Hiệu quả áp dụng phương pháp phân cực kích thích đánh giá đới khoáng vàng vùng na quya quế phong nghệ an

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN VĂN CÔNG

HIỆU QUẢ ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP
PHÂN CỰC KÍCH THÍCH ĐÁNH GIÁ ĐỚI KHỐNG HĨA
VÀNG VÙNG NA QUYA - QUẾ PHONG - NGHỆ AN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN VĂN CÔNG

HIỆU QUẢ ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP
PHÂN CỰC KÍCH THÍCH ĐÁNH GIÁ ĐỚI KHỐNG HĨA
VÀNG VÙNG NA QUYA - QUẾ PHONG - NGHỆ AN
Ngành: Kỹ thuật Địa vật lý
Mã số : 60520502

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS Nguyễn Trọng Nga

HÀ NỘI - 2015

3

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu riêng của tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực. Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm
về cơng trình nghiên cứu của mình.
Hà Nội, ngày 20 tháng 9 năm 2015
Tác giả

Nguyễn Văn Công


4

MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA .....................................................................................................2
LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................3
MỤC LỤC ..................................................................................................................4
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................6
Chƣơng 1- TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHỐNG HĨA
VÀNG THẠCH ANH SULFUR KHU VỰC NGHIÊN CỨU .............................11

1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu ......................................... 11
1.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................. 11
1.1.2. Đặc điểm địa lý tự nhiên ............................................................. 11
1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất và khoáng sản ............................................. 14
1.2.1. Lịch sử nghiên cứu địa chất ........................................................ 14
1.2.2. Lịch sử nghiên cứu khoáng sản vùng ......................................... 17
1.3. Đặc điểm địa chất - Quặng hóa vùng Na Quya - Quế Phong ................. 17

1.3.1. Địa tầng ..................................................................................... 17
1.3.2. Các thành tạo magma xâm nhập ................................................ 26
1.3.3. Đặc điểm cấu trúc kiến tạo ......................................................... 27
1.3.4. Đặc điểm khoáng sản .................................................................. 29
1.4. Đặc điểm phân bố và hình thái cấu trúc các thân quặng .......................... 31
1.5. Đặc điểm các quá trình biến đổi nhiệt dịch đá vây quanh ............ 35
Chƣơng 2. LUẬN CHỨNG HIỆU QUẢ PHƢƠNG PHÁP PHÂN CỰC KÍCH
THÍCH ĐÁNH GIÁ KHỐNG HĨA VÀNG THẠCH ANH SULFUR .......... 37

2.1. Đặc điểm mơ hình vật lý địa chất ............................................................ 37
2.1.1. Đặc điểm tham số địa vật lý của đối tượng nghiên cứu ............. 37
2.1.2. Mơ hình vật lý - địa chất quặng hóa vùng nghiên cứu ............... 38
2.2. Luận chứng lựa chọn loại hệ cực trong phương pháp phân cực
kích thích phát hiện đới khống hóa vùng nghiên cứu .................................. 39


5

2.3. Phương pháp xử lý tài liệu nhằm tăng hiệu quả nhận dạng
dị thường phân cực .......................................................................................... 45
2.3.1 Cơ sở lý thuyết áp dụng phương pháp xử lý tài liệu.................... 46
2.3.2 Thí dụ áp dụng thử nghiệm cho vùng Na Quya – Quế Phong..... 49
Chƣơng 3 - HIỆU QUẢ ÁP DỤNG PHƢƠNG PHÁP PHÂN CỰC
KÍCH THÍCH ĐÁNH GIÁ KHỐNG HĨA VÀNG THẠCH ANH SULFUR
VÙNG NA QUYA – QUẾ PHONG – NGHỆ AN ............................................... 52

3.1. Mục đích, nhiệm vụ và phương pháp địa vật lý áp dụng ......................... 52
3.1.1. Mục đích, nhiệm vụ ...................................................................... 52
3.1.2. Các phương pháp địa vật lý áp dụng ........................................... 52
3.2. Kỹ thuật thi công, khối lượng khảo sát và chất lượng tài liệu ................. 55

3.2.1. Kỹ thuật thi công ......................................................................... 55
3.2.2. Khối lượng ................................................................................. 55
3.2.3. Chất lượng tài liệu ...................................................................... 56
3.3. Kết quả địa vật lý ..................................................................................... 57
3.3.1. Kết quả đo mặt cắt phân cực theo diện tích ............................... 57
3.3.2. Kết quả xử lý tài liệu đo sâu phân cực .................................................. 61
3.3.3. Kết quả kiểm tra địa chất ..................................................................... 69
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 72


