Các kết quả khảo sát thực địa, tổng hợp và xử lý tài liệu văn phòng thực địa cho thấy quặng hóa có tính phân đới rõ nét trong không gian, có thể nhận biết theo cả chiều ngang và theo chiều đứng, dựa trên tỷ lệ Pb/(Pb+Zn) và tỷ lệ khoáng vật quặng galena/(galena + sphalerite) và sự phân bố tập hợp trong không gian của thực thể quặng hóa, có thể chia tập hợp các mỏ thành các đới khái quát quy mô lớn, hoặc trong một thân quặng thành các đới chi tiết nhỏ hơn.
Kết quả nghiên cứu phân đới làm cơ sở quan trọng để dự báo không gian tồn tại và triển vọng quặng hóa, các tổ hợp nguyên tố quặng chính và phụ.
58
Theo kết quả khảo sát thực địa cũng như xử lý văn phòng thực địa cho thấy quặng hóa vùng nghiên cứu có thể chia thành 4 đới, từ cánh đến đỉnh nếp lồi Phia Khao tỷ lệ galena/(sphalerite+galena) giảm dần từ (~1) đến (~0) gồm 4 đới:
Đới 1: sphalerite (đới Zn, Pb/(Pb+Zn): 0 - 0,25)
Đới phát triển ở đỉnh nếp lồi Phia Khao, chủ yếu ở khu mỏ Lũng Hoài, Mán – Suốc, Phia Khao.
Trong đới này ngoài các nguyên tố quặng chính còn có sự tăng cao Fe, nằm trong khoáng vật sulphur asenopyrite, pyrrhotite.
Sự phân đới ngang được thể hiện trong một thân quặng, từ tâm ra rìa, tỷ lệ thành phần khoáng vật pyrite/(sphalerite+galena) thường tăng dần, kích thước khoáng vật quặng giảm dần, quan sát rõ trong các thân quặng khu vực Lũng Hoài, Bình Chai, Đèo An.
Đới 2: sphalerite - galena (đới Zn>Pb, Pb/(Pb+Zn): 0,25-0,5)
Phát triển phần rìa của nếp lồi Phia Khao, chủ yếu ở khu mỏ Bình Chai, Đèo An.
Đới 3: galena - sphalerite (đới Pb>Zn; Pb/(Pb+Zn): 0,5-0,75)
Phát triển ở khu Nam Chợ Đồn gồm các mỏ Lũng Váng, Nà Tùm, Nà Bốp… Trong đới này ngoài các nguyên tố quặng chính còn có sự tăng cao hàm lượng Sn, Cd.
Đới 4: galena (đới Pb; Pb/(Pb+Zn): 1- 0,75)
Quặng hóa thuộc đới này phát triển ở khu vực phía đông vùng nghiên cứu, gồm các mỏ Nà Khuổi, Ba Bồ...
Trong đới này ngoài các nguyên tố quặng chính còn có sự tăng cao hàm lượng Ag, Sb.
Phân đới đứng:
Tại mỏ Đèo An, theo tài liệu khai thác quặng năm 2010 và tài liệu khoan sâu (số hiệu LK.62, LK.66, LK.68), tại độ sâu 85m-105m, đới quặng dày khoảng 20m, gồm có 4 dải quặng, khi độ sâu tăng thì hàm lượng galena giảm, sphalerite tăng, ở dải sâu nhất sphalerite là chủ yếu, galena thứ yếu, ở dải nông nhất thì ngược lại
59
galena chiếm chủ yếu, sphalerite thứ yếu. Như vậy sự phân dị quặng hóa diễn ra gần như hoàn toàn trên một khoảng độ sâu là 20m.
Qua kết quả khảo sát kết hợp với tài liệu khoan thăm dò, phân đới đứng của quặng hóa gồm 4 đới, từ dưới lên trên như sau:
Đới 1: sphalerite (đới Zn, Pb/(Pb+Zn): 0 - 0,25), gặp ở độ sâu >279m.
