Luận án Đặc điểm quặng hóa sericit trong các thành tạo phun trào hệ tầng đồng trầu vùng Sơn Bình, Hà Tĩnh và khả năng sử dụng

cit phát triển kéo dài không liên tục theo phương chủ đạo là tây bắc - đông nam với chiều dài hơn 4.000m, rộng từ 50 ÷ 150m nằm hoàn toàn trong các đá tướng phun nổ của tập 2, hệ tầng Đồng Trầu (T2 ađt12) (Hình 3.1). Quặng sericit nằm trong ba khu (I, II, III) tách rời nhau. 3.1.2. Đặc điểm hình thái, kích thước các khu quặng sericit Đặc điểm hình thái, kích thước của từng khu quặng như sau. Khu I: phân bố ở phía tây bắc vùng nghiên cứu, có phương tây bắc - đông nam, hình dạng uốn lượn phức tạp, thế nằm thay đổi từ 30-6070-80 ở phía đầu tây bắc cho đến 210-24070-80 ở phần trung tâm và phía đông nam (Hình 3.2); chiều dài khoảng 1.100m, chiều rộng thay đổi, chỗ rộng nhất đạt gần 90m; hàm lượng sericit dao động trong khoảng 40 ÷ 45%. Khu II: phân bố ở phần trung tâm vùng nghiên cứu, có phương gần á vĩ tuyến; chiều dài khoảng 560m, chiều rộng thay đổi, chỗ rộng nhất đạt 15m (Hình 3.3); thế nằm cắm về nam, tây nam với góc dốc thay đổi 30 - 350 (180-23030-35); hàm lượng sericit khoảng 35 ÷ 40%. Khu III: phân bố ở phía đông nam vùng nghiên cứu, có phương tây bắc - đông nam, dạng thấu kính phức tạp; dài 680m, bề rộng thay đổi, chỗ rộng nhất đạt 60m; thế nằm nhìn chung cắm về tây nam với đường phương và góc dốc thay đổi 230-25070-80, ở phần đầu mút phía nam có nơi thế nằm cắm về nam (18050) (Hình 3.4); hàm lượng sericit từ 40 ÷ 55%. 45 Theo tài liệu của Liên đoàn địa chất Bắc Trung Bộ và Công ty cổ phần đầu tư Vạn Xuân – Hà Tĩnh. Hình 3.1. Sơ đồ địa chất và phân bố sericit vùng Sơn Bình SƠ ĐỒ ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN VÙNG SƠN BÌNH, HUYỆN HƯƠNG SƠN, TỈNH HÀ TĨNH 46 Hình 3.2. Mặt cắt địa chất khu I mỏ quặng sericit Sơn Bình (Tham khảo có sửa chữa từ [20]) Hình 3.3. Mặt cắt địa chất khu II mỏ quặng sericit S 47 ơn Bình sửa chữa từ [20]) (Tham khảo có 48 Hình 3.4. Mặt cắt địa chất qua khu III mỏ quặng sericit Sơn Bình (Tham khảo có sửa chữa từ [20]) 49 3.1.3. Đặc điểm biến đổi thành phần trong đới chứa quặng sericit Trong vùng Sơn Bình, sericit được phân bố thành ba khu quặng hóa có hình thái, thế nằm khá tương đồng. Quá trình khảo sát thực địa cho thấy, khu II quặng phân bố ở diện nhỏ hẹp với 1 thân quặng sericit, khu I và khu III có diện phân bố rộng hơn cùng với tập hợp các thân quặng sericit lớn nhỏ đan xen. Do vậy, NCS lựa chọn nghiên cứu 2 mặt cắt chi tiết qua quặng hóa thuộc khu I và khu III. Kết quả nghiên cứu cho thấy có những sự khác nhau về thành phần khoáng sericit theo vị trí phân bố. Ở mặt cắt khu I, tại vị trí moong khai thác (Ảnh 3.1 A), có thể quan sát thấy rõ hình thái, cấu trúc và thành phần khoáng vật quặng sericit có sự thay đổi. Quặng có cấu tạo phân phiến rõ nét, cắm gần như thẳng đứng. Phần phía trên mặt cắt, quặng bị phong hoá và bị nhuốm oxyt sắt có màu nâu vàng. Các oxyt sắt còn thấm sâu theo các đới khe nứt trong quặng với màu nâu vàng nổi bật. Phần dưới ít bị phong hoá hơn, bằng mắt thường có thể phân biệt các đới thạch