6

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Vàng là kim loại quý hiếm có giá trị trong đời sống kinh tế - xã hội,
được sử dụng làm đồ trang sức, sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp
công nghệ cao, điện tử, các linh kiện bán dẫn. ...vv. Chính vì vậy việc tìm
kiếm, đánh giá và khai thác loại khống sản này luôn là vấn đề cấp thiết đối
với mỗi quốc gia.
Các mỏ vàng gốc ở Việt Nam chủ yếu được hình thành liên quan đến
quá trình biến đổi nhiệt dịch xâm nhập hoặc nhiệt dịch phun trào, các thân
quặng đều khơng lớn có dạng mạch, mạng mạch nhỏ cắm dốc phân bố khá
phức tạp thường nằm trong các đới biết đổi thạch anh sulfur gây khó khăn cho
cơng tác tìm kiếm, đánh giá các đới khống hóa có triển vọng khai thác. Vì
vậy cần sử dụng các tham số địa vật lý đặc trưng mang tính chất đại diện cho
đối tượng nghiên cứu mới có thể giải quyết được bài tốn đề ra.
Hiện nay cơng tác thăm dị địa vật lý đã khẳng định hiệu quả trong việc

lập bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản, hệ thống máy móc được nghiên
cứu đầu tư có hệ thống, các phần mềm xử lý được nâng cấp để đáp ứng các
điều kiện khảo sát địa vật lý khó khăn hiện nay. Tuy nhiên cơng tác xử lý
phân tích, luận giải địa chất tài liệu địa vật lý còn tồn tại nhiều bất cập cần
khắc phục như:
- Tài liệu địa vật lý sau khi xử lý chưa phản ánh đúng bản chất đặc
điểm địa chất đối tượng khảo sát;
- Một số phương pháp xử lý tối ưu chưa được áp dụng triệt để hoặc áp
dụng thiếu quy trình chặt chẽ dẫn đến luận giải sai đối tượng;
- Các tham số nhằm làm tăng độ phân giải trong xử lý tài liệu chưa
được nghiên cứu, áp dụng;


7

Với những tồn tại như trên học viên đã lựa chọn đề tài: “Hiệu quả áp
dụng phương pháp phân cực kích thích đánh giá đới khống hố vàng vùng
Na Quya – Quế Phong – Nghệ An” nhằm đáp ứng yêu cầu cấp thiết cho
nghiên cứu, sản xuất và làm luận văn tốt nghiệp của mình.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ
Đề tài luận văn được thực hiện theo quyết định số 239/QĐ - MĐC
ngày 28 tháng 3 năm 2014, với tên gọi “Hiệu quả áp dụng phương pháp phân
cực kích thích đánh giá đới khoáng hoá vàng vùng Na Quya – Quế Phong –
Nghệ An”
Đề tài luận văn được thực hiện nhằm mục tiêu sau:
Áp dụng có hiệu quả phương pháp địa vật lý điện phân cực kích thích
đánh giá đới khống hóa thạch anh sulfur vàng theo diện tích và theo chiều
sâu khu vực nghiên cứu.
Để đạt được mục tiêu trên, luận văn giải quyết các nhiệm vụ sau:
- Xác lập mơ hình địa chất - địa vật lý đối tượng nghiên cứu.

- Tính tốn dị thường điện phân cực ứng với các tham số đặc trưng của
đối tượng gây ra nhằm đánh giá khả năng áp dụng của phương pháp.
- Nghiên cứu phương pháp xử lý tài liệu nhằm tăng độ phân giải của
phương pháp địa vật lý điện được áp dụng.
- Kết quả áp dụng phương pháp điện phân cực đánh giá đới khống hóa
vàng thạch anh sulfur vùng Na Quya – Cắm Muộn - Quế Phong – Nghệ An.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu là vàng thạch anh sulfur nằm trong đới biến đổi
nhiệt dịch có dạng mạch, mạng mạch và dạng ổ thuộc hệ tầng Đồng trầu
(T2ađt1);


8

- Phạm vi nghiên cứu của luận văn là vàng thạch anh sulfur vùng Na
Quya – Cắm Muộn - Quế Phong – Nghệ An.
Nguồn tài liệu địa vật lý dựa trên cơ sở số liệu thực địa đo đạc do Đoàn
I4 - Liên Đoàn Intergeo thực hiện các năm 2012 và 2014.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu:
Luận văn được thực hiện dựa trên các phương pháp luận sau:
- Phương pháp địa chất: tổng hợp tài liệu địa chất tìm kiếm thăm dị
khống sản vùng khảo sát;
- Phương pháp mơ hình hóa đối tượng nghiên cứu kết hợp với lựa chọn
tham số tối ưu đặc trưng cho đối tượng nghiên cứu trong vùng vùng khảo sát.
Tính tốn thuận và giải ngược để chứng minh hiệu quả áp dụng phương pháp.
- Xác định phương pháp xử lý, phân tích tài liệu dựa trên các tham số
tối ưu nhằm tăng hiệu quả công tác tìm kiếm, đánh giá quặng hố vàng khu
vực Na Quya – Cắm Muộn - Quế Phong – Nghệ An.
5. Điểm mới của luận văn:
Lần đầu tiên áp dụng phương pháp xử lý hệ số phân cực tại tiệm cận

kết hợp với tham số phân cực tổng hợp đã cho kết quả khá tốt đối với việc tìm
kiếm, đánh giá đới khống hóa thạch anh sulfur chứa vàng vùng Na Quya –
Cắm Muộn - Quế Phong – Nghệ An.
6. Những kết quả đạt đƣợc:
- Áp dụng các phương pháp xử lý, phân tích có độ phân giải cao phản
ánh rõ dị thường địa vật lý phục vụ cho việc xác định vị trí, phân bố của đới
khống hóa theo diện tích và theo chiều sâu;
- Kết quả công tác địa vật lý phản ánh phù hợp với kết quả khai hào,
khoan địa chất vùng nghiên cứu.


