2.1.2.1. Cỏc khoỏng vật vàng
Trong tự nhiờn, khoỏng vật cụng nghiệp rất quan trọng nhất của vàng tồn tại ở 3 dạng khoỏng vật chủ yếu: Dạng kim loại tự sinh và hợp chất gồm
gồm 3 khoỏng vật. Ngoài ra c n một khoỏng vật đƣợc ghộp vào nhúm sulfur là nagygit (bảng 2.3)
2.1.2.2. Thành phần húa học khoỏng vật vàng
Hiện nay đó phỏt hiện hơn 40 nguyờn tố tạp chất trong cỏc khoỏng vật vàng, dựa vào hàm lƣợng và tần suất xuất hiện N.V. Petrovskaia (1973) chia cỏc nguyờn tố tạp chất này thành 5 nhúm (bảng 2.2).
Trong hơn 40 nguyờn tố này thỡ bạc đƣợc quan tõm nghiờn cứu nhiều nhất, khi nghiờn cứu t lệ bạc trong vàng cỏc nhà địa chất thƣờng dựng tham số (nhón hiệu vàng tự sinh). Nhón hiệu của vàng tăng lờn khi chuyển tiếp từ mỏ trẻ đến mỏ cổ, từ cỏc mỏ nhiệt độ thấp đến cỏc mỏ nhiệt độ cao (N.H. Fisher, 1959), từ mỏ nụng đến mở sõu (N.V. Petrovskaia, 1973).
Cỏc nguyờn tố tạp chất khỏc đƣợc nghiờn cứu ớt hơn nhƣng cũng đạt đƣợc những thành tựu đỏng kể, đỳc rỳt từ một số quy luật về mối liờn quan giữa thành phần tạp chất và điều kiện thành tạo vàng (N.V. Petrovskaia, 1973).
Vàng chứa tạp chất Cu, Pt, Pd, Cr, Co là dấu hiệu chứng minh mối liờn quan về nguồn gốc của cỏc mỏ vàng với hoạt động magma basalt.
Vàng chứa tạp chất Bi, Sn thƣờng phổ biến trong cỏc mỏ vàng nhiệt dịch thành tạo ở độ sõu vừa.
Vàng chứa tạp chất Sb, Hg, Te, Se, Mn đặc trƣng cho cỏc mỏ thành tạo ở đới nụng, sỏt mặt đất.
Bảng 2. 2. Cỏc nguyờn tố tạp chất trong khoỏng vật chứa vàng
Nhúm Cỏc nguyờn tố tạp chất Hàm lƣợng ( ) Tần suất ( )
Từ Đến Từ Đến
1 Ag 0,5 30 100
2 Fe, Cu, Pb 0,001 1 70 100
3 Sb, As, Hg, Zn, Bi, Se, Te, Mn 0,0001 0.n 5 70
4 Ti, Cr, Sn, W, Mo 0,00001 0.0n 1 60
5
Co, Ni, V, Pt, Pd, Ir, Nb, Rh, Cd, In, Os, Th, Be, B, C, Mg, Al, Si, Ca, Zr,
O, S, Cl
Rất hiếm gặp và ớt đƣợc nghiờn cứu
Trong lịch sử địa chất thành tạo cỏc mỏ vàng của Trỏi đất chia ra 4 thời đại chớnh:
- Vào thời đại Arkei (3,5 - 2,5 t năm) hỡnh thành cỏc mỏ vàng lớn trong cỏc đai đỏ lục (Nam Phi, Ấn Độ, Australia).
- Vào thời đại Proterozoi (2,2 - 1,8 t năm) xuất hiện cỏc mỏ biến chất lớn (Vivatertan).
- Vào thời kỳ Paleozoi (300 - 200 triệu năm) xuất hiện nhiều mỏ vàng, chủ yếu là nhiệt dịch sõu.
- Trong thời kỳ Mesozoi - Kainozoi cựng với cỏc mỏ nhiệt dịch sõu, cỏc mỏ nhiệt dịch phun trào cũng phỏt triển rộng rói.
