Đặc điểm quặng hoá và tiềm năng quặng thiếc volfram khu tây núi pháo, đại từ thái nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT
-------------------

Nguyễn Thế Tài

Đề tài: ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HOÁ VÀ TIỀM NĂNG QUẶNG THIẾC
- VOLFRAM KHU TÂY NÚI PHÁO, ĐẠI TỪ - THÁI NGUN

Chun ngành:
Mã số:

Địa chất Khống sản và Thăm dị
60.44.59

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Người hướng dẫn khoa học
1.PGS. TS. Trần Bỉnh Chư
2.TS. Lương Quang Khang

Hà Nội - 2011


LỜI CAM ĐOAN

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 được ai
công bố trong bất kỳ cơng trình nào.

Tác giả luận văn

Nguyễn Thế Tài


MỤC LỤC
- Trang phụ bìa
- Lời cam đoan
- Mục lục
- Danh mục các bảng
- Danh mục các hình vẽ và ảnh
Mở đầu

8

1. Tính cấp thiết của đề tài

8

2. Mục tiêu của luận văn

8

3. Nhiệm vụ nghiên cứu của luận văn

8

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

9

5. Phương pháp nghiên cứu

9

6. Những điểm mới dự kiến của luận văn

9

7. Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn

10

8. Cơ sở tài liệu

10

9. Khối lượng và cấu trúc luận văn

11

Chương 1: Đặc điểm địa chất khoáng sản vùng nghiên cứu

12

1.1. Vị trí địa lý, kinh tế nhân văn

12

1.1.1. Vị trí địa lý

12

1.1.2. Đặc điểm giao thơng

12

1.1.3. Địa hình khí hậu

12

1.1.4. Dân cư

13

1.1.5. Kinh tế

13

1.2. Sơ lược lịch sử nghiên cứu địa chất vùng

14

1.3. Khái quát đặc điểm địa chất

17

1.3.1. Khái quát đặc điểm địa tầng

17

1.3.2. Khái quát magma xâm nhập

20


1.3.3. Khái quát đặc điểm cấu tạo

21

1.3.4. Khái quát đặc điểm khoáng sản

22

Chương 2: Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu

24

2.1. Tính chất và cơng dụng của thiếc- volfram

24

2.1.1. Tính chất và cơng dụng của thiêc

24

2.1.1. Tính chất và cơng dụng của volfram

24

2.2. Đặc điểm địa hố và khoáng vật của thiếc- volfram

25

2.2.1. Đặc điểm địa hoá và khoáng vật của thiếc

25

2.2.2. Đặc điểm địa hoá và khoáng vật của volfram

26

2.3. Phân loại quặng thiếc- volfram

26

2.3.1. Phân loại quặng thiếc

26

2.3.3. Phân loại quặng volfram

27

2.4. Phân loại mỏ thiếc- volfram trên thế giới và Việt Nam

27

2.4.1. Phân loại mỏ thiếc trên thế giới

27

2.4.2. Phân loại mỏ thiếc ở Việt Nam

36

2.4.3. Phân loại mỏ volfram trên thế giới và Việt Nam

39

2.5. Các phương pháp nghiên cứu

43

2.5.1. Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu

43

2.5.2. Khảo sát và lấy mẫu nghiên cứu quặng

44

2.5.3. Phương pháp nghiên cứu trong phòng

44

2.6. Một số thuật ngữ được sử dụng

45

Chương 3: Đặc điểm quặng hoá thiếc- volfram khu Tây Núi

Pháo

47

3.1. Đặc điểm địa chất các thân quặng thiếc- volfram

47

3.2. Đặc điểm thành phần vật chất của quặng

57

3.2.1. Đặc điểm thành phần hoá học

57

3.2.2. Đặc điểm thành phần khoáng vật

58


3.2.3. Đặc điểm cấu tạo- kiến trúc quặng

69

3.2.3. Thời kỳ tạo khoáng và tổ hợp cộng sinh khoáng vật

75

3.3. Nguồn gốc thành tạo quặng thiêc- volfram

77

Chương 4: Tiềm năng quặng thiêc- volfram vùng Tây Núi Pháo

79

4.1. Lựa chọn phương pháp đánh giá tài nguyên

79

4.1.1. Cơ sở lựa chọn phương pháp

79

4.1.2. Lựa chọn phương pháp dự báo tiềm năng tài nguyên quặng
thiếc- volfram khu Tây Núi Pháo

83

4.2. Kết quả dự báo tài nguyên

84

4.2.1. Phương pháp đánh giá tài nguyên dự báo

84

4.2.2. Kết quả đánh giá và dự báo tài nguyên quặng thiếc khu Tây
Núi Pháo

4.3. Định hướng cơng tác thăm dị quặng thiếc- volfram khu Tây
Núi Pháo

87
89

4.3.1. Sơ bộ nhận định về nhóm mỏ thăm dị

90

4.3.2. Lựa chọn cơng trình thăm dò

