Các loại hình khoáng sản và các phương pháp tìm kiếm và chuẩn đoán khoáng sản thiếc

Thiếc là một trong những kim loại đầu tiên mà loài người đã phát hiện được. Việc sử dụng nó làm hợp kim với đồng đã trải qua một thời kì lâu dài và quan trọng trong thời đại đồ đồng.

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU

Phần 1: TỔNG QUAN VỀ KHOÁNG SẢN THIẾC

Chương I: Khái quát về lịch sử tìm kiếm – khai thác thiếc

I.1 Khái quát về lịch sử tìm kiếm – khai thác thiếc trên thế giới 6

I.2 Khái quát về lịch sử tìm kiếm – khai thác thiếc ở Việt Nam 6

Chương II: Tổng quan về thiếc II.1 Tính chất 8

II.2 Đặc điểm khoáng vật 8

II.3 Đặc điểm địa hóa 12

II.4 Kinh tế nguyên liệu khoáng 13

II.5 Công dụng 13

Phần 2: NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH KHOÁNG SẢN THIẾC Chương III Các kiểu nguồn gốc và kiểu mỏ công nghiệp của khoáng sản thiếc III.1 Đặc điểm địa chất các mỏ thiếc 16

III.2 Các kiểu mỏ khoáng Liên hệ trên thế giới 17

III.3 Các kiểu công nghiệp Liên hệ trên thế giới 28

III.4 Các kiểu mỏ khoáng và kiểu công nghiệp ở Việt Nam 29

Phần III: CÁC TIỀN ĐỀ, DẤU HIỆU TÌM KIẾM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÌM KIẾM THIẾC Chương IV: Các tiền đề tìm kiếm IV.1 Tiền đề magma 38

IV.2 Tiền đề cấu trúc – kiến tạo 40

IV.3 Tiền đề nguồn biến chất – nhiệt dịch 41

IV.4 Tiền đề địa mạo 42

Chương V Các dấu hiệu tìm kiếm

V.1 Vết lộ thân quặng 44

V.2 Các vành phân tán tản lăng và trọng sa 44

V.3 Các vành phân tán thạch địa hóa (nguyên sinh và thứ sinh) 45

V.4 Các dấu hiệu địa vật lý 46

V.5 Các đới biến đổi nhiệt dịch 47

Chương VI: Các phương pháp tìm kiếm VI.1 Phương pháp đo vẽ địa chất 48

VI.2 Phương pháp tảng lăn 49

VI.3 Phương pháp ảnh viễn thám 51

VI.4 Phương pháp địa hóa 51

VI.5 Phương pháp trọng sa 53

VI.6 Phương pháp khoan và khai đào 55

Phần IV: ĐẶC ĐIỂM KHOÁNG SẢN THIẾC VÙNG ĐÔNG NÚI KHOR – LÂM ĐỒNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÌM KIẾM Chương VII Mở đầu Chương VIII Khái quát đặc điểm địa lý tự nhiên – Kinh tế – Nhân văn VIII.1 Vị trí địa lý 58

VIII.2 Địa hình 58

VIII.3 Sông suối 58

VIII.4 Giao thông 58

VIII.5 Dân cư, kinh tế 59

Chương IX KẾT QUẢ CÔNG TÁC ĐIỀU TRA CHI TIẾT IX.1 Đặc điểm địa chất khu vực 60

IX.1.1 Địa tầng 60

IX.2.2 Magma xâm nhập 71

IX.1.3 Kiến tạo 77

IX.2 Đặc điểm khoáng sản thiếc 77

IX.2.1 Tiểu khu Cap Hirt 77

IX.2.2 Tiểu khu Núi Khor 83

IX.2.3 Nguồn gốc và sự phân bố quặng hóa 94

Chương X Các tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm X.1 Các tiền đề tìm kiếm 99

X.1.1 Tiền đề magma 99

X.1.2 Tiền đề cấu trúc 99

X.2 Các dấu hiệu tìm kiếm 100

X.2.1 Vết lộ thân quặng 100

X.2.2 Đới đá biến đổi 100

X.2.3 Dị thường địa vật lý 100

X.2.4 Dị thường địa hóa 101

X.2.5 Dị thường trọng sa 103

Chương XI Các phương pháp tìm kiếm và khối lượng thực hiện

NHẬN XÉT

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI MỞ ĐẦU

PHẦN 1 TỔNG QUAN VỀ KHOÁNG SẢN THIẾC

CHƯƠNG I KHÁI QUÁT VỀ LỊCH SỬ TÌM KIẾM – KHAI THÁC THIẾC

I.1 Khái quát về lịch sử tìm kiếm – khai thác thiếc trên thế giới

Thiếc là một trong những kim loại đầu tiên mà loài người đã phát hiện được Việc sử dụng nó làm hợp kim với đồng đã trải qua một thời kì lâu dài và quan trọng trong thời đại đồ đồng Đồng đen cổ nhất đã được tìm thấy ở Ơfrat (Messopotania) vào 3500 – 3200 năm trước Công Nguyên Vào khoảng 1800 – 1500 năm trước Công Nguyên, ở Trung Quốc đã sử dụng rộng rãi đồng đen Ngày xưa, ở Anh (mỏ Coocmuon), nam Trung Quốc, Bolivin, Liên Xô đã khai thác thiếc với quy mô lớn

Năm 1940, thế giới khai thác được 240.000 tấn (trừ Liên Xô) Năm 1957, thế giới sản xuất được 200.000 tấn (không kể Liên Xô và Trung Quốc) Liên Xô đã phát hiện được nhiều vùng quặng thiếc rất lớn (Zabaical, tiểu Khingan, Xkhote – Albitin và đặc biệt là trên lãnh thổ rộng lớn miền đông bắc)

I.2 Khái quát về lịch sử tìm kiếm – khai thác thiếc ở Việt Nam

Ở Việt Nam quặng thiếc có ở 3 khu vực chính Cao Bằng, Sơn Dương và Quỳ Hợp Theo kết quả tiềm kiếm – thăm dò trong thời gian qua đã xác định tài nguyên thiếc 80 nghìn tấn, trữ lượng công nghiệp 50 nghìn tấn, trong đó trữ lượng ở các vùng quặng như sau:

Tĩnh Túc (Cao Bằng): 15 nghìn tấn thiếc

Sơn Dương (Tuyên Quang): 11 nghìn tấn thiếc

Quỳ Hợp (Nghệ An): 23 nghìn tấn thiếc

Tổng TN – TL thiếc Việt Nam được thể hiện ở bảng

Bảng I.1 Sản lượng khai thác thiếc qua các thời kỳ như sau (nghìn tấn SnO 2 )

Từ 1910 đến 1914 thực dân Pháp đã khai thác ở Pia Oac đươc 32.473 tấn Sn kèm theo

137 kg Au Từ năm 1950 đến năm 1956 khai thác thủ công được 440 tấn SnO2; 1957 – 1980 sản lượng khai thác ở vùng Pia Oac đạt 9.901 tấn SnO2 với hàm lượng trung bình 1305 g/m3

Ở Tam Đảo đạt 3.500 tấn SnO2 với hàm lượng 1348 g/m3 Trước năm 1988, sản lượng hàng năm chỉ đạt 600 tấn, năm cao nhất 1000 tấn Ở Sơn Dương khai thác từ 1965 đến 1984 được

4 nghìn tấn, trung bình 210 tấn/năm Hàm lượng thiếc trung bình 2400 g/m3 Ở Quỳ Hợp khai thác từ 1961 với qui mô nhỏ

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ THIẾCII.1 Tính chất

Thiếc là kim loại mềm, có màu trắng bạc, dễ dát thành lát mỏng 0,005mm Sn được ưa chuộng trong kỹ thuật và đời sống do Sn có sức chống ăn mòn cao, muối Sn không độc, Sn dễ nấu chảy và có thể luyện thành hợp kim cao cấp

II.2 Đặc điểm khoáng vật

Thiếc tồn tại trong khoáng vật thuộc các nhóm oXt, sulfostanat, surful, silicat, borat và niobat Khoáng vật quan trọng nhất của thiếc là cassiterit (SnO2) chứa 69-78 % Sn, stannin (Cu2FeSnS4) chứa 19-24 % Sn, tilit (PbSnS2) chứa 30,4 % Sn, cylinđrit (Pb3Sn4Sb2S14) chứa khoảng 25,12 % Sn, franckeit (Pb3Sn4Sb2S14) chứa từ 9,5 - 17,1 % Sn Tuy nhiên, chỉ có cassiterit và stannin là tạo thành tụ khoáng Cassiterit là khoáng vật bền vững trong điều kiện phong hóa, do vậy có thể tạo nên những mỏ sa khoáng lớn, ngược lại stannin rất dễ bị phá hủy, cho nên chỉ tồn tại trong quặng gốc

Cassiterit (SnO2) với thành phần: Sn = 78,62%; O = 21,38%; tỷ trọng 6,8 – 7,1; độ cứng 6 – 7 Trong thực tế luôn có Fe, Mn, Ư, Ta, Nb, In, Ge, Be, Zr, SiO2 đôi khi có cả V,

Ni, Sb, Se… Tinh thể có dạng lăng trụ thường hình kim đôi khi có dạng tháp đôi Các mặt lăng trụ thường vết thẳng đứng, còn các mặt của hình tháp lại có vết khía song song với các cạnh của chúng Rất hay gặp các song tinh cassiterit Ngoài dạng kết tinh, còn có dạng khác của cassiterit, đó là dạng thiếc thớ gỗ Thiếc thớ gỗ thường có dạng nhũ hình quả lê, hình giọt nước với cấu tạo tỏa tia đồng tâm do các gel SnO2 đông kết

Stannin (Cu2FeSnS4) với thành phần lý thuyết: Cu = 29,6%, Fe = 13%, Sn = 27,6%,

S = 29,8%; tỷ trọng 4,3 – 5,2; độ cứng 3 – 4 Hàm lượng thiếc thực tế biến động từ 24,08 – 29,08%; thường có Zn (đến 8,71%), Cd (đến 0,83%), Bi (đến 0,2%), Sb (0,2%), đôi khi có Pb

và Ag Stannin thường rất ít gặp so với cassiterit; nó thường chỉ có mặt trong các thành tạo quặng thiếc thuộc thành hệ cassiterit – surful Ngoài ra, người ta còn tìm thấy gần 40 khoáng vật khác nhau có chứa thiếc, tuy nhiên các khoáng vật này ít phổ biến, và nếu có thì cũng không đủ hàm lượng để khai thác công nghiệp Hàm lượng thiếc tùy thuộc vào thành phần hóa học của khoáng vật

Sinh viên thực hiện: Lương Văn Trí – 0616054 Trang - 8 -

Hình II.1 Tinh thể cassiterit

BảngII.1 Bảng thống kê các khoáng vật chứa thiếc

Tên khoáng vật Công thức khoáng vật Tỷ trọng Độ cứng Hàm lượng thiếc

II.3 Đặc điểm địa hóa

Thiếc có tên Latinh là stannum, ký hiệu Sn, là nguyên tố hóa học nhóm IV trong hệ thống tuần hoàn Mendeleev

