quặng hóa antimon miền bắc việt nam

Viện khoa học và công nghệ việt nam
bộ sách chuyên khảo
TàI NGUYÊN THIÊN NHIÊN Và MÔI TRƯờNG VIệT NAM
Lời giới thiệu
Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam là cơ quan nghiên
cứu khoa học tự nhiên và công nghệ đa ngành lớn nhất cả nớc,
có thế mạnh trong nghiên cứu cơ bản, nghiên cú và phát triển
công nghệ, điều tra tài nguyên thiên nhiên và môi trờng Việt
Nam. Viện tập trung một đội ngũ cán bộ nghiên cứu có trình độ
cao, cơ sở vật chất kỹ thuật hiện đại đáp ứng các yêu cầu về
nghiên cứu và thực nghiệm của nhiều ngành khoa học tự nhiên
và công nghệ.
Trong suốt 30 năm xây dựng và phát triển, nhiều công trình
và kết quả nghiên cứu có giá trị của Viện đã ra đời phục vụ đắc
lực cho sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc. Để tổng hợp và
giới thiệu có hệ thống ở trình độ cao, các công trình và kết quả
nghiên cứu tới bạn đọc trong nớc và quốc tế, Viện Khoa học và
Công nghệ Việt N am quyết định xuất bản bộ sách chuyên khảo.
Bộ sách tập trung vào ba lĩnh vực sau:
Nghiên cứu cơ bản;
Phát triển và ứng dụng công nghệ cao;
Tài nguyên thiên nhiên và môi trờng Việt Nam.
Tác giả của các chuyên khảo là những nhà khoa học đầu
ngành của Viện hoặc các cộng tác viên đã từng hợp tác nghiên
cứu.
Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam xin trân trọng giới
thiệu tới các quý đọc giả bộ sách này và hy vọng bộ sách chuyên
khảo sẽ là tài liệu tham khảo bổ ích, có giá trị phục vụ cho công
tác nghiên cứu kh oa học, ứng dụng công nghệ, đào tạo đại học và

sau đại học.
Hội đồng Biên tập
VIệN KHOA HọC Và CÔNG NGHệ VIệT NAM
Bộ SáCH CHUYÊN KHảO
HộI ĐồNG BIÊN TậP
Chủ tịch Hội đồng : GS.TSKH Đặng vũ minh
Phó Chủ tịch Hội đồng : GS.TSKH Nguyễn Khoa Sơn
pgs.tskh Nguyễn Tác An , pgs.ts Lê Trần Bình , pgs.tskh
Nguyễn Văn C, gs.tskh Vũ Quang Côn, ts. Mai Hà, gs.vs
Nguyễn Văn Hiệu , gs.TSKH Hà Huy Khoái, gs.tskh Nguyễn
Xuân Phúc, gs.ts Bùi Công Quế, gs.tskh Trần Văn Sung ,
pgs.ts Phạm Huy Tiến , gs.ts Trần Mạnh Tuấn, gs.tskh
Nguyễn ái Việt

i

MỤC LỤC


Trang

Danh mục bảng ……………………………………………… … v
Danh mục các hình ………………………………………………… viii
Lời nói đầu ……………………………………………………………… xi


Chương I: TỔNG QUAN VỀ ANTIMON VÀ QUẶNG HÓA
ANTIMON

1.1. Khái quát chung về antimon ………………………………….1

1.2. Đặc điểm địa hóa - khoáng vật của antimon …………… 1
1.2.1. Tính chất địa hóa của antimon ……………………………….4
1.2.2. Các khoáng vật của antimon và khả năng tạo khoáng của
antimon ………………………………………………………… 6
1.3. Phân loại quặng hóa antimon ……………………………… 8
1.4. Các kiểu mỏ công nghiệp antimon 15
1.5. Tổng quan lịch sử nghiên cứu quặng hóa antimon 16
1.6. Một số khía cạnh về phương pháp luận trong nghiên cứu
quặng hóa antimon ……………………………………………20
1.6.1. Phương pháp tương tự ……………………………………… 20
1.6.2. Phương pháp quy nạp ……………………………………… 21
1.6.3. Phương pháp hệ thống ……………………………………….21

Chương II: CÁC THÀNH HỆ QUẶNG ANTIMON MIỀN BẮC
VIỆT NAM

2.1. Khái niệm thành hệ quặng và phương pháp phân chia …….23
2.1.1. Khái niệm về thành hệ quặng ………………………………23
2.1.2. Nguyên tắc phân chia thành hệ quặng …………………….27
2.2. Phân loại thành hệ quặng antimon của Việt Nam ………….27
2.3. Đặc điểm chung về các thành hệ quặng antimon của Miền
Bắc Việt Nam
………………………………………………… 29
2.4. Thành hệ thạch anh - antimonit - vàng (antimon - vàng) ….32

ii
2.4.1. Tình hình nghiên cứu thành hệ thạch anh - antimonit - vàng
(antimon - vàng) …………………………………… 32
2.4.2. Kiểu khoáng thạch anh - arsenopyrit - pyrit - antimonit -
vàng (Làng Vài, Khuôn Pục)