90

Kết luận và kiến nghị

95

1. Kết luận

95

2. Kiến nghị

96

- Tài liệu tham khảo

97

Stt
DANH MỤC CÁC BẢNG
1 Bảng 2.3. Bảng phân loại theo tiêu chuẩn kỹ thuật của thiếc
Bảng 2.4.1. Bảng phân loại các loại hình cơng nghiệp mỏ của thiếc
2
(Peevaho. 1975)
Bảng 2.4.2.1. Bảng phân chia các thành hệ quặng thiếc nội sinh ở Việt
3
Nam (Dương Đức Kiêm, Phạm Vũ Luyến. 1995)
Bảng 2.4.2.2. Bảng phân loại các kiểu nguồn gốc thiếc sa khoáng ở Việt
4
Nam
5 Bảng 3.2.1. Bảng kết quả xử lý thống kê các mẫu hoá mỏ thiếc- volfram
6 Bảng 3.2.2. Bảng thành phần vật chất quặng khu Tây Núi Pháo

Trang
27
29
36
37
58
59

7

Bảng 3.2.3. Bảng tổng hợp các khoáng vật phi quặng khu Tây Núi Pháo

65

8

Bảng 3.2.4. Bảng thứ tự sinh thành và THCSKV khu Tây Núi Pháo

76

9

Bảng 4.3.Bảng tổng hợp kết quả đánh giá tiềm năng tài nguyên quặng thiếc
gôc khu Tây Núi Pháo

88


Stt

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Trang

1

Hình 1.1. Sơ đồ khái qt vị trí địa lý vùng nghiên cứu

16

2

19

6

Hình 1.2. Sơ đồ địa chất khu Tây Núi Pháo
Hình 2.1. Spatial and temporal aspects of different generationa of
veinlets above an intrusive in Kazakhatan (Diagrammatic representation) (After Shcherba 1970)
Hình 2.2. Diagrammatic representation of primary tin deposite in the
South- West of England (Cornwall) (From Hosking, 1969)
Hình 2.3. Exemples of “ the greisens- quarts casiterite association”
(Simplifield from Rundqvist et al, 1971)
Hình 3.1.1. Sơ đồ địa chất khống sản khu Tây Núi Pháo

7

Hình 3.1.2. Mặt cắt địa chất

52

8

Hình 4.1. Sơ đồ ngun tắc tính tốn tài ngun dự báo

81

9

Ảnh 3.2.1. Pyrit dạng nửa tự hình, tha hình

62

3

4

5

31
32
33
49

10 Ảnh 3.2.2. Arcenopyrit dạng nửa tự hình di cùng chalcopyrit

63

11 Ảnh 3.2.3. Chalcopyrit dạng tha hình

63

12 Ảnh 3.2.4. Pyrotin dạng tha hình

64

13 Ảnh 3.2.5. Casiterit dạng tha hình xâm tán đều trên nền thạch anh

64

14 Ảnh 3.2.6. Sphalerit dạng tha hình xâm tán trên nền phi quặng

65

15 Ảnh 3.2.7. Thạch anh méo mó lấp đầy khoảng trống

67

16 Ảnh 3.2.8. Plagioclas dạng tấm khá tự hình

68

17 Ảnh 3.2.9. Biotit dạng tấm rèm răng cưa

68

18 Ảnh 3.2.10. Muscovit dạng tấm méo mó loang lổ
Ảnh 3.2.11. Pyrit, pyrotin, chalcopyrite, volframit xânm tán trên nền
19
phi quặng
20 Ảnh 3.2.12. Pyrit dạng mạch

69

21 Ảnh 3.2.13. Casiterit dạng tàn dư có chứa khống vật của đá

71

22 Ảnh 3.2.14. Pyrit dạng hạt tự hình

73

23 Ảnh 3.2.15. Pyrotin, casiterit dạng tha hình

73

24 Ảnh 3.2.16. Casiterit dạng tàn dư bị gặm mòn thay thế

74

25 Ảnh 3.2.17. Arcenopyrit dạng tàn dư bị gặm mòn thay thế

74

70
70


8

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Khống hóa thiếc và volfram ở vùng Đại Từ - Tam Đảo đã được biết
đến từ những năm 60 của thế kỷ 20 và sau đó đã được các đồn địa chất điều
tra, tìm kiếm, thăm dị trên một số mỏ, điểm quặng phục vụ cho khai thác
quặng. Các cơng trình này chưa quan tâm đúng mức đến thành phần vật chất
(TPVC) và quan hệ giữa quặng hóa với hoạt động magma, cấu- kiến tạo. Mặt
khác, cho đến nay chưa có một cơng trình nghiên cứu nào đề cập một cách
đầy đủ và có hệ thống về đặc điểm quặng hóa và tiềm năng thiếc- volfram(
Sn- W) khu Tây Núi Pháo.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm quặng hóa Sn- W
làm cơ sở định hướng cho công tác điều tra, thăm dị khống sản Sn- W
khu Tây Núi Pháo là một nhiệm vụ cấp thiết. Hy vọng rằng, đề tài:" Đặc điểm
quặng hoá và tiềm năng quặng thiếc - volfram khu Tây Núi Pháo, Đại Từ Thái Nguyên" được đặt ra là góp phần vào việc giải quyết nhằm đáp ứng
được yêu những cầu trên.

