Đặc điểm quặng hóa chì kẽm khu ba bồ chợ đồn, bắc cạn

0
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ - ðỊA CHẤT

TRẦN VĂN Q

ðẶC ðIỂM QUẶNG HỐ CHÌ - KẼM
KHU BA BỒ - CHỢ ðỒN, BẮC KẠN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI – 2014


1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ - ðỊA CHẤT

TRẦN VĂN Q

ðẶC ðIỂM QUẶNG HỐ CHÌ - KẼM
KHU BA BỒ - CHỢ ðỒN, BẮC KẠN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Ngành: KỸ THUẬT ðỊA CHẤT
Mã số: 60520501

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. ðào Thái Bắc

HÀ NỘI – 2014


2
LỜI CAM ðOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi; các số liệu, kết
quả trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai cơng bố trong bất kỳ cơng
trình nào.

Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2014
Tác giả

Trần Văn Quý


3
MỤC LỤC
Danh mục

Trang

TRANG LĨT BÌA

1

LỜI CAM ðOAN

2

MỤC LỤC

3

DANH MỤC CÁC BẢNG

5

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

6

DANH MỤC CÁC ẢNH

7

MỞ ðẦU

9

Chương 1. ðẶC ðIỂM CẤU TRÚC ðỊA CHẤT VÙNG

14

1.1. Vị trí khu nghiên cứu trong bình đồ cấu trúc khu vực

14

1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất và khống sản

19

1.3. Khái qt về ñịa tầng

21

1.4. Khái quát về hoạt ñộng magma xâm nhập

23

1.5. Khái quát về ñặc ñiểm cấu trúc, kiến tạo

25

1.6. Khoáng sản vùng Chợ ðồn

27

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

29

2.1. ðặc điểm địa hố, khống vật học của chì và kẽm

29

2.2. Các khái niệm cơ bản ñược sử dụng trong luận văn

31

2.3. Phân loại các kiểu mỏ địa chất cơng nghiệp của chì và kẽm trên
thế giới và Việt Nam
2.4. Các phương pháp nghiên cứu
Chương 3. ðẶC ðIỂM ðỊA CHẤT CÁC THÂN QUẶNG CHÌ - KẼM KHU BA BỒ

32
40
42

3.1. ðặc ñiểm phân bố các thân quặng chì-kẽm

42

3.2. ðặc điểm hình thái và cấu trúc các thân quặng chì- kẽm

42

3.3. ðặc điểm biến đổi nhiệt dịch ñá vây quanh cạnh mạch quặng

61

Chương 4. ðẶC ðIỂM QUẶNG HỐ CHÌ - KẼM KHU BA BỒ - CHỢ ðỒN,
BẮC KẠN

68


4
Danh mục

Trang

4.1. ðặc điểm thành phần khống vật quặng

68

4.2. ðặc ñiểm cấu tạo-kiến trúc quặng

79

4.3. ðặc ñiểm thành phần hoá học quặng

80

4.4. Thứ tự sinh thành và tổ hợp cộng sinh khống vật quặng

82

4.5. Các yếu tố địa chất khống chế quặng hố chì-kẽm

88

4.6. Một số ý kiến về nguồn gốc và điều kiện thành tạo quặng chì-kẽm

92

4.7. Tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm quặng chì-kẽm

93

4.8. Quy luật phân bố quặng chì-kẽm khu Ba Bồ

96

KẾT LUẬN

98

TÀI LIỆU THAM KHẢO

101


5
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số
hiệu
bảng
1.1

3.1

4.1

4.2

Tên ñầu ñề bảng
Thống kê tọa ñộ khu nghiên cứu
Bảng thống kê ñặc ñiểm các thân quặng chì-kẽm khu Ba BồChợ ðồn, Bắc Kạn
Thành phần khống vật trong quặng chì-kẽm khu Ba Bồ-Chợ

ðồn, Bắc Kạn
Bảng thống kê kết quả phân tích mẫu khống tướng quặng chìkẽm khu Ba Bồ-Chợ ðồn, Bắc Kạn

Trang
14

59

68

77

4.3

Thành phần hoá học các thân quặng chì-kẽm theo mẫu cơ bản

81

4.4

Hàm lượng một số nguyên tố trong quặng chì-kẽm khu Ba Bồ

82

Bảng thứ tự sinh thành và tổ hợp cộng sinh khống vật trong
4.5

quặng chì-kẽm khu Ba Bồ-Chợ ðồn, Bắc Kạn

83

4.6

Kết quả phân tích mẫu bao thể nhiệt

88

ðặc điểm phân bố các thân quặng chì-kẽm theo thành phần
4.7

trầm tích

89


6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số hiệu
hình

Tiêu đề hình vẽ

Trang

1.1

Sơ đồ khái qt vị trí địa lý giao thơng vùng nghiên cứu

16

1.2

Sơ đồ kiến tạo vùng ðơng Bắc Việt Nam

18

1.3

Sơ đồ ñịa chất khoáng sản vùng Chợ ðồn – Bắc Kạn

28

3.1

Sơ ñồ phân bố thân quặng chì-kẽm TQ.1

43

3.2

Mặt cắt ñịa chất tuyến 4

45

3.3

Mặt cắt địa chất tuyến 5

46

3.4

Hình thái thân quặng TQ.1 - Hào 6.1

47

3.5

Mặt cắt địa chất tuyến 6

48

3.6

Hình thái thân quặng TQ.1 - Hào 7.2

49

3.7

Mặt cắt ñịa chất tuyến 7

50

3.8

Mặt cắt ñịa chất tuyến 9

51

3.9

Mặt cắt ñịa chất tuyến 10

52

3.10

Sơ đồ phân bố các thân quặng chì-kẽm TQ.3; TQ.4; TQ.5;
TK.6a; TQ.7

53

3.11

Hình thái thân quặng TQ.3 - Hào 13-1

55

3.12

Hình thái thân quặng TQ.4 - Hào 11-2

55

3.13

Mặt cắt ñịa chất tuyến 13

56

7
DANH MỤC CÁC ẢNH
Số hiệu
ảnh

Tiêu đề ảnh

Trang

3.1

Thân quặng chì-kẽm dạng giả tầng trong trầm tích carbonat

58

3.2

Lát mỏng LLK.6-2/2. ðá phiến vơi-sét bị thạch anh hóa.

