với pyrite hạt lớn
Sphalerite màu đen thường có kích thước hạt trung bình khoảng 1-2mm, xâm tán nhiều nhũ tương pyrrhotite và chalcopyrite, gặm mòn thay thế pyrite hạt lớn, đi cùng với galena và pyrite hạt trung bình (ảnh 3-5; 3-6).
Sphalerite đi cùng với galena cùng với mạch calcit.
Galena: Là khoáng vật quặng chính, chiếm tỷ lệ giao động từ ít đến 35%. Galena có dạng hạt tha hình, tạo thành từng đám ổ nằm rải rác trong nền mẫu, hoặc tạo thành các chuỗi hạt kéo dài, kích thước hạt 0,01 – 1,5mm.
Ảnh 3-5: Sphalerite gặm mòn thay thế pyrite
Ảnh 3-7: Sphalerite chứa chalcopyrite, galena và pyrrhotite tha hình, dạng giọt, tách dung dịch trong sphalerite
Đối với galena cũng nhận thấy có sự khác biệt rõ rệt ở một số mẫu:
Galena I thường đi cùng với sphalerite II, kết tinh muộn hơn sphalerite sớm. Các bao thể galena trong pyrite thế hệ I cũng được xếp vào thế hệ này, thường gặp trong các thân mạch và các ổ, thấu kính thẩm thấu. Ở một số mẫu, galena chứa pyrargyrite – là khoáng vật chứa bạc hoặc các sulphur muối của chì (ảnh 3-8, 3-9)
Galena II: Đi cùng với sphalerite muộn trong các mạch calcit (ảnh 3-10). Pyrite: Là khống vật quặng chính, chiếm tỷ lệ giao động từ ít đến 50%. Pyrite có dạng hạt tự hình, kích thước hạt 0.01 – 0.5 – 1.5mm, xâm tán trong nền mẫu, ở một số mẫu pyrite dạng đám ổ đặc sít, bị dập vỡ hoặc rạn nứt.
Pyrite cũng có những loại khác nhau:
+ Pyrite thế hệ I thường là hạt lớn, tự hình, có dạng tinh thể hình vng, hình chữ nhật, tạo thành ổ hạt lớn, một số dạng mạch, dải quặng, thường bị dập vỡ, rạn nứt, một số hạt bị sphalerite gặm mòn thay thế, các khe nứt được lấp đầy bởi chalcopyrite và galena (ảnh 3-8, 3-11)
Ảnh 3-8: Galena xuyên lấp trong pyrite dập vỡ dập vỡ
Ảnh 3-9: Galena tiếp xúc với sphalerite
+ Pyrite thế hệ II: là những hạt tinh thể kích thước trung bình, tự hình, xâm tán trong nền mẫu cùng với sphalerite thế hệ II (ảnh 3-6)
+ Pyrite thế hệ III dạng hạt nhỏ, có chỗ gần như dạng keo thể hiện nhiệt độ thành tạo thấp, phân bố trong carbonat cùng với galena và sphalerite.
Ảnh 3-11: Pyrite thế hệ I tiếp xúc với sphalerite
Arsenopyrite: Arsenopyrite là khoáng vật chủ yếu trong quặng chì kẽm , dạng hạt tự hình, kích thước 0,1 – 1,5mm, tạo thành các cụm hạt xen lẫn với pyrite. Chúng cịn có dạng mọc ghép với pyrite.
Ảnh 3-13: Arsenopyrite dạng tinh thể hình thoi
Chalcopyrite: Chalcopyrite là khống vật thứ yếu, có tần suất xuất hiện khá cao nhưng chiếm tỷ lệ nhỏ <1%. Chalcopyrite có dạng hạt tha hình nằm rải rác trong nền mẫu, đi cùng với sphalerite và galena, hoặc dạng nhũ tương, dạng tách dung dịch trong sphalerite. Kích thước hạt 0.01 – 0,2mm (ảnh 3-7, 3-14).