9

7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa học:
Luận văn đã nghiên cứu, xác định phương pháp xử lý hợp lý dựa trên
lựa chọn tham số đặc trưng cho đối tượng quặng vàng thạch anh sulfur nằm
trong đới biến đổi thạch anh hóa, sericit hố, chlorite hố có dạng mạch, mạng
mạch và dạng ổ. Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng với các đối tượng quặng
có đặc điểm hình thành tương tự.
Ý nghĩa thực tiễn:
- Kết quả nghiên cứu của luận văn góp phần hồn thiện phương pháp
xử lý phân tích tài liệu địa vật lý trong cơng tác tìm kiếm, thăm dị khống sản
vàng nói chung khống sản vàng có nguồn gốc nhiệt dịch nói riêng;
- Tăng độ phân giải các tín hiệu có ích, tăng tính định xứ, xác định
được sự tồn tại các đới khoáng hoá, các thân quặng sulfur - vàng giúp cho
việc định hướng công tác nghiên cứu, đánh giá và thăm dị có hiệu quả cao.
8. Cấu trúc của luận văn
Ngồi phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn
gồm 03 chương với 60 trang, 49 hình vẽ, 1 ảnh và 4 bảng.

Chương 1. Tổng quan về đặc điểm địa chất khống hóa vàng thạch anh
sulfur khu vực nghiên cứu.
Chương 2. Luận chứng hiệu quả phương pháp phân cực kích thích đánh
giá khống hóa vàng nhiệt dịch thạch anh sulfur
Chương 3. Hiệu quả áp dụng phương pháp phân cực kích thích đánh
giá khống hóa vàng thạch anh sulfur vùng Na Quya – Quế Phong – Nghệ
An.


10

Lời cảm ơn !
Học viên bày tỏ lòng biết ơn đối với các Thầy cô công tác tại bộ môn
Địa vật lý - khoa Dầu khí, khoa Đào tạo sau đại học, Trường đại học Mỏ - Địa
chất đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn trong suốt quá trình học tập và nghiên
cứu. Đặc biệt học viên bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy giáo hướng dẫn
PGS. TS. Nguyễn Trọng Nga đã luôn theo sát, hướng dẫn học viên hoàn
thành luận văn này.


11
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHỐNG HĨA
VÀNG THẠCH ANH SULFUR KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu
1.1.1. Vị trí địa lý
Vùng nghiên cứu thuộc địa phận xã Cắm Muộn, huyện Quế Phong, tỉnh
Nghệ An. Từ trung tâm huyện Quế Phong theo đường ơ tơ khoảng 20 km về
phía tây nam tới trung tâm xã Cắm Muộn, sau đó đi theo đường rải đá cấp

phối khoảng 10 km về phía nam tây nam là tới trung tâm khu vực (Hình vẽ số
1.1). Vùng nghiên cứu được giới hạn bởi các điểm góc có toạ độ như sau
(Bảng 1.1):
Bảng số 1.1
Hệ toạ độ VN2000
Kinh tuyến 1050 múi chiếu 60
X (m)
Y (m)

Vĩ độ bắc

Kinh độ đông

A

2154 028,50

475 001,91

19028’50”

104045’42”

B

2154 028,50

479 005,83

19028’50”

104047’59”

C

2153 362,81

480 251,29

19028’28”

104048’42”

D

2152 330,69

480 259,55

19027’55”

104048’42”

E

2152 336,03

482 249,90

19027’55”

104049’51”

G

2149 964,96

482 249,90

19026’38”

104049’51”

H

2149 964,96

477 443,30

19026’38”

104047’06”

Số
Thứ
Tự

Toạ độ địa lý

1.1.2. Đặc điểm địa lý tự nhiên

Đặc điểm địa hình
Vùng nghiên cứu thuộc địa hình núi cao, phân cắt khá mạnh, sườn dốc,
độ cao tuyệt đối từ 360m tới 1100m.


12

Đặc điểm mạng sơng suối
Hệ thống suối chính gồm: suối Bản Tang và suối Na Quya là 2 suối lớn
nhất trong vùng, chảy qua diện tích theo hướng tây - đơng. Các khe suối nhỏ
có hướng TB - ĐN và TN - ĐB đổ vào 2 suối trên. Các suối thường có nước
quanh năm trừ các khe hẹp, ngắn.
Đặc điểm khí hậu
Khí hậu trong vùng có hai mùa rõ rệt, mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa
thường bắt đầu từ tháng 6 đến tháng 11, cịn mùa khơ từ tháng 12 đến tháng 5
năm sau. Mùa khô là mùa thuận lợi cho tiến hành công tác địa chất thực địa,
song nửa sau mùa này thường có gió Lào, khơng khí rất khơ nóng.
Đặc điểm kinh tế nhân văn
Bản Na Quya thuộc xã Cắm Muộn là xã vùng sâu vùng xa của huyện
Quế Phong một trong những huyện miền núi nghèo của tỉnh Nghệ An. Dân cư
gồm chủ yếu là người Thái. Các cơng trình xã hội như trường học, trạm xá,
đường giao thơng mới được xây dựng, hiện mới có điện lưới quốc gia ở vùng
trung tâm xã. Nhìn chung đời sống của nhân dân cịn khó khăn.
Đặc điểm giao thông vận tải
Từ huyện lị Quế Phong theo đường ô tô vào đến UB xã Cắm Muộn
khoảng 20km, từ UB xã đi bộ khoảng 12km vào đến trung tâm diện tích vùng
nghiên cứu. Nhìn chung hệ thống giao thơng chủ yếu là đường đất rất kém
phát triển, bên cạnh đó khu vực nghiên cứu cịn chưa có hệ thống thơng tin
liên lạc.
Đặc điểm dân cư