Thiếc kim loại có màu trắng bạc, kết tinh ở dạng tứ diện Khối lượng nguyên tử 118,69 Trọng lượng riêng 7,3g/cm³ Nhiệt độ chảy 231,9ºC Nhiệt độ sôi 2270ºC Thiếc thuộc kim loại khan hiếm

Thiếc có hai dạng thụ hình là αSn và βSn Ở nhiệt độ thường, thiếc tồn tại ở dạng βSn,

đó là một loại thiếc trắng mà mọi người đều biết Ở nhiệt dộ dưới +13,2 ºC, αSn bền hơn, là một loại bột dạng tinh thể rất mịn có màu xám Thiếc trắng (βSn) biến thành thiếc xám (αSn)

xảy ra rất nhanh ở nhiệt độ -33 ºC Quá trình biến hóa đó mang một cái tên hình tượng là

“bệnh dịch hạch thiếc”

Sn có trị số Clack 2,5.10-4% Sn có 10 đồng vị với mức độ phổ biến %: Sn112 - 0,96%;

Sn114 - 0,66%; Sn115 - 0,35%; Sn116 - 14,3%; Sn117 - 7,61%; Sn118 - 24,04; Sn119 - 8,58%; Sn120 - 32,85%; Sn122 - 4,72%; Sn124 - 5,94%

Thiếc có tính bền hóa học cao, trong đá magma aXt cao hơn đá mafic Ở nhiệt độ dưới

100 ºC thiếc không bị oxy hóa, ở bề mặt bị phủ một lớp mỏng SnO2 Thiếc đẩy hydro rất chậm

từ dung dịch pha loãng H2SO4 và HCl, tan nhanh trong H2SO4 nóng đậm đặc và kiềm đậm đặc, tan trong HNO3 ngay cả trong dung dịch nóng và nguội Trong các hợp chất, thiếc có hóa trị

Sn4+ và Sn2+ Trong điều kiện nội sinh, thiếc di chuyển được nhờ có F và B liên quan với hoạt động magma aXt

Thiếc là nguyên tố linh động, dễ di chuyển vì bản chất hai mặt, vừa là ion dương trong muối đơn và phức, vừa là ion âm trong stanat và sulfostanat, nên dung dịch chứa thiếc có thể

di chuyển đi xa lên phần trên của vỏ Trái đất Có lẽ vì thế mà khoáng hoá thiếc liên quan với magma aXt có thể đi lên phần cao nhất của vỏ Trái đất, tồn tại trong vỏ sial, hoặc đến phần nóc của thể magma liên quan với chúng Ở dưới sâu bên dưới vỏ sial, các đá magma nghèo hoặc không có thiếc (Sn – deficient magma)

Thiếc là nguyên tố lưỡng tính, vừa có tính ưa đá vừa có tính ưa đồng Kích thước bán kính ion Sn4+ (0,074µm) gần với kích thước bán kính ion Nb5+, Ta5+, và Ti4+ nên thường tạo thành những hỗn hợp đồng hình trong các titanat và tatalo – niobat cũng như dưới dạng hỗn hợp đồng hình của thiếc trong quặng xám (đến 1,5%)

Tính ưa đá của thiếc thể hiện ở sự thường xuyên có mặt trong các khoáng vật tạo đá như biotit, muscovit, felspat, sphen, hiếm hơn còn gặp trong amphibol, pyroxen, granat

Trong môi trường aXt tính ưa đồng thể hiện ở sự tham gia của Sn4+ trong các phức anion thành tạo stanat và sulfostanat Ngoài ra thiếc còn có mặt trong các hợp phần của bor (gunsit, nordensendin…) và các khoáng vật skarn khác

II.4 Kinh tế nguyên liệu khoáng

Các mỏ rất lớn có trữ lượng >100 ngàn tấn, lớn 25 - 100 ngàn tấn, trung bình 5 - 25 ngàn tấn, nhỏ <5 ngàn tấn Quặng Sn giàu có ở các mỏ nguyên sinh chứa >1% Sn, trung bình 1

- 0,4%, nghèo 0,1- 0,04% Các mỏ sa khoáng được khai thác khi hàm lượng Sn 100 - 200g/m3 Trữ lượng Sn cơ sở của thế giới: 10 triệu tấn Sản lượng khai thác năm 1993: 175 ngàn tấn Giá thành: 4.900USD/tấn

Nước sản xuất chủ yếu (%): Trung Quốc (24), Brazin (10), IndoneXa (14,3), Bolivia (8,6), Thái Lan (8), Malaysia (8).

Hình II.3 Biểu đồ tiêu thụ thiếc trên thế giới năm 2006

(nguồn www.itri-innovation.com)

PHẦN 2 NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH KHOÁNG SẢN THIẾC

Hình II.4 Một số ứng dụng của thiếc

Hình III.4a Hợp kim thiếc

Hình III.4c Kính nổi

Hình III.4b Sắt tây

CHƯƠNG III CÁC KIỂU NGUỒN GỐC VÀ KIỂU MỎ CÔNG NGHIỆP CỦA

KHOÁNG SẢN THIẾCIII.1 Đặc điểm địa chất các mỏ thiếc

Khoáng sàng thiếc phát triển ở vùng uốn nếp địa vồng, các địa khối trung tâm và cả trong các đới hoạt hóa của khiên và của nền Những công trình nghiên cứu cho rằng vị trí các đai khoáng hóa thiếc trùng với các nơi dát mỏng của vỏ Trái Đất với bề dày các trầm tích lớn, nghĩa là phân bố ở những nơi hoạt động mạnh của vỏ Trái Đất, gồm:

- Đới thành tạo võng lâu dài và được lấp đầy bởi các đá phiến – cát kết

- Những đai uốn nếp quanh các địa khối trung tâm (vi lục địa)

- Những nơi nứt tách sâu và những nơi giao nhau của các đứt gãy phá hủy sâu trên miền nền mà nơi đó xuất hiện các thành tạo xâm nhập

Các thể granit chứa thiếc và những vùng mỏ quặng thiếc được khống chế bởi các yếu tố kiến trúc như sau:

- Vùng bản lề của các cấu trúc nếp uốn vồng và những nơi uốn cong của cấu trúc nếp uốn bị chia cắt nhiều đứt gãy phá hủy có tuổi khác nhau

- Đứt gãy sâu, đặc biệt nơi giao nhau giữa chúng và nếp uốn

Đôi khi trong những vùng rộng lớn quặng hóa thiếc phân bố ở ven rìa các thể xâm nhập, và phổ biến là ở vòm các khối xâm nhập Ngoài ra thành phần thạch học của các đá vây quanh cũng đóng vai trò quan trọng – nghĩa là quặng hóa (thể quặng) phân bố ở các tầng trầm tích xen kẽ của đá cát kết và phiến, tại những nơi với các lớp đá dòn, dễ vỡ như cát kết, quartzit, plagiogneiss amphibol.

Về mặt phân bố, mỏ thạch anh – cassiterit được thành tạo theo hai nhóm chính:

- Trên các thân xâm nhập, phân bố trong các tầng đá phiến – cát kết vây quanh

- Trong các thể xâm nhập granitoit (nơi phần lồi, phần nhô) với khoảng cách quặng hóa từ 1,5 – 2km

Phụ thuộc vào hình dạng các thể xâm nhập, sự có mặt các đứt gãy phá hủy trước quặng

mà các thể mạch quặng có thể có nhiều dạng khác nhau: hình vòng, kéo dài hoặc là mạng mạch quặng phức tạp Các yếu tố kiến tạo địa phương khống chế sự phân bố quặng hóa:

- Quặng hóa dạng mạng mạch:

• Tại những nơi tiếp giáp của các đứt gãy có nhiều phương khác nhau

• Tại ven rìa các khối xâm nhập nơi mà phổ biến nhiều khe nứt được thành tạo trong các quá trình kết tinh

• Trong các vùng họng núi lửa

- Các thân quặng trong các khe nứt vỡ vụn

- Các thân quặng trong các hệ thống khe nứt liên hợp và các nứt tách

Tuy nhiên các cấu trúc thuận lợi hơn có giá trị công nghiệp là kiểu quặng hóa mạng mạch và một phần liên quan với các thành tạo núi lửa Các mỏ phân bố trong các thành tạo núi lửa đặc trưng là thường có kích thước lớn và lịch sử phát triển phức tạp, bắt đầu từ lúc xâm nhập các đai mạch có nhiều tuổi, thành phần khoáng vật các mạch (từ giai đoạn nhiệt độ cao đến nhiệt độ thấp) rất khác nhau và cuối cùng là các dịch chuyển kiến tạo sau quặng

III.2 Các kiểu mỏ khoáng Liên hệ trên thế giới

III.2.1 Mỏ pegmatit

Thiếc gặp trong các kiểu khác nhau của pegmatit, nhưng chỉ có loại natri liti thì hàm lượng cassiterit cao và có giá trị công nghiệp Đối với pegmatit chứa thiếc, thường greizen hóa

và albit hóa Quá trình đó cũng thường xảy ra ở đới nội, ngoại tiếp xúc của các khối granit chứa thiếc và có khi xa ranh giới tiếp xúc đến 1 – 2 km hoặc hơn.

Nhiều nhà nghiên cứu phân ra thành 2 loại là:

- Pegmatit thạch anh - microlin

- Thạch anh – microlin – spodumen pegmatit chứa thiếc

Phổ biến nhất là pegmatit thạch anh – microlin và chúng bị albit hóa, muscovit hóa mạnh mẽ Thành phần khoáng vật là albit và các khoáng vật khác đi kèm có các loại photphat, tourmalin crom và columbit phát triển nhiều trong mạch Các thành tạo có greizen cùng với cassiterit có dạng ổ, thấu kính và các thể méo mó khác ở ven rìa Đôi khi còn gặp surful cùng với thạch anh được thành tạo ở giai đoạn sớm Các khoáng vật thành tạo ở giai đoạn sau (chồng gối) của pegmatit thạch anh – microlin – spodumen làm cho spodumen bị biến đổi thành tạo tập hợp albit – mica Các thể pegmatit chứa thiếc có dạng tấm ổ, thấu kính và hiếm hơn là dạng ống

Cassiterit đặc trưng cho thành hệ pegmatit có dạng tinh thể tháp đôi 4 phương rất ngắn (K = 1), tỷ trọng 6,83, màu đen nâu, nâu đen, đa sắc mạnh, chứa nhiều Ta, Nb (khoảng 0,5 – 1%)

Kiểu mỏ pegmatit có quy mô nhỏ, hàm lượng Sn trong quặng nghèo dưới 0,1% nên không có ý nghĩa công nghiệp