Stanin: Gặp trong một số mẫu ở khu vực Lũng Váng. Chúng có dạng hạt tha hình, đã gặp được stanin nằm xuyên lấp trong pyrite, có mẫu stanin dạng mọc ghép với chalcopyrite, đi cùng với sphalerite (ảnh 3-15, 3-16)
Ảnh 3-14: Chalcopyrite đi cùng với galena, pyrite và sphalerite, Đông Lạc
Ảnh 3-16: Stanin mọc ghép với chalcopyrite đi cùng sphalerite
Pyrrhotite: Pyrrhotite là khoáng vật thường xuyên xuất hiện trong mẫu quặng, tuy nhiên hàm lượng là ít. Ở một vài mẫu, pyrrhotite có hàm lượng cao (khoảng 17%), là khống vật quặng chính trong mẫu (88Lp/97). Pyrrhotite có dạng hạt tha hình, xen lẫn với tập hợp sphalerite và pyrite (ảnh 3-17). Ngồi ra cịn gặp pyrrhotite ở dạng hạt tha hình, dạng giọt, nằm trong sphalerite ở dạng tách dung dịch (ảnh 3-7).
Tetrahedrite (đồng xám): Gặp trong các mẫu với tần suất cao nhưng hàm lượng thấp. Chúng là khoáng vật phụ thường đi kèm với galena, dạng mọc ghép với galena. Một số đi cùng với chalcopyrite.
Ảnh 3-18: Đồng xám đi cùng với galena
Pyrargyrite: Gặp ở một số mẫu dạng hạt đẳng thước hoặc méo mó tha hình, nằm trong galena dạng tách dung dịch.
Ảnh 3-19: Pyrargyrite nằm trong galena. Nicol (-)
Ảnh 3-20: Pyrargyrite nằm trong galena. Nicol (+)
Pyroluzit: Gặp ở một vài mẫu, chúng có dạng keo, vảy, tạo thành đám ổ keo, xen lẫn với limonite.
Magnetite, hematite và specularite cũng gặp ở một vài mẫu. Magnetite dạng hạt tự hình, xâm tán rải rác trong phi quặng. Hematite và specularite dạng tấm, dạng vảy tạo thành đám nhỏ xâm tán rải rác trong nền đá.
Graphit: Có gặp ở một số mẫu. Chúng có dạng tấm sợi, vảy, rải rác trong phi quặng,
Các khống vật thứ sinh có anglesite, cerussite và limonite.
Anglesite, cerussite: Có ít, biến đổi từ galena, tạo thành vành riềm bao quanh rìa hoặc thay thế từng phần cho galena.
Limonite có dạng keo, tạo thành đám ổ keo nhỏ rải rác trong phi quặng hoặc tạo thành riềm bao quanh một số khoáng vật quặng nguyên sinh.
Bảng 3-3: Thành phần khống vật quặng trong các mẫu phân tích khống tướng Khống vật
Mức độ
Khoáng vật nguyên sinh Khoáng vật thứ sinh
Khoáng vật quặng Khoáng vật mạch
Chủ yếu Pyrite Sphalerite Galena Arsenopyrite Carbonat, thạch anh Thứ yếu Chalcopyrite Đồng xám Stanin Pyrrhotite Graphit Magnetite Calcit Limonite Covelin Anglesite Cerussite Melnhicovite Hiếm gặp Pyrargyrite
Kết quả nghiên cứu trên các mẫu cục và mẫu khống tướng cho thấy trong vùng nghiên cứu có những cấu tạo và kiến trúc chính như sau:
a. Cấu tạo
Qua nghiên cứu ngoài thực địa và nghiên cứu các mẫu khoáng tướng đã xác định được các cấu tạo quặng đặc trưng là: ổ, mạch, dải, xâm tán
- Cấu tạo ổ, mạch: khá phổ biến trong các mẫu. Các khoáng vật quặng chì kẽm chủ yếu tạo thành ổ, mạch xuyên lấp trong phi quặng (ảnh 3-21).
Ảnh 3-21: Galena, sphalerite và pyrite tạo thành ổ mạch, Bằng Lũng
- Cấu tạo dải: sphalerite và galena cùng với các khoáng vật quặng khác tạo thành dạng dải, dạng lớp, chỉnh hợp với đá vây quanh (ảnh 3-22).
- Cấu tạo xâm tán: đây là cấu tạo khá biến nhất, hầu hết các khoáng vật quặng đều có cấu tạo xâm tán, tuy nhiên mật độ khơng đều (ảnh 3-23).
Ảnh 3-22: Các khống vật quặng tạo thành dạng dải định hướng ở Phia Khao
b. Kiến trúc.
Những kiến trúc quặng điển hình là:
- Kiến trúc hạt tự hình: đặc trưng cho pyrite thành tạo ở giai đoạn sớm. Chúng thường phát triển thành những tinh thể hồn chỉnh, hình khối xâm tán trong phi quặng (ảnh 3-12).
