Ebook quặng hóa antimon miền bắc việt nam phần 2 nguyễn văn bình

Thêm vào đó, bản chất và các thuộc tính đặc thù cũng như nguồn gốc phát sinh của mỏ quặng và thành hệ quặng chỉ có thể được xác lập rõ hơn khi tiến hành nghiên cứu một cách tổng thể các

3.1.1 Khái niệm dãy thành hệ quặng

Dãy thành hệ quặng (THQ) là nấc thang có mực tổ chức cao hơn và bao gồm các thành hệ quặng Các thuật ngữ gần gũi với dãy thành hệ quặng: loạt thành hệ quặng, phức hệ thành hệ quặng, họ thành hệ quặng Vấn đề dãy thành hệ quặng (THQ) được nhiều nhà nghiên cứu đề cập đến từ khá lâu, trong các công trình của Yu.A Bilibin, V.A Kuznetsov, S.S Smirnov, I.N Tomson, R.M Konstantinov, D.I Gorzhevsky G.A Tvalchrelidze, O.A Levitsky [196, 230, 233,

249, 251, 153, 302, 303, 305 …] S.S Smirnov (1944) xem loạt THQ

là nhóm các mỏ huyết thống về mặt nguồn gốc, xuất hiện tuần tự trong thời gian, liên quan với các xâm nhập có tính chuyên hoá sinh khoáng khác nhau Yu.A Bilibin (1949) đề xuất khái niệm phức hệ THQ là nhóm các THQ được tạo thành gần như đồng thời và liên quan với một phức hệ magma Các khái niệm gần gũi được nhiều nhà

nghiên cứu đề xuất: dãy nguồn gốc THQ (Kh.M Abdullaev - 1960,

1961, 1964, G.A Tvalchrelidze - 1966), họ THQ (I.G Magakian -

1967, 1969, 1974) Theo I.N Tomson (1964 [358]) dãy THQ bao gồm các THQ (các kiểu khoáng hóa, cùng huyết thống) được thành tạo trong các giai đoạn địa chất khác nhau liên quan với một kiểu magma cụ thể Theo D.I Gorzhevsky (1965, 1966, 1986) phức hệ THQ là nhóm các THQ liên quan với một thành hệ địa chất nhất định (magma, biến chất, trầm tích) và có chung một số đặc điểm nhất định Đặc biệt, vấn đề dãy THQ được V.A Kuznetsov đề cập khá chi tiết trong các công trình của mình (1972, 1975, 1985) V.A Kuznetsov

đề xuất hệ thống các dãy THQ liên quan với các phức hệ magma trên nền kiến tạo (các dãy THQ giai đoạn địa máng sớm, giai đoạn giữa

và nghịch đảo và phát triển địa máng, giai đoạn tạo núi, miền hoạt hoá magma - kiến tạo, miền nền) Theo V.A Kuznetsov dãy nguồn gốc THQ (phức hệ quặng) là tổ hợp tự nhiên các THQ liên quan với một thành hệ magma hay phức hệ magma xác định Seri nguồn gốc THQ là nhóm các THQ, dãy các THQ liên quan với các kiểu magma xác định và có nguồn vật chất quặng khác nhau V.A Kuznetsov phân chia 5 seri nguồn gốc THQ bao gồm 14 dãy THQ R.M Konstantinov (1973) trên cơ sở tài liệu của Viễn Đông (LB Nga) và Đông Zabaikalia đã nghiên cứu dãy THQ không chỉ để hệ thống hoá các THQ mà còn như một phương pháp xác định sự phụ thuộc của THQ vào các chỉ tiêu địa chất - nguồn gốc khác nhau R.M Konstantinov phân biệt hai loại dãy THQ: dãy ngang THQ (do sự thay đổi thành phần tổ hợp khoáng vật bền vững, khác nhau về thành phần vật chất) và dãy đứng THQ (do sự thay đổi theo thời gian trong các giai đoạn khác nhau của quá trình thành tạo quặng liên quan với một phức hệ magma nhất định)

Gần đây nhất, A.A Sidorov [331, 333, 335, 338] có nhiều công trình nghiên cứu các dãy THQ ở Đông Bắc Liên bang Nga Dãy THQ theo Đ.A Sidorov là tập hợp các THQ được thành tạo trong các giai đoạn phát triển khác nhau (theo chiều giảm của nhiệt độ và các chỉ số hoá lý khác) của các đới kiến trúc - sinh khoáng (các terran, địa khối ) tương ứng với các bối cảnh kiến tạo - địa động lực khác nhau Các THQ của một dãy THQ thường có chung cội rễ nguồn gốc và phụ thuộc rất lớn vào tiến trình magma - kiến tạo của khu vực Các dãy THQ có thuộc tính đa nguồn gốc, có thể được hình thành trong nhiều giai đoạn khác nhau và có xu hướng biến đổi từ các hệ thống

