Vẽ hình minh họa (hình 8.1, trang 122)
Quyết định vị trí thành tạo mỏ nhiệt dịch
Kênh dẫn phân phối: là kiến trúc địa chất được xem là những máng dẫn dung dịch nhiệt dịch vào vị trí bẫy để dung dịch quặng lắng đọng và kết tinh. Chúng thường là các đứt gãy và khe nứt trước quặng. Trong một số trường hợp các đứt gãy cục bộ hoặc các lớp đá vây quanh rễ thông thấp cũng là một kênh dẫn và phân phối
Cấu trúc khống chế quặng (Bẫy quặng): Là các cấu trúc địa chất thuận lợi cho khoáng vật quặng lắng đọng và kết tinh. Các khe nứt kiến tạo, đới dập vỡ và khe hở tách lớp của đá vây quanh là những bẫy đặc trưng nhất.
VI.2. Lắng đọng kết tinh quặng trong mỏ nhiệt dịch
Các kv quặng trong mỏ nhiệt dịch được hình thành theo hai nguồn gốc.
Dung dịch nhiệt dịch giàu quặng lấp đầy các lỗ hổng và khe nứt kiến tạo trong đá vây quanh mà không diễn ra sự trao đổi chất. Theo không gian và thời gian, chế độ oxy và lưu huỳnh thay đổi, các khoáng vật được hình thành và khi nhiệt độ giảm chúng lắng đọng và kết tinh tạo thành các mỏ nhiệt dịch.
VI.2.2. Theo phương thức trao đổi thay thế
Khi dung dịch nhiệt dịch theo kênh dẫn đi lên, xuyên vào đá vây quanh thì trong một số trường hợp chúng trao đổi vật chất với đá vây quanh tạo nên các khoáng vật mới. Quá trình trao đổi thay thế có vai trò rất quan trọng. Trong nhiều trường hợp mỏ nhiệt dịch được thành tạo sau quá trình trao đổi thay thế giữa dung dịch nhiệt dịch và đá vây quanh. (theo phương thức khuyếch tán và thấm lọc)
Khoáng vật quặng được hình thành do quá trình trao đổi chất giữa dung dịch nhiệt dịch với đá vây quanh sau đó chúng được tích tụ và lắng đọng tại các lỗ hổng hoặc khe nứt của đá vây quanh khi nhiệt độ giảm đến một ngưỡng nào đó.
Các yếu tố của đá vây quanh ảnh hưởng đến quá trình trao đổi thay thế: Thành phần hóa học của đá vây quanh: Đá thuận lợi là đá có các khoáng vật mang tính linh động cao như đá vôi, đolomit, vụn núi lửa. Đá kém thuận lợi hơn là các đá xâm nhập và phun trào. Đá không thuận lợi là quarzit, cát kết, phiến sét. (lấy ví dụ sự thành tạo của scheelite để giải thích và dẫn chứng)
Độ lỗ hổng và các khe nứt kiến tạo trong đá vây quanh: các yếu tố này đảm bảo cho sự thấm lọc và tiếp xúc giữa dung dịch nhiệt dịch và từng diện tích nhỏ của đá vây quanh. Sự trao đổi thay thế để tạo mỏ chỉ xảy ra đối với các lớp đá có độ hổng nhất định. Đá phân lớp mỏng thì ứng với độ biến dạng dẻo cao dẫn đến có độ lõ hổng thấp và có rất ít các khe nứt trên nó nên sự trao đổi thay thế không được như đá có tính biến dạng giòn (phân lớp dày).
VI.3. Phân loại và đặc điểm các mỏ nhiệt dịch.
Có khá nhiều kiểu phân loại, mỗi kiểu đều có ý nghĩa riêng của nó, Có ý nghĩa nhất với nhà địa chất là kiểu phân loại theo nhiệt độ thành tạo.
Phân loại theo độ sâu: (theo một nhà địa chất người Nga) Sâu và vừa: 1-3 (6?) km
Nông: <1km
Phân loại theo nhiệt độ thành tạo:
• Mỏ nhiệt dịch nhiệt độ cao (hydrothermal): 600-3000C. Nhiệt độ này thường ở trong điều kiện dộ sâu lớn và áp suất rất lớn.
• Mỏ nhiệt dịch nhiệt độ trung bình (mesothermal): 300-2000C. độ sâu và áp suất vừa phải.
• Mỏ nhiệt dịch nhiệt độ thấp (epithermal): 200-250C. Độ sâu và áp suất thấp.
