Các khoáng vật quặng được soi bằng lát dày, dưới kính hiển vi dùng ánh sáng phản quang OXIOLAP của Đức, với độ phóng đại lớn.
- Thành phần khoáng vât quặng chủ yếu là sphalerite, galena, pyrite, arsenopyrite, thứ yếu có chalcopyrite, pyrrhotite, stanin, pyrargyrite, tetrahedrite, manhetit. Khoáng vật quặng thứ sinh có anglesit, cerussit, limonite, gơtit. Khoáng vật phi quặng chủ yếu là calcit, dolomit, thạch anh, sericit, clorit.
Hàm lượng khoáng vật phân bố không đồng đều trong một thân quặng, mỏ và cả vùng nghiên cứu. Từ tâm ra rìa thân quặng hàm lượng sphalerite và galena giảm trong khi hàm lượng các khoáng vật pyrite, arsenopyrite, pyrrhotite, chalcopyritee tăng. Kích thước khoáng vật giảm từ tâm ra rìa thân quặng. Các mỏ ở vùng vòm nếp lồi Phia Khao có kích thước khoáng vật lớn hơn so với các mỏ ở phần cánh nếp lồi.
Quặng hóa ở phần vòm nếp lồi Phia Khao (mỏ Bình Chai, Lũng Hoài, Bó Luông, Đèo An…) có thành phần sphalerite là chủ yếu (bảng 3.1), còn ở phần cánh nếp lồi ở phía đông (Khuổi Giang, Phù Quéng …) thì galena chiếm chủ yếu, trong khi ở phía nam vùng nghiên cứu (Ba Bồ, Nà Tùm, Phù Sáp, Nà Bốp, Lũng Váng…) thì có thành phần trung gian giữa 2 vùng trên tức hàm lượng giữa sphalerite và galena gần tương đương nhau (bảng 3.2).
Sphalerite: Là khoáng vật quặng chính, chiếm tỷ lệ giao động từ từ 2% đến 60%, cá biệt đến 90% (LG1263), trung bình 31% trong quặng. Sphalerite có dạng tấm hạt tha hình, kích thước hạt từ 0,1-1-2 mm, tạo thành các đám ổ, xâm tán trong nền mẫu. Có mẫu sphalerite tạo thành dải, mạch.
38
Bảng 3-1: Thành phần khoáng vật quặng trong mẫu lõi khoan khu vực Phia Khao
Sohieumau Do sau_ m % Spl %Ga l
%Py %Pyr %Ar %Mt %C
hp %Teh % Ag %St ani n % L i %Mn % Da thie m %Hm % Gra p hi t 88LP/39,6 39.6 30 it 3 0 0 0 it 0 0 0 0 0 0 0 0 88LP/49,7 49.7 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 88LP 67,4 67.4 1 5 6 0 0 0 it 0 0 0 0 0 8 0 0 23BD/75 75 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 88LP 91,8 91.8 0 0 it 0 0 0 0 0 0 0 7 1 20 0 0 88LP/97 97 0 0 5 17 0 0.5 1 0 0 0 it 0 0 0 0 83LP/100 100 13 7 30 r.it r.it 0 it 0 0 0 0 0 0 0 it 12LP/101 101 60 5 27 it 3 0 it 0 0 0 0 0 0 0 0 44LP/106 106 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 32BD/112 112 0 0 it 0 0 0 0 0 0 0 84 13 0 0 0 70BD/119 119 it r.it r.it 0 0 0 it 0 0 0 0 0 0 0 0 112LP-130 130 4 r.it 15 0 3 0 it 0 0 0 0 0 0 0 0 73LP/134 134 8 2 10 0 0 0 r.it 0 0 0 0 0 0 0 0 77LP/134,7 134.7 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 64LP/142 142 it 0 15 0 0 0 it 0 0 0 0 0 0 0 0 50BD/143 143 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 84LP/168 168 17 4 30 0 0 1 it 0 0 0 0 0 0 3 0 53BD/176 176 2 it 25 0 20 0 it 0 0 0 0 0 0 0 0 68LP/176 176 0 it 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 88LP/202 202 50 4 6 0 0 0 it 0 0 0 0 0 0 0 0 88LP/203,5 203.5 30 5 7 0 0 0 it 0 0 0 0 0 0 0 0