Đới 2: sphalerite - galena (đới Zn>Pb, Pb/(Pb+Zn): 0,25-0,5), dày 0,5- >100m.
Đới này lộ chủ yếu ở các thân quặng thuộc rìa đỉnh nếp lồi Phia Khao, chủ yếu ở các khu vực Bình Chai, Đèo An, đới quặng phát triển khoảng 30m theo chiều sâu ở độ sâu từ 25m đến 75m so với bề mặt địa hình.
Ranh giới dưới của đới mỏ Nà Tùm gặp ở độ sâu 69m, mỏ Nà Bốp gặp >71,5m.
Đới 3: galena - sphalerite (đới Pb>Zn; Pb/(Pb+Zn)): 0,5-0,75): dày 0,5- >50m.
Đới quặng phát triển chủ yếu ở vùng Nam Chợ Đồn, gồm các mỏ Ba Bồ, Lũng Váng, Nà Tùm, Phù Sáp.
Mỏ Nà Tùm, ranh giới dưới của đới đạt độ sâu 30-66m, mỏ Nà Bốp 35,5- 61,5 m.
Đới 4: galena (đới Pb; Pb/(Pb+Zn): 1- 0,75): dày 0,1 - >0,5m.
Các mạch quặng galena thường có bề dày mỏng, chủ yếu từ 0,1-0,5m (Nà Khuổi). Tuy nhiên đối với những thân quặng có quy mô lớn như ở thân quặng số 10, thân quặng số 2 ở khu Bình Chai – Lũng Hoài thì đới này có thể có quy mô lớn hơn 1m, nhưng do đã bị bóc mòn nên không có số liệu.
Tùy từng vị trí cấu trúc, kích thước, hình dáng thân quặng mà kích thước các đới khác nhau.
Tương quan quy mô giữa các đới quặng với nhau và với kích thước toàn bộ thân quặng là tương quan thuận, vì vậy dựa trên quy mô lộ quặng trên mặt của các đới quặng có thể suy đoán quy mô quặng hóa theo chiều sâu.
60
Theo tài liệu thăm dò và khai thác của công ty Khoáng sản Kim loại màu Bắc Kạn (2010), tại mỏ Đèo An, gặp đầy đủ cả 4 đới quặng phát triển gần song song với mặt phân lớp, các đới quặng phân bố từ trên xuống sâu theo chiều hướng giảm galena, tăng sphalerite. Bề dày thật và độ sâu gặp các đới quặng (thân quặng) như sau: đới Pb: dày ≤1m (sâu 120.5 m); đới Pb>Zn: dày ≤ 1.75m (sâu 25- 120.5 m); đới Zn>Pb: ≤ dày 2.6m (sâu 50-91.7m); đới Zn: dày ≤ 28m (sâu 50-146 m).
Từ những kết quả nghiên cứu thành phần hóa của khoáng vật quặng cho thấy:
Khu vực mỏ Lũng Hoài và Bó Luông, quặng hóa chủ yếu là sphalerite, trong sphalerite hàm lượng Fe cao tập trung chủ yếu ở mỏ Bó Luông và một số thân quặng ở Lũng Hoài, dao động trong khoảng 10 đến 11%, Đặc biệt là ở Bó Luông hàm lượng khá ổn định. In chỉ gặp ở một số mẫu ở Lũng Hoài và Bó Luông, đáng lưu ý là ở Bó luông có 2 kết quả cho giá trị là 0.093% và 0.105%. Bi là nguyên tố có hàm lượng cao trong galena mỏ Bó Luông 1.63 – 2.34%, mỏ Lũng Hoài 0.039 – 1.61%. Hàm lượng Co cao nhất đạt 0.156% trong pyrite ở Bắc Lũng Hoài, trung bình 0.01 – 0.02%. Ni có hàm lượng cao nhất đạt tới 0.163%, trung bình khoảng 0.015%. Hàm lượng Cu thường thấp, trung bình < 0.01%. Điều đó chứng tỏ quặng hóa ở hai mỏ này thuộc phần sâu (đới 1 - Đới sphalerite - Zn).
