PowerPoint Presentation Luận văn Thạc sĩ

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành Khoáng Sản

Đề tài: “ ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HÓA CHÌ- KẼM KHU PHIA
KHAO – ĐÈO AN VÙNG CHỢ ĐỒN, BẮC KẠN”

Học viên: Phạm Văn Nam
Lớp
: Địa chất Khoán sản Thăm dò- K28
CBHD : PGS.TS. Trần Bỉnh Chư


MỤC TIÊU

Nghiên cứu đặc điểm quặng hóa Pb-Zn khu Phia Khao – Đèo An
vùng Chợ Đồn, Bắc Kạn tạo cơ sở khoa học trong công tác tìm kiếm,
thăm dò quặng ẩn dưới sâu và hai ven rìa.
NHIỆM VỤ

Phân tích, tổng hợp các nguồn tài liệu về địa chất cấu trúc và
khoáng sản có liên quan đến quặng hóa chì – kẽm.
Xử lý các tài liệu nhằm làm sáng tỏ điều kiện thành tạo, thành phần
vật chất của Pb - Zn.
Làm rõ các đặc điểm khoáng hóa Pb - Zn bao gồm: Nguồn gốc, bối
cảnh địa chất tạo quặng, thành phần vật chất, tổ hợp cộng sinh khoáng
vật, hình thái, cấu trúc thân khoáng ở khu vực nghiên cứu
Làm rõ các yếu tố địa chất khống chế quặng hóa Pb – Zn.
Xác lập cơ sở khoa học cho công tác tìm kiếm, thăm dò quặng
dưới sâu.
Dự báo tiềm năng phát hiện đánh giá triển vọng quặng hóa Pb-Zn
dưới sâu.

NỘI DUNG LUẬN VĂN

Đặc điểm cấu trúc địa chất vùng

Cơ sở lí luận và phương pháp nghiên cứu

Đặc điểm địa chất quặng hóa Pb- Zn khu Phia Khao – Đèo An

Các yếu tố khống chế quặng, tiền đề, dấu hiệu tìm kiếm Pb- Zn


CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÙNG
• Đặc điểm địa lý:
•

Khu vực nghiên cứu nằm cách thị
trấn Bằng Lũng thuộc huyện Chợ
Đồn, tỉnh Bắc Kạn 35km về phía
Bắc - Tây bắc, thuộc địa phận các
xã Phia Khao, xã Bản Thi, huyện
Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn. Diện tích
khu vực nghiên cứu 21km2

• Điều kiện tự nhiên:
•

Địa hình đồi núi phân cắt khá
mạnh. Trong vùng có suối Bản Thi

chảy qua.

• Kinh tế nhân văn:
•

Khu vực có các cơ sở hạ tầng
tương đối thuận lợi cho công tác
thăm dò, khai thác, vận chuyển và
chế biến quặng.


Địa tầng:
Khu vực nghiên cứu có mặt các
thành tạo của hệ tầng Khao Lộc
và các trầm tích Devon hạ

D1-2kl1

D1-2kl2
D11

• Kiến tạo:
Đứt gãy
- Hệ thống đứt gãy ĐB – TN
- Hệ thống đứt gãy á kinh tuyến
- Hệ thống đứt gãy TB – ĐN
Uốn nếp
- Nếp lồi Phia Khao có trục
phương đông bắc – tây nam

D14

D12


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đặc điểm địa hóa nguyên tố Pb- Zn
STT

Chu kì

KLNT

T0 sôi

T0nc

Đá

Đá

Đá

Đá

Trung

Hệ số

siêu

mafic

trung

axit

bình

tập

mafic

tính

trung

Pb

82

IVA

207,2

1749

327,46

1.10-6

8,1.10-2

1,5.10-3

1.10-3

1,6.10-3

2000

Zn

30

IIB

65,39

906

419,58

3.10-3

1,3.10-2

7,2.10-3

6.10-3

8,3.10-3

500

Pb và Zn là các nguyên tố chalcofil, ưa lưu huỳnh nên tập trung chủ
yếu trong mạch nhiệt dịch, đặc biệt là trong mạch nhiệt dịch nhiệt độ
trung bình
Chì , kẽm có hóa trị 2 nên dễ thay thế đồng hình cho sắt, cadimi,
mangan nên thường tạo quặng tổng hợp có chì, kẽm, vàng, đồng, sắt…


2.2. Phân loại quặng hóa chì, kẽm trên thế giới và Việt Nam
Việt Nam

Thế giới
1) Nhóm mỏ skarn
2) Nhóm mỏ nhiệt dịch pluton
3) Nhóm mỏ nhiệt dịch núi lửa
4) Nhóm mỏ conchedan
5) Nhóm mỏ kiểu giả tầng
6) Nhóm mỏ biến chất

Chủ yếu theo thành hệ quặng như phân loại của
Thái Quý Lâm, Vũ Ngọc Hải (1991) đã phân chia
4 kiểu thành hệ quặng sau:
- Sphalerit- galenit- chalcopyrit (mỏ Na Sơn).
- Sphalerit- galenit- pyrit (mỏ Chợ Điền, Chợ Đồn)
- Sphalerit- galenit ( mỏ các mỏ vùng Trảng Đà).
- Smitsonit- calamin- serusit là thành hệ quặng

trong đới oxy hóa.

