Luận văn Đặc điểm quặng hóa wolfram - Đa kim mỏ núi pháo, đại từ, Thái Nguyên

MỤC LỤC

Trang

Lời cam đoan.i

Mục lục.ii

Danh mục các bảng .v

Danh mục các hình, ảnh.vii

MỞ ĐẦU.1

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT MỎ WOLFRAM -ĐA KIM NÚI

PHÁO.8

1.1. Vị trí mỏ Núi Pháo trên bình đồ cấu trúc - kiến tạo khu vực .8

1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất và khoáng sản khu vực Đại Từ, Thái Nguyên .11

1.2.1. Giai đoạn trước năm 1945.11

1.2.2. Giai đoạn sau năm 1945 .12

1.3. Đặc điểm cấu trúc địa chất vùng Đại Từ .14

1.3.1. Địa tầng .16

1.3.2. Đặc điểm magma xâm nhập .22

1.3.3. Đặc điểm cấu trúc- kiến tạo.37

1.3.4. Sự giao thoa của các pha biến dạng vùng Núi Pháo .43

Chương 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .45

2.1. Cơ sở lý luận.45

2.1.1. Đặc điểm địa hóa của wolfram.45

2.1.2. Đặc điểm khoáng vật học của wolfram.45

2.1.3. Phân loại quặng wolfram.46

2.1.4. Phân loại các kiểu mỏ công nghiệp của wolfram.47

2.1.5. Đặc điểm mỏ skarn.60

2.1.6. Đặc điểm quá trình greisen hóa.64

2.2. Các phương pháp nghiên cứu .67

2.2.1. Phương pháp tổng hợp tài liệu .67

2.2.2. Phương pháp khảo sát, nghiên cứu thực địa.68

2.2.3. Các phương pháp phân tích trong phòng .68

pdf181 trang | Chia sẻ: mimhthuy20 | Lượt xem: 420 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Đặc điểm quặng hóa wolfram - Đa kim mỏ núi pháo, đại từ, Thái Nguyên, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
đặc trưng bởi các mỏ pegmatit- albitit 59 Bảng 2. 2. Bảng phân loại các kiểu mỏ wolfram theo mối liện hệ với hoạt động magma (Ishihara, 1977) Magma xâm nhập Tên đá magma Quá trình magma Các khoáng sản liên quan Các loại mỏ chính Diorit- granodiorit- granit (--) Diorit- granodiorit -Q--  W,Sn Bi,Cu-Pb,Zn W,Mo Skarn Diorit- plagiogranit --- Pl- Mo,Au Au,Fe,As W,Au Thạch anh -tourmalin- chlorit Granodiorit- granit -- Mo Be,Bi W Thạch anh -sericit- felspat kali Granitit- leucogranit- alaskit (--) Granitit- leucogranit --l Sn,W Cu,Bi,Ag Mo,W Thạch anh -sericit Leucogranit- alaskit -l- S,Fe,As W, Be Mo,Bi Greisen và greisen thạch anh Granit - Granit kiềm (-) Alaskit - granit kiềm -- Li,Be Sn,W Nb,Ta Felspatolit (apogranit) Syenit - granit kiềm -- Ta-Li,Be-Sn,W Pegmatit- albitit 60 2.1.5. Đặc điểm mỏ skarn a. Khái niệm mỏ skarn Mỏ skarn còn gọi là mỏ biến chất tiếp xúc trao đổi, chúng thường được thành tạo ở những đới tiếp xúc giữa các khối xâm nhập với các loại đá trầm tích (chủ yếu là đá carbonat) và một số loại đá alumosilicat khác. b. Khái niệm về đá skarn - Định nghĩa về quá trình thành biến chất trao đổi skarn: đá skarn là một loại đá biến chất trao đổi thay thế (Metasomatit) chứa các khoáng vật silicat và alumosilicat Ca, Mg, Fe thành tạo trong vành tiếp xúc nhiệt độ cao của những khối xâm nhập do phản ứng xảy ra giữa đá magma và đá carbonat hoặc với các đá alumosilicat khác dưới tác dụng của dung dịch hậu magma [37]. - Các đặc điểm đặc trưng của quá trình skarn: Theo Xmirnov V.I. đá skarn là những sản phẩm trao đổi thay thế sinh ra trong đới tiếp xúc giữa xâm nhập với đá cacbnat hoặc đá silicat (silicat này có thể là đá trầm tích, biến chất hay xâm nhập) [66] (hình 2.1). Các đá xâm nhập thường gặp trong quá trình thành tạo skarn là : granodiorit, điorit-thạch anh, monzonit, plagiogranit-syenit và các đá trung gian giữa plagiogranit và syenit, các granitoit của xâm nhập nhỏ, ít gặp hơn là granit, gabro. Các đá vây quanh thường gặp là: đá vôi (sét vôi, cát kết vôi); dolomit, đá vôi dolomit hoá; đá trầm tích-cát kết và bột kết. Dựa vào sự phân bố của các thân đá skarn, người ta chia ra: - Skarn trong: sinh thành trong phạm vi khối xâm nhập. - Skarn ngoài: sinh thành trong phạm vi đá vây quanh (hình 2.3). 