Đặc điểm quặng hoá chì kẽm vùng thành cóc hùng lợi, tuyên quang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
---------^œ]---------

CAO SỸ LINH

ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HỐ CHÌ-KẼM VÙNG
THÀNH CĨC-HÙNG LỢI, TUN QUANG
Chun ngành: Địa chất khống sản và thăm dị
Mã số: 60.44.59

LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỊA CHẤT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS Nguyễn Quang Luật

HÀ NỘI - 2010


3

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 cơng bố trong bất kỳ
cơng trình nào.
Hà nội, ngày tháng 9 năm 2010
Tác giả

Cao Sỹ Linh

4
MỤC LỤC
Danh mục

Trang

MỞ ĐẦU

11

Chương 1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÙNG THÀNH CĨCHÙNG LỢI
1.1. Vị trí vùng nghiên cứu trong bình đồ cấu trúc khu vực
1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất và khống sản chì-kẽm vùng
nghiên cứu

15
15
19

1.3. Khái quát về địa tầng

21

1.4. Khái quát về hoạt động magma xâm nhập

23

1.5. Khái quát về đặc điểm cấu trúc, kiến tạo

26

1.6. Khống sản vùng Thành Cóc-Hùng Lợi

29

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

30

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

30

2.2. Một số thuật ngữ sử dụng trong luận văn

31

2.3. Phân loại các kiểu mỏ địa chất cơng nghiệp của chì-kẽm trên
thế giới và Việt Nam
2.4. Các phương pháp nghiên cứu
Chương 3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT QUẶNG HĨA CHÌ KẼM VÙNG
THÀNH CĨC-HÙNG LỢI

32
40
42

3.1. Đặc điểm phân bố các thân quặng chì-kẽm

42

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

47

3.3. Đặc điểm biến đổi nhiệt dịch đá vây quanh cạnh mạch quặng

64

Chương 4. ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT QUẶNG CHÌ KẼM
VÙNG THÀNH CĨC-HÙNG LỢI

69

4.1. Đặc điểm thành phần khoáng vật quặng

69

4.2. Đặc điểm cấu tạo-kiến trúc quặng

69

4.3. Đặc điểm thành phần hoá học quặng

82

4.4. Đặc điểm các bao thể của thạch anh trong quặng

88

4.5.Thứ tự sinh thành và tổ hợp cộng sinh khoáng vật quặng

90

Chương 5. CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ QUẶNG HÓA VÀ CÁC TIỀN 94


5
Danh mục

Trang

ĐỀ, DẤU HIỆU TÌM KIẾM QUẶNG CHÌ KẼM VÙNG THÀNH CÓCHÙNG LỢI
5.1. Các yếu tố địa chất khống chế quặng hố chì-kẽm
5.2. Một số ý kiến về nguồn gốc và điều kiện thành tạo quặng chìkẽm

94
107

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

108

5.4. Quy luật phân bố quặng chì kẽm

108

5.5. Phân vùng triển vọng quặng chì-kẽm vùng Thành Cóc-Hùng

Lợi

110

KẾT LUẬN

112

Tài liệu tham khảo

114


6
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số
hiệu
bảng
1.1

4.1

4.2
4.3

Trang
Tên đầu đề bảng
Bảng thống kê đặc điểm các thân quặng chì-kẽm vùng Thành
Cóc-Hùng Lợi, Tun Quang
Thành phần khống vật trong quặng chì-kẽm vùng Thành CócHùng Lợi, Tun Quang

Bảng thống kê kết quả phân tích mẫu khống tướng quặng chìkẽm vùng Thành Cóc-Hùng Lợi, Tun Quang
Thành phần hố học các thân quặng chì-kẽm theo mẫu cơ bản
Hàm lượng một số nguyên tố trong các thân quặng chì-kẽm

4.4

vùng Thành Cóc-Hùng Lợi, Tuyên Quang

60

69

78
84
86

Bảng ma trận hệ số tương quan các nguyên tố theo mẫu nhóm
4.5

các thân quặng vùng Thành Cóc-Hùng Lợi

87

4.6

Bảng kết quả tính tham số thống kê các nguyên tố

87

4.7

Kết quả phân tích mẫu bao thể

90

4.8
5.1

Bảng thứ tự sinh thành và tổ hợp cộng sinh khoáng vật trong
quặng chì-kẽm vùng Thành Cóc-Hùng Lợi, Tun Quang
Đặc điểm phân bố quặng chì-kẽm theo thành phần trầm tích