- Kiến trúc hạt tha hình: đặc trưng cho galena, sphalerite, chalcopyrite
Ảnh 3-24: Galena dạng hạt tha hình lấp đầy trong phi quặng và khe hổng của pyrite
- Kiến trúc xuyên lấp cũng rất phổ biến. Các khoáng vật thành tạo sau galena, sphalerite, chalcopyrite lấp đầy các khe nứt lỗ hổng trong các hạt pyrite hoặc arsenopyrite thành tạo trước. Kích thước và hình dạng phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của các khe nứt trong hạt pyrite.
- Kiến trúc gặm mòn thay thế: đặc trưng cho pyrite (I) thường bị các khống vật sulfua sinh sau gặm mịn, thay thế.
- Kiến trúc cà nát xuất hiện khá nhiều trong mẫu. Các tập hợp hạt pyrite thành tạo trước bị cà nát dập vỡ tương đối mạnh và đôi chỗ được các khoáng vật thành tạo sau xuyên lấp gắn kết.
Ảnh 3-25: Galena gặm mòn thay thế gần như hoàn toàn hạt pyrite, Phia Khao
3.3 Đặc điểm thành phần hóa học
Các nguyên tố quặng chính là gồm Zn, Pb, nguyên tố quặng đi kèm là Ag, Au, Sn.
Các nguyên tố chính: Kết quả phân tích hấp thụ nguyên tử ở một số mỏ cho tổng hàm lượng các nguyên tố chính Zn+Pb dao động từ 12% đến 66%, trung bình 25%. Hàm lượng Pb dao động từ 0.18% đến 64.1%, trung bình 7.4%, Zn dao động từ 2.28% đến 43.61%, trung bình 18.6%.
Thành phần hóa của sphalerite: Hàm lượng Zn trong sphalerite dao động trong khoảng từ 54.76% đến 66.85%, trung bình 58.24%. Hàm lượng S trung bình 33.5%. Trong sphalerite hàm lượng Fe cao tập trung chủ yếu ở mỏ Bó Lng và một số thân quặng ở Lũng Hoài, dao động trong khoảng 10 đến 11%, Đặc biệt là ở Bó Lng hàm lượng khá ổn định, ở mỏ Bình Chai hàm lượng chỉ đạt 4 – 5%. Hàm lượng Mn dao động từ 0.016 đến 0.228%. Hàm lượng Ga chủ yếu nằm trong sphalerite ở Bình Chai và Lũng Hồi từ 0.117 đến 0.259%. Tần suất bắt gặp Bi ít với hàm lượng thấp. Cd là nguyên tố thường xuyên có mặt trong sphalerite với hàm lượng khá ổn định 0.183 – 0.391%. In chỉ gặp ở một số mẫu ở Lũng Hồi và Bó Lng, đáng lưu ý là ở Bó Lng có 2 kết quả cho giá trị là 0.093% và 0.105%. Kết quả phân tích quang phổ định lượng cũng cho giá trị khá tương đồng: Zn dao động từ 53.86 đến 65.71%, trung bình 60 – 61%. Hàm lượng Fe cao chủ yếu trong mỏ Bó Lng 8.8 – 11.2%, trung bình khoảng 10.5%. Các mỏ khác như Lũng Hồi 0.97 – 11.15%, trung bình 4.8%; Mỏ Bình Chai 1.39 – 5.51%, trung bình 3.44%. Hàm lượng S khá ổn định dao động từ 32.6 đến 33.81%, trung bình 33%. Bi là ngun tố đi kèm ít đặc trưng cho sphalerite khu vực Chợ Điền, tần suất gặp khoảng 50% với hàm lượng thấp dao động từ 0.001 đến 0.072%. Cd là nguyên tố đi kèm thường xuyên với hàm lượng ổn định từ 0.21 đến 0.381%. Trong sphalerite mỏ Bó Lng hàm lượng In khá cao đạt tới 0.41%, còn các khu vực khác chỉ gặp rải rác với hàm lượng thấp 0.02 -0.04%.
Thành phần hóa của galena: Kết quả phân tích microsond cho thấy hàm lượng Pb khá ổn định từ 85.61 đến 87.24%. Hàm lượng S khoảng 13.2 – 13.3%.