……………………………….35
2.4.3. Kiểu khoáng thạch anh - galenit - sphalerit - antimonit -
vàng trong trầm tích carbonat - lục nguyên …………… 56
2.4.4. Kiểu khoáng thạch anh - pyrit - antimonit - vàng trong
trầm tích lục nguyên
………………………………………….58
2.4.5. Kiểu khoáng thạch anh - sulfur - antimonit - vàng
…….62
2.5. Thành hệ thạch anh - antimonit (antimon thực thụ) ……… 63
2.5.2. Kiểu khoáng thạch anh - antimonit trong trầm tích lục
nguyên (Mậu Duệ) 67
2.5.3. Kiểu khoáng thạch anh - antimonit trong trầm tích phun
trào - lục nguyên 74
2.6. Thành hệ thạch anh - sulfur - antimonit trong trầm tích lục
nguyên (jasperoid) 75
2.7. Thành hệ thạch anh - antimonit - cinnabar (antimon - thủy
ngân) …………………………………………… 81
2.7.1. Kiểu khoáng thạch anh - antimonit - cinnarbar trong trầm
tích carbonat - lục nguyên (Yên Vệ)………………… 82
2.7.2. Kiểu khoáng thạch anh - antimonit - cinnabar trong trầm
tích lục nguyên, carbonat - lục nguyên (Yên Cư) 82
2.8. Thành hệ thạch anh - cinnabar - antimonit (thủy ngân chứa
antimon)……………………………………………… 83
2.8.1. Kiểu khoáng thạch anh - fluorit - cinnabar - antimonit
(Thần Sa) 83
2.8.2. Kiểu khoáng thạch anh - cinnarbar - antimonit trong trầm
tích lục nguyên (Vàng Pục) 84
2.9. Đặc điểm khoáng vật học và địa hóa quặng antimon Miền
Bắc Việt Nam………………………………………… 85
2.9.1. Đặc điểm khoáng vật học……………………………… 85

2.9.2. Đặc điểm địa hóa…………………………………… 96

Chương III: VẤN ĐỀ THÀNH TẠO VÀ QUY LUẬT PHÂN BỐ
QUẶNG HÓA ANTIMON MIỀN BĂC VIỆT NAM

3.1. Dãy thành hệ quặng nội sinh một số vùng quặng antimon
Miền Bắc Việt Nam…………………………………… 107
3.1.1. Khái niệm dãy thành hệ quặng……………………… 107

iii
3.1.2. Dãy thành hệ quặng nội sinh vùng Chiêm Hoá…… …109
3.2. Vấn đề nguồn gốc và mô hình địa chất - nguồn gốc quặng
hóa antimon Miền Bắc Việt Nam
…………………… 115
3.2.1. Nguồn gốc quặng hóa antimon……………………… 115
3.2.2. Mô hình địa chất - nguồn gốc quặng hóa antimon vùng
Chiêm Hóa…………………………………………… 118
3.3. Quy luật phân bố quặng hoá antimon Miền Bắc Việt Nam
trong không gian
……………………………………… 122
3.3.1. Một số nhận xét chung………………………………… 122
3.3.2. Đai quặng hóa antimon phương kinh tuyến Yên Minh -
Chiêm Hóa (Yên Minh - Quỳ Châu) ………………… 124
3.3.3. Đặc điểm địa chất - kiến tạo các vùng quặng antimon
Miền Bắc Việt Nam………………………………… 130
3.4. Quy luật phân bố quặng hóa antimon Miền Bắc Việt Nam
theo thời gian………………………………………… 143
3.5. Quặng hóa antimon và quá trình hoạt hóa magma - kiến
tạo……………………………………………………… 149
3.5.1. Đặc điểm hoạt hoá magma - kiến tạo Miền Bắc Việt Nam

trong Paleozoi muộn - Mesozoi………………… 149
3.5.2. Đặc điểm quặng hoá nội sinh và quặng hóa antimon trong
hoạt hóa magma - kiến tạo…………………………… 151
3.6. Các thành hệ quặng antimon Miền Bắc Việt Nam và
Nam Trung Hoa……………………………………… 154

Chương IV: PHÂN VÙNG SINH KHOÁNG VÀ DỰ BÁO
TRIỂN VỌNG QUẶNG HÓA ANTIMON MIỀN
BẮC VIỆT NAM

4.1. Vị trí quặng hóa antimon trong khu vực……………… 157
4.2. Các yếu tố khống chế quặng hóa…………………… 163
4.2.1. Các yếu tố kiến tạo - cấu trúc
………………………… 163
4.2.2. Yếu tố thạch học - địa tầng…………………………… 168
4.2.3. Yếu tố magma………………………………………… 168
4.3. Phân vùng sinh khoáng antimon Miền Bắc Việt Nam 175
4.3.1. Nguyên tắc chung
…………………………………… …175
4.3.2. Phân vùng sinh khoáng antimon Miền Bắc Việt Nam 177
4.4. Đặc điểm các vùng quặng antimon Miền Bắc Việt
Nam
183
4.4.1. Khái niệm vùng quặng………………………………… 183

iv
4.4.2. Đặc điểm các vùng quặng antimon Miền Bắc Việt
Nam 186
4.4.3. Đới kiến trúc - sinh khoáng Lô - Gâm
……………… 192

4.4.4. Các đới kiến trúc - sinh khoáng Chang Pung - Hạ Lang -
Bắc Sơn (Cốc Xô)
…………………………………… 201
4.4.5. Đới kiến trúc - sinh khoáng Sông Hiến……………… 204
4.4.6. Đới kiến trúc - sinh khoáng Quảng Ninh…………… …209
4.4.7. Đới kiến trúc - sinh khoáng Sông Đà
………………… 211
4.4.8. Đới kiến trúc - sinh khoáng Sầm Nưa - Hoành Sơn
… 216
4.5. Tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm - đánh giá quặng hóa antimon
Miền Bắc Việt Nam…………………………………… 217
4.5.1. Các tiền đề tìm kiếm…………………………………… 218
4.5.2. Dấu hiệu tìm kiếm……………………………………… 218
4.6. Phân vùng dự báo triển vọng quặng hóa antimon Miền Bắc
Việt Nam……………………………………………… 219
KẾT LUẬN…………………………………………………… 225
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………… 228