61 Hình 2.3. Lát cắt qua vùng mỏ skarn (Xmirnov V.I, 1982 ) 1-granodiorit; 2. Greisen hóa granit, 3-Quặng; 4-skarn, 5-cát kết; 6-đá vôi; 7-cuội kết. c. Phân biệt các kiểu thành tạo skarn: Dựa vào thành phần khoáng vật, cơ chế thành tạo và quá trình thành tạo skarn, Jaricov đã chia ra: 1.Skarn magnesi: Được thành tạo do quá trình thay thế đá dolomit và đá vôi dolomit hoá. Trong thành phần bao gồm những khoáng vật chứa Mg ở nhiệt độ cao. Những khoáng vật đặc trưng là fosterit (là Loại olivin chứa magnesi- Mg2[Si04], diopsit, spinel, phlogopit, dolomit, calcit, enstatit v.v... 2. Skarn vôi: Được thành tạo do sự thay thế đá vôi (sét vôi, cát kết vôi) và bao gồm các khoáng vật chủ yếu sau: Granat (grossularit, andrasit), pyroxen (diopsit, enstatit); các khoáng vật khác gồm có: vesuvian, wolastonit, scapolit, amphibol, epidot, carbonat, thạch anh. 3. Skarn silicat: Được hình thành trong các đá có thành phần silicat. Quá trình trao đổi thay thế các đá xâm nhập sâu: granodiorit, syenit... Thành phần khoáng vật chủ yếu có granat, pyroxen, amphibol, scapolit, wolastonit,... 62 d- Đặc điểm về vị trí thân quặng và thân đá skarn Các thân đá skarn thường nằm ở ngay ở đới tiếp xúc giữa xâm nhập và các đá vây quanh. Ngoài ra chúng có thể nằm cách đới tiếp xúc chừng từ 200-400m, thậm chí từ 1-2 km. Nhiều khi chúng có thể nằm ngay trong khối xâm nhập. Thân quặng của mỏ skarn có dạng thấu kính, mạch, dạng lớp... với chiều dài có khi đạt tới 2 km, dày tới 200m. Vị trí của thân quặng và thân đá skarn có 3 trường hợp (hình 2.4): (1). Thân quặng và thân đá trùng nhau (skarn và quặng hoá đồng thời): - Sự tạo đá và tạo quặng xảy ra cùng một lúc. - Các khoáng vật quặng phân bố tương đối đều đặn. - Vai trò của yếu tố kiến tạo khống chế quặng không lớn lắm. (2). Các thân quặng nằm trong đá skarn (skarn và quặng hoá kéo theo): - Đá skarn thành tạo trước quặng. - Đường dẫn dung dịch tạo skarn và đường dẫn dung dịch tạo quặng trùng nhau. - Thân quặng thường có dạng thấu kính. - Vai trò kiến tạo khống chế quặng tương đối lớn. (3). Thân quặng phân bố cả ở trong và ở ngoài thân đá skarn (skarn và quặng hoá nằm chồng): - Thân skarn và thân quặng không trùng nhau. - Đường dẫn dung dịch tạo skarn và tạo quặng khác nhau. - Quá trình tạo quặng sau quá trình tạo skarn khá lâu. - Thân quặng có thể nằm trong đá skarn và cũng có thể nằm ngoài. Có ý nghĩa công nghiệp lớn là các loại quặng nằm chồng, chúng được thành tạo do kết quả tác động của các dung dịch mang tính axit thuộc giai đoạn rủa rũa axit với môi trường có tính bazơ của các đá skarn. Do vậy, skarn vôi cũng như skarn magnesi là môi trường vây quanh đặc biệt thuận lợi, một kiểu barie địa hóa đặc thù đối với quặng hóa ( mỏ wolfram - đa kim Núi Pháo). Các kiểu quặng hóa của skarn thuộc kiểu nằm chồng là: sheelit-molybdenit, sheelit-sulfua, berilli, đa kim, đồng, đa sulfua, silicat bor, vàng và uran. 63 Hình 2.4. Quan hệ giữa thân skarn và thân khoáng: A-skarn và quặng hoá đồng thời; B-skarn và quặng hoá kéo theo; C-skarn và quặng hoá nằm chồng. 