anh-sericit, các ổ và các dải kaolin. Phần gần các khe nứt thường bị nhiễm sắt (các Ảnh 3.1 B, C), ngoài sericit + thạch anh còn gặp các dải, các ổ kaolin (Ảnh 3.1 B). Phần trung tâm, sericit thường có màu trắng hơn vì ít bị nhiễm oxyt sắt (Ảnh 3.1 D, E). Gần các khe nứt, quặng thạch anh-sericit phát triển mạnh, song ở phần trung tâm có những nơi không quan sát thấy khe nứt nhưng có thể quan sát thấy các dải sericit - thạch anh đặc sít (Ảnh 3.1 E). Quan sát mặt cắt khu III, tại moong khai thác (Ảnh 3.2) có thể nhận thấy quặng sericit có màu trắng hơn, có thể do quặng ở đây phân bố trên địa hình cao hơn ở khu I nên ít bị nhuốm oxyt sắt. Bằng mắt thường có thể nhận thấy thành phần các khoáng vật ở đây cũng tương tự như khu I, cùng với sericit + thạch anh cũng gặp các vỉa, các ổ kaolinit. Tại đây phát hiện mạch quặng chứa sulfur với thành phần chủ yếu là pyrit, tạo thành mạch nằm giữa thân quặng sericit. 50 Ảnh 3.1. Quặng sericit tại moong khai thác khu I (A) thể hiện tổ hợp khoáng vật khác nhau phân biệt bằng mắt thường: quặng sericit màu vàng (B, C) và quặng sericit màu trắng (D, E). Q- thạch anh; Se- sericit; Go-Gossan (hematit, goetit); Kl- kaolin. VL.36. Người chụp: Nguyễn Thị Thanh Thảo 51 Ảnh 3.2. Quặng sericit Sơn Bình tại moong khai thác khu III (A) có sự xuất hiện mạch chứa sulfur bị phong hóa (B). VL.42. Người chụp: Nguyễn Thị Thanh Thảo Cấu trúc của các thân quặng trong ba khu được khống chế bởi các đứt gãy. Các đứt gãy này là những kênh dẫn dung dịch nhiệt dịch gây biến đổi đá vây quanh tạo nên các thân quặng xen kẹp với các tập đá ryolit. B B A Mạch sulfur 52 3.2. CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ QUẶNG HOÁ SERICIT SƠN BÌNH 3.2.1. Yếu tố thạch địa tầng Ở vùng Sơn Bình, sự phân bố của các thân quặng sericit đều nằm trong tập 2, phần dưới thuộc hệ tầng Đồng Trầu. Bởi vậy có thể thấy rằng yếu tố thạch địa tầng khống chế quặng hóa quan trọng đối với thành tạo sericit chính là các phun trào ryolit thuộc hệ tầng Đồng Trầu. Thành phần thạch học của tập 2 hệ tầng Đồng Trầu chủ yếu bao gồm tuf phun trào có thành phần acid - á kiềm. Các đá này thường có cấu tạo khối, cấu tạo dòng chảy, bọt khí điển hình cho cấu tạo của đá phun trào ryolit. Quá trình tác động của dung dịch nhiệt dịch lên các đá tuf giàu các khoáng vật feldspat hoặc vật chất thủy tinh của tập 2 hệ tầng này tạo ra hiện tượng sericit hóa để thành tạo các thân quặng sericit. 3.2.2. Yếu tố magma Trong vùng nghiên cứu có các đá của pha 1 thuộc phức hệ Sông Mã (γτT2sm1) xuất lộ ở phía tây nam, thành phần gồm: granit porphyr, granit granophyr, ít granodiorit. Để nghiên cứu mối liên quan giữa magma Sông Mã với sự thành tạo quặng sericit vùng Sơn Bình, NCS đã phân tích tuổi thành tạo và tuổi nguội lạnh của magma Sông Mã. Tuổi thành tạo xác định bằng phương pháp hiện đại SHRIMP (U-Pb zircon) và tuổi nguội lạnh xác định bằng phương pháp K-Ar có độ chính xác cao cho khoáng vật muscovit trên cùng một mẫu đá của phức hệ Sông Mã. Mẫu phân tích lấy ở vị trí Gr.03 (x = 2043843m; y = 553810m) đảm bảo không bị phong hóa hoặc mức