2.1.3. Phõn loại cỏc kiểu mỏ (thành hệ) qu ng vàng trờn th giới và Việt Nam
2.1.3.1. Phõn loại cỏc mỏ vàng trờn thế giới
Cú nhiều phƣơng phỏp phõn loại cỏc mỏ quặng vàng: phõn loại theo nguồn gốc và nhiệt độ thành tạo (Emmos, 1973 và Raguin, 1961); phõn loại dựa vào quan hệ giữa quặng với đỏ võy quanh (L.De Lauray, 1913); phõn loại dựa vào hỡnh thỏi thõn quặng và điều kiện thành tạo (V.L Boyle, 1970); phõn loại dựa vào cấu trỳc địa chất, bản chất đỏ võy quanh, tổ hợp khoỏng vật và điều kiện thành nguồn gốc thành tạo mỏ (J.J Bache, 1972); phõn loại theo thành hệ quặng (Sneidulov, 1949; Bubinicov, 1960; Kuznetxov, 1972; Xmirnov, 1986 v.v…). Trong tất cả cỏc phƣơng phỏp phõn loại trờn thỡ phƣơng phỏp phõn loại vàng theo thành hệ quặng đƣợc đa số cỏc nhà địa chất Liờn Xụ cũ và Việt Nam ỏp dụng.
Cỏc mỏ vàng nội sinh cú ý nghĩa cụng nghiệp đƣợc chia ra: cỏc mỏ skarn, cỏc mỏ nhiệt dịch sõu, cỏc mỏ nhiệt dịch phun trào, cỏc mỏ biến chất. Trong số đú, cỏc mỏ nhiệt dịch sõu và mỏ phun trào rất phổ biến, đa dạng và phức tạp; cỏc mỏ skarn, biến chất hiếm gặp và cú đặc điểm quặng húa khỏ đơn giản.
Bảng 2. 3. Cỏc khoỏng vật vàng
STT Tên khoáng vật Công thức khoáng vật Dạng tồn tại Mức độ phổ biến Ví dụ
Vàng tự sinh
1 Vàng tự sinh Au(Ag,Hg) Các hydroxid Au(OH)3, [Au(OH)2] -, [Au(OH)4] - Rất phổ biến
2 Electrum (Au,Ag) Gặp không th-ờng xuyên Hoa Kỳ, Nga, Nhật
3 Kuisterit Au(Au) Các phức antimonit hay antimonat hoà tan Hiếm gặp Hoa Kỳ, Nga
4 Auricuprit AuCu3 Các phức arsenat hoà tan [AuAsO4]-, [Au(AsO4)2]3-, nt úc, Phần Lan
5 Cuproaurit nt Canada, Nam Phi
6 Aregntocuproaurit Au2-9Cu1.2Ag Rất hiếm gặp Mỏ Norinsk (Nga)
7 Mandolit Au2Bi Các phức sulfat hoà tan[Au(S2O4)2] - Hiếm gặp Pháp
8 Aurostibit AuSb2 nt Canada, Hoa Kỳ
9 Goldamalgam Au2Hg3 [Au(CN2)2] -, [Au(CN)4] -, [Au(CN)2 )Cl] -, nt Hoa Kỳ
10 Vàng platin Au(Pt) dung dịch acid nt Gruzia, Broneo
11 Porexit Au(Pd,Ag) [AuCl4]-, [AuCl3(OH)] -, [AuCl2(OH)2] -, nt Gruzia, Braxin
12 Aurosmirit AuIr Các phức thiosulfat [Au(S2O3)2]3- bị phân huỷ trong nt Gruzia, Hoa Kỳ
13 Rozkovit Au2(Cu,Pd)3 nt -
Nhóm Telurua vàng
14 Calaverit AuTe2 [Au(SbS3]2 -, Gặp không th-ờng xuyên Hoa Kỳ, úc
15 Sylvanit AuAgTe4 Một phần phức chất hữu cơ hay bị hấp thụ và phần của phức chất hữu cơ. nt nt
16 Cremnerit (Au,Ag)Te2 nt nt
17 Petxit AuAg3Te2 Các sol khí và hơi n-ớc AuFeCl6, AuAlCl6 ít gặp Australia