1) granitoit; 2) đá carbonat; 3) đá skarn chứa quặng; 4) thân khoáng; 5) đá skarn không quặng. e. Bối cảnh kiến tạo của các mỏ skarn Đặc điểm cấu trúc, sinh khoáng và các mỏ skarn đã được nghiên cứu rộng rãi, một vài tài liệu đã sử dụng cấu trúc địa chất để phân chia các tỉnh đá núi lửa (Wilson, 1989) hoặc các loại mỏ khác nhau (Sawkins, 1984). Tuy nhiên, quan điểm này đã không hữu dụng trong việc mô tả các mỏ khoáng như mỏ skarn, do sự đa dạng về cấu trúc địa chất khi thành tạo các mỏ này. Một cách phân loại mỏ skarn theo bối cảnh cấu trúc địa chất thành tạo là gộp các mỏ skarn thành các nhóm mà sự xuất hiện của chúng gắn với một hoạt động địa chất cụ thể (e.g., Kuscu et al., 2002). Ví dụ, mỏ skarn Fe-Cu thường chỉ được hình thành trong bối cảnh cung đảo đại dương, thêm vào đó, một vài mỏ Au có giá trị công nghiệp được hình thành ở bồn sau cung (hình 2.5A). Các đặc điểm cơ bản cho thấy các mỏ kiểu này thường liên quan đến đá gabro và diorit, gắn với quá trình trao đổi thay thế Na, và thường không có Sn và Pb. Phần lớn các mỏ skarn thường đi cùng cung núi lửa liên quan đến hoạt động hút chìm vỏ lục địa (hình 2.5B), thành phần đá xâm nhập từ diorit đến granit mặc dù có sự khác nhau về thành phần kim loại chính do vị trí và môi trường thành tạo (độ sâu của địa tầng, đặc điểm cấu trúc và đường dẫn của dung dịch). Sự chuyển tiếp từ quá trình hút chìm phía dưới vỏ lục địa ổn định sang hậu hút chìm chưa được nghiên cứu kỹ. Hoạt động magma đi cùng đới hút chìm nông C 64 thường có tính vỏ lục địa hơn và cánh dưới có thể tạo nên các tách dãn địa phương. Trong giai đoạn này, các thể magma xâm nhập sâu hơn vào đất liền, dung thể có thành phần granit và thường tạo nên các mỏ khoáng Mo, hoặc W-Mo với ít hơn hà Zn, Bi, Cu và F (hình 2.5C), rất nhiều các mỏ skarn kiểu này được mô tả là mỏ đa kim. Một số mỏ skarn không liên quan đến các hoạt động của quá trình hút chìm vỏ lục địa, chúng đi cùng granit kiểu S thuộc giai đoạn tiếp theo của hoạt động hút chìm vỏ lục địa với các hoạt động tách dãn trước bình ổn (hình 2.5.D). Dung thể có thành phần axit và thường chứa muscovit và biotit, các đá này thường bị biến đổi greisen hóa mạnh mẽ và có sự xuất hiện của các nguyên tố phóng xạ, các mỏ khoáng đi cùng loại cấu trúc này là W, Be, B, Bi, Zn, F, U và REE [46]. Hình 2.5. Mô hình các bối cảnh kiến tạo thành tạo skarn A. Môi trường hút chìm đại dương và bồn sau cung, B. Môi trường đới hút chìm lục địa và vỏ Đại dương, C. Môi trường chuyển tiếp hút chìm nông, D. Môi trường hậu hút chìm hoặc tách dãn lục địa [37]. 