39
Bảng 3-2: Thành phần khoáng vật trong các mẫu khu vực Lũng Váng
Sohieu Docao_m %Spl %Gal %Py %Ar %Chp %Teh %Ag %Stn %Grp
LG.443 469 3 5 15 3 2 it 0 it 0
LG.458/2 446 5 35 4 it it 0 it 0 0
LG.460 464 35 12 20 0 it 0 0 0 0
LG.457 471 3 4 7 1 it it 0 0 it
LG.3112 515 30 it 17 0 it 0 0 0 it
(Spl – Sphalerite, Gal – Galena, Py – Pyrite, Ar – Arsenopyrite, Chp – Chalcopyrite, Teh – Tetrahedrite, Ag – Pyrargyrite, Stn – Stanin, Grp – Graphit, Pyr – Pyrrhotite, Mt – Magnetite, Li – Limonite, Hm – Hematite)
Sphalerite có thể chia làm 3 loại:
Sphalerite màu nâu xám kích thước hạt lớn, đạt tới 2-3mm, không chứa nhũ tương pyrrhotite và chalcopyrite, thường bị dập vỡ, có quan hệ tiếp xúc với pyrite hạt lớn (ảnh 3-3; 3-4)
Ảnh 3-3: Sphalerite bị dập vỡ Ảnh 3-4: Sphalerite có quan hệ tiếp xúc với pyrite hạt lớn
Sphalerite màu đen thường có kích thước hạt trung bình khoảng 1-2mm, xâm tán nhiều nhũ tương pyrrhotite và chalcopyrite, gặm mòn thay thế pyrite hạt lớn, đi cùng với galena và pyrite hạt trung bình (ảnh 3-5; 3-6).
Sphalerite đi cùng với galena cùng với mạch calcit.
Galena: Là khoáng vật quặng chính, chiếm tỷ lệ giao động từ ít đến 35%. Galena có dạng hạt tha hình, tạo thành từng đám ổ nằm rải rác trong nền mẫu, hoặc tạo thành các chuỗi hạt kéo dài, kích thước hạt 0,01 – 1,5mm.
40
Ảnh 3-5: Sphalerite gặm mòn thay thế pyrite
41
Ảnh 3-7: Sphalerite chứa chalcopyrite, galena và pyrrhotite tha hình, dạng giọt, tách dung dịch trong sphalerite
Đối với galena cũng nhận thấy có sự khác biệt rõ rệt ở một số mẫu:
Galena I thường đi cùng với sphalerite II, kết tinh muộn hơn sphalerite sớm. Các bao thể galena trong pyrite thế hệ I cũng được xếp vào thế hệ này, thường gặp trong các thân mạch và các ổ, thấu kính thẩm thấu. Ở một số mẫu, galena chứa pyrargyrite – là khoáng vật chứa bạc hoặc các sulphur muối của chì (ảnh 3-8, 3-9)
Galena II: Đi cùng với sphalerite muộn trong các mạch calcit (ảnh 3-10). Pyrite: Là khoáng vật quặng chính, chiếm tỷ lệ giao động từ ít đến 50%. Pyrite có dạng hạt tự hình, kích thước hạt 0.01 – 0.5 – 1.5mm, xâm tán trong nền mẫu, ở một số mẫu pyrite dạng đám ổ đặc sít, bị dập vỡ hoặc rạn nứt.