Khu vực mỏ Bình Chai – Cao Bình: ở mỏ Bình Chai trong sphalerite hàm lượng Fe chỉ đạt 1.39 – 5.51%, trung bình 3.44%, khu vực mỏ Cao Bình, với sự có mặt đáng kể của chalcopyrite trong quặng (theo tài liệu khoan thăm dò năm 2013), các số liệu này chứng tỏ quặng hóa thuộc hai mỏ này được thành tạo ở giai đoạn giữa – muộn của hoạt động tạo khoáng (Đới 2-3).
Giai đoạn thành tạo quặng hóa
Trên cơ sở quan sát thực tế các mạch quặng xuyên cắt, các mạch giàu galena – calcit xuyên cắt các mạch giàu sphalerite…, cùng với kết quả nghiên cứu theo phương pháp phân tích khoáng tướng cho thấy quặng Pb-Zn có 2 thời kỳ tạo quặng, thời kỳ tạo quặng sulphur nguyên sinh và thời kỳ biến đổi thứ sinh, quặng sulfur bị
61
oxy hóa. Mỗi thời kỳ đều có tổ hợp cộng sinh khoáng vật đặc trưng và nguyên tố đặc trưng.
Thời kỳ tạo quặng sulphur nguyên sinh: được chia thành 3 giai đoạn tạo
quặng (sớm, giữa, muộn) với 3 tổ hợp cộng sinh khoáng vật và cộng sinh nguyên tố đặc trưng được trình bày ở bảng 3-5.
Giai đoạn sớm:
Đây là giai đoạn mở đầu tạo khoáng nhiệt dịch trong khu mỏ được đặc trưng bởi tổ hợp cộng sinh khoáng vật thạch anh - dolomit – arsenopyrite - pyrite - sphalerite và tổ hợp nguyên tố đặc trưng: Fe, Zn, As; biến đổi nhiệt dịch đặc trưng: thạch anh hóa, sericit hóa, chlorit hóa, dolomit hoá.
Giai đoạn giữa:
Đây là giai đoạn tạo khoáng nhiệt dịch trong khu mỏ được đặc trưng bởi tổ hợp cộng sinh khoáng vật pyrite - sphalerite – galena - calcit và tổ hợp nguyên tố đặc trưng: Fe, Zn, Pb, As, Cu, Ag; biến đổi nhiệt dịch đặc trưng: dolomit hoá, calcit hóa.
Đây là giai đoạn tạo quặng chính, khoáng vật quặng có kích thước hạt lớn, tấm lớn tha hình. Giai đoạn này phát triển chủ yếu các mỏ ở vòm nếp lồi Phia Khao, nam Chợ Đồn.
62
Bảng 3-5: Thứ tự thành tạo khoáng vật nhóm mỏ Chợ Điền Thời kỳ, giai
đoạn
Khoáng vật
Thời kỳ nội sinh Thời kỳ
ngoại sinh Giai đoạn sớm Giai đoạn
giữa Giai đoạn muộn Thạch anh - dolomit - arsenopyrite- pyrite I - sphalerite I Pyrite II- sphalerite II - galena I - calcit Galena II- calcit - barit anglesit- smitsonit, goetit - hydrogoetit Thạch anh Siderite Sericit Chlorite Ilmenite Magnetite Hematite Arsenopyrite Pyrite Sphalerite Galena Dolomit Calcit Barit Chalcopyrite Đồng xám Bismut Anglesite Cerussite Limonite --- --- --- --- --- --- --- ---
63 Lepidocrosite Smithsonite Calamin Covelin Nguyên tố đặc trưng Fe, Zn, As Fe, Zn, Pb, As, Cu, Ag Pb, Ba, Ca, Ag Fe, Zn, Pb, Biến đổi cạnh mạch đặc trưng Thạch anh hóa, sericit hóa, chlorit
hóa, dolomit hoá
Dolomit hóa,
calcit hoá Calcit hóa
Khoáng vật chủ yếu Khoáng vật thứ yếu --- Khoáng vật đi kèm
Giai đoạn muộn:
Đây là giai đoạn mở đầu tạo khoáng nhiệt dịch trong khu mỏ được đặc trưng bởi tổ hợp cộng sinh khoáng vật galena - calcit – barit và tổ hợp nguyên tố đặc trưng: Fe, Zn, Pb, biến đổi nhiệt dịch đặc trưng: calcit hóa.
