Nghiên cứu phân loại các kiểu mỏ và đánh giá tiềm năng khoáng sản đồng đới Phan Si Pan

a chất Tây Bắc; Công ty phát triển Khoáng sản III (2000) thăm dò quặng đồng và các khoáng sản đi kèm khu Lũng Pô- Bát Xát - Lào Cai; Liên đoàn Intergeo (2002 - 2007) tiến hành “Đánh giá triển vọng quặng đồng và các khoáng sản khác khu vực Tả Phời, thị xã Cam Đường, tỉnh Lào Cai”; Tổng Công ty Khoáng sản - Vinacomin (2011) tiến hành thăm dò quặng đồng và khoáng sản đi kèm vùng Vi Kẽm, xã Cốc Mỳ, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai; Công ty CP Đồng Tả Phời - Vinacomin (2012) tiến hành thăm dò quặng đồng vùng Tả Phời, thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai. Công ty CP khoáng sản Thiên Bảo (2011) tiến hành thăm dò quặng đồng tại khu vực Khe Cam, xã An Lương, huyện Văn Chấn, tỉnh Yên Bái; Hợp tác xã Khai thác khoáng sản Vũ Toàn (2011) tiến hành Báo cáo kết quả thăm dò quặng đồng khu Làng Phát, xã Châu Quế Hạ, huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái. Trong tất cả các báo cáo trên các vấn đề về kiểu mỏ đồng vẫn chưa được thống nhất. Vấn đề đặt ra là cần thống nhất các quan điểm về kiểu mỏ đồng ở đới Phan Si Pan, đây là nội dung nghiên cứu của luận án. 1.3. Đặc điểm địa chất đới Phan Si Pan Để khái quát đặc điểm địa chất đới Phan Si Pan, NCS sử dụng kết quả hiệu đính loạt bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 Tây Bắc Bắc 7 Bộ (2001) và Đông Bắc Bắc Bộ (1994) do Nguyễn Văn Hoành chủ biên. Các kết quả này được thể hiện trên các tờ “Bản đồ địa chất và khoáng sản Việt Nam tỷ lệ 1:200.000” do Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam xuất bản năm 2005. - Địa tầng: Trong vùng nghiên cứu có các phân vị địa tầng sau: Các thành tạo Neoarkei-Mesoproterozoi: gồm hệ tầng Suối Chiềng (NAsc), hệ tầng Sin Quyền (PPsq) được xếp vào loạt Xuân Đài; Các thành tạo Neoproterozoi-Cambri hạ: gồm hệ tầng Cha Pả (NPsp), hệ tầng Đá Đinh (NP-1đđ), hệ tầng Thạch Khoán (NP-1tk); Các thành tạo Paleozoi: gồm hệ tầng Cam Đường (1cđ), hệ tầng Bến Khế (-Obk), hệ tầng Sinh Vinh (O3-Ssv), hệ tầng Bó Hiềng (S2bh), hệ tầng Sông Mua (D1sm), hệ tầng Bản Nguồn (D1bn), hệ tầng Bản Páp (D1-2bp) và hệ tầng Bản Cải (D3bc); Các thành tạo Mesozoi: gồm hệ tầng Viên Nam (T1vn), hệ tầng Suối Bàng (T3n-rsb), hệ tầng Nậm Thếp (J1-2nt); Các thành tạo Kainozoi: gồm hệ tầng Văn Yên (N1 2vy), hệ tầng Phan Lương (N1 3pl), hệ tầng Cổ Phúc (N1 3cp) và các trầm tích bở rời hệ Đệ tứ (Q). - Các thành tạo magma xâm nhập: Trong vùng nghiên cứu có các phức hệ magma sau: Các thành tạo xâm nhập Neoarkei có phức hệ Ca Vịnh (DiG/MAcv); Các thành tạo xâm nhập Paleoproterozoi: gồm phức hệ Xóm Giấu (G/PP1xg), phức hệ Bảo Hà (Gb/PP3bh); Các thành tạo xâm nhập Paleozoi: gồm các phức hệ Po Sen (DiG/PZ1ps), phức hệ Bản Ngậm (G/PZ1bn), phức hệ Mường Hum (GSi/PZ1mh); Các thành tạo xâm nhập Mesozoi có phức hệ Ba Vì (Gb/T1bv); Các thành tạo xâm nhập Kainozoi có phức hệ Yê Yên Sun (G/Eys). - Cấu trúc - kiến tạo: Đới cấu trúc Phan Si Pan được cấu thành bởi các tổ hợp thạch kiến tạo như sau: Móng kết tinh Paleoproterozoi