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 cực để nghiờn cứu đặc điểm thành phần khoỏng võt, cấu tạo, kiến trỳc, sự biến đổi của đỏ võy quanh.
+ Phƣơng phỏp nghiờn cứu khoỏng tƣớng là phƣơng phỏp nghiờn cứu chủ đạo quan trọng để nghiờn cứu thành phần khoỏng vật quặng, đặc điểm cấu tạo, kiến trỳc quặng dƣới ỏnh sỏng phản xạ. Phƣơng phỏp c n xỏc định cỏc tổ hợp cộng sinh khoỏng vật, cỏc thế hệ khoỏng vật. Dƣới cỏc kớnh hiển vi hiện đại cú độ phúng đại lớn cú thể nghiờn cứu rất tốt và chớnh xỏc cỏc đặc điểm khoỏng vật học của vàng cũng nhƣ đặc điểm phõn bố và tổ hợp cộng sinh khoỏng vật của chỳng, gúp phần cho việc lựa chọn phƣơng phỏp thu hồi đỳng đắn.
+ Phƣơng phỏp phõn tớch đồng húa bao thể nhằm xỏc định nhiệt độ thành tạo quặng, phõn chia cỏc giai đoạn tạo khoỏng.
+ Kế thừa sử dụng cỏc tài liệu phõn tớch theo cỏc phƣơng phỏp khỏc: Microsonde, hấp thụ nguyờn tử, huỳnh quang tia X, kich hoạt neutron…
- Cỏc phƣơng phỏp xử lý số liệu: lập cơ sở dữ liệu và xử lý bằng cỏc thuật toỏn xỏc suất thống kờ; biến tập và số húa cỏc loại bản vẽ.
+ Cỏc phƣơng phỏp xử lý số liệu bằng cỏc phần mềm chuyờn dụng nhờ mỏy tớnh.
+ Tổng hợp cỏc kết quả phõn tớch để luận giải điều kiện và tiến trỡnh tạo quặng.
Chƣơng 3. ĐẶC ĐIỂM VỀ THÀNH PHẦN VẬT CHẤT QUẶNG VÀNG 3.1. Đặc điểm quặng húa vàng vựng Minh Lƣơng- Sa Phỡn
Trong toàn bộ diện tớch 92km2 của vựng Minh Lƣơng - Sa Phỡn quặng húa vàng phần bố rộng và nhiều mạch quặng đan xen khỏc nhau. Để nghiờn cứu về đặc điểm quặng húa vựng Minh Lƣơng- Sa Phỡn tỏc giả chỉ tập trung vào 4 khu đặc trƣng nhất trong vựng đú là: Minh Lƣơng, Sa Phỡn, TsuHa, Tõn Nham Trỳc.
3.1.1. Khu Minh Lương
3.1.1.1. Đặc điểm hỡnh thỏi thõn quăng
Trờn diện tớch 3 km2 đỏnh giỏ chi tiết, đó phỏt hiện và làm rừ 11 thõn quặng vàng gốc. Sau đõy là đặc điểm cỏc nhúm thõn quặng
1. Thõn quặng 1 (TQ.1)
Thõn quặng 1 nằm ngoài đới khoỏng hoỏ giữa hai đứt góy khống chế F2
3 và F2
4, nú ở phớa rỡa đụng bắc, cỏch cầu qua suối Nậm Say Luụng trờn quốc lộ 279 khoảng 400m về phớa nam. Thõn quặng gồm hệ mạch, chu i thấu kớnh thạch anh- sulfur- vàng xuyờn lờn, chen lấp cỏc khe nứt cú hƣớng cắm gần vuụng gúc với hƣớng cắm của đỏ, nhƣng cựng phƣơng kộo dài. Đỏ võy quanh là tuf hạt vừa. Toàn bộ thõn quặng cú chiều dày trung bỡnh 1m, chiều dài 360m theo phƣơng ỏ kinh tuyến, thế nằm 80 35. Cỏc khoỏng vật quặng chủ yếu là pyrit, vàng tự sinh nằm xõm tỏn thƣa trong thạch anh.
