9. Nơi thực hiện và lời cảm ơn
2.3 Phân loại khoáng sản chì-kẽm trên thế giới và Việt Nam
2.3.1 Phân loại trên thế giới
Khống sản chì - kẽm trên thế giới có số lượng mỏ rất lớn và nguồn gốc cũng rất đa dạng, khác nhau. Tùy theo từng mục đích nghiên cứu các mỏ chì - kẽm được các tác giả phân chia theo các nguyên tắc khác nhau. Trong nghiên cứu sinh khoáng các mỏ khoáng thường được phân loại theo nguồn gốc và kiểu địa chất công nghiệp. Cho đến nay trên thế giới tồn tại nhiều quan điểm và cách chia kiểu mỏ cơng nghiệp chì- kẽm khác nhau của nhiều tác giả như: Volson F.I, Tatarinov P.M, Kraxulin V.X, Xmirnov V.I, Iacovlev G.F…. Theo quan điểm nguồn gốc mỏ G.F Iacovlev- năm 1986 thì có 6 kiểu mỏ cơng nghiệp chì- kẽm sau:
1) Nhóm mỏ skarn
2) Nhóm mỏ nhiệt dịch pluton 3) Nhóm mỏ nhiệt dịch núi lửa
4) Nhóm mỏ conchedan 5) Nhóm mỏ kiểu giả tầng 6) Nhóm mỏ biến chất
a. Nhóm mỏ skarn
Liên quan đến granitoid tướng sâu vừa (hypabyssal), nằm tại đới tiếp xúc hoặc ngoại tiếp xúc giữa các thể xâm nhập (granodiroit - porphyr, granit- porphyr) với đá vây quanh gồm đá trầm tích và trầm tích núi lửa có chứa các tập đá vôi và được khống chế bởi các đứt gãy, các đới khe nứt hoặc các ranh giới gián đoạn địa tầng.
Các thân quặng skarn thường có dạng vỉa, thấu kính hoặc dạng mạch, kéo dài đến hàng trăm mét, với chiều dày hàng chục mét. Các thân quặng sulfur chì- kẽm lắng đọng trong skarn vơi thành phần granat- pyroxen, có hình thái phức tạp hơn: dạng thấu kính, dạng cột và dạng ổ. Kích thước của chúng có thể từ vài chục đến vài trăm mét theo đường phương và hướng cắm, chiều dày đạt 1 đến 10 mét hoặc lớn hơn.
Thành phần khống vật quặng của mỏ chì- kẽm skarn thường bao gồm các khoáng vật sulfur (galenit, sphalerit,...) và các khống vật silicat tạo skarn. Q trình tạo khống thường diễn ra theo ba giai đoạn chính:
1- Giai đoạn trước quặng (skarn);
2- Giai đoạn tạo quặng (sulfur, galenit và sphalerit) 3- Giai đoạn sau quặng (thạch anh-calcit).
Điển hình cho nhóm mỏ này là các mỏ chì-kẽm Nikolaep (Primore -Nga); Kưzưl-Espe (Kazacxtan); Sa la, Ammaberg (Thuỵ Điển), Franklin-Femas, Loyrens (Mỹ); Els-potosi (Mexico); Agilar (Argentina); Kamiona (Nhật bản)...
b.Nhóm mỏ nhiệt dịch pluton
Liên quan đến granitoid hoặc các thể xâm nhập nhỏ tướng sâu vừa cũng như các đai cơ diorit-porphyr và diabaz porphyr.
Các thân quặng có hình thái đa dạng: dạng vỉa, thấu kính, stock, mạch, ống...kéo dài từ vài chục đến hàng trăm mét theo đường phương và hướng cắm (hệ mạch có thể đến 1,5-2km) với chiều dày từ 0,5 đến 200m hoặc lớn hơn.
Khống vật quặng chính gồm pyrit, pyrotin, sphalerit, galenit, arsenopyrit, macazit, bulangerit, djemssonit; khoáng vật mạch gồm thạch anh, calcit và dolomit. Trong mỏ nhiệt dịch pluton được chia ra 2 thành hệ quặng:
+ Thành hệ: sphalerit-galenit-pyrit trao đổi thay thế trong đá cacbonat. Các mỏ chì-kẽm điển hình trên thế giới thuộc thành hệ này gồm Ecatcrino- Blagodatskoe, Sadon (Nga) và Tintic (Mỹ).