2. Mục tiêu của luận văn
Đề tài nghiên cứu nhằm làm sáng tỏ đặc điểm TPVC và các yếu tố
khống chế quặng hóa Sn- W, làm cơ sở khoa học cho việc đánh giá triển vọng
quặng Sn- W khu Tây Núi Pháo cũng như đề xuất phương pháp thăm dò phù hợp
3. Nhiệm vụ nghiên cứu của luận văn
Để đạt được mục tiêu trên, luận văn cần giải quyết các nhiệm vụ sau:
+ Tiến hành thu thập, tổng hợp và hệ thống hoá các tài liệu hiện có về
địa chất khu vực và khống sản
+ Nghiên cứu làm sáng tỏ thành phần vật chất (TPVC), đặc điểm phân
bố, các yếu tố địa chất khống chế quặng hóa Sn- W trong vùng nghiên cứu.
+ Phân loại quặng Sn - W trong vùng nghiên cứu.


9

+ Xác định các tiền đề thuận lợi cho tích tụ quặng; các dấu hiệu tìm
kiếm và đánh giá tiềm năng tài nguyên- trữ lượng quặng khu Tây Núi Pháo
làm cơ sở khoa học cho việc tìm kiếm - thăm dò (TKTD) quặng Sn- W.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Quặng Sn- W trong khu Tây Núi Pháo - Đại
Từ - Thái Nguyên.
- Phạm vi nghiên cứu: Tiểu khu Tây Núi Pháo - Đại Từ - Thái Nguyên
5. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện tốt các nhiệm vụ nêu trên, tác giả dự kiến sử dụng hệ
phương pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp địa chất truyền thống: thu thập tài liệu, lộ trình khảo sát
thực địa, tổng hợp và phân tích tài liệu địa chất, địa vật lý, khoáng vật theo
các phương pháp địa chất truyền thống, nhằm nhận thức sâu sắc hơn về bản
chất địa chất của đối tượng nghiên cứu.
- Phương pháp trọng sa, địa vật lý, địa hóa kim lượng, khống vật.

- Phương pháp phân tích trong phịng: khống tướng, lát mỏng, bao thể,
quang phổ, hóa cơ bản, ....
- Lựa chọn phương pháp đánh giá tài nguyên khoáng sản Sn- W trong
vùng nghiên cứu.
6. Những điểm mới dự kiến của luận văn
Kết quả nghiên cứu của luận văn hy vọng sẽ rút ra được một số điểm
mới sau:
- Kết quả nghiên cứu sẽ làm sáng tỏ cấu trúc địa chất và đặc điểm
quặng hoá Sn- W khu Tây Núi Pháo, Đại Từ - Thái Nguyên
- Xác định được đặc điểm phân bố quặng Sn- W làm cơ sở để đánh giá
tổng thể tiềm năng tài nguyên quặng Sn- W trong vùng nghiên cứu.


10

7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
7.1 Ý nghĩa khoa học
Góp phần làm sáng tỏ TPVC quặng hố Sn- W khu Tây Núi Pháo cũng
như điều kiện thành tạo và đặc điểm phân bố của chúng.
7.2. Giá trị thực tiễn
- Nội dung nghiên cứu của đề tài cung cấp cho các nhà quản lý và doanh
nghiệp về tiềm năng tài nguyên khoáng Sn- W khu Tây Núi Pháo làm cơ sở
định hướng cơng tác điều tra, thăm dị và khai thác, tuyển khống có hiệu quả.
- Trên cơ sở quả nghiên cứu TPVC và sẽ đặc điểm phân bố Sn- W khu
Tây Núi Pháo sẽ định hướng cho việc TKTD ở các vùng khác có đặc điểm địa
chất tương tự.
8. Cơ sở tài liệu
Cơ sở tài liệu để hoàn thành Luận văn là các kết quả của công tác đo vẽ
bản đồ địa chất và tìm kiếm khống sản tỷ lệ 1: 50.000, tỷ lệ 1: 10.000 và các
báo cáo kết quả tìm kiếm chi tiết hố trong vùng bao gồm:

1. Nguyễn Xuân Bưởng, 1966 - Báo cáo thăm dị sa khống thiếc mỏ
Phục Linh, Đại Từ, Bắc Thái .
2. Ngơ Đức Kế, 1992 - Báo cáo tìm kiếm đánh giá wolfram - bismut và
các khoáng sản di kèm khu Đá Liền, Đại Từ, Bắc Thái.
3. Nguyễn Sỹ Tần, 1988 - Báo cáo tìm kiếm quặng thiếc, bismut Tây
Núi Pháo, Đại Từ, Bắc Thái.
4. Trương Đình Thực, 1984 - Báo cáo tìm kiếm thiếc gốc 1: 25.000 Núi
Pháo, Đại Từ, Bắc Thái.
Ngồi ra, tác giả cịn được tham khảo các tài liệu về kết quả đo vẽ bản
đồ địa chất và tìm kiếm khống sản tỷ lệ 1: 50 000 có liên quan đến vùng Đại
Từ - Văn Lãng, ...