2.3 Các phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp tổng hợp các tài liệu
- Phương pháp nghiên cứu ngoài trời
- Phương pháp nghiên cứu trong phòng


CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HÓA CHÌ - KẼM
KHU PHIA KHAO - ĐÈO AN
3.1. Đặc điểm hình thái và cấu trúc thân quặng
3.1.1. Hình thái thân quặng:
Hình thái thân quặng phổ biến gồm: Dạng mạch, mạch lấp đầy khe
nứt, thấu kính, ổ, dạng bướu, dạng tấm …

• 3.1.2. Đặc điểm phân bố các thân quặng chì- kẽm.
- Đới khoáng hóa chì - kẽm Khu Phia Khao – Đèo An kéo dài không liên
tục theo phương đông bắc – tây nam với chiều dài khoảng 2,5km, rộng từ
200 - 500m.
- Thân quặng chủ yếu nằm trong tập 1 và tập 2 hệ tầng Khao Lộc (D1-2kl).
- Các thân quặng có chiều dài, chiều sâu, chiều dày và hàm lượng tương
đối ổn định.



CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HÓA CHÌ - KẼM
KHU PHIA KHAO - ĐÈO AN
3.2 Đặc điểm thành phần vật chất quặng chì- kẽm
3.2.1. Đặc điểm thành phần khoáng vật

STT

Số Hiệu

1

Thành Phần (%) Khoáng vật
Sph

Py

Ga

Pyro Chal

LG 179

13

10

Ít

2

LG 147

60

10

3

LG 6030

2

50

Ít

4

LG 179/2

15

5

5

LG 146

40

6

LG 178

7

LG 171

8

LG 6151/1

9

LG 6011

10

LG 153/1

11

LG 176/1

3

16

1

12

LG 6024

60

25

2

Ít

Ít

13

LG 151

15

35

Ít

Ít

Ít

14

LG 6025/1

15

25

5

Ít

Ít

15

LG 179/1

15

35

Ít

Ít

Ít

Ars

Li Smit Ang

Mag Đồng xám Phi quặng

Ít

Ít

Ít

76

Ít

Ít

5

25

1

1

10

2

0,5

Ít

30

Ít

Ít

3

25

36

35

Ít

Ít

Ít

Ít

28

65

7

2

Ít

1

Ít

Ít

29

77

Ít

V.hạt
40

Ít

25
100

Ít

R.ít

1

V.hạt

3

30
Ít

R.ít

Ít

97
80
12

30
Ít

20
Ít

55

10

40


Các khoáng vật quặng nguyên sinh
Pyrit (FeS2)

Là khoáng vật phổ biến trong tập mẫu với hàm lượng trung bình
khoảng 19% gặp dưới dạng hạt nhỏ, mảnh nhỏ xâm tán trên nền
phi quặng
Pyrit chia làm 2 thế hệ:
- Pyrit I: tinh thể lớn, hạt tự hình, kích thước hạt dao động từ 0,1 - 0,5mm,
xâm tán trên nền phi quặng
- Pyrit II thường có kích thước nhỏ hơn pyrit I, dao động trong khoảng

0,01-0,1mm. Kiến trúc hạt nửa tự hình, tha hình, xâm tán trên nền galenit
I và sphalerit II


Sphalerit (ZnS)

Là khoáng vật rất phổ biến, chiếm khoảng 31% tổng số các khoáng vật
sulfur. Sphalerit có 2 thế hệ:
Sphalerit I kích thước hạt khoảng từ 0,1 – 2mm, kiến trúc hạt nửa tự hình
và tha hình.
Sphalerit II có kích thước nhỏ hơn 0,1mm phân bố trong pyrit II, galenit I,
và arsenopyrit. Sphalerit trao đổi thay thế pyrit , galenit tạo nên tổ hợp
cộng sinh khoáng vật có giá trị công nghiệp


Galenit (PbS)

Là khoáng vật phổ biến trong tập mẫu, gặp dưới dạng hạt nhỏ, mảnh nhỏ xen
lẫn trong các mảnh phi quặng. Galenit phân tán và không đồng đều trong từng
mẫu
Galenit I hàm lượng trung bình đạt 3%, thường đi cùng pyrit II, sphalerit II và
chalcopyrit . Kích thước hạt dao động từ 0,01 – 2mm (phổ biến 0,1-1mm). Bề
mặt các tinh thể galenit I gặp nhiều vết vỡ, vết xước tam giác.


