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, Y, Nb, Rh, Cd, In, Os, Th, Be, B, C, Mg, Al, Si, Ca,
Zr, O, S, Cl
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.
Trong lịch sử địa chất thành tạo cỏc mỏ vàng của Trỏi đất chia ra 4 thời kỳ chớnh (theo N.V. Petrovskaia, 1973) [58]:
+ Vào thời kỳ Arkei (3,5 - 2,5 tỷ năm) hỡnh thành cỏc mỏ vàng lớn trong cỏc đai đỏ lục (Nam Phi, Ấn Độ, Australia).
+ Vào thời kỳ Proterozoi (2,2 - 1,8 tỷ năm) xuất hiện cỏc mỏ biến chất lớn (Vitvatersrand).
+ Vào thời kỳ Paleozoi muộn (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.
2.2. Cỏc kiểu mỏ cụng nghiệp của vàng (theo Avdonhin & nnk, 2005). 2.2.1. Kiểu mỏ skarn 2.2.1. Kiểu mỏ skarn
Cỏc mỏ vàng kiểu skarn thƣờng cú quy mụ khụng lớn. Cỏc mỏ tiờu biểu trờn thế giới là Olkhovxki, Tribijek (vựng Sibiri-LB Nga); Nikel-Pleit (Canada); Keibl, Elekkhorn (Mỹ); Zarkasan (Afganistan); Xanta - Phe (Mexico); Kholdon, Xuan (Trung Quốc). Trong đú lớn nhất là 2 mỏ: Nikel-Pleit và Kholdon.
Cỏc mỏ quặng vàng skarn nằm trong cỏc tập lục nguyờn và lục nguyờn - phun trào xen giữa cỏc tầng carbonat bị xuyờn cắt bởi cỏc thể xõm nhập nhỏ muộn hơn cú thành phần từ granit đến gabro - diorit (Nekrasov E.M.,1988). Cỏc đỏ võy quanh thuận lợi nhất là đolomit, đỏ vụi bị đolomit húa, đỏ phiến talk-magnesi. Cấu trỳc trƣờng quặng thƣờng đƣợc quyết định bởi cỏc đứt góy khống chế sự phõn bố của quặng húa vàng nằm chồng lờn cỏc đỏ skarn. Cỏc đỏ skarn cú thành phần granat - pyroxen. Trong biến thể skarn sắt gặp phong phỳ cỏc khoỏng vật oxyt và khoỏng vật sulfua, trong đú cú cỏc khoỏng vật chứa vàng.
2.2.2. Kiểu mỏ nhiệt dịch nguồn xõm nhập(nhiệt dịch pluton)
Cỏc mỏ quặng vàng nhiệt dịch pluton cú mức độ phổ biến rộng rói. Phần lớn trong số chỳng cú trữ lƣợng trung bỡnh và nhỏ, tuy nhiờn cũng gặp những mỏ quặng vàng cú trữ lƣợng lớn.
Cỏc mỏ vàng nhiệt dịch pluton nổi tiếng ở nƣớc ngoài cú trữ lƣợng từ 500 đến 1200 tấn Au là: Kolar (Ấn Độ); Kripl-Krik, Silverton, Khoumsteik (Mỹ); Khemlo, Kerklend-Laik (Canada); Bendigo (Úc). Mỏ Muruntau ở Uzbekixtan cũng đƣợc xếp vào loại rất lớn. Ở Nga cú thể thấy cỏc mỏ vàng nhiệt dịch pluton đặc trƣng cho tất cả cỏc tỉnh chứa vàng trờn lónh thổ nƣớc này.
