Bài tiểu luận môn học phương pháp tìm kiếm

Trờng đại học Mỏ địa chất
Khoa Địa chất
Bộ môn Tìm kiếm thăm dò
***
Tiểu luận
Đề bài:
Hãy nêu tiền đề, dấu hiệu và phơng pháp tìm kiếm quặng thiếc sa khoáng có
nguồn gốc trầm tích hiện đại dọc thung lũng sông suối và nói rõ tại sao. Biết
rằng thành phần của chúng gồm: cuội, cát, sét và các hạt caxiterit; tạo thành
tầng sản phẩm nằm ngang hoặc dốc thoải theo hớng dòng chảy.
(bản đánh máy)
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Thanh
Lớp : Địa Chất B K50
Năm học : 2008 2009
Hà nội: 11 - 2008

I) Tổng quan về thiếc, tính chất, thành phần và công dụng
(L. Stannum): Thiếc, Sn. Nguyên tố hoá học nhóm IV A, chu kì 5 bảng tuần
hoàn các nguyên tố; số thứ tự 50; nguyên tử khối 118,69; tnc = 231,91 oC. Sn là một
trong những nguyên tố có nhiều đồng vị bền, trong đó
120
Sn chiếm tỉ lệ cao nhất (30%).
Là kim loại đợc biết từ thời cổ đại, khoảng 6000 năm tCn. Có 3 dạng thù hình, biến
đổi lẫn nhau ở các nhiệt độ nhất định:
Sn ở dạng bột màu xám nên gọi là T xám, có khối lợng riêng 5,846 g/cm3.
Sn là kim loại màu trắng bạc nên gọi là T trắng (T thờng), khối lợng riêng 7,295
g/cm3. Sn kim loại có khối lợng riêng 6,6 g/cm3, giòn, dễ nghiền thành bột.
Có độ phổ biến trung bình: chiếm 8.10-3 % khối lợng vỏ trái đất. Có khoảng 20
khoáng vật của thiếc tuy nhiên khoáng vật chủ yếu và có giá trị công nghiệp của Sn là
caxiterit (SnO
2

). Khoáng vật này co thể không màu, nâu, hồng nhng chủ yếu màu đen;
tỷ trọng 6.8-7.1; độ cứng 6-7; tinh thể caxiterit có dạng lăng trụ, hai tháp bốn phơng,
từ các hạt có thể thấy các nứt nẻ đôi khi gặp song tinh; ánh mỡ hoặc ánh kim cơng.
Khi nung nóng, Sn tác dụng đợc với nhiều phi kim. Tan trong axit và kiềm. Đợc
dùng để bảo vệ kim loại (sắt tây); làm tụ điện, thiếc hàn; chế tạo các hợp kim dễ nóng
chảy, đồng thau, hợp kim chữ in, giấy thiếc, vv. Việt Nam có mỏ T ở Cao Bằng, Tuyên
Quang, Thái Nguyên, Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh, Đà Lạt.
Nhà máy thiếc Tĩnh Túc (Cao Bằng) sản xuất Sn bằng cách dùng than antraxit
khử quặng caxiterit. Ngoài ra, Sn còn đợc thu hồi lại một lợng lớn từ sắt tây hỏng bằng
cách dùng dung dịch kiềm để tách Sn khỏi sắt rồi dùng phơng pháp điện phân để điều
chế Sn kim loại.
II) Các loại hình mỏ công nghiệp
1) Sunfur- caxiterit
Quặng dạng thấu kính trong các đá káhc nhau, mạch dài hàng trăm mét, dày hàng
mét thành phần caxiterit. Phổ biến ở Malaysia, Bolivia, Việt Nam
2) Thạch anh- caxiterit
Thân quặng dạng mạch, kích thớc nhỏ, thành phần chủ yếu là caxiterit đi với TA.
Phân bố ở Trung Quốc, Việt Nam, Indonesia
3) Mỏ Pegmatit
Thờng tạo trên đá mái của các xâm nhập axit và có cấu trúc phức tạp. Loại này th-
ờng liên quan với loại TA- caxiterit.
4) Mỏ sa khoáng
Thành tạo ở ven biển hay thung lũng sông trong trầm tích hiện đại hay cổ. Đây là
loại hình phổ biến và có giá trị nhất. Nó gồm các phụ nhóm mỏ sau:
Mỏ tàn tích: eluvi
Mỏ sờn tích: deluvi
Mỏ lũ tích: proluvi
Mỏ bồi tích: aluvi
Thực tế ở VN và trên thế giới cho thấy các mỏ sa khoáng aluvi có tuổi trẻ đóng
góp một số lợng mỏ lớn, chất lợng và trữ lợng thiếc tốt cung cấp cho nhu cầu của nhân