2. Chựm thõn quặng 2 (TQ.2)
Thõn quặng là một hệ mạch thạch anh nhỏ xuyờn trong tuf ryolit, tuf ryotrachyt, cỏc mạch thạch anh- sulfur- vàng cú chiều dày vài cm đến 20cm, đụi khi gặp thấu kớnh hoặc ổ dày 1- 2m gúc cắm của cỏc mạch quặng rất lớn 80- 900, hƣớng cắm chung của chỳng là: bắc- đụng bắc, một số nơi phần nụng cắm về nam- tõy nam, xuống sõu lại đảo lại.
Thành phần khoỏng vật quặng chủ yếu là pyrit, vàng tự sinh, chalcopyrit, quặng cú cấu trỳc tạo xõm tỏn, đụi khi gặp dạng ổ đặc xớt; kiến trỳc quặng tha hỡnh.
3. Cỏc thõn quặng (TQ.3, TQ.4, TQ.5)
Cỏc thõn quặng này cú phƣơng kộo dài ỏ vĩ tuyến, nằm gần song song và cỏch chựm thõn 2 khụng xa, TQ.3 cỏch 180m, TQ.4 cỏch TQ.3 từ 30m đến 80m, TQ.5 cỏch TQ.4 khoảng 200m.
Cỏc thõn quặng này tƣơng đối giống nhau và cú đặc điểm m i thõn quặng là một mạch đơn xuyờn trong ryotrachyt. Chiều dài đó khống chế đƣợc từ 200m (TQ.3) đến 400m (TQ.4, TQ.5); riờng TQ.5 đó khống chế đến chiều sõu 59,6m (LK.3). Ranh giới thõn quặng và đỏ võy quanh khỏ rừ ràng, biến đổi đỏ võy quanh là: sericit hoỏ, đụi ch gặp kaolin hoỏ.
Thành phần khoỏng vật quặng chủ yếu là pyrit, vàng tự sinh, ớt gặp chalcopyrit. Quặng thứ sinh cú limonit và malachyt dạng màng bỏm.
4. Thõn quặng 6 (TQ.6)
Thõn quặng TQ.6 chạy song song và cỏch TQ.5 khoảng cỏch 20m đến 50m về phớa nam. Cú chiều dài 600m, dạng mạch, hệ mạch, gồm 1 mạch chớnh dày từ 0,4- 1m. Hƣớng cắm về bắc với gúc dốc 60- 800. Biến đổi đỏ võy quanh: sericit hoỏ, đụi ch thấy kaolin hoỏ.
Khoỏng vật quặng chủ yếu là pyrit, ớt chalcopyrit, vàng tự sinh. Trong cỏc mạch thạch anh, pyrit chiếm 20- 50%, pyrit tập trung thành ổ, mạch đặc xớt; trong đỏ võy quanh pyrit xõm tỏn thƣa hoặc mạch, dải mảnh vài mm. Kiến trỳc quặng hạt tha hỡnh.
5. Thõn quặng 7 (TQ.7)
Thõn quặng cú phƣơng kộo dài tõy bắc- đụng nam, đầu phớa tõy bắc cỏch TQ.6 khoảng 80m, đầu phớa đụng nam uốn về hƣớng nam và cỏch xa TQ.6 tới 250m. Thõn quặng cú dạng hệ mạch nhỏ trong đỏ vụn nỳi lửa, cỏc
mạch thạch anh- sulfur- vàng cú chiều dày 1- 10cm, cắm dốc đứng (80- 900), khi thỡ về bắc- đụng bắc, khi lại uốn sang nam.
6. Thõn quặng 8 và thõn quặng 9 (TQ.8, TQ.9).
Thõn quặng cú dạng mạch, hệ mạng mạch. Mạch quặng chớnh cú chiều dày 0,3- 0,7m, cỏc mạch nhỏ dày vài cm là nhỏnh của mạch chớnh và cú cả những mạch độc lập chạy song song với mạch chớnh. Chiều dày của toàn hệ mạch từ 0,5- 2,4m. Hƣớng cắm chung là về tõy- tõy nam với gúc dốc lớn 700
đến 850
.
7. Thõn quặng 10 (TQ 10).
Thõn quặng xuyờn lờn theo 1 đứt góy nhỏnh phƣơng ỏ vĩ tuyến. Thõn quặng dài hơn 600m và đƣợc khống chế bởi 5 tuyến cụng trỡnh hào cỏch nhau từ 80- 180m. Thõn quặng cú thể phõn làm hai đoạn: Từ đứt góy Nậm Điệp về phớa tõy cú chiều dài 250m, quặng cắm về phớa bắc với gúc dốc 600 đến 800, từ đứt góy Nậm Điệp về phớa đụng cú chiều dài 350m, quặng cắm ngƣợc lại về phớa nam với gúc dốc 850
.