với tổ hợp thạch kiến tạo kiểu cung đảo có thành phần là đá phiến thạch anh- felspat-mica, đá phiến hai mica-granat, đá phiến biotit-sphen, đá phiến amphibol, amphibolit hệ tầng Suối Chiềng (PPsc), gneis biotit, đá phiến mica-granat, đá phiến thạch anh-felspat-mica, đá phiến thạch anh-mica có graphit hệ tầng Sin Quyền (PPsq) và lớp phủ Phanerozoi. Tóm lại: Đới cấu trúc Phan Si Pan là vùng có lịch sử phát sinh, phát triển địa chất lâu dài và có cấu trúc địa chất rất phức tạp, đã trải qua quá trình biến chất khu vực mạnh mẽ. Trong vùng phát triển nhiều hệ thống phá huỷ kiến tạo và hoạt động magma xâm nhập có thành phần đa dạng và có tuổi khác nhau. 8 Chƣơng 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đặc điểm địa hóa, khoáng vật học của đồng - Đặc điểm địa hoá của đồng (Cu) : Đồng (ký hiệu hóa học là Cu) là nguyên tố ở vị trí số 29 trong Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Đồng kim loại là chất ở thể rắn có màu vàng ánh đỏ, có độ dẫn điện (5,96x107 /Ω·m) chỉ đứng sau bạc (Ag) và độ dẫn nhiệt cao (401 W/m·K). Đồng tinh khiết khá mềm và dễ uốn, độ cứng từ 2,5 đến 3 Mohs, tỷ trọng 8,93 g/cm3, nhiệt độ nóng chảy 1084,65 oC, nhiệt độ sôi 2562 oC. Đồng có trị số Clark 4,7.10-3%, và phân bố không đều khác nhau trong các đá mafic và siêu mafic (1.10-2%), đá trung tính (3,5.10-3%) và acid (2.10-3%), đá trầm tích (5,7.10-3%), đặc biệt là trong đá thiên thạch (1.10-2%). - Đặc điểm khoáng vật học của đồng : Hiện nay đã xác định được trên 240 khoáng vật đồng. Trong số đó có giá trị công nghiệp là những khoáng vật như: Đồng tự sinh; Chalcopyrit; Bornit; Cubanit; Chalcozin; Covellit; Tennantit; Tetrahedrit; Enacgit; Cuprit; Domeykit; Tenorit; Malachit; Azurit; Chrysocolla. 2.2. Các kiểu mỏ đồng trên thế giới và ở Việt Nam - Các mỏ đồng trên thế giới rất đa dạng, chúng thuộc về các nhóm nguồn gốc khác nhau. Trong số các mỏ công nghiệp của đồng người ta chia ra: mỏ magma, mỏ carbonatit, mỏ skarn, mỏ nhiệt dịch pluton (đồng porphyr), mỏ konchedan, mỏ stratiform (đá phiến và cát kết chứa đồng). Các kiểu mỏ này có giá trị kinh tế rất không đều nhau. Cụ thể là các mỏ đồng porphyr chiếm từ 65 -70% trữ lượng đã được xác nhận của thế giới, đá phiến và cát kết chứa đồng chiếm từ 15-20%; các mỏ konchedan chiếm 5-8%, các mỏ sulfua Cu-Ni chiếm 2-2,5%, các mỏ skarn chiếm 2-4%, mỏ carbonatit chiếm 0,5-0,75. - Các kiểu mỏ đồng ở Việt Nam: Các kết quả nghiên cứu từ trước đến nay đã phát hiện trên lãnh thổ Việt Nam có các kiểu mỏ công nghiệp của đồng như sau: Kiểu mỏ Cu - Ni nguồn gốc magma; Kiểu mỏ đồng nhiệt dịch; Kiểu mỏ Konchedan đồng; Kiểu mỏ đồng - thạch anh; Kiểu mỏ cát kết và đá phiến chứa đồng 2.3. Các phƣơng pháp nghiên cứu Các phương pháp NCS sử dụng trong luận án gồm: Phương pháp thu thập, tổng hợp, phân tích tài liệu địa chất khoáng sản; Phương pháp 9 địa chất; Phương pháp tiếp cận hệ thống; Phương pháp lấy và phân tích mẫu; Phương pháp toán địa chất (Phương pháp toán logic, Phương pháp Dengram, Phương pháp toán thống kê); Phương pháp mô hình hóa; Phương pháp dự báo sinh khoáng định lượng; Phương pháp