CHƯƠNG 3 CHƯƠNG 3 ðẶC ðIỂM QUẶNG HOÁ SẮT KHU VỰC HÒA AN, CAO BẰNG
3.2.3. Cấu tạo, kiến trúc quặng
Cấu tạo quặng ủược xỏc ủịnh bởi sự phõn bố khụng gian của cỏc tập hợp khoỏng vật, ủược phõn biệt với nhau về hỡnh dạng, kớch thước và kiến trỳc. Nghiờn cứu cấu tạo quặng nhằm mục ủớch tỡm hiểu ủặc ủiểm, hoàn cảnh ủịa chất, ủiều kiện hoỏ lý thành tạo quặng, qua ủú ủể phõn chia, xỏc lập cỏc giai ủoạn tạo khoỏng, cỏc tổ hợp khoỏng vật và luận giải nguồn gốc thành tạo mỏ quặng. Việc nghiờn cứu ủặc ủiểm cấu tạo quặng phải ủược tiến hành ngoài thực ủịa qua quỏ trỡnh khảo sỏt, quan sát tại các công trình bắt gặp thân quặng, các kiểu quặng tự nhiên, mối quan hệ của thõn quặng với ủỏ võy quanh. Ngoài ra, việc xỏc ủịnh cỏc vi cấu tạo dưới kớnh khoỏng tướng cũng rất quan trọng, nhằm xỏc ủịnh mối quan hệ giữa cỏc tổ hợp khoáng vật, giữa khoáng vật tạo quặng và phi quặng.
Quặng sắt trong khu vực nghiờn cứu ủược thành tạo chủ yếu theo phương thức lắng ủọng vật chất, kết tinh từ dung dịch nhiệt dịch lấp ủầy cỏc hệ thống khe nứt, ủứt góy, cỏc ủới dập vỡ kiến tạo. Cỏc kết quả phõn tớch khoỏng tướng cỏc mẫu quặng trong khu vực nghiên cứu cho thấy cấu tạo các loại quặng sắt như sau:
+ Quặng sắt gốc: cú cấu tạo dạng khối ủặc xớt, xõm tỏn, khối ủịnh hướng, ổ + Quặng sắt lăn cú cấu tạo khối ủặc xớt, ủỏm, dạng mạch, dạng ủất.
3.2.3.2. Kiến trúc quặng
Kiến trỳc quặng là ủặc ủiểm về hỡnh dạng, kớch thước, trỡnh ủộ kết tinh và sự xắp xếp trong không gian của các hạt và tinh thể khoáng vật. Nghiên cứu kiến trúc quặng bằng mắt thường và dưới kớnh nhằm mục ủớch xỏc lập cỏc tổ hợp cộng sinh khoáng vật, thứ tự sinh thành của các khoáng vật quặng và khoáng vật mạch, phân chia cỏc thế hệ khoỏng vật, xỏc ủịnh những biến ủổi sau quặng, ủồng thời cũng chia ra những kiến trỳc thuận lợi và khụng thuận lợi gúp phần ủịnh hướng cho cụng tỏc tuyển khoỏng. Ngoài ra, việc nghiờn cứu cấu tạo, kiến trỳc quặng cũn gúp phần ủịnh hướng cho công tác tìm kiếm - thăm dò mỏ.
Việc nghiờn cứu quan hệ giữa cỏc khoỏng vật kết ủọng trong một giai ủoạn khoỏng hoỏ cho phộp ta thành lập ủược sự tỏch ra ủồng thời, liờn tiếp hoặc nằm chồng lên nhau. Khi thành lập trình tự tách ra của các khoáng vật quặng phải tính tổng hợp theo các dấu hiệu sau: Dạng hạt tinh thể (tự hình, nửa tự hình, tha hình);
sự gặm mòn của khoáng vật này bởi khoáng vật kia; sự gắn kết hay xuyên lấp theo khe nứt của khoáng vật sinh muộn so với khoáng vật sinh sớm.
Qua kết quả phân tích mẫu khoáng tướng cho thấy quặng sắt có các kiểu kiến trúc sau:
- Quặng sắt gốc thường có kiến trúc hạt, tự hình, nửa tự hình, giả hình - Quặng sắt lăn thường cú kiến trỳc keo, dạng ủất, hạt – nửa tự hỡnh.
3.2.3.3. Thứ tự sinh thành, tổ hợp cộng sinh khoáng vật và nguồn gốc quặng.
a. Thứ tự sinh thành và tổ hợp cộng sinh khoáng vật
Căn cứ vào kết quả phõn tớch tập mẫu khoỏng tướng và gió ủói trong vựng nghiờn cứu cho phộp nhận ủịnh quỏ trỡnh tạo quặng sắt cú thể chia làm 2 pha:
+ Pha skarn: trong mụi trường trao ủổi cỏc chất ở thể khớ, cỏc khoỏng vật như granat, epidot, pyroxen, calcit ủược thành tạo hỡnh thành nờn ủới ủỏ skarn. ðới này nằm dưới tập ủỏ vụi bị hoa húa tỏi kết tinh mạnh và nằm trờn ủỏ diabas, gabrodiabas thuộc phức hệ Cao Bằng. ðặc trưng của giai ủoạn này là cỏc tinh thể ủược kết tinh sớm nờn kớch thước tinh thể lớn, ủẳng thước. Ranh giới giữa cỏc hạt khoỏng vật quặng rất rừ ràng. ðõy là giai ủoạn ủầu tiờn của quỏ trỡnh tạo khoỏng. Cấu tạo ủặc
trưng trong giai ủoạn này là cấu tạo khối, mạch, xõm tỏn. Kiến trỳc ủặc trưng này là kiến trỳc hạt tự hỡnh, hạt tha hỡnh. Biến ủổi nhiệt dịch cạnh mạch là mactit húa, calcit húa. Tổ hợp cộng sinh khoỏng vật ủiển hỡnh là mactit - hematit.