v
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Các tính chất của antimon và các nguyên tố gần gũi… 3
Bảng 1.2: Hàm lượng antimon trong các loại đá trên trái đất… 5
Bảng 1.3: Các nguyên tố hóa học cộng sinh cùng antimon
…… 7
Bảng 1.4: Các thành hệ quặng antimon
……………………… 13
Bảng 1.5: Các đặc điểm chính của một số thành hệ quặng antimon
trên thế giới………………………………………… 14
Bảng 2.1: Bảng phân loại các thành hệ quặng antimon Miền Bắc
Việt Nam…………………………………………… 31
Bảng 2.2: Một số đặc điểm của mỏ và điểm quặng thuộc kiểu
khoáng thạch anh - arsenopyrit - pyrit - antimonit -
vàng 37
Bảng 2.3: Thành phần khoáng vật kiểu khoáng thạch anh -
arsenpyrit - pyrit - antimonit - vàng…… 38
Bảng 2.4: Đặc điểm các thân quặng antimon - vàng mỏ Làng
Vài 41
Bảng 2.5: Hàm lượng các nguyên tố Au, Sb, As, Ag trong các đới
quặng mỏ Làng Vài………………………………… 45
Bảng 2.6: Thành phần khoáng vật mỏ antimon - vàng Làng Vài 47
Bảng 2.7: Thứ tự sinh thành các khoáng vật quặng antimon - vàng
mỏ Làng Vài………………………………………… 49
Bảng 2.8: Thành phần hóa học quặng antimon mỏ Làng Vài
(đới III) 50
Bảng 2.9: Hàm lượng các nguyên tố quặng trong đá và quặng mỏ
Làng Vài
…………………………………………… 50

Bảng 2.10: Hàm lượng một số nguyên tố chính ở mỏ Làng Vài
51
Bảng 2.11: Đặc điểm các thân quặng mỏ Khuôn Pục………… 54
Bảng 2.12: Hàm lượng các nguyên tố chính trong đá và quặng
mỏ Khuôn Pục
……………………………………… 55

vi
Bảng 2.13: Đặc điểm các thân quặng tại Lũng Luông và Pù Bó
(xã Năng Khả - Na Hang)…………………………… 56
Bảng 2.14: Bảng thứ tự sinh thành khoáng vật trong quặng
antimon vùng Na Hang (Năng Khả) - Tuyên Quang 57
Bảng 2.15: Kết quả phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS
các mẫu quặng sulfur vùng Năng Khả……………… 58
Bảng 2.16: Nguyên tố hóa học chính trong quặng vàng - antimon
mỏ Tà Sỏi
…………………………………………… 59
Bảng 2.17: Thứ tự thành tạo các khoáng vật trong quặng vàng -
antimon Tà Sỏi
……………………………………… 60
Bảng 2.18: Một số đặc điểm của thành hệ thạch anh - antimonit
(antimon thực thụ)………………………………… 66
Bảng 2.19: Thành phần khoáng vật của các mỏ trong thành hệ
thạch anh - antimonit (antimon thực thụ)………… 67
Bảng 2.20: Hàm lượng Sb, Au, Ag trong đá chứa quặng mỏ Mậu
Duệ………………………………………………… 70
Bảng 2.21: Kết quả phân tích quang phổ bán định lượng quặng
antimon Mậu Duệ………………………………… 71
Bảng 2.22: Thứ tự sinh thành các khoáng vật quặng antimon mỏ
Mậu Duệ…………………………………………… 73

Bảng 2.23: Đặc điểm các thân quặng vùng Dương Huy - Đồng
Mỏ………………………………………………… 76
Bảng 2.24: Thứ tự sinh thành các khoáng vật vùng Dương Huy -
Đồng Mỏ…………………………………………… 78
Bảng 2.25: Đặc điểm các thân quặng antimon mỏ Khe Chim… 80
Bảng 2.26: Đặc điểm các đới quặng mỏ Thần Sa
……………… 84
Bảng 2.27: Thành phần khoáng vật một số mỏ và điểm quặng
antimon Miền Băc Việt Nam……………………… 86
Bảng 2.28: Thành phần đơn khoáng một số khoáng vật tiêu biểu
(mỏ Làng Vài)
……………………………………… 88
Bảng 2.29: Hàm lượng một số nguyên tố hóa học chính trong
các mỏ và điểm quặng antimon Miền Bắc Việt Nam
97

vii
Bảng 2.30: Hàm lượng một số nguyên tố hóa học trong các khoáng
vật chủ yếu của quặng antimon Miền Bắc Việt Nam 98
Bảng 2.31: Hàm lượng một số nguyên tố hóa học trong antimonit
của quặng antimon Miền Bắc Việt Nam…………… 99
Bảng 2.32: Sự phân bố của Au, Sb, As, Ag trong quặng antimon
Làng Vài (đới III, IV)……………………………… 100
Bảng 2.33: Phân cấp hàm lượng của Au, Sb, As, Ag trong quặng
antimon mỏ Làng Vài
……………………………… 101
Bảng 2.34: Hàm lượng vàng trong mạch thạch anh - vàng và pyrit
- vàng và trong đá phiến thạch anh - sericit, đá phiến vôi
- silic (vùng Chiêm Hóa)
103

Bảng 2.35: Độ tinh khiết (tuổi) của vàng tự sinh các mỏ Làng
Vài và Tà Sỏi……………………………………… 104
Bảng 3.1: Các đặc điểm chính của dãy thành hệ quặng thạch anh
- sulfur - vàng xâm nhiễm vùng Chiêm Hoá………….114
Bảng 3.2: Các đặc điểm địa chất - nguồn gốc thành hệ thạch anh
- antimonit - vàng vùng Chiêm Hóa………………… 121
Bảng 3.3: Các tổ hợp khoáng vật đặc trưng cho các đới biến chất
vùng Chiêm Hóa…………………………………… 136
Bảng 3.4: Một số đặc điểm địa chất - kiến tạo của quặng hóa
antimon Miền Bắc Việt Nam……………………… 142
Bảng 3.5: Các thời kỳ sinh khoáng antimon Miền Bắc Việt Nam 148
Bảng 3.6: Đặc điểm quặng hoá nội sinh Miền Bắc Việt Nam
trong Paleozoi muộn - Mesozoi…………………… 153
Bảng 4.1: Danh mục các mỏ và điểm quặng antimon Miền Bắc
Việt Nam
…………………………………………… 158
Bảng 4.2: Kết quả phân tích thành phần hóa học đá magma
vùng Chiêm Hóa…………………………………… 173
Bảng 4.3: Đơn vị phân loại các diện tích chứa quặng………… 176
Bảng 4.4: Phân vùng sinh khoáng antimon Miền Bắc Việt Nam
179
Bảng 4.5: Các vùng quặng antimon chính ở Miền Bắc Việt Nam 186

viii
Bảng 4.6: Đặc điểm các mạch quặng antimon ở Hòa Phú và
Cây Cóc…………………………………………… 195
Bảng 4.7: Các đặc điểm mạch quặng antimon mỏ Cốc Táy
197
Bảng 4.8: Đặc điểm các thân quặng mỏ Tấn Mài
……………… 211