độ phong hóa yếu, không bị hỗn nhiễm bởi các đá vây quanh. Thời gian thành tạo magma phức hệ Sông Mã Kết quả phân tích tuổi thành tạo của đá phức hệ Sông Mã được tiến hành tại Viện khoa học Địa chất và Địa vật lý, Viện Khoa học Trung Quốc cho kết quả trong khoảng 236~242 Tr.n. Kết quả này đã được NCS và đồng 53 nghiệp công bố trên Tạp chí Địa chất số 340/1-2/2014 [12]. Kết quả này đại diện cho tuổi kết tinh của granit phức hệ Sông Mã có mặt trong khu vực nghiên cứu. Như vậy, khối magma của phức hệ Sông Mã được hình thành trong khoảng 240 Tr.n trước, tuổi này hoàn toàn trùng với pha kiến tạo, tạo núi Indosini xác định được ở nhiều pha magma và biến chất trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam. Bảng 3.1. Kết quả phân tích đồng vị U-Pb các hạt zircon trong mẫu Gr.03 Điểm phân tích Hàm lượng (ppm) Tỷ lệ đồng vị ±σ Tuổi (Ma) ±σ U Th Pb Th/U 207Pb /206Pb ± σ 207Pb /235U ± σ 206Pb /238U ± σ 207Pb /206 Pb ± σ 207Pb /235U ± σ 206Pb /238U ±1σ 01 206 90 104 0,43 0,0525 0,0009 0,00479 0,005 0,03810 0,0002 309 6 247 4 241,02 1 02 215 94 96 0,44 0,0528 0,0008 0,00412 0,004 0,03809 0,0001 320 31 248 3 240,98 1 03 227 141 145 0,62 0,0536 0,0007 0,00423 0,004 0,03805 0,0002 354 28 252 3 240,71 1 04 301 160 146 0,53 0,0538 0,0005 0,00399 0,004 0,03784 0,0003 361 22 251 3 239,41 2 05 166 100 82 0,60 0,0513 0,0011 0,00600 0,006 0,03791 0,0002 254 45 241 5 239,87 1 06 258 127 98 0,49 0,0522 0,0022 0,01176 0,012 0,03809 0,0004 295 96 246 9 241,01 2 07 282 182 125 0,65 0,0511 0,0006 0,00348 0,003 0,03788 0,0002 256 28 240 3 239,70 1 08 381 164 97 0,43 0,0533 0,0009 0,00422 0,004 0,03772 0,0002 343 35 248 3 238,70 1 09 333 138 86 0,41 0,0521 0,0019 0,00998 0,010 0,03733 0,0002 300 81 241 8 236,28 1 10 248 174 112 0,70 0,0526 0,0012 0,00610 0,006 0,03800 0,0001 322 50 247 5 240,44 1 11 285 123 87 0,43 0,0512 0,0006 0,00339 0,003 0,03780 0,0002 250 21 240 3 239,21 1 12 254 119 64 0,47 0,0516 0,0006 0,00328 0,003 0,03794 0,0002 333 26 242 3 240,03 1 13 197 123 84 0,63 0,0528 0,0014 0,00746 0,007 0,03825 0,0002 320 66 249 6 241,96 1 54 14 198 138 92 0,70 0,0511 0,0023 0,01189 0,012 0,03827 0,0004 256 106 242 10 242,12 2 15 206 102 74 0,50 0,0516 0,0007 0,00460 0,005 0,03809 0,0003 265 33 244 4 240,96 2 Hình 3.5. Biểu đồ đẳng thời và tuổi 206Pb/238U Zircon cho khối granit phức hệ Sông Mã với tuổi trung bình 139±0.85 Tr.n (A); và ảnh phát quang âm cực, tuổi U-Pb zircon granit Sông Mã (các điểm bắn laser được đánh dấu khoanh tròn) (B). Thời gian nguội lạnh của magma phức hệ Sông Mã Việc xác định tốc độ và thời gian nguội lạnh của khối magma là rất quan trọng trong luận giải điều kiện hoạt động kiến tạo cũng như việc liên A B 55 quan đến quặng nhiệt dịch khu vực. Thông thường, khối magma trong quá trình nguội lạnh từ nhiệt độ kết tinh đến nhiệt độ khoảng 4000C sẽ là thời gian đá có thể gây nên các hiện tượng biến chất, biến đổi đá vây quanh. Đây cũng là khoảng nhiệt độ thành tạo nên các dòng nhiệt dịch. Tuổi K-Ar là tuổi ghi nhận trong quá trình nguội lạnh của đá sau khi bị biến chất hoặc kết tinh (magma). Khi