11

9. Khối lượng và cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm 97 trang A4 đánh máy vi tính với 13 bảng, 11 sơ
đồ, hình vẽ, 16 ảnh minh hoạ và 21 văn liệu tham khảo được kết cấu
thành 4 chương.
Luận văn được hồn thành tại bộ mơn Khống sản và bộ mơn Tìm
kiếm- Thăm dị trường Đại học Mỏ- Địa chất, dưới sự hướng dẫn khoa học
của PGS.TS. Trần Bỉnh Chư, TS. Lương Quang Khang. Tác giả xin bày tỏ
lòng biết ơn sâu sắc các thầy hướng dẫn.
Trong quá trình hồn thành luận văn, tác giả nhận ln được sự quan
tâm giúp đỡ, các ý kiến đóng góp q báu của các thầy hướng dẫn lãnh đạo
trường Đại học Mỏ- Địa chất, khoa Địa chất, bộ mơn Khống Sản, bộ mơn
Tìm kiếm- Thăm dị. Đồng thời tác giả ln nhận được sự quan tâm tạo điều
kiện thuận lợi của lãnh đạo Xí nghiệp địa chất 109.
Nhân dịp này tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quí báu đó và
bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới các cơ quan, các nhà khoa học, các bạn

đồng nghiệp và những tác giả đi trước đã động viên giúp đỡ, cho phép sử
dụng và kế thừa những kết quả nghiên cứu của mình.


12

Chương I
đặc điểm địa chất khoáng sản vùng nghiên cứu
1.1. Vị trí địa lý kinh tế nhân văn
1.1.1. Vị trí địa lý
Vùng nghiên cứu có diện tích khoảng 12km2 nằm cách thành phố
Thái Nguyên khoảng 25km, thuộc địa phận xà Hà Thượng, xà Hùng Sơn,
xà Tân Thái, và xà Phục Linh thuộc huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.
Nằm trong toạ ®é:
21037’13’’ ®Õn 21039’30’’ vÜ ®é b¾c
105039’25’’ ®Õn 105041’8’’ kinh ®é đông
Hệ toạ đô VN 2000 múi chiếu 60.
1.1.2. Đặc điểm giao thông
Mạng lưới giao thông đi vào khu mỏ và từ khu mỏ di các nơi khác
tương đối thuận lợi. Có đường ôtô nối thông đường quốc lộ liên tỉnh 37 đi
Thái Nguyên- Tuyên Quang.
Trong khu mỏ đường liên thôn, liên xà tương đối thuân lợi
Có các đường liên huyện và tuyến đường sắt Núi Hồng - Quán Triều
- Hà Nội rất thuận lợi cho việc đi lại và vận chuyển nguyên, nhiên vật liệu
và các thiết bị máy móc.
1.1.3. Địa hình - khí hậu.
a. Địa hình
Đây là vùng chuyển tiếp giữa miền núi và trung du. Các đỉnh núi
trong khu vực có độ cao trung bình từ 100 á 400 m. Cảnh quan địa hình, địa
mạo đơn giản, sườn núi dốc thoải, địa hình ít phân cắt. Hầu hết là rừng

nguyên liệu giấy đà được giao cho dân trồng và quản lý.
b. Khí hậu
Khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới, phân ra
hai mùa rõ rÖt:


13

- Mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 9, lượng mưa trung bình từ
300 á 500 mm. Khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ có khi lên tới 39 á 400C. Độ ẩm
tương đối 70 á 80 %.
- Mùa khô kéo dài từ tháng 10 năm trước đến tháng 3 năm sau, khí
hậu khô hanh, lạnh có năm nhiệt độ hạ thấp đến 50C. Lượng mưa ít (<100
mm).
c. Hệ thống sông suối
Chảy qua khu mỏ có hệ thống suối Cát, suối Bát và các suối nhánh
của chúng, các suối này đều bắt nguồn từ Núi Pháo chảy theo hướng đông
bắc- tây nam, lòng suối hẹp, lưu lượng thay đổi theo mùa. Tuy nhiên vẫn đủ
cung cấp nước cho công tác tuyển quặng và sản xuất nông nghiêp trong khu
vực.
1.1.4. Dân cư
Nhân dân ở đây chủ yếu là người Kinh của các tỉnh miền xuôi lên
khai phá đà lâu đời, ít hơn là dân tộc Tày, Nùng, vv. Các dân tộc thường
sống tập trung thành làng, bản nhỏ dọc theo các thung lũng, sống chủ yếu
bằng nghề
nông- lâm nghiệp. Nghề nghiệp chính là trồng cây lương thực, cây công
nghiệp, chăn nuôi khá phát triển. Trình độ dân trí khá cao, đời sống của
nhân dân khá ổn định, xà có bệnh xá, trường cấp I, II, trường cấp II ngoài
thị trấn.
1.1.5. Kinh tế