Đây là giai đoạn tạo quặng phát triển muộn là giai đoạn chủ yếu hình thành các mỏ Pb (Zn) Khuổi Giang, Phù Quéng, Nà Khuổi.
Thời kỳ biến đổi thứ sinh
Thời kỳ biến đổi thứ sinh tạo ra hai tổ hợp cộng sinh khoáng vật anglesite- smitsonite, goetite - hydrogoetite.
Các khoáng vật quặng galena, sphalerite, pyrite, arsenopyrite sản phẩm của thời kỳ nội sinh bị phong hóa thành tạo các khoáng vật thứ sinh. Các mỏ lộ thiên đều có quặng hóa phát triển trong thời kỳ này, đôi khi là sản phẩm khai thác chính hiện nay.
Tổ hợp cộng sinh khoáng vật trong thời kỳ này cũng là dấu hiệu để nghiên cứu triển vọng quặng Pb-Zn ẩn sâu.
64
KẾT LUẬN
Trên cơ sở tổng hợp tài liệu của các công trình đã nghiên cứu trước, kết quả khảo sát thực địa và phân tích mẫu các loại ở vùng Chợ Đồn - Chợ Điền luận văn đã làm sáng tỏ đặc điểm quặng hóa chì kẽm và các yếu tố địa chất khống chế quặng trong khu vực Chợ Đồn-Chợ Điền.
1. Về đặc điểm quặng hóa Chì – Kẽm vùng Chợ Đồn – Chợ Điền
+ Trong khu vực nghiên cứu, thân quặng chủ yếu có dạng mạch, chuỗi mạch, thấu kính, hệ mạch phát triển theo các đứt gãy, khe nứt và đới dập vỡ xung yếu và giả lớp theo các tầng thuận lợi.
+ Quặng hóa trong khu vực nghiên cứu thuộc thành hệ pyrite – arsenopyrite – spalerit – galena. Các tụ khoáng vùng Chợ Điền có hàm lượng Zn trội hơn hàm lượng Pb. Các khoáng vật đi kèm gồm: chalcopyrite, pyrrhotite, đồng xám và một lượng ít các khoáng vật bạc như pyrargyrite và stanin.
+ Quá trình tạo quặng được được chia thành 4 giai đoạn: giai đoạn sớm đặc trưng bởi các khoáng vật arsenopyrite, pyrite thế hệ 1, sphalerrite thế hệ 1; giai đoạn giữa đặc trưng bởi các khoáng vật sphalerite thế hệ 2, galena, pyrite thế hệ 2; giai đoạn muộn đặc trưng bởi các khoáng vật galena, calcite; giai đoạn biến đổi thứ sinh đặc trưng bởi các khoáng vật oxit như limonite, anglesite, cerussite.
+ Quặng hóa khu vực Chợ Đồn-Chợ Điền có nguồn gốc nhiệt dịch- trầm tích và nhiệt dịch nhiệt độ trung bình thấp.
2. Các yếu tố khống chế quặng hóa
+ Yếu tố thạch địa tầng: Các đá trầm tích lục nguyên – carbonat hệ tầng Pia Phương (D1 pp) có điều kiện hóa lý thuận lợi để tập trung, tích tụ quặng chì kẽm.