Việc nghiờn cứu cỏc đặc điểm địa húa của vàng cho thấy rằng, cỏc mỏ vàng nhiệt dịch pluton cú thể liờn quan với hoạt động magma thành phần đa dạng. Nhiều nhất là nhúm mỏ cú mối liờn quan cộng sinh với cỏc xõm nhập nhỏ(cỏc đai cơ, cỏc thể bƣớu, cỏc thể nấm) cú thành phần trung tớnh - axit. Chỳng đƣợc thành tạo vào cỏc giai đoạn kết thỳc sự phỏt triển của cỏc đai uốn nếp hoặc vào cỏc thời kỳ hoạt húa magma - kiến tạo cỏc đới kiến tạo cổ của vỏ Trỏi đất. Cỏc mỏ kiểu này cũng thƣờng nằm trựng vào cỏc cấu trỳc miền lũ magma dạng vũm, với hoạt động magma cú thành phần từ gabro - diorit đến granosienit, vớ dụ điển hỡnh là cỏc mỏ vàng - sulfur nhiệt độ trung bỡnh ở tỉnh quặng vàng Zabaical (LB.Nga).
Theo thành phần của kiểu mỏ này cú thể chia ra cỏc kiểu quặng chớnh: vàng- thạch anh; vàng - sulfur và vàng - thạch anh - sulfur.
Quỏ trỡnh tạo quặng nhiệt dịch pluton xảy ra trong nhiều giai đoạn và quặng vàng thƣờng thành tạo ở cỏc giai đoạn giữa.
2.2.3. Kiểu mỏ nhiệt dịch nguồn phun trào
Thuộc kiểu mỏ này là cỏc mỏ nằm trong cỏc đai nỳi lửa liờn quan với hoạt động phun trào loạt đacit - anđesit - riolit. Quặng gồm cỏc kiểu: vàng - bạc, vàng - telua và vàng thành tạo gần mặt đất trong cỏc cấu trỳc phun trào (cỏc miệng nỳi lửa cổ, cỏc cấu trỳc vũm phun trào). Điển hỡnh cho kiểu mỏ này là cỏc mỏ gặp ở đai nỳi lửa Okhot-Trukhot (LB.Nga) và cỏc mỏ nằm trong cỏc cấu trỳc phun trào ở vựng
nỳi Skalist (Mỹ). Cỏc mỏ này thƣờng cú nhiệt độ thành tạo thấp, thành phần quặng phức tạp và cú hàm lƣợng bạc cao đỏng kể.
Cũng xếp vào kiểu mỏ này cỏc mỏ sulfua đặc xit (conchedan) chứa vàng, đa kim chứa vàng (hiếm gặp hơn cú mỏ vàng thực sự) nguồn gốc nhiệt dịch cộng sinh với tổ hợp phun trào - xõm nhập basaltoid (vựng Ural- Nga). Ngoài ra cũng gặp cỏc mỏ vàng liờn quan với cỏc xõm nhập kiềm và ỏ kiềm (vựng Trung Aldan - Nga).
Cỏc kiểu quặng chớnh của kiểu mỏ này là: vàng - thạch anh - chalcedon - sulfua; vàng - bạc - thạch anh - adular; vàng - sulfua và cỏc kiểu quặng khỏc.
Cỏc thời đại tạo quặng sản phẩm là Tiền Cambri, Caledoni, Hecxini, Kimmeri và Alpi.
2.2.4. Kiểu mỏ nguồn gốc biến chất
Xếp vào nhúm nguồn gốc này cú nhiều mỏ vàng quy mụ lớn đó biết ở nhiều vựng khỏc nhau trờn thế giới. Cỏc mỏ liờn quan với cỏc quỏ trỡnh biến chất đƣợc chia thành 2 kiểu nguồn gốc: nhiệt dịch - biến chất và trầm tớch - biến chất.
Cỏc mỏ kiểu nhiệt dịch - biến chất phõn bố ở cỏc vựng cú hoạt động biến chất và biến chất động lực cựng với sự biểu hiện mạnh mẽ của quỏ trỡnh nhiệt dịch chất lƣu. Cỏc hệ thống chất lƣu tạo quặng húa cụng nghiệp cú nguồn gốc dƣới sõu và chỳng thƣờng là cỏc hệ chất lƣu mang vàng. Cỏc mỏ này hợp thành một trong những nhúm mỏ cụng nghiệp quan trọng nhất. Theo quy luật, chỳng chứa trữ lƣợng vàng đỏng kể và cú mức độ phổ biến rộng rói. Vớ dụ thuộc kiểu mỏ này là cỏc mỏ: Khoumsteik, Djuno (Mỹ); Morru Beliu (Brazil); Kalgurli (Úc); Xukhoi Log, Xovietsk, Zun-Kholbinsk (LB.Nga).