Liên hệ trên thế giới

Kiểu này gặp ở Liên Xô (Trung Á), Ruanda, Zair, Brazin

Pegmatit chứa thiếc ở Trung Á phân bố thành dãy kéo dài dọc theo đường phân thủy của dãy núi, trong các đá phiến tuổi Paleozoi trung và các thể xâm nhập granit Mỏ phân bố bên trong các thể granit cũng như ở đới cạnh tiếp xúc Theo Beus A.A (1948) thì pegmatit chứa thiếc của vùng phát triển cấu tạo đới thuộc giai đoạn kết tinh ban đầu, và cả thành tạo đới thuộc giai đoạn thay thế Đối với pegmatit kết tinh ban đầu chia thành 6 đới: 1/ granit pegmatoit; 2/ dạng aplit; 3/ đới vân chữ (chữ cổ); 4/ đới thạch anh – felspat hạt trung và lớn; 5/ đới felspat dạng khối và 6/ đới thạch anh dạng khối và thạch anh – spodumen Các đới đó phân bố định hướng theo độ dày từ ven rìa tới trung tâm của mạch pegmatit và theo cả chiều thẳng đứng

Các đới do thay thế như sau: muscovit, albit, lepidomelan và greizen Đới muscovit với thành phần khoáng vật là fosfat mangan và sắt, muscovit và thạch anh; đới albit gồm có albit, tourmalin, fosfat mangan và sắt Trong đới lepidolit có albit, lepidolit và thạch anh Đới g gồm

có muscovit, thạch anh, albit và cassiterit Ngoài ra còn có columbit (Fe, Mn) (Nb, Ta)2O6 Hàm lượng thiếc trong pegmatit thay đổi từ 0,1 – 0,2% Theo Strelkin M.F thì pegmatit albit chứa thiếc có hai loại: 1/ Klevelandit (albit dạng tấm) – spodumen; 2/ greizen cassiterit phân

bố cộng sinh chặt chẽ với albit và mica greizen

Ở Châu Phi phổ biến rộng rãi pegmatit liên quan với các thành tạo granit tiền Cambri

và Paleozoi hạ Tại đó chúng tập trung trong 5 giải cấu trúc Granit chứa thiếc có tuổi Paleozoi

hạ (800 – 1015 triệu năm) và đi cùng với chúng (về thời gian và không gian) là pegmatit chứa thiếc thuộc phạm vị giải trung Châu Phi kéo dài đến 1100 km Ở đây phổ biến nhiều loại pegmatit mà thành tạo của chúng phụ thuộc vào chế độ kiến tạo cũng như nhiệt độ kết tinh của dung thể magma Pegmatit chứa thiếc thường phân bố ở phần ven rìa của khối granit chứa thiếc và đới ngoại tiếp xúc Khoáng hóa công nghiệp chủ yếu ở đới ngoại tiếp xúc, trong đó có

mỏ Manono – Kitotolo khá điển hình ở tỉnh Saba, Zair Ở mỏ này phát hiện hai thân pegmatit, mỗi thân kéo dài khoảng 5 km với bề rộng 400 m Pegmatit cấu tạo đới, theo đó từ ven rìa vào trung tâm gồm các đới sau: 1/ thạch anh với muscovit (hoặc không có), 2/ a – aplit; 3/ natri – liti Các khoáng vật quặng trong pegmatit có cassiterit và tourmalin, rutil, torolit (SnTa2O7), leningit (acsenit của Fe, Co, Ni-Fe[As2], arsenopyrit, pyrit và ilmenit Đá vây quanh (rìa) của các thân pegmatit là phiến mica Cassiterit phân bố không đồng đều trong đá pegmatit, nhưng thường tập trung ở đới thạch anh – muscovit, thành tạo những tinh thể lưỡng tháp màu nâu sẫm Khai thác kèm theo cassiterit là columbit – tantanit Hiện nay khai thác quặng gốc còn tươi lấy khoảng 2 kg cassiterit trong khoảng 1m3 pegmatit

Tuy mỏ cassiterit pegmatit không có ý nghĩa lớn trong công nghiệp nói chung, nhưng

từ đấy cung cấp cassiterit trong sa khoáng, và khai thác cùng với quặng thiếc còn có Ta, Li và đôi khi cả Be nữa

III.2.2 Mỏ Skarn

Kiểu mỏ này đặc trưng bởi sự thành tạo cassiterit trong đới skarn rất giàu magnetit và surful Thể quặng dạng lớp có thế nằm dốc hoặc thoải tại nơi tiếp xúc của granitoit với đá vôi, hoặc dạng ống nơi giao nhau của các đứt gãy, liền kề nhau hoặc nơi uốn võng hoặc dạng lớp

Thiếc chủ yếu phân bố trong skarn dưới dạng cassiterit và đi kèm mật thiết với các khoáng vật magnetit và các khoáng surful khác, trong đó phổ biến là arsenopyrit, pyrotin …

Các nhà nghiên cứu phân chia skarn cassiterit thành hai kiểu khoáng sàng magnetit và surful Kiểu đầu trong thành phần của quặng rất giàu magnetit, kiểu này thường gặp nhưng ý nghĩa công nghiệp lại hạn chế, không lớn Sự thành tạo khoáng vật của kiểu mỏ này thường có nhiều giai đoạn, trong đó magnetit thành tạo muộn hơn các khoáng vật skarn nhưng đôi nơi vẫn thấy có sự xen kẽ giữa magnetit và granat, như vậy có lẽ chúng thành tạo đồng thời với các khoáng vật alumosilicat Cassiterit là những hạt rất nhỏ và về cơ bản kết tinh muộn cùng các surful sắt, kẽm và các kim loại khác Tuy nhiên trong một vài mỏ thấy có sự chuyển tiếp từ kiểu cassiterit – magnetit sang kiểu cassiterit – surful Trong kiểu mỏ skarn – cassiterit giàu surful thì thường phổ biến các dạng borat, trong đó có danburit (CaB2Si2O8), datolit {CaB(SiO4)(OH)}… hoặc ở một vài mỏ lại có stanoborat Cassiterit thường đi cùng với clorit

và các loại surful như pyrotin, chalcopyrit, sphalerit, stannin, bornit, kubanit, ngoài ra còn gặp bismut trong một vài mỏ

Kiểu mỏ skarn ít phổ biến và có ý nghĩa thứ yếu đối với Sn

Liên hệ trên thế giới

Mỏ skarn nam Trung Quốc phổ biến ở vùng quặng thiếc Tây Nam như mỏ GenXu Vùng mỏ kéo dài dọc theo ven rìa miền nền đến 80 km, nhưng những mỏ thiếc lớn chỉ tập trung ở phần đông nam trên một diện tích không lớn Tại vùng GenXu đã khai thác trên 60% khối lượng thiếc ở Trung Quốc Về vị trí địa chất thì mỏ phân bố đại trũng (hố trũng) nền kéo dài theo phương đông bắc và ở phía tây nam thì bị chi phối bởi đứt gãy lớn giới hạn vùng nền Vùng có cấu tạo khối tảng uốn nếp và thành tạo những địa lũy, địa hào với những biến vị tỉnh trong các đá của lớp phủ nền, và chính uốn nếp biến vị đó tạo nên chuyển động khối tảng của miền nền Các thành tạo đá vôi Trias là nơi thuận lợi cho việc tạo quặng cũng bị vò nhàu uốn nếp dạng vòm thoải

Ở đây các đứt gãy lớn đoạn tầng Genxuxun xuyên surfulốt trung tâm vùng quặng Các

đá magma gồm có bazan, diabaz, cũng như granitoit với thành phần từ granodiorit và syenit Granitoit gây biến chất tiếp xúc với đá vôi thành tạo đá hoa và đá sừng từ phiến – cát kết Vùng mỏ có hai nơi lớn nhất là Laostan và Kafan Cả hai mỏ này kết hợp lại bởi uốn nếp dạng vòm bị chia cắt phức tạp bởi các đứt gãy Mỏ Laostan phân bố ở sườn đông bắc nếp uốn, còn

mỏ Kafan thì phân bố ở trung tâm vòm cạnh khối nhỏ granitoit Một khối khác tương tự phát hiện ở dưới sâu của vùng mỏ Laostan Quặng hóa liên quan chặt chẽ với skarn được thành tạo theo tiếp xúc của granitoit với đá vôi và bị phức tạp hóa bởi các đứt gãy phá hủy tạo thành lớp tấm trong đá cacbonat ở mái Phần lớn skarn nghèo quặng Tuy nhiên ở những nơi lộ ra hoặc ở những vòm nhỏ của các khối xâm nhập thì quặng surful có cassiterit xâm tán trên skarn và đá hoa, đôi khi rải rác hoặc tạo thành khối đặc sít bị khống chế bởi đứt gãy Dọc theo các đoạn tầng phương đông bắc có các mạch cassiterit – tourmalin Thể quặng tương đối lớn Laostan phân bố cạnh đứt gãy vĩ tuyến Tham gia vào thành phần quặng gồm có thạch anh, cassiterit, arsenopyrit, cả wolfram và beril.

III.2.3 Mỏ thạch anh - cassiterit

Mỏ thiếc kiểu này liên quan với các thành tạo granit aXt và siêu aXt bị biến đổi hậu magma cùng với sự thành tạo các khoáng vật như topaz, tourmalin, fluorit, mica fluor và liti Các thành tạo xâm nhập đó chủ yếu thành tạo ở dưới sâu, đôi khi độ sâu trung bình Tuổi của chúng từ Arkeiozoi, Proterozoi sớm đến Mesozoi muộn và Đệ tam Leviski O.D chia ra làm các thành hệ sau:

- Thành hệ greizen chứa thiếc

- Thành hệ cassiterit – topaz – thạch anh

- Thành hệ cassiterit – felspat – thạch anh

- Thành hệ cassiterit – thạch anh

Các mỏ thuộc các kiểu thành hệ này có nhiều đặc điểm chung, chỉ khác ở tỷ lệ giữa các khoáng vật, trong đó chủ yếu là thạch anh, topaz, muscovit và giữa chúng có sự chuyển tiếp Các mỏ kiểu thạch anh – cassiterit liên quan với khối granit lớn thành tạo ở độ sâu lớn và vừa Các thành tạo granit đó thường bị biến đổi sau magma xảy ra tại các đới ngoại tiếp xúc và ngay trong chính bản thân khối granit Những granit chứa quặng đó rất gần gũi với granit liên quan với các thành tạo pegmatit chứa thiếc

Quặng hóa phân bố ngay trong khối granit và ngay cả trong đới ngoại tiếp xúc Trong một vài trường hợp ở ven rìa các trường quặng thường xuất hiện các mạch quặng surful đồng

và chì – kẽm được thành tạo ở giai đoạn khoáng hóa muộn Đa số các mạch quặng cassiterit – thạch anh lấp đầy khe nứt tách và phân đoạn Mỏ kiểu mạng mạch đóng vai trò thứ yếu Các mạch kéo dài từ vài chục mét đến hàng trăm mét với bề dày thay đổi từ 0,1 – 1m và dần dần

thay đổi độ dày Các mạch quặng thường tách rời các thể bướu Ven rìa mạch (ranh giới) rõ, chứng tỏ chúng được thành tạo do lấp đầy