Bảng 4.8: Các tiêu chuẩn dự báo triển vọng quặng hóa antimon
miền Bắc Việt Nam………………………………… 221
Bảng 4.9: Phân vùng sinh khoáng và dự báo triển vọng quặng
hóa antimon Miền Bắc Việt Nam
……………………223



DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Sơ đồ các mỏ và điểm quặng antimon Miền Bắc Việt
Nam………………………………………………… 30
Hình 2.2: Sơ đồ phân bố các đới quặng mỏ Làng Vài (tỉ lệ 1:
10.000)…………………………………………… 43
Hình 2.3: Sơ đồ phân bố các mạch thạch anharsenopyrit - vàng (As)
và thạch anh - calcit - sphalerit - antimonit (vàng) (Sb) 44
Hình 2.4: Sơ đồ địa chất - khoáng sản mỏ antimon - vàng Khuôn
Pục…………………………………………………… 53
Hình 2.5: Sơ đồ địa chất Mỏ Mậu Duệ……………………… 68
Hình 2.6: Sơ đồ địa chất vùng Dương Huy - Đồng Mỏ (Quảng
Ninh)
………………………………………………… 77
Hình 2.7: Sơ đồ phân bố các mạch quặng antimon trong mỏ Khe
Chim………………………………………………… 81
Hình 3.1: Sơ đồ địa chất và khoáng sản nút quặng Chiêm Hóa 113
Hình 3.2: Sơ đồ phân bố các mỏ và điểm quặng antimon Chiêm
Hóa trên nền các đới biến chất
……………………… 134
Hình 3.3: Sơ đồ địa chất và khoáng sản vùng quặng Yên Minh 138

ix
Hình 3.4: Sơ đồ địa chất và khoáng sản vùng quặng Khe Chim -
Dương Huy………………………………………… 141
Hình 4.1: Sơ đồ lineament và dị thường địa vật lý vùng Chiêm
Hóa………………………………………………… 172
Hình 4.2: Sơ đồ phân vùng sinh khoáng antimon Miền Bắc Việt
Nam………………………………………………… 181
Hình 4.3: Sơ đồ địa chất và khoáng sản nút quặng Hòa Phú - Thái
Hòa
………………………………………………… 194
Hình 4.4: Sơ đồ địa chất và khoáng sản nút quặng Na Hang - Thổ
Bình
……………………………………………… 200
Hình 4.5: Sơ đồ địa chất và khoáng sản nút quặng Đông Khê -
Phục Hòa…………………………………………… 202
Hình 4.6: Sơ đồ địa chất và khoáng sản nút quặng Na Rì - Yên
Lạc 203
Hình 4.7: Sơ đồ địa chất và khoáng sản nút quặng Thần Sa - Yên
Cư…………………………………………………… 205
Hình 4.8: Sơ đồ địa chất và khoáng sản vùng quặng Pia Oắc 208
Hình 4.9: Sơ đồ địa chất và khoáng sản vùng quặng Bình Gia -
Thất Khê…………………………………………… 204
Hình 4.10: Sơ đồ địa chất và khoáng sản vùng quặng Tấn Mài 210
Hình 4.11: Sơ đồ địa chất và khoáng sản vùng quặng Cẩm Thủy
- Bá Thước………………………………………… 212
Hình 4.12: Sơ đồ địa chất và khoáng sản vùng quặng Kim Bôi
- Lạc Sơn…………………………………………… 214
Hình 4.13: Sơ đồ địa chất và khoáng sản nút quặng Gia Viễn -
Yên Vệ
……………………………………………… 215

Hình 4.14: Sơ đồ địa chất và khoáng sản nút quặng Quỳ Châu
- Tà Sỏi……………………………………………… 216






x




BẢNG CHỮ VIẾT TẮT


Phức hệ VC - KT: phức hệ vật chất - kiến trúc
ĐB - TN: đông bắc - tây nam
BĐB - NTN: bắc đông bắc - nam tây nam
TB - ĐN: tây bắc - đông nam
THQ: thành hệ quặng
THCSKV: tổ hợp cộng sinh khoáng vật
TCQ: thành hệ chứa quặng
TTQ: thành hệ tạo quặng
TMQ: thành hệ mang quặng
ht: hệ tầng

xi

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với các khoáng sản Au, Sn, W, Pb - Zn, Fe, Cu, Cu -Ni,
Mn, Cr, đất hiếm, khoáng sản antimon là một trong các loại hình
khoáng sản quan trọng của Miền Bắc Việt Nam. Quặng antimon
Miền Bắc Việt Nam được phát hiện và đưa vào khai thác từ năm
1910 (do người Pháp thực hiện ở Tuyên Quang). Có thông tin cho
thấy người Trung Quốc còn khai thác ở đây sớm hơn. Trước năm
1945, người Pháp khai thác antimon ở nhiều điểm của Miền Bắc
Việt Nam (Cốc Táy, Hoà Phú, Làng Vài, Mỏ Sao, Dương Huy, Tấn
Mài ). Trong kháng chiến chống Pháp, chính phủ ta cũng tiến hành
khai thác antimon ở Đầm Hồng (Chiêm Hóa, Tuyên Quang). Sau
năm 1954, cùng với công cuộc tìm kiếm, thăm dò, nghiên cứu
chuyên sâu và khai thác khoáng sản khác, antimon được khai thác
tận thu ở nhiều điểm của Miền Bắc Việt Nam: Làng Vài, Mậu Duệ
(hiện đang có xí nghiệp khai thác - chế biến quy mô công nghiệp)
Quặng hoá antimon có diện phân bố khá rộng rãi ở Miền Bắc
Việt Nam (hơn 80 mỏ và điểm quặng). Miền Bắc Việt Nam cùng
với vùng Hoa Nam của Trung Quốc tạo nên miền sinh khoáng
antimon quan trọng của thế giới. Miền sinh khoáng antimon Hoa -