Nhìn chung kinh kế nhân dân địa phương đà được nâng cao, không
còn mang tính tự cung, tự cấp.
Cơ sở công nghiệp: Trong vùng hoạt động công nghiệp khá phát
triển. Xí nghiệp thiếc Đại Từ có gần 100 cán bộ công nhân viên chức được
trang bị cơ sở vật chất và trang thiết bị khai thác, nghiền tuyển đồng bộ với
công suất hàng năm có thể nghiền tuyển từ 10.000 đến 15.000 tấn quặng


14

thiÕc gèc. XÝ nghiƯp cã ®iƯn l­íi ®đ cung cÊp cho sản xuất của xí nghiệp và
phục vụ điện sinh hoạt cho dân cư trong vùng. Ngoài ra còn có Xí nghiệp
Chè Đại Từ, xí nghiệp Than Núi Hồng, xí nghiệp Cơ khí mỏ Cù Vân, vv
đáp ứng đầy đủ nhu cầu về nhiên liệu và sửa chữa các thiết bị khai thác và
tuyển khoáng.
1.2. Sơ lược lịch sử nghiên cứu địa chất vùng
Lịch sử nghiên cứu địa chất vùng Đai Từ liên quan đến quá trình tìm
kiếm thăm dò quặng thiếc và các khoáng sản đa kim trong toàn vùng Tam
Đảo. Có thể chia ra các thời kì sau:
a. Trước cách mạng tháng 8
Chủ yếu là các công trình nghiên cứu đo vẽ bản đồ địa chất của các
nhà địa chất Pháp.
b. Sau cách mạng tháng 8, đặc biệt sau ngày hoà bình lặp lại
(1954)
+ Từ năm 1959 đến 1965: Trong quá trình lập bản đồ địa chất
1/500.000 lÃnh thổ qua đÃi mẫu trọng sa và tìm kiếm đà phát hiện ra vành
phân tán casiterit khu vực Tam Đảo. Cũng trong công tác đo vẽ bản đồng
thời phát hiện hàng loạt các biểu hiện thiếc gốc Trúc Khê, Khuôn Phầy, núi
Pháo, La Bằng và volfram Thiện Kế - Đá Liền.
+ Từ năm 1962 đến 1966: Đoàn Địa chất 14 đà tiến hành tìm kiếm

thăm dò thiếc sa khoáng hơn 40 thung lũng xung quanh khu vực Tam Đảo
trong đó có sa khoáng thiếc Phục Linh.
+ Từ năm 1967 đến 1972: Đoàn Địa chất 14 đà tiến hành tìm kiếm
thiếc gốc vùng núi Pháo - Đá Liền tỷ lệ 1/25.000, đà khoanh được khu vực
núi Pháo có triển vọng về thiếc gốc; khu vực Đá Liền có triển vọng sheelit và
đa kim trong đới skarn.


15

+ Từ năm 1977 đến 1991: Đoàn Địa chất 110 đà tiến hành tìm kiếm
đánh giá thiếc gốc khu Tây núi Pháo, đà chỉ ra được 6 nhóm thân quặng
gốc với tổng trữ lượng là 11.000 tấn thiếc ở cấp C2 + P1.
Ngoài các công trình nghiên cứu tổng hợp và tìm kiếm thăm dò nêu
trên còn có nhiều công trình nghiên cứu dưới dạng chuyên đề do các nhà
Địa chất của Viện Địa chất & Khoáng sản và Viện Mỏ - Luyện kim thực
hiện.
+ Năm 1985 sa khoáng thiếc Phục Linh đà được giao cho xí nghiệp
Thiéc Đại Từ thuộc Công ty Kim loại mầu Thái Nguyên quản lý và khai
thác.
+ Từ năm 1991 đến nay dưới tác động của kinh tế thị trường nên các
khoáng sản đa kim trong toàn vùng Tam Đảo nói chung và khu vực Núi
Pháo nói riêng đặc biệt là các thân quặng thiếc gốc đà bị khai thác trái phép
đến độ sâu 15-20 m so với mặt địa hình hiện tại. Hiện tượng khai thác trái
phép này vừa gây lÃng phí tài nguyên khoáng sản, vừa gây ô nhiễm môi
trường sinh thái, gây mÊt trËt tù an ninh khu vùc.