Đặc điểm cơ bản của cỏc mỏ này là: nằm trựng với cỏc đới hoạt động biến chất trong cỏc đai đỏ lục hoặc cỏc miền vừng cổ; nằm giữa cỏc tầng đỏ phiến - cỏt kết, cỏc tầng đỏ lục hoặc cỏc tầng đỏ phiến đen ở dạng cỏc thể chỉnh hợp hoặc xuyờn chỉnh hợp đƣợc khống chế bởi cỏc đới phõn phiến và cỏc kiến trỳc của nếp uốn; nằm trựng với cỏc tầng đỏ giàu vật chất hữu cơ; cú sự biến đổi do biến chất và trao đổi thay thế (sự cú mặt cỏc mạch thạch anh, hiện tƣợng sulfur húa).
Nguồn gốc của kiểu mỏ đang xem xột là phức tạp và cũn nhiều tranh luận. Một mặt, cỏc mỏ này nằm trựng với cỏc tầng đỏ biến chất và liờn quan chặt chẽ với chỳng về những đặc điểm cấu trỳc, thành phần và quỏ trỡnh thành tạo. Mặt khỏc, tất cả cỏc nhà nghiờn cứu đều nhận thấy rừ tớnh chất nằm chồng của khoỏng húa vàng, quặng húa đƣợc đứt góy khống chế và cú sự biểu hiện của cỏc biến đổi gần quặng, cỏc điều đú điển hỡnh đối với cỏc mỏ nhiệt dịch. Những đặc điểm đú cựng với nhiều tài liệu khỏc cho phộp đƣa ra kết luận rằng quỏ trỡnh tạo quặng xảy ra lõu dài. Sự tạo quặng cú thể xảy ra theo sơ đồ sau: tớch tụ vàng vào giai đoạn hỡnh thành cỏc đỏ võy quanh và trong quỏ trỡnh biến chất của chỳng; hỡnh thành cỏc đới kiến tạo cú độ thẩm thấu cao và cỏc đứt góy võy quanh quặng; tập trung vàng ở dạng cỏc thõn quặng liờn quan với sự hoạt động của cỏc hệ thống chất lƣu dƣới sõu. Nhƣ vậy, xếp cỏc mỏ này vào cỏc mỏ kiểu nhiệt dịch - biến chất là đỳng đắn nhất.
Cỏc mỏ kiểu trầm tớch - biến chất là cỏc mỏ bị biến chất với sự tớch tụ trầm
tớch vàng ban đầu và sau đú vàng bị tỏi phõn bố trong quỏ trỡnh biến chất. Cỏc mỏ kiểu cụng nghiệp này là nguồn vàng chớnh ở nhiều quốc gia (Nam Phi, Canada, Brazil), chỳng cú kớch thƣớc đỏng kể và cú thành phần quặng tổng hợp, trong quặng cựng đi với vàng và urani cũn cú bạc và cỏc kim loại nhúm platin.
Đặc điểm đặc trƣng của cỏc mỏ này là chỳng nằm trựng với cỏc tầng cuội kết thạch anh tuổi Proterozoi. Chỳng là những trầm tớch tam giỏc chõu cú bề dày lớn chứa cỏc lớp mang quặng ở một vài mức địa tầng. Đú là cỏc sa khoỏng cổ bị biến cải trong cỏc quỏ trỡnh biến dạng về sau và bị biến chất ở tƣớng phiến lục cựng với sự tỏi tập hợp cục bộ cỏc kim loại đó đƣợc tớch tụ ban đầu. Đặc trƣng thõn quặng cú dạng vỉa, dạng dải kế thừa sự phõn bố của “cỏc dũng quặng” của cỏc dũng chảy lũng sụng, và cú dạng hỡnh quạt trờn bỡnh đồ kiến trỳc trƣờng quặng. Đồng thời trong quặng cú sự xuất hiện cỏc sulfua và cỏc khoỏng vật của uran húa trị 4 khụng bền vững trong cỏc điều kiện biểu sinh, cỏc đới đứt góy khống chế quặng khu vực và một số tài liệu khỏc cú thể chứng minh về sự biểu hiện của cỏc quỏ trỡnh tạo quặng cú sự tham gia của chất lƣu.