62

3.3

Lát mỏng LLK.4-2/2. ðá phiến vơi-sét bị thạch anh hóa

63

3.4

Lát mỏng LLK.2-1. ðá phiến vơi-sét bị thạch anh hóa

63

3.5

Lát mỏng LmH.15-1. ðá phiến sét bị thạch anh hóa

64

3.6

Lát mỏng LLK.8-1/1. ðá phiến vơi-sét bị dolomit hóa nhẹ,
thạch anh hóa trung bình

65

3.7

Lát mỏng LLK.5-1/1. ðá phiến vơi-sét bị dolomit hóa, thạch
anh hóa

65

3.8

Lát mỏng LmVL9. ðá phiến vơi-sét bị dolomit hóa

66

3.9

Lát mỏng LLK3-2/3. ðá vơi bị dolomit hóa mạnh, thạch anh
hóa nhẹ

66

3.10

Lát mỏng LLK.4-2/1. ðá phiến sét-bột bị calcit hóa

67

4.1

Mẫu khống tướng KVL 3 galenit (Gal) thay thế, gắn kết
pyrit (Py)

69

4.2

Mẫu khoáng tướng KVL.13 pyrit (Py) bị galenit (Gal) thay
thế

70

4.3

Mẫu khoáng tướng KLK 5-1 galenit (Gal) dạng bao thể nhỏ
tha hình phân bố trong nền hạt pyrit tha hình

71

4.4

Mẫu khống tướng KLK 3-2 galenit (Gal)hạt tha hình xâm
tán cùng sphalerit (Spl)trên nền đá tạo thành 1 THCSKV

71

4.5

Mẫu khống tướng KVL.13 galenit (Gal) tha hình kích thước
khác nhau xâm tán thành đám hạt trong đá
Mẫu khống tướng KVL.13 galenit (Gal) tha hình kích thước
khác nhau xâm tán thành đám hạt trong ñá

72

4.6

73


8
Số hiệu
ảnh
4.7

Tiêu đề ảnh

Trang

Mẫu khống tướng KLK.3-2 hạt sphalerit (Spl) tha hình chứa
tàn dư khống vật của nền đá và bị mạch calcit giai đoạn

73

muộn cắt qua
4.8

4.9

Mẫu khống tướng KLK.2-3 sphalerit (Spl) và pyrit (Py)
xâm tán thành mạch trên nền ñá
Mẫu khoáng tướng KLK.14-1 Tổ hợp cộng sinh galenit (Gal)Sphalerit (Spl) xâm tán trong đá

74

74

Mẫu khống tướng KLK 8-1 galenit (Gal) và chalcopyrit
4.10

(Chp) hạt tha hình thay thế cho pyrit (Py) hạt nửa tự hình, hạt

75

tha hình
4.11

Mẫu khống tướng KVL 3 galenit (Gal) cùng tennantit (Ten)
hạt tha hình xâm tán trong đá tạo thành THCSKV

76

4.12

Bao thể lỏng-khí, Mẫu LK.10-1; Lỗ khoan 10-1_TQ.1

85

4.13

Bao thể lỏng-khí, Mẫu LK.5-1; Lỗ khoan 5-1_TQ.1

85

4.14

Bao thể khí-lỏng; mẫu LK.10-1; Lỗ khoan 10-1_TQ.1

86

4.15

Bao thể khí-lỏng; Mẫu LK.5-1; Lỗ khoan 5-1_TQ.1

86

4.16

Bao thể khí; mẫu LK.10-1; Lỗ khoan 10-1_TQ.1

87

4.17

Bao thể khí; Mẫu LK.5-1; Lỗ khoan 5-1_TQ.1

87

4.18

4.19

Mặt trượt đứt gãy phương TB-ðN nằm ở trụ quặng đóng vai
trị là kênh dẫn các dung dịch nhiệt dịch (Tuyến 13)
Mặt trượt ñứt gãy phương TB-ðN nằm ở trụ quặng đóng vai
trị là kênh dẫn các dung dịch nhiệt dịch (Tuyến 4)