nhiệt độ còn cao, cấu trúc tinh thể khoáng vật chứa 40K sẽ bị giãn nở rộng, lúc này quá trình phóng xạ 40K thành 40Ar xảy ra nhưng lượng 40Ar không giữ được trong khoáng vật đó. Khi nhiệt độ nguội lạnh qua một khoảng nhiệt độ nào đó thì khoáng vật co ngót lại, khi đó khoảng cách giữa các ô mạng trong tinh thể thu hẹp hơn kích thước nguyên tử 40Ar, lúc này lượng 40Ar sinh ra sẽ bị mắc kẹt bởi các ô mạng và không thoát ra ngoài được. Chúng ta sẽ tính được lượng 40Ar giữ lại trong đá từ nhiệt độ đó. Tại điểm mà nhiệt độ qua đó khoáng vật giữ lại được nguyên tử 40Ar gọi là nhiệt độ đóng (closure temperature). Đối với các khoáng vật khác nhau sẽ cho ta khoảng nhiệt đóng khác nhau trong hệ phóng xạ 40K-40Ar. Trên cơ sở các nghiên cứu thí nghiệm và thực nghiệm, Chiaradia, Massimo [25] đã chỉ ra rằng nhiệt độ đóng của các khoáng vật trong xác định tuổi K-Ar như sau: Bảng 3.2. Nhiệt độ đóng của một số khoáng vật trong hệ phân rã phóng xạ K-Ar [25] Khoáng vật Nhiệt độ đóng (°C) Hornblend 530±40 Muscovit ~400 Biotit 280±40 Sercit 210±40 Mẫu định tuổi trong nghiên cứu này là đá xâm nhập axit của phức hệ Sông Mã. Đá có kiến trúc hạt lớn, thành phần khoáng vật gồm thạch anh, feldspat, biotit và muscovit. Muscovit là khoáng vật khá giàu trong đá, hơn 56 nữa đây là khoáng vật bền vững trong điều kiện ngoại sinh. Chính vì vậy, NCS chọn muscovit sử dụng để định tuổi bằng phương pháp K-Ar. Các hạt muscovit trong đá tồn tại dưới các cỡ hạt khá thô, kích thước hạt đạt đến 0,1- 0,4mm. Tuổi K-Ar muscovit xác định ở thời điểm bắt đầu đá nguội lạnh đến khoảng 400oC cho tuổi là 195,2± 4,1 Tr.n [12]. Bảng 3.3. Kết quả tuổi K-Ar xác định cho khoáng vật muscovit trong đá granit phức hệ Sông Mã Số hiệu mẫu Khoáng vật Hàm lượng kali (wt.%) Rad.40Ar (10-8cc STP/g) Tuổi K-Ar (Tr.n) Non- rad.40Ar (%) Gr.03 Muscovit 7,408 ± 0,148 5925,5 ± 56,5 195,2 ± 4,1 0,5 Thông thường, nhiệt độ đóng của khoáng vật zircon trong phương pháp U-Pb (SHRIMP) cho nhiệt độ bắt đầu xác định tuổi của magma là khoảng 780oC (nhiệt độ đóng) [46], trong khi đó nhiệt độ bắt đầu xác định tuổi bằng phương pháp K-Ar cho khoáng vật muscovit ở khoảng 400oC [25]. Như vậy,thời gian để khối granit Sông Mã nguội lạnh từ 780oC đến 400oC là khoảng 45 Tr.n (từ ~240 Tr.n đến 195 Tr.n). Tốc độ nguội lạnh trung bình khoảng 8oC/Tr.n. Đây là tốc độ nguội lạnh bình thường của các khối magma lớn xâm nhập sâu trong điều kiện kiến tạo bình ổn. Tuổi đồng vị Rb- Sr của các đá hệ tầng Đồng Trầu được xác định là 218±10 Tr.n. Kết quả này khá phù hợp với những số liệu về tuổi được xác định bằng những phương pháp định tuổi U-Pb zircon của các nhà khoa học Nga cho tuổi 243 tr.n (số liệu do GS.TS. Trần Văn Trị cung cấp). Kết quả định tuổi phức hệ Sông Mã là 240 tr.n đã khẳng định các thành tạo xâm nhập phức hệ Sông Mã và phun trào hệ tầng Đồng Trầu hình thành một tổ hợp magma pluton núi lửa thành tạo trong trias giữa. Dựa vào đặc điểm địa hóa của đá phức hệ Sông Mã và hệ 57 tầng Đồng Trầu, một số tác giả gắn sự hình thành các đá núi lửa và á núi lửa ở các vùng Sông Mã và Đồng Trầu với giai đoạn phát triển của cấu trúc Trường Sơn (Lan et al., 2003, Nguyễn Minh Trung et al., 2007). 