Thành phần khoáng vật quặng phổ biến là thạch anh, ít hơn có muscovit và tourmalin Đôi khi tourmalin ít phổ biến hoặc không có Các khoáng vật đóng vai trò phụ gồm có felspat kali, albit, beryl, topaz, fluorit, ambligonit {LiAl(F,OH)PO4}… Khoáng vật quặng phổ biến là cassiterit, wolframit và arsenopyrit Hàm lượng các khoáng vật surful không đáng kể Khoáng hóa xảy ra ở nhiều giai đoạn, trong đó thạch anh và một vài khoáng vật khác có nhiều thế hệ Đôi khi trong một vài mỏ phát hiện canxedoan thành tạo giai đoạn muộn và cả surful thường cộng sinh với cacbonat sắt Đá vây quanh bị biến đổi muscovit hóa, topaz – muscovit và các loại greizen hóa

Kiểu mỏ thạch anh – cassiterit là nguồn cung cấp thiếc quan trọng có ý nghĩa công nghiệp

Liên hệ trên thế giới

Mỏ thạch anh – cassiterit phát triển ở nhiều quốc gia như Malaysia, Trung Phi, Tây Âu, Đông Úc và Sibiri (Nga)

Mỏ bán đảo Kornuelsk ở Anh quốc đã khai thác được trên 200 năm và lấy được 2

triệu tấn thiếc, trong đó có 750 tấn là sa khoáng Trong thời gian gần đây đang khai thác hai

mỏ Saus – Krofti và Givor Cấu trúc địa chất của vùng là miền uốn nếp VariX với các thành tạo trầm tích phiến – cát kết với các lớp xen kẹp cuội kết tuổi Devon – Cacbon Ở vùng Devonsir, các trầm tích Cacbon bị phủ bởi các trầm tích vụn màu đỏ và các thành tạo nguồn núi lửa tuổi Pecmi Phía đông của vùng là các thành tạo Mesozoi của bể London Trầm tích Devon – Cacbon bị biến vị mạnh mẽ, vò nhàu, uốn nếp theo phương á vĩ tuyến, bị chia cắt bởi nhiều đứt gãy và bị 5 thể granit tuổi Cacbon – Pecmi xuyên cắt Granit hai mica, nhiều pha và

đi kèm là các thành tạo pegmatit Về thạch hóa, granit có hàm lượng K2O lớn hơn Na2O

Các thể quặng phân bố theo các đứt gãy phá hủy trong granit cũng như trong đá phiến – cát kết vây quanh Các thể mạch liên quan với các khe nứt thớ chẻ và có kích thước lớn dọc theo các phá hủy dăm kết Quặng gồm nhiều khoáng vật (tới hơn 220), trong đó chủ yếu là cassiterit, stannin, chalcopyrit, arsenopyrit và wolframit Hiếm hơn có seelit, quặng xám, sphalerit, bismutin, acxenit của Ni, Co, nhựa Uran, bocnit, galenit Các khoáng vật mạch chủ yếu là thạch anh, ít hơn clorit, tourmalin và fluorit Các khoáng vật phân bố theo đới Trong

các mạch phân bố trong granit, ở dưới sâu 800 – 1200m phổ biến thạch anh với cassiterit Ở

độ sâu 300 – 800m cùng với cassiterit còn có surful của đồng và wolfram Cao hơn (gần mặt đất) chủ yếu là quặng surful Ngoài ra quặng cũng phân bố theo đới ngang Phần lớn các mạch thiếc phân bố trong granit và đá sừng; cách xa granit thì giàu surful, còn ở sườn của trường quặng thì phân bố quặng chì – kẽm Tuy nhiên, sự phân đới như vậy không cố định và đôi khi trong granit cũng phát hiện nhiều quặng surful Mạch tương đối lớn, kéo dài 7 km với bề dày khoảng 1 m Mạch Dolkoaf kéo dài đến 6 km và khai thác đến độ sâu 950m Hàm lượng thiếc trong quặng 0,7 – 1,2 %

Mỏ Saus – Krofti trong phạm vi vùng quặng phân bố các đá biến chất phiến – cát kết

(Kilas) Ở dưới sâu chúng bị granit Kariluri xuyên cắt Trong đá “Kilas” có thể lớp (sila) đá lục với bề dày đến 100m Mặt tiếp xúc của granit với đá “Kilas” nghiêng về hướng bắc và càng xuống sâu thì thoải hơn Các đá bị hệ thống đai mạch porphyr thạch anh xuyên cắt theo phương đông bắc Nơi bị phá hủy là ở ranh giới tiếp xúc thoải của granit với các đá “Kilas” và cũng tại đo phát triển nhiều mạch quặng Các nhà nghiên cứu cho rằng, vùng quặng phân bố nhiều đứt gãy phá hủy sau quặng có phương tây bắc, trong đó lớn nhất là đứt gãy Dolkoatsk làm dịch chuyển mạch quặng đến 100 – 120 m Tuy nhiên, nơi giao nhau của đứt gãy với mạch quặng có phương đông bắc rất giàu quặng Điều đó có thể cho rằng đứt gãy được thành tạo ngay cả trước tạo quặng

Quặng hóa thiếc phân bố trong các mạch hoặc một phần của chúng nằm trong granit Các mạch quặng trong granit thường ranh giới không rõ ràng và phân tách ra hàng loạt những

vi mạch phân bố cạnh nhau và lấp đầy clorit, thạch anh và các khoáng vật khác Bề dày của mạch thay đổi từ 0,3 – 1,5 m, các mạch đều kèm theo biến đổi nhiệt dịch với bề dày đạt đến 3

m Đá vây quanh bị biến đổi thạch anh hóa, sericit hóa, clorit hóa và tourmalin với tỷ lệ khác nhau Trong các đá bị biến đổi hầu như đều có cassiterit xâm tán Trong chính các mạch đó, cassiterit thành tạo từng đám, cụm ở những nơi tập trung tourmalin màu xanh da trời thành tạo muộn và cũng chính trong các mạch ấy, nơi nào không có tourmalin màu xanh da trời thì không có cassiterit Ở một vài nơi của các mạch đặc trưng trong mỏ đã xuất hiện những vi mạch thạch anh – fluorit được thành tạo muộn hơn quặng thiếc Ở những nơi đó hàm lượng thiếc không cao, nhưng trong đá vây quanh lại thấy khoáng vật jilbertit và hiếm hơn là rybelit

Ở Nga, mỏ thạch anh – cassiterit phát hiện ở Zabaical và một vài nơi khác Mỏ kiểu này ở Zabaical thuộc kiểu mạng mạch Diện tích vùng quặng phân bố các đá phiến tuổi Paleozoi hạ

bị vò nhàu, cà ép và uốn nếp mạnh mẽ, bị chia cắt bởi nhiều đứt gãy Một vài đứt gãy phá hủy

có phương tây bắc được lấp đầy bởi các đai mạch lamprofir Ngay chính mỏ quặng lại có vùng các đá phiến bị dập vỡ mạnh mẽ, có nhiều chỗ giao nhau của đứt gãy có phương vĩ tuyến và kinh tuyến Nơi giao nhau – nút quặng phát triển nhiều mạng mạch thiếc với những vi mạch thạch anh hoặc những vùng có diện lộ méo mó giàu thạch anh, cassiterit và một ít surful

III.2.4 Mỏ cassiterit – surful

Mỏ kiểu này có trị công nghiệp và cassiterit luôn đi cùng với các khoáng vật surful của sắt, đồng, chì, kẽm và các kim loại khác Các mỏ cassiterit – surful được thành tạo liên quan với các đá xâm nhập aXt – granitoit có tính bazơ cao hơn như granodiorit và cả diorit thạch anh Về đặc điểm địa chất phân bố thì các mỏ này tương tự như các mỏ surful và mỏ quặng vàng Các mỏ surful – cassiterit thành tạo ở độ sâu không lớn so với mặt đất; trong các miền uốn nếp thì độ sâu khoảng 1000 m theo chiều đứng Dung dịch quặng tạo mỏ thường có hàm lượng lưu huỳnh ít Vì vậy mà khoáng surful sắt trong quặng chủ yếu là pegmatitirotin và phổ biến nhiều clorit sắt Biến đổi cạnh quặng thường là clorit, tourmalin hóa, sericit hóa và propylit hóa

Theo Smirnov S.S và Rakevits E.A thì kiểu này có thể chia thành các thành hệ quặng sau:

- Thành hệ cassiterit – tourmalin – surful

- Thành hệ cassiterit – surful trong đó phổ biến surful sắt

- Thành hệ cassiterit – surful trong đó phổ biến surful chì, kẽm

- Thành hệ cassiterit – surful trong đó phổ biến muối surful (surfulsol) của bạc

 Thành hệ cassiterit – tourmalin – surful

Các thành tạo xâm nhập granit có mặt trong các vùng mỏ cassiterit – tourmalin – surful thường có hàm lượng B (bor) cao Trong hàng loạt các vùng mỏ, quá trình trao đổi biến chất sau magma đã làm cho B thải ra và thành tạo đá greizen giàu tourmalin, sừng tourmalin trong các đá phiến vây quanh (ngoại tiếp xúc), cũng như skarn tourmalin – corundum và cuối cùng

là các mạch thạch anh – tourmalin có cassiterit và surful Trong các mỏ kiểu này, các đới khoáng hóa thường phân bố tại nơi dập vỡ và các mạch trong granit chỉ ở trong các đá của mái

Các khoáng vật điển hình của mỏ: tourmalin, thạch anh và cassiterit Cùng với chúng

có muscovit, clorit, wolframit, arsenopyrit, pyrit và một vài khoáng vật khoáng vật khác như trong các mỏ thạch anh – cassiterit Tourmalin được thành tạo thay thế các khoáng vật tạo đá của đá vây quanh và thường đi kèm thạch anh Ngoài ra đôi khi còn gặp tourmalin cộng sinh với topaz là khoáng vật luôn thành tạo trước tourmalin Tourmalin được thành tạo trong nhiều giai đoạn khoáng hóa, tourmalin thành tạo ở giai đoạn muộn đi cùng với cassiterit và thường

có arsenopyrit Các khoáng surful khác thành tạo sau chồng gối so với cassiterit

Liên hệ trên thế giới

Mỏ kiểu thành hệ này tương đối khá phổ biến và đã phát hiện ở các nước Anh quốc,

Úc, đảo Tasmania Ở Nam Phi đã phát hiện hàng loạt mỏ kiểu này trong granit khối Butsveld,

ở Nga phát hiện ở vùng Zabaical, Lacutia, vùng thượng Kolum, Tsukhot

Mỏ Maunt – Bisof (đảo Tasmania) là mỏ thiếc lớn nhất ở Úc Mỏ phân bố trong các

thành tạo biến chất trước Cambri (loạt Dundas) bị vò nhàu, uốn nếp mạnh Chúng bị phủ bởi

đá trầm tích Đệ tam (cát, gravelit) và bazan olivin Loạt Dundas bị các đai mạch cổ gabro, pyroxenit, pegmatoit và granit trẻ xuyên cắt Cùng với granit có các đai mạch porphyr thạch anh phân bố theo hệ tống đứt gãy cắt nhau thẳng góc Khoáng hóa thiếc liên quan với các đai mạch porphyr thạch anh bị biến đổi chuyển sang loại đá khác (pitiknit – là khoáng topaz dạng cột lăng trụ) có topaz, tourmalin, cassiterit và các khoáng surful thành tạo sau Tại những nơi giao nhau của mạch thạch anh với những đứt gãy đoạn tầng hàm lượng quặng tương đối giàu hơn Ngoài ra còn gặp các mạch thạch anh – cassiterit Các thể quặng gặp nhiều surful (pyrotin, pyrit và mackazit) có khi đến 50%, phần còn lại là thạch anh, talc, cacbonat magie – canX – mangan và cassiterit