92
95


7
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

17

1.2

Sơ đồ kiến tạo vùng đông bắc Việt Nam

19

1.3

Biểu đồ tam giác QAP của phức hệ PhiaBioc

25

1.4

1.5

Biểu đồ tương quan giữa Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) và
Al2O3/(Na2O+K2O)
Biểu đồ tương quan giữa SiO2 và Al2O3 của granitoid
phức hệ Phia Bioc

25

25

3.5

Mặt cắt thân quặng TQ.3 khu Khuổi Dương

49

3.6

Hình thái thân quặng TQ.16 – Hào 44 khu Làng Chương

51

3.7

Hình thái thân quặng TQ.8 – Hào 2.1 khu Nùng Lào

55

3.8

Mặt cắt thân quặng TQ.8 khu Nùng Lào

56

3.9

Mặt cắt thân quặng TQ.5, TQ6, TQ.4, TQ.5a khu Nùng
Lào

57

3.10

Hình thái thân quặng TQ.14- Hào 90 khu Khn Tịng

59

4.1

Biểu đồ dendogram

87

4.2

4.3
4.4

Biểu đồ đẳng trị khe nứt và chiếu cầu khu Khuổi Dương
(TC1)
Biểu đồ đẳng trị khe nứt và chiếu cầu khu Khuổi Dương
(TC2)
Biểu đồ đẳng trị khe nứt và chiếu cầu khu Khuổi Dương

97

99
100


8
Số hiệu
hình

Tiêu đề hình vẽ

Trang

(TC3)
4.5

Biểu đồ đẳng trị khe nứt khu Làng Chương (TC4)

102

4.6

Biểu đồ đẳng trị khe nứt khu Nùng Lào (TC6)

103

4.7

Biểu đồ đẳng trị khe nứt khu Nùng Lào (TC7)

105

4.8

Biểu đồ đẳng trị khe nứt khu Nùng Lào (TC8)

106

9
DANH MỤC CÁC BẢN VẼ
Số hiệu
bản vẽ
1.1

3.1

3.2

3.3

3.4

Tiêu đề bản vẽ
Bản đồ địa chất khống sản vùng Thành Cóc-Hùng Lợi tỷ
lệ 1/10.000
Sơ đồ phân bố thân quặng chì kẽm TQ2, TQ3 khu Khuổi
Dương tỷ lệ 1/2.000
Sơ đồ phân bố các thân quặng chì kẽm khu Làng Chương
tỷ lệ 1/2.000
Sơ đồ phân bố các thân quặng chì kẽm khu Lùng Nào tỷ lệ
1/2.000
Sơ đồ phân bố các thân quặng chì kẽm khu Khn Tịng tỷ
lệ 1/2.000