kinh nghiệm thực tế kết hợp phương pháp chuyên gia. 2.4. Các thuật ngữ, khái niệm đƣợc sử dụng trong luận án Khoáng sản là các thành tạo khoáng vật tự nhiên (cứng, lỏng, khí), có thể sử dụng trực tiếp hay từ đó thu hồi các kim loại hoặc các khoáng vật để dùng trong nền kinh tế quốc dân. Quặng là đất đá hay thành tạo khoáng có chứa các hợp phần có ích với hàm lượng bảo đảm thu hồi chúng có lợi trong hoàn cảnh kinh tế kỹ thuật hiện nay. Mỏ là tích tụ tự nhiên của khoáng sản mà về số lượng và chất lượng có thể là đối tượng khai thác công nghiệp trong hoàn cảnh kỹ thuật và điều kiện kinh tế hiện tại hoặc tương lai. Thành hệ quặng là tổ hợp tự nhiên các mỏ khoáng (các biểu hiện quặng, điểm quặng) giống nhau về thành phần khoáng vật (tổ hợp khoáng vật cộng sinh chủ yếu và điển hình), phát sinh trong cùng một hoàn cảnh địa chất, có cùng một kiểu nguồn gốc nhưng có thể khác tuổi nhau. Kiểu mỏ là một hay một nhóm mỏ có cùng hoàn cảnh địa chất (đặc điểm đá vây quanh quặng, đá chứa quặng,) giống nhau tương đối về thành phần khoáng vật, các khoáng sản đi kèm. Chƣơng 3 ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HÓA CÁC MỎ ĐỒNG ĐỚI PHAN SI PAN - TÂY BẮC VIỆT NAM 3.1. Khu mỏ đồng Sin Quyền - Đặc điểm địa chất quặng hóa: Các thành tạo địa chất chứa quặng chủ yếu của khu mỏ đồng Sin Quyền là các trầm tích biến chất của hệ tầng Sin Quyền 2 có tuổi Proterozoi phân bố thành một dải lớn, chiếm gần hết diện tích phần trung tâm diện tích thăm dò. Thành phần gồm có gneisbiotit, đá phiến kết tinh thạch anh 2 mica bị micgmatit hóa, đá hoa với đường phương chung 3200 cắm về phía đông bắc với góc dốc từ 50-800. Các kết quả nghiên cứu cho thấy khu mỏ đồng Sin Quyền có các hiện tượng biến đổi như sau: Skarn hóa, hactingsit hóa, biotit hóa, epydot hóa, carbonat hóa, migmatit hóa. 10 - Đặc điểm thành phần vật chất quặng: + Đặc điểm thành phần khoáng vật quặng: Các kết quả nghiên cứu cho thấy khu mỏ đồng Sin Quyền có các khoáng vật tạo quặng điển hình như sau: Chalcopyrit; Pyrotin; Pyrit; Magnetit; Macazit; Menicovit; Azurit; Malachit; Sfalerit; Limonit; Goethit; Inmenit; Apatit; Chancozin; Covelin; Uraninit; Orthit; Cacbonat đất hiếm; Ferithori; Sphen; Sinchizit; Đồng tự sinh; Vàng và Bạc tự sinh. Các khoáng vật phi quặng bao gồm: Thạch anh; Biotit; Amphibol (horblend-am); Felspat (plagiocla axit-pl và felspat kali-fk); Calcit. + Đặc điểm thành phần hóa học quặng: Trong quá trình thăm dò các thân quặng đồng trên khu mỏ Sin Quyền đã tiến hành lấy và phân tích hoá cơ bản và mẫu hoá nhóm cho hàm lượng đồng trung bình là 1,07%. Kết quả phân tích 13 mẫu quang phổ ICP SP cho thấy: Hàm lượng Cu trung bình 0,6931%; hàm lượng Au trung bình 0,0103%; hàm lượng Fe trung bình 23,5335%; hàm lượng trung bình 0,0507%; hàm lượng La trung bình 0,0122%; hàm lượng Ce trung bình 0,0171%,... + Đặc điểm cấu tạo và kiến trúc quặng: Các kết quả nghiên cứu cho thấy khu mỏ đồng Sinh Quyền có các cấu tạo và kiến trúc sau: Cấu tạo xâm tán; khối đặc xít; tàn dư thay thế; keo; dải; dạng xen lấp (dạng mạch, vi mạch); dạng dăm kếtvành riềm. Kiến trúc hạt