Thõn quặng là 1 mạch thạch anh - sulfur - vàng cú chiều dày 0,4- 0,7m, đỏ võy quanh là tuf hạt vừa. Ranh giới giữa quặng và đỏ rừ ràng biến đổi cạnh mạch là sericit hoỏ, thạch anh hoỏ.
8. Thõn quặng 11 (TQ.11) Thõn quặng TQ.11 kộo dài theo phƣơng tõy bắc- đụng nam bỏm theo đứt góy F2
4giống nhƣ TQ.8 và TQ.9.
Thõn quặng cú dạng mạch đơn, dày 0,4m đến 0,6m, trung bỡnh 0,5m dài khoảng 300m.
Túm lại: Cỏc thõn khoỏng cú dạng ổ, mạch và mạng mạch xõm tỏn trong hệ thống đứt góy phõn nhỏnh của đứt góy lớn tõy bắc -đụng nam.
Cỏc thõn quặng trung tõm kộo dài theo phƣơng tõy bắc-đụng nam dài 22,5 km, rộng 200-300m, phỏt triển trong đỏ ryolit porphyr và tuf acid bị nộn ộp, bị thạch anh hoỏ, sericit hoỏ, chlorit hoỏ, kaolinit hoỏ và albit hoỏ
mạnh. Cỏc mạch quặng lớn thƣờng bỏm dọc theo cỏc đứt góy và bị dập vỡ mạnh, chiều dày 510m, c n cỏc mạch và mạng mạch nhỏ chứa khoỏng sulfur - vàng xuyờn cắt cỏc mặt ộp của đỏ võy quanh và chứa hàm lƣợng vàng thƣờng cao hơn.
3.1.1.2. Đặc điểm thành phần khoỏng vật
Sử dụng phƣơng phỏp phõn tớch lỏt mỏng thạch học, khoỏng tƣớng, trọng sa… đó xỏc định đƣợc cỏc khoỏng vật cú mặt trong khu Minh Lƣơng. Căn cứ vào thành phần húa học, đặc điểm phõn bố cú thể chia chỳng thành cỏc nhúm:
- Nhúm khoỏng vật quặng: Thành phần khoỏng vật chủ yếu là pyrit, vàng tự sinh, ngoài ra c n cú chalcopyrit, chalcozin, galenit, sphalerit, magnetit, hematit với một lƣợng khụng đỏng kể.
- Nhúm khoỏng vật thứ sinh cú: Thành phần khoỏng vật gồm limonit, gothis, hydrogothis, covelin.
- Nhúm khoỏng vật phi quặng: Thành phần khoỏng vật chủ yếu là thạch anh, sericit, đụi khi cú calcit, barit
Dƣới đõy sẽ mụ tả chi tiết từng loại khoỏng vật của m i nhúm: a. Nhúm khoỏng vật quặng:
- Pyrit là khoỏng vật phổ biến nhất trong quặng và xuất hiện trong hầu hết cỏc giai đoạn của quỏ trỡnh tạo khoỏng nhiệt dịch. Chỳng gồm nhiều dạng: tha hỡnh, nửa tự hỡnh, tự hỡnh, với kớch thƣớc khụng đồng đều.
Chỳng xõm tỏn trong mạch thạch anh, trong đỏ võy quanh, đụi khi tập trung thành mạch hoặc ổ đặc xớt. Cú thể phõn biệt thế hệ hai pyrit đƣợc sinh thành trong hai giai đoạn tạo quăng.
Pyrit I: Pyrit thế hệ I thƣờng xõm tỏn rải rỏc trong mạch thạch anh và trong đỏ. Pyrit I thƣờng cú dạng tự hỡnh kớch thƣớc hạt vừa đến lớn (từ 1- 5 mm, cỏ biệt cú thể tới 2 cm). Phần lớn pyrit thế hệ I bị nứt nẻ mạnh và trong
cỏc kẽ nứt đú thƣờng cú cỏc khoỏng vật quặng của giai đoạn sau xuyờn vào làm thành ổ, mạch.