Trang
29

43

44

45

46


10
DANH MỤC CÁC ẢNH
Số hiệu
ảnh

Tiêu đề ảnh

Trang

3.1

Điểm khảo sát tại vết lộ VL.102-TQ.5b khu Nùng Lào

53

3.2

Quặng chì-kẽm trong đá vơi biến đổi tại hào H8-1, TQ.7
khu Nùng Lào

54

3.3

Đá biến đổi thạch anh-sericit

67

3.4

Đá biến đổi thạch anh-sericit

67

3.5

Đá vôi vi hạt

68

3.6

Đá hoa hạt vừa - lớn

68

4.1

Pyrit cùng galenit và sphalerit hạt tha hình xâm tán trong
đá

70

4.2

Sphalerit hạt hình, thay thế, gắn kết khoáng vật của đá

71

4.3

Sphalerit dạng ổ thay thế, gắn kết khống vật của đá

71

4.4

Galenit hạt tha hình cấu tạo mạch xâm tán

72

4.5

Sphalerit-galenit thay thế, gắn kết khoáng vật của nền đá

73

4.6

Galenit-sphalerit tạo ổ xâm tán trong đá

73

4.7

Calcopyrit hạt tha hình xâm tán trong đá cùng các vi hạt
calcopyrit

74

4.8

Tổ hợp cộng sinh khống vật galenit-sphalerit hạt tha hình
xâm tán trong đá

75

4.9

Galenit-sphalerit-calcopyrit-tetraedrit thay thế, gắn kết
khoáng vật của đá

75

4.10

Anglesit dạng keo thay thế gặm mòn galenit

76

4.11

Anglesit dạng keo thay thế gặm mòn galenit

76


11
Số hiệu
ảnh

Tiêu đề ảnh

Trang

4.12

Mẫu bao thể lỏng-khí BT.H14 khu Khuổi Dương

89

4.13

Mẫu bao thể lỏng-khí BT.H2-1 khu Nùng Lào

89

4.14

Mẫu bao thể khí-lỏng BT.H14 khu Khuổi Dương

89

4.15

Mẫu bao thể khí-lỏng BT.H2-1 khu Nùng Lào

89


12
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề 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.
Tun Quang là tỉnh có nhiều khống sản trong đó đặc biệt là khống sản
chì-kẽm. Cơng tác điều tra địa chất và tìm kiếm khống sản chì-kẽm trong khu vực
đã được tiến hành liên tục từ đầu thế kỷ 20 tới nay, nhiều mỏ và điểm quặng chìkẽm đã được phát hiện, nghiên cứu, đánh giá, trong đó có một số mỏ đã được đưa
vào khai thác. Tuy nhiên nhìn chung vẫn chưa có những nghiên cứu đầy đủ và hệ
thống về quặng hóa chì-kẽm của toàn vùng.
Xuất phát từ các điểm trên, học viên chọn đề tài luận văn "Đặc điểm quặng
hố chì-kẽm vùng Thành Cóc-Hùng Lợi, Tuyên Quang" nhằm đáp ứng những yêu
cầu và đòi hỏi cấp thiết của nghiên cứu khoa học và thực tế sản xuất.
2. Mục đích nghiên cứu
Mục tiêu của đề tài là nhằm làm sáng tỏ đặc điểm thành phần vật chất, xác
định các yếu tố khống chế quặng hoá tạo cơ sở khoa học cho việc dự báo, đánh giá
triển vọng quặng chì- kẽm trong vùng Thành Cóc-Hùng Lợi, Tuyên Quang
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Các thân quặng và quặng chì - kẽm cùng các thành
tạo địa chất liên quan quặng hố chì-kẽm.

Phạm vi nghiên cứu của đề tài: Vùng Thành Cóc-Hùng Lợi, Tun Quang
thuộc đới sinh khống Lơ-Gâm [9], cách thị xã Tun Quang khoảng 50km về phía
Đơng Bắc thuộc địa phận các xã: Hùng Lợi, Trung Sơn, Trung Minh, Kim Quan
huyện Yên Sơn và huyện Sơn Dương tỉnh Tuyên Quang.
4. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu đặc điểm phân bố, đặc điểm hình thái, cấu trúc các thân quặng.
- Nghiên cứu đặc điểm về thành phần khoáng vật, thành phần hoá học, 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.
- Nghiên cứu mối liên quan giữa quặng hóa với các biến đổi cạnh mạch.


13
- Nghiên cứu các yếu tố khống chế quặng hoá, tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm
quặng chì-kẽm trong vùng nghiên cứu.
5. Phương pháp nghiên cứu
Để đạt được mục đích 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 lấy và phân
tích các loại mẫu.
- 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 chuyên đề khác như : Phân tích lát mỏng
thạch học, phân tích hố quặng, phân tích nhiệt độ đồng hố 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

Ý nghĩa khoa học
- Đưa ra một số nhận định về điều kiện thành tạo quặng hóa chì kẽm của
vùng.
- Nghiên cứu xác định các yếu tố khống chế quặng hoá. Rút ra các quy luật
phân bố quặng chì-kẽm theo khơng gian và thời gian.
- Xác định tiền đề, dấu hiệu tìm kiếm và đánh giá được triển vọng quặng chì
kẽm.
Ý nghĩa thực tiễn
Việc nghiên cứu một cách có hệ thống và chi tiết quặng hóa chì- kẽm vùng
Thành Cóc-Hùng Lợi, Tun Quang sẽ góp phần định hướng cụ thể trong cơng tác
tìm kiếm, thăm dị loại hình khống sản này nhằm đánh giá triển vọng quặng chì
kẽm trong vùng nghiên cứu.
7. Kết cấu của luận văn
Nội dung của luận văn ngoài phần Mở đầu và Kết luận được trình bày trong
5 chương sau đây:


