1.2.1. Sơ lƣợc về lịch sử nghiờn cứu địa chất
Trong khu vực nghiờn cứu cụng tỏc điều tra nghiờn cứu địa chất đƣợc tiến hành từ lõu và cú thể phõn chia lịch sử nghiờn cứu địa chất khu vực này thành 2 giai đoạn:
*Giai đoạn trước năm 1954
Trƣớc năm 1954, cụng tỏc nghiờn cứu địa chất chủ yếu do cỏc nhà địa chất Phỏp tiến hành, trong đú đỏng chỳ ý hơn cả là cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu: Bản đồ địa chất Bắc Trung Bộ tỷ lệ 1:400.000 của J.Fromaget (1927), Bản đồ địa chất Đụng Dƣơng tỷ lệ 1:500.000 của J.H. Hoffer (1935). Theo cỏc cụng trỡnh này, vựng nghiờn cứu nằm ở rỡa tõy nam địa vồng cổ Phu Hoạt, là một phần rất nhỏ của nếp vừng Sụng Cả. Cỏc đỏ Paleozoi phớa tõy nam đƣợc xếp vào “phức hệ đỏ phiến antracolit” ký hiệu tuổi trƣớc Carbon và cỏc thành tạo trầm tớch phun trào đƣợc xếp vào Trias khụng phõn chia, cỏc đỏ xõm nhập granitoid cho tuổi Moscovi (Pz3).
Ngoài ra, trƣớc năm 1954 cũn một số cụng trỡnh nghiờn cứu tổng hợp về địa chất khu vực Bắc Bộ của Deprat (1912), Ch.Jacob (1931), A.Lacroix (1933)… Nhỡn chung, cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu địa chất của cỏc nhà địa chất Phỏp bƣớc đầu đó cú những đúng gúp quan trọng trong nghiờn cứu địa chất vựng Bắc Trung Bộ, song về mặt khoỏng sản thỡ chƣa đƣợc quan tõm.
* Giai đoạn sau năm 1954
Sau năm 1954, vựng nghiờn cứu đƣợc tiến hành đo vẽ bản đồ địa chất và tỡm kiếm khoỏng sản một cỏch đồng bộ và cú hệ thống.
Bắt đầu là cụng trỡnh lập Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 do Dovjicov A.E. chủ biờn, 1965 [8]. Về cấu tạo, cỏc tỏc giả đó xếp vựng nghiờn cứu vào phạm vi đới nõng Phu Hoạt thuộc hệ uốn nếp Tõy Việt Nam. Về địa tầng cỏc tỏc giả đó chia ra: dƣới cựng là cỏc đỏ trầm tớch lục nguyờn ở phớa nam vựng nghiờn cứu gọi chung là cỏt kết và đỏ phiến Paleozoi (PZ2); cỏc đỏ phiến vụi xen silic chứa vật chất than và đỏ vụi khối nằm trờn phõn bố ở phớa nam Bản Chiềng, Cắm Muộn đƣợc xếp vào hệ tầng La Khờ (C1lk) và đỏ vụi Paleozoi thƣợng khụng phõn chia (C2 - P); cũn cỏc trầm tớch phun trào và tuf của chỳng đƣợc xếp chung vào tuổi Jura khụng phõn chia (J) và phủ bất chỉnh hợp gúc rừ ràng lờn cỏc thành tạo Paleozoi. Cỏc đỏ magma xõm nhập granitoid trong vựng nghiờn cứu đƣợc xếp vào phức hệ Phia Bioc tuổi Triat muộn (4).
Năm 1969, trong cụng trỡnh lập bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 tờ Quỳ Chõu, Lờ Duy Bỏch và nnk [1] đó phõn chia địa tầng, xõm nhập một cỏch cú hệ thống và chi tiết dựa trờn nhiều tài liệu đó thu thập đƣợc về thạch học, cổ sinh, địa tầng, kiến tạo, và cỏc số liệu phõn tớch khỏc. Theo cụng trỡnh này, vựng nghiờn cứu là một phần nhỏ thuộc đới cấu trỳc Sụng Cả, nằm ở rỡa tõy nam cấu trỳc Bự Khạng. Về địa tầng trong vựng nghiờn cứu, cỏc tỏc giả đó xếp cỏc đỏ cỏt kết và đỏ phiến Paleozoi (PZ2) vào hệ tầng Sụng Cả (S - D sc), đỏ vụi Paleozoi thƣợng (C2 - P) và hệ tầng La Khờ (C1lk) vào điệp Lốn Bục tuổi Paleozoi sớm (Pz1lb), cỏc trầm tớch phun trào Jura
khụng phõn chia (Dovjicov) hay Trias khụng phõn chia (Fromaget) đƣợc tỏc giả xếp vào điệp Quy Lăng (T2lql). Về cỏc đỏ magma xõm nhập granitoid phức hệ Phia Bioc tuổi Trias muộn (T3pb) đƣợc xếp vào phức hệ xõm nhập granit porphyr, granit - granophyr Trias muộn ( T3).