tự hình; hạt tha hình; hạt tàn dư; mảnh vụn; keo; khung - xương; phân hủy dung dich cứng; chùm tia; lưới. - Đặc điểm trường địa hóa: Kết quả nghiên cứu đã xác định được 6 nguyên tố: Ni, Pb, Co, Zn, Cu, Cr là có giá trị thông tin cao với xác suất trên 90% và xác lập được tổ hợp các nguyên tố đồng sinh gồm Cu, Ni, Co, Cr và Pb, Zn, Cu tương đương với hai quá trình khoáng hoá chồng với hai nhóm nguyên tố không hoàn toàn tách biệt (Cu-Cr-Co-Ni) và (Cu-Pb-Zn). - Đặc điểm trường địa vật lý: Kết quả cho thấy: Cường độ phóng xạ từ 60 - 320. Vỉa có cường độ xạ từ 100 trở lên thì chiều dày không lớn lắm, cá biệt có những nơi có cường độ phóng xạ lớn hơn 1000. Những vỉa quặng có cường độ phóng xạ từ 120 trở lên nó chỉ liên quan mật thiết với nhóm quặng đồng sắt đất hiếm, còn nhóm đồng đất hiếm chứa rất ít quặng phóng xạ hoặc không. 3.2. Khu mỏ đồng Tả Phời - Đặc điểm địa chất quặng hóa: Trong khu mỏ đồng Tả Phời các thành tạo địa chất chứa quặng đồng chủ yếu là các trầm tích biến chất 11 chính của hệ tầng Sin Quyền 2 tuổi Proterozoi. Thành phần chủ yếu gồm: đá phiến thạch anh - biotit, đá phiến thạch anh - biotit có graphit, đá phiến felspat - thạch anh - biotit, đá phiến thạch anh - hai mica có granat, xen thấu kính mỏng amphibolit và thấu kính đá hoa có phlogopit, dầy khoảng 600m. Các hiện tượng biến đổi đá vây quanh gồm: pyrit hóa, skarn hoá và hiện tượng biến đổi nhiệt dịch ?. - Đặc điểm thành phần vật chất quặng: + Đặc điểm thành phần khoáng vật quặng: Các kết quả nghiên cứu cho thấy các khoáng vật tạo quặng điển hình trong khu mỏ bao gồm : Chalcopyrit; Cubanit; Pyrit; Pyrotin; Molybdenit; Magnetit; Hematit; Marcasit; Covelit; Melnicovit; Goethit; Azurit; Malachit. Các khoáng vật phi quặng bao gồm: Thạch anh; Calcit. + Đặc điểm thành phần hóa học quặng: Trong quá trình tìm kiếm và thăm dò các thân quặng đồng trên khu mỏ Tả Phời đã tiến hành lấy và phân tích hoá cơ bản và mẫu hoá nhóm cho hàm lượng đồng trung bình là 0,413%. Kết quả phân tích 13 mẫu quang phổ ICP SP cho thấy : Hàm lượng Cu trung bình 0,2434%; Au trung bình 0,0071%; Fe trung bình 8,5079%; Er trung bình 0,0406%; La trung bình 0,0025%; Ce trung bình 0,0397%,... + Đặc điểm cấu tạo và kiến trúc quặng: Quan sát ngoài thực tế kết hợp với tìm hiểu trên mẫu mài láng và các kết quả nghiên cứu trước đây cho thấy trong khu mỏ có các cấu tạo, kiến trúc chính sau: Cấu tạo xâm tán; Cấu tạo xâm tán dạng dải; Cấu tạo dạng xen lấp (dạng mạch, vi mạch); Cấu tạo khối (ổ) đặc xít; Cấu tạo keo. Kiến trúc hạt nửa tự hình; Kiến trúc hạt tha hình; Kiến trúc keo; Kiến trúc hạt tàn dư; Kiến trúc mảnh vụn. - Đặc điểm trường địa hóa: Kết quả nghiên cứu đã xác định được 6 nguyên tố: Ni, Pb, Co, Zn, Cu, Cr là có giá trị thông tin cao với xác suất trên 90% và xác lập được tổ hợp các nguyên tố đồng sinh gồm Cu, Ni, Co, Cr và Pb, Zn, Cu tương đương với hai quá trình khoáng hoá chồng với hai nhóm nguyên tố không hoàn toàn tách biệt là (Cu-Ni-Cr- Co) và (Cu-Pb-Zn). - Đặc điểm trường địa vật lý: Kết quả nghiên cứu đã phát hiện được 53 dải dị thường vật lý nằm song song với nhau và