94

95


9
MỞ ðẦU

1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ðỀ TÀI

Khống sản kim loại nói chung và chì-kẽm nói riêng được sử dụng ngày càng
nhiều trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau trên thế giới. Ngày nay trong sự
nghiệp cơng nghiệp hóa hiện đại hóa ở Việt Nam thì nhu cầu về chì-kẽm càng trở
nên cấp thiết.
Bắc Kạn là tỉnh có nhiều khống sản trong đó đặc biệt là khống sản chìkẽm. Cơng tác điều tra địa chất và thăm dị khống sản chì-kẽm trong khu vực đã
được tiến hành liên tục từ ñầu thế kỷ XX tới nay, nhiều mỏ và ñiểm quặng chì-kẽm
ñã ñược phát hiện, nghiên cứu, ñánh giá và thăm dị, trong đó có một số mỏ đã ñược
ñưa vào khai thác. Do ñược khai thác từ rất sớm, cho đến nay nhiều mỏ đã có những
dấu hiệu cạn kiện về tài nguyên và yêu cầu cấp thiết là cần tìm kiếm thăm dị một
cách có hiệu quả ñể phát hiện thêm các mỏ mới, bổ sung và dự trữ nguồn ngun
liệu này cho cơng nghiệp khai khống.
Mặc dù đã có nhiều cơng trình lớn nhỏ khác nhau nghiên cứu về quặng chìkẽm, nhưng các nghiên cứu này thường mang tính tổng quan cho cả khu Việt Bắc
hoặc quy mơ tồn quốc, những nghiên cứu đặc điểm quặng hóa các mỏ chì-kẽm cụ
thể cịn chưa nhiều, đặc biệt ở khu vực Chợ ðồn là khu vực cũng ñược nhận định là
có tiềm năng lớn về quặng chì-kẽm. Việc nghiên cứu các mỏ cụ thể tại khu vực này
là hết sức cần thiết để góp phần đánh giá triển vọng của khu vực một cách tin cậy,
ñịnh hướng cho cơng tác quy hoạch, thăm dị và khai thác.
Xuất phát từ các ñiểm trên, ñề tài luận văn "ðặc ñiểm quặng hố chì - kẽm
khu Ba Bồ - Chợ ðồn, Bắc Kạn" ñáp ứng ñược yêu cầu thực tiễn trên và có ý
nghĩa khoa học làm sáng tỏ đặc điểm quặng hóa khu Ba Bồ, đóng góp bổ sung các
số liệu nghiên cứu về chì-kẽm ở Việt Nam trong giai ñoạn hiện nay.
2. ðỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

2.1. ðối tượng nghiên cứu:
Các thân quặng và quặng chì-kẽm cùng các thành tạo địa chất liên quan đến
quặng hố chì-kẽm.

10
2.2. Phạm vi nghiên cứu của ñề tài:
Phạm vi nghiên cứu chủ yếu là khu Ba Bồ-Chợ ðồn, Bắc Kạn và lân cận
thuộc mỏ chì-kẽm Ba Bồ, diện tích khoảng 1,0 km2.
3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Mục tiêu của luận văn là nhằm làm sáng tỏ ñặc ñiểm cấu trúc ñịa chất, ñặc
ñiểm các thân quặng và thành phần vật chất quặng chì-kẽm, nguồn gốc, điều kiện
thành tạo quặng và các yếu tố khống chế quặng hố, qua đó xác định tiền đề, dấu
hiệu tìm kiếm tạo cơ sở khoa học cho việc dự báo, đánh giá triển vọng quặng chìkẽm trong khu Ba Bồ và khu vực lân cận.
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu ñặc ñiểm cấu trúc kiến tạo nhằm làm sáng tỏ ñặc ñiểm ñịa chất,
ñặc ñiểm khống sản chì-kẽm trong khu vực nghiên cứu.
- Nghiên cứu ñặc ñiểm phân bố, ñặc ñiểm hình thái, cấu trúc các thân quặng
và các yếu tố ñịa chất liên quan.
- Nghiên cứu ñặc ñiểm về thành phần vật chất (thành phần khống vật, thành
phần hố học), xác định nguồn gốc và điều kiện thành tạo quặng chì-kẽm của vùng.
- Nghiên cứu mối liên quan giữa quặng hóa với các biến ñổi cạnh mạch.
- Nghiên cứu các yếu tố khống chế quặng hố, từ đó rút ra tiền đề và dấu
hiệu tìm kiếm quặng chì-kẽm trong vùng nghiên cứu.
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

ðể ñạt ñược mục tiêu nêu trên cần thực hiện các phương pháp nghiên cứu cụ
thể sau:
- Thu thập, tổng hợp các dạng tài liệu đã có về quặng hóa chì-kẽm trong
vùng nghiên cứu.
- Sử dụng tổ hợp các phương pháp thực địa: Lộ trình đo vẽ địa chất và tìm
kiếm trên mặt, địa vật lý, dọn vét vết lộ, thi cơng các cơng trình hào, lị, khoan lấy
và phân tích các loại mẫu.

11
- Phương pháp nghiên cứu khoáng tướng: Nghiên cứu thành phần khoáng vật
quặng, tổ hợp cộng sinh khoáng vật, cấu tạo, kiến trúc quặng chì-kẽm, phân chia
các thời kỳ và giai đoạn tạo khống chì kẽm của vùng.
- Một số phương pháp phân tích chun đề khác như : Phân tích lát mỏng
thạch học, phân tích hố quặng, phân tích mẫu nhiệt bao thể...góp phần luận giải về
thành phần vật chất và điều kiện tạo quặng chì-kẽm trong vùng nghiên cứu.
6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

6.1. Ý nghĩa khoa học
- Làm sáng tỏ được đặc điểm quặng hóa chì-kẽm khu Ba Bồ, qua đó bổ sung
thêm những số liệu đáng tin cậy về quặng chì-kẽm cho những nghiên cứu tiếp theo.
- Xác ñịnh ñược các yếu tố khống chế quặng hóa và rút ra các quy luật phân
bố quặng chì-kẽm theo khơng gian và thời gian khu Ba Bồ, qua đó góp phần làm
sáng tỏ thêm về quy luật phân bố cũng như đặc điểm sinh khống chì kẽm chung
trong đới sinh khống Lơ Gâm.
- Rút ra được nguồn gốc và điều kiện thành tạo quặng hóa chì-kẽm của mỏ
Ba Bồ, có ý nghĩa tham khảo nhất định trong việc đánh giá vai trị của các thành tạo
địa chất trong q trình tạo quặng, góp phần nâng cao sự hiểu biết về sinh khống
chung trong tồn khu vực Chợ ðiền-Chợ ðồn.
6.2. Ý nghĩa thực tiễn
Công tác nghiên cứu thành phần vật chất và các yếu tố khống chế quặng hóa
chì-kẽm đã xác định được sự tồn tại các diện tích tập trung quặng, giúp cho việc
định hướng cơng tác nghiên cứu, đánh giá, thăm dị và khai thác có hiệu quả cao
hơn.
7. CƠ SỞ TÀI LIỆU