Việt là miền giàu có (cả về quy mô và trữ lượng tài nguyên) và
phong phú về mặt biểu hiện của quặng hóa antimon. Các nghiên
cứu về quặng hoá antimon Miền Bắc Việt Nam đã được các nhà địa
chất Việt Nam, Liên Xô (LB. Nga), Trung Quốc, Pháp nghiên cứu
và được công bố rộng rãi trong nước và ở nước ngoài. Khối lượng
tài liệu to lớn đó cần được tổng kết và hệ thống hoá theo các quan
điểm nghiên cứu hiện đại nhằm đưa lại các hiểu biết mới sâu sắc
hơn, hệ thống hơn về quặng hoá antimon Miền Bắc Việt Nam, đồng
thời làm tài liệu giảng dạy trong các trường đại học và là cơ sở khoa
học định hướng công tác chỉ đạo tìm kiếm đánh giá và khai thác -
chế biến khoáng sản antimon.
Công trình này là kết quả nghiên cứu của tác giả trong nhiều năm
và được xây dựng trên cơ sở tài liệu thực tế (nhiều tài liệu cập nhật
đến năm 2007) và kế thừa các văn liệu đã công bố. Một mặt, chuyên
khảo đã tiến hành mô tả và hệ thống hóa các hiểu biết về quặng hóa

xii
antimon Miền Bắc Việt Nam về nhiều mặt: thành phần vật chất,
thành hệ quặng, nguồn gốc và điều kiện thành tạo, các quy luật phân
bố trong không gian và theo thời gian. Mặt khác, chuyên khảo đề
cập mối liên quan của quặng hóa antimon với các quặng hóa nội
sinh khác trong vùng nghiên cứu, mối liên quan của chúng với quá
trình hoạt hóa magma - kiến tạo. Trên cơ sở các hiểu biết đó đã xác
lập các yếu tố khống chế quặng hóa, các chỉ tiêu tìm kiếm đánh giá
và qua đó tiến hành phân vùng sinh khoáng và dự báo triển vọng
khoáng sản antimon trên lãnh thổ Miến Bắc Việt Nam. Chuyên
khảo nhấn mạnh việc phát hiện các quy luật trong thành tạo quặng
hoá antimon Miền Bắc Việt Nam, ứng dụng các thành tựu mới của
khoa học địa chất mỏ quặng và sinh khoáng học vào nghiên cứu
một loại hình quặng hoá cụ thể (quặng hoá antimon) tại một lãnh

thổ cụ thể (Miền Bắc Việt Nam). Kết quả nghiên cứu của chuyên
khảo làm sáng tỏ các đặc điểm cơ bản của quặng hóa antimon Miền
Bắc Việt Nam. Miền Bắc Việt Nam trong chuyên khảo này bao gồm
các lãnh thổ của Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ.
Trong quá trình biên soạn cuốn sách này, chúng tôi nhận được
nhiều sự quan tâm và giúp đỡ của Hội đồng biên tập “Bộ sách
chuyên khảo”, Nhà xuất bản “Khoa học Tự nhiên và Công nghệ”
của Viện Khoa học và Công Nghệ Việt Nam và các đồng nghiệp đã
tận tình cổ vũ, động viên để chúng tôi hoàn thành công trình này.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn.
Công trình đã hoàn thành không tránh khỏi khiếm khuyết và sai
sót. Chúng tôi rất mong nhận được sự đóng góp, nhận xét, chỉ giáo
và lượng thứ của bạn đọc gần xa.












Chương I

TỔNG QUAN VỀ ANTIMON VÀ QUẶNG HÓA
ANTIMON
1.1. Khái quát chung về antimon

Thuật ngữ antimon bắt nguồn từ một từ gốc Hy Lạp - "antimoan" có
nghĩa là "hoa". Antimon được biết đến từ 3000 - 4000 năm trước công
nguyên. Trong thời cổ đại, antimon được dùng trong luyện kim (hợp
kim với đồng, thiếc ), mỹ phẩm (tô điểm mắt và thân thể), chế tác đồ
gốm và chữa bệnh. Năm 1556, Agricola tách được antimon kim loại.
Ngày nay, antimon được dùng rộng rãi trong công nghiệp: antimon siêu
sạch dùng trong công nghiệp bán dẫn; hợp chất của antimon dùng trong
sơn chịu nhiệt, vải chịu nhiệt, men màu, chất dẻo, nhựa, cao su, công
nghiệp hóa chất, công nghiệp quốc phòng; hợp kim của antimon được
dùng trong công nghiệp: ô tô, in, pin, đúc, thủy tinh - gốm, điện tử và
điện tử - kỹ thuật. Hàng năm toàn thế giới sản xuất khoảng trên 50 ngàn
tấn antimon; các nước cung cấp lớn: Trung Quốc, Kyrgyzstan, Nam Phi,
Bolivia, LB Nga, Mỹ, Mêxicô Tổng trữ lượng antimon toàn thế giới
(triệu tấn): 2,1 (L. N. Ovchinnikov, 1971 [274]), 1,63 (V. V. Ivanov, R.
V. Panfilov, 1979 [209]), 1,672 (P. D. Yakovlev, 1986 [380]), 1,991 (V.
I. Smirnov, 1986 [346]), 5,2 (R. V. Panfilov, V. V. Ivanov, 1987[280])
và 3,9 (M.F. Komin, 2006 [229]).
1.2. Đặc điểm địa hóa - khoáng vật của antimon
Antimon (Sb) có số thứ tự trong bảng tuần hoàn hóa học là 51, thuộc
phân nhóm chính của nhóm V (As - Sb - Bi). Antimon có hai đồng vị
bền vững (
121
Sb và
123
Sb, các đồng vị này quyết định tính chất địa hóa
của antimon) và 22 đồng vị không bền vững (thời gian bán phân hủy từ
vài giây đến hàng năm). Xét theo tiêu chuẩn 15% sai lệch bán kính
Nguyễn Văn Bình