đa thành phần sang các hệ thống đơn giản hơn, thậm chí đến đơn

khoáng (đơn kim) Xu thế này xác định tính phân đới trong không gian của các mỏ quặng trong các đới kiến trúc sinh khoáng tương ứng với các thời đoạn sinh khoáng nhất định A.A Sidorov còn đưa ra khái niệm THQ cơ sở như là thành hệ quặng khởi đầu và là cội nguồn của dãy thành hệ quặng và ông cho rằng THQ cơ sở xác định sự phát triển và nội dung của toàn bộ phức hợp các mỏ khoáng sản trong vùng quặng [330, 331, 334, 337, 341] Mỗi THQ cơ sở được đặc trưng bởi mối liên quan mật thiết với các thành hệ địa chất tương ứng

nó xác định nội dung, các thuộc tính đặc thù và là đại diện chung cho

cả dãy THQ

Như vậy có thể thấy rằng các nhà nghiên cứu đều thống nhất với nhau trong quan điểm phân chia các dãy THQ (nhóm các THQ) dựa trên bản chất nguồn gốc và mối liên quan mật thiết của chúng với tiến trình magma - kiến tạo khu vực và các thành hệ địa chất chứa chúng (nhất là các phức hệ magma ) Dãy các THQ gồm các THQ liên quan với nhau bằng sự chuyển tiếp từ từ giữa các tổ hợp cộng sinh khoáng vật bền vững (các kiểu khoáng hóa) hoặc có cùng huyết thống Các dãy THQ thường được xác lập cho các đới kiến trúc sinh khoáng riêng biệt và cho các thời đoạn sinh khoáng đặc trưng Vấn

đề dãy THQ đặc biệt quan trọng trong nghiên cứu sinh khoáng khu vực bởi lẽ dãy THQ đại diện và quy định bộ mặt sinh khoáng của các vùng quặng và các đới kiến trúc - sinh khoáng cụ thể Thêm vào đó, bản chất và các thuộc tính đặc thù cũng như nguồn gốc phát sinh của

mỏ quặng và thành hệ quặng chỉ có thể được xác lập rõ hơn khi tiến hành nghiên cứu một cách tổng thể các khía cạnh của dãy THQ cho các vùng quặng và đới kiến trúc - sinh khoáng nhất định

Dưới đây, chúng tôi trình bày dãy thành hệ quặng vùng Chiêm Hóa theo quan điểm của A.A Sidorov Đây là vùng quặng có các mỏ antimon điển hình và là vùng được nghiên cứu khá kỹ

3.1.2 Dãy thành hệ quặng nội sinh vùng Chiêm Hoá

Bối cảnh kiến tạo vùng Chiêm Hoá:

Vùng nghiên cứu thuộc phần đông, đông nam đới cấu trúc Lô - Gâm Theo quan điểm của kiến tạo động hiện đại [19, 21, 32, 80,

82, 95, 97], đới kiến trúc sinh khoáng Lô - Gâm (chứa vùng Chiêm Hoá) ôm lấy vi vòm nguyên thuỷ Sông Chảy về phía đông, đông nam và được xem như sinh thành trong quá trình tăng

trưởng quanh vi vòm này Trên khung cảnh Caledonit rộng lớn của miền uốn nếp Paleozoit Trung - Việt Vùng nghiên cứu (và rộng hơn là đới kiến trúc Lô - Gâm) được thành tạo trên nền kiến trúc uốn nếp có vỏ lục địa tạo nên từ các kiến trúc đại dương thứ sinh Caledonit và về thực chất nó là một kiểu kiến trúc biển ven (võng rìa) Tham gia vào khung cấu trúc của đới kiến trúc - sinh khoáng Lô - Gâm có các phức hệ vật chất - kiến trúc (phức hệ VC-KT) sau (theo tiến trình phát triển của đới kiến trúc):