Luận văn được xây dựng chủ yếu dựa vào kết quả khảo sát thực địa và các

tài liệu địa chất khống sản của Báo cáo “Tìm kiếm đánh giá quặng chì-kẽm vùng
Nà Tùm-Quảng Bạch, Chợ ðồn, Bắc Thái năm 1994 của Liên đồn ðịa chất ðông
Bắc, do Nguyễn Xuân Trường Chủ biên [21]; Học viên là Chủ biên ðề án thăm dị
quặng chì- kẽm khu Ba Bồ, xã Ngọc Phái, huyện Chợ ðồn, tỉnh Bắc Kạn ñang tiến


12
hành thi cơng, các tài liệu này đã được cập nhật và sử dụng trong luận văn. Các tài
liệu mẫu ñược phân tích và xử lý dùng cho luận văn bao gồm: các kết quả phân tích
mẫu hóa Pb-Zn; mẫu thạch học; mẫu khoáng tướng; mẫu nhiệt bao thể; mẫu thể
trọng. Các mẫu trên được phân tích tại Phịng Phân tích Thí nghiệm ðịa chất-Liên
đồn ðịa chất ðơng Bắc, Trung tâm Phân tích Thí nghiệm ðịa chất, Trường ðại
học Mỏ-ðịa chất, Viện KH ðịa chất và Khống sản.
Học viên đã tiến hành ñi thực ñịa bổ sung lấy các loại mẫu cần thiết phân
tích (khống tướng, thạch học lát mỏng và nhiệt bao thể) phục vụ cho việc viết luận
văn thạc sỹ.
Ngồi ra cịn tham khảo các tài liệu liên quan khác như:
1. Nơng Văn Bằng (1984), Báo cáo tìm kiếm tỷ mỷ khu Nà Tùm và Bằng
Lũng - Chợ ðồn. Lưu trữ ðịa chất, Hà Nội.
2. Nông Văn Bằng (1984), Báo cáo tìm kiếm nút quặng Chợ ðồn tỷ lệ
1/10.000. Lưu trữ ðịa chất, Hà Nội.
3. Nguyễn ðình Cần (1981), Báo cáo địa chất và khống sản nhóm tờ Chiêm
Hoá – Chợ ðồn tỷ lệ 1/50.000. Lưu trữ ðịa chất, Hà Nội.
4. Nguyễn Quang Mẫu (1976), Báo cáo kết quả tìm kiếm sơ bộ quặng Fe, Pb,
Zn vùng Bắc Chợ ðồn. Lưu trữ ðịa chất, Hà Nội.
5. Nguyễn Văn Nhân (1977), ðặc điểm quặng hố Pb, Zn, Sb đơng bắc Việt
Nam. Lưu trữ ðịa chất, Hà Nội.
6. Nguyễn Kinh Quốc và nnk, Bản đồ địa chất và khống sản tờ Bắc Kạn tỷ
lệ 1/200.000 Cục ðịa chất và Khoáng sản Việt Nam hiệu đính năm 2000. Lưu trữ
ðịa chất, Hà Nội.

7. Trần Văn Trị (1977), ðịa chất Việt Nam phần Miền bắc. Lưu trữ ðịa chất,
Hà Nội.
8. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN

Luận văn gồm 1 bản thuyết minh có khối lượng 101 trang đánh máy vi tính,
một số hình vẽ, biểu bảng và ảnh minh họa kèm theo không kể mở ñầu và kết luận.


13
Trong q trình xây dựng luận văn Học viên đã nhận ñược sự giúp ñỡ chu
ñáo và hiệu quả của Khoa ðịa chất, Bộ mơn Khống sản, Trường ðại học Mỏ-ðịa
chất, đặc biệt là sự tận tình hướng dẫn giúp ñỡ của TS. ðào Thái Bắc.
Học viên xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành với sự giúp đỡ q báu nêu trên.


14
CHƯƠNG 1
ðẶC ðIỂM CẤU TRÚC ðỊA CHẤT VÙNG
1.1. Vị trí khu nghiên cứu trong bình đồ cấu trúc khu vực
Vị trí địa lý (xem Hình 1.1)
Vùng nghiên cứu thuộc tờ bản đồ địa hình Bằng Lũng (F-48-44-C) tỷ lệ
1/50.000 hệ VN-2000, cách Hà Nội khoảng 210 km về phía bắc tây bắc, cách thị xã
Bắc Kạn khoảng 31 km về phía tây tây bắc thuộc địa phận xã Ngọc Phái và thị trấn
Bằng Lũng, huyện Chợ ðồn, tỉnh Bắc Kạn ñược giới hạn bởi toạ ñộ:
Bảng 1.1: Thống kê tọa ñộ khu nghiên cứu
Toạ ñộ hệ VN 2000
STT

Kinh tuyến TT 1050, múi chiếu 60
X (m)

Y(m)

1

2 452 104

557 493

2

2 452 104

558 103

3

2 450 386

558 103

4

2 450 385

557 493

ðịa hình
ðịa hình khu Ba Bồ thuộc loại địa hình vùng núi cao trung bình, các dãy núi
kéo dài theo phương gần bắc nam ñộ cao tuyệt ñối thay ñổi từ 370 ñến 590m, phần

trung tâm địa hình cao hơn cịn xi về phía bắc và nam địa hình thấp dần, tạo
thành hai thung lũng nhỏ giữa núi. Phủ trên bề mặt địa hình là các rừng cây tạp,
rừng tái sinh và nương rẫy canh tác của dân.
Sơng suối
Trong diện tích khu Ba Bồ gồm 2 hệ thống suối chính:
- Hệ thống suối chảy theo phương bắc-nam: suối Bản Tàn chảy qua phía
đơng khu mỏ, ñây là suối lớn nhất trong khu mỏ. Suối bắt nguồn từ sườn phía nam
đèo Khau Thăm chảy về nam qua thung lũng Phiêng Liền, tây mỏ Nà Tùm, ñông
mỏ Ba Bồ và ñổ vào Sông ðáy với lưu lượng lớn nhất là 71521,1l/s =
6179423m3/ngñ và nhỏ nhất 220,6 l/s = 19060m3/ngñ.