Arsenopyrit (FeAsS)
Arsenopyrit Trong bộ mẫu
với hàm lượng khoảng 1%.
được thành tạo trong giai
đoạn đầu của thời kỳ nhiệt

dịch. Kiến trúc tự hình, nửa
tự hình xâm tán trên nền
phi quặng. Tinh thể thường
đẳng thước, dạng hình
thoi...

Pyrotin (Fex-1S)
Pyrotin Là khoáng vật không
thường xuyên xuất hiện trong
quặng, phần lớn là ít, đôi khi đạt
đến 2%. trong mẫu có màu trắng
hồng khá đặc trưng, kích thước
nhỏ từ 0,02-0,07mm. Pyrotin có
dạng hạt tha hình, xen lẫn với
tập hợp sphalerit và pyrit hạt
nhỏ


Chalcopyrit (CuFeS2)

Trong bộ mẫu gặp chalcopyrit với hàm lượng <1%. Chalcopyrit tồn tại ở
dạng hạt tha hình với kích thước hạt dao động từ 0,01-0,5mm, chúng phân
bố xâm tán rải rác trong đá hoặc xâm tán theo các vi khe nứt của đá


Các khoáng vật thứ sinh
Goethit (HFeO2 )

Là khoáng vật khá phổ biến, tồn tại
ở dạng keo gặm mòn hoặc thay thế

giả hình cho các hạt pyrit.

Geothit thành tạo ở đới oxi hóa mỏ sulfur
chì, kẽm ở nhiệt độ và áp suất bình
thường bằng con đường thủy phân các
muối từ nguồn là các khoáng vật oxit như
pyrit, chalcopyrit.

Anglezit (PbSO4), serucit (PbCO3)
Anglezit và serucit là sản phẩm oxi hoá yếu của galenit và
chúng tồn tại dưới dạng ẩn tinh tạo riềm mỏng bao quanh
phần rìa ngoài galenit. Các riềm anglerit có kiến trúc gặm
mòn đặc trưng.


Các khoáng vật phi quặng
- Calcit (CaCO3)và dolomit (Mg,Ca)[CO3]2 : Chiếm tỷ lệ chủ yếu trong
mẫu, màu trắng sữa hoặc trong suốt, dạng tinh thể có mặt thoi điển
hình.
- Thạch anh (SiO2): dưới 2 nicol quan sát thấy tinh thể tắt sáng, có
màu trắng, trắng sữa, tạo tinh đám, tinh hốc.
- Barit (BaSO4): thường gặp dưới dạng tập hợp hạt đẳng thước, các
tinh đám. Barit thường không màu hoặc trắng tinh khiết.


3. 2. Đặc điểm thành phần hóa học quặng chì - kẽm
khu Phia Khao – Đèo An

Hàm lượng Pb trong thân quặng dao động từ 0,18 – 64,1%
trung bình là 7,4%

Hàm lượng Zn trong thân quặng dao động từ 2,28 – 43,61%
trung bình là 18,6%
Hàm lượng tổng chì-kẽm: Pb+Zn dao động từ 12 – 66%, trung
bình 25%
Khoáng sản đi kèm là Ag, Au, Cd, As, Bi, Ba, Te, Cu…Trong đó:
Các nguyên tố có ích: Ag, Au, Cd.
Các nguyên tố có hại trong quặng chì, kẽm là As, Cu có hàm lượng
thấp.


3.3. Đặc điểm cấu tạo và kiến trúc quặng
Cấu tạo quặng

Cấu tạo
xâm tán

Cấu tạo
gân mạch

Cấu tạo dải

Cấu tạo đốm,
dăm kết

Kiến trúc quặng

Hạt tự hình

Hạt nửa tự
hình

Hạt tha
hình

Thay thế
gặm mòn

Tàn dư


3.4 Thời kì và giai đoạn tạo khoáng
Thời kỳ nội sinh:
Giai đoạn sớm:
Đây là giai đoạn mở đầu tạo khoáng nhiệt dịch trong khu mỏ được đặc trưng
bởi THCSKV đặc trưng là thạch anh - dolomit – arsenopyrit - pyrit - sphalerit
I và tổ hợp nguyên tố đặc trưng: Fe, Zn, As; biến đổi nhiệt dịch đặc trưng:
Thạch anh hóa, sericit hóa, chlorit hóa, dolomit hoá
Giai đoạn giữa:
Được đặc trưng bởi THCSKV là pyrit II - sphalerit II – galenit I - calcit và tổ
hợp nguyên tố đặc trưng: Fe, Zn, Pb, As, Cu, Ag; biến đổi nhiệt dịch đặc
trưng: dolomit hoá, calcit hóa.
Đây là giai đoạn tạo quặng chính, khoáng vật quặng có kích thước hạt lớn,
tấm lớn tha hình. Giai đoạn này phát triển chủ yếu các mỏ ở vòm nếp lồi Phia
Khao
Giai đoạn muộn:
Trong khu mỏ được đặc trưng bởi THCSKV đặc trưng là galenit II - calcit –
barit và tổ hợp nguyên tố đặc trưng: Fe, Zn, Pb, biến đổi nhiệt dịch đặc trưng:
calcit hóa.