 Thành hệ cassiterit – surful trong đó phổ biến surful sắt

Kiểu thành hệ này khá phổ biến và là kiểu chuyển tiếp, liên quan với kiểu thành hệ cassiterit – tourmalin nhiệt độ cao Đặc điểm chung của kiểu này là phân bố khá xa các thành tạo xâm nhập quặng hóa Trong thành phần của quặng, các surful sắt mà trước hết là pyrotin phát triển khá rộng rãi clorit sắt Phụ thuộc vào sự vượt trội của clorit hoặc surful sắt mà có thể thành tạo mạch clorit và đới surful với hàm lượng thấp, phụ hoặc các thành tạo cassiterit – surful đi kèm với quá trình clorit hóa đá vây quanh như ở các mỏ thiếc đảo Tasmania, Úc, Nga

và các vùng khác

Mỏ kiểu này thường phổ biến các thể quặng dạng mạch phân bố theo các khe nứt có dăm cũng như đới mạng mạch, thường kéo dài theo hàng loạt các đứt gãy phức tạp, hoặc ở những vùng phân nhánh từ những đới khâu khoáng hóa kiến tạo với nhiều khe nứt kéo theo Với những điều kiện như vậy mà các mạch có thể chuyển sang đới mạng mạch Thành phần khoáng vật chủ yếu: pyrotin, đôi khi có pyrit hoặc chalcopyrit, arsenopyrit, clorit sắt và cassiterit Các khoáng vật thứ yếu là sphalerit, stannin Ở một vài mỏ có hàm lượng không đáng kể còn có galenit, đôi khi có muối surful hoặc bismutin và bimutin tự sinh Do thiếu lượng lưu huỳnh trong dung dịch mà thành tạo tổ hợp (đá) đặc biệt magnetit – clorit chứa thiếc Quá trình tạo quặng xảy ra trong 4 – 5 giai đoạn.

Liên hệ trên thế giới

Mỏ Khaptseranginsk (Zabaical) là mỏ điển hình của kiểu cassiterit – surful với hàm

lượng vượt trội surful sắt và clorit Cấu trúc địa chất vùng mỏ với các thành tạo Paleozoi – chủ yếu trầm tích Pecmi Ở phía tây nam vùng mỏ granitoit Trias xuyên cắt và về phía bắc là các thành tạo granit porphyr Jura muộn Các thể quặng mỏ Khaptseranginsk xuyên trong trầm tích phiến – cát kết Pecmi sớm có bề dày trên 2000 m Phần dưới của mặt cắt phổ biến trầm tích sét than và phiến sét – silic, phần trên grauac và cát kết ackoz Các thành tạo trầm tích đó bị vò nhàu uốn nếp với phương nếp uốn vĩ tuyến

Quặng hóa được chia thành 4 đới kéo dài theo phương tây bắc Trong các đới đó đã xác nhận 20 mạch quặng thiếc Thành phần khoáng vật của mỗi đới không ổn định Đới trung tâm tương đối giàu thiếc, đới phía tây chủ yếu là chì – kẽm

Các thành tạo xâm nhập granit tuổi Mesozoi xuyên cắt các thành tạo trầm tích phiến và cát kết tuổi Paleozoi và gây biến chất tiếp xúc đá vây quanh Granitoit bị greizen hóa đi kèm khoáng hóa kim loại hiếm chủ yếu ở đới nội tiếp xúc của khối Dần vào trung tâm khối, từ rìa phía nam của khối, granit bị greizen hóa và microlin hóa, tạo thành đới (đới I) kéo dài theo ranh giới phía nam của khối Các thể quặng dạng mạch xuyên cắt đá vây quanh, phần lớn thuộc đới biến chất ngoại tiếp xúc theo phương bắc tây bắc và được xếpegmatit vào đới II – đới khoáng hóa thạch anh – arsenopyrit – cassiterit Đới III – đới clorit – surful – cassiterit với nhiều mạch nhỏ cũng có phương bắc tây bắc Đới IV – cách xa dần diện lộ khối granitoit về

phía nam – chủ yếu khoáng hóa galenit – sphalerit Tại các vùng quặng hóa (II – III – IV) đều gặp nhiều đứt gãy trẻ, sau quặng có phương tây bắc.

Mỏ được coi là điển hình của kiểu khoáng hóa nhiệt dịch nhiệt độ trung bình

 Thành hệ cassiterit – surful trong đó phổ biến surful chì, kẽm

Mỏ kiểu thành hệ này với thành phần surful vuợt trội là surful chì và kẽm như các mỏ ở viễn đông của Nga – mỏ Khrustalbit Mỏ phân bố ở cánh phía tây của phức nếp lõm lớn với thành phần trầm tích phiến và cát kết tuổi Trias muộn và Jura Các mạch quặng phân bố trong đới kiến tạo có phương á kinh tuyến và tại đây có nhiều đai mạch porphyrit Những đai mạch porphyrit horblend có phương đông bắc và kinh tuyến và có tuổi cổ hơn các mạch quặng Những đai mạch diabaz porphyrit được thành tạo sau khi thành tạo các mạch thạch anh – cassiterit – surful, nhưng trước các thành tạo thạch anh màu trắng sữa, fluorit và canXt (giai đoạn 4, 5) Cuối cùng muộn nhất là các đá bazan, có khi tạo thành mạch và đôi nơi lấp đầy trong các tinh đám thạch anh

Các mạch quặng có phương chủ yếu là vĩ tuyến và tây bắc Các mạch quặng có phương

vĩ tuyến phân bố theo các khe nứt dăm (đoạn tầng nghịch) Chúng kéo dài 1 – 3 km, có khi kèm theo các thể nhánh Khi chuyển từ các đá bột sang cát kết dòn, các mạch quặng thường phân nhánh tạo thành đới xâm tán vi mạch Các mạch quặng có phương tây bắc lấp đầy trong các khe nứt cắt, phân bố dưới dạng cánh gà và không liên tục

Quá trình tạo quặng xảy ra trong 5 giai đoạn với nhiệt độ từ 45 – 800C: 1/ thạch anh – cassiterit; 2/ arsenopyrit – pyrit – pyrotin có chalcopyrit, sphalerit và stannin; 3/ galenit – sphalerit; 4/ thạch anh (muộn); 5/ fluorit – cacbonat Tuổi của mỏ 88 – 89 triệu năm

 Thành hệ cassiterit – surful trong đó phổ biến các muối surful (sulfosol) của bạc

Mỏ đặc trưng cho kiểu thành hệ này là mỏ Potosi ở Bolivi, và phân bố ở phần phía nam giải Bolivi xuyên dọc theo dãy phía đông Andes Vùng mỏ liên quan với thể porphyr thạch anh

có dạng phễu (etmolit) xuyên trong các thành tạo trầm tích Paleozoi và Đệ tam Ở dưới sâu, thể xâm nhập hình phễu chuyển sang dạng đai mạch porphyr thạch anh bị biến đổi nhiệt dịch mạnh mẽ đến nổi không thể nhận biết thành phần ban đầu của đá Trên diện lộ ghi nhận trên

30 thể quặng phân bố trong porphyr thạch anh và cả trong đá vây quanh Mạch quặng cassiterit – surful có phương kinh tuyến với bề dày thay đổi 0,1 – 0,3 m, có nơi pegmatithình ra đạt đến

1 – 1,5 m Ở phần trên mặt đôi khi tạo thành đới mạng mạch có kích thước 4,5 – 10 m Ở dưới sâu, các mạch nhỏ lại và số lượng các thể quặng giảm đi

Các mạch quặng thường kèm theo đới biến đổi nhiệt dịch – propylit hóa đá vây quanh

và sau đó là thạch anh hóa, sericit hóa

Những khoáng vật chủ yếu của mạch quặng: pyrit và thạch anh Ít hơn là cassiterit, tetraedrit, stannin, matildit, chalcopyrit, burnoit, arsenopyrit, pyrargirit, prustit; tetraedrit chứa bạc thành tạo xen kẽ tạo nên các giải khoáng vật chứa bạc và giải giàu cassiterit Cassiterit thành tạo những khối đặc sít với tập hợp hạt nhỏ và tinh thể hình kim, đôi khi là thể dạng keo Các sulfo muối của bạc gặp chủ yếu trong các mạch độc lập thạch anh – barit – canXt có chứa

ít oxyt thiếc Mỏ đã khai thác tới độ sâu 800 m

Mỏ được khai thác từ năm 1645 và đã thu 30.000 tấn bạc Khai thác lấy thiếc từ 1840 Hàm lượng thiếc trong quặng 1 – 1,2 %

III.2.5 Sa khoáng

Cassiterit khá bền vững trong tự nhiên, nên trong quá trình tồn tại, mỏ gốc bị phân hủy – phong hóa như mỏ kiểu pegmatit, thạch anh – cassiterit, greizen, và một vài kiểu mỏ cassiterit như skarn chứa thiếc, thạch anh – cassiterit – tourmalin… hình thành nên các thung lũng chứa thiếc Cassiterit sau khi bị phong hóa sẽ bị vận chuyển xuống chân sườn hoặc tích tụ

ở những thung lũng giữa núi Nhìn chung sa khoáng cassiterit thường thành tạo từ các mỏ cassiterit kết tinh hạt lớn

Kiểu mỏ sa khoáng bao gồm sa khoáng eluvi, deluvi, aluvi Loại này có ý nghĩa quan trọng về trữ lượng và sản lượng khai thác quặng cassiterit trên thế giới Ngoài Sn còn khai thác kèm W, Au, Ta Mỏ sa khoáng phổ biến ở nước Đông Nam Á: MalaiXa, IndoneXa, miền nam Trung Quốc, Phần Lan, Úc

III.3 Các kiểu công nghiệp Liên hệ trên thế giới

III.3.1 Mỏ thạch anh – cassiterit

Kiểu mỏ này là một trong những nguồn khai thác quặng thiếc có giá trị công nghiệp, bao gồm các thành hệ sau:

- Thành hệ greizen chứa thiếc

- Thành hệ cassiterit – topaz – thạch anh

- Thành hệ cassiterit – felspat – thạch anh

- Thành hệ cassiterit – thạch anh

Mỏ thạch anh – cassiterit phát triển ở nhiều quốc gia như Malaysia, Trung Phi, Tây Âu, Đông Úc và Sibiri (Nga)

III.3.2 Mỏ cassiterit – sulfur

Mỏ kiểu này có trị công nghiệp và cassiterit luôn đi cùng với các khoáng vật surful của sắt, đồng, chì, kẽm và các kim loại khác Chúng được chia ra các thành hệ quặng sau:

 Thành hệ cassiterit – tourmalin – surful

Mỏ kiểu thành hệ này tương đối khá phổ biến và đã phát hiện ở các nước Anh quốc,

Úc, đảo Tasmania Ở Nam Phi đã phát hiện hàng loạt mỏ kiểu này trong granit khối Butsveld,