kéo dài cùng một hướng chung với cấu trúc địa chất khu vực là tây bắc-đông nam với chiều dài từ 600m-2000m và chiều rộng thay đổi từ vài 12 chục đến 200m. Đồng thời làm rõ đặc điểm phân bố đới khoáng hóa đồng theo chiều sâu từ mặt đến độ sâu khoảng 100m. 3.3. Khu mỏ đồng Lũng Pô - Đặc điểm địa chất quặng hóa: Các thành tạo địa chất chứa quặng chủ yếu thuộc hệ tầng Viên Nam bao gồm các thành tạo phun trào mafic có tuổi Permi muộn - Trias sớm. Chúng phân bố dọc bờ phải Sông Hồng nằm ở rìa phía đông của phức nếp lồi Hoàng Liên Sơn. Thành phần của đá phun trào gồm andesit, andesitobasalt, monsodiorit, micromonsodiorit, diorit porphyr. Các hiện tượng biến đổi đá vây quanh là skarn hoá, carbonat- clorit hoá, sericit-clorit hoá, propylit hóa. - Đặc điểm thành phần vật chất quặng: + Đặc điểm thành phần khoáng vật quặng: Đặc điểm các khoáng vật tạo quặng nguyên sinh bao gồm các khoáng vật sau: Chalcopyrit; Bornit; Magnetit; Pyrit; Hematit; Vàng tự sinh. Các khoáng vật thứ sinh bao gồm malachit, azurite, covelin, chancozin, hydrogothit, bornit, đôi khi gặp limonit. Các khoáng vật phi quặng là những khoáng vật tạo đá biến chất trao đổi nhiệt dịch có liên quan với quá trình tạo quặng, bao gồm: thạch anh vi hạt, epidot, chlorit sắt, sericit, biotit, muscovit, granat, piroxen, actinolit, carbonat. + Đặc điểm thành phần hóa học quặng: Kết quả xử lý thống kê tập mẫu hóa cơ bản theo các phân khu cho hàm lượng đồng trung bình phân khu A là 0,283%, phân khu B là 0,318%, phân khu C là 0,211%. Kết quả phân tích mẫu nung luyện cho thấy: hàm lượng Au trung bình 0,56g/T; Ag trung bình 6,7g/T. Kết quả phân tích 5 mẫu quang phổ ICP SP cho thấy: Hàm lượng Cu trung bình 0,1513%; Fe trung bình 16,1550%; Er trung bình 0,0806%,... - Đặc điểm cấu tạo và kiến trúc quặng: Cấu tạo quặng phổ biến và đặc trưng là: mạch, mạng mạch, xâm nhiễm, ổ, dải, đốm, xi măng gắn kết, xuyên lấp, khối, đặc xít. Kiến trúc quặng phổ biến là hạt tha hình, hạt nửa tự hình, tấm tha hình (chalcopyrit, bornit, magnetit), phân hủy dung dịch cứng (bornit, chalcopyrit), kim que, tỏa tia, hạt gặm mòn, song tinh mọc ghép v.v Nhóm kiến trúc thứ sinh của quặng nguyên sinh đặc trưng là tấm, hạt, bị nứt nẻ, hạt bị cà nát, tái kết tinh - Đặc điểm trường địa hóa: Để nhận thức các đặc trưng cơ bản của trường địa hóa và xác định tổ hợp các nguyên tố đồng sinh trong khu mỏ đồng Lũng Pô, tác giả sử dụng một số thuật toán logic, toán địa chất trong xử lý tài liệu địa hóa. Nội dung bài toán được giới thiệu 13 trong chương 4. Kết quả xác định được 6 nguyên tố: Mo, Pb, Cu, Ni, Co, Zn là có giá trị thông tin cao với xác suất trên 90% và xác lập được tổ hợp các nguyên tố đồng sinh gồm Ni, Co, Cu. Cu có quan hệ tương quan khá chặt chẽ với Pb, Zn. - Đặc điểm trường địa vật lý: Căn cứ vào kết quả đo đạc, phân tích, kết hợp với các tài liệu địa chất của Công ty phát triển khoáng sản III, đã thành lập được 3 đới dị thường đo điện. 3.4. Khu mỏ đồng Làng Phát - An Lƣơng - Đặc điểm địa chất quặng hóa: Các thành tạo địa chất chứa quặng bao gồm các thành tạo của hệ tầng Sin Quyền trên và các