2

nguyên tử trong thay thế đồng hình (tiêu chuẩn Goldschmidt) và các tính
chất địa hóa và hóa học thì antimon có khả năng thay thế đồng hình với:
As, Bi, Sn, Se, Te, S, Cu, Pb, Hg. Các cặp thay thế đồng hình có thể là
[262]: Sb
3+
- Bi
3+
, Sb
3+
- As
3+
, Sb
5+
- As
5+
, Sb
3+
- Bi
5+
, Sb
5+
- Bi
3+
,
Sb
5+
- As
3+
, Sb
3+

- As
5+
, Sb
3+
- Te
4+
, Sb
5+
- Te
6+
, Sb
3+
- Pb
4+
Các
thông số cơ bản về các tính chất vật lý và hóa học của antimon được
trình bày trong bảng 1.1.
1.2.1. Tính chất địa hóa của antimon
Antimon là một nguyên tố mang tính chalcofil (tính ưa đồng) đặc trưng
và tham gia vào một loạt các hợp chất dạng sulfur, selenur, telur, arsenur
và các sulfo muối với Bi, Ag, Cu, Pb, Au, Fe, Zn Đặc biệt, trong một
số trường hợp riêng biệt (điều kiện hóa - lý, dạng tập trung hay phân
tán), antimon có khả năng thể hiện các tính chất địa hóa khác: lithofil,
siderofil, trung tính (tự sinh) Ở dạng tự do, antimon có dạng tinh thể
màu trắng bạc. Trong các hợp chất tự nhiên antimon thường có hóa trị
+3 và +5. Tính chất chalcofil là tính chất địa hóa quan trọng nhất trong
các tính chất địa hóa của antimon. Các mỏ lớn về quy mô và trữ lượng
đều là các mỏ chứa các khoáng vật chính là các khoáng vật dạng sulfur
(antimonit, livingstonit, berthierit ). Các khoáng vật sulfur chứa
antimon cũng rất phổ biến.

Các nhà nghiên cứu đưa ra nhiều số liệu phong phú về hàm
lượng của antimon trong các thành tạo khác nhau của tự nhiên [129,
132, 138, 163,173, 198, 356, 366, 368, 371, 372, 384, 386]:
# Hàm lượng antimon trong vũ trụ: 1,7 nguyên tử trên 10
6
số nguyên
tử Si (V. M. Goldschmidt, S. Brown - 1937); 0,2 (H. E. Suess, H.
Urey - 1956, Coles - 1969); 0,227 (A. Cameron - 1959) 0,381 (A.
Cameron - 1965), 0,352 (Anders, Ebihara 1982).
# Hàm lượng antimon trong mặt trời: 0,2 nguyên tử trên 10
6
số
nguyên tử Si (Col
es -1969), 2,8 (L. H. Aller - 1961), 0,22 (J. E.
Ross, L. H. Aller). 0,309 (Anders, N. Grevess - 1989)
# Hàm lượng của antimon trong vỏ trái đất (vỏ thạch quyển) (trị số
Clark) như sau: 5.10
-5
% (A. E. Fersman - 1933, 1936, 1939, A. G.
Betekhtin - 1932, 1951, A. P. Vinogradov - 1962, Rankama, Sahama -
1950);1. 10
-5
% (B. Mason - 1956, S. R. Taylor - !964) 2.10
-5
% (B.
Mason -1961, 1966, Beus - 1975, Taylor - 1985, 1988), 0,31.10
-4
%
(Wedepohl. - 1995); 0,32 (V. I. Popov - 1963) (xem thêm bảng 1.2.).

Bảng 1.1: Các tính chất của antimon và các nguyên tố gần gũi

Sb As Bi Sn Te Se Pb Cu Ag Au Hg S
Số thứ tự (Z)
Khối lượng nguyên tử (
0
A)
Thể tích ngyên tử, (
0
A
3
)


Tỉ trọng riêng (g/cm
3
)
Nhiệt độ nóng chảy (
0
C)
Nhiệt độ sôi (
0
C)
Bán kính nguyên tử, (
0
A)
Thế năng ion hóa I

1

Độ ái điện
Bán kính orbital,
0
A
Entropi
Độ âm điện (Pauling, 1964)
Số đồng vị bền vững
Bán kính ion,
0
A
51
121.75