2.2.5. Kiểu mỏ phong húa
Cỏc tớch tụ vàng quy mụ cụng nghiệp thƣờng đƣợc thành tạo trờn cỏc vỉa quặng sulfua chứa vàng. Trong đới oxy húa, vàng chủ yếu nằm ở phần dƣới iarozit và trong phần thạch anh - barit bở rời, tại đõy hàm lƣợng vàng cao hơn vài lần so với trong quặng nguyờn sinh. Vàng biểu sinh gặp ở dạng tinh thể, màng mỏng cú chứa Ag, Cu và Fe.
2.2.6. Kiểu mỏ sa khoỏng
Kiểu mỏ vàng sa khoỏng phổ biến ở tất cả cỏc vựng quặng vàng của thế giới, trong một số vựng trữ lƣợng vàng kim loại chủ yếu thuộc về cỏc mỏ sa khoỏng.
Vàng đƣợc tập trung trong cỏc sa khoỏng eluvi, deluvi, aluvi và sa khoỏng biển - ven bờ. Nhƣng cú ý nghĩa lớn nhất là sa khoỏng aluvi, đặc biệt là sa khoỏng thung lũng và sa khoỏng bậc thềm.
2.3. Tỡnh hỡnh nghiờn cứu quặng húa Au 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 cũn 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 kỷ trƣớc, với phạm vi cho tồn 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, cỏc nhà địa chất Việt Nam đó sử dụng cỏc phõn loại khỏc nhau, chủ yếu là phõn loại theo thành hệ quặng hay kiểu mỏ.
Phõn loại đầu tiờn của Yu.A. Epstein (1987) gồm: vàng - thạch anh, vàng - antimonit, vàng - bạc, vàng trong greisen và vàng trong skarn. Năm 1987, Nguyễn Văn Đễ đó khỏi quỏt húa cỏc mỏ khoỏng và biểu hiện khoỏng sản vàng trờn lónh thổ Việt Nam gồm cỏc thành hệ quặng vàng với cỏc kiểu quặng đặc trƣng theo thành phần khoỏng vật (bảng 2.4).
Bảng 2.4: Cỏc thành hệ quặng vàng nội sinh Việt Nam (Nguyễn Văn Đễ, 1987)
Số
TT Thành hệ quặng Kiểu quặng Khoỏng vật
Chủ yếu Thứ yếu
1 Vàng - thạch anh - q py, arp, auts, ele
2 Vàng - thạch anh - sulfur
au - py - arp q, py, arp gal, sph, auts, chp, py, il, mt, chp au - ant q, ant, py, arp auts, sph, cux, arg, bor, chp au - py - chp q, py, chp Gn, sph, pyr, ele, auts au - gn - sph q, gn, sph chp, py, pyr, auts, arg, arp, anm 3 Vàng - thạch anh -
turmalin au-py-tur q, py, tur auts, gn, sph, chp, he, pyr, arp
4 Vàng - sulfur au-py py chp, auts, pyr, arp, sph, bor
5 Vàng - bạc - q, arg, py auts, gn, sph, cac, anm, chp, ele Ký hiệu cỏc chữ viết tắt: au - vàng, anm-antimonit, auts - vàng tự sinh, agts - bạc, arp - arsenopyrit, arg - argentit, bor-bornit, cac - calcedon, chp - chalcopyrit, cux - đồng xỏm, ele - electrum, gn - galena, he - hematit, il - ilmenit, mt - magnetit, sph - sphalerit, py - pyrit, pyr - pyrotin, q - thạch anh, tur - turmalin.