thành tạo hệ tầng Sa Pa dưới. Các đá của hệ tầng Sin Quyền trên phân bố khá rộng rãi trong khu mỏ. Chúng lộ thành các dải kéo dài theo hướng tây bắc - đông nam đôi khi có dạng đẳng thước và thường tiếp xúc kiến tạo với các thành tạo địa chất kề cận. Các hiện tượng biến đổi đá vây quanh như sau: thạch anh hóa, clorit hóa, sericit hóa, calcit hóa. - Đặc điểm thành phần vật chất quặng: Các kết quả nghiên cứu cho thấy khu mỏ đồng Làng Phát đã phát hiện được các khoáng vật quặng tương đối đa dạng gồm pyrit, pyrotin, chalcopyrit, magnetit, galenit, ilmenit, sfen, rutin, magnetit, ilmenorutin, sfalerit, manhicovit, bocnit, chalcozin, covelin, tenorit, Cu tự sinh, vàng tự sinh, malachit, azurit, hematit, limonit; Khu mỏ đồng An Lương phát hiện được các khoáng vật quặng và khoáng vật phi quặng như sau: Chalcopyrit, bornit, magnetit, hematit, rutin, ilmenit, pyrit, chalcozin, covelin, cuprit, đồng tự sinh. Thứ sinh có malachit, limolit các khoáng vật mạch có thạch anh, calcit, dolomit. Khoáng vật quặng chủ yếu phổ biến là chalcopyrit, bornit, khoáng vật phi quặng chủ yếu và phổ biến là thạch anh, dolomit. - Đặc điểm thành phần hóa học quặng: Trong quá trình tìm kiếm và thăm dò các thân quặng đồng trên khu mỏ Làng Phát - An Lương đã tiến hành lấy và phân tích hoá cơ bản cho hàm lượng đồng trung bình khu Làng Phát là 0,38%, khu An Lương là 0,608%. Kết quả phân tích mẫu hóa nhóm như sau: Hàm lượng Cu trung bình 0,75%; Zn trung bình 0,003%; As trung bình 0,002%; MgO trung bình 15,46%; SiO2 trung bình 15,08%; Al2O3 trung bình 1,59%; TiO2 trung bình 0,004%; Au trung bình 0,19g/T; theo kết quả phân tích mẫu công nghệ hàm lượng Au trung bình là 0,27g/T; Ag trung bình 2,51g/T; theo kết quả phân tích mẫu công nghệ hàm lượng Ag trung bình là 2,5g/T. 14 - Đặc điểm cấu tạo và kiến trúc quặng: Quặng đồng trong đới quặng hóa vùng Làng Phát - An Lương chủ yếu có cấu tạo dạng mạch, xâm tán, đám, ổ hoặc vi mạch; Kiến trúc quặng đồng trong đới quặng hóa vùng Làng Phát - An Lương chủ yếu là kiến trúc hạt tha hình đến nửa tự hình, kiến trúc vi hạt hoặc kiến trúc riềm mỏng bao quanh các khoáng vật nguyên sinh. - Đặc điểm trường địa hóa: Kết quả nghiên cứu trường địa hóa đã xác định được 5 nguyên tố: Sn, Zn, Pb, Cu, Mo là có giá trị thông tin cao với xác suất trên 90% và xác định được các nguyên tố (Cu, Pb, Zn) có quan hệ khá chặt chẽ với nhau. Cu Làng Phát - An Lương không có mối quan hệ tương quan với Co, Ni, Cr như Cu Sin Quyền, Tả Phời, Lũng Pô, song lại có quan hệ với Sn, Mo. - Đặc điểm trường địa vật lý: Kết quả của công tác địa vật lý kết hợp với công tác địa chất đã khoanh định được ranh giới các địa tầng trong khu mỏ. Chƣơng 4 PHÂN LOẠI CÁC KIỂU MỎ ĐỒNG ĐỚI PHAN SI PAN TRÊN CƠ SỞ ÁP DỤNG MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP TOÁN ĐỊA CHẤT 4.1. Những quan điểm khác nhau về kiểu nguồn gốc quặng hóa * Khu mỏ đồng Sin Quyền: Hiện đang tồn tại rất nhiều ý kiến quan điểm khác nhau về kiểu nguồn gốc mỏ Cu Sin Quyền như sau: - Gevenko V.I. (1964), cho rằng khoáng sàng đồng Sin Quyền có nguồn gốc nhiệt dịch. - Phan