18 Mutmannit (Ag,Au)Te Rất hiếm Rumania
19 Montbreinit Au2Te3 nt Canada
20 Antamokit (Au,Ag)Te3 nt Philippin
21 Koctovit AuCuTe4 nt Nga
22 Bilibinskit Au3Cu2Pb.nTeO2 Một phần vật chất hạt lơ lửng hay bị các hạt lơ lửng hấp thụ nt -
23 Bogdanovit Au5(Cu,Fe)3Pb3Te3 Trong các sinh vật trôi nổi hay thực vật trong n-ớc hay các sinh vật hấp
thụ. nt -
24 Penginit Ag4Au(S,Se)4 Dung dịch n-ớc lỗ hổng và n-ớc màng mỏng nt -
25 Petrovskait AgAu(S,Se) Các hợp chất hữu cơ chứa kim loại(humat,fulvat.) Rất hiếm -
26 Nagyagit Pb5Au(Te,Sb)4S6 - 8 Các phức chất sulffid hay polysulffid, telurid và sulffid- aurifer,
Vỡ vậy, cỏc nhà nghiờn cứu phõn chia thành hệ quặng chủ yếu trong cỏc mỏ nhiệt dịch sõu và nhiệt dịch phun trào. Trờn cơ sở tổng hợp cỏc mỏ vàng trờn thế giới và ở Liờn Xụ, V.I Xmirnov (1968) đó chia ra cỏc thành hệ quặng vàng đặc trƣng trong cỏc mỏ nguồn gốc nhiệt dịch (bảng 2.4).
2.1.3.1. Phõn loại cỏc mỏ vàng ở Việt Nam
Trờn lónh thổ Việt Nam, khoỏng húa vàng phỏt triển rộng rói ở nhiều nơi, phõn bố trong đỏ xõm nhập, đỏ phun trào, trầm tớch phun trào, đỏ biến chất cổ tiền Cambri và vàng sa khoỏng. Kết quả điều tra vàng từ trƣớc đến nay đó xỏc định đƣợc dự bỏo (cấp 122, 333 và 334a) hơn 233,4 tấn Au kim loại. Nhỡn chung cỏc mỏ, điểm quặng vàng ở nƣớc ta cú quy mụ khụng lớn và mức độ nghiờn cứu c n hạn chế, nhất là về chiều sõu.
Việc nghiờn cứu phõn loại cỏc mỏ vàng ở Việt Nam đó đƣợc tiến hành từ những năm 80 của thế k trƣớc, với phạm vi cho toàn lónh thổ và một số miền riờng lẻ, trờn cơ sở tiếp thu, vận dụng hợp lý cỏc kết quả phõn loại quặng vàng của cỏc nƣớc phƣơng Tõy và Liờn Xụ cũ. Tiờu biểu là bảng phõn loại cỏc tỏc giả Epstein Iu.A. (1987), Nguyễn Văn Đễ (1987), Nguyễn Nghiờn Minh (1990), Nguyễn Tƣờng Tri (1990), Nguyễn Nghiờm Minh, Vũ Ngọc Hải (1991), Nguyễn Văn Chữ (1991), Nguyễn Nghiờm Minh, Nguyễn Văn Chữ, Nguyễn Văn Phổ và Nguyễn Ngọc Trƣờng (1993- 1995). Cỏc tỏc giả đều dựa vào nguyờn tắc phõn chia thành hệ quặng theo trƣờng phỏi Liờn Xụ cũ, tức là căn cứ vào đặc điểm chung về thành phần khoỏng vật, biến đổi võy quanh, mối quan hệ nguồn gốc và khụng gian với cỏc đỏ magma.
Kế thừa cỏc bảng phõn loại đó cú, tỏc giả sử dụng bảng phõn loại cỏc kiểu quặng vàng ở Việt Nam của Nguyễn Nghiờm Minh, Nguyễn Văn Chữ, Nguyễn Văn Phổ và Nguyễn Ngọc Trƣờng (1993- 1995), chi tiết nhƣ (bảng 2.4) để ỏp dụng cho vựng nghiờn cứu.