14
Chương 1. Đặc điểm cấu trúc địa chất vùng
Chương 2. Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu
Chương 3. Đặc điểm địa chất quặng hố chì-kẽm vùng
Chương 4. Đặc điểm thành phần vật chất quặng chì- kẽm vùng
Chương 5. Các yếu tố khống chế quặng hoá qui luật phân bố, triển vọng
quặng chì kẽm trong vùng.
Luận văn được xây dựng chủ yếu dựa vào kết quả khảo sát thực địa và các
tài liệu địa chất khoáng sản của báo cáo “Đánh giá quặng chì kẽm vùng Thành Cóc,
huyện n Sơn, tỉnh Tuyên Quang” của Công ty Luyện kim màu Thái Ngun và
đề án thăm dị quặng chì kẽm khu Thành Cóc do Liên đồn Địa chất Đơng Bắc đang
tiến hành thi cơng. Các tài liệu mẫu được 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 Trung tâm phân
tích thí nghiệm địa chất, Trường đại học Mỏ-Địa chất, Viện KH địa chất và khống
sản.
Ngồi ra cịn tham khảo các tài liệu liên quan khác như:
- Địa chất và khoáng sản tờ Tuyên Quang tỷ lệ 1/200.000. (Cục Địa chất và
Khoáng sản Việt Nam. 2001), cùng nhiều tài liệu liên quan khác.
- Báo cáo đo vẽ bản đồ địa chất và điều tra khống sản tỷ lệ 1:50.000 nhóm
tờ Chợ Chu (Lê Văn Giang và nnk. 2000).
- Báo cáo kết quả đánh giá khống sản chì kẽm vùng Thành Cóc, n Sơn,
Tun Quang (Ma Kim Trung 2002).
Trong quá trình xây dựng luận văn Học viên đã nhận được sự giúp đỡ chu
đáo và hiệu quả của Khoa địa chất, Bộ mơn Khống sản Trường Đại học Mỏ Địa
chất, đặc biệt là sự tận tình hướng dẫn giúp đỡ của PGS.TS Nguyễn Quang Luật,
ThS Nguyễn Kim Long.
Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sự giúp đỡ quý báu nêu trên.


15
CHƯƠNG 1
ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÙNG THÀNH CÓC-HÙNG LỢI
1.1. Vị trí vùng nghiên cứu trong bình đồ cấu trúc khu vực
Vị trí địa lý (Hình 1.1)
Vùng nghiên cứu thuộc tờ bản đồ địa hình Tân Lập (F-48-55B) tỷ lệ
1/50.000 hệ VN-2000, cách Hà Nội khoảng 180 km về phía tây bắc, thuộc địa phận
các xã: Hùng Lợi, Trung Sơn, Trung Minh, Kim Quan huyện Yên Sơn và huyện
Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang có toạ độ:
Tên điểm

X (m)

Y (m)

A

548300

2428400

B

551500

2428400

C

551500

2419100

D

548300

2419100

Địa hình
Địa hình vùng Thành Cóc thuộc loại địa hình vùng núi cao trung bình, có các
dãy núi đá vơi xen lẫn núi đất và các thung lũng chạy dài theo phương đông bắc-tây
nam, độ cao tuyệt đối thay đổi từ 80 đến 500m. Phủ trên bề mặt địa hình là các rừng

cây tạp, rừng tái sinh và nương rẫy canh tác của dân.
Khí hậu
Vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa. Một năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ
tháng 5 đến tháng 10 hàng năm, nhiệt độ từ 260C đến 320C. Mùa khô từ tháng 11
đến tháng 4 năm sau, nhiệt độ trung bình 12-240C, đơi khi có gió mùa đơng bắc kèm
theo mưa phùn.
Kinh tế nhân văn
Nhìn chung giao thông trong vùng khá thuận lợi. Đến vùng mỏ có thể đi bằng
đường Tân Trào-Kim Quan hoặc đường Đạo Viện-Hùng Lợi. Các tuyến đường đều
được rải nhựa, chất lượng đường khá tốt, ít dốc cao, đều có cầu ngầm thuận tiện
Trong vùng Thành Cóc có nhiều dân tộc sinh sống: Dao, Tày, Nùng, H’Mông,
Kinh... Nhân dân trong vùng sinh sống bằng nghề làm ruộng, nương rẫy là chủ yếu.
Trình độ văn hố và đời sống sinh hoạt nhìn chung cịn khó khăn. Cơ sở kinh tế lớn


16
trong vùng khơng có gì đáng kể, ngồi một số cơng trình có qui mơ cấp thị tứ miền
núi như bệnh viện, trường cấp III, lâm trường.