17.473

6.694
630,5
0

1440
1,61

8,64
1279
1,45
5,399
1,82

2
5
+
:0,62
3
+
:0,69
5
-
:2,08
33
74.92

13.579

5,778
814
0


610
1,48

9,81
1438
1,15
6,073
2,20

1

5
+
:0,47
3
+
:0,69
3
-
:1,91
83
206.98

25.242

9,817
271

1470
1,82

7,287
1284
1,60
5,013
2,02

1
5
+
:0,74

3
+
:1,20
3
-
:2,13
50
118.69

16.522

5,769
231,9

2270
1,58

7,332
936
1,45
3,406
1,72

10
4
+
:0,67
2
+
:0,93

52
127.60

10.771

6,272
452

1390
1,37

9,01
1705
1,40
5,781
2,10

8
6
+
:0,56
4
+
:0,89
2
-
:2,22
34
78.96

6,709

4,808
217

680
1,60

9,75
1911
1,15
2,653
2,48

6
6
+
:0,35
4
+
:0,69
2
-
:1.93
82
207.19

22.449

11,340

327,5

1744
1,75

7,415
1013
1,80
1,928
1,90

4
2
+
:1,26
4
+
:0,84
29
63.54

8.785

8.933
1083

2595
1,28

7,724

177
-
2,299
1,80

2
1
+
:0,96
2
+
:0,72
47
107.87

12.770

10,499
960,5

2215
1,44

7,574
174
1,60
2,186
1,90

2

1
+
:1,13
2
+
:0,89
79
107.87

12.770

10,499
960,5

2215
1,44

7,574
174
1,60
2,186
1,90

2
1
+
:1,37
3
+
:0,85

80
200.59

17.157

14.393
-38,9

357
1,60

10,434
431
1,50
2,342
4,00

7
2
+
:1,12
3
+
:0,85
16
32,064

4.712

2,085

112,8

444,6
1,04

10,357
1022
1,00
0,860
2,44

4
6
+
:0,30
4
+
:0,37
2
-
:1,86

Thành lập theo các số liệu của "Sổ tay địa hóa" (1977, 1980) và Yu. G. Scherbakov (1995, 1996) [319, 320].
Chương I. Tổng quan về antimon quặng hoá atimon 3
Nguyễn Văn Bình

4
Hàm lượng antimon trong các loại đá trên trái đất được đưa ra ở
bảng 1.2.
# Hàm lượng antimon trong thiên thạch: 9,8.10

-5
% (S. T. Bađalov
- 1982), xem thêm bảng 1.2.
# Hàm lượng antimon trong lớp Manti của trái đất: 1,28.10
-1

nguyên tử trên 10
6
số nguyên tử Si (A. P. Vinogradov, 1970).
# Hàm lượng antimon trong nước đại dương: 5.10
-8
% (A. P.
Vinograddov - 1967, Yu. T. Chuburkov, I. A. Zotov).
# Hàm lượng antimon trong sinh quyển - 1,25 nguyên tử trên 10
6

số nguyên tử Si (A. A. Yaroshevsky).
# Hàm lượng antimon trong đất: 5.10
-4
% (L. N. Ovchinikov, 1990);
trong bauxit: 2. 10
-4
%; trong photsphorit: 1,2. 10
-4
%, trong trầm
tích đại dương hiện đại: 2.10
-4
% (G. N. Baturin, 1988).

1.2.2. Các khoáng vật của antimon và khả năng tạo khoáng của

antimon
Trong tự nhiên nguyên tố antimon có thể kết hợp với 44 nguyên
tố hóa học khác tạo nên hơn 400 khoáng vật. Số lượng các
khoáng vật
có chứa antimon tăng dần theo các năm phát hiện như
sau [130]: 1966: 72 (A. C. Povarenykh, [289]), 1969: 78 (A. C.
Povarenykh, [290]), 1971: 78 (N. I. Safronov, [309]), 1977: 123
([130]), 1981: 133 (G. A. Ilinsky, [205]), 1982: 142 (G. Strubel,
Z. Tsimmer), 1989: 151 (V. V. Ivanov, O. E. Yushko –
Zakharova, [210]), 1990: 364 (V. P. Fedorchuk, E. F. Mintser,
[184]), 2005: 401 (A. A. Yaroshevsky, [385]). Antimon có trị số
clark nhỏ (5.10
-5%
), song lại tạo ra một số lượng lớn các khoáng
vật (hơn 400). Các nguyên tố cộng sinh với antimon (các nguyên
tố cùng tham gia với nguyên tố antimon trong thành phần và cấu
trúc khoáng vật tự nhiên) được thống kê trong bảng 1.3. Theo số
lượng các nguyên tố cộng sinh của antimon ta có dãy sau: S
(169), Pb (137), Cu (120), As (112), Ag (94), O (86), Fe (84), Bi
(55), Sn (53), Tl (42), H (42), Hg (39), Pd (35), Ni (32), Ca (29),
Te (22), Cl 921), Mn (19), Co (14), Ti (14), Si (14), Al (14), Mg
(13), Pt (12), Au (11), V (11), Ta (11), B (6), Be (5), Nb (5), K
(4), F (4), Ir (4), Cs (3), Ru (2), Rh (2), Br (2), Ge (2)

Bảng 1.2: Hàm lượng antimon trong các loại đá trên trái đất (g/t, ppm)

Clark
Đá
siêu
basic

Đ
á basic:
basalt
Đá trung
tính:
andesit
Đá axit:
granit,
granitoid
Đá
syenit
Đá
trầm
tích
Đá
carbonat
Đá sét,
đá phiến
sét
Đá cát,
cát kết
Thiên
thạch
K.K Turekran,
K.H. Wedepohl,
1961
- 0,1 0,2 - 0,2 0,n - 0,2 1,4 0,0n
A.P. Vinogradov,
1962

0,5 0,1 0,1 0,2 0,26 2 2 0,1
S.R. Taylor,
1964, 1968.

0,1 0,1 0,1 0.22 0,2 -
A.A. Beus,
Grigorian, 1975
0,2 0,1 0,2 0,2 0,2 - - O,2 1,5 0,0n
A.N. Ovchinikov,
1990

0,3 0,2 0,34 0,21 0,2 0,22 0,23 1,5 0,0n
Yu.G.
Scherbakov,
1995
1,1 0,1 0,2 0,4 0,6 1,0

- 0,2 1,4 0,1
N.A. Grigoriev,
2003

0,12 0,5 0,34 - 0,2 0,22 1,2 2,5 1 2,6
Chương I. Tổng quan về atimon quặng hoá atimon 5


Bảng 1.3: Các nguyên tố hóa học cộng sinh cùng antimon

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Chu kỳ
Ia IIa IIIb IVb Vb VIb VIIb VIIIb VIIIb VIIIb Ib IIb IIIa IVa Va VIa VIIa VIIIa
1 H

42
He
2 Li
1
Be
5
B
6
C N O
86
Fe
4
Ne
3 Na
15
M
g
13

Al
14
Si
14
P S
169
C
21
Ar
4 K
4

Ca
29
Sc Ti
14
V
14
Cr Mn
19
Fe
84
Co
14
Ni
32
Cu
120
Zn
17
Ga Ge
2
As
11
2
Se
12
Br
2
Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb
5