3.2.3. Yếu tố cấu trúc - đứt gãy phá hủy Đối với các đá phun trào vùng Sơn Bình, yếu tố cấu trúc đóng vai trò quan trọng trong việc khống chế quặng hóa. Các đá phun trào thường bị xiết trượt, dập vỡ, tạo điều kiện cho các quá trình biến đổi sau magma phát triển lấp đầy và tạo quặng. Các đứt gãy là kênh dẫn dung dịch nhiệt dịch gây biến chất các tập đá phun trào. Trong đới quặng, sericit tập trung chủ yếu trong các đới hẹp, kéo dài theo phương tây bắc - đông nam. Các đới này phân bố trùng với các đới phiến hóa, biến dạng mạnh mẽ, dọc các đới này còn nhìn rõ các hoạt động dịch trượt nghịch mạnh mẽ, trên các mặt phiến còn quan sát thấy được các vết xước, gờ trượt điển hình của đứt gãy nghịch. Dưới lát mỏng cũng cho thấy sericit tập trung thành các đới với cấu trúc C-S điển hình cho thấy có sự dịch trượt, biến dạng dẻo. Trên thực địa, khi xa dần đới quặng thì hiện tượng phiến hóa, biến dạng yếu dần trong các đá Đồng Trầu, đồng thời với dấu hiệu biến dạng mất đi thì hàm lượng sericit cũng giảm dần và chuyển sang đới chứa illit. Những bằng chứng quan sát trên là dấu hiệu quan trọng và điển hình cho thấy quặng sericit trong vùng Sơn Bình phát triển theo các đới đứt gãy cùng phương (tây bắc - đông nam). Các thân quặng này cắm về phía tây nam với góc dốc khoảng 65÷70o. Sự xuất hiện khoáng hóa sericit gắn liền với các đứt gãy cho thấy các đứt gãy này xuất hiện sau thời kỳ thành tạo phun trào của hệ tầng Đồng Trầu (T2ađt) và trước các hoạt động tạo quặng, chúng đóng vai trò như một hệ thống phá hủy, dập vỡ, phiến hóa và tạo kênh dẫn dòng vật chất từ dưới sâu đi lên gây biến chất (sericit hóa, chlorit hóa và epidot hóa) cho các đá xung quanh. 58 Như đã mô tả trên, các thân quặng sericit trong khu vực phát triển theo các đới đứt gãy, các đới mylonit hóa, đây cũng là bằng chứng cho thấy dòng nhiệt dịch thuộc pha magma muộn xuyên lên theo các đứt gãy để tạo nên các phản ứng tạo quặng trong khu vực. Hình 3.6. Cấu tạo C-S quan sát được trong mẫu lát mỏng; N(+) phóng đại 80 lần (Ảnh bên trái), người chụp: Vũ Anh Đạo, và mối quan hệ giữa cấu tạo C-S với hướng trượt của biến dạng (Hình bên phải). Hình 3.7. Cấu tạo dạng mắt theo ban tinh bị cà nát; N(+), phóng đại 80 lần (Ảnh bên trái), người chụp: Vũ Anh Đạo, và mô phỏng sự hình thành của các cấu tạo dạng mắt (Hình bên phải) Ở vùng Sơn Bình, trong các đới quặng đã phát hiện được các thân quặng sericit có chất lượng quặng thay đổi. Trong đó, đới quặng ở phía đông 59 bắc của khu vực nghiên cứu (khu I) phát triển các thân quặng sericit rộng nhất và có chất lượng tốt nhất. Thân quặng ở đây có hàm lượng sericit tập trung cao (từ 35÷45%, cá biệt có những nơi hàm lượng đạt đến 60%). Hình thái khoáng vật sericit trong quặng khá lớn, một vài mẫu ở đây có sự xuất hiện của khoáng vật epidot, đây là khoáng vật không tìm thấy trong các thân quặng khác. Điều này cho thấy, có lẽ đây là thân quặng được hình thành trong điều kiện nhiệt độ lớn hơn các thân quặng khác trong vùng. Như