15
- Hệ thống suối phương tây bắc-đơng nam: gồm 2 suối nhỏ bắt nguồn từ đỉnh
Ba Bồ (phía tây) đổ vào suối Bản Tàn (phía đơng), lịng suối rộng vài mét hầu hết bị
phủ. Lưu lượng nước phụ thuộc vào mùa, chỉ có nước chảy vào mùa mưa, mùa khơ
gần như cạn rất ít nước.
Khí hậu
Thuộc vùng khí hậu nhiệt ñới gió mùa hàng năm có 2 mùa rõ rệt:
- Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 ñến tháng 10, thời tiết nóng, nhiệt độ khơng
khí trung bình 30oc, lượng mưa trung bình 51 mm, độ ẩm trung bình 90%.
- Mùa khơ từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, thời tiết khơ hanh, lạnh. Nhiệt
độ trung bình 15oc. Lượng mưa 1 - 3mm. ðộ ẩm 70%.
Kinh tế nhân văn
Giao thông trong vùng khá thuận lợi, khu Ba Bồ nằm cạnh ñường tỉnh lộ 254
từ thị trấn Bằng Lũng ñi hồ Ba Bể và cách thị trấn khoảng 3,5km. Có thể vào mỏ
bằng 2 con ñường, ñường từ thị xã Bắc Kạn qua Bằng Lũng (45km) và ñi tiếp về Ba
Bồ (3,5km) và ñường từ km 31 (Quốc lộ 3) Hà Nội - Thái Nguyên ñi qua Chợ Chu
(50km), qua ñèo So ñến Bằng Lũng vào khu Ba Bồ theo ñường tỉnh lộ 164.
Trong khu vực nghiên cứu có nhiều dân tộc sinh sống: Kinh, Tày, Nùng,

Dao, ... Nhân dân trong vùng sinh sống bằng nghề làm ruộng, nương rẫy là chủ yếu.
Trình độ văn hố và đời sống sinh hoạt của nhân dân ở gần thị trấn huyện nên khá
phát triểnở mức trung bình. Cơ sở hạ tầng tương ñối phát triển có ñầy ñủ trường học
bậc THPT, THCS, tiểu học, có bệnh viện huyện, dịch vụ viễn thơng phát triển
mạnh. Cơ sở kinh tế lớn trong vùng chưa nhiều, chủ yếu là các cơ sở khai thác chế
biến khống sản (chủ yếu là quặng chì-kẽm).


16

Hình 1.1: Sơ đồ vị trí địa lý và giao thông khu vực nghiên cứu


17
Vị trí địa chất vùng nghiên cứu
Vùng nghiên cứu nằm trên cánh đơng và đơng nam của nếp lồi Phia Khao,
thuộc phần rìa phía ðơng của đới sinh khống Lơ – Gâm, miền kiến tạo ðông Bắc
(A.E Dovjicov - 1965, Trần Văn Trị - 1971). Với vị trí trên các hoạt ñộng kiến tạo
trong vùng diễn ra rất phức tạp, trải qua nhiều thời kỳ khác nhau ñã tạo ñiều kiện
thuận lợi cho việc tập trung khoáng sản nội sinh, trong đó chì-kẽm là một trong
những khống sản chủ yếu.
Theo Dương ðức Kiêm và nnk năm 2002 thì vùng nghiên cứu thuộc đới
Craton Sơng Lơ [10].
Theo Trần Văn Trị và nnk năm 2009 (ðịa chất và Tài nguyên Việt Nam)
[7] trên bản đồ các đơn vị kiến tạo chính ở Việt Nam, vùng Ba Bồ-Chợ ðồn thuộc
các ñai tạo núi nội lục Paleozoi sớm ðơng Bắc Bộ, gồm 2 đới: Tây Việt Bắc và
ðơng Bắc Bắc Bộ (xem Hình 1.2).
Diện tích vùng Ba Bồ-Chợ ðồn gồm 2 tổ hợp thạch-kiến tạo:
- Tổ hợp thạch-kiến tạo thềm lục ñịa thụ ñộng kiểu aulacogen Cambri-Silur
(dãy Ordovic trung-Silur hạ) ñược thành tạo trong thềm lục địa thụ động với thành

phần chính là lục ngun trong đó có dải Phú Ngữ với trầm tích kiểu flysh dày trên
2300m.
- Tổ hợp thạch kiến tạo thềm lục địa thụ động Devon-Permi (dãy Devon) với
thành phần chính dưới là cát kết chuyển lên trên là đá vơi xen đá phiến sét sericit,
đá phiến thạch anh-sericit, đá vơi phân lớp vừa ñến mỏng, ñá hoa, bề dày chung
1500-2400m.


