2.4.1 .Phương pháp nghiên cứu ngoài trời
3.3 Đặc điểm thành phần vật chất quặng chì – kẽm khu vực Nà Tùm – Bắc
3.3.1 Đặc điểm thành phần vật chất vật quặng
Như đã nêu ở trên khu vực Nà Tùm – Bắc Kạn có hai loại quặng chính là quặng chì - kẽm oxyt có chứa sắt và mangan và quặng chì - kẽm sulfur. Các khống vật quặng ngun sinh gồm pyrit, sphalerit, galenit, chalcopyrit, khoáng vật thứ sinh gồm: goethit, anglezit, xerucit đặc điểm thành phần vật chất của các loại quặng này như sau:
Hình 3.8 Quặng sulfur đặc sít tại moong khai thác thân quặng số IV
Pyrit: Trong quặng sulfur pyrit là khoáng vật chiếm tỷ lệ cao trong các
khoáng vật quặng. Pyrit thường xâm tán tập trung thành các đám hạt, dải nhỏ trong đá, đôi chỗ thành từng ổ lớn, mạch nhỏ trong nền đá.
Pyrit I. chiếm 20-50% tổng số pyrit có mặt trong các mẫu nghiên cứu, chúng ở dạng hạt tự hình kích thước 0,2-0,8mm, đơi chỗ >1mm. Pyrit thường xâm tán trên nền đá tạo thành các đám hạt, đôi chỗ thành các ổ lớn. Pyrit trong giai đoạn này thường là phương thức lấp đầy lỗ hổng, đôi chỗ gặp hiện tượng trao đổi thay thế các khống vật tạo đá có trước.
Hình 3.9 Pyrit tự hình có nhiều hình dạng khác nhau trên nền đá
Pyrit II: chiếm 10-30% tổng số pyrit có mặt trong các mẫu nghiên cứu, chúng thường ở dạng hạt tha hình, đơi chỗ nửa tự hình với kích thước lớn 0,5- 1mm đôi chỗ >3mm, chúng xâm tán không đồng đều trong đá đơi chỗ xun lấp các khống vật tạo đá trước đó. Pyrit giai đoạn này thường bị nứt nẻ tạo thành các mạch và bị các khoáng vật tạo quặng muộn hơn sphalerit, galenit thay thế, gặm mòn.
Pyrit III: Pyrit giai đoạn này bị biến đổi thứ sinh tạo thành goethit, bị goethit thay thế hồn tồn, đơi chỗ vẫn cịn sót lại tàn tích của goethit
Hình 3.11 Goethit thay thế khơng hồn tồn pyrit
Galenit: Khoáng vật quặng chủ yếu trong các mẫu quặng rất phổ biến, gặp với tần suất gặp cao (80-90%). Hàm lượng galenit trong các mẫu khoáng tướng trung bình 10-40% thay đổi từ 1-55% có những chỗ hàm lượng cao nhất đến 70%. Galenit tập chung thành từng mạch, dải đôi chỗ dạng ổ xâm tán xen với sphalerit, pyrit tạo thành tổ hợp cộng sinh khống vật với tinh thể lớn, đặc xít.
Hình 3.12 Galenit tạo thành mạch lấp đầy khe nứt của đá.
Hình 3.13 Galenit dạng hạt tha hình tạo thành đám hạt khá lớn bao quanh khoáng vật khác
Sphalerit: đây cũng là khoáng vật phổ biến với tuần suất xuất hiện 90%
trong các mẫu, sphalerit cùng với galenit tạo thành tổ hợp cộng sinh khoáng vật tạo quặng trong khu vực nghiên cứu, chúng phân bố không đồng đều, hàm lượng giao động từ 10-40%. Dưới kính hiển vi phản xạ có thể quan sát thấy rõ
sphalerit thay thế gặm mòn các hạt pyrit, đồng thời cùng với galenit, chalcopyrit tạo thành tổ hợp cộng sinh khống vật. Trong nhiều hạt sphalerit có chứa các thể nhũ tương (emunxi) chalcopyrit tạo kiến trúc phân hủy dung dịch cứng điển hình.
Hình 3.14 Sphalerit, galenit tạo thành tổ hợp cộng sinh khoáng vật trên nền đá trên nền đá
Chalcopyrit: là khống vật đóng vai trị thứ yếu về mặt hàm lượng, tần
suất xuất hiện khoảng 20% trong các mẫu khoáng tướng. Trong quặng chalcopyrit xuất hiện từ vài vi hạt đến các đám hạt với hàm lượng không đáng kể, hàm lượng thường đạt <1%. Chúng phân bố xâm tán thưa hoặc xâm tán thành các đám nhỏ trên nền đá, đôi khi tạo thành các vi mạch lấp đầy khe nứt cùng với galenit, sphalerit. Trong khu vực nghiên cứu đa số chalcopyrit gặp dưới dạng các thể nhũ tương sản phẩm của quá trình phân hủy dung dịch cứng trong nền sphalerit thể hiện mối quan hệ đồng sinh giữa cá khống vật này.
