việc giải quyết nhiệm vụ này liờn quan với việc xỏc lập vị trớ sinh khoỏng của quặng húa, đỏnh giỏ triển vọng của cỏc vựng quặng riờng biệt, dự bỏo và chọn hướng tiếp theo của cụng tỏc tỡm kiếm – thăm dũ. Trong nghiờn cứu quặng húa antimon Miền Bắc Việt Nam, bài toỏn càng trở nờn phức tạp. Cỏc khú khăn trong việc xỏc định tuổi của quặng húa và quy luật phõn bố trong thời gian là do cỏc nguyờn nhõn: sự phỏt triển lõu dài và phức tạp của lịch sử địa chất Miền Bắc Việt Nam và quặng húa antimon ở khu vực này, mực độ nghiờn cứu cũn chưa tương xứng, đặc biệt cỏc vấn đề liờn quan đến tuổi của quặng húa (cũn thiếu cỏc xỏc định đồng vị và tuổi tuyệt đối của khoỏng vật quặng trong thành tạo antimon). Cỏc đặc điểm quặng húa antimon Miền Băc Việt Nam sau đõy cho phộp ở mức độ tài liệu hiện cú giỏn tiếp xem xột tuổi quặng húa antimon và qua đú cú cỏc nhận xột ban đầu về quy luật thành tạo theo thời gian.
Cỏc biểu hiện của quặng húa antimon phỏt triển trong cỏc đỏ trầm tớch lục nguyờn, lục nguyờn - carbonat cú tuổi khỏc nhau từ Cambri (cỏc hệ tầng Thần Sa, Mỏ Đồng, Hà Giang, Chang
Pung), Ordovic, Silur, Devon, Carbon, Permi, Trias, Creta đến Jura (hệ tầng Hà Cối). Cỏc đặc điểm khoỏng vật học, nguồn gốc, kiểu quặng, thõn quặng của quặng húa khỏ giống nhau cho dự chỳng phõn bố trong cỏc đỏ cú tuổi khỏc nhau trong cựng một mỏ (vớ dụ, cỏc thõn quặng antimon ở Dương Huy, Khe Chim, Đồng Mỏ cắt qua cỏc đỏ của hệ cỏc tầng Tấn Mài O3 - S1tm và Hà Cối J1-2hc, do vậy tuổi quặng húa phải trẻ hơn Jura giữa).
Trong nhiều trường hợp cụ thể ta cú thể thấy quặng húa antimon phõn bố trong cỏc cấu trỳc địa chất xỏc định (Pia Oắc, Cẩm thủy – Bỏ Thước, Thần Sa, Tam Đảo, Chiờm Húa, Yờn Minh …), qua đú cú thể cú ý nghĩ ban đầu về tuổi của quặng húa liờn quan chặt chẽ với cấu trỳc đú. Nếu trong đới cấu trỳc tương ứng phỏt triển cỏc hoạt động magma, mà chỳng chứng minh được cú mối liờn quan nguồn gốc huyết thống với quặng húa (tớnh phõn đới ngang, tuổi tuyệt đối …) thỡ kết luận về tuổi quặng húa càng cú cơ sở.
Với cỏc mỏ cú nguồn gốc viễn nhiệt (phi magma), việc xỏc định tuổi cũn khú hơn nhiều (nguồn tài liệu lỳc đú thường là quan hệ địa chất và tuổi tuyệt đối).
Bối cảnh chung cho thành tạo quặng húa antimon Miền Bắc Việt Nam là quặng húa antimon miền này chủ yếu được thành tạo trong bối cảnh hoạt động magma - kiến tạo trờn nền vỏ lục địa đó hoàn toàn cố kết vào Paleozoi sớm - giữa. Quặng húa antimon hỡnh thành trong quỏ trỡnh hoạt húa magma - kiến tạo và liờn quan chủ yếu với pha kiến sinh Indosini.