ƒ Phức hệ VC-KT móng vỏ lục địa cổ - vòm Sông Chảy

ƒ Ở phía tây bắc và tây phát triển phức hệ VC - KT kiểu vỏ đại dương thứ sinh bao gồm: a) đunit - peridotit (phức hệ Nậm Bút σPZ, nb), metagabro - điabas (phức hệ Bạch Sa νεbs)

Các thành tạo trên tạo thành hợp tạo kiểu ophiolit b) Trầm tích lục nguyên - carbonat, lục nguyên (các hệ tầng: Hà Giang

ε2hg, Chang Pung ε3cp, Lutxia O1lx)

ƒ Phức hệ VC-KT sinh núi kiểu đới va chạm bao gồm: trầm tích lục nguyên - carbonat - phun trào axit (hệ tầng Pia Phương S2-

D1pp), trầm tích lục nguyên dạng molas màu đỏ (hệ tầng Đại

Thị D1đt), thành hệ granit-migmatit (phức hệ Sông Chảy PZ1granit đồng va chạm), thành hệ granit (phức hệ Loa Sơn), thành hệ granit kiềm - syenit (phức hệ Pia Ma - granit kiềm sau va chạm) Các thành tạo này được biểu hiện dưới dạng các trũng molas (trũng sinh núi) đi kèm với các cấu trúc dạng vòm granit - migmatit và biến chất đồng tâm (Chiêm Hoá, Loa Sơn )

-ƒ Phức hệ VC-KT nội mảng kiểu bồn trên lục địa bao gồm trầm tích lục nguyên - carbonat biển nông (các hệ tầng Bản Páp

- Gâm Cấu trúc này xuất hiện vào nửa cuối Paleozoi và liên quan với vận động tạo vòm khu vực trên nền lục địa và là đại diện điển hình cho các kiến trúc dạng vòm tương tự khá phổ biến ở đông

bắc Việt Nam [82, 110, 123] Phân bố ở trung tâm của kiến trúc dạng vòm Chiêm Hoá là đá phiến thạch anh - mica, gneis, đá phiến hai mica - đisten - granat, đá phiến hai mica Phần trung tâm này được xác định là đới biến chất đisten - staurolit Tại đây

có các biểu hiện của các khối granit, migmatit, plagiogranit nhỏ Trong phạm vi đới đisten - staurolit, Trần Tất Thắng [110] đã phát hiện các đá scarnơ và dạng scarnơ với tổ hợp cộng sinh khoáng vật: điopsit + spalerit + epidot + calcit - vezuvian + volastonit + pyroxen + granat Tiếp ra ngoài là đá phiến hai mica

- chlorit, đá phiến epidot - tremolit thuộc đới granat, tiếp theo là các đá phiến sericit - chlorit - biotit, đá phiến epidot - tremolit - chlorit, đá phiến talc - sericit thuộc đới biotit Ngoài cùng là đá phiến sericit, sericit - chlorit, cát kết thuộc đới chlorit - sericit Kiến trúc dạng vòm với các đới biến chất đồng tâm Chiêm Hoá chứa khá phong phú các biểu hiện quặng hoá của Pb-Zn, Au, Au-

Ag, Sb, Sb-Au, As, pyrit , barit, Cu, (Sn) và được thể hiện trên hình 3.1 Các biểu hiện quặng hoá này tạo nên một số thành hệ quặng điển hình cho khu vực và thuộc về một dãy thành hệ quặng thạch anh - sulfur vàng xâm nhiễm

Dãy thành hệ quặng thạch anh - sulfur - vàng xâm nhiễm vùng Chiêm Hoá:

Dãy thành hệ quặng thạch anh - sulfur - vàng xâm nhiễm được chúng tôi xác lập cho vùng Chiêm Hoá Các đặc điểm cơ bản của dãy thành hệ quặng được tổng hợp trong bảng 1 Các thông tin đưa ra trong bản này được tác giả tổng hợp từ các tài liệu bản thân và các công trình đã công bố [4, 8, 15, 26, 45, 46, 47, 48,

50, 53, 55, 74, 76, 85, 98, 99, 100, 110, 115, 224, 225, 330, 331,

336, 337]

Dãy THQ thạch anh - sulfur - vàng xâm nhiễm bao gồm 3 THQ: thành hệ thạch anh - sulfur - vàng xâm nhiễm, thành hệ đa kim chứa vàng (sulfur - thạch anh - vàng) và thành hệ thạch anh - antimonit - vàng (antimon - vàng) Trong đó, thành hệ thạch anh