Một số phõn loại theo thành hệ quặng vàng ở từng khu vực nhƣ Tõy Nam đới Sụng Hiến, hạ lƣu sụng Đà - sụng Mó (Nguyễn Nghiờm Minh và nnk, 1990), Bắc Việt Nam (Nguyễn Nghiờm Minh, Vũ Ngọc Hải và nnk, 1991), đới Đà Lạt, đới Kon Tum (Nguyễn Tƣờng Tri và nnk, 1990 và 1994). Bảng phõn loại cỏc kiểu quặng vàng Việt Nam trong đề tài KT-01-08 của cỏc tỏc giả Nguyễn Nghiờm Minh, Nguyễn Văn Chữ (đồng chủ nhiệm), Nguyễn Văn Phổ, Nguyễn Ngọc Trƣờng (1993 - 1995) và một số nhà nghiờn cứu khỏc, là bảng phõn loại tổng hợp và đầy đủ nhất từ trƣớc tới nay đối với quặng húa vàng ở nƣớc ta (bảng 2.5).
Bảng 2.5: Phõn loại cỏc kiểu quặng vàng Việt Nam ( Nguyễn Nghiờm Minh, Nguyễn
Văn Chữ, Nguyễn Văn Phổ, Nguyễn Ngọc Trường, 1993-1995)
Số TT Loại hỡnh quặng Nhúm thành hệ quặng Kiểu quặng 1 Qu ặ ng vàng th ự c t h ụ Vàng - thạch anh Vàng - thạch anh 2 Vàng - thạch anh - tuamalin 3 Vàng - thạch anh - sulfua Vàng - thạch anh - pyrit 4 Vàng - thạch anh - arsenopyrit 5 Vàng - thạch anh - antimonit
Số
TT Loại hỡnh
quặng Nhúm thành hệ
quặng Kiểu quặng
6 Vàng - thạch anh - bismutin
7 Vàng - thạch anh - đa sulfua
8 Vàng - sulfua - thạch anh - carbonat
9
Vàng - sulfua
Conchedan - đồng (Mo, TR) - vàng
10 Conchedan - vàng (sulfua sắt - vàng)
11 Conchedan - đa kim - vàng
12
Vàng - bạc
Vàng - bạc - thạch anh - đa sulfua
13 Vàng - bạc - đa sulfua - sulfo muối
14 Vàng - bạc - telua - selen 15 Qu ặ ng vàng c ộ ng si nh Qu ặ ng ch ứ a vàng
Quặng kim loại mầu chứa vàng
Quặng đa kim Pb-Zn chứa vàng
16 Quặng sulfua 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/vonfram chứa vàng
20 Quặng antimon chứa vàng
21
Đỏ ch
ứ
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/quazit chứa vàng
26 Molat chứa vàng Cuội kết chứa vàng
27 Quặng vàng biểu
sinh Vàng biểu sinh Mũ sắt chứa vàng
28 Laterit chứa vàng
Phõn loại theo kiểu mỏ cú tớnh hệ thống lần đầu tiờn cho tất cả cỏc khoỏng sản, trong đú cú vàng trong đề tài “Nghiờn cứu kiến tạo - sinh khoỏng Nam Việt Nam” (Nguyễn Xuõn Bao và nnk, 2000) [4]. Trong đới Đà Lạt, Nguyễn Kim Hoàng (2005) phõn loại cỏc kiểu mỏ (kiểu khoỏng sàng) vàng cũng trờn cơ sở này [10].
2.4. Cỏc thuật ngữ đƣợc sử dụng trong luận ỏn
- 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 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. Để phõn chia cỏc kiểu mỏ cần phải dựa trờn 3 nguyờn tắc: (1) thành phần khoỏng vật, (2) kiểu nguồn gốc và (3) điều kiện địa động lực thành tạo.
- Kiểu quặng:
Một kiểu mỏ cú thể cú một hoặc nhiều giai đoạn tạo khoỏng ứng với cỏc tổ hợp cộng sinh khoỏng vật khỏc nhau, chỳng tạo nờn cỏc kiểu quặng đặc trƣng cho từng giai đoạn.
- Tổ hợp cộng sinh khoỏng vật (THCSKV)
Tổ hợp cộng sinh khoỏng vật hay cộng sinh khoỏng vật (THCSKV) là thuật