Thời kỳ sinh khoỏng là khoảng thời gian thành tạo cỏc mỏ khoỏng sản phự hợp với lịch sử phỏt triển magma - kiến tạo nhất định của lónh thổ. Hay núi cỏch khỏc bỡnh đồ sinh khoỏng của mỗi thời kỳ chịu sự chi phối của cỏc chế độ địa động lực và những đặc tớnh hoạt động magma - kiến tạo. Trờn thế giới cỏc nhà nghiờn cứu phõn chia cỏc thời kỳ sinh khoỏng và thời đại sinh khoỏng phự hợp với cỏc chu kỳ hoạt động của magma - kiến tạo: G.A. Tvalchreliđze (1970) chia ra cỏc thời đại sinh khoỏng: Arkeozoi (3800 - 2500 triệu năm), Proterozoi sớm (2500 - 1800 triệu năm), Proterozoi giữa (1800 - 1650 triệu năm), Rifei sớm (1650 - 900 triệu năm), Rifei muộn (900 - 500 tr. n), Paleozoi (500 - 150 tr. ), Meso - Kainozoi (150 - 0 triệu năm) [368], I.G. Magakian (1974) [261] và nhiều
người khỏc phõn chia ra cỏc thời đại sinh khoỏng: Tiền Cambri, Caledoni, Hercyni, Kimeri, Alpi. V.I. Smirnov (1976, 1982) [344, 345]: Greenland (5000 - 3800 triệu năm), Kola (3800 - 2800 triệu năm), Belomori (2800 - 2300 triệu năm), Kareli (2300 1800 triệu năm), Gota (1800 - 1500 triệu năm), Gravinli (1500 - 1000 triệu năm), Baikali (1000 - 600 triệu năm), Caledoni (600 - 400 triệu năm), Hercyni (400 - 350 triệu năm) Kimeri (250 - 100 triệu năm), Alpi (100 - 0 triệu năm). V.E. Khain năm 2000 [216] phõn chia cỏc thời kỳ: AR2-3, PR1, PR2, PR3. PZ1-2, PZ3, MZ1, MZ2, KZ. Ở Việt Nam, Đinh Văn Diễn (1982) chia ra ba thời đại sinh khoỏng: Tiền Sini, Sini - Paleozoi, Mesozoi - Kainozoi [5], Nguyễn Nghiờm Minh (1990) chia ra 2 vĩ kỳ: Trước Vend (AR2 - PR23) và Vend - Fanerozoi (PR23 - Q: V1 - D11, D21 - T3c, T3n - Q) [37]. Vũ Xuõn Độ trong Fanerozoi ở Đụng Bắc chia ra 2 thời kỳ phỏt triển sinh khoỏng chớnh là: Paleozoi (∈ - S1, D - P1) và Mesozoi - Kainozoi (P2 - T3c; T3n - Q) [123].
K.B. Ilin [294] phõn chia một cỏch chi tiết lịch sử phỏt triển của 30 loại hỡnh khoỏng sản trong thời gian cho toàn lónh thổ Liờn Bang Nga. Theo K.B. Ilin, trờn lónh thổ Liờn Bang Nga antimon cú mặt từ Đevon và phỏt triển hơn cả trong Permi - Kainozoi [90]. Ở Đai động Thỏi Bỡnh Dương theo Z.V. Siđorenco (1973) [327] cú 3 thời kỳ thành tạo quặng hoỏ antimon chớnh: a) Paleozoi (Bolivia, Trung Á, Nam Trung Quốc); b) Mesozoi (Đụng Bắc Liờn Bang Nga, Mờhicụ, Úc, Mỹ, Trung Quốc); c) Kainozoi (Camchatca, Sakhalin, Nhật Bản, Mỹ, Nam Mỹ). Một số nhà nghiờn cứu (P.A. Strona - 1978 [353], D.V. Rundkvist, V.I. Berger 1986 [303], E.A. Korago - 1993 [234], P.D. Yakovlev 1986 [380] cho rằng cỏc mỏ của thành hệ thạch anh - antimonit - vàng xuất hiện từ Tiền Cambri đến Kainozoi (3000 triệu năm - 0 triệu năm). Cỏc tài liệu của V.S. Đomarev (1984) cho thấy cỏc mỏ antimon cú mặt từ Arkhei (PR3, O, S, D, C, P, K, N) và cỏc mỏ antimon Nam Trung Quốc cú tuổi Paleozoi hoặc Trias (cỏc tỉnh Hồ Nam, Quý Chõu) trong đú mỏ Tõy Hoàng Sơn cú tuổi Đevon muộn [169]. Theo V.A. Stromov, năm 2006 [352], cỏc thành hệ Sb (Sb - W) hỡnh thành trong C, P2, K, Đệ tứ; Au - Sb: C, T3 - J1, K1; Sb - Hg: ε2-3, D2-3, C2, T2 và K2.