- sulfur - vàng xâm nhiễm được xem là thành hệ quặng cơ sở cho

cả dãy thành hệ quặng

1 Đại diện cho thành hệ thạch anh - sulfur - vàng xâm nhiễm vùng Chiêm Hoá là các điểm quặng và điểm khoáng hoá: Khuôn Nưa, Kéo Ca, Đại Mãn, Khuôn Khương, Phiêng Giao, Pou Minh, Baren, Na Hiên, Pia Chác Trên thực tế có thể thấy rằng trong

vùng Chiêm Hoá thể hiện khá rõ sự phát triển rộng rãi các mạch thạch anh - vàng liên quan chặt chẽ với pyrit hoá [4, 12, 17, 18] Ngoài các điểm khoáng hoá kể trên, các ổ, vi mạch, mạch nhỏ của thạch anh - sulfur - vàng gặp ở rất nhiều nơi khác trong vùng dưới dạng xâm tán trong đá phiến thạch anh, đá phiến thạch anh - sericit, đá phiến vôi - silic, đá phiến đen Quặng hoá phát triển dọc các đứt gãy nhỏ, đứt gãy nhánh, đới dập vỡ kiến tạo với phương chủ đạo là đông bắc - tây nam (ngoài ra còn có các phương tây bắc - đông nam và vĩ tuyến) Các khoáng vật chính: thạch anh, pyrit, arsenopyrit, marcasit, chalcopyrit, pyrotin, hematit, limonit Các nguyên tố hoá học đặc trưng: Fe 1 - 43%;

As 3 - 10%; Au 0,6 - 35g/t, Sb, Cu, Bi, Ga, Pb, Zn Đây cũng chính là đối tượng khai thác vàng tự do của nhân dân ở vùng Chiêm Hoá Các đặc điểm cơ bản nhất của thành hệ được thể hiện trong bảng 1 Ở đây, cần nhấn mạnh rằng tập hợp các mỏ dạng mạch thuộc các thành hệ quặng đa kim chứa vàng và quặng hóa antimonit - arsenopyrit - vàng phát triển chính trên nền phát triển rộng rãi của các biểu hiện thạch anh - vàng, pyrit - vàng xâm nhiễm trong đá gốc vùng này

2 Thành hệ đa kim chứa vàng (sulfur - thạch anh - vàng) vùng Chiêm Hoá chưa được đầu tư nghiên cứu một cách kỹ lưỡng như các thành hệ khác của cùng dãy thành hệ quặng thạch anh - sulfur

- vàng xâm nhiễm [4, 76] Các đặc điểm chính của thành hệ được tổng kết trong bảng 3.1 Thuộc về thành hệ đa kim chứa vàng là các mỏ và điểm quặng: Sum Kim, Khao Tinh Noi, Làng Ho, Pác

Tả, Bắc Nhung, Ao Cam, Lũng Thí, Nà Déo Các mỏ và điểm quặng phân bố ở cánh của nếp lồi địa phương, dọc các đới dăm kết kiến tạo, đới khe nứt, đứt gãy nhỏ phương đông bắc - tây nam Môi trường chứa quặng chủ yếu là các đá trầm tích carbonat

- lục nguyên xen ít phun trào axit hệ tầng Pia Phương (S2-D1pp)

Tổ hợp cộng sinh khoáng vật chính: thạch anh, sphalerit, galenit, pyrit, calcit, antimonit, argentit Các nguyên tố hoá học chính: Pb

3 - 63%; Zn 0,1-18%, ngoài ra còn có: As, Au, Ag, Cu, Cd, Sb Cũng giống như hai thành hệ kia của dãy thành hệ thạch anh - sulfur - vàng xâm nhiễm, thành hệ đa kim chứa vàng vùng Chiêm Hoá chưa được khẳng định mối liên quan về mặt nguồn gốc với hoạt động magma - granitoid trong vùng Tuy các khối granitoid nhỏ và các biểu hiện granit hoá, migmatit hoá có mặt trong vùng nghiên cứu và chúng ta dễ dàng đề xuất mối liên quan cộng sinh

anh em (mối liên quan không gian trong cùng cấu trúc), song chúng ta vẫn chưa có được các dữ liệu có đủ sức thuyết phục (tuổi tuyệt đối, các số liệu về đồng vị Pb, Sr )