loại. Mặc dù các mỏ sa khoáng thiếc là những mỏ có giá trị cong nghiệp do dễ tìm
kiếm, thăm dò, khai thác tuy nhiên để tìm kiếm các mỏ loại này cần dựa trên các tiền
đề, dấu hiệu và phơng pháp tìm kiếm sau:
III) Tiền đề, dấu hiệu và phơng pháp tìm kiếm thiếc sa khoáng
1) Tiền đề tìm kiếm
Tiền đề tìm kiếm là tập hợp những thông tin, tài liẹu địa chất, địa hoá khoáng vật,
địa vật lý nà địa mạo có thể chỉ ra những điều kiện thuận lợi cho quá trình tạo khoáng
và dự báo khả năng phát hiện ra những tích tụ khoáng vật có giá trị trong khu vực
nghiên cứu.
Các thành tạo trầm tích hiện đại đợc thành tạo trong môi trờng vũng vịnh, trong tr-
ờng hợp này là thung lũng suối có các hoạt động địa chất tơng đối ổn định, có điều
kiện hoá lý thuận lợi để tích tụ các thân quặng thiếc trong thành tạo trầm tích chứa sét,
cát, cuội và các hạt caxiterit tạo thành các tầng sản phẩm nằm ngang hoặc dốc thoải
theo hớng dòng chảy nên có thể nói rằng tiền đề địa tầng và tớng đá áp dụng trong tr-
Sông
proluvi
deluvi
eluvi
Muc nc mua mua
Muc nuoc mua kho
aluvi
Mặt cắt qua mỏ phong hoá cơ học và trầm tích cơ học
ờng hợp này là rất hợp lý và khả quan cho việc tìm quặng thiếc, không chỉ giúp định h-
ớng mà còn xác định diện làm việc đối với các kỹ s địa chất.
Ngoài ra chúng ta còn có thể dựa vào tiền đề địa mạo để tìm kiếm các mỏ thiếc sa
khoáng vì các yếu tố địa mạo và các thuộc tính của khoáng vật góp phần tạo nên sa
khoáng cho nên giữa địa hình, mạng lới sông suối, địa mạo và mỏ sa khoáng có mối
liên quan rõ ràng và chặt chẽ.
2) Dấu hiệu tìm kiếm
Dấu hiệu tìm kiếm là những hiện tợng địa chất hay không địa chất liên quan trự