Ở Miền Bắc Việt Nam, quặng húa antimon, theo cỏc tài liệu hiện cú cho đến nay, được hỡnh thành trong hai giai đoạn chớnh (bảng 3.5):
Giai đoạn Paleozoi muộn - Mesozoi sớm (pha đầu của kiến sinh Indosini). Giai đoạn này đặc trưng bới cỏc đới cấu trỳc nếp lồi dạng vũm, cấu trỳc nếp lồi: Chiờm Húa, Ngõn Sơn - Na Rỡ, Thần Sa - Yờn Cư (?), Cẩm Thủy - Bỏ Thước, Đụng Khờ - Phục Hũa (?), Quỳ Chõu - Tà Sỏi.
Giai đoạn Mesozoi muộn (pha cuối của kiến sinh Indosini). Đặc trưng cho giai đoạn này là cỏc vận động tạo nỳi muộn và hoạt động granit nội mảng: Yờn Minh (Mậu Duệ…), Khe Chim - Dương Huy, Tấn Mài, Bỡnh Gia - Thất Khờ, đới cấu trỳc Sụng Đà.
1. Thời kỳ Paleozoi muộn - Mesozoi sớm:
Tại vựng Chiờm Húa, thời kỳ Paleozoi muộn - Mesozoi sớm đặc trưng bởi những vận động tạo vũm trờn nền lực địa, hỡnh thành nờn cỏc kiến trỳc dạng vũm. Cỏc kiến trỳc ngắn dạng vũm thoải khỏ đặc trưng của vựng Lụ - Gõm trờn diện tớch phõn bố của cỏc thành tạo trầm tớch Paleozoi. Phức hệ vật chất - kiến trỳc tiờu biểu cho thời kỳ này là: trầm tớch lục nguyờn - carbonat, molas màu đỏ, granitoiđ (cỏc khổi nhỏ vựng Loa Sơn và Chiờm Hoỏ). Cỏc thể magma xõm nhập trờn được xuyờn lờn trong điều kiện vận động tạo vũm lục địa dọc theo cỏc đứt góy cắt qua vũm nõng. Ở đõy cần nhấn mạnh một số đặc điểm như sau:
1/ Cỏc trầm tớch võy quanh cú tuổi từ PR3 - ∈1, ∈2, S2 - D1 đến D1. 2/ Hoạt động biến chất tiếp xỳc rất yếu (cỏc đới sừng hoỏ rất hẹp và thể hiện khụng rừ ràng); đỏ cú cấu tạo gneis và kiến trỳc dạng porphyr (granit hai mica dạng porphyr); cỏc xõm nhập nhỏ này gõy biến chất nhiệt động địa phương kiểu đa tướng - đa khoỏng. Kết quả là đó tạo ra một vũm magma - biến chất với cỏc đới biến chất đồng tõm (đới đisten - staurolit nhõn magmatit → đới granat → đới biotit → đới chlorit - sericit) (vũm nhiệt - theo Nguyễn XuõnTựng, Trần Văn Trị 1990, Trần Tất Thắng 1984 [82, 110]). Cấu trỳc dạng vũm cú nhõn là cỏc khối granit (với cỏc đớn biến chất đồng tõm) đặc trưng bởi tổ hợp cỏc quặng hoỏ: Pb - Zn, Sb, Au-Ag, Fe, Sn, W, khỏ phổ biến ở miền Việt Bắc: Ngõn Sơn, Phan Ngõm, Chiờm Hoỏ, Loa Sơn. Cấu trỳc dạng vũm cú nhõn là cỏc khối magma granit nhỏ và cỏc đới biến chất đồng tõm chứa quặng hoỏ antimon - vàng tương tự như vậy được nghiờn cứu và mụ tả ở nhiều nơi khỏc trờn thế giới: Nam Phi (3030 triệu năm).