Pyrite cũng có những loại khác nhau:
+ Pyrite thế hệ I thường là hạt lớn, tự hình, có dạng tinh thể hình vuông, hình chữ nhật, tạo thành ổ hạt lớn, một số dạng mạch, dải quặng, thường bị dập vỡ, rạn nứt, một số hạt bị sphalerite gặm mòn thay thế, các khe nứt được lấp đầy bởi chalcopyrite và galena (ảnh 3-8, 3-11)
42
Ảnh 3-8: Galena xuyên lấp trong pyrite dập vỡ
Ảnh 3-9: Galena tiếp xúc với sphalerite
43
+ Pyrite thế hệ II: là những hạt tinh thể kích thước trung bình, tự hình, xâm tán trong nền mẫu cùng với sphalerite thế hệ II (ảnh 3-6)
+ Pyrite thế hệ III dạng hạt nhỏ, có chỗ gần như dạng keo thể hiện nhiệt độ thành tạo thấp, phân bố trong carbonat cùng với galena và sphalerite.
Ảnh 3-11: Pyrite thế hệ I tiếp xúc với sphalerite
44
Arsenopyrite: Arsenopyrite là khoáng vật chủ yếu trong quặng chì kẽm , dạng hạt tự hình, kích thước 0,1 – 1,5mm, tạo thành các cụm hạt xen lẫn với pyrite. Chúng còn có dạng mọc ghép với pyrite.
Ảnh 3-13: Arsenopyrite dạng tinh thể hình thoi
Chalcopyrite: Chalcopyrite là khoáng vật thứ yếu, có tần suất xuất hiện khá cao nhưng chiếm tỷ lệ nhỏ <1%. Chalcopyrite có dạng hạt tha hình nằm rải rác trong nền mẫu, đi cùng với sphalerite và galena, hoặc dạng nhũ tương, dạng tách dung dịch trong sphalerite. Kích thước hạt 0.01 – 0,2mm (ảnh 3-7, 3-14).
Stanin: Gặp trong một số mẫu ở khu vực Lũng Váng. Chúng có dạng hạt tha hình, đã gặp được stanin nằm xuyên lấp trong pyrite, có mẫu stanin dạng mọc ghép với chalcopyrite, đi cùng với sphalerite (ảnh 3-15, 3-16)
45
Ảnh 3-14: Chalcopyrite đi cùng với galena, pyrite và sphalerite, Đông Lạc
46
Ảnh 3-16: Stanin mọc ghép với chalcopyrite đi cùng sphalerite
Pyrrhotite: Pyrrhotite là khoáng vật thường xuyên xuất hiện trong mẫu quặng, tuy nhiên hàm lượng là ít. Ở một vài mẫu, pyrrhotite có hàm lượng cao (khoảng 17%), là khoáng vật quặng chính trong mẫu (88Lp/97). Pyrrhotite có dạng hạt tha hình, xen lẫn với tập hợp sphalerite và pyrite (ảnh 3-17). Ngoài ra còn gặp pyrrhotite ở dạng hạt tha hình, dạng giọt, nằm trong sphalerite ở dạng tách dung dịch (ảnh 3-7).
47
Tetrahedrite (đồng xám): Gặp trong các mẫu với tần suất cao nhưng hàm lượng thấp. Chúng là khoáng vật phụ thường đi kèm với galena, dạng mọc ghép với galena. Một số đi cùng với chalcopyrite.
Ảnh 3-18: Đồng xám đi cùng với galena
Pyrargyrite: Gặp ở một số mẫu dạng hạt đẳng thước hoặc méo mó tha hình, nằm trong galena dạng tách dung dịch.
Ảnh 3-19: Pyrargyrite nằm trong galena. Nicol (-)
Ảnh 3-20: Pyrargyrite nằm trong galena. Nicol (+)
48
Pyroluzit: Gặp ở một vài mẫu, chúng có dạng keo, vảy, tạo thành đám ổ keo, xen lẫn với limonite.
Magnetite, hematite và specularite cũng gặp ở một vài mẫu. Magnetite dạng hạt tự hình, xâm tán rải rác trong phi quặng. Hematite và specularite dạng tấm, dạng vảy tạo thành đám nhỏ xâm tán rải rác trong nền đá.