tiếp hoặc gián tiếp tới sự hình thành các mỏ khoáng hoặc do qua trình biến đổi , phá
huỷ của mỏ khoáng gây ra. Dựa theo yêu cầu bài toán chúng ta có thể dùng các dấu
hiệu sau đây trong quá trình tìm kiếm:
Dấu hiệu vết lộ thân khoáng:
Đây là dấu hiệu tìm kiếm trực tiếp tốt nhất vì chúng chỉ ra thân quặng hay biểu
hiện khoáng sản rõ ràng nhất. Qua nghiên cứu vết lộ có thể suy đoán quy mô, chất l-
ợng và trữ lợng quặng. Đối với quặng thiếc thì ở vết lộ có thể tìm thấy các khoáng vật
bền vững của thiếc nh caxiterit nằm trong các lớp trầm tích tuổi hiện đại.
Dấu hiệu vành phân tán trọng sa:
Đây là dấu hiệu tơng đối quan trọng và hay đợc sử dụng để tìm các mỏ quặng nh
thiếc( phơng pháp chủ đạo) Vật liệu phân tán thờng là các hạt khoáng vật bền
vững( caxiterit ), chúng có thể phân bố ở gần hoặc xa thân quặng tuỳ thuộc vào độ
cứng, tỷ trọng, điều kiên địa chất, xuất hiện cùng các khoáng vật bền vững trong điều
kiện ngoại sinh Các VPT này phân bố ở trong các thành tạo tàn tích, sờn tích, lũ tích
và đặc biệt là bồi tích dọc thung lũng sông suối, bờ biển hình thành dới tác động của
nớc, gió và sóng.
Dấu hiệu địa mạo:
Dấu hiệu này là cơ sở địa chất để tìm kiếm các mỏ sa khoáng hiện đại, các mỏ ở vỏ
phong hoá cũng nh các mỏ khác lộ trên mặt đất có liên quan đến ácc hoạt động tân
kiến tạo và sự thành tạo địa hình. Dấu hiệu địa mạo có ý nghĩa quan trọng nhất là với
các mỏ hình thành liên quan đến sự hình thành các VPT khoáng vật nặng trong các
trầm tích bở rời( cát, cuội, sét ) tuổi hiện đại nh trong các thung lũng sông suối, dọc
bờ biển, hồ và các mỏ sa khoáng đợc thành tạo do hoạt động của băng, gióTrong tr-
ờng hợp của bài toán này thì dấu hiệu địa mạo đóng vai trò rất quan trọng trong việc
tìm kiếm các mỏ thiếc sa khoáng trong thung lũng suối có thành phần bở rời cát, cuội,
sét và khoáng vật nặng caxiteritvà hoạt động địa chất bình ổn tạo các lớp nằm ngag
hoặc dốc thoải theo hớng dòng chảy.
3) Phơng pháp tìm kiếm
Dựa trên các tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm thì các nhà địa chất mới lựa chọn tổ hợp
các phơng pháp sao cho hợp lý và hiệu quả nhất. Đối với yêu cầu của bài toán thì

chúng ta cần sử dụng các phuơng pháp tìm kiếm sau đây:
Phơng pháp đo vẽ bản đồ địa chất
Đây là phơng pháp không thể thiếuvới bất cứ đối tơng tìm kiếm thăm dò nào, là
phơng pháp rất quan trọng và là cơ sỏ của các phong pháp tìm kiếm khác.
Sản phẩm của phơng pháp này là bản đồ địa chất, do vậy mà để thành lập bản đồ
địa chất cần giải quyết các vấn đề sau:
Ranh giới địa chất của các thành tạo đia chất có tuổi khác nhau.
Đặc điểm thành phần thạch học, tính chất và quan hệ không gian cũng nh
tuổi địa chất của chúng
Các hệ thống đứt gãy, uốn nếp, hoạt động magma, địa mạo và lịch sử phát
triển địa chất của vùng.
Ngoài việc làm sángtỏ địa chất của khu vực tìm kiếm thì phơng pháp này còn phát
hiện ra các biểu hiện khoáng sản, điểm quặng, cấu trúc chứa quặng, giúp xác định tiền
đề và dấu hiệu tìm kiếm.
Phơng pháp trọng sa
Đây là phơng pháp đơn giản nhng có ý nghĩa quan trọng vì nhờ có nó mà ta phát
hiện đợc nhiều mỏ sa khoáng đặc biệt là các mỏ Au, Sn, W, Mo, Ti, Hg TR.
Thông qua việc nghiên cứu các khoáng vật sa khoáng còn có thể phát hiện đợc các
thân quặng gốc có giá trị. Các khoáng vật trọng sa nh: caxiterit, Au , vonframit,
ilmenit, cromit là những khoáng vật có tỷ trọng >3, rất bền vững trong điều kiện
ngoại sinh và thuờng tích tụ trong các trầm tích tuổi cổ và trầm tích bở rời hiện đại.
Nh vậy cùng với phơng pháp đo vẽ bản đồ địa chất, phơng pháp trọng sa cũng là
phơng pháp rất quan trọg trong việc tìm kiếm sa khoáng thiếc trong các thành tạo trầm
tích hiện đại dọc thung lũng suối, tạo thành các lớp trầm tích có thế nằm nằm ngang
hoặc dốc thoải theo uớng dòng chảy.
Phơng pháp bùn đáy
Phơng pháp này làm sáng tỏ mức độ tập trung hay quy luật phân bố không gian
của các nguyên tố chỉ thịcủa quặng hoá phân bố trong cácc trầm tích bở rời eluvi,
deluvi và đặc biệt là aluvi. Việc lấy mẫu trong thành phần hạt nhỏ: cát, cuội, sét
theo mạng lới sông suối.