Dân cư trong vùng nghiên cứu chủ yếu là người Thái sinh sống bằng
nghề trồng lúa nước quanh thung lũng suối Na Quya và suối bản Tang.


13

Hình vẽ số 1.1: Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu


14

1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất và khoáng sản
Khu vực nghiên cứu nói riêng, vùng Quế Phong nói chung có lịch sử
nghiên cứu địa chất và khống sản được chia thành hai giai đoạn:
1.2.1. Lịch sử nghiên cứu địa chất
1.2.1. 1. Giai đoạn trước năm 1954
Trước năm 1954, công tác nghiên cứu địa chất chủ yếu do các nhà địa
chất Pháp tiến hành, trong đó đáng chú ý hơn cả là các cơng trình nghiên cứu
của J. Fromaget (1927, 1928, 1941).
Năm 1927, J.Fromaget xuất bản tờ bản đồ địa chất Bắc Trung Bộ tỷ lệ
1:400.000. Năm 1928, J.Fromaget cùng Ch.Jacob, H.Mansuy, L.Dussault xuất
bản tờ bản đồ Hà Nội tỷ lệ 1:500.000. Vùng Quế Phong nằm trọn vẹn trong
các tờ bản đồ này.
Nhìn chung, các cơng trình nghiên cứu địa chất của các nhà địa chất
Pháp bước đầu đã có những đóng góp quan trọng trong nghiên cứu địa chất
vùng. Tuy nhiên nghiên cứu cịn sơ sài, về mặt khống sản thì chưa được đề
cập nghiên cứu, đánh giá.
1.2.1.2. Giai đoạn sau năm 1954
Sau 1954, công tác nghiên cứu địa chất khu vực nói chung và vùng
nghiên cứu nói riêng mới được tiến hành một cách đồng bộ và có hệ thống.

Năm 1965 Bắt đầu có cơng trình lập Bản đồ địa chất miền Bắc Việt
Nam tỷ lệ 1:500.000 do Dovjicov A.E. chủ biên. Trong cơng trình này, lần
đầu tiên các tác giả đã sắp xếp lại khung địa tầng khu vực, phân chia các phức
hệ magma và phân vùng kiến tạo một cách có hệ thống. Vùng Quế Phong Kim Sơn nằm trong phạm vi đới nâng Phu Hoạt thuộc hệ uốn nếp Tây Việt
Nam. Trong vùng nghiên cứu, trật tự địa tầng được xếp như sau: dưới cùng là
hệ tầng Nà Hang tuổi Proterozoi (Ptnh) phân bố ở trung tâm vùng gồm đá


15

phiến thạch anh - mica, quarzit, đá hoa, phylit; các trầm tích lục nguyên phía
tây nam vùng được gọi chung là cát kết và đá phiến Paleozoi (PZ 2); các đá
phiến vôi xen silic chứa vật chất than và đá vơi khối nằm trên, phân bố phía
nam Bản Chiềng, Cắm Muộn được xếp vào hệ tầng La Khê (C1lk) và đá vơi
Paleozoi thượng khơng phân chia (C2-P); cịn các trầm tích phun trào và tuf
của chúng được xếp chung vào tuổi Jura không phân chia (J) và phủ bất chỉnh
hợp góc rõ ràng lên trên các thành tạo Proterozoi và Paleozoi. Các đá magma
xâm nhập granitoid được chia thành các phức hệ Phia-Bioc tuổi Triat muộn
(4) và Sông Chu - Bản Chiềng tuổi Paleogen (7 sb).
Năm 1969, trong cơng trình lập bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 tờ Quỳ
Châu, các đá của hệ tầng Nà Hang (Dovjicov) vùng Quế Phong - Bản Chiềng
được Lê Duy Bách xếp vào seri Bù Khạng tuổi từ Proterozoi đến Paleozoi
sớm và chia thành các điệp Bản Khạng (Pt bk), Đèo Sen (Pt đs), Suối Mai
(Pz1 sm), Bản Nát (Pz1 bn). Một phần đá vôi Paleozoi thượng (C2-P) và hệ
tầng La Khe (C1 lk) vùng Bản Chiềng được xếp vào điệp Lèn Bục tuổi
Paleozoi sớm (Pz1 lb). Các trầm tích phun trào Jura khơng phân chia
(Dovjicov) hay Trias không phân chia (Fromaget) được tác giả phân thành
các điệp Đồng Trầu (T2a đt), điệp Quy Lăng (T2l ql), Mường Hinh (J mh).
Trong cơng trình lập bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 tờ Sầm Tơ (Phạm
Huy Thông, 1979) các tác giả chấp nhận phần lớn cách phân chia địa tầng,