Năm 1979, cụng tỏc lập bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 tờ Sầm Tơ (Phạm Huy Thụng) đƣợc hoàn thành. Trong cụng trỡnh này, cỏc tỏc giả chấp nhận phần lớn cỏch phõn chia địa tầng, magma của Lờ Duy Bỏch, riờng cỏc thành tạo phun trào
điệp Quy Lăng (T2lql) trong vựng nghiờn cứu đƣợc xếp vào hệ tầng Đồng Trầu tuổi Trias giữa (T2ađt).
Về sau, trong cụng tỏc hiệu đớnh bản đồ địa chất và khoỏng sản tỷ lệ 1:200.000 tờ Khang Khay - Mƣờng Xộn (Lờ Duy Bỏch, Nguyễn Văn Hoành - 1996) [2], cỏc đỏ cỏt kết và đỏ phiến Paleozoi giữa (Pz2) trong vựng nghiờn cứu đƣợc phõn chia và xếp vào hệ tầng Sụng Cả (O3-S1sc), Huổi Nhị (S2-D1hn) và Nậm Tầm (D1-2 nt). Phần địa tầng xếp vào điệp Lốn Bục (Pz1lb) ở phớa nam Bản Chiềng đƣợc chuyển lại thành hệ tầng La Khờ (C1lk) và hệ tầng Bắc Sơn (C-Pbs). Thành tạo phun
trào felsic và tuf của chỳng đƣợc xếp vào hệ tầng Đồng Trầu (T2ađt). Cỏc đỏ xõm
nhập granit porphyr, granit - granophyr đƣợc xếp vào phức hệ Sụng Mó tuổi Trias giữa (T2 sm).
Nhỡn chung cỏc cụng trỡnh thành lập bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 ở trờn đó cơ bản phỏt hiện và phõn chia cỏc thành tạo địa chất và khoanh định diện phõn bố của chỳng. Tuy nhiờn, về khoỏng sản trong vựng nghiờn cứu hầu nhƣ chƣa đƣợc phỏt hiện ngoài một số vành phõn tỏn của vàng ở khu vực Cắm Muộn.
Trong cỏc năm từ 1971 đến 2004, lần lƣợt cỏc nhúm tờ xung quanh vựng nghiờn cứu đƣợc hoàn thành cụng tỏc điều tra địa chất khoỏng sản tỷ lệ 1:50.000 (Bản Chiềng, Nam Thƣờng Xuõn, Bắc Nghĩa Đàn, Bắc Quỳ Hợp, Nghĩa Đàn - Quỳ Hợp, Phu Loi, Tƣơng Dƣơng, Mƣờng Xộn). Kết quả của cỏc cụng trỡnh này đó phỏt hiện thờm nhiều điểm khoỏng sản cú giỏ trị xung quanh vựng Bự Khạng, Phu Loi và tỡm thờm đƣợc những dẫn liệu thuyết phục về địa tầng, magma. Song hầu nhƣ khụng cú gỡ mới so với kết quả cụng tỏc nghiờn cứu địa chất tỷ lệ 1:200.000.
Từ năm 2006 đến 2019, cỏc nhà địa chất Liờn đoàn INTERGEO đó hồn thành đề ỏn "Lập bản đồ địa chất và điều tra khoỏng sản tỷ lệ 1: 50.000 nhúm tờ Kim Sơn, thuộc tỉnh Nghệ An". Trong vựng nghiờn cứu, cỏc tỏc giả đó phõn chia chi
tiết, khoanh định đƣợc diện phõn bố, làm rừ đặc điểm địa chất, thành phần vật chất của cỏc thành tạo hệ tầng Bự Khạng (NP); hệ tầng Sụng Cả (O3-S1); hệ tầng Huổi Nhị (S3-D1hn); cỏc đỏ của hệ tầng Nậm Tầm (D1-2 nt) (Nguyễn Văn Hoành, 1995) đƣợc cỏc tỏc giả xếp vào hệ tầng Huổi Lụi (D1-2hl); cỏc đỏ của hệ tầng La Khờ (C1
lk) và hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs) đƣợc xếp vào hệ tầng Nậm Cắn (D2nc); hệ tầng
Đồng Trầu (T2ađt); khối magma phức hệ Sụng Mó (Gp/T2sm).
1.2.2. Lịch sử nghiờn cứu, tỡm kiếm - thăm dũ khoỏng sản vàng
Năm 1992, trong bỏo cỏo tỡm kiếm đỏnh giỏ vàng sa khoỏng vựng Cắm Muộn, huyện Quế Phong, tỉnh Nghệ An (Trần Quang Hũa và nnk) [9] đó ghi nhận trong khu vực Cắm Muộn, vàng sa khoỏng tồn tại trong 3 thung lũng:
+ Thung lũng Bản Cắm thuộc xó Cắm Muộn, kộo dài 4,5 km theo phƣơng đụng bắc - tõy nam, rộng 350 - 650m. Trầm tớch bở rời cú bề dày đến 10m. Tại đõy đó xỏc định đƣợc 7 thõn quặng vàng sa khoỏng cú bề dày 0,8-3,6m ở độ sõu 3,2 đến 7,8m với hàm lƣợng Au: 0,18-0,79 g/m3.