3 Thuộc về thành hệ thạch anh - antimonit - vàng là các mỏ

và điểm quặng: Làng Vài, Khuôn Pục, Hoà Phú, Cốc Táy, Lang Can, Khuôn Vài, Lùng Giàng, Khuôn Khương, Nà Mó Đây là thành hệ khá điển hình trong một cấu trúc độc đáo - cấu trúc dạng vòm có nhân là các khối xâm nhập nhỏ granit, migmatit với các đới biến chất đồng tâm vùng Chiêm Hoá Thành hệ này đã được

đề cập khá kỹ trong nhiều công trình đã công bố và các đặc điểm chính của nó được thể hiện trong bảng 1 Các mỏ và điểm quặng của thành hệ tập trung ở phần rìa các cấu trúc dạng vòm trong đới biến chất biotit, sericit - chlorit, các đới biến chất này có thể xem như tương đương với tướng biến chất nhiệt độ thấp (Làng Vài, Khuôn Pục, Khuôn Khương, Cốc Táy ) Các mỏ và điểm quặng thường tập trung ở đỉnh (phần vòm) của cánh nếp lồi (Làng Vài), nếp lõm địa phương (Khuôn Pục), các đơn nghiêng (Hoà Phú, Cốc Táy, Khuôn Khương), đới khe nứt, hệ đứt gẫy và nơi giao nhau của chúng Nhìn chung chúng đều gắn bó chặt chẽ với các đới dăm kết, đới cà nát, đới vò nhàu, dập vỡ Ở vùng Chiêm Hoá hầu hết các mỏ và điểm quặng bị chi phối bởi hệ đứt gãy phương

án vĩ tuyến, đặc biệt nơi giao nhau của đứt gãy á vĩ tuyến và đứt gãy phương BĐB - NTN (10 - 15o) Kết quả đo vẽ trường quặng cho phép khẳng định sự tập trung của quặng hoá vào đới khe nứt tách kề các đứt gãy trượt ngang trái Các đứt gãy lớn không chứa mạch quặng, trong khi đó mạch quặng phân bố trong các đới đứt gãy địa phương, đứt gãy tựa dạng lông chim Quang cảnh chung cho vùng Chiêm Hoá là các đới khoáng hoá antimonit - arsenopyrit - vàng thường tập trung trong các hệ thống đứt gãy phương á vĩ tuyến, bản thân các mạch quặng lại phát triển chủ yếu theo hướng ĐB -TN, một số nhỏ các thân quặng có phương kinh tuyến và ĐB - TN Môi trường chứa quặng của thành hệ thạch anh - antimonit - vàng là các đá trầm tích lục nguyên, lục nguyên - carbonat xen ít phun trào axit gồm: đá phiến thạch anh - sericit, đá vôi, đá vôi hoa hoá, cát kết, bột kết, đá vôi silic hoá, đá phiến vôi - phlogopit, cát kết, quarzit

Dãy thành hệ quặng thạch anh - sulfur - vàng xâm nhiễm lần đầu tiên được xác lập cho vùng Chiêm Hoá Việc trình bày các thành hệ trong dãy thành hệ quặng cho thấy mối liên quan giữa

các thành hệ quặng với nhau trong cùng một cấu trúc và mối liên quan của chúng với điều kiện kiến tạo - địa động lực, hoạt động magma và tiến trình phát triển lịch sử địa chất khu vực

Hình 3.1: Sơ đồ địa chất và khoáng sản

nút quặng Chiêm Hóa

D1pp

Pb-Zn

Au Au Au Au

Cu Cu

Sb Sb

4 1

3

2 8

6km 2

0

11 5

1-Nói ThÇn; 2-Lïng Giµng; 3-Cèc T¸y; 4-Nà Mo; 5-Khu«n Minh; 6-Khu«n Vài;

7-Khu«n Pôc; 8-Làng Bon; 9-Làng Vài; 10-Làng ¶i; 11-Pou Hinh

Các khoáng vật chính

Tổ hợp khoáng vật

Nguyên tố hoá học

Hình thái thân quặng

Biến đổi vây quanh

Các mỏ và điểm quặng

D 1 pp, D 1 đt)

Thạch anh, vàng, pyrit, arsenopyrit, chancopyrit, marcasit, nyrotin

Thạch anh - vàng;

thạch anh - sulfur - vàng; thạch anh - pyrit - vàng; thạch anh - arsenopyrit - vàng

Au: 1,3-35g/t, phổ biến 2 - 5g/t Fe, Cu,

As, Pb, Zn

Ổ, xâm tán, vi mạch

Thạch anh hoá, silic hoá, sericit hoá

Kéo Ca, Khuôn Nưa, Làng Bon, Khe Bổn, Baren, Đại Mãn, Pou Minh, Phiêng Giao, Na Hiên