magma của Lê Duy Bách, riêng các thành tạo phun trào felsic và tuf của
chúng tuổi Jura được xếp vào hệ tầng Đồng Trầu tuổi Trias giữa (T2a đt).
Về sau, trong cơng tác hiệu đính bản đồ địa chất và khoáng sản tỷ lệ
1:200.000 tờ Khang Khay - Mường Xén (Lê Duy Bách, Nguyễn Văn Hoành 1995), các đá phiến biến chất điệp Bản Khạng (Pt bk), Đèo Sen (Pt đs), Suối
Mai (Pz1sm) trong diện tích nhóm tờ Kim Sơn được xếp vào hệ tầng Bù
Khạng, phụ hệ tầng trên tuổi Proterozoi muộn - Cambri sớm (NP-1bk1), các


16

đá cát kết và đá phiến Paleozoi giữa (Pz2) phía nam vùng được xếp vào hệ
tầng Sông Cả (O3-S1sc), Huổi Nhị (S2-D1hn) và Nậm Tầm (D1-2 nt). Phần địa
tầng xếp vào điệp Lèn Bục (Pz1lb) ở phía nam Bản Chiềng được chuyển thành
hệ tầng La Khê (C1lk) và hệ tầng Bắc Sơn (C-Pbs). Thành tạo phun trào felsic
và tuf của chúng được xếp vào hệ tầng Đồng Trầu (T2ađt) và hệ tầng Mường
Hinh (Jmh). Các đá magma xâm nhập granitoid được xếp vào phức hệ Đại
Lộc tuổi trước Devon (aD1 đl), các đá xâm nhập granit porphyr, granit granophyr được xếp vào phức hệ Sông Mã tuổi Trias giữa (T2 sm) và các đá
granitoid giàu felspat kali vùng Bản Chiềng được xếp vào phức hệ Bản
Chiềng tuổi Paleogen (bc).
Kết quả cơng tác điều tra địa chất - khống sản tỷ lệ 1:200.000 về cơ
bản đã xác lập đúng đắn bình đồ cấu trúc chung của vùng nghiên cứu, song
còn nhiều vấn đề về địa chất và khống sản cịn tồn tại như: bản chất biến
chất của các đá vùng Bù Khạng là biến chất cổ hay chỉ là biến chất tiếp xúc
nhiệt chưa được lý giải rõ ràng; các đá có cùng một vị trí và cùng một thành
phần song đã được xếp vào các phân vị có tuổi rất khác nhau (như các đá biến
chất vùng Quế Phong - Bản Chiềng, đá hoa vùng Bản Chiềng, Nậm Giải, đá
phun trào felsic phía bắc nhóm tờ…), trật tự trầm tích không thống nhất.
Kết quả công tác lập bản đồ địa chất và khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 vùng
Bản Chiềng diện tích 340km2 (Nguyễn Văn Đễ, 1974) cho thấy, về địa chất
đã chính xác hố các ranh giới địa chất, lập mặt cắt chi tiết các hệ tầng, phân

chia phức hệ Bản Chiềng được chia làm 3 pha xâm nhập…); về khoáng sản
đã phát hiện và sơ bộ đánh giá 34 điểm quặng, điểm khoáng hoá, biểu hiện
khoáng hoá (cả gốc và sa khống) của thiếc, sắt, chì kẽm, molybden… mà
trước đó chưa được phát hiện.


17

1.2.2. Lịch sử nghiên cứu khoáng sản vùng
Năm 1962, Trương Vĩnh Thọ (chuyên gia Trung Quốc) cho rằng quặng
sắt magnetit Bản Chiềng có nguồn gốc nhiệt dịch.
Năm 1963, kết quả đo từ hàng khơng 1/200.000 miền Bắc Việt Nam do
đồn 35 tiến hành đã phát hiện những dị thường từ ở vùng Quỳ Châu. Cuối
năm 1971, Đội tìm kiếm quặng sắt của Đồn 45 do Ngơ Thế Thái dẫn đầu đã
phát hiện một số điểm lộ quặng sắt vùng Bản Chiềng và cho rằng quặng sắt ở
đây có nguồn gốc skarn, gồm 2 giai đoạn: sớm và muộn.
Trong các năm từ 1969 - 1995, công tác lập bản đồ địa chất tỷ lệ
1:200.000 tờ Quỳ Châu, 1:200.000 tờ Sầm Tơ và 1:50.000 vùng Bản Chiềng
đã ghi nhận trên diện tích vùng nghiên cứu có 24 mỏ, điểm quặng, điểm
khống hố của sắt, chì - kẽm, thiếc, arsen, molybden và vàng cùng nhiều
vành phân tán nguyên tố, khoáng vật của thiếc, vàng, chì - kẽm, thạch anh
tinh thể… Các khống sản khác như: đá quý, khoáng sản phi kim, vật liệu xây
dựng hầu như chưa được đề cập đến.
Tháng 6 năm 2005, tổ lập đề án Kim Sơn, Liên đoàn Intergeo đã phát
hiện 1 tập đá vơi dolomit hố hệ tầng Bắc Sơn ở bản Na Cắng (nam Bản
Chiềng) có triển vọng và phát hiện một số thân quặng sắt nhiệt dịch nằm gọn
trong các đá xâm nhập granosyenit vùng bản Na Trang (đơng Bản Chiềng).
Năm 2012 Bùi Dỗn Phú và n.n.k. (2012) Liên đồn Intergeo, Báo cáo
kết quả cơng tác điều tra chi tiết hoá biểu hiện khoáng sản vàng bản Na Quya,
tác giả đã vạch ra được hai thân quặng hóa sulfur vàng có triển vọng với hàm