2.1.6. Đặc điểm quá trình greisen hóa Quá trình greisen hóa được hình thành do các dung dịch magma giàu nước và chất bốc, các dung dịch này thường tái kết tinh ở nhiệt độ cao từ 300-5000C 65 tại độ sâu từ vài đến hàng chục km và không thường chảy ra trên bề mặt địa hình để tạo thành greisen nội (endo-greisen), trong thực tế, nếu dung dịch magma giàu nước này chảy vào các đới giàu khe nứt của đá vây quanh được gọi là greisen ngoại (exo-greisen). Quá trình greisen nội là quá trình greisen xảy ra hoàn toàn bên trong khối magma trong quá trình nguội lạnh. Khi khối magma giảm nhiệt và tái kết tinh, nước, chất bốc và các chất không tương thích khác sẽ tách ra khỏi khối magma đồng nhất, chất bốc sẽ thoát ra đầu tiên và phân bố trong phần vòm và trung tâm của khối magma, cuối cùng các dung dịch còn lại sẽ kết hợp và tập trung thành từng vùng để tạo nên quá trình tự biến chất của đá mẹ. Thuật ngữ greisen được thể hiện cho sự tập trung của tổ hợp khoáng vật thạch anh +muscovit, kết hợp với các tổ hợp khoáng vật khác như flourit, topaz và touamalin. Quá trình greisen hóa được Shcherba (1970) định nghĩa là quá trình biến đổi hậu magma ở nhiệt độ cao các đá do các dung dịch giàu chất bốc kết hợp với quá trình nguội lạnh của khối xâm nhập granit. Burt (1881) định nghĩa rằng greisen là quá trình biến đổi nhiệt dịch các đá granit tập trung bởi các khoáng vật thạch anh và mica và các khoáng vật khác như topaz, toumalin, fluorit hoặc các khoáng vật giàu F-B. Chi tiết hơn, năm 1981, Burt phân biệt các greien khác nhau như thạch anh-topaz, thạch anh- muscovit hoặc mica- flourit dựa trên sự hoạt động cả HF và kiềm trong môi trường kiềm vôi. Biến đổi greisen là kết quả của một quá trình phức tạp và chưa thực sự được nghiên cứu đầy đủ, đây là quá trình biến chất muộn hoặc hậu magma trong bản thân khối magma hoặc xảy ra trong các đá vây quanh. Quá trình này liên quan đến sự tập trung của các thành phần như F, B, Li và sự hoạt động của các ion Na+, K+, H+ trong quá trình hạ thấp nhiệt độ của khối granit. Biến đổi greisen hóa thường liên quan đến các khoáng hóa Sn, W, U, Mo, Be, Li và F. Greisen hóa xảy ra khi magma phân đoạn xâm nhập vào lớp vỏ trái đất với độ sâu từ 3-5km và chiếm giữ tại phần đầu của thân xâm nhập granit. Sự phát triển của magma nóng chảy tạo nên quá trình greisen hóa và quá trình tạo quặng giàu chất bốc như Cl, B, F cũng như các khoáng vật của các kim loại nêu trên. 66 Trình tự của một quá trình greisen hóa gồm có giai đoạn kiềm sớm, giai đoạn greisen hóa, và giai đoạn lắng đọng trong mạch (Shcherba, 1970).Smirnov (1976) chia trình tự của quá trình vận chuyển khoáng hóa trong môi trường greisen hóa thành greisen tiến triển (progressive) và greisen giật lùi (regressive) tùy thuộc vào chế độ nhiệt độ và pH của môi trường. Hệ thống greisen phát triển do sự giảm tỉ lệ alkali (kiềm)/H+ do sự không ổn định của K-feldspar, plagioclas và các khoáng vật mica dẫn tới giai đoạn greisen có ý nghĩa mật thiết trong quá trình thay thế các khoáng vật này bởi thạch anh và muscovit. Trong một vài trường hợp, muscovit có thể có dạng tinh thể lớn và thành tạo dưới dạng đơn khoáng dọc theo các khe nứt. Các khoáng vật mica khác được thành tạo trong quá trình greisen gồm lithian, siderophylit, protolithionit và lepidolit (Kinnaird, 1985). Biến đổi silic hóa thường xảy ra trong hoặc sau quá trình greisen hóa và thể hiện bởi sự tăng cường các dòng chảy giàu chất bốc và thay thế thạch anh. Khoáng vật muscovit được hình thành do sự thay thế feldspar và biotit. Phản ứng thay thế được diễn ra như sau: 3(KAlSi2O8) + 2H+ = KAl3Si3O10)(OH)2 + 2K+ + 6SiO2 microclin muscovit 3K(Fe,Mg,Ti)3 KAlSi3O10(OH)2 + 20H+ = KAl3Si3O10(OH)2 + 2K+ + 6SiO2 + 9(Fe2+,Mg2+,Ti4+) + 12 H2O biotit muscovit 3K(Fe,Mg,Ti)3 KalSi3O10(OH)2 + 2HCl = KAl3Si3O10(OH)2 + 3 Fe3O4 + 6SiO2 + 2KCl+ 3H2O biotit muscovit Liên quan với greisen là các tích tụ công nghiệp của Sn, W, Mo, Be, Li, Bi. Khoáng hóa Ta-Nb, Zr, TR trong greizen chủ yếu liên quan với quá trình albit hóa sớm hơn. Các khoáng vật quặng đặc trưng nhất là: cassiterit, molipđenit, wolframit, sheelit, bismutin, beril, bertranđit, fenakit, taffeit, crizoberill, evclaz. Một điều thú vị là theo tiến trình của quá trình greisen hóa, có thể thấy rõ số lượng các khoáng vật tạo đá thì giảm đi, trong khi số lượng các khoáng vật quặng 67 lại tăng lên đáng kể. Vì vậy, số lượng các khoáng vật trong đá greisen thường lớn hơn số lượng khoáng vật trong các đá ban đầu. Ảnh hưởng của thành phần khoáng vật đá vây quanh đến thành phần khoáng vật quặng được biểu hiện khá rõ ràng. Đối với greisen thành tạo trên các đá alumosilicat thành phần axit thì các khoáng vật quặng đặc trưng là: wolframit, cassiterit, molipđenit, berill; trong greisen apocarbonat các khoáng vật quặng đặc trưng thường là: sheelit, molipđosheelit, casiterit, fenakit, crizoberill, evklaz, taffeit; greisen thành tạo trên các đá alumosilicat có độ bazơ tăng cao chứa các khoáng vật: wolframit, sheelit, casiterit, molipđenit, berill, fenakit; greizen thành tạo trên các đá skarn được đặc trưng bởi các khoáng vật: sheelit, cassiterit, crizoberill, gelvin, berill, fenakit. Sự lắng đọng của phần lớn các khoáng vật quặng liên quan với sự trung hòa của các dung dịch tạo greisen. Vì vậy, trong các đá carbonat và đá bazơ, sự biến đổi metasomatit và sự tạo quặng xảy ra đồng thời. Trong các đá thành phần axit, sự lắng đọng quặng xảy ra sau hơn một chút quá trình greisen hóa và liên quan chặt chẽ với các quá trình đi kèm. Trong các trường hợp này một phần đáng kể các tích tụ quặng liên quan với các mạch và vi mạch thạch anh, thạch anh-felspat và thạch anh-sulfua. Khi các khe nứt bị đóng kín, quá trình greisen hóa được thay thế dần dần bởi sự thành tạo quặng hóa xâm tán nhỏ hoặc phân tán. 2.2. Các phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp tổng hợp tài liệu Công tác tổng hợp và xử lý tài liệu được NCS áp dụng trước tiên kể từ khi bắt đầu thực hiện đề tài và được cập nhật, xử lý, bổ sung trong suốt quá trình nghiên cứu. Trên cơ sở các tài liệu thu thập được từ các tài liệu đã có liên quan đến vùng nghiên cứu, tác giả đã sơ bộ phân chia các kiểu quặng wolfram và bước đầu xác định được một số tiêu chuẩn về vai trò của các thành tạo địa chất trong quá trình tạo khoáng. Đây là cơ sở giúp NCS định hướng, xây dựng được các mặt cắt, các diện tích và các vị trí quặng đặc trưng cần khảo sát bổ sung, cũng như lựa chọn được tổ hợp các phương pháp nghiên cứu, phân tích hợp lý cả về mục tiêu cũng như khối lượng để giải quyết nhiệm vụ đặt ra. 68 2.2.2. Phương pháp khảo sát, nghiên cứu thực địa Nghiên cứu ngoài thực địa để xác định vị trí của các thân khoáng trong mặt cắt địa tầng, mối liên quan của các thân khoáng sản với các phức hệ magma, quan hệ với thành phần các tầng đá vây quanh, ảnh hưởng của hoạt động kiến tạo đến sự định vị và hình thái của các thân khoáng sản, hình dạng, kích thước, cấu trúc và thành phần khoáng vật của thân khoáng sản. Thu thập các mẫu từ các công trình thăm dò địa chất được như công trình khai đào, moong khai thác, các lỗ khoan. 