vậy, loạt thân quặng phát triển trong vùng được hình thành liên quan đến một đới đứt gãy nghịch, trong đó đứt gãy chính phát triển như một đới phá hủy chính của đứt gãy chạy từ dưới sâu. Khi lên gần bề mặt Trái đất (phần vỏ nông), đứt gãy thường bị chia nhánh tạo nên một loạt các đứt gãy kéo theo có quy mô và mức độ phá hủy bé hơn về phía cùng hướng cắm của đứt gãy chính (Hình 3.8). Các đới phá hủy này là nơi thuận lợi cho dung dịch nhiệt dịch về sau đi lên và hình thành nên các thân quặng sericit có dạng phân bố trong khu vực như hiện tại (Hình 3.9, Hình 3.10). Hình 3.8. Cấu tạo đới đứt gãy nghịch 60 Hình 3.9. Mặt cắt qua đới quặng sericit khu I. Người thành lập: Hoàng Quang Vinh Hình 3.10. Mặt cắt qua đới quặng sericit khu III. Người thành lập: Hoàng Quang Vinh 61 4. CHƯƠNG 4 ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT VÀ ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO SERICIT VÙNG SƠN BÌNH 4.1. ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT QUẶNG SERICIT VÀ ĐÁ PHUN TRÀO BỊ BIẾN ĐỔI CỦA HỆ TẦNG ĐỒNG TRẦU 4.1.1 Đặc điểm thành phần khoáng vật 4.1.1.1. Thành phần khoáng vật quặng sericit Thành phần khoáng vật quặng sericit tại mỏ Sơn Bình được nghiên cứu bằng các phương pháp phân tích khác nhau, gồm kính hiển vi phân cực, XRD và nhiệt vi sai. Chúng được mô tả theo các phương pháp phân tích như sau: * Kết quả phân tích thạch học dưới kính hiển vi phân cực: Kết quả phân tích thạch học lát mỏng các mẫu được lấy từ các điểm lộ, lỗ khoan và moong khai thác đã xác định được quặng sericit Sơn Bình có tổ hợp khoáng vật chủ yếu gồm sericit, pyrophylit, thạch anh, kaolinit và feldspat, chiếm tỷ lệ 97  99%; chúng tồn tại dưới dạng vi hạt ẩn tinh nằm xen kẽ, xâm tán với nhau. Đặc điểm các khoáng vật như sau: - Sericit: Gồm các tập hợp dạng vảy nhỏ đến vảy ẩn tinh, kích thước lớn nhất 0,02 (rất ít lên đến 0,03mm), không màu, sắp xếp định hướng song song. Trong các mẫu nghiên cứu, sericit thường được gặp ở hai dạng: sericit có dạng vảy mỏng phân bố thành đám nhỏ cục bộ trên bề mặt ép phiến (Ảnh 4.1); sericit tập trung thành dải, đới dải, mạch, đới mạch phân bố định hướng song song cùng thạch anh (Ảnh 4.2). Hàm lượng sericit biến thiên từ 3 đến 63%. - Pyrophylit: Gồm các tập hợp vảy ẩn tinh, vảy tha hình sắp xếp song song cùng các tập hợp vảy sericit, kích thước 0,02 ÷ 0,003mm, hàm lượng biến thiên trong phạm vi từ 2 đến 15%. 62 Ảnh 4.1. Sericit (Ser) dạng vảy mỏng phân bố thành đám nhỏ cục bộ trên bề mặt ép phiến. Nicon (+), độ phóng đại 80×. Người chụp: Nguyễn Thị Thanh Thảo Ảnh 4.2. Sericit (Ser) tập hợp thành dải, mạch phân bố định hướng song song cùng dải thạch anh (Q). Người chụp: Đỗ Văn Nhuận Ser Q Q Ser 63 - Thạch anh: Có 2 thế hệ thạch anh trong quặng, thạch anh vi hạt thường tập trung thành dải đi kèm với sericit, hạt ẩn tinh đến vi hạt tha hình, kích thước nhỏ nhất 0,03mm (Ảnh 4.2). Thạch anh giai đoạn sau tạo quặng có kiến trúc hạt thô, dạng lăng trụ gặm mòn tròn cạnh, lồi lõm, kích thước từ 0,2 đến 3mm (Ảnh 4.3). Hàm lượng thạch anh trong mẫu quặng chiếm từ 30 đến 70%. Ảnh 