17

Hình vẽ 1.1: Sơ đồ khái qt vị trí giao thông vùng nghiên cứu


18

Vị trí địa chất vùng nghiên cứu
Vùng nghiên cứu nằm trên cánh Đông Bắc của nếp lồi Đạo Viện, thuộc
phần rìa phía Đơng của đới sinh khống Lơ – Gâm, miền kiến tạo Đông Bắc (A.E

Dovjicov - 1965, Trần Văn Trị - 1971). Với vị trí trên các hoạt động kiến tạo trong
vùng diễn ra rất phức tạp, trải qua nhiều thời kỳ khác nhau đã tạo điều kiện thuận
lợi cho việc tập trung khống sản nội sinh, trong đó chì kẽm là một trong những
khống sản chủ yếu.
Theo Dương Đức Kiêm và nnk năm 2002 thì vùng nghiên cứu thuộc đới
Craton Sông Lô.
Theo Trần Văn Trị và nnk năm 2009 (Địa chất và tài nguyên Việt Nam)
trên bản đồ các đơn vị kiến tạo chính ở Việt Nam, vùng Thành Cóc-Hùng Lợi thuộc
các đai tạo núi nội lục Paleozoi sớm Đông Bắc Bộ, gồm 2 đới: Tây Việt Bắc và
Đơng Bắc Bắc Bộ (hình vẽ I.2).
Diện tích vùng Thành Cóc-Hùng Lợi gồm 2 tổ hợp thạch-kiến tạo:
- Tổ hợp thạch-kiến tạo thềm lục địa thụ động kiểu aulacogen Cambri-Silur
(dãy Ordovic trung-Silur hạ) được 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 bột kết, cát kết chuyển lên trên là đá vôi, đá vôi phân lớp
vừa đến mỏng, bề dày chung 1500-2400m.


19

Hình vẽ 1.2: Sơ đồ kiến tạo vùng Đơng Bắc Việt Nam
1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất về địa chất và khống sản
Giai đoạn trước năm 1945
Cơng tác nghiên cứu địa chất gắn liền với tìm kiếm thăm dị và khai thác
khoáng sản.
Năm 1919-1927 hai nhà địa chất Pháp Bourret và E.Parte trong khi thành
lập bản đồ địa chất Đông 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 Thành Cóc đã được người Pháp tổ

chức khai thác bằng phương pháp thủ công, tuy nhiên số lượng quặng khai thác lấy
đi không đáng kể.
Giai đoạn sau năm 1945
- Năm 1965 DovjikovA.E và những người khác thành lập bản đồ địa chất
Miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1/500.000.


20
- Năm 1968 Phạm Đình Long và những người khác thành lập bản đồ Địa
chất tỷ lệ 1/200.000 tờ Tuyên Quang, đã xếp các trầm tích trong vùng vào điệp Pha
Long tuổi Cambri sớm(∈1pl)
- Năm 1985 Nguyễn Văn Hoành và những người khác hiệu đính tờ bản đồ
địa chất Tuyên Quang thuộc loạt tờ Đông Bắc-Bắc Bộ tỷ lệ 1/200.000 đã xếp các
trầm tích trong vùng vào hai hệ tầng Phia Phương(S2-D1pp) và Đại Thị (D1đt).
- Năm 2000: Lê Văn Giang và những người khác đã tiến hành đo vẽ bản đồ
địa chất và tìm kiếm khống sản tỷ lệ 1/50.000 nhóm tờ Chợ Chu, bao trùm cả vùng
Thành Cóc. Kết quả công tác này đã xác định được 3 điểm quặng chì kẽm nằm
trong vùng Thành Cóc.
- Năm 2002: Đồn 109 thuộc Cơng ty Luyện kim màu Thái Ngun (nay là
Cơng ty Địa chất và khống sản 109 thuộc Tổng Cơng ty Khống sản-TKV) tìm
kiếm đánh giá khống sản chì kẽm vùng Thành Cóc, n Sơn, Tun Quang.