Bảng 2. 4. Phõn loại cỏc kiểu quặng vàng Việt Nam
TT Loại hỡnh quặng
Nhúm thành hệ
quặng Kiểu quặng
1 Quặng vàn g thực thụ Vàng- thạc anh Vàng- thạc anh 2 Vàng- thạc anh- sulfur Vàng- thạc anh- tuamalin 3 Vàng- thạch anh- pyrit 4 Vàng- thạc anh- arsenopyrit 5 Vàng- thạc anh- antimonit 6 Vàng- thạc anh- bismutin
7 Vàng- thạc anh- đa sulfur
8 Vàng- sulfur- thạc anh- carbonat
9
Vàng- sulfur
Conchedan- đồng (Mo,TR)- vàng
10 Conchedan- vàng (sulfur sắt- vàng)
11 Conchedan- đa kim- vàng
12
Vàng- bạc
Vàng- bạc- thạch anh- đa sulfur
13 Vàng- bạc- đa sulfur- sulfo muối
14 Vàng- bạc- thạch anh- telua- selen
15 Quặng vàn g cộng s inh Quặng chứ a và
ng Quặng kim loại
màu chứa vàng
Quặng đa kim Pb- Zn chứa vàng
16 Quặng sulfur đồng- nikel chứa vàng
17 Quặng đồng cỏt kết chứa vàng
18 Quặng kim loại
đen chứa vàng Quặng sắt chứa vàng
19 Quặng kim loại
hiếm chứa vàng
Quặng thiếc/wolfram chứa vàng
20 Quặng antimon chứa vàng
21
Đỏ chứ
a vàng
Đỏ magma bị biến đổi chứa vàng
Vàng porphyr (Au- Mo/Au- Cu porphyr)
22 Đỏ carbonat bị
biến đổi chứa vàng Đỏ carbonat bị biến đổi chứa vàng
23 Đỏ lục nguyờn-
phun trào bị biến đổi chứa vàng
Đỏ phiến đen chứa vàng
24 Đỏ phiến lục chứa vàng
25 Acgilit/propylit/quarzit chứa vàng
26 Molat chứa vàng Cuội kết chứa vàng
27 Quặng vàng biểu
sinh
Vàng biểu sinh Mũ sắt chứa vàng
Bảng 2. 5. Thành hệ quặng vàng nội sinh nguồn gốc nhiệt dịch (V.I Xmirnov, 1968) TT Thành hệ quặng Hoàn cảnh địa chất Đặc điểm cơ bản 1 Vàng- thạch anh Nhiệt dịch sõu
Liờn quan tới cỏc thể xõm nhập cú kớch thƣớc khỏc nhau. Thành phần quặng tƣơng đối đơn giản. Quặng cú cấu tạo ổ, xõm nhiễm, kiến trỳc hạt. Biến đổi nhiệt dịch võy quanh thuộc phạm vi h p: sericit húa, berezit húa, listovenit húa. 2 Vàng- thạch anh- sulfur 3 Vàng- thạch anh- arsenopyrit 4 Vàng- thạch anh- bismutin 5 Vàng- thạch anh- antimonit 6 Vàng- barit Nhiệt dịch phun trào
Liờn quan với cỏc thành tạo phu trào trung tớnh- acid. Thành phần quặng phức tạp. Quặng cú cấu tạo dải và kiến trỳc keo điển hỡnh. Biến đổi nhiệt dịch võy quanh ở phạm vi rộng: propylit húa, argilit húa, quarzit húa.
7 Vàng- carbonat
8 Vàng- thạch anh- conchedan- sulfur
9 Vàng- bạc- thạch anh- adule
2.2. Cỏc khỏi niệm đƣợc sử dụng
Một trong những nhiệm vụ nghiờn cứu về quặng húa là nghiờn cứu về thành phần vật chất quặng, trong đú cần phõn ra cỏ thời kỳ tạo khoỏng, giai đoạn tạo khoỏng, xỏc định cỏc tổ hợp cộng sinh khoỏng vật (THCSKV) đặc trƣng… Vỡ vậy trong luận văn này cần thiết nhắc lại một số khỏi niệm.