+ Thung lũng Bản Tang thuộc xó Cắm Muộn, cú hỡnh dạng phức tạp. Thõn quặng cú dạng thấu kớnh dày 0,3-3,2m ở độ sõu 6,8m với hàm lƣợng vàng 0,16-0,24 g/m3. Sa khoỏng vàng Cắm Muộn cú trữ lƣợng và tài nguyờn dự bỏo: 2.095kg Au cấp C2 + P1 + P2 (Trần Quang Hũa và n.n.k, 1992) [9].
+ Thung lũng Huổi Mõy - Na Lỏn thuộc xó Cắm Muộn, kộo dài khoảng 10 km theo phƣơng vĩ tuyến, lũng hẹp, chƣa đƣợc khảo sỏt chi tiết.
Từ năm 2006 đến 2019, trong quỏ trỡnh thực hiện đề ỏn “Lập bản đồ địa chất và điều tra khoỏng sản tỷ lệ 1:50.000 nhúm tờ Kim Sơn, thuộc tỉnh Nghệ An” [19- 22] cỏc nhà địa chất Liờn đồn Intergeo đó phỏt hiện đƣợc 6 khu vực cú triển vọng quặng vàng gốc nhƣ sau:
+ Khu Huổi Cọ - Bản Sàn: đƣợc phỏt hiện năm 2007 và điều tra khoỏng sản chi tiết vào năm 2014. Kết quả bƣớc đầu đó ghi nhận 02 đới khoỏng húa và 05 thõn quặng. Tài nguyờn dự bỏo 334a là 970 kg vàng.
+ Khu Bản Tang - Na Quya đƣợc phỏt hiện năm 2007. Năm 2009 điều tra chi tiết trờn diện tớch 10 km2 khu Bản Tang và điều tra sơ bộ 10 km2 khu Na Quya. Năm 2012 đó điều tra khoỏng sản chi tiết húa trờn diện tớch 10 km2 khu Na Quya ghi nhận 04 đới khoỏng húa và 07 thõn quặng. Tài nguyờn dự bỏo 334a là 2.765 kg vàng.
+ Khu Đụng Bản Tang đƣợc phỏt hiện năm 2018 và điều tra chi tiết trờn diện tớch 10 km2. Trong diện tớch này đó ghi nhận đƣợc 1 thõn quặng với tài nguyờn cấp
334a là 142 kg và 04 đới khoỏng húa vàng. Ngoài ra cũn ghi nhận 5 vị trớ khỏc phỏt hiện cú vàng trong đỏ gốc.
+ Khu Huổi Mõy đƣợc phỏt hiện năm 2014 và điều tra sơ bộ trờn diện tớch 18km2. Năm 2015 đó tiến hành điều tra chi tiết trờn diện tớch 10km2 ghi nhận 03 đới khoỏng húa và 02 thõn quặng. Tài nguyờn dự bỏo 334a là 242 kg vàng.
Ngoài ra cũn xỏc định đƣợc 11 vành phõn tỏn vàng sa khoỏng cú khả năng phỏt hiện cỏc thõn quặng mới.
1.2.3. Đỏnh giỏ cỏc kết quả nghiờn cứu trƣớc đõy và những vấn đề tồn tại cần tiếp tục nghiờn cứu tại cần tiếp tục nghiờn cứu
*Cỏc kết quả nghiờn cứu địa chất và khoỏng sản vàng đó đạt được
Cỏc nghiờn cứu thời gian qua về mặt địa chất đó làm rừ bối cảnh cấu trỳc - kiến tạo khu vực, phõn chia cú cơ sở khoa học cỏc phõn vị địa tầng, cỏc thành tạo magma, cỏc pha biến dạng, cỏc tổ hợp thạch kiến tạo trong vựng nghiờn cứu.
Về khoỏng sản vàng, cỏc nghiờn cứu đó sơ bộ xỏc định đƣợc thành phần vật chất quặng. Đó phần nào làm rừ tiềm năng tài nguyờn khoỏng sản vàng trong vựng nghiờn cứu. Cỏc kết quả điều tra cho thấy đặc điểm, cấu trỳc cỏc thõn quặng vàng rất phức tạp, đặc điểm quặng húa, quy luật phõn bố cỏc thõn quặng chƣa đƣợc làm rừ, mức độ điều tra cũn ở mức thấp, cần phải tiếp tục nghiờn cứu chi tiết và hệ thống hơn.
*Những vấn đề tồn tại cần tiếp tục nghiờn cứu
- Đặc điểm thành phần vật chất, tiến trỡnh tạo quặng; kiểu mỏ, kiểu quặng vàng trong vựng nghiờn cứu;
- Điều kiện địa chất tạo quặng, mối quan hệ giữa quặng húa vàng với cỏc thành tạo phun trào, xõm nhập; điều kiện hoỏ - lý thành tạo, nguồn gốc quặng vàng; - Cỏc yếu tố khống chế quặng húa: cấu trỳc-kiến tạo, magma, thạch học-địa tầng, cỏc hoạt động biến chất trao đổi;