2.2.3. Các phương pháp phân tích trong phòng Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm tập trung vào việc nghiên cứu thành phần vật chất của khoáng sản bao gồm: nghiên cứu thành phần khoáng vật, thành phần hóa học và tính chất vật lý - kỹ thuật của khoáng sản. Nghiên cứu thành phần khoáng vật quặng để làm rõ sự có mặt của tất cả các khoáng vật tạo thành khoáng sản, cấu tạo và kiến trúc quặng, các tổ hợp cộng sinh khoáng vật tự nhiên, mối quan hệ của các tổ hợp cộng sinh khoáng vật trong phạm vi thân quặng và trình tự phát triển của chúng trong tiến trình tích tụ khoáng vật của quá trình tạo khoáng và những biến đổi tiếp theo của mỏ. Nghiên cứu khoáng vật cũng được tiến hành để xác định hình dạng và kích thước của các tổ hợp cộng sinh khoáng vật riêng biệt nhằm phục vụ cho việc lựa chọn sơ đồ gia công nguyên liệu khoáng cũng như lựa chọn phương án làm giàu khoáng sản hợp lý nhất. Việc nghiên cứu thành phần khoáng vật (thành phần thạch học) của các đá vây quanh cũng được tiến hành để xác định mối liên quan và tác động tương hỗ lẫn nhau giữa thành phần của thân khoáng sản và các đá vây quanh ở thời kỳ thành tạo khoáng sản và tác động tương hỗ tiếp theo. Những nghiên cứu này được tiến hành bằng nhiều phương pháp khác nhau để dự đoán và nghiên cứu khoáng vật. Thành phần hóa học của vật chất khoáng sản được xác định để làm rõ các nguyên tố chủ yếu và thứ yếu tham gia vào thành phần của khoáng sản và những thay đổi tỷ lệ của các nguyên tố này theo những biến thể tự nhiên của khoáng sản cũng như sự biến đổi của các nguyên tố ở từng phần khác nhau của thân khoáng sản. Đặc biệt được nghiên cứu chi tiết là thành phần các nguyên tố có ích và các 69 nguyên tố có hại của dạng nguyên liệu khoáng và quy luật phân bố của chúng trong phạm vi thân khoáng sản. Các phương pháp phân tích được áp dụng phù hợp đối tượng, mục tiêu nghiên cứu, cũng như hiện trạng công tác phân tích thí nghiệm ở Việt Nam, gồm các nhóm phương pháp chính: - Nhóm phương pháp phân tích thành phần hoá học của đá và quặng: silicat, quang phổ hấp thụ nguyên tử, kích hoạt nơtron và huỳnh quang tia X. - Nhóm phương pháp phân tích thành phần khoáng vật: khoáng tướng, lát mỏng, microsond. Trên cơ sở phân chia các loại hình thân quặng và các kiểu quặng ban đầu, đã khảo sát, lấy mẫu theo hệ thống theo tuyến các lỗ khoan. Kết hợp các tài liệu đã có, tiến hành xử lý các kết quả phân tích mẫu khoáng tướng, lát mỏng, hấp thụ nguyên tử, phân tích sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM), huỳnh quang tia X, microsond, bao thể, để nghiên cứu làm rõ thành phần khoáng vật, hoá học của quặng, xác định các tổ hợp cộng sinh khoáng vật tiêu biểu cho các kiểu quặng và thứ tự sinh thành khoáng vật. - Nhóm phương pháp phân tích tuổi tuyệt đối các đá granit và tuổi tạo quặng: NCS đã thu thập và lấy các mẫu tại hai khối đá granit Đá Liền và Núi Pháo trong mỏ, áp dụng phương pháp phân tích tuổi đồng vị U-Pb zircon để xác định tuổi tuyệt đối của mỗi khối. Đồng thời NCS cũng đã tiến hành phân tích tuổi tuyệt đối cho khoáng vật quặng là molybdenit để xác định tuổi tuyệt đối cho quặng hóa