ở Nga phát hiện ở vùng Zabaical, Lacutia, vùng thượng Kolum, Tsukhot

 Thành hệ cassiterit – surful trong đó phổ biến surful sắt

Mỏ kiểu thành hệ này phân bố ở đảo Tasmania (Úc), Nga và các vùng khác

 Thành hệ cassiterit – surful trong đó phổ biến surful chì, kẽm

Điển hình như các mỏ viễn đông của Nga – mỏ Khrustal

 Thành hệ cassiterit – surful trong đó phổ biến muối surful (surfulsol) của bạc

Mỏ đặc trưng cho kiểu thành hệ này là mỏ Potosi ở Bolivi, và phân bố ở phần phía nam giải Bolivi xuyên dọc theo dãy phía đông Andes

III.3.3 Sa khoáng

Loại này có ý nghĩa quan trọng về trữ lượng và sản lượng khai thác quặng cassiterit trên thế giới Ngoài Sn còn khai thác kèm W, Au, Ta Mỏ sa khoáng phổ biến ở nước Đông Nam Á: MalaiXa, IndoneXa, miền nam Trung Quốc, Phần Lan, Úc

III.4 Các kiểu mỏ khoáng và kiểu công nghiệp ở Việt Nam

Ở Việt Nam, các vùng khoáng hóa thiếc có nhiều triển vọng nhất là Pia Oac (Cao Bằng), Tam Đảo, Quỳ Hợp (Nghệ An), Bãi Thượng, Sông Chu, Bù Me (Thanh Hóa), Trà Mi, Đại Lộc (Quảng Nam), Bà Nà (Đà Nẵng), Xuân Thu – Minh Long (Quảng Ngãi), Đạ Chais, Tây Sơn, Phú Sơn (Lâm Đồng), Hòn Bồ (Đà Lạt) Khoáng hóa thiếc thường đi kèm với khoáng hóa wolfram

III.4.1 Kiểu mỏ thạch anh – cassiterit

 Vùng Pia Oac

Ở nước ta điển hình cho loại mỏ thạch anh – cassiterit là mỏ thiếc Tĩnh Túc (Cao Bằng) Vùng mỏ phát triển ở phần nhân nếp lồi ngắn Tống Tinh và ở phía Bắc vòng cung Cốc

Xô Phía bắc sườn núi Pia Oac là mỏ W – Sn gốc, chia ra 2 khu: Saint Alexandra và Camille

Ở chân sườn phía bắc là mỏ sa khoáng thiếc Tĩnh Túc và Nậm Kép Ở sườn phía nam núi Pia Oac là mỏ gốc W – Sn Lũng Mười Xa hơn nữa về phía nam và tây nam là mỏ Tà Sỏong gồm

3 khu: Tà Soỏng, Lê A và Bản Ổ Ở sườn phía tây là mỏ Bình Đường gồm 2 khu: Thái Lạc và Bình Đường

Pia Oac nằm cách Cao Bằng khoảng 42km về phía Tây và cách Hà Nội 338km về phía Bắc Tham gia vào cấu trúc địa chất của vùng gồm các thành tạo trầm tích: đá cát kết biến chất, đá macnơ, đá vôi và đá phiến tuổi Devon; đá vôi, sét bột kết tuổi Cacbon – Permi và các thành tạo phun trào rhyolit Trias cũng như các trầm tích bở rời tuổi Đệ tứ như cát, sét, cuội phân bố dọc theo các thung lũng sông, bãi bồi và phần lớn nơi này là các mỏ sa khoáng thiếc (như Tĩnh Túc) đã khai thác nhiều năm nay Vùng Pia Oac theo đánh giá trữ lượng các mỏ sa khoáng aluvi có thể khai thác là 23000 tấn SnO2 (tạp chí Công Nghiệp nặng số 5, 1991)

Khoáng hóa thiếc vùng Pia Oac liên quan với các thành tạo xâm nhập granitoit phức hệ Pia Oac tuổi Kreta (85 – 90 triệu năm) Granitoit bị biến đổi mạnh mẽ như felspat hóa và greizen hóa Trọng phạm vi và đới ngoại tiếp xúc của các thành tạo xâm nhập bắt gặp các mạch thạch anh cassiterit, wolframit là chủ yếu Ngoài ra với hàm lượng thấp còn gặp các sulfur pyrit, galenit, sphalerit, molipdenit, tourmalin gặp rải rác Trong các đới cà nát của granitoit đã phát hiện các màng mỏng autunit và torbernit (khoáng vật của uran)

 Vùng Sông Chu, Bù Me, Bãi Thượng (Thanh Hóa)

Tại các vùng này đã phát hiện khoáng hóa thiếc, wolfram, song chưa tiến hành tìm kiếm, đánh giá chi tiết Granitoit liên quan với khoáng hóa thiếc, wolfram và niobi-tantal của vùng bị biến đổi sau magma rất mạnh mẽ và thể hiện trên toàn bộ của khối magma xâm nhập:

đó là quá trình albit hóa và greizen hóa Tại khối granit Bù Me do quá trình albit hóa đã hình thành các mạch albitit (gồm albit và ít thạch anh, orthocla và ít khoáng vật phụ zircon, niobat – tantalat (?)) Chúng bị các mạch greizen (thạch anh và muscovit) và thạch anh có topaz xuyên

cắt (Huỳnh Trung, Nguyễn Văn Sĩ, 1973) Granit bị greizen hóa mạnh (muscovit hóa, thạch anh hóa) chủ yếu ở phần vòm của khối.

Quá trình biến đổi sau magma của granitoit khối Sông Chu thể hiện mạnh mẽ nhất là quá trình thạch anh hóa và đã thành tạo những ổ, thấu kính gồm nhiều ổ thạch anh màu trắng trong suốt khá đẹp, rất có giá trị trong công nghiệp và chế tác đồ trang sức

III.4.2 Kiểu mỏ cassiterit – sulfur

 Vùng Tam Đảo

Nằm cách Hà Nội 130km về phía Bắc Tham gia vào cấu trúc địa chất vùng Tam Đảo (Sơn Dương, Khuôn Phây, Thiện Kế, Núi Pháo, Đá Liền…) gồm có các thành tạo trầm tích biến chất tuổi Paleozoi dưới: đá vôi, phiến sericit; tuổi Ordovic – Silua: đá phiến và cát kết; tuổi Devon: cát kết và phiến sét; tuổi Trias giữa: trầm tích vụn, đá phun trào rhyolit; tuổi Trias muộn: trầm tích than, sét kết; tuổi Jura: trầm tích màu đỏ; tuổi Đệ tứ: aluvi Các thành tạo xâm nhập granitoit của vùng được xếp vào phức hệ Núi Điệng tuổi Trias trung và đi kèm với các thành tạo phun trào aXt của vùng Granit khối Thiện Kế là granit hai mica (Lê Thạc Xnh, Phạm Tuấn Thịnh, 1990) Có lẽ chúng bị biến đổi hậu magma – greizen hóa, nhưng ở mức thấp

Kiểu khoáng hóa thiếc, wolfram vùng Tam Đảo theo các tài liệu mô tả có thể liệt vào kiểu mỏ cassiterit – sulfur, thuộc thành hệ cassiterit – tourmalin – sulfur Tổ hợp cộng sinh các khoáng vật trong mạch được chia thành 3 loại:

- Thạch anh – cassiterit – wolframit

- Thạch anh – cassiterit – sulfur

- Thạch anh – tourmalin – cassiterit – sulfur

Tại vùng Đá Liền phát hiện nhiều thể skarn trong khối granit, trong đó các nguyên tố chủ yếu là wonfram, bismut và beril Trữ lượng quặng gốc vùng Tam Đảo là 15.000 tấn Sn, 45.000 tấn WO3, 17.000 tấn Be và 30.000 tấn Bi (Tạp chí Công Nghiệp nặng, 5-1991)

Mỏ thiếc Sơn Dương gồm 4 khu chính: Trúc Khe, Khuôn Phầy, Ngòi Lẹm, Ngòi Chò với diện tích chúng khoảng 15 km Khoáng hóa thiếc biểu hiện trong đá xâm nhập, đá trầm tích biến mất và cả trong rhyolit Thân quặng có dạng mạch, stock, kéo dài không liên tục, chiều dài thân quặng có khi đạt tới 200 – 300 m Đá vây quanh quặng thường bị tourmalin, clorit hóa, sericit hóa, silic hóa Quặng gồm thạch anh, tourmalin, cassiterit, pyrit, chancopyrit,

arsenopyrit Ngoài ra còn nhiều khoáng vật chứa Bi Quặng thiếc gốc là nguồn cung cấp vật liệu để tạo sa khoáng đối tượng khai thác công nghiệp hiện nay Về nguồn gốc mỏ thiếc Sơn Dương còn tồn tại nhiều ý kiến khác nhau:

+ Ý kiến thứ nhất cho là quặng hóa thiếc Sơn Dương liên quan với granit ở sâu thuộc phức hệ Pia Oac lộ ra Thiện Kế

+Ý kiến thứ hai cho là quặng hóa thiếc Sơn Dương liên quan với granit ở Trúc Khê, Núi Điệng và phun trào rhyolit tuổi Trias

Ngoài ra có ý kiến còn cho rằng khoáng hóa thiếc Sơn Dương xảy ra trong hai chu kỳ: chu kỳ 1 liên quan với granit Trúc Khê và á phun trào Tam Đảo, chu kỳ 2 liên quan với granit 2 mica Thiện Kế thuộc phức hệ Pia Oac

 Vùng Minh Long (khối Xuân Thu)

Quặng hóa wolfram liên quan với granitoit khối Xuân Thu (phức hệ Bà Nà) được Thân Đức Duyện và nnk phát hiện trong công trình đo vẽ lập BĐĐC tỷ lệ 1/50000 thuộc đề án Quảng Ngãi (2000) Granitoit của khối bị greizen hóa rất mạnh, đặc biệt ở ría tây nam của khối Tại đây đã gặp các mạch greizen (thạch anh, muscovit và thạch anh xuyên cắt các đá mạch aplit (?) (Huỳnh Trung, Lê Đức Phúc, 2001) Ngoài ra còn gặp các thành tạo thạch anh – felspat (orthocla) và thạch anh muscovit có adaluzit, corun ở dạng tảng lăn trong phạm vi của khối Ở tây bắc vùng trong phạm vi nội ngoại tiếp xúc đã phát hiện các mạch quặng wolframit

có cassiterit và sulfur (chalcopyrit, arsenopyrit, galenit, sphalerit, molipdenit…) Các khoáng vật sulfur phân bố không đồng đều trong các thân quặng còn có các nguyên tố Bi, Mo, Ag với hàm lượng tương đối thấp

 Vùng Bà Nà, Trà Mi, Đại Lộc (Đồng Nghệ)

Khoáng hóa thiếc, wolfram liên quan với granitoit bị biến đổi các khối Bà Nà, Trà Mi, được xếp vào phức hệ Bản Chiềng (Huỳnh Trung, 1979) Tại các vùng nêu trên đã phát hiện các mạch greizen (thạch anh, muscovit) có cassiterit, wolframit, tourmalin, topaz và rất ít pyrit (Cát Nguyên Hùng, 1999 – Nguyễn Tường Tri, Huỳnh Trung, 1995) Theo Cát Nguyên Hùng (1999) giai đoạn greizen được thành tạo trong khoảng nhiệt độ 300 – 5400C Ở giai đoạn nhiệt

độ 200 – 3300C thành tạo các mạch với tổ hợp khoáng vật chủ yếu thạch anh, cassiterit, pyrit, arsenopyrit, tourmalin, vàng Ngoài ra còn có wolframit, muscovit, ilmenit với hàm lượng

thấp Giai đoạn thạch anh – sulfur được thành tạo ở nhiệt độ 160 – 2000C với tổ hợp khoáng vật là thạch anh, pyrit, pyrotin, chalcopyrit Ở giai đoạn này ở vùng Thúy Loan trong mạch còn gặp vàng và bismutin ở nhiệt độ thành tạo 200 – 3500C.