18

Hình 1.2: Sơ đồ kiến tạo vùng ðơng Bắc Việt Nam


19
1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất và khống sản
Giai ñoạn trước năm 1945
Công tác nghiên cứu ñịa chất gắn liền với tìm kiếm thăm dị và khai thác
khống sản.
Các mỏ chì-kẽm vùng Chợ ðiền nói chung, và mỏ chì-kẽm Ba Bồ nói riêng đã
được người Pháp khai thác từ thế kỷ 19. Hiện tại trong phạm vi khu mỏ cịn để lại
nhiều lị đào theo phương thân quặng và các bãi xỉ quặng khá lớn.
Năm 1919-1927 hai nhà ñịa chất Pháp Bourret và E.Parte trong khi thành
lập bản ñồ ñịa chất ðông Bắc Bắc Bộ tỷ lệ 1/300.000 và 1/200.000 đã điều tra chi
tiết quặng chì-kẽm phục vụ khai thác mỏ. Vùng mỏ Chợ ðiền – Chợ ðồn ñã ñược
người Pháp tổ chức khai thác quy mô lớn, số lượng quặng khai thác lấy ñi với trữ
lượng ñáng kể.
Giai ñoạn sau năm 1945
Năm 1956, ðoàn chuyên gia ñầu tiên của Liên Xơ đã đến nghiên cứu vùng
Chợ ðiền, kết quả đã khoanh nối và dự tính trữ lượng cấp C2 (333) cho 8 khu mỏ
(Phia Khao, Mán, Lũng Hoài, Bơ Lng, ðèo An, Bình Chai, Cao Bình và Bơ Pen)

là: 440.000 tấn quặng oxyt, 1.559 nghìn tấn quặng sulfua.
Khoảng thời gian từ năm 1958 đến 1963, ðồn chun gia Tiệp Khắc cùng
ðồn 6, ðồn 32 đã thăm dị 15 mỏ (Phia Khao, La Poanh, Bo Pen – Bốp, Bản Thi,
Cao Bình, Sơn Thịnh, Bơ Lng, Suối Mán, Lũng Hồi, Bình Chai, ðèo An, Suối
Tao, Lũng Cháy, Khuổi Khem…) với tổng trữ lượng 8.837.000 tấn quặng (761.800
tấn kim loại Pb+Zn).
Từ năm 1968 đến 1973 ðồn 34 đã thăm dị tỷ mỷ 15 mỏ trên và tính lại trữ
lượng ở cấp B, C1, C2 (121, 122, 333) là 4.406.700 tấn quặng tương ñương 416.970
tấn Pb+Zn.
Trong khoảng thời gian năm 1977 ñến 1984, ðồn 107 tìm kiếm tỷ mỷ các
mỏ Bản Thi, ðầm Vạn, Keo Tây, Bao Bình, Keo Nàng và Than Tầu. Kết quả của
cơng tác này đã phát hiện và ñánh giá tài nguyên trữ lượng quặng chì- kẽm khu vực


20
với tài nguyên cấp C2 (333) là 744.700 tấn quặng tương đương với 62.040 tấn
Pb+Zn.
Năm 1976 đến 1984, ðồn 107 ñã tiến hành tìm kiếm tỷ mỷ cùng với các mỏ
Chợ ðiền, ñiểm quặng thuộc Chợ ðồn là Bằng Lũng, Nà Tùm. Kết quả đánh giá
quặng chì-kẽm với trữ lượng C1+C2 (122+333) là 225.800 tấn quặng tương ñương
21.300 tấn Pb+Zn.
Năm 1981, Nguyễn ðình Cần và đồng nghiệp tiến hành đo vẽ bản đồ địa chất
tỷ lệ 1/50 000 nhóm tờ Chiêm Hố - Chợ ðồn. Kết quả cơng trình đã làm sáng tỏ
cấu trúc ñịa chất vùng Chợ ðiền - Chợ ðồn, và mỏ chì - kẽm Ba Bồ được xem là
liên quan với hệ tầng Pia Phương (D1 pp).
Năm 1990, ðồn 107 đã thăm dị bổ sung một số mỏ ở Phia Khao, Lũng
Hoài, Mán Suối, kết quả làm tăng trữ lượng lên 33.300 tấn quặng (tương ñương
1.280 tấn Pb+Zn).
Cơng tác tìm kiếm và tìm kiếm đánh giá thực sự đối với mỏ chì - kẽm Ba Bồ
mới được tiến hành từ 1990 - 1993 cùng với mỏ Nà Tùm do ðồn 118 Liên đồn I

thực hiện. ðây là tài liệu chính được sử dụng để viết luận văn. Kết quả chính của
cơng tác tìm kiếm đánh giá như sau:
+ Trên cơ sở tổng hợp toàn bộ tài liệu vùng Chợ ðồn - Chợ ðiền ñã xây
dựng ñược bản ñồ thạch học cấu trúc 1/25.000. Trong ñó, khu Ba Bồ trực tiếp liên
quan ñến tầng ñá carbonat thuộc hệ tầng Pia Phương – Phân hệ tầng trên. Khu vực
nghiên cứu thuộc đới cấu tạo đơn nghiêng có phương tây bắc – đơng nam cắm về
phía đơng và đơng bắc. Khu mỏ bị phân cắt thành các khối riêng biệt bởi hệ thống
đứt gãy có phương đơng bắc – tây nam, tuy nhiên quặng hoá chủ yếu tập trung vào
hệ thống đứt gãy có phương tây bắc – đơng nam và cắm về phía đơng với góc dốc
trùng với góc dốc của đá vây quanh.
+ Cơng tác tìm kiếm đã phát hiện, truy đuổi được 2 thân quặng chì - kẽm
nằm gần song song với nhau bởi các cơng trình hào (trên mặt) và khống chế dưới
sâu bởi 3 tuyến khoan, ñộ sâu các lỗ khoan 55 - 114,5m. Trong đó thân quặng 1 kéo
dài khơng liên tục. Phần phía nam thân quặng mới ñược phát hiện bằng một số công