D 1 đt)

Galenit, sphalerit, pyrit, arsenopyrit, argentit, thạch anh, antimonit, vàng, carbonat

Galenit - sphalerit - vàng;

Ag, Cu, Cd

Mạch, ổ, thấu kính, xâm tán

Thạch anh hoá, sericit hoá, hoa hoá

Khao Tinh Noi, Bắc Nhung, Ao Cam, Cây Tó, Làng Ho, Sum Kim, Pác Tả …

D 1 pp, D 1 đt)

Antimonit, pyrit, vàng, sphalerit, thạch anh, calcit, arsenopyrit, berthierit, pyrotin, chancopyrit, quặng đồng xám

Thạch anh - antimonit - sphalerit - vàng;

thạch anh - arsenopyrit - pyrit - vàng;

thạch anh - calcit-antimonit - vàng; thạch anh

- pyrit - antimonit

Sb:4-67%

Au:1-23g/t Ag:2- 158g/T As:0-25%

Cu, Bi Zn, Pb

Mạch, ổ, thấu kính, xâm tán, dăm kết

Thạch anh hoá, chlorit hoá, silic hoá, sericit hoá, talc hoá, carbonat hoá

Làng Vài, Núi Thần, Khuôn Pục, Lang Can, Hoà Phú, Khuôn Vài, Nà Mó, Làng Ải

Các dãy thành hệ quặng tương tự có thể được xác lập cho các vùng quặng khác của Việt Nam: Tạ Khoa, Quỳ Châu - Tà Sỏi, rìa bắc địa khối KonTum, Pia Oắc (Sn - W, fluorit - U ⇒ Pb - Zn,

Au, Fe ⇒ Sb, Au), Tam Đảo (Sn W ⇒ Pb Zn, Fe, Pb Zn barit ⇒ barit, Sb, Hg), Ngân Sơn - Na Rì, Thần Sa - Yên Cư, Cẩm Thủy - Bá Thước

-3.2 Vấn đề nguồn gốc và mô hình địa chất - nguồn gốc quặng hóa antimon Miền Bắc Việt Nam

3.2.1 Nguồn gốc quặng hóa antimon

Nguồn gốc của quặng hóa là vấn đề quan trọng trong nghiên cứu quặng hóa của bất kỳ loại hình kim loại nào Vấn đề nguồn gốc quặng hóa antimon được đề cập đến trong nhiều công trình Hầu hết các mỏ antimon được biết đến của thế giới và Việt Nam đều được xem là có nguồn gốc nhiệt dịch (hậu magma, nhiệt dịch khí - thành, phi magma…) Vấn đề nguồn gốc quặng hóa antimon bao gồm nhiều khía cạnh: nguồn cung cấp vật chất - năng lượng, thành phần dung dịch quặng, cơ chế vận chuyển, mối liên quan với môi trường xung quanh, tiến trình thành tạo quặng hóa … Trong một số miền sinh khoáng (Hoa

- Việt, Trung Á), ta thường thấy các mỏ nhiệt dịch antimon và thủy ngân cùng tồn tại Điều đó tạo cảm giác antimon và thủy ngân có mối liên quan mật thiết với nhau và thường được mô tả chung.Trên thực tế, các mỏ đơn kim Hg và Sb rất phổ biến (cả về số lượng và trữ lượng), còn các mỏ phức hợp Sb - Hg (Hg - Sb) ít hơn rất nhiều Các mỏ đơn kim thủy ngân chứa ít hoặc không có antimon và ngược lại, các mỏ đơn kim Sb chứa rất ít hoặc không chứa Hg Trong cùng mỏ Sb - Hg (Hg - Sb) antimonit tồn tại riêng biệt với cinnabar (thường thì anitmonit thành tạo trước) Các khoáng vật chứa cùng một lúc Sb và

Hg rất hiếm gặp: livingstonit - HgSb4S8, tvalchrelidzeit - Hg12(Sb, As)8S15 Ở Việt Nam, các mỏ Yên Vệ, Yên Cư, Thần Sa, Vàng Pục … cùng chứa Sb và Hg, song quy mô của chúng rất nhỏ