VI.3.1. Mỏ nhiệt dịch nhiệt độ cao (600-300)
Nhiệt độ thành tạo: Được thành tạo trong khoảng nhiệt độ 600-300
Vai trò của chất bốc quan trọng (dung dịch lỏng-khí giàu các tổ phần khoáng hóa)
Nguồn gốc: Liên quan với các đá xâm nhập axit
Vị trí: thường nằm trong các khe nứt và khe hở tách lớp của đá vây quanh (các loại đá). Gần khối magma mẹ hoặc rất xa khối magma mẹ(có thể đến 10km).
Hình thái: Thường dạng mạch phức tạp, mạng mạch, tùy thuộc vào các yếu tố kiến tạo
Kích thước thân quặng: Phổ biến là kích thước trung bình, chiều dài vài trục mét đến hàng trăm mét, chiều sâu từ khoảng trục mét đến 100m, trên 100m, chiều rộng đến hàng trục mét
Cấu tạo quặng: phổ biến là mạch nhỏ, ổ, xâm tán, đặc sít
Thành phần khoáng vật: Giàu chất bốc và có nhiệt độ kết tinh cao (trong nhóm mỏ nhiệt dịch )
Khoáng vật tạo đá: Beryl - Fluorit CaF2 – tuamalin – clorit - topa, flogopit, grafit, apatit, coridon, . .
Khoáng vật tạo quặng: magnetite, Po, Sn02, (Mg,Fe)W04, Sn02 (thường có topaz và bismutin cùng với hiện tượng greizen hóa) , CaW04, MoS2, Au, (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Asenopyrite, các khoáng vật của đồng Cu như Chalcopyrit, Chalocozin, Bornit. Nhiều khi còn gặp cả một số khoáng vật ở nhiệt độ tb: PbS, ZnS. . .
Thành hệ khoáng vật quan trọng và phổ biến là các khoáng vật trên với thạch anh.
Phương thức thành tạo: Trao đổi thay thế là chủ yếu
Biến đổi đá vây quanh: greizen hóa, albit hóa, tuamalin hóa là phổ biến hơn cả, ngoài ra còn có các hiện tượng biến đổi nd ở nhiệt dịch nđ trung bình. Hiện tượng greizen hóa ( muscovit, thạch anh, topaz) là “chìa khóa” để tìm kiếm các mỏ Sn02.
VI.3.2. Mỏ nhiệt dịch nhiệt độ tb (300-200)_rất có ý nghĩa công nghiệp Phương thức thành tạo: lấp đầy lỗ hổng là chủ yếu, ít trao đổi thay thế
Nhiệt độ thành tạo: Được thành tạo trong khoảng nhiệt độ 300-200
Chất bốc hạn chế: hầu hết chỉ còn H2S, C02, F
Nguồn gốc: Có thể có liên quan với các đá xâm nhập từ axit đến siêu mafic và (hoặc) các khoáng chất, dung dịch khí lỏng dưới lòng đất
Vị trí, Hình thái, Kích thước thân quặng: tương tự như trước,
Cấu tạo quặng: phổ biến là cấu tạo đặc sít, mạng mạch, mạch, xâm tán, ổ, vi ổ, đám
Thành phần khoáng vật: Rất đa dạng, quan trọng nhất là PbS, ZnS. Ngoài ra có Au, Cu, và các khoáng vật quặng của nhiệt dịch nhiệt độ cao, thấp
Khoáng vật tạo đá: Fluorit CaF2, tal,.. .
Thành hệ khoáng vật quan trọng và phổ biến là các khoáng vật PbS-ZnS-Thạch anh, Au-Thạch anh-Py. . .
Biến đổi đá vây quanh: xericite hóa, clorit hóa, thạch anh hóa, propilit hóa, xoruxit hóa
VI.3.3. Mỏ nhiệt dịch nhiệt độ thấp (<200) Phương thức thành tạo: lấp đầy lỗ hổng
Nhiệt độ thành tạo: Được thành tạo trong khoảng nhiệt độ <200
Nguồn gốc: Có thể có liên quan với các đá xâm nhập từ axit đến siêu mafic và (hoặc) các khoáng chất, dung dịch khí lỏng dưới lòng đất
Vị trí: Thường rất xa khối xâm nhập, thường nằm trong trầm tích hoặc phun trào. Hiếm khi trong xâm nhập
Hình thái, Kích thước thân quặng: thường là nhỏ
Cấu tạo quặng: phổ biến là cấu tạo đặc sít, mạng mạch, mạch, xâm tán, ổ, vi ổ, đám
Thành phần khoáng vật: Có ý nghĩa nhất là Sb2S3 (antimonit), thần xa HgS, BaS04. Sau đó là Au, Ag, Cu tự sinh, CPy, Fe203 dạng vảy (Speculit), MnCO3 (rhodochrosite – rodocrogit) màu đỏ hoa hồng, hồng đến xám – khoáng vật này phổ biến hơn trong trầm tích của Mn
Thành hệ khoáng vật quan trọng và phổ biến là các khoáng vật Thạch anh-Au, Au-Thạch anh-Py. . .