lượng trung bình 1.25g/tấn [6].
1.3. Đặc điểm địa chất - Quặng hóa vùng Na Quya - Quế Phong
Diện tích khu vực nghiên cứu nằm ở phía tây nam khối nâng Bù
Khạng, là một phần nhỏ thuộc đới cấu trúc Sông Cả, hệ uốn nếp tây Việt Nam


18

(theo Dovjikov A.E, 1965). Đới cấu trúc Sơng Cả có ranh giới phía bắc với
đới Phu Hoạt là đứt gãy lớn bản Chiềng - bản Cn. Bình đồ kiến trúc hiện tại
của đới là một phức nếp lõm có phương trục uốn nếp tây bắc - đông nam. Hệ
thống đứt gãy chủ đạo chi phối bình đồ kiến trúc chung của đới là hệ thống
phương tây bắc – đông nam trùng với phương cấu trúc chung. Trong diện tích
của đới có mặt các phức hệ thạch kiến tạo: phức hệ Paleozoi hạ - trung, phức
hệ Paleozoi thượng, phức hệ Mesozoi hạ và phức hệ Mesozoi thượng (Hình
vẽ số 1.2).
Do nằm trong đới cấu trúc Sông Cả, nên đặc điểm địa chất của khu vực
nghiên cứu mang những nét đặc trưng của đới cấu trúc này (hình vẽ số 1.3).
Theo Đề án lập bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ
Kim Sơn thuộc tỉnh Nghệ An của Vương Mạnh Sơn và n.n.k (2008), khu vực
Cắm Muộn - Quế Phong gồm các phân vị địa tầng sau [7].
1.3.1. Địa tầng
NEOPROTEROZOI - CAMBRI HẠ
Hệ tầng Bù Khạng, tập 1 (NP-1 bk1)
Hệ tầng do Phan Trường Thị xác lập năm 1977 trên cơ sở loạt Bù
Khạng của Lê Duy Bách, Phan Trường Thị, 1969. Các đá của hệ tầng lộ ra
trên diện tích nhỏ, phân bố ở phía đông bắc vùng nghiên cứu, bao quanh các
khối xâm nhập granitoid phức hệ Đại Lộc và phức hệ Bản Chiềng. Các đá của
hệ tầng bị vi uốn nếp mạnh mẽ và bị biến chất, biến đổi khá phức tạp, tạo
thành một nếp vồng lớn với phần nhân bị các khối granitoid phức hệ Đại Lộc,

Bản Chiềng xuyên thủng.
Thành phần thạch học của hệ tầng gồm: đá phiến mica, đá phiến thạch
anh - felspat - mica, đá phiến thạch anh - mica - granat, amphibolit, đá phiến
thạch anh biotit. Bề dày của hệ tầng khoảng 1000m tuổi Cambri sớm.


19

Hình vẽ 1.2


20

Hình vẽ 1.3


21

GIỚI PALEOZOI
HỆ ORDOVIC - THỐNG THƯỢNG - HỆ SILUR - THỐNG HẠ
Hệ tầng Sông Cả (O3-S1 sc)
Hệ tầng được Mareichev A.M và Trần Đức Lương xác lập năm 1965.
Trong diện tích nhóm tờ Kim Sơn, khối lượng của hệ tầng gồm một phần địa
tầng Paleozoi trung của Dovjikov A.E. (1965), hay phần lớn tầng Sông Cả (SDsc) của Lê Duy Bách (1969). Các đá của hệ tầng tạo thành các dải núi kéo
dài theo phương tây bắc – đông nam ở phía nam – tây nam diện tích nhóm tờ
Kim Sơn.
Thành phần của hệ tầng gồm chủ yếu là các trầm tích lục ngun từ hạt
mịn tới thơ xen kẽ nhịp nhàng.
Hệ tầng được chia làm 3 tập.
- Tập 1 (O3-S1sc1): chủ yếu là cát kết dạng quarzit xen kẽ với đá phiến

thạch anh – sericit ở phần thấp, chuyển lên là đá phiến thạch anh – sericit xen
nhiều lớp cát kết hạt nhỏ bị quarzit hoá màu trắng, phân lớp mỏng. Dày 450m.
- Tập 2 (O3-S1sc2): chủ yếu là cát kết đa khoáng xen đá phiến thạch anh
– sericit, bột kết, cát kết hạt nhỏ ở phần dưới, chuyển lên là đá phiến sericit
xen ít lớp cát bột kết dạng nhịp, trên cùng là bột kết xen đá phiến sét bị sericit
hố yếu và đá phiến vơi màu đen. Dày 820 – 850m.
- Tập 3 (O3-S1sc3): gồm cát kết hạt vừa, chuyển lên là đá phiến sét, đá
phiến sericit xen nhịp với các lớp cát kết, bột kết, trên cùng là đá phiến sét
chứa nhiều vật chất hữu cơ. Dày 950 – 1000m.
Bề dày hệ tầng khoảng 2220 – 2300m.