Theo nguồn gốc, các mỏ antimon nhiệt dịch thường được phân làm 3 nhóm: nhiệt dịch - pluton (nhiệt dịch thể xâm nhập sâu), nhiệt dịch - phun trào và viễn nhiệt Ở Việt Nam, tồn tại chủ yếu kiểu mỏ nhiệt dịch - pluton (Chiêm Hóa…) và kiểu mỏ nhiệt dịch viễn nhiệt (Mậu Duệ…) Một số mỏ khác cũng được nghiên cứu

khá kỹ, song tài liệu hiện có chỉ cho phép kết luận đó là các mỏ nhiệt dịch (Tà Sỏi, Năng Khả, Khe Chim - Dương Huy )

Đại diện cho kiểu mỏ nguồn gốc nhiệt dịch - pluton (nhiệt dịch thể xâm nhập sâu) là các mỏ thuộc thành hệ thạch anh - antimonit - vàng (antimon - vàng) Một số đặc điểm đặc trưng cho phép nói lên nguồn gốc và điều kiện thành tạo quặng hóa antimon - vàng của thành hệ thạch anh - antimonit - vàng:

• Quặng hóa antimon - vàng thuộc thành hệ này phân bố trong một cấu trúc dạng vòm (nếp lồi dạng vòm có nhân là các khối granitoid nhỏ với các đới biến chất đồng tâm) Tại các mỏ và điểm quặng cụ thể, quặng hóa antimon phân bố ở phần cánh (gần đỉnh) của các nếp lồi địa phương, nếp lõm địa phương hoặc trong các cấu trúc đơn nghiêng

• Các thân quặng antimon có dạng mạch, mạch xâm nhiễm, thấu kính, ổ, đới mạch xâm nhiễm Chúng phân bố chủ yếu trong hệ đứt gãy địa phương, hệ khe nứt tách, một số ít trong hệ khe nứt cắt, chỗ giao nhau của các hệ thống đứt gãy địa phương, trong các đới cà nát, đới phá hủy và dăm kết hóa mạnh

• Môi trường đá vây quanh là các trầm tích lục nguyên, lục nguyên - carbonat, lục nguyên - carbonat xen it phun trào axit (các hệ tầng:

Hà Giang ε2hg, Pia Phương S2 - D1pp, Đại Thị D1đt)

• Quặng hóa phát triển trong các giai đoạn sau: thạch anh - arsenopyrit - pyrit - vàng, thạch anh - antimonit - sphalerit - tetrahedrit - calcit và thạch anh - calcit

Như vậy, có thể thấy rằng quặng hóa antimon - vàng thuộc thành hệ thạch anh - antimonit - vàng có nguồn gốc nhiệt dịch - pluton (nhiệt dịch thể xâm nhập sâu) với đặc điểm có nhiều giai đoạn tạo khoáng Tuy không thấy rõ quan hệ nguồn gốc trực tiếp giữa quặng hóa antimon - vàng và đá magma granitoid, song trong vùng phát triển các khối xâm nhập nhỏ (diorit, granodiorit, granit ) Các đá này được xác định có khả năng sinh vàng nhiều hơn là sinh thiếc (xem chương IV, phần các yếu tố khống chế quặng hóa) Nguồn cung cấp vật chất cho quặng hóa antimon - vàng và các nguyên tố hóa học đi kèm được giả định có gốc từ lò magma dưới sâu Dòng fluit từ dưới sâu được đưa vào miền có kiến trúc dạng vòm (kiến trúc nâng dạng vòm trên nền lục địa thứ sinh - vòm biến chất nhiệt đồng tâm có nhân chứa các khối xâm nhập granit, migmatit) Dung dịch quặng

được đưa vào các hệ thống đứt gãy cắt qua đỉnh của các nếp lồi Quặng hóa dược lắng đọng theo phương thức lấp đầy là chủ yếu (quặng antimon có cấu tạo đặc sít, xâm tán, khối, mạch, mạch - xâm tán, ranh giới với đá vây quanh rõ ràng, không thấy có sự chuyển tiếp dần dần từ quặng hóa sang đá vây quanh) và thường phân bố ở đỉnh và cánh của nếp lồi, nơi có áp suất tĩnh giảm nhỏ hơn cả Quặng antimon lấp đầy các khe nứt, khoảng trống, lỗ hỗng, đới dập vỡ, đới cà nát Ngoài ra, quặng còn được thành tạo theo phương thức thay thế trao đổi (kiến trúc gặm mòn, vành riềm, đám hạt tàn dư)