Biến đổi đá vây quanh: acgilit hóa, silic hóa, kaolinite hóa, propilit hóa, thạch anh hóa, lisvenit hóa, greigen hóa, epidot hóa, sericite hóa . . .
Khi nhắc đến hiện tượng biến đổi đá vây quanh thì cần nhắc đến vai trò của hiện tượng biến đổi đá vây quanh đối với quá trình tạo khoáng.
Hiện tượng biến đổi nhiệt dịch sơ bộ được chia ra làm 2 loại: biến đổi dạng tuyến (chủ yếu là ở giai đoạn đầu của quá trình nhiệt dịch với nhiệt độ cao và không có ý nghĩa trong việc huy động các nguyên tố trong đá vây quanh tham gia vào thành phần của các khoáng vật tạo quặng, chỉ có ý nghĩa cục bộ. Nó chỉ là dấu hiêu cho biết rằng ở các giai đoạn sau sẽ có thể có các đợt đi lên của dung dịch nhiệt dịch tiếp theo) và biến đổi dạng diện (có vai trò lớn trong việc bổ xung các nguyên tố tham gia vào dung dịch nhiệt dịch, đồng thời nhận một số nguyên tố từ dung dịch nhiệt dịch. Và có ý nghĩa lớn trong việc tạo các thân khoáng của mỏ nhiệt dịch đa nguồn). Mỏ sắt Làng Mỵ là một ví dụ tiêu biểu cho phương thức thành tạo này. Muốn xác định được có hiện tượng biến đổi đá vây quanh hay không và đá bị biến đổi ntn thì phải xác định được trên thực tế và soi kính khoáng tướng bổ trợ (xác định kiến trúc quặng, cấu trúc quặng) và kính lát mỏng (để xác định thành phần và cấu tạo, kiến trúc đá)
Thành phần ban đầu của đá vây quanh đóng vai trò quan trọng để tạo ra các dạng biến đổi đá vây quanh khác nhau: Điển hình nhất với các biến đổi của magma trung tính, axit và kiềm là anbit hóa, greigen hóa, thạch anh hóa, clorit hóa, sericit hóa và acgilit hóa (sét hóa). Các đá siêu mafic, mafic bị propilit hóa, talc hóa, sepentin hóa, listervenit hóa. Các đá phun trào trẻ thường bị propilit hóa, alunit hóa, zeolit hóa. Các đá trầm tích có thành phần giàu alumosilicat như sét, bột, cát kết bị biến đổi nhiệt dịch giống như các đá axit, trung tính là greigen hóa, thạch anh hóa, clorit hóa, sericit hóa và acgilit hóa (sét hóa).
Các đá biến đổi cạnh mạch thường phân bố tạo thành đới bao quanh thân quặng ở tất cả các hướng.
Vẽ hình và giải thích: hình 8.6 trang 143
Các quá trình biến đổi nhiệt dịch phổ biến là:
Albit hóa: Albit là khoáng vật thuộc nhóm felspat NaAlSi308. Đây là hiện tượng Plagioclag Ca trong Anoctit CaAl2Si2O8) bị Na thay thế (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
CaAl2Si2O8 => NaAlSi308. Khi đó Ca được giải phóng ra tham gia vào sự hình thành các kv khác như Scheelite, Canxite . . .tùy từng trường hợp cụ thể.
Greizen hóa:
Là sự biến đổi các đá giàu alumosilicat ( Granit, ryolit) tạo thành đá greizen với thành phần chủ yếu là muscovit, thạch anh, topaz (Kv mà trắng hoặc sáng màu có công thức Al2SiO4(F,OH)2 – là khoáng vật phụ trong các đá xâm nhập axit và đới biến đổi của thân quặng thiếc). Ngoài ra còn có tuamalin, rutil, Fluorit, Sn02, cromit.