Trong mẫu của l khoan ở độ sõu 51,3m quan sỏt đƣợc chalcopyrit xuyờn lấp, tạo thành mạng mạch trong pyrit I (ảnh 3.1 và 3.2). Ở tạo thành mạng mạch trong pyrit (ảnh 3.1 và 3.2 mẫu KT), ở ngoài thực tế c n ớt thấy pyrit I c n tƣơi, chỳng bị thay thế bởi gothis, hydrogothis hoặc limonit.
Pyrit II: Pyrit thế hệ II khỏ phổ biến trong cỏc thõn quặng. Chỳng thƣờng cú dạng hạt tha hỡnh hay bỏn tự hỡnh, kớch thƣớc hạt phổ biến trong khoảng 0,1- 1mm, pyrit II cắt hoặc gặm m n pyrit I (ảnh 3.3 mẫu KT) và chỳng đi cựng với vàng.
- Vàng tự sinh: Vàng tự sinh gặp khỏ nhiều trong mẫu khoỏng tƣớng. Hạt vàng cú kớch thƣớc và hỡnh dạng rất khỏc nhau, từ những hạt bộ li ti (< 0,001- 0,003mm) đến những hạt 0,05- 0,01mm. Đụi khi gặp hạt cỡ 1mm hay lớn hơn.Vàng thƣờng xõm tỏn khụng đồng đều trong thạch anh, đụi khi tập hợp thành đỏm trờn bề mặt khe nứt, hoặc mặt tiếp xỳc giữa thạch anh và đỏ.
Vàng thƣờng cú màu vàng sỏng, ỏnh kim mạnh, độ phản quang cao. Trong thạch anh đụi khi gặp dạng hạt, đẳng thƣớc, ranh giới rừ ràng. Nhƣng phần lớn là cỏc hạt vàng tha hỡnh, dạng vảy mỏng.
Vàng đƣợc thành tạo trong giai đoạn tạo khoỏng thứ hai, cựng với pyrit II, chỳng gặm m n và xuyờn cắt pyrit I nhiều nơi pyrit I đó bị limonit hoỏ hoàn toàn chỉ dạng giả hỡnh, nhƣng vẫn quan sỏt rừ hạt vàng ăn m n, chui vào ranh giới cỏc hạt pyrit và gặm m n chỳng.
- Chalcopyrit: Gặp trong hầu hết cỏc mẫu khoỏng tƣớng với số lƣợng khoảng 3- 5 hạt trong một mẫu kớch thƣớc hạt từ 0,01- 0,1mm, cỏ biệt 1- 2mm, chỳng xõm tỏn trong thạch anh hoặc nằm trong cỏc hạt pyrit tạo thành ổ, mạng mạch. (ảnh 3.1 và ảnh 3.2 mẫu KT)
Phần nhiều quanh cỏc hạt chalcopyrit bị biến đổi thành viền chalcozin, covelin. Chalcopyrit cộng sinh cựng pyrit II và vàng.
- Galenit và sphalerit: Hai khoỏng vật này rất ớt gặp, galenit gặp trong chựm thõn quặng TQ.2; chỳng cú dạng hạt nhỏ li ti, lấp đầy l hổng trong thạch anh và đi cựng chalcopyrit, sphalerit chỉ gặp 1 hạt cú kớch thƣớc 0,03mm dƣới dạng tha hỡnh, đặc biệt cú chứa nhũ tƣơng chalcopyrit do quỏ trỡnh phỏ hu dung dịch cứng. (ảnh 3.4 mẫu KT)
- Hematit: Hematit nguyờn sinh chỳng cú dạng kim que, tha hỡnh nằm rải rỏc trong mẫu đụi khi tạo thành vi mạch, hematit đƣợc thành tạo trƣớc chalcopyrit.
b. Nhúm khoỏng vật quặng thứ sinh
- Limonit: cú ớt, ở dạng keo, một số do pyrit biến đổi tạo thành, một số dƣới dạng lấp đầy ke nứt của phi quặng tạo thành vi mạch ngắn ổ nhỏ.
- Covelin: cú ớt, cú thể do chalcopyrir biến đổi tạo thành trong ổ nhỏ bao quanh riềm của chalcopyrit + sphalerit, ngoài ra c n cú ớt hạt tha hỡnh nằm rải rỏc trờn nền mẫu.
c. Nhúm khoỏng vật phi quặng
- Thạch anh: là thành phần chớnh cấu thành mạch khoỏng nú chiếm 25-