16

SƠ ĐỒ VỊ TRÍ GIAO THƠNG


17

1.3. Khái quát đặc điểm địa chất
1.3.1. Khái quát đặc điểm địa tầng
Vùng Núi Pháo nằm phía Đông Nam của dÃy Tam Đảo, trong vùng
có các địa tầng sau (theo tài liệu báo cáo tìm kiếm đánh giá thiếc- bismut
năm 1988)
Giới Paleozoi
Hệ Ordovic thượng - Silur hạ
Hệ tầng Phú Ngữ (O3-S1 pn)
Phân bố ở phía Bắc của vùng nghiên cứu. Thành phần thạch học gồm:
Đá phiến sét-sericit xen ít bột kết, cát kết thạch anh bị sừng hoá, cát bột kết
xen đá phiến sét xám đen có chứa Bút đá Glyptograptus sp., đá phiến silic,
quarzit, đôi chỗ xen đá vôi xám xẫm. Hầu hết các đá này đều đà bị uốn nếp
vò nhàu mạnh.
Chiều dày của hệ tầng gần 2.000 m.
Giới Mesozoi
Hệ Trias thượng bậc Nori- Reti
Hệ tầng Vân LÃng (T3n-r vl).
Các trầm tích của hệ tầng này phân bố thành 2 dải hẹp ở phía Tây và
Đông Bắc của vùng. Thành phần thạch học gồm: cuội kết cơ sở, cát kết vôi
xám sẫm, bột kết vôi xám đen, sét than, ít vỉa than mỏng, chuyển lên đá vôi
sét đen phân lớp mỏng, dày 450 á 550 m. Bột kết vôi thường chứa ít hoá
thạch hai mảnh Unionites damdunensis, trong khi đó sét than chứa phong
phú vết in lá như Goeppertella memoria watanabei, Clathropterrit
meniscioides,
C.microloba, Anomozamites gracilis, vv... Cã nhiỊu d¹ng chung với thực

vật Hòn Gai tuổi Nori- Reti.
Chiều dày của hệ tầng này khoảng 1.200 - 1.300 m.
Hệ Jura hạ


18

Hệ tầng Hà Cối (J 1 hc).
Các trầm tích của tầng này phân bố thành dạng nêm ở phía Tây nam
khối granit Núi Pháo. Thành phần thạch học gồm: cát kết, sạn kết hạt thô
mầu đỏ, bột kết phân lớp rõ ràng, đôi chỗ xen kẹp đs sét, thấu kính đá vôi.
Các thành tạo này phủ trực tiếp lên các đá granit của khối Núi Pháo.
Chiều dày của hệ tầng này xấp xỉ 300 - 400 m.
Giới Kainozoi
Hệ Đệ Tứ không phân chia (Q)
Các trầm tích của hệ Đệ Tứ không phân chia phân bố đều khắp trong
vùng dưới dạng eluvi, deluvi, aluvi, đôi chỗ còn gặp proluvi, trong đó các
trầm tích aluvi chiếm diện tích chủ yếu.
- Các trầm tích deluvi: Phân bố trên khắp các sườn núi chiều dày thay
đổi từ 0 á 5 m. Thành phần chủ yếu là sét, cát, xen kẽ với các mảnh vụn,
sạn, sỏi, tảng lăn của đá gốc và thạch anh. Đôi chỗ có chứa casiterit có hàm
lượng đạt giá trị công nghiệp.
- Các trầm tích aluvi: Phân bố dọc theo các thung lũng suối. Nhìn
chung diện phân bố hẹp chiều dày thay đổi từ 3 á 10 m. Thành phần chủ
yếu là cát, sét, cuội, sỏi có chứa casiterit tạo nên má sa kho¸ng Phơc Linh.


19

Hình vẽ 1.2: Bản đồ địa chất khu Tây Núi Ph¸o

20

1.3.2. Khái quát magma xâm nhập
Trong phạm vi khu mỏ tồn tạị hai phức hệ magma sau:
Phức hệ Núi Điệng (gpT2 nđ)- Khối Núi Pháo
Phức hệ Núi Điệng, điển hình là khối Núi Pháo chiếm toàn bộ diện
tích của dÃy Núi Pháo kéo dài theo phương á vĩ tuyến từ Huy Ngạc đến Cù
Vân. Thành phần thạch học gồm: granit dạng porphyr, granophyr, các đá
đều có màu xám đến xám nhạt, độ hạt từ nhỏ, trung bình đến lớn, kiến trúc
porphyr điển hình, ban tinh gồm felspat kali, thạch anh và plagioclas, đôi
khi gặp biotit. Nền hạt nhỏ, vi kiến trúc nửa tự hình đến granophyr.
Về thạch hoá, các đá có hàm lượng (%):
+ SiO = 65 á 74,7; FeO + MgO = 0,8 ¸ 0,98; CaO = 0,68 ¸
5,03.
+ Tổng kiềm trung bình với K2O > Na 2O.
Đặc điểm địa hoá: Các nguyên tố đặc trưng là Ca, Pb, Zn, Sn luôn
cao hơn giá trị Clark.
Phức hệ Pia Oăc (g K2 po) - Khối Đá Liền
Khối Đá Liền nằm ở phía Bắc của Núi Pháo, thành phần thạch học
gồm: Granit biotit, granit 2 mica, granit bị greisen hoá, aplit, pegmatit
turmalin.
Các đá của phức hệ rất sáng màu, có độ hạt vừa đến lớn, kiến trúc
porphyr, ban tinh là felspat kali (microclin), plagioclas và ít thạch anh.
Hàm lượng khoáng vật (%) gồm:
+ Thạch anh (30 á 40), felspat kali (20 ¸ 35), plagioclas (20 ¸
25), biotit (1 ¸ 5), muscovit (5 ¸ 16).
+ C¸c kho¸ng vËt phơ cã zircon, apatit, turmalin, topaz, fluorit,
cassiterit, ilmenit và beryl.