21

1.3. Khái quát về địa tầng
Tham gia vào cấu trúc địa chất vùng Thành Cóc chủ yếu là các thành tạo trầm
tích lục nguyên, carbonat xen lục nguyên, phân bố dọc hai bên đứt gãy Sông Đáy
gồm hệ tầng Phú Ngữ, hệ tầng Trung Trực, hệ Đệ tứ. Đặc điểm chính của các hệ
tầng như sau:

Hệ Ordovic-Silur
- Hệ tầng Phú Ngữ (O3-S2pn)
Trầm tích hệ tầng Phú Ngữ phân bố hồn tồn ở phía Đơng đứt gãy Sơng
Đáy, diện lộ kéo dài từ phía bắc Khuổi Dương đến Bản Lè dài khoảng 9km, chiếm
gần 1/2 diện tích vùng nghiên cứu gồm 2 tập:
* Tập dưới(O3-S2pn1)
Phân bố ở phần trung tâm của hệ tầng, diện lộ kéo dài phương đơng bắc-tây
nam, phía tây, tây nam giới hạn bởi đứt gãy Sông Đáy, phía đơng bắc bị khối xâm
nhập granit xun cắt.
Thành phần chủ yếu của phân hệ tầng là cát kết thạch anh sericit, đá phiến
thạch anh-mica, cát kết dạng quarzit, cát kết thạch anh felspat phân lớp vừa đến dày,
đá phiến thạch anh-sericit, xen các lớp bột kết phân lớp mỏng. Đá màu nâu, xám
nâu, hạt nhỏ không đều đến mịn. Ở ven rìa khối magma xuyên cắt đá bị biến chất
nhiệt, có cấu tạo đốm sần, đốm vết. Dọc theo đứt gãy Sông Đáy, đá bị cà nát nứt vỡ.
Quan hệ dưới của tập chưa xác định, phần trên quan hệ chuyển tiếp với tập
trên. Chiều dày của tập dưới > 400m
* Tập trên (O3-S2pn2)
Phân bố ở phía đơng bắc và đông nam vùng nghiên cứu tạo thành 2 dải kéo
dài theo phương đông bắc-tây nam. Thành phần chủ yếu gồm: đá phiến thạch anhsericit, phiến silic, xen cát kết dạng quarzit, cát kết, bột kết, các lớp mỏng phiến
silic vơi, phiến vơi, sét vơi. Đá có màu xám, xám vàng, nâu. Cấu tạo phân lớp mỏng
đến vừa.
Quan hệ dưới của tập là phủ trực tiếp lên trên phân hệ tầng dưới (O3-S2pn1).
Chiều dày phân hệ tầng khoảng 700m.
Các đá của hệ tầng Phú Ngữ trong vùng nghiên cứu tập dưới là trầm tích
lục nguyên, các đá hạt nhỏ đến vừa là chủ yếu.


22
Hệ Devon, thống dưới
Hệ tầng Trung Trực (D1?tt)

Các đá hệ tầng Trung Trực chiếm hơn một nửa diện tích vùng nghiên cứu,
nằm hồn tồn phía tây đứt gãy Sơng Đáy. Thành phần thạch học bao gồm các tập
đá carbonat xen lục nguyên, carbonat, lục nguyên xen carbonat. Dựa vào thành
phần thạch học, hệ tầng được chia thành 4 tập từ dưới lên trên như sau:
- Tập 1 (D1tt1): phân bố tập trung phía tây bắc vùng nghiên cứu, dài khoảng 5
km, rộng 0,2-0,5km. Thành phần đất đá của tập 1 là đá carbonat xen ít lục ngun
gồm: đá phiến vơi, sét vơi, đá vơi hoa hố yếu hạt mịn tới nhỏ phân lớp mỏng đến
dày màu xám, xám đen, xám xanh, xám phớt trắng xen kẹp các lớp đá phiến sét,
phiến sericit thạch anh, bột kết, đá phiến thạch anh sericit. Thế nằm thay đổi từ 90120o∠25-45o.
Quan hệ phần dưới của tập chưa xác định, phần trên là các tập chuyển tiếp.
Chiều dày tập khoảng 400m.
- Tập 2 (D1?tt2): phân bố thành dải gần trung tâm vùng nghiên cứu, chiều
rộng trung bình 400m, kéo dài theo phương đơng bắc-tây nam khoảng 5-6 km, rộng
0,4-0,8km, tạo thành dải núi đá gần như liên tục. Thành phần chủ yếu là đá vôi hoa
hoá phân lớp dày hoặc dạng khối, hạt nhỏ đến vừa màu xám xanh, xanh đen, xám
xanh phớt trắng, đôi nơi xen kẹp vài lớp đá mỏng sét-vôi màu xám đen, xám trắng.
Thế nằm thay đổi từ 120o∠30-45. Các đá của tập này là tiền đề chứa quặng chì-kẽm
nguồn gốc nhiệt dịch dọc các đứt gãy trong tập. Quan hệ dưới chuyển tiếp lên tập 1.
Chiều dày tập khoảng 200m.
- Tập 3 (D1?tt3): phân bố thành 1 dải ở trung tâm vùng nghiên cứu, kéo dài
theo phương đông bắc-tây nam khoảng 9km lộ ra trên diện rộng 0,7 đến 1km, tiếp
giáp phía đơng đứt gãy Sơng Đáy từ bắc Khau Lầm đến Làng Cóc. Phần phía tây
nam dọc các thung lũng đã bị trầm tích đệ Tứ phủ chìm, ở khu vực Đồng Tiên và
Khau Lầm bị các khối magma xuyên cắt nên các đá bị biến chất, sừng hoá và bị cà
nát mạnh mẽ dọc theo các đứt gãy và rìa các khối magma.
Thành phần đá của tập chủ yếu là trầm tích lục nguyên xen ít carbonat gồm:
đá phiến thạch anh sericit, phiến sericit xen lẫn phiến vôi silic và các lớp đá vôi màu