+ Thành hệ mạch sphalerit-galenit trong granitoid và đá phiến. Thuộc thành hệ này có các mỏ chì-kẽm Zgid (Liên Xơ cũ); Fraiberg (Đức).
c. Nhóm mỏ nhiệt dịch núi lửa
Đá vây quanh là đá phun trào thuộc thành hệ andesit-dacit và dacit-liparit có liên quan nguồn gốc với mỏ. Quặng hóa thuộc về đá thuộc tướng họng, tướng phun nghẹn hoặc á núi lửa. Mỏ thường phân bố trong cấu trúc núi lửa, đới dập vỡ và cấu trúc vòng đồng sinh với núi lửa, cấu tạo tỏa tia hoặc tuyến tính. Thân quặng có dạng mạch, thấu kính, chúng kéo dài từ vài chục đến hàng trăm mét theo đường phương và hướng cắm, chiều dày thay đổi từ 0,1 đến 1 - 1,5m, có khi đạt tới 30mét.
Các khoáng vật quặng chủ yếu: galenit, sphalerit, pyrit và đơi khi chalcopyrit. Khống vật mạch gồm thạch anh, calcit và cả barit; các khoáng thứ yếu: arsenopyrit, quặng đồng xám, bornit, pyrargyrit, vàng tự sinh, argentit và bulangerit, ngồi ra cịn có siderit, ankerit, dolomit, adular, calxedon và kaolinit. Biến đổi cạnh mạch thường là thạch anh hoá, sericit hoá, carbonat hoá hiếm hơn là chlorit hoá, ađular hố và kaolinit hố. Q trình quặng hố diễn ra trong một số giai đoạn sau:
2) Thạch anh-hematit;
3) Barit-fluorit-galenit-sphalcrit 4) Thạch anh-carbonat sau quặng.
Tính phân đới quặng hoá được biểu hiện ở sự thay đổi từ tổ hợp pyrit- chalcopyrit sang chalcopyrit-galenit, sau đó là galenit-sphalerit tính từ dưới sâu lên bề mặt và từ tâm núi lửa đến phần rìa. Thuộc nhóm mỏ này có thể kể đến các mỏ chì-kẽm Novo-sirokinskoc (Zabaikal-Nga); Saymian, Mecmana, Giumuskhana (Kapcaz-Liên Xơ cũ)...
d. Nhóm mỏ giả tầng
Nằm trong các tầng đá carbonat dày (dolomit, đá vôi) tuổi Paleozoi hoặc Mezozoi. Đặc trưng cho các mỏ kiểu này là chúng bị khống chế rõ rệt bởi địa tầng thạch học cũng như sự thiếu vắng các phức hệ magma ở trong hoặc lân cận khu vực mỏ.
Thân quặng thường có dạng vỉa nhiều lớp chỉnh hợp với đá vây quanh, rất hiếm khi gặp các thân quặng xuyên cắt dạng mạch hoặc dạng ống. Các thân quặng thường có qui mơ lớn: kéo dài từ vài trăm mét đến hàng ngàn km theo đường phương, theo hướng cắm có thể đạt 800-1000m; chiều dày dao động lớn, từ 0,5 đến 200m, trung bình 10-20m.
Thành phần quặng tương đối đơn giản: Chì hoặc kẽm với thành phần khoáng vật quặng gồm sphalerit, galenit, thỉnh thoảng có pyrit. Thành phần khống vật tạo đá gồm: calcit, dolomit ít hơn là barit. Các khoáng vật thứ yếu: marcazit, chalcopyrit, borit thỉnh thoảng có thạch anh và fluorit. Biến đổi cạnh mạch biểu hiện yếu gồm dolomit hố và đơi khi thạch anh hoá, carbonat hoá.
Nguồn gốc thành tạo của mỏ kiểu này còn là vấn đề tranh cãi và có nhiều quan điểm khác nhau: nguồn gốc nhiệt dịch hậu sinh (epigenetic) (F.Volson, A. Drujinin, E. Zakharov), nguồn gốc trầm tích đồng sinh (V.Domarev, M. Konstatinov. N. Strakhov, G. Gusic, G. Sneiderkhen), thấm đọng biểu sinh: (V.
Lindgren,. A. Germanov, A. Perelman) hoặc đa sinh và đa thời (B. Smirov, G. Serba)
Tiêu biểu cho nhóm mỏ này gồm các mỏ chì-kẽm Sardana (Iiacut -Nga); Mirgalimcai; Missisipi-misuri -Mỹ)...
e. Nhóm mỏ conchedan
Về khơng gian và nguồn gốc chúng liên quan đến phần dẫn xuất acit của núi lửa basaltoid. Chúng thuộc các cấu trúc vòm núi lửa, họng, dạng miệng (calder) và trũng giữa các núi lửa, các đới đứt gãy và khe nứt dạng vịng hoặc tuyến tính đồng sinh với núi lửa.