+ Yếu tố cấu trúc kiến tạo: Nếp lồi Phia Khao thuận lợi cho quá trình tập trung quặng. Các đứt gãy có vai trò như đường dẫn quặng đồng thời cũng làm dịch chuyển các thân quặng
+ Yếu tố magma: Chì kẽm Chợ Đồn - Chợ Điền liên quan với các đá magma của phức hệ Phia Bioc
65
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trần Tuấn Anh và nnk (2010), Báo cáo tổng hợp kết quả khoa học công
nghệ đề tài Nghiên cứu thành phần đi kèm trong các kiểu tụ khoáng kim loại cơ bản và kim loại quý hiếm có triển vọng ở Miền Bắc Việt Nam nhằm nâng cao hiệu quả khai thác chế biến khoáng sản và bảo vệ môi trường, Lưu trữ
Viện Địa chất.
2. Trần Tuấn Anh và nnk (2011), “Đặc điểm khoáng vật – địa hóa và nguồn
gốc các mỏ chì – kẽm cấu trúc Lô Gâm, Miền Bắc Việt Nam”, Tạp chí các
Khoa học Trái Đất, (33), 393-408.
3. Nguyễn Văn Nhân (2000), “Một số đặc điểm của sphalerite trong các mỏ và tụ khoáng chì - kẽm thuộc các kiểu khác nhau và ý nghĩa thực tiễn của
chúng”, Tạp chí Địa chất, loạt A, số dành cho Khoa Địa chất, Trường
ĐHKHTN-ĐHQGHN.
4. Nguyễn Văn Niệm và nnk (2013), Nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học để
xây dựng các mô hình thành tạo quặng chì – kẽm ở Miền Bắc Việt Nam, Lưu
trữ Viện Khoa học Địa Chất và Khoáng sản.
5. Nguyễn Kinh Quốc chủ biên (2001), Bản đồ địa chất và khoáng sản tỉ lệ
1:200.000 tờ Bắc Cạn, Cục Địa Chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội.
6. Đặng Trần Quân, Nguyễn Xuân Trường (1993), Báo cáo tổng hợp khoáng
sản và phần điều chỉnh phương án tìm kiếm đánh giá Pb – Zn vùng Chợ Điền – Chợ Đồn, Liên đoàn Địa chất Đông Bắc, Lưu trữ Trung tâm TTTL
Địa chất, Cục Địa chất và Khoáng sản, Hà Nội.
7. Bùi Minh Tâm và nnk (2010), Hoạt động magma Việt Nam, Thư viện Viện
Khoa học Địa chất và Khoáng sản.
8. Tống Duy Thanh, Vũ Khúc và nnk (2005), Các phân vị Địa tầng Việt
66
9. Nguyễn Xuân Trường và nnk (1996) Báo cáo kết quả tìm kiếm đánh giá
chì - kẽm vùng Nam Chợ Đồn, Bắc Cạn, Liên đoàn Địa chất Đông Bắc, Lưu
trữ Trung tâm TTTL Địa chất, Cục Địa chất và Khoáng sản. Hà Nội.
10. Trần Văn Trị và nnk, (2009), Địa chất và tài nguyên Việt Nam, Cục Địa
chất và Khoáng sản Việt Nam.
11. Trung tâm Thông tin tư liệu Địa chất, (2001) Thuyết minh tóm tắt Bản đồ
Địa chất 1:200000 tờ Bắc Cạn.
12. Meadl Jensen and Alanm. Bateman, (1981) Economic mineral deposits,
United States of America.
13. Claude Lepvrier, Michel Faure, Vuong Nguyen Van, Tich Vu Van, Wei Lin, Thang Ta Trong, Phuong Ta Hoa, (2011) “North – directed Triassic
nappes in Northeastern Vietnam (East Bac Bo)”, Journal of Asian Earth
Sciences.