2.4.1 .Phương pháp nghiên cứu ngoài trời
3.7. Thứ tự sinh thành và tổ hợp cộng sinh khoáng vật
Nghiên cứu quặng chì - kẽm ở khu vực Nà Tùm – Bắc Kạn cho phép xác định các tổ hợp cộng sinh khống vật đặc trưng có mặt trong khu vực nghiên cứu. Những tổ hợp cộng sinh khoáng vật này được xác định chủ yếu dựa vào điều kiện địa chất thành tạo quặng, hình thái quan hệ biểu hiện của các khoáng vật trong quặng và đặc điểm hình thái nguồn gốc của chúng.
3.7.1 Các tổ hợp cộng sinh khoáng vật trong quặng nguyên sinh
Áp dụng các nguyên tắc trong phân chia các giai đoạn tạo khoáng của Bechechin A. G. đối với các mỏ khoáng nhiệt dịch:
- Tổ hợp các khoáng vật sinh sớm bị các mạch, vi mạch các tổ hợp khoáng vật sinh muộn xuyên cắt phổ biến trong khu vực nghiên cứu.
- Tổ hợp cộng sinh khoáng vật sinh trước bị nứt nẻ, vỡ vụn, cà nát được tổ hợp cộng sinh khoáng vật muộn xuyên lấp, thay thế, gắn kết.
- Thành phần các tổ hợp cộng sinh khoáng vật khác giai đoạn thường khác nhau và có những đặc trưng riêng biệt.
Trên cơ sở nghiên cứu thành phần khống vật, các đặc điểm hình thái, mối quan hệ của chúng trong thân quặng cũng như cấu tạo, kiến trúc quặng và đối chiếu với các ngun tắc vừa nêu, có thể phân chia q trình tạo khoáng nhiệt dịch ở khu vực nghiên cứu thành 3 giai đoạn khoáng hoá. Ranh giới giữa
những giai đoạn này có thể là sự lắng đọng quặng, thay đổi điều kiện môi trường hoặc những biến cố về kiến tạo. Mỗi giai đoạn khống hố hình thành một tổ hợp cộng sinh khoáng vật đặc trưng, được thể hiện ở bảng thứ tự sinh thành và tổ hợp cộng sinh khống vật trong quặng chì - kẽm khu vực Nà Tùm – Bắc Kạn (bảng 3.4)
Giai đoạn khoáng hoá I :
Trong giai đoạn khoáng hoá này khoáng vật pyrit I phát triển mạnh mẽ nhất, chúng có mặt trong hầu khắp các thân quặng kết hợp chặt chẽ với thạch anh hạt mịn màu trắng xám, cấu tạo khối. Pyrit I phân bố xâm tán không đều, đơi khi tạo thành các đám ổ đặc xít trong calcit và trong đá vây quanh, một vài nơi do các chuyển động kiến tạo xảy ra tiếp sau làm cho pyrit I bị rạn nứt, dập vỡ khá mạnh và được các khoáng vật của các giai đoạn sau xuyên lấp, gắn kết, mặt khác bản thân pyrit I và calcit đôi chỗ lại là chất gắn kết các mảnh dăm của đá cịn sót lại.
Giai đoạn khống hố II: là giai đoạn tạo quặng chì - kẽm sản phẩm trong
khu vực nghiên cứu, ở giai đoạn này thành phần dung dịch quặng có sự biến đổi lớn xuất hiện tổ hợp cộng sinh khoáng vật: thạch anh- sphalerit - galenit, tổ hợp này giữ vai trị quyết định trong việc hình thành các thân quặng chì - kẽm trong khu vực nghiên cứu. Tổ hợp mới này cịn bao gồm các khống vật pyrit II. Các khoáng vật quặng của tổ hợp chủ yếu được hình thành theo phương thức trao đổi thay thế với đá biến đổi vây quanh và các khoáng vật quặng được hình thành ở giai đoạn trước, một phần được hình thành theo phương thức lấp đầy khe nứt, lỗ hổng. Giai đoạn này có thể xem như giai đoạn sản phẩm đối với quặng chì - kẽm của khu vực nghiên cứu .
3.7.2 Tổ hợp cộng sinh khoáng vật trong quặng thứ sinh
Do ảnh hưởng của các yếu tố ngoại sinh mà quá trình oxy hố quặng nguyên sinh trong khu vực nghiên cứu xảy ra khá mạnh mẽ chủ yếu ở đới gần
bề mặt. Các khoáng vật sunfur bị biến đổi mạnh mẽ nhất là pyrit. Kết quả là tạo nên goethit tương đối phổ biến trong vùng. Ngoài ra ở thời kỳ phong hố này cịn gặp các sản phẩm oxy hoá của galenit là anglezit. Nhiều mẫu bắt gặp các khống vật này giả hình các khống vật nguyên sinh bị thay thế.