Thân quặng thường dạng vỉa hoặc thấu kính chỉnh hợp với đá vây quanh, ở cánh nằm của vỉa thường có các mạch hoặc hệ mạch quặng. Ranh giới trên (cánh treo) của vỉa chỉnh hợp rất rõ ràng, đơi khi trên nó có cả vụn quặng. Ranh giới dưới (cánh nằm) có hình thái phức tạp hơn; ở đây có thể thấy thể nhánh (apophyr) dốc và quặng dạng vi mạch, xâm tán phân bố trong đá trao đổi thay thế (metasomatic) nhiệt dịch. Kích thước (các vỉa quặng đạt hàng trăm mét đôi khi 1-2km) theo đường phương, 500-600m hoặc hơn theo hướng cắm với chiều dày từ vài mét đến l5-20m. đôi khi đạt 50m.
Thành phần quặng là đồng - chì - kẽm hoặc chì- kẽm hiếm khi là chì. Các khống vật quặng chủ yếu là pyrit, có lúc chiếm đến 80-90% số các khống vật quặng; Các khống vật quặng chính khác gồm sphalerit, galenit đơi khi có chalcopyrit. Trong các khống vật mạch đáng chú ý là thạch anh và barit. Các khoáng vật thứ yếu gồm pyrotin, arsenopyrit, quặng đồng xám, burnorit, marcazit cũng như calcit, dolomit, clorit và sericit. Các đá metasomatic cạnh mạch gồm các đá thạch anh-sericit-clorit, thạch anh-sericit, thạch anh- microclin, thạch anh-carbonat, berezit-listvenit và thạch anh. Vành phân tán của đá biến đổi mang tính bất đối xứng một cách rõ nét, nó chủ yếu phát triển trong cánh nằm của thân quặng.
Q trình tạo khống diễn ra trong khoảng thời gian dài và có vài thời kỳ: 1. Thời kỳ núi lửa-trầm tích đồng sinh ;
2. Thời kỳ nhiệt dịch-trao đổi thay thế đồng sinh với vài giai đoạn: thạch anh-pyrit, sphalerit-galenit, barit-galenit, thạch anh-carbonat;
3. Thời kỳ nhiệt dịch-biến chất (thời kỳ tái sinh) trong đó diễn ra q trình tái kết tinh và tái lắng đọng quặng dưới tác động của các quá trình nhiệt dịch, magma và biến chất.
Tính phân đới được thể hiện ở sự thay đổi từ quặng conchedan-lưu huỳnh sang conchedan-đồng, conchedan-đồng-chì-kẽm, conchedan đa kim và conchedan-barit tính từ dưới sâu lên bề mặt và từ trung tâm thân quặng ra ngồi.
f. Nhóm mỏ biến chất
Các mỏ chì – kẽm nằm trong đá phiến kết tinh tuổi Proterozoi hoặc Paleozoi sớm cũng như trong đá vơi hoa hố tại các địa khiên hoặc các khu vực uốn nếp cổ.
Thân quặng thường dạng vỉa hoặc giống dạng vỉa, kéo dài hàng trăm mét đến vài kilomet theo đường phương và hướng cắm với chiều dày từ 10 - 100m. (các đá vây quanh thường bị tái kết tinh và biến chất đến tướng epidot- amfibolit, biotit-granat, granat-amfibolit và granulit.
Biến đổi cạnh mạch gồm turmalin hoá, dolomit hoá, thạch anh hoá, sericit hoá và albit hoá. Quặng hoá diễn ra trong vài thời kỳ sau:
1. Thời kỳ nhiệt dịch trầm- tích và nhiệt dịch- trao đổi thay thế nguyên thuỷ; 2. Thời kỳ biến chất;
3. Thời kỳ tái sinh. Tính phân đới theo chiều dày thân quặng tính từ cánh nằm đến cánh treo thể hiện ở sự thay đổi từ quặng pyrit-pyrotin đến pyrit- galenit-sphalerit và sau đó là quặng galenit- sphalerit giàu nhất. Trong nhóm mỏ này được chia ra hai kiểu thành hệ quặng:
Thành hệ pyrotin-pyrit-sphalerit-galenit trong đá cacbonat bị biến chất. Tiêu biểu là các mỏ chì-kẽm Gorevskoe (Nga); Balmat (Mỹ)
Thành hệ galenit-sphalerit-pyrotin-pyrit trong các đá trầm tích silicat bị biến chất mạnh. Thuộc loại này có thể kể đến các mỏ chì-kẽm Rossokhinskoc (Enicei Nga).