Các nguyên tố Cu, Bi, Sn gặp rất ít với hàm lượng thấp. Riêng Ag gặp ở hầu hết các mẫu với hàm lượng 0.017 – 0.361%, Sb cũng là nguyên tố đi kèm thường xuyên với hàm lượng từ 0.001 đến 0.371%. Kết quả phân tích QPĐL cho thấy hàm lượng Pb dao động từ 81.24 đến 87.46%, trung bình khoảng 84.5%. Hàm lượng S từ 12.88 đến 13.46%, trung bình 13.1%. Tần suất gặp Sb chỉ chiếm 40% với hàm lượng cao nhất đạt 0.074%. Sn chỉ gặp ở 1 mẫu với hàm lượng 0.014%. Ag gặp ở tất cả các mẫu, hàm lượng cao nhất đạt tới 1.67%. Bi là nguyên tố có hàm lượng cao trong galena mỏ Bó Lng 1.63 – 2.34%, mỏ Lũng Hoài 0.039 – 1.61%.
Thành phần hóa của pyrite: pyrite có hàm lượng Fe dao động từ 45.560% (Mỏ Bắc Lũng Hoài) đến 61.25% (Mỏ Bó Lng), trung bình 46 – 47%. Hàm lượng S từ 39.66% đến 54.82%, trung bình 52 – 54%. Đặc biệt trong các mẫu hàm lượng Fe cao thì hàm lượng S giảm. Ở một vài mẫu hàm lượng Fe giảm thì S cũng giảm, nhưng xuất hiện As tăng cao đến 4.96%. Hàm lượng As dao động từ 0 đến 4.96%. Hàm lượng Co cao nhất đạt 0.156% trong pyrite ở Bắc Lũng Hồi, trung bình 0.01 – 0.02%. Ni có hàm lượng cao nhất đạt tới 0.163%, Trung bình khoảng 0.015%.
Thành phần hóa của arsenopyrite: Hàm lượng As khá ổn định dao động từ 43.66 đến 45.827%, S từ 20.288 đến 21.839%, Fe = 33.504 – 34.382%. Hàm lượng Ni thấp từ 0.000 đến 0.018%. Sn gặp không thường xuyên, mẫu cao nhất chỉ đạt 0.064%. Se thường xuyên có trong arsenopyrite với hàm lượng dao động từ 0.095 đến 0.254%. Tần xuất gặp Bi khoảng 30% với hàm lượng cao nhất chỉ đạt 0.046%. Co có mặt thường xuyên với hàm lượng từ 0.009 đến 0.082%, trung bình 0.04%.
Thành phần hóa của chalcopyrite: Kết quả phân tích QPĐL chalcopyrite Lũng Hoài cho giá trị: Fe: 29.22 – 30.04%; S: 34.80 – 35.13%; Cu: 32.83 – 33.59%; Co : 0.01%; Au đạt tới 0.016%.
Thành phần hóa của pyrrhotite: Trong pyrrhotite S trung bình khoảng 39.3%, Fe khoảng 60.5%. Hàm lượng Se không đáng kể, chỉ gặp ở một số mẫu với hàm lượng đạt 0.038%. Co là nguyên tố thường xuyên có mặt trong pyrrhotite với hàm lượng tương đối ổn định từ 0.030 đến 0.085%. Hàm lượng Au cao nhất đạt 0.129% nhưng tần suất gặp không nhiều. Kết quả phân tích QPĐL cho giá trị các
nguyên tố Fe và S tương đối trùng khớp với các kết quả trên. Tuy nhiên hàm lượng Cu cao hơn, đạt tới 0.41%.
Các nguyên tố đi kèm
+ Ag là nguyên tố có mặt khá thường xuyên trong quặng, hàm lượng trong quặng từ 23g/t đến 3090g, trung bình 374g/t. Hàm lượng Ag tăng tỷ lệ nghịch với hệ số Zn/(Zn+Pb). Hàm lượng Ag tăng cao đến 3090g/t ở mỏ có Zn/(Zn+Pb) = 0,03 (mỏ Nà Khuổi – Đồng Lạc) và Ag có hàm lượng 23% ở mỏ có Zn/(Zn+Pb) = 0,999 (mỏ Tây Bó Lng – Bản Thi)
Trong galena gặp ở hầu hết các mẫu với hàm lượng 0,017 - 0,361% (phân tích microsond), hàm lượng cao nhất đạt tới 1,67% (phân tích QPĐL). Giá trị này tương tự với kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Phổ (2006), hàm lượng Ag trong galena ở Chợ Điền đạt 0,089%.
+ Au: Trong các mỏ ở khu Chợ Điền hàm lượng Au <0,1g/t, còn ở các mỏ nam Chợ Đồn hàm lượng Au cao hơn.