Đặc điểm thạch hoá, các đá của phức hệ có hàm lượng (%)


21

+ SiO2 = 71,5¸73,4; Al2O3 = 13¸14,79; FeO + MgO = 2,4 ¸
4,5
+ Tỉng kiỊm = 7,2 ¸ 9,5 víi K2O > Na 2O.
Đặc điểm địa hoá: Các nguyên tố Sn, Be, Pb, Ga, Mo, W luôn cao
hơn giá trị Clark.
1.3.3. Khái quát đặc điểm kiến tạo
Khu vực núi Pháo là nơi tiếp giáp của 2 đới cấu tạo lớn Sông Hiến và
An Châu. Đồng thời là nơi giao nhau của các hệ thống đứt gẫy khu vực; đứt
gÃy đường 13A, kèm theo sự hoạt động mạnh mẽ của magma xâm nhập làm
cho cấu tạo địa chất của vùng càng trở nên phức tạp.
Các hệ thống đứt gẫy trong vùng phát triển khá phong phú và gồm 3
hệ thống sau:
a. Hệ thống đứt gẫy á vĩ tuyến
Gồm có đứt gÃy đường 13A và một số đứt gÃy gần song song với nó.
Đây là hệ thống đứt gẫy lớn nhất và có tầm quan trọng nhất trong khu vực,
vừa đóng vai trò phân đới cấu tạo, thúc đẩy sự hoạt động của magma xâm
nhập đồng thời là kênh dẫn dung dịch nhiệt dịch và tạo quặng trong vùng.
Dọc theo đứt gẫy này là các đới cà nát cataclazit, milonit và filonit.
b. Hệ thống đứt gẫy và khe nứt Đông Đông Bắc - Tây Tây Nam
Phát triển ngay trong khu mỏ và mét sè ®øt gÉy nhá song song víi
nã. Däc theo các đứt gÃy là các đới vò nhàu ca nát và hàng loạt các khe nứt
nhỏ chạy song song có chứa các dung dịch tạo quặng Sn, Bi, Ti, Fe.
Thế nằm của các hệ thống khe nứt này thay đổi từ 90á1400 é 20á700.
c. Hệ thống đứt gẫy Đông Bắc - Tây Nam
Các hệ thống đứt gẫy này có hướng cắm về phía Đông Bắc, ít có giá trị về khả

năng chứa khoáng hóa.


22

1.3.4. Khái quát đặc điểm khoáng sản
Trong vùng núi Pháo đà phát hiện nhiều loại khoáng sản song có ý
nghĩa hơn cả là thiếc, volfram-đakim
a. Quặng thiếc
Đây là khoáng sản chủ yếu có mặt trong khu vực tồn tại ở cả hai dạng
sa khoáng và quặng gốc.
+ Sa khoáng Phục Linh đà được Công ty trách nhiệm hữu hạn một
thành viên kim loại màu Thái Nguyên khai thác từ năm 1985 đến nay.
+ Quặng thiếc gốc riêng khu Tây núi Pháo đà được Đoàn Địa chất 110
đánh giá với tổng trữ lượng dự báo gần 11.000 tấn Sn. Trong các mạch quặng
thiếc gốc còn có Bi cộng sinh dưới dạng khoáng vật bismutil với trữ lượng dự
báo gần 2.000 tấn. Đây là khoáng sàng có triển vọng rất cần được quan tâm
nghiên cứu.
Với các dạng công tác địa chất đà tiến hành trong khu vực Tây Núi
Pháo đà phát hiện được 6 nhóm thân quặng gốc với trên 20 mạch quặng lớn
nhỏ. Tất cả các mạch quặng đều kéo dài theo phương tây bắc- đông nam( TB ĐN), phn ln có hướng cắm Đông Nam với góc dốc thay đổi từ 20 đến 700;
mt s thân qung có hng cm ngc li. Hình thái các mạch quặng phức
tạp thường có dạng các thấu kính kéo dài theo kiểu hình chuỗi phân nhánh
liên tục, chiều dày các mạch quặng không đồng ®Ịu thay ®ỉi tõ 0,2 - 5m ngay
trªn cïng mét mạch quặng cũng vậy. Hàm lượng thiếc trong các mạch quặng
cũng biến đổi từ 0,1 đến 3%. Nhìn chung cả chiều dầy và hàm lượng tăng dần
về phía Đông Bắc càng gần đứt gẫy 13A thân quặng càng được mở rộng.
b. Các khoáng sản volfram- đa kim
Tồn tại trong đới skarn tiếp xúc với khối Đá Liền. Theo tài liệu báo cáo
nghiên cứu tiền khả thi của công ty trách nhiệm hữu hạn Tiberon mineral Ltd

(1997-2001), tại vùng Núi Pháo và vùng liền kề khối xâm nhập granit Đá Liền
đà tiến hành khoan 15074m khoan với 103 lỗ khoan thăm dò và 783m khoan