Mo Tc Ru
2
Rh
2
Pd
35
Ag
94
Cd
1
In Sn
53
Sb Te
22
I Xe
6 Cs
3
Ba T
R
Hg Ta
11
W Re Os Ir
4
Pt
12
Au
11
Hg
39
Ti

22
Pb
137
Bi
55
Po Ac Rn

6 Nguyễn Văn Bình
Số trong mỗi ô là số lượng khoáng vật của nguyên tố hóa học trong ô đó tham gia cùng với
antimon trong các khoáng vật tự nhiên. Thành lập theo các tài liệu [130, 184, 187, 321] đến năm 1999.
Chương I. Tổng quan về antimon quặng hoá antimon

7


Các khoáng vật quan trọng của antimon là: Antimonit - Sb
2
S
3

(71,6% Sb), Berthierit - FeSb
2
S
4
(57,0% Sb), Livingstonit -
HgSb
4
S
8
(51,6% Sb), Jamesonit Pb

4
FeSb
6
S
14
(35,4% Sb), Nadorit -
PbSbO
2
Cl (31% Sb), Gudmundit - FeSbS (57,8% Sb), Chancostibit
- CuSbS
3
(51,3% Sb), Tetrahedrit - Cu
12
Sb
14
S
13
(29,2% Sb),
Bournonit - CuPbSbS
3
(42,5% Sb), Boulangerit - Pb
5
Sb
4
S
11
(25,7%
Sb), Valentinit - Sb
2
O

3
thoi (83,5% Sb), Senarmontit - Sb
2
O
3

(83,5% Sb), Kermesit - Sb
2
S
2
O

(75,3% Sb), Cervantit - Sb
2
O
4

(79,2% Sb), Stibiconit - CaSb
2
O
6
OH (76,4% Sb).
1.3. Phân loại quặng hóa antimon
Quặng hóa antimon chủ yếu có nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt độ trung
bình - thấp và thường được thành tạo vào giai đoạn muộn của quá
trình thành tạo vỏ lục địa, trong giai đoạn tạo núi và trong các quá
trình hoạt hóa magma - kiến tạo. Các mỏ antimon thường phân bố
bên trong các mảng, trong các đời rìa nội lục, trong các cấu trúc
vòm nâng, các đai núi lửa và trong đới ảnh hưởng của đứt gãy sâu.
Các mỏ antimon phân bố chủ yếu ở ba đai sinh khoáng lớn: Địa

Trung Hải (Maroc, Algieria, Tây Ban Nha, Pháp, Balkan, Thổ Nhĩ
Kỳ, Italia, Kavkaz ), Thái Bình Dương (Nam Trung Quốc, Việt
Nam, Philippin, Thái Lan, Bolivia, Peru, Mỹ, Mêhicô, Canađa, LB
Nga: Chukotka, Verkhoyan - Kolyma ) và Trung Á (Thiên Sơn,
Altai - Sayan). Ngoài ra, các mỏ antimon còn có mặt ở Nam Phi,
Australia
Antimon kim loại được lấy từ quặng antimon đơn kim hoặc
quặng phức hợp: antimon - thủy ngân, antimon - vàng, antimon
- thủy ngân - wolfram và tận thu từ quặng chì - kẽm, thiếc,
vonfram, đồng. Quặng antimon có các dạng: quặng sulfur,
quặng oxit và quặng sulfur - oxit. Quá trình hình thành và phát
triển quặng hóa antimon là một quá trình phức tạp, đa nguồn
gốc, đa kỳ bao gồm nhiều vấn đề cần giải quyết: nguồn vật chất,
các nguồn năng lượng, các tác nhân vận chuyển, môi trường
lắng đọng (tích tụ quặng hóa). Quặng hóa antimon được thành
tạo từ Tiền Cambri đến Kainozoi, song các mỏ có trữ lượng lớn
thường tập trung trong Mesozoi và Kainozoi.
Nguyễn Văn Bình

8
Quặng hóa antimon được phân loại theo các nguyên tắc: nguồn
gốc thành tạo, kim loại chủ đạo (phục vụ mục tiêu công nghệ) thành
hệ quặng, hình thái thân quặng, địa chất - công nghiệp (kết hợp các
chỉ tiêu: thành hệ quặng, nguồn gốc - cấu trúc địa chất chứa quặng
và giá trị công nghệ).
1. Theo kim loại chủ đạo (V. E. Poyarkov - 1955 [287], P. D.
Yakovlev - 1986 [380], V. P. Fedorchuk -1990 [284]). Theo nguyên
tắc này quặng hóa antimon được phân thành các kiểu sau:
a) Đơn kim: Sb (dạng antimonit, oxit và antimon tự sinh)
Khoáng vật quặng chủ yếu là antimonit, ngoài ra còn có

berthierit, kermesit, gudmundit … Hiện nay chỉ có một mỏ duy nhất
chứa antimon tự sinh đến 80 - 90% - mỏ Seinajoki ở Phần Lan.
b) Song kim:
Hg - Sb (cinnabar - antimonit, livingstonit, khoáng hóa Sb - Hg khá
phổ biến trong các mạch nhiệt dịch liên quan với núi lửa hiện đại)
Sb - Au (thạch anh - antimonit).
Sb - W (ferberit, scheelit - antimonit).
Sb - Pb (
jamesonit, boulangerit ).
Sb - Ni (
antimonit, bravoit, gudmundit).
Sb - Ag (
antimonit, argentit ).
Sb - Sn (
antimonit )
c) Phức hợp.
Quặng hóa được mô tả theo các tổ hợp: Hg - Sb - Ag; Sb - As -
Au; Hg - Sb - W; Sb - Au - Ag; Sb - As - Tl; Hg - Sb - Au; Hg - Sb
- nhóm platin; Hg - Sb - Sn, Hg - Sb - Pb - Zn, Hg - Sb - Se - As,
Sb- Au - As - W, Au - As - Sb - Tl, Au - Sb - Hg - As - Tl, Au - Te
- Bi - Sb - Hg