Au tồn tại là ngun tố đồng hình trong các khống vật khác. Au xuất hiện trong arsenopyrite - 0,175%, trong pyrrhotite - 0,129%, chalcopyrite - 0,016%. Trong pyrite đạt 2,297% (Nguyễn Văn Phổ, 2006).
+ Sn cũng là nguyên tố khá phổ biến ở Chợ Điền, cùng thuộc kiểu Chợ Điền, quặng chì kẽm ở Chợ Đồn chứa hàm lượng Sn từ 0,02% đến 0,09%.
Hàm lượng các nguyên tố không ổn định theo chiều sâu. Tại thân quặng số 2, hàm lượng các nguyên tố quặng (Pb, Zn, Cu, Ag, Ba, Cd, As) biến thiên không ổn định, nhìn chung giảm dần từ độ sâu 96m đến đến độ sâu khoảng 146m, ngoài trừ nguyên tố Sn chỉ biến thiên tăng dần đến độ sâu 146m (hình 3-1). Tại thân quặng số 7, hàm lượng các nguyên tố quặng (Pb, Zn, Cu, Ag, Ba, Cd, As) biến thiên khơng ổn định, nhìn chung tăng dần từ độ sâu 36m đến đến độ sâu khoảng 110m (hình 3- 2).
Hình 3-1: Biến thiên hàm lượng (n) các nguyên tố trong quặng Pb-Zn theo độ sâu ở thân quặng số 2
Hình 3-2: Biến thiên hàm lượng (n) các nguyên tố trong quặng Pb-Zn theo độ sâu ở thân quặng số 7
Kết quả xử lý mẫu địa hóa ICP cho thấy Pb tương quan chặt với Ag và Sb; Zn tương quan chặt với Cu và Cd (bảng 3-4)
Bảng 3-4: Tương quan các nguyên tố vùng Chợ Đồn – Chợ Điền
Ag As Ba Cd Cu Pb Sb Sn W Zn Ag 1,00 As -0,02 1,00 Ba -0,13 -0,08 1,00 Cd 0,07 0,44 -0,27 1,00 Cu 0,14 0,02 -0,23 0,50 1,00 Pb 0,65 -0,02 -0,18 0,07 0,24 1,00 Sb 0,87 0,01 -0,09 -0,01 0,12 0,60 1,00 Sn 0,05 0,01 -0,13 0,17 0,27 0,24 0,10 1,00 W -0,01 0,06 0,09 0,09 0,32 0,12 0,04 0,26 1,00 Zn 0,13 -0,04 -0,29 0,81 0,61 0,17 0,02 0,26 0,14 1,00
3.4 Sự phân đới quặng hóa
Các kết quả khảo sát thực địa, tổng hợp và xử lý tài liệu văn phịng thực địa cho thấy quặng hóa có tính phân đới rõ nét trong khơng gian, có thể nhận biết theo cả chiều ngang và theo chiều đứng, dựa trên tỷ lệ Pb/(Pb+Zn) và tỷ lệ khoáng vật quặng galena/(galena + sphalerite) và sự phân bố tập hợp trong khơng gian của thực thể quặng hóa, có thể chia tập hợp các mỏ thành các đới khái quát quy mô lớn, hoặc trong một thân quặng thành các đới chi tiết nhỏ hơn.
Kết quả nghiên cứu phân đới làm cơ sở quan trọng để dự báo khơng gian tồn tại và triển vọng quặng hóa, các tổ hợp nguyên tố quặng chính và phụ.
Theo kết quả khảo sát thực địa cũng như xử lý văn phịng thực địa cho thấy quặng hóa vùng nghiên cứu có thể chia thành 4 đới, từ cánh đến đỉnh nếp lồi Phia Khao tỷ lệ galena/(sphalerite+galena) giảm dần từ (~1) đến (~0) gồm 4 đới:
Đới 1: sphalerite (đới Zn, Pb/(Pb+Zn): 0 - 0,25)
Đới phát triển ở đỉnh nếp lồi Phia Khao, chủ yếu ở khu mỏ Lũng Hoài, Mán – Suốc, Phia Khao.
Trong đới này ngồi các ngun tố quặng chính cịn có sự tăng cao Fe, nằm trong khoáng vật sulphur asenopyrite, pyrrhotite.
Sự phân đới ngang được thể hiện trong một thân quặng, từ tâm ra rìa, tỷ lệ thành phần khoáng vật pyrite/(sphalerite+galena) thường tăng dần, kích thước khống vật quặng giảm dần, quan sát rõ trong các thân quặng khu vực Lũng Hoài,