23

với 11 lỗ khoan để lấy mẫu công nghệ. Các nhà địa chất của Tiberon cho rằng
khoáng hoá volfram liên quan với xâm nhập granit thuộc kiểu greizen- skarn.
Đây là loại mỏ đa kim với các thành phần có ích volfram- vàng- bismut- berifluorit (W- Au- Bi-Be- F). Thành phần khoáng vật chính có sheelit, volframit,
vàng tự sinh, bismut tự sinh, chalcopyrit và fluorit. Tổng tài nguyên- trữ lượng
quặng xấp xỉ 22 triệu tấn với hàm lượng WO3- 0,39%, Cu- 0,28%, Au0,34g/T, Bi- 0,14%, fluorit- 10,54%. Theo họ, đây là một trong 10 mỏ đa kim
lớn nhất chưa được khai thác trên thế giới.
c. Các khoáng sản phi kim
Trong vùng đà phát hiện mỏ sét cao lanh tại Phú Lạc, Đại Từ có chất
lượng tốt, hàm lượng Al2O3 cao trữ lượng khoảng 20 triệu m3.


24

CHƯƠNG 2
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Tính chất và cơng dụng của thiếc- volfram
2.1.1. Tính chất và cơng dụng của thiếc
a. Tính chất của thiếc.
Thiếc là kim loại màu trắng bạc, nhiệt độ nóng chảy 231,90 và sôi ở
nhiệt độ 24300, trọng lượng riêng là 7,298g/cm3.
Thiếc có độ bền vững hố học cao, hồ tan chậm trong các axit
clohydric và sulfuric.
Thiếc có đặc tính là mềm, dễ rát mỏng, dễ chảy, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt,
hợp với một số kim loại khác có khả năng chống ăn mịn cao, các muối của

thiếc khơng gây độc hại.
b. Cơng dụng của thiếc
Với những đặc tính hố lý trên thiếc được ứng dụng rộng rãi trong các
lĩnh vực công nghiệp thực phẩm, chế tạo các que hàn, mạ các vật liệu bằng
sắt, đồng nhằm chống rỉ. Các oxit của thiếc dùng để sản xuất men, clorat và
clorua của thiếc dùng để chế màu, các hợp kim của thiếc như: hợp kim
Sn+Cu dùng chế tạo bi và ổ bi chống mòn trong chế tạo máy, hợp kim
Sn+Pb+Sb dùng trong ngành in, đúc ổ trục, hợp kim Sn+Zn dùng để sản xuất
bình dựng urani, hợp kim Sn+Ti dùng trong ngành chế tạo mày bay, máy siêu
âm, tàu vũ trụ .
2.1.2. Tính chất và cơng dụng của volfram.
a. Tính chất của volfram
Volfram là kim loại có màu xám thép, nóng chảy ở nhiệt độ 34000, sôi
ở nhiệt độ 5500 0, tỷ trọng 19,3. Volfram và các hợp kim chứa volfram có độ
đàn hồi tốt, cứng và có tính chống ăn mịn của axit cao.


25

b. Cộng dụng của volfram
Volfram được dùng chủ yếu trong lĩnh vực luyện kim, dẻo, đàn hồi,
chịu nhiệt. Hợp kim của volfram với Ni, Co, Cr, Zr được dùng rộng rãi trong
nghành chế tạo máy móc, vỏ bọc tàu chiến, xe tăng, vv. Ngồi ra volfram cịn
được dùng trong lĩnh vực điện tử và trong lĩnh vực hoá học.
2.2. Đặc điểm địa hóa và khống vật của thiếc- volfram
2.2.1. Đặc điểm địa hóa và khống vật của thiếc
a. Đặc điểm địa hố
Thiếc có trị số clack 2,5.10 -4%, trong đá axit là 3.10-4, trong đá mafic là
1,5.10-4, trong đá siêu mafic là 5.10-5. Hệ số tập trung của thiếc là 2000.
Trong giai đoạn pematit, thiếc dễ tạo hỗn hợp đồng hình với Ti, Ta, Nb.

Trong giai đoạn nhiệt dịch, thiếc thường cộng sinh với Mo, W, Cu, Pb, Zn và
kim loại kiềm
Thiếc là nguyên tố lưỡng tính vừa ưa oxy vừa ưa lưu huỳnh, có hố trị
2 và 4.
Các muối Sn+4 là bazơ yếu, dễ bị phân huỷ tạo kết tủa Sn(OH)4 và cuối
cùng tạo SnO2. Các hydroxit của thiếc dễ hồ tan trong mơi trường kiềm, tạo
ra stanat kiềm. Trong môi trường kiềm Na2Sn(OH,F)6 bị thuỷ phân (pH= 7-8)
giải phóng HF, phân huỷ felspat tạo ra mica, chlorit và thạch anh(greizen
hoá).
Thiếc liên quan chặt chẽ với đá axit, axit trung bình(granit, granodiorit,
riolit). Đá granit giàu chất bốc F, B cũng giàu thiếc.
b. Thành phần khống vật
Có khoảng 20 khống vật chứa thiếc, trong đó quan trọng nhất là
casiterit( SnO2), stanin (Cu2FeSnS4), frankeit (Pb5Sn3Sb2S14), tilit (SnS.PbS),
xlindrit ( Pb3Sn4Sb2S11).