trong mỏ. - Phương pháp nghiên cứu khả năng sinh quặng của đá magma: NCS đã tổng hợp, sử dụng đồng bộ kết quả phân tích các loại mẫu: kết quả phân tích lát mỏng, hoá silicat, nguyên tố đất hiếm, nguyên tố vết, đồng vị, microsond, hấp thụ nguyên tử, đủ đại diện cho các loại đá xâm nhập theo các pha, khác nhau; xử lý các kết quả phân tích bằng các phần mềm chuyên dụng (IPETWIN, toán thống kê) theo quan điểm, phương pháp của nhiều tác giả khác nhau, để phân loại, đánh giá khả năng sinh khoáng của các thành tạo magma. - Phương pháp địa hoá: Dựa vào các kết quả phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử ICP/ICP- MS, huỳnh quang tia X của các tập mẫu đại diện cho từng loại đá, kiểu quặng trong vùng 70 nghiên cứu, tiến hành tính các thông số thống kê đặc trưng (hàm lượng trung bình, hàm lượng so với trị số Clark, hệ số tương quan, hệ số biến thiên, quân phương sai), làm cơ sở phân loại, nhận dạng, xác lập tính chuyên hoá địa hoá các đá magma; đồng thời xác định tổ hợp nguyên tố cộng sinh đặc trưng cho các kiểu quặng, cũng như quy luật tập trung, phân tán các nguyên tố đối với từng kiểu quặng. Phương pháp tin học: Để xử lý khối lượng khá lớn các số liệu, tài liệu của đề tài, NCS đã áp dụng các phương pháp tin học chủ yếu sau: Các phần mềm xử lý số liệu thông thường và chuyên dụng như: Excel, Minpet (xử lý số liệu đá magma); Phương pháp Toán địa chất nhận dạng và so sánh các đối tượng địa chất (phương pháp Rododinov); tin học xác suất thống kêCác phần mềm chuyên dụng để thể hiện kết quả xử lý và thành lập các loại bản đồ, bản vẽ, như: Autocad, Mapinfor, Surpac 2.3. Các khái niệm và thuật ngữ sử dụng trong luận án 2.3.1 Các khái niệm nghiên cứu đặc điểm quặng và mỏ quặng Kiểu mỏ: là đơn vị của bảng phân loại các mỏ khoáng trong nghiên cứu sinh khoáng hiện đại. Các mỏ được xếp vào cùng một kiểu được hiểu là các mỏ có đặc điểm tương tự nhau về thành phần khoáng vật, nguồn gốc và điều kiện địa động lực thành tạo (Natapov L. M., Egorov A. Yu. và nnk, 2000). Để phân chia các kiểu mỏ cần phải dựa trên 3 nguyên tắc: (1) thành phần khoáng vật, (2) kiểu nguồn gốc và (3) điều kiện địa động lực thành tạo. Kiểu quặng: Một kiểu mỏ có thể có một hoặc nhiều giai đoạn tạo khoáng ứng với các tổ hợp cộng sinh khoáng vật khác nhau, chúng tạo nên các kiểu quặng đặc trưng cho từng giai đoạn. Tổ hợp khoáng vật: là tập hợp các khoáng vật được hình thành trong quá trình tạo khoáng nhất định. Tổ hợp cộng sinh khoáng vật: là tập hợp các khoáng vật phân bố cùng nhau, được hình thành trong một giai đoạn tạo khoáng ứng với một điều kiện hoá - lý nhất định. Hệ địa chất: là “Tập hợp các yếu tố phù hợp tối đa phản ánh hiện thực khách quan” (Sarapov, 1977). 71 Hệ magma - quặng hoặc Hệ quặng - magma: là một hệ địa chất phát triển một cách có quy luật trong không gian và thời gian, nguyên nhân phát triển khởi đầu của hệ là quá trình magma và hệ quả cơ bản là sự hình thành các vỉa quặng trong toàn bộ quá trình nhiệt dịch (các hệ magma - quặng, Kovalenko, 1986). Hệ tạo quặng (mang tính địa phương) được hiểu là: “ một tổ hợp các quá trình địa chất cũng như các điều kiện và hoàn cảnh liên quan mật thiết với nhau quyết định điều kiện thành tạo các mỏ quặng” (V.I. Xmirnov, 1989; A.I. Krivtxov, 1985, 1991; Yu.I. Bakulin, 1991; V.I. Gvozdev, 2006, 2007). 