Trường Thị (1965), cho rằng khoáng sàng đồng Sin Quyền có nguồn gốc biến chất trao đổi. - Bùi Phú Mỹ (1972), cho rằng khoáng sàng đồng Sin Quyền có liên quan với dung dịch của các xâm nhập bazơ và xâm nhập trung tính diorit Lùng Thàng. - Trần Quốc Hải và Đinh Văn Diễn (1972), cho rằng khoáng sàng đồng Sin Quyền có nguồn gốc siêu biến chất. - Tạ Việt Dũng (1974), cho rằng khoáng sàng đồng Sin Quyền có nguồn gốc biến chất trao đổi nhiệt dịch. - Nguyễn Ngọc Liên (1995), cho rằng khoáng sàng đồng Sin Quyền có nguồn gốc nhiệt dịch phun trào (vun can). - Lê Xuân Vinh, Nguyễn Linh Ngọc, Mai Trọng Tú (2011) cho rằng mỏ đồng Sin Quyền thuộc kiểu quặng đồng porphyr. - Gaskov.I.V, Tran Tuan Anh, Tran Trong Hoa, Pham Thi Dung, P.A. Nevol’ ko, Pham Ngoc Can, 2012 cho rằng mỏ đồng Sin Quyền thuộc kiểu quặng đồng IOCG. 15 * Khu mỏ đồng Tả Phời - Đinh Văn Diễn, Nguyễn Phương và nnk (2004) cho rằng mỏ đồng Tả Phời thuộc kiểu quặng đồng porphyr. - Dương Quốc Lập, Bùi Xuân Ánh và nnk (2007) cho rằng mỏ đồng Tả Phời thuộc kiểu quặng đồng porphyr. - Lê Xuân Vinh, Nguyễn Linh Ngọc, Mai Trọng Tú (2011) cho rằng mỏ đồng Tả Phời thuộc kiểu quặng đồng porphyr. * Khu mỏ đồng Lũng Pô - Nguyễn Phương và nnk (1995) cho rằng mỏ đồng Lũng Pô thuộc kiểu quặng đồng porphyr. - Lê Xuân Vinh, Nguyễn Linh Ngọc, Mai Trọng Tú (2011) cho rằng mỏ đồng Lũng Pô thuộc kiểu quặng đồng porphyr. * Khu mỏ đồng Làng Phát - An Lương: Các kết quả nghiên cứu cho thấy quặng hóa vùng Làng Phát - An Lương gồm 2 kiểu nguồn gốc: Nguồn gốc biến chất và nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt độ thấp - cao. Tóm lại: Từ các ý kiến nêu trên của các tác giả về các kiểu nguồn gốc quặng hóa đồng trong đới Phan Si Pan, NCS nhận thấy thật khó có thể phân loại, so sánh một cách thỏa đáng về các kiểu mỏ đồng đới Phan Si Pan - Tây Bắc Việt Nam theo nguồn gốc thành tạo. Do vậy, NCS lựa chọn tập hợp các thông tin về các tiền đề và dấu hiệu của các khu mỏ hiện có để mã hóa chúng vào bài toán thông tin logic để ghép nhóm mỏ theo quan điểm thực dụng và gọi tên kiểu mỏ đã được phát hiện, tìm kiếm, thăm dò, khai thác đầu tiên. Nội dung và kết quả giải các bài toán được NCS trình bày dưới đây. 4.2. Cơ sở lý thuyết của các phƣơng pháp toán địa chất và ý nghĩa - Cơ sở lý thuyết của các phương pháp toán địa chất: Các phương pháp toán địa chất được NCS sử dụng trong luận án bao gồm: Phương pháp phân tích tần suất xuất hiện thông tin địa chất có giá trị tin cao; Phương pháp thống kê một chiều; Phương pháp phân tích tương quan hồi quy đa chiều; Phương pháp phân tích Dengram; Phương pháp phân chia các đối tượng địa chất thành từng nhóm; Phương pháp quy nạp đối tượng nghiên cứu vào nhóm các đối tượng chuẩn. - Ý nghĩa: + Mỗi đối tượng địa chất chứa rất nhiều các tính chất, thông tin khác nhau. Trong đo vẽ bản đồ địa chất, tìm kiếm thăm dò các nhà địa chất có thể sử dụng nhiều phương pháp, kỹ 16 thuật khác nhau để thu nhận tập hợp các chủng loại thông tin khác nhau về các tính chất của quặng hóa. + Tuỳ thuộc vào mục đích, yêu cầu và nhiệm vụ nghiên cứu mà vai trò của từng loại