Dóy nỳi Enisei (603- 673 triệu năm), Muruntau (286 - 219 triệu năm), Verkhoian - Kolyma (150 - 120 triệu năm), (D.V. Rundkvist, Berger V.I., 1986 [303], E.A. Korago, 1994).
Cỏc nhà nghiờn cứu cũn cỏc ý kiến khỏc nhau về tuổi của thành hệ thạch anh - antimonit - vàng trong vựng Chiờm Hoỏ: Bản đồ sinh khoỏng Việt Nam (1991), V.V. Ratkin (1988 [299]), Thỏi Quý Lõm (1988- 1990 [96, 97, 101]) và Vũ Xuõn Độ (1994, [123]) xếp chỳng vào Paleozoi muộn - Mesozoi sớm, trong khi đú Nguyễn Nghiờm Minh (1982, [34]), Nguyễn Văn Đễ (1987, [72]) xếp chỳng vào Mesozoi muộn - Kainozoi. Chỳng tụi trong luận văn này theo ý kiến của nhúm thứ nhất (Thỏi Quý Lõm, Vũ Xuõn Độ, Bản đồ sinh khoỏng Việt Nam) xếp thành hệ thạch anh - antimonit - vàng vào tuổi Paleozoi muộn - Mesozoi sớm căn cứ vào mối liờn quan cộng sinh về mặt khụng gian với vũm biến chất đồng tõm cú nhõn là cỏc khối nhỏ granit. Mặt khỏc cỏc đỏ chứa quặng cú tuổi trẻ nhất là D1 do đú tuổi quặng hoỏ phải trẻ hơn Paleozoi giữa. Cấu trỳc chứa quặng theo phần lớn cỏc nhà nghiờn cứu cú tuổi Paleozoi muộn. Quặng hoỏ antimon vựng Chiờm Hoỏ (thành hệ thạch anh - antimonit - vàng) được xỏc định là liờn quan đến thời kỳ Paleozoi muộn - Mesozoi sớm này. Như vậy, giai đoạn hoạt động magma - kiến tạo Paleozoi muộn - Mesozoi sớm vựng Chiờm Hoỏ được thể hiện dưới dạng kiến trỳc dạng vũm (vũm biến chất đồng tõm cú nhõn là cỏc khối nhỏ granit) với cỏc biểu hiện của quặng hoỏ: antimon - vàng, vàng, chỡ - kẽm …
Cỏc kết quả mới cụng bố gần đõy của Trần Trọng Hũa - 2007 [362], A.S. Birisenko, 2006 [151, 152] cũng khẳng định tuổi Paleozoi muộn - Mesozoi sớm của quặng húa Sb - Au Miền Bắc Việt Nam (Au - Sb, Au - As, Sb - Hg - cỏc nỳt quặng Làng Vài - Chiờm Húa, Nậm Chảy - 228 triệu năm, Làng Nốo - Cẩm Thủy - Bỏ Thước, 252 - 228 triệu năm, phương phỏp Ar - Ar).