Bảng 3.5 Bảng thứ tự sinh thành và THCSKV quặng Pb-Zn khu vực Nà Tùm
Thời kì tạo khống Nhiệt dịch Phong hóa
Giai đoạn tạo khống I II III
THCSKV Tên KV Calcit-Dolomit- Thạch anh – Pyrit Thạch anh - Sphalerit - Galenit- Chalcopyrit Goethit-Anglezit Pyrit Sphalerit Galenit Chalcopyrit Goethit Anglezit Limonit Psilomelan Pyrolusit Calcit Dolomit Thạch anh Muscovit
Các nguyên tố đặc trưng Ca, Mg, Fe, S, Si Zn, Pb, Cu, Fe,
S, Si Pb, Fe, S Cấu tạo quặng đặc trưng Ổ, mạch, xâm tán Dải, xâm tán,
mạch Keo, lỗ hổng Kiến trúc quặng đặc trưng
Hạt tự hình, nửa tự hình, ít hạt tha hình Hạt nửa tự hình, tha hình, emuxin Keo, vành riềm, giả hình
CHỈ DẪN (Hàm lượng khoáng vật)
Chủ yếu Thứ yếu
ít
Tổ hợp cộng sinh khống vật trong các thân quặng được hình thành vào thời kỳ nhiệt dịch và phong hóa:
- Giai đoạn đầu được đặc trưng bởi tổ hợp cộng sinh khoáng vật calcit – dolomit – thạch anh – pyrit, giai đoạn này chưa tạo quặng chì - kẽm (là tiền đề tạo quặng) chủ yếu gây quá trình biến chất trao đổi đá vây quanh dưới tác dụng của dung dịch nhiệt dịch điển hình là các quá trình dolomit hố, ngồi ra cịn calcit hố tạo môi trường thuận lợi cho quá trình thay thế trao đổi giai đoạn sau.
- Giai đoạn thứ II các khoáng vật như thạch anh, galenit, sphalerit, chalcopyrit, được tạo thành, giai đoạn tạo khống có giá trị cơng nghiệp của khu mỏ, đồng thời tiếp tục gây ra các hiện tượng biến đổi đá vây quanh. Trong giai đoạn này các khống vật sulphur được hình thành nhờ phương thức trao đổi thay thế kết hợp với phương thức lấp đầy lỗ hổng, khe nứt trong đá carbonat bị dolomit hố. Các khống vật sulphur có kiến trúc hạt tha hình, nửa tự hình, cấu tạo xâm tán, ổ xâm tán, mạch xâm tán.
- Giai đoạn thứ III các khoáng vật nguyên sinh bị phong hoá, biến đổi tạo ra các khoáng vật thứ sinh, trong đó pyrit bị thay thế gần hoàn toàn hoặc hoàn toàn bởi geothit, galenit bị thay thế bởi anglezit... các khoáng vật quặng nguyên sinh khác bị phong hóa biến đổi thành pyrolusit, serucit, limonit…
3.7.3 Nguồn gốc quặng chì – kẽm khu vực Nà Tùm
Trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm địa chất khu mỏ, đặc điểm hình thái thân quặng, thành phần khoáng vật và tổ hợp cộng sinh khoáng vật đã nêu ở trên tác giả cho rằng quặng chì - kẽm khu vực Nà Tùm – Bắc Kạn có nguồn gốc nhiệt dịch trao đổi, thay thế nhiệt độ trung bình đến thấp trong tầng đá vơi, đá vơi bị calcit hóa, dolomit hóa. Phần trên của thân quặng bị các điều kiện ngoại sinh gây biến đổi tạo thành các thân quặng oxyt chì – kẽm.
3.8 Các yếu tố khống chế quặng hóa
Quặng hố chì-kẽm trong khu vực Nà Tùm – Bắc Kạn cũng như hầu hết các loại quặng hoá nguồn gốc nội sinh nói chung trong vỏ trái đất được khống chế chủ yếu bởi các yếu tố địa chất sau: yếu tố thạch học - địa tầng, yếu tố cấu trúc - kiến tạo, trên thực tế khu vực Nà Tùm – Bắc Kạn quặng hóa chì-kẽm khơng chỉ bị ảnh hưởng của một yếu tố mà bị khống chế đồng thời bởi cả hai yếu tố trên, trong đó mỗi yếu tố đóng một vai trị riêng.
3.8.1 Yếu tố thạch học- địa tầng
Yếu tố thạch học trầm tích thường hay kết hợp với yếu tố cấu trúc- kiến tạo gộp thành yếu tố kiến trúc-thạch học có ý nghĩa đặc biệt trong sự phân bố và tập trung quặng. Trong khu vực nghiên cứu thì quặng chì-kẽm phần lớn tập trung trong lớp đá vơi bị dolomit hóa thuộc tập 2 phân hệ tầng dưới hệ tầng Cốc Xô (D1-D2ecx12). Lớp đá vôi, đá vôi bị hoa hố, đá phiến vơi sét dạng nhịp khá đều đặn thuận lợi cho việc trao đổi chất và chất lắng đọng quặng từ dung dịch nhiệt dịch.