Như vậy tại vùng Bà Nà, Trà Mi, Đồng Nghệ (Thuý Loan) quặng cassiterit, wolframit được thành tạo ở giai đoạn greizen và thạch anh – sulfur Còn giai đoạn nhiệt độ thấp từ 160 –

2000C (350) thì chủ yếu là thạch anh sulfur không có cassiterit, wolframit

Granitoit của phức hệ Bản Chiềng (Bà Nà) tại các vùng Bà Nà, Trà Mi, Đồng Nghệ phổ biến quá trình trao đổi biến chất hậu magma với các giai đoạn: kiềm sớm, rửa lũa aXt, kiềm muộn và lắng đọng (Cocjinski, 1956) Giai đoạn kiềm sớm thể hiện không đồng đều song phát triển trên toàn bộ các khối và có thể ở các phần sâu của các khối magma Các khoáng vật được thành tạo ở giai đoạn này là microlin (cấu tạo song tinh mạng lưới thanh nét), plagiocla II (albit – oligocla), zircon Giai đoạn rửa lũa aXt thành tạo tổ hợp khoáng vật thạch anh, muscovit, fluorit, topaz, tourmalin, cassiterit, wolframit Giai đoạn kiềm muộn thành tạo khoáng vật Plagiocla III (albit), microlin III và ít biotit II, grana Chúng là những khoáng vật phân bố rải rác thay thế hoặc tiêm nhập theo khe nứt các khoáng vật thành tạo trước Giai đoạn lắng đọng thành tạo tập hợp khoáng vật thạch anh – sulfur có cassiterit, wolframit hoặc tập hợp thạch anh – sulfur

 Vùng Quỳ Hợp, Phú Lợi, Bản Chiềng

Nằm ở phần phía Tây tỉnh Nghệ An và cách Hà Nội khoảng 250 km về phía Nam Các địa phương có khoáng hóa thiếc có giá trị công nghiệp là vùng Quỳ Hợp, Bản Chiềng, Phú Lợi

và Bãi Thượng Cấu trúc địa chất của vùng là một phần của đới Phú Hoạt phổ biến các đá biến chất trước Cambri và Paleozoi hạ cũng như các trầm tích bở rời aluvi Các thành tạo magma xâm nhập liên quan với khoáng hóa thiếc, (wolfram) là granitoit phức hệ Bản Chiềng (Sông Chu Bản Chiềng, Izox, 1965) tuồi Kreta muộn Granitoit phức hệ Bản Chiềng (khối Bản Chiềng, Phú Lợi) bị biến đổi sau magma mạnh mẽ, chủ yếu là felspat hóa (microlin hóa, albit hóa) Quá trình greizen hóa thể hiện yếu ớt và không đều Tại Bản Chiềng (Nghệ An) granitoit phức hệ gây biến chất trao đổi với đá vôi vây quanh thành tạo đới skarn giàu magnetit có chứa thiếc, nhưng hàm lương không cao (Nguyễn Văn Để, Huỳnh Trung, 1973) Quặng thiếc gốc biểu hiện rải rác dưới dạng các mạch nhỏ thạch anh – cassiterit – tourmalin Quặng sa khoáng cassiterit ở thung lũng Bản Chiềng với hàm lượng cao, song quy mô không lớn

Vùng Phú Lợi đã phát hiện nhiều mạch quặng gốc với tổ hợp khoáng vật cassiterit – sulfur và cassiterit – thạch anh Các khoáng vật sulfur phổ biến là arsenopyrit, pyrit, pyrotin, galenit, sphalerit và ít tourmalin Hàm lượng thiếc trong các mạch thay đổi 0,5 – 5.4% Trữ lượng quặng cassiterit sa khoáng của vùng Quỳ Hợp, Bản Chiềng khoảng 36.000 tấn (Lê Thạc Xnh, Phạm Tuấn Thịnh, 1990)

 Vùng Đạ Chais

Nằm cách Đà Lạt khoảng 30km về phía Đông Bắc Cấu trúc địa chất của vùng gồm các thành tạo phun trào andezit – daXt và tuf của chúng có tuổi Jura muộn (hệ tầng đèo Bảo Lộc) Xuyên qua chúng là các thành tạo xâm nhập với thành phần là diorit biotit hornblend, granodiorit phức hệ Định Quán Ngoài ra còn gặp các thể nhỏ granit biotit, granit porphyr (tướng tiếp xúc trong) có tuổi Kreta muộn Tại vùng gặp nhiều mạch nhỏ thạch anh – tourmalin xuyên cắt các đá phun trào Mạch thạch anh cassiterit tourmalin (có sulfur ?) xuyên cắt trong đá phiến (bị phong hóa mạnh) Cassiterit tập trung thành đám, ổ phân bố rải rác trong mạch Tổng trữ lượng Sn ước lượng khoảng 40.000 tấn và WO3 khoảng 20.000 tấn với hàm lượng Sn 0,6 – 1,0% (Lê Thạch Xnh, Phạm Tấn Tinh, 1990)

 Vùng Phú Sơn (tây Đức Trọng – Lâm Đồng)

Tại đây đã phát hiện nhiều tảng lăn thạch anh, cassiterit có tourmalin với nhiều kích thước khác nhau, hàm lượng cassiterit cao Granitoit liên quan với quặng hóa thiếc thuộc phức

hệ Ankroet Chúng bị biến đổi sau magma mạnh mẽ: felspat hóa, greizen hóa có topaz và tourmalin (Huỳnh Trung, Nguyễn Tường Tri, 1995, Nguyễn Quang Lộc, 1996) Ngoài ra còn gặp nhiều tinh thể thạch anh (có khi rất lớn) màu trắng trong có giá trị sử dụng chế tác đồ trang sức và trong công nghiệp trong các đá apogranit của vùng

Cũng tương tự như ở Phú Sơn, tại Lạc Lâm (Lộc Thắng, Bảo Lộc) đã gặp các mạch thạch anh – cassiterit có tourmalin xuyên trong đới greizen hóa của granitoit được xếp vào phức hệ Ankroet (Nguyễn Tiến Túy, 1994) Thành phần khoáng vật của mạch quặng ngoài cassiterit còn có thạch anh, tourmalin, sulfur, (wolframit)

 Vùng Nam Đông Nam, Di Linh (Sơn Điền, Sa Võ, Daketrou (Datanky))

Đã phát hiện các mạch thạch anh cassiterit có tourmalin, thạch anh sulfur – cassiterit xuyên qua apogranit được xếp vào phức hệ Ankroet (khối Daketrou) Granitoit bị biến đổi felspat hóa, greizen hóa (Dương Văn Cầu, Hoàng Phương, Vũ Như Hùng, 1998)

 Vùng Thái Phiên (Hòn Bồ), Đa Thiện, Đà Lạt

Đã phát hiện quặng hóa thiếc dưới dạng các mạch thạch anh, cassiterit, tourmalin, sulfur xuyên qua các thành tạo trầm tích biến chất hệ tầng La Ngà (Nguyễn Văn Cường, 1993) Trong các mạch greizen (thạch anh muscovit) đôi khi bắt gặp các tia mạch nhỏ cassiterit, tourmalin xuyên cắt (Huỳnh Trung, Lê Đức Phúc, 1999) hoặc những hạt nhỏ cassiterit cấu tạo đới trạng và có màu nâu đỏ (dưới 1 nicol) của cassiterit phân bố rải rác trong greizen có tourmalin và topaz Liên quan với quặng hóa cassiterit của vùng là apogranit khối

Đà Lạt thuộc phức hệ Ankroet Granitoit bị biến đổi sau magma rất mạnh mẽ: microlin hóa, albit hóa vào giai đoạn kiềm sớm, greizen hóa có topaz, tourmalin giai đoạn rửa lũa aXt, và ở mức độ thấp hơn là albit hóa, microlin hóa giai đoạn kiềm muộn Giai đoạn lắng đọng được đặc trưng bởi các thành tạo quặng hóa cassiterit dưới dạng mạch thạch anh cassiterit tourmalin có sulfur (arsenopyrit, pyrit có bismutin ?) (Huỳnh Trung, Lê Đức Phúc, 1998)

 Vùng núi Chứa Chan (Đồng Nai)

Các nhà địa chất đo vẽ BĐĐC tỷ lệ 1/50000 (nguyễn Văn Cường, Đào Văn Đình, 1999) đã phát hiện các mạch greizen (thạch anh, muscovit, disten) có cassiterit và sulfur Các mạch greizen có disten chứa cassiterit xuyên trong granitoit khối Chứa Chan (phức hệ Ankroet) theo phương Bắc Tây Bắc Như vậy có thể các mạch thạch anh – cassiterit – sulfur không thấy trong các xâm nhập granitoit của khối Có lẽ chúng đã bị bóc mòn khi các thành tạo quặng hóa này phân bố trong các đá trầm tích biến chất vây quanh (như vùng Thái Phiên, Hòn Bồ, Đà Lạt) thuộc phần mái của khối xâm nhập Cũng như granitoit khối Ankroet – Đà Lạt, granitoit khối Chứa Chan, Núi Le đều bị biến chất trao đổi sau magma mạnh mẽ, trong đó

ở giai đoạn microlin hóa, albit hóa (giai đoạn kiềm sớm) thành tạo albit bàn cờ rất đặc trưng

Ở đây giai đoạn rửa lũa aXt (greizen hóa) ở nhiệt độ cao hơn thành tạo khoáng vật disten và muộn hơn phổ biến quá trình muscovit hóa (muscovit thay thế khoáng vật disten)

điểm đã bị khai thác cạn kiệt như Tĩnh Túc (Cao Bằng), Phục Linh, Khuôn Thi, Làng Cá, Kỳ Lâm, Ngòi Chò, Ngòi Trí Trầm (Sơn Dương, Đại Từ), và các sa khoáng nhỏ khác Sa khoáng thiếc có nguồn gốc chủ yếu là aluvi và deluvi.