+ Pha tạo quặng: là giai ủoạn tạo quặng sắt. Cỏc thành tạo bao gồm cỏc mạch calcit, pyrit – magnetit, hematit cú kớch thước khỏc nhau xuyờn vào trong ủới biến ủổi skarn húa và thành tạo cỏc mạch quặng sắt ủặc sớt, hàm lượng cao. Biến ủổi nhiệt dịch cạnh mạch là skarn húa, mactit húa, calcit húa . ðặc trưng của giai ủoạn này là nhiệt ủộ giảm một cỏch từ từ tạo ủiều kiện ủể tinh thể kết tinh tốt hơn giai ủoạn trước nờn kớch thước hạt thường cú ủộ tự hỡnh. Ranh giới giữa cỏc hạt khoỏng vật không rõ ràng, có hiện tượng khoáng vật sinh thành sau gặm mòn khoáng vật trước. Cấu tạo ủặc trưng là cấu tạo ủặc xớt, ổ, mạch. Tổ hợp cộng sinh khoỏng vật ủiển hỡnh là magnetit - hematite –limonit - gotit.
Sản phẩm lớn nhất của hoạt ủộng hậu magma trong giai ủoạn skarn là pyrocen, granat, chỳng xuất hiện bằng con ủường thẩm thấu hoặc khuyếch tỏn, pyrocen gồm diopxit khụng mầu hoặc xanh nhạt và hydenbecgit màu xanh lục ủậm hoặc xanh ủen tự hỡnh. Granat – groxule màu xanh lục vàng chanh dị hướng và androdit màu nõu, nõu ủỏ hoặc nõu ủen, hàm lượng hydenbecgit và androdit tăng dần khi tiến gần thân quặng.
b. Nguồn gốc quặng
Qua tổng hợp cỏc kết quả ủiều tra, thăm dũ quặng sắt trong khu vực Hũa An cho thấy cỏc mỏ, biểu hiện khoỏng sản sắt là một phần của diện tớch phớa ủụng bắc khối cấu trúc Thông Nông nơi giáp ranh giữa 2 khối cấu trúc Thông Nông và Trà Lĩnh, kộo dài khụng liờn tục phương tõy bắc - ủụng nam dọc theo ủứt góy sõu Cao Bằng - Tiờn Yờn khoảng 30km, rộng 2 - 7 km và dọc theo ủới tiếp xỳc giữa ủỏ xõm nhập phức hệ Cao Bằng với ủỏ vụi thuộc hệ tầng Bắc Sơn - tập 2, ở Dõn Chủ, và Bú Lếch, tại ủới biến ủổi skarn với tập hợp khoỏng vật ủặc trưng: granat, epydot, pyroxen, calcit. Trong ủới tiếp xỳc ủó gặp thõn quặng sắt magnetit gốc cú chất lượng tốt. Dựa vào cỏc ủặc ủiểm nờu trờn cho thấy quặng sắt magnetit trong vựng cú nguồn gốc biến chất tiếp xỳc trao ủổi (skarn).
SƠ ðỒ THỨ TỰ THÀNH TẠO MỘT SỐ KHOÁNG VẬT Ở MỎ SẮT NÀ RỤA
Giai ủoạn khoỏng húa Khoáng vật
Skarn Quặng sulfit Thạch anh và
calcit Pyrocen
Granat Magnetit Hematit Limonit Epidos Actinolit Clorit Pyrit Calcopyrit sphalerit Bocnit Calcit Thạch anh
+ Cỏc thõn quặng sắt gốc phõn bố chủ yếu trong ủới nội, ngoại skarn giữa cỏc ủỏ xõm nhập phức hệ Cao Bằng (P3cb) với cỏc ủỏ carbonat hệ tầng Bắc Sơn-tập 2 (C- Pbs2).
+ Các thân quặng sắt lăn phân bố trong các thành tạo bở rời (dpQ) phủ trên bề mặt bào mũn ủỏ vụi hệ tầng Bắc Sơn -tập 2 (C-Pbs2) và cỏc ủỏ xõm nhập phức hệ Cao Bằng (P3cb), phần lớn có quan hệ gần gũivới các thân quặng sắt gốc.
+ Các thân quặng sắt magnetit gốc thường có dạng mạch, ổ, chuỗi thấu kính cú chiều dài từ 100 ủến 600m (TB: 256 - 271m), chiều dày từ 0,57 ủến 40m (TB:
4,81 - 9,11m). Phân bố xung quanh các thân quặng gốc là các thân quặng eluvi - deluvi, dài từ 160 - 1600m (TB: 560 - 750m), dày từ 0,95 ủến 3,45m (TB: 2,2m).
Hàm suất quặng từ 100 ủến 2157kg/m3 (TB: 819kg/m3)