Dòng phân tán đợc thnàh tạo do sự phá huỷ cơ học và hoá học của các thân quặng
gốc vận chuyển vào mạng sông suối những sản phẩm dới dạng cơ học và hoá học. Vật
liệu phân tán cơ học tạo ra các VPT trọng sa hoặc các vật chất mịn không thuộc phạm
vi nghiên cứu trọng sa đợc vận chuyển tích tụ cùng các sản phẩm hoá học do phá huỷ
các vật chất từ đới oxy hoá để tạo thành dòng phân tán.
Các khoáng vật nh caxiterit, vonframit. Có thể nằm khá xa mỏ gốc, khoảng từ 8-
10km hay hơn. Đối với việc tìm kiếm sa khoáng thiếc thì phơng pháp này là phơng
pháp phụ trợ và khi thực hiện phơng pháp càn đảm bảo:
Việc xác định mạng lới lấy mẫu về cơ bản phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ và
mức độ phân nhánh của sông suối.
Công tác lấy mẫu: mẫu bùn trong thung lũng suối chứa các sản phẩm cát,
cuội, sétcủa các thành tạo aluvi, trọng lợng mẫu khoảng 100-150g.
Sau khi lấy mẫu tiến hành xấy khô, gia công, phân tích quang phổ bán định
lợng.
Xây dựng bản đồ font địa hoá, phân chia khu vực dị thờng.
Phơng pháp thi công các công trình khai đào
Phơng pháp này sử dụng nhằm khống chế các tập sản phẩm, các thân quặng trên
mặt và dới sâu. Trên cơ sở đó dự báo tiềm năng chứa quặng của tầng trầm tích, khoanh
định diện tích có triển vọng công nghiệp, đánh giá chất lợng và tính toán trữ lơng tài
nguyên và khoáng sản. Các công trình khi thực hiện phơng pháp này có thể là: vết lộ
dọn sạch, hào, giếng, lỗ khoan. Đây là phơng pháp quan trọng không thể thiếu trong
công tác tktd không chỉ với các mỏ sa khoáng mà còn đối với tất ca các loại khoáng
sản khác.
Phơng pháp nghiên cứu đánh giá chất lợng quặng
Phơng pháp nghiên cứu chất lợng quặng là một trong những tiêu chuẩn cơ bản để
xác định giá trị công nghiẹp của mỏ. Để xác định chất lợng quặng cần lấy mẫu và đem
phân tích, sau khi có kết quả phân tích thì các nhà địa chất sẽ đa ra kết luận và đánh
giá tài nguyên khoáng sản cần tìm. Và trong trờng hợp bài toán thì ngời ta chủ yếu
đánh giá hàm lợng caxiterit trong mẫu, nếu hàm lợng đạt >270g/m
3

thì đảm bảo yêu
cầu công nghiệp.
Ngoài ra các nhà địa chất có thể sử dụng thêm các phơng pháp tìm kiếm phụ trợ
khác nh: phơng phá địa vật lý( từ, xạ, điện), phơng pháp ĐCTV-ĐCCT phơng pháp dự
báo tài nguyên và tính trữ lợng khoáng sản.
Trên đây em đã trình bày toàn bộ các tiền đề, dấu hiệu và phơng pháp tìm kiếm
cơ bản và thiết yếu để tìm các mỏ thiếc sa khoáng có nguồn gốc trầm tích hiện đại
dọc thung lũng sông suối với thành phần của mỏ gồm: cuội, cát, sét và các hạt
caxiterit; tạo thành tầng sản phẩm nằm ngang hoặc dốc thoải theo hớng dòng chảy
đáp ứng yêu cầu sản xuất và tiêu dùng của con ngời.