2.2.1. Kiểu mỏ
Kiểu mỏ là đơn vị của bảng phõn loại cỏc mỏ khoỏng trong nghiờn cứu
sinh khoỏng hiện đại theo quan điểm kiến tạo mảng. Theo Natapov L.M,
Egorov A.Yu và nnk, 2000 (TLTK 16) thỡ cỏc mỏ đƣợc xếp vào cựng một
kiểu đƣợc hiểu là cỏc mỏ cú đặc điểm tƣơng tự nhau về thành phần khoỏng vật, nguồn gốc và điều kiện địa động lực thành tạo.
Đề phõn chia cỏc kiểu mỏ cần phải dựa trờn ba nguyờn tắc: - Thành phần khoỏng vật
- Kiểu nguồn gốc
- Điều kiện địa động lực thành tạo
2.2.2. Kiểu qu ng
Một kiểu mỏ cú thể cú một hoặc nhiều giai đoạn tạo khoỏng ứng với cụng sinh khoỏng vật khỏc nhau, chỳng tạo nờn cỏc kiểu quặng đặc trƣng cho từng giai đoạn.
2.2.3. Tổ hợp khoỏng vật
Là một tập hợp cỏc khoỏng vật đƣợc gặp cựng ở một nơi, khụng phõn biệt nguồn gốc và điều kiện thành tạo chỳng. Tổ hợp khoỏng vật cú thể gồm cỏc khoỏng vật thuộc một hay nhiều tổ hợp cộng sinh khoỏng vật.
2.2.4. Tổ hợp cộng sinh khoỏng vật
Là tập hợp cỏc khoỏng vật phõn bố cựng nhau, đƣợc hỡnh thành trong một giai đoạn tạo khoỏng ứng với một điều kiện húa- lý nhất định.
2.2.5. Thời kỳ tạo khoỏng
Là khoảng thời gian nằm trong một pha tạo quặng diễn ra sự thành tạo cỏc mỏ của một thành hệ (hay của một kiểu nguồn gốc) hoặc của một vài thành hệ quặng cú quan hệ với nhau về nguồn gốc. Thời kỳ tạo khoỏng ứng với một giai đoạn xuyờn lờn của magma. Tất cả cỏc thời kỳ khoỏng húa trong một pha tạo quặng đều liờn quan với cựng một nguồn magma, nhƣng chỳng cỏch biệt nhau một khoảng thời gian đỏng kể. M i thời kỳ cú thể gồm nhiều giai đoạn tạo khoỏng.
Thời kỳ tạo khoỏng dựng để chỉ khoảng thời gian tạo quặng dài, thuộc vào một kiểu nguồn gốc nhất định (magma, pegmatit, skarn, nhiệt dịch…) và đƣợc khống chế bởi cỏc điều kiện địa chất nhất định.
2.2.6. Giai oạn tạo khoỏng
Giai đoạn tạo khoỏng là một khoảng thời gian nằm trong phạm vi của một thời kỳ tạo khoỏng, trong đú xảy ra sự tớch tụ khoỏng vật tạo quặng cú thành phần nhất định, trong những điều kiện húa lý và điều kiện địa chất tƣơng đối ổn định. M i giai đoạn đƣợc tỏc biệt với giai đoạn khỏc bởi sự giỏn đoạn khoỏng húa.
2.2.7. Vựng qu ng
Vựng quặng là diện tớch mang quặng, đƣợc tỏch ra trong phạm vi khối cấu trỳc sinh khoỏng cú diện tớch từ vài trăm nghỡn km2, trong phạm vi vựng quặng thƣờng bao gồm cỏc nỳt quặng. Thuật ngữ vựng quặng thƣờng chứa đựng một khỏi niệm tổng hợp về cả ý nghĩ địa lý và ý nghĩ kinh tế- cụng nghiệp.