22

HỆ DEVON - THỐNG TRUNG - THỐNG THƯỢNG
Hệ tầng Huổi Lơi (D1-2 hl)
Hệ tầng (D1-2hl) do Nguyễn Vănh Hồnh và nnk xác lập năm 1978 theo
mặt cắt dịng Huổi Lơi ở phía bắc thị trấn Mường Xén. Được tạm xếp vào hệ
tầng này là các đá lục nguyên - silic xen carbonat màu xám đen, phân bố ở
phần dưới các khối núi đá vôi khu vực Cắm Muộn - Quang Phong (huyện
Quế Phong), xã Hữu Dương, Hữu Khuông (huyện Tương Dương). Các thành
tạo này trước đây được xếp vào hệ tầng Sông Cả (S-Dsc - Lê Duy Bách,
1969), sau này (1 phần) được xếp vào hệ tầng Sông Cả (O3-Ssc) và (1 phần)
xếp vào hệ tầng La Khê (C1lk tài liệu 1:200.000 hiệu đính, năm 2000).
Trong diện tích khu vực nghiên cứu, các đá của hệ tầng này phân bố
thành dải hẹp kéo dài theo phương tây bắc - đông nam ở phía bắc dịng Nậm
Mơ (nhánh của sơng cả) thuộc xã Hữu Dương, Hữu Khuông, Nhạn Mai
(huyện Tương Dương) với hướng cắm chủ yếu nghiêng về phía đơng bắc.
Theo mặt cắt từ B Quýen (xã Quang Phong) đến B.Tang (xã Cắm
Muộn), thành phần thạch học của hệ tầng gồm: phần thấp chủ yếu là đá phiến

thạch anh - sericit, phiến thạch anh - mica xen các lớp mỏng cát kết dạng
quarzit ít dần; phần cao là đá phiến thạch anh - sericit, đá phiến silic chứa vật
chất hữu cơ màu đen xen các lớp đá vôi màu xám đen phân lớp mỏng.
Tổng bề dày hệ tầng khoảng 750m.
Về quan hệ: Phần chân của hệ tầng chưa gặp do tiếp xúc kiến tạo với
các thành tạo khác, quan hệ trên chuyển tiếp liên tục lên đá vôi xám của hệ
tầng Nậm Cắn (D2nc).
Hệ tầng Nậm Cắn (D2 nc)
Hệ tầng Nậm Cắn (D2nc) do Nguyễn Văn Hoành và nnk xác lập năm
1979 theo mặt cắt dòng Nậm Cắn ở vùng Mường Xén. Trong nhóm tờ Kim


23

Sơn, các thành tạo carbonat dạng khối được xếp vào hệ tầng này là các thành
tạo trước đây được xếp vào đá vôi C2-P (Lê Duy Bách, 1969) hoặc hệ tầng
Bắc Sơn (C-Pbs); tài liệu 1:200.000, hiệu đính năm 2000).
Trong diện tích khu vực nghiên cứu, các đá của hệ tầng này phân bố
thành dải hẹp nằm chỉnh hợp trên các đá của hệ tầng Huổi Lôi (D 1-2hl) ở phía
bắc dịng Nậm Mơ (nhánh của sơng cả) thuộc xã Hữu Dương, Hữu Khuông,
huyện Tương Dương. Thành phần thạch học đặc trưng là đá vôi phân lớp dày
- dạng khối màu xám đen, chuyển lên là đá vôi sét xen đá vơi phân lớp trung
bình chứa phong phú hố thạch Lỗ tầng, San hô, Tay cuộn.
Theo thành phần thạch học, hệ tầng gồm 3 hệ lớp:
Hệ lớp 1: Đá vôi vi hạt màu đen phân lớp dày dạng khối chứa hoá
thạch Lỗ tầng: Amphipora simplex, A. rudis. Dày 150m.
Hệ lớp 2: Chủ yếu sét vơi, vơi sét vón cục phân lớp trung bình màu
xám nhạt, xám vàng xen đá vơi xám sẫm. Chứa hoá thạch Tay cuộn: Anatrypa
kadzielniae, A. cf. vugariformis, A. ex. Gr reticularis, Spinatrypa petosequa,
Leptaenella sp., L. cf. rhomboidalis, Chonetipustula sp. Dày 150m.

Hệ lớp 3: Đá vôi vi hạt màu xám, xám sáng phân lớp dày chứa hoá
thạch San hô, Lỗ tầng: Charactophyllum sp., Stachyodes cf. costulata. Dày
50m. Tổng bề dày của hệ tầng 350m.
Về quan hệ: Hệ tầng có quan hệ chỉnh hợp với hệ tầng Huổi Lôi (D12hl)

ở dưới và tiếp xúc kiến tạo với các trầm tích phun trào hệ tầng Đồng Trầu

(T2ađt) ở trên.