23

xám, xám đen, xám xanh phớt đen, phớt vàng. Đá phân lớp mỏng đến dày. Thế nằm
chung 120o∠30-45. Chiều dày >300m
Quan hệ dưới của tập là phủ trực tiếp lên tập 2. Trong tập có nhiều đứt gãy
cắt qua gây cà nát và hoạt động nhiệt dịch phát triển trong các lớp đá. Các đá của
tập cũng là tiền đề chứa các mạch quặng nhiệt dịch chì-kẽm (ở khu Khn Tịng)
- Tập 4 (D1?tt4): Kéo dài khơng liên tục theo phương đông bắc-tây nam, dọc
trục đường Hùng Lợi-Trung Minh từ khu Đồng Tiên đến Làng Cóc. Thành phần
gồm đá vơi tái kết tinh, đá vơi bị hoa hố hạt nhỏ đến vừa, màu xám trắng cấu tạo
khối, phân lớp dày.
Quan hệ dưới phủ trực tiếp lên tập 3. Chiều dày của tập khoảng 200m.
Hệ Đệ Tứ (Q)
Trong vùng nghiên cứu các trầm tích hệ Đệ Tứ chỉ phân bố tập trung ở các
thung lũng dọc Sơng Đáy, các suối Ngịi Chương, suối Đơng Tiên với diện tích 1,52km. Thành phần chủ yếu là sét, cát, cuội, sỏi và các tảng tập trung hỗn hợp từ các
nguồn gốc deluvi, eluvi, aluvi và proluvi. Chiều dày thay đổi từ 0,5-20m.
1.4. Khái quát về hoạt động magma xâm nhập
Trong vùng nghiên cứu, đã xác định được 3 khối magma xâm nhập phức hệ
PhiaBioc (γaT3npb) nhỏ xuyên cắt các đá trầm tích với diện lộ hẹp từ 0,3 đến
0,6km2. Thành phần chính của phức hệ là: granit sáng màu hạt nhỏ đến vừa, các đai
mạch granit sáng màu hạt nhỏ, granodiorit, boitit, granit biotit dạng porphyr, cấu tạo
khối, định hướng, kiến trúc granit hạt nửa tự hình biến đổi cà nát và bị ép. Đặc điểm
chính của các khối magma này như sau:
Đặc điểm thạch hố:
Các đá của phức hệ có hàm lượng SiO2 thay đổi từ 61,2% đến 74,98% tương
ứng với nhóm đá acid, tổng độ kiềm từ 5,99 đến 9,72%, thuộc loại thấp natri
(Na2O/K2O=0,8-0,63%, độ chứa nhơm Al: 1,1-4,1).
Đặc điểm địa hố:
Từ các kết quả phân tích huỳnh quang tia X, kích hoạt neutron, tính tốn theo
phương pháp thống kê, so sánh với trị số clark cho thấy:
- Trong các đá pha 1: các nguyên tố thường có giá trị lớn hơn giá trị clark:
Ti(2,05), V(5,92), Cr(6,7), Mn(1,6), Cu(4,63), Ga(1,37), As(70,55), Rb(1,12),