2.2.8. Nỳt qu ng
Là diện tớch chứa quặng tƣơng đối đẳng thƣớc hoặc khụng đều đặn và là một bộ phận của đới quặng, cú diện tớch từ vài trăm đến nghỡn km2
, bao gồm cỏc trƣờng quặng hoặc mỏ quặng thuộc những thành hệ quặng nhất định và liờn quan chặt chẽ với nhau về nguồn gốc. Nỳt quặng thƣờng đƣợc cỏc yếu tố địa tầng, magma, kiến tạo địa phƣơng khống chế chặt chẽ.
2.2.9. Trường qu ng và ki n trỳc trường qu ng
Trƣờng quặng là diện tớch khụng lớn (vài chục và ớt khi tới 100km2
), trong đú phỏt triển cỏc mỏ quặng (điểm quặng) giống nhau về thời gian cũng nhƣ điều kiện thành tạo.
Kiến trỳc quặng là một tổng thể những yếu tố cấu trỳc địa chất của một trƣờng quặng, cú liờn quan trực tiếp hoặc giỏn tiếp tới cỏc quỏ trỡnh hỡnh thành và định vị của cỏc thõn khoỏng trong phạm vi trƣờng quặng đú.
2.3. Cỏc phƣơng phỏp nghiờn cứu đƣợc ỏp dụng
Nghiờn cứu đặc điểm quặng húa một diện tớch hay một khu vực là nhiệm vụ quan trọng của nhà địa chất mà kết quả giỳp cho ta vạch định cỏc phƣơng phỏp tỡm kiếm, thăm d , khai thỏc mỏ một cỏch hợp lý và hữu hiệu. Yờu cầu của cụng tỏc nghiờn cứu là phải xỏc định đặc điểm phõn bố, điều kiện thế nằm, hỡnh thỏi, kớch thƣớc, đặc điểm về thành phần vật chất, cấu tạo, kiến trỳc cũng nhƣ đặc trƣng cụng nghệ quặng. Kết quả nghiờn cứu khoỏng húa là phải xỏc định cỏc điều kiện địa chất cũng nhƣ húa lý thành tạo chỳng, qua đú rỳt ra yếu tố khống chế quặng húa và nờu ra đƣợc quy luật phõn bố trong khụng gian của quặng để nõng cao hiệu quả cho cụng tỏc tỡm kiếm.
Xuất phỏt từ yờu cầu trờn, cỏc phƣơng phỏp nghiờn cứu đặc điểm quặng húa vàng trong luận văn này đƣợc lựa chọn nhƣ sau:
- Phƣơng phỏp kế thừa: thu thập, tổng hợp và xử lý luận giải tài liệu. Thu thập, phõn tớch, tổng hợp cỏc tài liệu đó cú: đú là cỏc tài liệu về địa chất và khoỏng sản, về quặng húa vàng đó cú trong diện tớch nghiờn cứu và khu vực, nhằm xõy dựng một sơ đồ quy luật phõn bố khoỏng sản tổng quan, bƣớc đầu xỏc định đặc điểm sinh khoỏng của diện tớch nghiờn cứu, làm sỏng tỏ những kết quả nghiờn cứu trƣớc đõy cú thể kế thừa đƣợc và xỏc định những vấn đề tồn tại cần đƣợc giải quyết đề làm cơ sở cho việc xỏc định đỳng đắn cỏc nhiệm vụ nghiờn cứu cụ thể.
- Phƣơng phỏp khảo sỏt địa chất: khảo sỏt cỏc điểm quặng, mỏ và cỏc đối tƣợng địa chất liờn quan với quặng húa vàng, thu thập cỏc loại mẫu.
Trờn cơ sở tài liệu của bản đồ địa chất t lệ 1:25.000, tỏc giả tỡm hiểu
mối quan hệ giữa đỏ võy quanh với cỏc thõn quặng, nghiờn cứu cấu trỳc thõn
quặng, sự biến đổi nhiệt dịch của đỏ võy quanh thõn quặng và thu thập mẫu phõn tớch trong phũng.
- Cỏc phƣơng phỏp phõn tớch: phõn tớch thạch học, khoỏng tƣớng, ICP đồng thời, quang phổ hấp thụ nguyờn tử...
+ Phƣơng phỏp nghiờn cứu lỏt mỏng thạch học dƣới kớnh hiển vi phõn