thông tin về đối tượng nghiên cứu cũng rất khác nhau. Vấn đề đặt ra rất quan trọng đối với nhà địa chất là phải biết lựa chọn các loại thông tin có vai trò cao để giải quyết có hiệu quả nhiệm vụ nghiên cứu của mình và giảm bớt khối lượng các công việc không cần thiết. Do vậy, để giúp cho nhà địa chất lựa chọn chính xác tổ hợp các loại thông tin có giá trị thông tin cao theo mục đích nghiên cứu có thể sử dụng các thuật toán logic và toán thống kê nêu trên. + Trong nghiên cứu địa chất, tìm kiếm và thăm dò mỏ thường xuất hiện nhiệm vụ ghép các đối tượng địa chất thành từng nhóm, từng kiểu hoặc loại hình mỏ. Do vậy, để phân chia các đối tượng địa chất thành từng nhóm đối tượng giống nhau người ta thường áp dụng các thuật toán “Phân chia các đối tượng địa chất thành từng nhóm đối tượng” và thuật toán “Quy nạp các đối tượng nghiên cứu vào nhóm các đối tượng chuẩn” đã được giới thiệu ở trên. 4.3. Kết quả áp dụng một số phƣơng pháp toán địa chất - Phƣơng pháp toán locgic và Dengram: + Khu mỏ đồng Sin Quyền: Tại khu mỏ Sin Quyền đã lấy và phân tích 555 mẫu địa hóa đá gốc. Kết quả xử lý tài liệu địa hóa nhận được tổ hợp các nguyên tố có giá trị thông tin cao gồm 6 nguyên tố: Ni, Pb, Co, Zn, Cu, Cr. Kết quả phân tích tương quan và phân tích Dengram giữa các nguyên tố có giá trị tin cao trong trường địa hóa khu mỏ Sin Quyền được tổng hợp bảng 4.1 và hình 4.1. Bảng 4.1. Ma trận tƣơng quan cặp giữa các nguyên tố tập mẫu kim lƣợng khu mỏ Sin Quyền Nguyên tố Co Cr Ni Cu Pb Zn Co - 0,295 0,503 0,301 0,442 0,412 Cr 1,272 - 0,432 0,367 0,159 0,434 Ni 1,043 1,124 - 0,243 0,445 0,435 Cu 1,265 1,195 1,325 - 0,396 0,298 Pb 1,113 1,412 1,110 1,162 - 0,453 Zn 1,147 1,122 1,121 1,268 1,100 - Ghi chú: - Phần trên đường chéo chính của ma trận là hệ số tương quan rxy. - Phần dưới đường chéo chính của ma trận là giá trị arcos rxy. 17 Hình 4.1. Sơ đồ phân tích Dengram và kết hợp với phân tích tƣơng quan giữa các nguyên tố trong trƣờng địa hóa khu mỏ Sin Quyền Từ kết quả tính toán ở bảng 4.1 và hình 4.1 cho thấy các nguyên tố có quan hệ khá chặt chẽ với nhau, có thể xác lập được tổ hợp các nguyên tố đồng sinh gồm Cu, Ni, Co, Cr và Pb, Zn, Cu tương đương với hai quá trình khoáng hoá chồng với hai nhóm nguyên tố không hoàn toàn tách biệt (Cu-Cr-Co-Ni) và (Cu-Pb-Zn). + Khu mỏ đồng Tả Phời: Tại khu mỏ Tả Phời đã tiến hành lấy và phân tích quang phổ bán định lượng 1434 mẫu kim lượng nguyên sinh. Kết quả xử lý tài liệu địa hóa nhận được tổ hợp các nguyên tố có giá trị thông tin cao gồm 6 nguyên tố: Ni, Pb, Cu, Co, Zn, Cr. Kết quả phân tích tương quan và phân tích Dengram giữa các nguyên tố có giá trị tin cao trong trường địa hóa khu mỏ Tả Phời được tổng hợp bảng 4.2 và hình 4.2. Bảng 4.2. Ma trận tƣơng quan cặp giữa các nguyên tố tập mẫu kim lƣợng khu mỏ Tả Phời Nguyên tố Ni Cr Co Pb Cu Zn Ni - 0,450 0,665 0,067 0,323 0,306 Cr 1,104 - 0,396 0,030 0,207 0,231 Co 0,843 1,164 - 0,199 0,204 0,267 Pb 1,503 1,540 1,370 - 0,497 0,252 Cu 1,241 1,363 1,365 1,050 - 0,193 Zn 1,259 1,338 1,301 1,316 1,377 - Ghi chú: - Phần trên đường chéo chính của ma