Hình 3.15 tổ hợp CSKV giữa sphalerit, chalcopyrit tạo kiến trúc phân hủy dung dịch cứng
b. Đặc điểm thành phần vật chất quặng oxyt chì - kẽm
Quặng oxyt chiếm tỷ lệ 20-30%, cấu tạo dạng lỗ hổng màu xám đen, nâu vàng, nâu đỏ, chúng là sản phẩm oxy hóa của các khống vật sulfur trong quặng chì - kẽm, thành phần khoáng vật chủ yếu là anglezit, goethit, psilomelan, limonit, Pyrolusit…
Anglezit: Trong điều kiện oxy hoá galenit thường bị biến đổi, thay thế bởi tập hợp khống vật anglezit bao quanh hạt, đơi khi anglezit phát triển dọc theo một số vi khe nứt của hạt galenit. Anglezit thường ở dạng tập hợp keo, vi hạt, thay thế gặm mòn từng phần cho galenit, Trong đới quặng oxy hóa anglezit có tỷ lệ gặp 50%, hàm lượng 10-15%
Hình 3.16 Anglezit thay thế gặm mịn galenit
Goethit: Là sản phẩm oxy hoá trực tiếp từ pyrit, đơi khi là chalcopyrit, có
mẫu pyrit bị thay thế hoàn toàn bởi goethit dạng keo, tần suất xuất hiện 90% chúng giả hình theo pyrit. Có những mẫu pyrit cịn lại ở dạng tàn dư là những mảnh sót dạng tha hình trong goethit, hàm lượng chiếm đến 10-20% trong các mẫu quặng oxy hóa.
Limonit: Tỷ lệ gặp limonit trong tập mẫu khoáng tướng khoảng 90% hàm
lượng từ 10-52%. Chúng có dạng keo, đới keo, vi vẩy, vi sợi tạo thành các đám khối dạng keo tương đối chặt xít.
Psilomelan: Chúng có dạng keo, đới keo tạo thành các đám kéo dài, các
ổ nhỏ xen lẫn với các đám pyrolusit. Tỷ lệ gặp 87% trong tập mẫu khoáng tướng, với hàm lượng từ 5-20%. Psilomelan có cấu tạo keo, khối, ổ, kiến trúc keo, đới keo.
Hình 3.18 Psilomelan dạng keo trong nền limonit
Pyrolusit: Tỷ lệ gặp pyrolusit trong tập mẫu khoảng 87% tập mẫu khoáng
tướng, chúng có dạng vi vẩy tạo thành các ổ nhỏ dạng tỏa tia. Hàm lượng trong mẫu từ 5-35%.
Hình 3.19 Limonit dạng keo, tỏa tia tạo thành các đám ổ; psilomelan (psi) xen lẫn, goethit có dạng keo, các đường riềm kéo dài phân bố xen lẫn với
limonit, bao ngồi các đám pyrolusit
Hình 3.20 Pyrolusit có dạng tinh thể dạng tấm sợi tạo thành các đám ổ nhỏ dạng tỏa tia xen lẫn với đám khoáng vật chứa Fe
Từ kết quả nghiên cứu trên cho phép thành lập bảng thành phần khoáng vật trong các loại quặng như sau:
Bảng 3.2 Thành phần khoáng vật trong quặng sulfur chì-kẽm theo mẫu khống tướng
Khống vật nguyên sinh Khoáng vật thứ sinh
Tên khoáng vật
Tần suất xuất hiện (%)
Hàm lượng Tên khoáng vật
Tần suất xuất hiện (%) Hàm lượng Galenit 80-90 Ít – 55% Anglezit 50 Ít – 5% Pyrit 90 Ít – 50% Limonit 28 Ít-30% Sphalerit 90 Ít – 40% Hydroxit sắt 36 Ít – 45% Chalcopyrit 20 Rất ít – 1% Arsenopyrit 52 Ít – 1% Pyrotin 24 Ít – 1%
Bảng 3.3 Thành phần khống vật trong quặng oxyt chì-kẽm có chứa sắt-mangan theo mẫu khống tướng
Khống vật nguyên sinh Khoáng vật thứ sinh
Tên khoáng vật
Tần suất xuất hiện (%)
Hàm lượng Tên khoáng vật Tần suất xuất hiện (%) Hàm lượng Pyrit 12,5 Ít Limonit 90 ít-52% Psilomelan 87,5 5-20% Hydroxit Fe 100 Có – 10% Hydroxit Mn 100 Ít – 10% Pyrolusit 87,5 3-35%
Khoáng vật nguyên sinh Khoáng vật thứ sinh Goethit 90 10 – 20% Lepidocrocit 12,5 ~ 3 Smitsonit Serucit Anglezit