Đặc điểm các quá trình biến đổi nhiệt dịch đá vây quanh

- Dolomit hóa
- Cancit hóa
- Thạch anh hóa
- Sericit hóa


Bảng thứ tự sinh thành và THCSKV quặng chì - kẽm khu Phia Khao – Đèo An


Nguồn gốc quặng hóa
- Thân quặng có dạng mạch, mạng mạch lấp đầy khe nứt; ranh giới giữa thân
quặng và đá vây quanh gồ ghề, dạng răng cưa, trong thân quặng có các tàn dư
của đá vây quanh (do sự trao đổi thay thế chưa hoàn toàn), các biến đổi nhiệt
dịch mạnh mẽ, quặng hóa phát triển có tính giai đoạn, quặng hóa giai đoạn sau
xuyên cắt giai đoạn trước. Đây là các dấu hiệu cho thấy quặng hóa Pb-Zn có
nguồn gốc nhiệt dịch.
- Các mỏ và điểm quặng chì – kẽm kéo dài thành một đới phân bố ở phía
Tây khối granitoid Tam Tao, thuộc phức hệ Phia Bioc. Những đặc điểm địa
hóa của loại granitoid này cho thấy mối liên quan của quặng hóa Pb-Zn với
chúng. Các kết quả phân tích đồng vị Pb trong galenit của các mỏ và điểm
quặng Pb - Zn tại vùng Chợ Đồn-Chợ Điền cũng cho kết quả 215-270 triệu
năm, tương ứng P2 - T1
Đặc điểm cấu tạo, kiến trúc quặng, kết quả phân tích bao thể đã chứng
minh quặng Pb-Zn khu Phia Khao – Đèo An có nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt
độ từ trung bình đến thấp.


CHƯƠNG 4:CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ QUẶNG HÓA, TIÊN ĐỀ DẤU

HIỆU TÌM KIẾM CHÌ - KẼM KHU PHIA KHAO – ĐÈO AN
How?
4.1. Yếu tố địa chất khống chế quặng
-Yếu tố thạch học- địa tầng
- Yếu tố magma
-Yếu tố cấu trúc - kiến tạo

4.2. Tiền đề tìm kiếm
-Tiền đề thạch địa tầng
- Tiền đề magma
- Tiền đề cấu trúc - kiến tạo

4.3. Dấu hiệu tìm kiếm
- Dấu hiệu trực tiếp
- Dấu hiệu dán tiếp
-Độ sâu bóc mòn thân quặng


KẾT LUẬN
1. Các thành tạo thạch địa tầng gồm đá vôi phân lớp mỏng đến vừa xen đá phiến
vôi – sericit, phiến sét vôi (vai trò môi trường chứa thuận lợi), xen đá phiến sét –
sericit, phiến thạch anh - sericit (vai trò tầng chắn thuận lợi) là điều kiện thuận lợi
nhất cho thành tạo quặng hóa chì – kẽm, các thành tạo này có mặt nhiều nhất ở hệ
tầng Khao Lộc, ít hơn ở trong các trầm tích Devon hạ
2. Hệ thống đứt gãy phương đông bắc – tây nam vừa đóng vai trò là kênh dẫn và
khống chế quặng, vừa là nơi tạo ra các đới cà nát phá hủy, các khe nứt, nếp oằn nhỏ
là nơi chứa quặng thuận lợi.
3. Quặng hoá chì-kẽm khu Phia Khao – Đèo An phân bố chủ yếu tại trung tâm
nếp lồi và một phần bên rìa cánh phía đông và đông nam của nếp lồi Phia Khao,
thuộc phần rìa phía Đông của đới sinh khoáng Lô - Gâm, miền kiến tạo Đông Bắc,

quặng hóa ở dạng thay thế các mảnh dăm của đá thuộc đới dập vỡ sinh kèm đứt gãy,
một phần lấp đầy trong các vi khe nứt, vi lỗ hổng, đôi khi theo mặt phân lớp của đá.
Hình thái thân quặng chủ yếu có dạng mạch, chuỗi mạch, thấu kính, giả tầng
4. Cấu tạo quặng chủ yếu dạng xâm tán, ổ, dải, mạch, chuỗi mạch ... Kiến trúc
hạt tự hình, nửa tự hình, tha hình, gặm mòn.