24
Zn(10,06), Pb(34,5), Mo(3,0), U(1,52-1,91), Nd(1,65), Ba(1,17), Zn(1,55),
Sc(3,38),Co(1,97).
- Trong các đá pha 2: V(2,9), Cr(3,64), Cu(4,88), Ga(1,22), As(41,2),
Rb(1,72-1,87), Zn(3,30), Pb(7,56), Mo(2,37), U(1,1-3,3), Nd(1,12).
Các nguyên tố Rb, Ba, Th tăng cao từ 20 đến hàng trăm lần, Sr, Ta, Nd, Ce,
Zn, Hf, Y, Yb tăng từ 1 đến 20 lần, còn Ti có giá trị nhỏ hơn 1 so với trị số clark.
Theo quan điểm của kiến tạo mảng với cách phân chia dựa theo bối cảnh
kiến tạo thì phức hệ Phia Bioc được Dương Đức Kiêm và các tác giả khác (2002)
xếp vào nhóm IAG (cung đảo), CAG (lục địa) và CCG (va chạm lục địa) - (hình I5). Trên biểu đồ chỉ số Shand (hình I-4), biểu đồ tam giác QAP (I-3), chúng đều rơi
vào trường CCG nên chúng thuộc granitoid tạo núi, loại va chạm lục địa.


25

Hình vẽ 1-3: Biểu đồ tam giác QAP của phức hệ Phia Bioc

Hình vẽ 1-4: Biểu đồ tương quan giữa
Hình vẽ 1-5: Biểu đồ tương quan
Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) và
giữa SiO2 và Al2O3 của granitoid
Al2O3/(Na2O+K2O)
phức hệ Phia Bioc
( chỉ số Shan của phức hệ Phia Bioc)
* Ghi chú thành phần khoáng vật: Q là thạch anh, A là felspat, P là
plagioclas đã chuẩn hoá đến 100%.
Thành phần hoá: Al2O3/(CaO+Na2O+K2O), Al2O3/(Na2O+K2O) theo đơn vị
Mol (Theo tài liệu của Dương Dức Kiêm và nnk năm 2002).

26
Khoáng sản liên quan
- Kết quả mẫu giã đãi các đá của phức hệ PhiaBioc: pyrotin 18,57189,03g/T, pyrit 0,16-14g/T, zircon 2,75-35,37g/T, ilmenit 83,55g/T, turmalin
6,08g/T, granat 92,12g/T, vàng 1 hạt.
- Kết quả mẫu địa hoá trong phần nội và ngoại tiếp xúc ở khối Đồng Tiên có
vành phân tán chì bậc 3 và bậc 4, kẽm bậc 1 và một số điểm chì kẽm có triển vọng.
- Kết quả phân tích huỳnh quang tia X các đá granitoid của phức hệ cho thấy
một số các nguyên tố tăng cao nhiều lần so với trị số clark: Pb 3,45-34,51 lần, Zn,
1,3-10,6 lần, Cu 4,8 lần.
Từ các kết quả trên có thể nhận định tiềm năng sinh khoáng của phức hệ
PhiaBioc là quặng sulfur đa kim và có thể liên quan về nguồn gốc với quặng chì
kẽm trong vùng.
Tuổi của phức hệ được các nhà địa chất EP.Izokh (1965), Phạm Đình Long
(1968), Nguyễn Văn Trang (1974), Đào Đình Thục (1995) xếp vào phức hệ
PhiaBioc tuổi sát trước Nori (γaT3npb).
1.5. Khái quát đặc điểm cấu trúc-kiến tạo
Vùng Thành Cóc-Hùng Lợi có diện tích hẹp nằm trong phần rìa phía đơng
của đới craton Sơng Lơ thuộc miền kiến tạo đơng bắc, là nơi có lịch sử phát triển
địa chất rất phức tạp. Hoạt động uốn nếp phát triển mạnh, hoạt động đứt gãy phá
huỷ lặp đi lặp lại nhiểu lần. Kéo theo chúng là các hoạt động của magma xâm nhập.
Kết quả của các hoạt động đó có gắn liền với các biểu hiện khống sản đa dạng và
phức tạp.
1.5.1 Hệ thống đứt gãy
Các hệ thống đứt gãy trong vùng phát triển đa dạng, nhưng chủ yếu là đứt
gãy phương đông bắc-tây nam, tây bắc-đông nam và phương á kinh tuyến.
- Đứt gãy sâu Sông Đáy: kéo dài dọc theo hướng á kinh tuyến, dài trên 9km,
phân chia vùng nghiên cứu thành 2 phần có đặc điểm cấu trúc khác nhau: phía đơng
là nếp lồi Trung Minh, phía tây là các thành tạo đơn nghiêng Hùng Lợi (cánh nếp

lồi Đạo Viện). Dọc theo đứt gãy Sông Đáy các đá bị cà nát, dập vỡ, uốn nếp, biến
dạng phức tạp.