Actinolit hóa : Actinolite là một kv thuộc nhóm amphibol Ca2(Mg, Fe)5Si8O22(OH)2. Actinolit có công thức tương tự và đặc tính tương tự như tremolit thường được thành tạo trong điều kiện biến chất hoặc biến đổi các đá xâm nhập.
Sericit hóa: là sự biến đổi của fenspat (chủ yếu là plazioclaz) trong đá axit thành sericit . Sự biến đổi này chỉ xảy ra ở nơi gần quặng, các khoáng vật đi kèm đặc
trưng là fluorin, barit, Py. Các Khoáng sản thường đặc trưng cho các mỏ nhiệt dịch đa kim, đồng thành tạo ở nhiệt dịch nhiệt độ trung bình.
Propilit hóa: thực chất là quá trình lục hóa bazan (là các đá phun trào mafic, siêu mafic) hoặc andesit (đá phun trào trung tính ứng với xâm nhập diorit) trong điều kiện nhiệt độ và áp suất thấp bi biến đổi thành đá propylit (có thành phần gồm canxit, clorit, serpentin, epidot, thạch anh, pyrit, oxit Fe, Kaolin).
Khi đá bị propylit hóa thì sự biến đổi cụ thể như : • Plagiclaz => Kaolin
• KV màu => canxit, clorit, serpentin, epidot, thạch anh, pyrit, oxit Fe, uralit (amphibol thứ sinh dạng sợi, kim)
o Uralit hóa là hiện tượng biến đổi pyroxen => hocblen (amphybol) dạng sợi, kim
Clorit hóa:
Clorit là một nhóm kv có công thức chung là (Mg, Fe+2, Fe+3)6AlSi3O10(OH)8, đặc trưng bởi sự thay thế của Mg và Fe cho các nguyên tố khác, Ca, K thường vắng mặt trong qus trình này. Crom hoặc Mangan có thể có mặt.
Đá vây quanh là các đá có thành phần từ axit đến mafic, tuf của phun trào, đá sét. Thường đi kèm với serixit hóa, thạch anh hóa, tuamalin hóa, profilit hóa..
Acgilit hóa: thực chất là quá trình sét hóa (VD: Kaolinit => sét). Acgilit là đá biến chất rất nhẹ, là sản phẩm trung gian giữa sét kết và đá biến chất.
Epidot hóa:
Là hiện tượng biến đổi fenspat => epidot Ca2 (Al,Fe)30(0H)(Si04)(Si207). Epidot thường đi với quartz, clorit và canxit.
Cancit vi hạt (Calcit hóa)
Quá trình cancit hóa diễn ra do các đá được làm giàu cacbonat dưới tác dụng của nước chứa axit cacbonic ở nhiệt độ trung bình và thấp. Quá trình này thường xảy ra trước quá trình dolomit hóa và phát triển mạnh mẽ tại những đới phá hủy kiến tạo nằm trong các đá trầm tích lục nguyên chứa cacbonat.
Khi dung dịch nhiệt dịch đi qua, cacbonat canxi được động viên để hình thành nên dung dịch khí lỏng hydrocacbonat có tính kiềm hoặc á kiềm di chuyển theo các khe nứt rễ ràng gặm mòn, thay thế các khoáng vật silicat như thạch anh, mica, sét . . . để tạo thành các khoáng vật cancit mới. Tập hợp các hạt cancit này thường tồn tại dưới dạng hạt ẩn tinh, vi tinh, tha hình hoặc đám hạt tha hình với kích thước đa dạng. Các đá bị cancit hóa sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho qua trình dolomit hóa tiếp theo.
Dolomit (Dolomit hóa)
Quá trình dolomit hóa diễn ra trên các đá vôi bị hoa hóa hoặc các đá canxit được tạo thành trước đó do quá trình canxit hóa.
Quá trình dolomit hóa có ý nghĩa lớn trong quá trình tạo khoáng, tạo ra những lỗ hổng trong đá do thể tích của tinh thể dolomit nhỏ hơn so với thể tích của khoáng vật có trước, tạo điều kiện cho dung dịch nhiệt dịch rễ di chuyển và tích đọng.
• Hypothermal: nhiệt dịch nhiệt độ cao • Mesothermal: Nhiệt dịch nhiệt độ tb • Epithermal: Nhiệt dịch nhiệt độ thấp