2.3.2. Các khái niệm không gian và thời gian sinh khoáng Vùng quặng: là đơn vị chứa quặng đẳng thước hoặc không đều, quy mô địa phương, diện tích vài trăm đến vài nghìn km2 là một bộ phận của đới hay miền sinh khoáng. Trong phạm vi vùng quặng thường phát triển các kiểu mỏ của một hoặc vài kim loại. Nút quặng: là một bộ phận của vùng quặng, đới quặng, có diện tích tương đối đẳng thước, diện tích từ vài chục đến vài trăm km2 bao gồm các trường quặng, mỏ quặng thuộc những kiểu quặng nhất định và liên quan chặt chẽ với nhau về nguồn gốc. Nút quặng thường được khống chế bởi các yếu tố địa tầng, magma, kiến tạo địa phương. Trường quặng: là diện tích chứa quặng không lớn từ vài đến vài chục km2, gồm các mỏ quặng hoặc thân quặng gần gũi về thời gian, liên quan với nhau về nguồn gốc và những yếu tố kiến tạo địa phương, hoặc khu vực có đá thuận lợi cho quặng hoá, hoặc có liên quan nguồn gốc với các thể xâm nhập nhất định. Thời đại sinh khoáng: là khoảng thời gian địa chất phát triển quá trình tạo quặng, ứng với một chuyển động kiến tạo. Theo quan điểm kiến tạo mảng các nhà nghiên cứu sinh khoáng phân ra 4 thời đại sinh khoáng ở Việt Nam gồm: tiền Indosini, Indosini, Yến Sơn và Hymalaya. Thời kỳ tạo khoáng: là khoảng thời gian các khoáng vật của một kiểu nguồn gốc nhất định được tích tụ và được đặc trưng bằng những điều kiện địa chất, điều kiện hoá lý nhất định. 72 Ví dụ: Thời kỳ magma, thời kỳ skarn, thời kỳ nhiệt dịch, thời kỳ phong hóa, v.v... Theo các nhà nghiên cứu một thời kỳ tạo khoáng nội sinh có thể kéo dài hàng chục đến hàng trăm ngàn năm (n.104 - n.105 năm).Trong một thời kỳ có thể có nhiều giai đoạn tạo khoáng. Giai đoạn tạo khoáng: Là một thời khoảng nằm trong thời kỳ tạo khoáng và được đặc trưng bằng những đặc điểm địa chất đặc biệt của môi trường tạo quặng (dung dịch tạo quặng, trao đổi thay thế, v.v...) chúng thường bao gồm một khoảng thời gian không lớn lắm, có điều kiện hoá lý nhất định. Trong một giai đoạn tạo khoáng có thể có một hay nhiều tổ hợp khoáng vật cộng sinh. Các nghiên cứu về đặc điểm, tính chất và nguồn gốc các mỏ wolfram nguồn gốc skarn và greisen đã được thu thập, nghiên cứu. Kết quả của việc áp dụng các phương pháp nghiên cứu kinh điển và hiện đại trong và ngoài nước đã tạo một hệ thống cơ sở dữ liệu đồng bộ và tin cậy giúp cho NCS hoàn thành được mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài luận án. 73 Chương 3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT QUẶNG HÓA WOLFRAM-ĐA KIM MỎ NÚI PHÁO 3.1. Bối cảnh địa chất mỏ wolfram-đa kim Núi Pháo Mỏ wolfram-đa kim Núi Pháo được cấu thành bởi các đá của hệ tầng Phú Ngữ tuổi O-S bị 2 phức hệ đá magma đều có thành phần granit là khối Núi Pháo tuổi T3 và khối Đá Liền tuổi K2 xuyên cắt. Khối Núi Pháo nằm ở phía nam quốc lộ 13A có thành phần chủ yếu là granit biotit hạt mịn tới thô, màu xám sẫm tới sẫm màu. Trong các đá của khối này có một hàm lượng dị thường của các nguyên tố Sn, As, Zn, Pb hoặc Mo. Khối Đá Liền lộ ra ở trung tâm khu mỏ, phía bắc quốc lộ 13A với diện tích khoảng

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfy_dac_diem_quang_hoa_wolfram_da_kim_mo_nui_phao_dai_tu_thai_nguyen_6063_587_2030399.pdf
Tài liệu liên quan