24

GIỚI MESOZOI
HỆ TRIAS THỐNG TRUNG
Hệ tầng Đồng Trầu (T2ađt )
Hệ tầng (T2a đt) do Jamoida A… Mareichev A (in Đovjikov A và nnk.
1965; Vũ Khúc (in Vũ Khúc và nnk.) 1965. Vũ Khúc, Trịnh Thọ 1969 xác
lập. Hệ tầng Đồng Trầu trong diện tích nhóm tờ Kim Sơn, trước đây được Lê
Duy Bách (1969) xếp giả định vào tầng Mường Hinh tuổi Carni (T 3c?mh), có
thành phần gồm các đá phun trào felsic và tuf của chúng xen lục nguyên. Nét
đặc trưng chung của hệ tầng là trong các đá cát kết, bột kết, đá phiến sét
thường có chứa vơi.
Trong diện tích khu vực nghiên cứu, các đá của hệ tầng này phân bố ở
phía tây và đơng nam xã Hữu Khng, phía bắc xã Hữu Dương (huyện Tương
Dương), phía tây nam xã Châu Hoàn (huyện Quỳ Châu). Chúng tạo thành dải
rộng kéo dày theo phương tây bắc - đông nam.
Theo thành phần thạch học, hệ tầng được chia làm 2 tập:
-Tập 1 (T2ađt1): đặc điểm chung là trầm tích lục nguyên chiếm ưu thế
với thành phần gồm cuội kết, dăm sạn kết xen cát kết thành phần đa khoáng
sáng màu, cát kết, bột kết màu tím gụ đặc trưng xen các lớp đá vôi, sét vôi

mỏng, các lớp đá phiến sét bị chlorit hoá màu lục và các thấu kính đá phun
trào felsic và tuf. Tuy nhiên giữa các mặt cắt có sự thay đổi khá lớn về thành
phần thạch học.
Phần thấp: chủ yếu là cuội kết, cát kết, bột kết xen đá phiến sét, phiến
sericit màu xám đến xám sẫm. Các đá bị nứt nẻ mạnh, đôi chỗ bị cà ép, dập
vỡ chứa nhiều thạch anh nhiệt dịch xuyên cắt. Chuyển lên là các đá phiến lục
gồm: đá phiến actinolit - epidot - chlorit; đá phiến thạch anh - sericit - chlorit,
đá phiến thạch anh - sericit - chlorit - calcit xen các lớp đá phun trào andesit,


25

tuf andesit, tuf andesitodacit. Các đá bị ép, biến đổi mạnh, phát triển các đới
khống hóa chứa vàng. Quan hệ trực tiếp giữa các đá lục nguyên trên và các
đá phiến lục này chưa gặp.
Phần giữa: là các đá phiến sericit, đá phiến sét xen dạng nhịp với cát,
bột kết. Đơi chỗ thấy lớp, thấu kính mỏng phiến sét vơi, đá vôi. Các đá này bị
cà ép, dập vỡ mạnh.
Phần trên: gặp chủ yếu các đá cuội kết đa khoáng, cát kết đa khoáng,
cát kết, bột kết, tuf ryolit, ryolit và một vài thấu kính mỏng phiến sét vơi. Các
đá thường bị nứt nẻ mạnh, nhiều nơi phát triển nhiều mạch, đới mạng mạch
thạch anh xuyên cắt. Các đá phun trào ryolit và tuf của chúng bị thạch anh
hoá, sericit hóa mạnh, tạo nên các đới biến đổi chứa khống hoá sulfur - vàng.
- Tập 2 (T2ađt2): thành phần thạch học đặc trưng là các đá phun trào và
trầm tích phun trào chiếm ưu thế gồm ryolit, ryodacit, dacit màu xám sáng tới
xám xanh, bị ép mạnh và tuf của chúng xen các lớp cát kết, bột kết phân lớp.
Bề dày của hệ tầng khoảng 1800 - 2000m.
Về quan hệ: Hệ tầng Đồng Trầu phủ bất chỉnh hợp lên trên các thành
tạo cổ hơn như hệ tầng Huổi Nhị, hệ tầng Nậm Tầm, hệ tầng La Khê, quan sát
được ở Na Loi, Keng Đu, Nậm Song. Dọc theo đứt gãy chờm nghịch Mỹ Lý,

các đá của hệ tầng có quan hệ kiến tạo với các hệ tầng Huổi Nhị, Nậm Tầm,
La Khê, Bắc Sơn. Trong đó đã gặp các đá thuộc các thành tạo cổ hơn phủ
chờm lên các đá của hệ tầng Đồng Trầu. Đây là do hoạt động của pha kiến tạo
muộn hơn về sau.
GIỚI KAINOZOI
Hệ Đệ tứ khơng phân chia (Q)
Trong diện tích khu vực nghiên cứu có các thành tạo Đệ tứ phân bố dọc
các khe suối tạo nên các bãi bồi, doi cát ven lòng, cá biệt gặp vài mảnh thềm