Sa khoáng aluvi phân phố rộng rãi ở các vùng Cao Bằng, Sơn Dương – Đại Từ và Quỳ Hợp Các thung lũng chứa sa khoáng thường có dạng phức tạp, phần lớn là thung lũng karst (ngoại trừ vùng Đơn Dương), có bề dày lớp cát chứa quặng thay đổi phức tạp đến 40 m

Hầu hết các tụ khoáng sa khoáng có điều kiện khai thác thuận lợi Tuy nhiên một số tụ khoáng như Bản Poòng, Bản Cò (Quỳ Hợp) nằm dưới cánh đồng lúa, nên việc khai thác gặp nhiều khó khăn Tại một số vùng ở Lâm Đồng và Sơn Dương hiện nay đang khai thác quặng thiếc trong sa khoáng eluvi, deluvi và trong vỏ phong hóa các tầng đá núi lửa, đá phiến hoặc granite bị greizen hóa có chứa xâm tán cassiterit

Sa khoáng thiếc có hàm lượng cassiterit thay đổi từ 200 – 400 g/m3 chủ yếu lớn hơn

273 g/cm3 Trữ lượng và tài nguyên dự báo khoảng 87.000 tấn SnO2.

PHẦN III CÁC TIỀN ĐỀ, DẤU HIỆU TÌM KIẾM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÌM KIẾM THIẾC

CHƯƠNG IV CÁC TIỀN ĐỀ TÌM KIẾM KHOÁNG SẢN THIẾCIV.1 Tiền đề magma

Đối với nguồn gốc khoáng hóa thiếc, phần lớn các nhà nghiên cứu đều xuất phát từ một tiền đề, đó là tính ưa oxy và ưa surful của nguyên tố Sn, trong đó tính ưa oxy là rõ nhất Do tính ưa oxy và do sự bền vững của hợp chất oxyt thiếc (cassiterit) nên qua các chu kì địa chất, thiếc càng ngày càng được làm giàu trong các đá trầm tích và trầm tích biến chất của vỏ lục địa

Magma granitoit sinh thiếc có nguồn gốc từ sự tái nóng chảy các đá trong vỏ vốn đã trải qua các chu kì trầm tích nên giàu cacbon Chính cacbon đã kết hợp với oxy làm cho độ fuga oxy của dung thể magma giảm thấp Theo Lehmann (1982) và Pollard và nnk (1983), trong dung thể granit có độ fuga oxy cao (Fe3+/Fe2+ cao), thiếc có hóa trị 4 (Sn4+) sẽ thay thế

Sn, Ti trong các ô mạng khoáng vật như sphen, magnetit, horblend, biotit vì vậy sẽ không đi vào dung dịch hậu magma Trong trường hợp ngược lại, độ fuga oxy thấp (Fe3+/Fe2+ thấp), thiếc có hóa trị 2 (Sn2+) sẽ không đi vào ô mạng các khoáng vật trên mà sẽ được giữ lại trong dung dịch hậu magma để có thể tạo quặng

Granit kiểu S được coi là granit sinh thiếc và các nguyên tố không tương hợp (uncompatible) khác Granit kiểu S (theo Chapell và White (1974)) là các granit được thành tạo trong các đới va chạm giữa lục địa – lục địa hoặc lục địa – cung đảo, đôi khi còn gặp trong các tấm lục địa Nguồn gốc magma được cho là sự nóng chảy từng phần lớp granit trong tấm lục địa hay nói đúng hơn là do sự nóng chảy các đá giàu alumosilicat trong phần trên của vỏ

lục địa Đặc điểm xâm nhập là có kích thước nhỏ, trung bình, đôi khi có cấu tạo migmatit (dấu vết của quá trình granit hóa đá trầm tích hoặc biến chất) Trong thành phần có chứa các khoáng vật giàu nhôm như silimanit, cordierit, granat; khoáng vật quặng thường là ilmenit Đặc điểm thạch hóa: nghèo Ca, giàu K, độ oxy hóa thấp (Fe2O3/ Fe2O3+FeO < 0,35) Tỷ lệ đồng vị Sr87/Sr86 > 0,076

Đá magma sinh thiếc thường là loạt phân dị liên tục Pha sớm thường là diorit thạch anh, granodiorit… sau đó là granit thường, granit biotit, granit alaskit, granit sáng màu Ở một

số vùng, đá chứa thiếc là đá núi lửa có thành phần granitoit Trong quá trình phân dị, càng về cuối, lượng K, Na, Li… càng giàu lên trong khi lượng Fe, Mg, Ca lại nghèo đi Sn cũng giàu lên theo quá trình phân dị Nghiên cứu các đá magma sinh thiếc của thế giới, các nhà địa chất

đã tổng hợp chúng có những đặc điểm chủ yếu sau:

- Felspat kali chiếm ưu thế hơn plagiocla

- Lượng khoáng vật màu không lớn (3 – 4%), thường là biotit

- Plagiocla thuộc loại aXt (albit, albit – oligocla, hiếm hơn là oligocla)

- Khoáng vật phụ thường là zircon, apatit, magnetit, cassiterit, fluorit, tourmalin, trong nhiều trường hợp có octit, xenotin, monazit

- Thành phần khoáng vật phụ thường có topaz, fluorit, tourmalin, cassiterit, (monazit, xenotim) Trong lúc khoáng vật phụ phổ biến trong granit bình thường là apatit.

- Chuyên hóa địa hóa giàu Sn, F, Li2O, trong đó Sn từ 200 – 600ppm

Các phức hệ magma chứa thiếc được phân thành 2 kiểu:

- Granit phân dị kali, pha sớm là granit hornblend – biotit, granodiorit (ít), muộn nhất là granit alaskit, granit sáng màu độ kiềm cao Thành hệ quặng liên quan là thạch anh – cassiterit (trong đá cacbonat là skarn)

- Granitoit phân dị kali, hình thành monazit thạch anh hoặc sialit thạch anh, kết thúc là granit sáng màu hoặc granosyenit, liên quan với kiểu này là thành hệ surful – silicat – cassiterit, surful – cassiterit

IV.2 Tiền đề cấu trúc – kiến tạo

Theo thống kê của M.I.Izicson, sự thành tạo thiếc biến đổi có tính quy luật theo thời gian,

đó là sự thay thế của các thành hệ nhiệt độ cao bởi những thành hệ có nhiệt độ thấp

Trữ thượng thiếc của thế giới được thành tạo trong các chu kỳ magma – kiến tạo như sau: Pe 3,3%; Kaledon 6,6%; VaXli 18,1%; Kimeri 53,1%; Anpi 8,2%

- Thành hệ pegmatit chứa thiếc tập trung ở giai đoạn trước Paleozoi

- Thành hệ thạch anh – cassiterit tập trung vào giai đoạn Paleozoi muộn – Mesozoi giữa

- Thành hệ surful – silicat – cassiterit chủ yếu phát triển vào Mesozoi muộn – Kainozoi sớm

- Thành hệ surful – cassiterit thành tạo từ cuối Mesozoi muộn, mà chủ yếu là trong Kainozoi

Theo quan điểm địa máng, trữ lượng thiếc phân bố trong các cấu trúc như sau:

- Khiên: 10%

- Khối giữa trong vùng địa máng Paleozoi: 10%

- Địa máng – uốn nếp: 75%

- Đai núi lửa Mesozoi, Kainozoi: 5%

Kết quả nghiên cứu sinh khoáng theo quan điểm kiến tạo mảng cho thấy khoáng hoá thiếc liên quan với các cấu trúc sau đây:

- Cấu trúc điểm nóng nội lục (intra – continental hot spot) Khoáng hoá Sn đi với F, Nb liên quan với các thể xâm nhập granit hoặc granit kiềm có nguồn gốc từ manti và thành tạo trong vỏ lục địa của các cấu trúc nội mảng

- Cấu trúc rift phôi thai (aborted rift zone) Trong cấu trúc này khoáng hoá thiếc đi với

F, Nb và có thể đi kèm với đới khoáng hoá Pb – Zn – Ag hoặc đới khoáng hoá carbonatit – Nb

– P2O3 – Ba – Fe và kim loại hiếm liên quan với magma granit, magma chưa (dưới) bão hòa kiềm

- Cấu trúc đai (cung) magma trong đới chờm mảng Tại đây, khoáng hoá thiếc thường

đi với wolfram tạo thành đới sinh khoáng Sn – W song hành với đới sinh khoáng Cu – Fe, đới sinh khoáng Cr dạng thấu kính dẹt (podiform), đới sinh khoáng Cu, Mo, Hg liên quan với đá phun trào porphyr

- Cấu trúc đới va chạm lục địa – lục địa (KK) Trong cấu trúc này khoáng hóa Sn đi với

W và F liên quan với magma aXt xuất hiện ở mảng chờm

- Cấu trúc lục địa kế cận với biển rìa nằm sau cung ngoài và cung magma Khoáng hóa

thiếc đi với W, Bi, Mo, F liên quan với các thể magma aXt

Chính vì vậy, theo thuyết kiến tạo mảng, tìm kiếm thiếc cần tập trung vào các thể magma xâm nhập aXt hạt nhỏ hoặc các thể phun trào aXt xuất hiện ở đới mảng chờm Cấu trúc rìa tây của Nam Mỹ với đai khoáng hóa Sn – W – Ag – Bi có dạng vòng cung từ Peru qua Bolivia đến Argentina hoặc các tụ khoáng thiếc thuộc đới va chạm giữa Ấn Độ Dương và lục địa châu Á, điển hình là đới thiếc Myanmar – Malaysia, là những ví dụ minh họa cho việc tìm kiếm thiếc ở đới mảng chờm thuộc phạm vi va chạm hội tụ các mảng Phạm vi rìa lục địa

kế cận với các bể sau cung là đối tượng cần chú ý khi tìm kiếm thiếc Những tụ khoáng thiếc lớn nằm trong cấu trúc này có thể thấy ở Đông Nam Trung Quốc Ngoài ra cũng cần tìm kiếm quặng thiếc liên quan với các thể magma aXt ở các cấu trúc tách giãn rift hoặc tiền rift

Ở Việt Nam thiếc biểu hiện trong các cấu trúc: khối giữa, uốn nếp địa máng, lân cận ranh giới khối nâng và miền trũng Hầu hết các thành tạo thiếc liên quan với giai đoạn hoạt hóa magma kiến tạo Mezozoi – Kainozoi

Tóm lại về tiền đề kiến tạo và cấu trúc cần lưu ý:

- Cấu trúc liên quan với hoạt hóa magma kiến tạo Mesozoi, Kainozoi

- Các vòm nâng và đới uốn nếp với sự xuất hiện các magma aXt đồng uốn nếp

- Rìa tiếp xúc giữa miền nâng (uốn nếp Paleozoi) và miền sụt võng núi lửa Mesozoi

- Khối nâng giữa bị quá trình hoạt hóa gây dập vỡ với sự xuất hiện các xâm nhập magma aXt (granit, granosyenit)

IV.3 Tiền đề nguồn biền chất – nhiệt dịch

Quá trình biến đổi albit hóa và greizen hóa đóng vai trò rất quan trọng trong khoáng hóa thiếc Các quá trình biến đổi kiềm và rửa lũa aXt trong đá mái, đặc biệt là trong các đá granit có tính chuyên khoáng thiếc, có tác dụng đẩy thiếc khỏi các khoáng vật tạo đá đưa vào