21
trình lị và các tảng quặng lăn. Thân quặng 2 nằm dưới thân quặng 1 mức ñộ nghiên
cứu tương tự thân quặng 1. ðã tính trữ lượng và tài nguyên cấp C2+P1 (333+334a)
là 814.745 tấn (Pb+Zn), trong đó C2 (333) là 331.684,6 tấn (Pb+Zn).
+ ðã nghiên cứu sơ bộ ñặc điểm địa chất thuỷ văn - địa chất cơng trình.
Từ năm 2001 đến nay, Cơng ty cổ phần Khống sản Bắc Kạn ñã ñược UBND
tỉnh Bắc Kạn cấp phép khai thác tận thu. Hiện tại Công ty TNHH Ngọc Linh ñược
Bộ Tài nguyên và Môi trường cấp Giấy phép thăm dị.
Nhìn chung, những cơng trình nghiên cứu và cơng tác thăm dị đã được tiến
hành từ trước đến nay khá ñầy ñủ và ñã ñáp ứng nhu cầu tìm kiếm, dự báo tài
ngun khống sản chì – kẽm khu vực Chợ ðồn, Bắc Kạn. ðây là những cứ liệu
ñáp ứng nhu cầu phục vụ cho cơng tác thăm dị sau này.
1.3. Khái qt về địa tầng
Các thành tạo trầm tích khu Ba Bồ-Chợ ðồn có khối lượng khá lớn với sự

góp mặt của các phân vị địa tầng có tuổi từ Paleozoi ñến Kainozoi. Khu vực Chợ
ðồn - Chợ ðiền nằm trong đới cấu trúc Lơ Gâm và nằm về phía đơng và đơng nam
nếp lồi Phia Khao. Cấu trúc chung của vùng là cấu trúc ñơn nghiêng, kéo dài theo
phương gần kinh tuyến, ñược cấu thành bởi các trầm tích lục nguyên - carbonat của
hệ tầng Phú Ngữ (O3-S1 pn), hệ tầng Pia Phương (D1pp) và các thành tạo bở rời hệ
ðệ Tứ (Q). Quặng chì - kẽm trong vùng nằm trong các ñá của hệ tầng Pia Phương.
Theo kết quả ño vẽ bản ñồ ñịa chất tỷ lệ 1: 50.000 nhóm tờ Chiêm Hóa –
Chợ ðồn của Nguyễn ðình Cần và nnk (1981) [3], và đã được hiệu chỉnh tên địa
tầng theo Bản đồ địa chất khống sản tỷ lệ 1/200.000 do Cục ðịa chất và Khoáng
sản Việt Nam xuất bản năm 2000. Tham gia vào cấu trúc vùng nghiên cứu bao gồm
các thành tạo ñịa chất sau:
GIỚI PALEOZOI
Hệ Ocdovic, thống trên – Hệ Silua, thống dưới
Hệ tầng Phú Ngữ (O3-S1 pn)
Trầm tích hệ tầng Phú Ngữ phân bố ở phía đơng nam vùng nghiên cứu, thành
phần trầm tích gồm đá phiến sét, đá phiến sericit, đá cát kết dạng quarzit. Theo


22
thành phần trầm tích thì trong vùng nghiên cứu, hệ tầng Phú Ngữ có mặt hai phân
hệ tầng:
Phân hệ tầng dưới (O3-S1 pn1): thành phần trầm tích chủ yếu là ñá cát kết
dạng quarzit xen cát kết tuf, bột kết và ñá phiến sericit. Bề dày 900m.
Phân hệ tầng giữa (O3-S1 pn2): ñá phiến sét, ñá phiến sericit xen các lớp ñá
cát kết, cát kết dạng quarzit. Bề dày 1050-1500m.
Ranh giới hai phân hệ tầng là lớp cát kết (lớp ñánh dấu). Các ñá hệ tầng Phú
Ngữ kéo dài phương đơng bắc-tây nam, cắm về phía đơng nam với góc dốc 20-400.
Quan hệ trên của hệ tầng tiếp xúc kiến tạo với hệ tầng Pia Phương qua ñứt
gãy nghịch Nà Khắt.
Hệ Devon, thống dưới

Hệ tầng Pia Phương (D1 pp)
Hệ tầng Pia Phương ñược Nguyễn Kinh Quốc và nnk xác lập (1974) khi tiến
hành ño vẽ lập mặt cắt ñịa chất chuẩn ở khu vực suối You Ma, Lạng Giang (gần
ñỉnh Pia Phương), Tuyên Quang.
Trong phạm vi vùng nghiên cứu các trầm tích hệ tầng Pia Phương phân bố ở
khu trung tâm và phía tây bắc, chiếm phần lớn diện tích của vùng nghiên cứu. Theo
thành phần thạch học và mối quan hệ giữa các thành tạo trong ñịa tầng, hệ tầng Pia
Phương ñược phân chia thành 2 phân hệ tầng. Trong phạm vi vùng nghiên cứu chỉ
có mặt các thành tạo thuộc phân hệ tầng trên (D1pp2) chúng nằm chuyển tiếp lên
phân hệ tầng dưới (D1pp1) và quan hệ kiến tạo với trầm tích lục nguyên hệ tầng Phú
Ngữ qua đứt gãy nghịch Hn Phong-Nà Cát ở phía đơng và ñông nam bản ñồ.
Thành phần ñặc trưng của hệ tầng Pia Phương là trầm tích carbonat lục nguyên kéo
dài theo phương á kinh tuyến (phía bắc Nà Tùm). Dựa vào thành phần thạch học,
ñặc ñiểm cấu tạo phân hệ tầng trên ñược chia ra thành 4 tập:
- Tập 1 (D1 pp21): phân bố thành dải kéo dài phương kinh tuyến ở phía tây
mỏ chì - kẽm Ba Bồ. Thành phần chủ yếu là ñá phiến sericit, phiến thạch anh-sericit
màu xám nâu xen các thấu kính nhỏ đá vơi, cát kết dạng quarzit. Bề dày 400-500m.