4.3. Hai thế hệ thạch anh trong quặng sericit A- Các hạt thạch anh ban tinh (Q) nằm trên nền sericit (Ser). B - Mạch thạch anh (Q) sau quặng xuyên cắt và thay thế không hoàn toàn quặng sericit có trước. Nicon (+), độ phóng đại 80× - Feldspat kali: Ban tinh dạng tự hình hoặc méo mó, kích thước 0,5 đến 3mm; hạt ẩn tinh đến vi hạt tha hình, không màu, giao thoa sáng bậc 1. Trong quặng sericit, hàm lượng feldspat chiếm tỷ lệ từ 3 ÷ 5% dưới dạng các tinh thể còn sót lại phân bố thưa thớt cùng thạch anh (Ảnh 4.4). Ngoài ra, trong thành phần quặng sericit còn có một lượng nhỏ khoáng vật alunit (Ảnh 4.5), khoáng vật dạng sulfur, một số ít đã bị oxy hóa với hàm lượng dưới 2%, bao gồm pyrit, arsenopyrit, sphalerit, goetit, zircon, boemit, hematit. Kết quả phân tích dưới kính khoáng tướng cho thấy: pyrit tồn tại ở dạng hạt tự hình, hạt nửa tự hình và hạt tha hình xâm tán không đều, đôi chỗ xâm tán thành các đám hạt, ổ, các mạch nhỏ trên nền đá, kích thước các hạt Ser Q Q Ser 64 pyrit dao động từ 0,1÷0,4mm (có nơi kích thước đạt gần 1mm); arsenopyrit chủ yếu ở dạng hạt tha hình, đôi khi hạt nửa tự hình với kích thước thay đổi từ 0,1÷ 0,2mm, phân bố rải rác trong mẫu (Ảnh 4.6). Sphalerit ở dạng lấp đầy lỗ hổng của pyrit (Ảnh 4.7). Goetit thay thế từng phần trên nền pyrit (Ảnh 4.8). Ảnh 4.4. Feldspat (Fs) bị biến đổi một phần hoặc hoàn toàn thành sericit (Ser). Nicon (+), độ phóng đại 80×. Người chụp: Ngô Xuân Thành Ảnh 4.5. Alunit (Alu) nằm trên nền sericit, đi cùng muscovit (Mus). N(+). Người chụp: Đỗ Văn Nhuận 65 Ảnh 4.6. Pyrit (Py), arsenopyrit (Asp) xâm tán trên nền đá (quặng sericit). Người chụp: Hoàng Thị Thoa Ảnh 4.7. Pyrit (Py) dạng hạt tha hình xâm tán trên nền đá (quặng sericit), sphalerit (Splr) lấp đầy lỗ hổng của pyrit. Người chụp: Hoàng Thị Thoa Ảnh 4.8. Pyrit (Py) dạng hạt tự hình và vi hạt tha hình xâm tán trên nền đá, đang bị goetit (Gh) thay thế. Người chụp: Hoàng Thị Thoa * Kết quả phân tích XRD Kết quả phân tích XRD cho thấy th quặng sericit Sơn Bình bao g Sericit:K0,727Na 5H2O; thạch anh: [SiO [Al2SiO5(OH)4] và chlorit. [(Na0,75Ca0,25)(Al1,26Si Hình 4.1. Phát hiện các khoáng vật trong quặng sericit sử dụng ph phân tích XRD. Đư * Kết quả phân tích khoáng vật trong quặng sericit pyrophylit, kaolinit, clorit và m boehmit, amphibol (B 66 ành phần khoáng vật chính của ồm: 0,17Ca0,011)(Al0,933Fe0,016Mg0,011)2(Si0,782 2]; pyrophylit: [Al(Si2O Ngoài ra còn có một lượng nhỏ albit calci: 2,74O8] (Hình 4.1). ờng màu đỏ - đường của mẫu chuẩn sericit, đường màu đen – sericit Sơn Bình roenghen: kết quả phân tích cho thấy th Sơn Bình bao gồm chủ yếu sericit, thạch anh, ột lượng nhỏ khoáng vật khác nh ảng 4.1). Al0,221)4O10(OH)2. 