2. Thời kỳ Mesozoi muộn.
Thời kỳ sinh khoỏng này phỏt triển trờn một miền vỏ lục địa khụng đồng nhất. Cỏc hoạt động magma - kiến tạo thời kỳ này đặc trưng bởi cỏc hoạt động tạo nỳi lục địa kốm theo những hoạt động magma và tạo quặng phong phỳ trờn nền trũng Mesozoi (cấu trỳc Sụng Hiến, Sụng Đà, An Chõu, Sầm Nưa - Hoành Sơn) đó khộp kớn và nõng cao tạo nỳi. Đỏ chứa quặng cú tuổi trẻ nhất là Trias giữa
(vựng Yờn Minh, đới cấu trỳc Sụng Đà, An Chõu) và Jura giữa (Dương Huy - Khe Chim), vậy tuổi quặng hoỏ phải trẻ hơn, vào Mesozoi muộn. Quặng hoỏ antimon thuộc thành hệ thạch anh - antimonit) antimon thực thụ được coi như hỡnh thành trong giai đoạn này và cú nguồn gốc sõu. Trũng Sụng Hiến được lấp đầy bởi cỏc trầm tớch lục nguyờn xen ớt phun trào axit (hệ tầng Sụng Hiến T1 - 2sh) và trầm tớch dạng molas màu đỏ. Quặng hoỏ antimon phỏt triển trong cỏc cấu trỳc giao nhau của cỏc hệ thống đứt góy.
Bảng 3.5: Cỏc thời kỳ sinh khoỏng antimon Miền Bắc Việt Nam
Thời kỳ Bối cảnh địa động lực Thành tạo magma Khoỏng sản nội sinh Mỏ và điểm quặng antimon Paleozoi muộn Mesozoi sớm Nõng dạng vũm (nội mảng), sụt lỳn lục địa nguồn rift, biến dạng nộn ộp Cẩm Thủy, Ba Vỡ, Bản Xang - Tạ Khoa, Cao Bằng, Tam Đảo, Nỳi Điệng, Nỳi Chỳa, Phia Biúc, Kim Bụi, Sụng Hiến, Bắc Thủy, Đồng Trầu, Sụng Mó, Điện Biờn Phủ, Múng Cỏi. Cu - Ni (Pt), Cu - Au, Cu, Au, Au – Ag, Fe, Pyrit, Pb - Zn, Sb, Sb - Au, Hg, barit Làng Vài, Nà Mú, Khuụn Pục, Làng Bương, Làng Nốo, Nà Sài, Tà Sỏi, Khuổi Luụng, Thần Sa, Phục Hũa, Khao Hai… Mesozoi muộn Tạo nỳi, nõng nghịch đảo, biến dạng nội mảng, xụ đụng đúng kớn đới cấu trỳc Phu Sa Phỡn, Nậm Chiến, Dương Quỳ, Văn Chấn, Bản Muồng, Tam Lung, Mường Hinh Sn, W, Pb - Zn, Sb, Hg Mậu Duệ, Bú Mới, Lũng Thầu, Dương Huy, Khe Chim, Sam Sao, La Sơn, Vàng Pục, Linh Quang, Tấn Hẩu… Từ cỏc kết quả trờn cú thể rỳt ra kết luận:
1. Thành hệ thạch anh - antimonit - vàng (antimon - vàng) vựng Chiờm Hoỏ được hỡnh thành vào giai đoạn Paleozoi muộn - Mesozoi sớm (vận động tạo vũm trờn nền lục địa - trong cỏc kiến trỳc dạng vũm cú nhõn xõm nhập granit với cỏc dới biến chất đồng tõm) trong cỏc cấu trỳc phỏ huỷ xảy ra trong chế độ nộn ộp là chủ yếu. Cỏc quặng húa antimon - vàng cỏc vựng khỏc cũng được hỡnh thành vào giai đoạn nay: Cẩm Thủy - Bỏ Thước, Ngõn Sơn - Na Rỡ, Tà Sỏi, Đụng Khờ - Phục Hũa (?), Mốo Vạc, Thần Sa (?).
2. Thành hệ thạch anh - antimonit (antimon thực thụ) vựng Yờn Minh (cỏc nỳt quặng Mậu Duệ …) được sinh thành vào giai đoạn Mesozoi muộn và đặc trưng cho trũng Mesozoi trờn nền lục địa liờn quan với cỏc cấu trỳc phỏ huỷ xảy ra trong chế độ tỏch gión là chủ yếu. Cỏc mỏ và điểm quặng antimon trong cỏc nỳt quặng Khe Chim - Dương Huy, Tấn Mài, Bỡnh Gia - Thất Khờ và đới cấu trỳc Sụng Đà (Bự Lọt, Nà Bạc, Yờn Vệ ?…) cũng được hỡnh thành trong giai đoạn này.