23
- Tập 2 (D1 pp22): phân bố ở trung tâm bản ñồ từ bắc Nà Bưa ñến bản Nà
Ruồng. Thành phần chính là đá phiến sét sericit, đá phiến sét, ñá phiến thạch anhsericit màu xám nâu, xám phớt lục xen các lớp đá vơi, đá vơi bị hoa hố, ñá phiến
vôi sét dạng nhịp khá ñều ñặn. Các thân quặng chì - kẽm chủ yếu phân bố trong tập
này như mỏ (điểm quặng) chì - kẽm Nà Bưa (số 1), Ba Bồ (số 2), Nà Tùm (số 3),
Lũng Váng (số 4), Nà Bốp (số 5). Bề dày 500-600m.
- Tập 3 (D1 pp23) phân bố thành những dải không liên tục dọc phía đơng
đường quốc lộ 254 từ Tủm Tó ñi hồ Ba Bể và khu tây ñèo Lũng Váng. Thành phần
chính là đá hoa, đá vơi hoa hố màu trắng, xám trắng cấu tạo phân lớp dày đơi nơi
thể hiện cấu tạo khối. Quặng chì - kẽm phân bố trong phân hệ tầng này ñã phát hiện
ở khu Ngựa Thồ ñèo Lũng Váng (số 4), quặng dạng lấp ñầy các khe nứt dốc hoặc

thẳng ñứng theo các phương khác nhau, quy mô các thân quặng không lớn nhưng
hàm lượng kim loại Pb+Zn khá cao. Riêng ở dải phía tây bản Phiên Liền đá bị hoa
hố, sừng hố có nơi thấy có hiện tượng skarn (gần các khối granit). Bề dày 450m.
- Tập 4 (D1 pp24): phân bố ở góc ñông bắc bản ñồ với thành phần chủ yếu là
ñá phiến thạch anh biotit xen các lớp ñá cát kết dạng quarzit màu xám. Gần các thể
xâm nhập ñá bị biến chất mạnh tạo đới sừng hóa. Bề dày 200-300m.
GIỚI KAINOZOI
Hệ ðệ tứ khơng phân chia (Q)
Trầm tích ðệ Tứ tập trung chủ yếu ở các thung lũng Phiên Liền (đơng Nà
Bưa), Nà Bốp, Bản Ruồng, Nà Cát. Trong đó thung lũng Phiêng Liền lớn nhất, bề
mặt khá thoải. Thành phần vật liệu chủ yếu là cuội, sỏi, cát, sét, tảng hỗn hợp từ các
nguồn gốc eluvi, deluvi, aluvi và proluvi. Chiều dày thay ñổi từ 3,0-10m.
1.4. Khái quát về hoạt ñộng magma xâm nhập
Trong vùng nghiên cứu, ñã xác ñịnh ñược các khối magma xâm nhập lộ ra
trên bề mặt gồm những khối nhỏ granit biotit thuộc phức hệ Phia Bioc (Ga/T3n pb),
các khối syenit thuộc phức hệ Chợ ðồn (SyK2-P cñ) và ñai mạch gabro diaba chưa
rõ tuổi lộ ra ở ñèo Lũng Váng. Các khối xâm nhập lộ ra với kích thước nhỏ chúng


24
phân bố thành chuỗi hoặc kéo dài theo phương cấu trúc dọc đới rìa phía đơng bắc và
tây nam vùng nghiên cứu.
Phức hệ Phia Bioc (Ga/T3n pb)
Phức hệ Phia Bioc ñã ñược nhiều nhà ñịa chất nghiên cứu từ trước ñến nay
như E. Pate (1927), A. Larcoice (1933), J. Fromaget (1941), E.P. Izokh (1965).
Phức hệ này ñược coi là một phức hệ magma xâm nhập phổ biến nhất miền bắc Việt
Nam.
Phức hệ Phia Bioc (Ga/T3n pb): chủ yếu lộ ra ở gần bản Nà Ruồng gồm 2
khối, kích thước khối lớn nhất dài 2000m, rộng 180m có phương kéo dài ñông bắc
– tây nam và một số khối nhỏ phân bố ở phía đơng bắc có kích thước dài 600m,

rộng 150m. Các khối ñá xâm nhập này xuyên cắt trầm tích hệ tầng Pia Phương và
hệ tầng Phú Ngữ, gây sừng hố đá vây quanh.
Thành phần chính là đá granit biotit dạng porphyr sẫm màu, granodiorit,
granit aplit và các ñá lai tính. Thành phần thạch địa hố của các đá granit thuộc
loại bão hoà Al.
Al2O3> CaO, Na2O + K2O > Na2O. Các nguyên tố có hàm lượng cao hơn
Clark là: Ni, Ca, Cu, Pb, Zn, Yb, Be, Sn... Trong quá trình nghiên cứu độ chứa các
ngun tố tạo quặng trong các loại ñá của vùng ñã xác lập ñược tập ñá aplit chứa
các nguyên tố tạo quặng Pb, Zn, Ag ñều tăng cao so với trị số Clark.
Pb từ 2,5-25 lần; Zn từ 2,5-13 lần; Ag từ 10-20 lần; các nguyên tố khác như Cu,
Mn, Co, Ni, từ 2-6 lần, hệ số biến thiên Pb-Zn < 100%. Từ đó thấy rằng các loại đá
xâm nhập có mặt như đã nêu liên quan chặt chẽ với việc thành tạo quặng Pb, Zn.
Phức hệ Chợ ðồn (SyK2-P cñ)
Khối xâm nhập phức hệ Chợ ðồn ñược E.P. Izok xác lập năm 1965 và từ đó
đến nay các nhà nghiên cứu đều thừa nhận sự tồn tại của phức hệ này. Trong vùng
nghiên cứu phức hệ Chợ ðồn (SyK2-P cñ): chỉ lộ ra các khối nhỏ dạng chỏm nhỏ
dọc theo suối Nà Bốp, đơng, đơng nam Nà Tùm, có phương kéo dài gần bắc nam.
Thành phần gồm syenit, syenit pyroxen hạt trung và các ñá granit bị syenit hoá.
Syenit phức hệ Chợ ðồn xuyên cắt các đá thuộc hệ tầng Pia Phương có tuổi