5(OH)]; kaolinit: ương pháp ành phần ư goetit, 67 Bảng 4.1.Thành phần khoáng vật của quặng sericit vùng Sơn Bình Số hiệu mẫu Khoảng hàm lượng (%) Sericit Pyrophylit Kaolinit+ Chlorit Thạch anh Feldspat Goetit Boehmit Amphibol Thành phần khoáng vật khu I SB1/1V 38-40 13-15 3-5 50-52 - - - ít SB1/2V 35-37 10-12 2-4 53-55 1-3 1-3 ít ít SB1/1T 33-35 5-7 3-4 55-57 2-4 2-4 1-3 ít SB1/2T 30-32 8-9 3-5 60-62 2-4 1-3 ít ít SB1/3T 26-28 5-7 2-5 54-56 3-5 5-7 1-3 ít Thành phần khoáng vật khu II SB2/1V 30-32 7-9 2-4 60-62 1-3 2-4 ít ít SB2/2V 26-28 7-9 3-5 66-68 1-3 4-6 1-3 ít SB2/1T 24-26 6-8 3-5 70-72 1-3 2-4 2-4 ít SB2/2T 24-26 4-6 2-4 66-68 2-4 5-7 3-5 ít SB2/3T 20-22 3-5 4-6 65-67 3-5 6-8 2-4 ít Thành phần khoáng vật khu III SB3/1V 33-35 9-11 2-4 55-57 1-3 2-4 1-3 ít SB3/2V 30-32 8-10 3-5 51-53 1-3 4-6 1-3 ít SB3/1T 26-28 6-8 3-5 66-68 2-4 2-4 1-3 ít SB3/2T 23-25 4-6 2-4 58-60 2-4 3-5 2-4 ít SB3/3T 22-24 3-5 4-6 60-62 3-5 5-7 2-4 ít 4.1.1.2. Thành phần khoáng vật đá phun trào bị biến đổi của hệ tầng Đồng Trầu Quá trình sericit hóa từ các hạt khoáng vật feldspat và mảnh thủy tinh nguyên thủy của các đá phun trào hệ tầng Đồng Trầu được quan sát rất rõ dưới kính hiển vi phân cực. Quá trình biến đổi đó có thể một phần hoặc hoàn toàn không để lại hình dạng ban đầu của khoáng vật hoặc mảnh thủy tinh 68 nguyên thủy (Ảnh 4.9). Đôi khi tồn tại một số khoáng vật feldspat chưa bị biến đổi hoàn toàn và còn giữ lại một phần hình dạng hạt feldspat trong đá gốc (Ảnh 4.10). Sự thay thế khoáng vật sericit trên các khoáng vật feldspat hoặc mảnh thủy tinh thường đi kèm với hiện tượng chlorit hóa và epidot hóa (Ảnh 4.11), điển hình cho kiểu biến đổi nhiệt dịch nhiệt độ thấp đến trung bình. Đặc biệt quan sát trong nhiều lát mỏng thấy có sự xuất hiện của thạch anh (dạng mạch hoặc xâm tán) không bị biến dạng hoặc biến dạng yếu (Ảnh 4.12), khác biệt hoàn toàn với thạch anh mảnh vụn sắc cạnh nằm lẫn lộn với khoáng vật sericit trong mẫu (Ảnh 4.13). Điều đó chứng tỏ đây là những mạch thạch anh được hình thành thế hệ sau do sự xuyên lên của các dòng nhiệt dịch của magma dưới sâu hoặc bản thân chúng là sản phẩm do giải phóng silic trong quá trình biến đổi sericit hóa. Ảnh 4.9. Tuf ryolit bị biến đổi sericit hóa. N(+). Người chụp: Đỗ Văn Nhuận 69 Ảnh 4.10. Hạt feldspat (Fs) bị thay thế gặp mòn bởi (Ser) sericit vảy nhỏ; vi mạch thạch anh nhiệt dịch muộn xuyên cắt đới quặng sericit có trước. N(+). Người chụp: Ngô Xuân Thành Ảnh 4.11. Epidot (Epd) nằm trong tổ hợp thạch anh (Q)–sericit (Ser). N(+), phóng đại 80 lần. Người chụp: Ngô Xuân Thành 100µm 70 Ảnh 4.12. Sericit (Ser) dạng dải phân bố định hướng song song cùng thạch anh (Q). N(+), phóng đại 80 lần. Người chụp: Nguyễn Văn Phổ Ảnh 4.13. Thạch anh thế hệ 2(Q2) nằm trong tập hợp các thạch anh hạt nhỏ thế hệ 1(Q1) đã bị biến dạng. N(+), phóng đại 80 lần. Người chụp: Vũ Anh Đạo 71 Những quan sát trên hoàn toàn phù hợp với các nghiên cứu trước đây về biến đổi sericit thay thế khoáng vật feldspat hoặc mảnh vụn thủy tinh trong đá axit phổ biến trên thế giới, như sericit phát triển trên đá granit khu Rosses của Ai len [53], khối xâm nhập granit Skidoo, California (Mỹ) [28]. Dựa trên kết quả quan sát dưới kính hiển vi, kính hiển vi điện tử quét (SEM), tác giả đã xác định được mức độ biến đổi felspat thành sericit như sau: * Các đá bị sericit hóa yếu: Các đá bị sericit hoá yếu được quan sát thấy ở rìa khu I. Rìa biến đổi này không quan sát thấy rõ ràng n