Graphit: Có gặp ở một số mẫu. Chúng có dạng tấm sợi, vảy, rải rác trong phi quặng,
Các khoáng vật thứ sinh có anglesite, cerussite và limonite.
Anglesite, cerussite: Có ít, biến đổi từ galena, tạo thành vành riềm bao quanh rìa hoặc thay thế từng phần cho galena.
Limonite có dạng keo, tạo thành đám ổ keo nhỏ rải rác trong phi quặng hoặc tạo thành riềm bao quanh một số khoáng vật quặng nguyên sinh.
Bảng 3-3: Thành phần khoáng vật quặng trong các mẫu phân tích khoáng tướng Khoáng vật
Mức độ
Khoáng vật nguyên sinh Khoáng vật
thứ sinh
Khoáng vật quặng Khoáng vật mạch
Chủ yếu Pyrite Sphalerite Galena Arsenopyrite Carbonat, thạch anh Thứ yếu Chalcopyrite Đồng xám Stanin Pyrrhotite Graphit Magnetite Calcit Limonite Covelin Anglesite Cerussite Melnhicovite Hiếm gặp Pyrargyrite
49
Kết quả nghiên cứu trên các mẫu cục và mẫu khoáng tướng cho thấy trong vùng nghiên cứu có những cấu tạo và kiến trúc chính như sau:
a. Cấu tạo
Qua nghiên cứu ngoài thực địa và nghiên cứu các mẫu khoáng tướng đã xác định được các cấu tạo quặng đặc trưng là: ổ, mạch, dải, xâm tán
- Cấu tạo ổ, mạch: khá phổ biến trong các mẫu. Các khoáng vật quặng chì kẽm chủ yếu tạo thành ổ, mạch xuyên lấp trong phi quặng (ảnh 3-21).
Ảnh 3-21: Galena, sphalerite và pyrite tạo thành ổ mạch, Bằng Lũng
- Cấu tạo dải: sphalerite và galena cùng với các khoáng vật quặng khác tạo thành dạng dải, dạng lớp, chỉnh hợp với đá vây quanh (ảnh 3-22).
- Cấu tạo xâm tán: đây là cấu tạo khá biến nhất, hầu hết các khoáng vật quặng đều có cấu tạo xâm tán, tuy nhiên mật độ không đều (ảnh 3-23).
50
Ảnh 3-22: Các khoáng vật quặng tạo thành dạng dải định hướng ở Phia Khao
51
b. Kiến trúc.
Những kiến trúc quặng điển hình là:
- Kiến trúc hạt tự hình: đặc trưng cho pyrite thành tạo ở giai đoạn sớm. Chúng thường phát triển thành những tinh thể hoàn chỉnh, hình khối xâm tán trong phi quặng (ảnh 3-12).
- Kiến trúc hạt tha hình: đặc trưng cho galena, sphalerite, chalcopyrite
Ảnh 3-24: Galena dạng hạt tha hình lấp đầy trong phi quặng và khe hổng của pyrite
- Kiến trúc xuyên lấp cũng rất phổ biến. Các khoáng vật thành tạo sau galena, sphalerite, chalcopyrite lấp đầy các khe nứt lỗ hổng trong các hạt pyrite hoặc arsenopyrite thành tạo trước. Kích thước và hình dạng phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của các khe nứt trong hạt pyrite.
- Kiến trúc gặm mòn thay thế: đặc trưng cho pyrite (I) thường bị các khoáng vật sulfua sinh sau gặm mòn, thay thế.
- Kiến trúc cà nát xuất hiện khá nhiều trong mẫu. Các tập hợp hạt pyrite thành tạo trước bị cà nát dập vỡ tương đối mạnh và đôi chỗ được các khoáng vật thành tạo sau xuyên lấp gắn kết.
52
Ảnh 3-25: Galena gặm mòn thay thế gần như hoàn toàn hạt pyrite, Phia Khao
53