Đại diện cho các mỏ có nguồn gốc nhiệt dịch viễn nhiệt là các

mỏ của thành hệ thạch anh - antimonit (antimon thực thụ) Có thể nêu ở đây các đặc điểm cơ bản của quặng antimon mỏ Mậu Duệ (thuộc thành hệ thạch anh - antimonit), qua đó có thể có những nhận xét bước đầu về nguồn gốc và điều kiện thành tạo của quặng hóa antimon:

• Thành phần khoáng vật đơn giản chủ yếu là antimonit và thạch anh, các khoáng vật còn lại có số lượng không đáng kể Tổ hợp các nguyên tố hóa học cũng đơn giản, chủ yếu là Sb, ngoài ra có As,

Với các đặc điểm như vậy, quặng hóa antimon mỏ Mậu Duệ (thành

hệ thạch anh - antimonit) có thể được xếp vào thành hệ antimon thực thụ có nguồn gốc viễn nhiệt theo quan điểm của V.I Smirnov Dung dịch quặng có thể có nguồn gốc sâu Dòng dung dịch đi lên theo các đứt gãy mang theo S và Sb trong các kênh dẫn xâm nhập vào và tích tụ ở các vị trí thuận lợi: đới cà nát, đới phá hủy, các tập

đá có độ rỗng lớn (cát kết, sét kết ), ranh giới tiếp xúc giữa hai loại đá thuận lợi và không thuận lợi: giữa đá cát kết, sét kết và đá phiến sét, đá phiến sét than (chúng có lẽ đóng vai trò màn chắn) Một phần nguồn vật chất quặng có thể được huy động bởi tác động

của các dòng dung dịch nhiệt dịch Các mỏ khác của Yên Minh và Mèo Vạc (Bản Trang, Phe Thán, Lẻo A, Pó Ma ) cũng có nguồn gốc thành tạo tương tự

3.2.2 Mô hình địa chất - nguồn gốc quặng hóa antimon vùng Chiêm Hóa

Mô hình địa chất - nguồn gốc của thành hệ quặng antimon được chúng tôi nghiên cứu và đề xuất cho vùng Chiêm Hóa

Trong nghiên cứu địa chất mỏ quặng, mô hình hóa là một thủ pháp nghiên cứu thường được áp dụng một cách rộng rãi nhằm tổng kết và

hệ thống hóa toàn bộ các hiểu biết về một mỏ quặng, một thành hệ quặng, một dãy thành hệ quặng hoặc một kiểu quặng hóa nhất định

Mô hình hóa các mỏ quặng là một bước đi tiếp theo cần thiết của phép phân tích thành hệ quặng và dãy thành hệ quặng Các nhà nghiên cứu

đã đề xuất các định nghĩa khác nhau về mô hình của thành hệ quặng Năm 1985, V.A Kuznetsov, E.G Đistanov và A.A Obolensky [249]

đưa ra định nghĩa: “Mô hình - đó là cấu trúc hay hình mẫu thuận tiện

cho việc xác lập lại một số trạng thái hay sự phát triển của hệ thống đang nghiên cứu” Năm 1990, D.B Rundkvist [304] cho rằng “nhiệm

vụ chủ yếu của mô hình hóa các mỏ quặng là xem xét quá trình tạo quặng trong quy mô của toàn bộ hệ thống (nguồn cung cấp, nơi tích

tụ, các điều kiện hóa lý của quá trình tạo khoáng, quy luật phát triển của chúng trong không gian và thời gian)” A.I Krivtsov và nhiều

người khác sử dụng thuật ngữ mô hình như là một tập hợp, một hình mẫu tổng quát dựa trên các dấu hiệu đặc trưng nhất của thành hệ quặng Skinner (1987) xem mô hình thành hệ quặng là danh mục đầy

đủ các đặc trưng tiêu biểu được xác định trong phần lớn các mỏ của thành hệ Theo Cox và Singer (1986) mô hình mỏ quặng là thông tin

có hệ thống mô tả các tính chất đặc trưng của thành hệ quặng Tùy thuộc vào các yếu tố đưa vào phân tích ta có các loại mô hình sau: mô hình mô tả (kinh nghiệm), mô hình các quá trình định tính, mô hình địa chất, mô hình địa hóa - khoáng vật, mô hình địa chất - nguồn gốc, mô hình tìm kiếm, mô hình thạch luận - địa động lực… Mô hình hóa một thành hệ quặng, một kiểu mỏ là xem xét tiến trình tạo quặng trên quy

mô của toàn bộ hệ thống bao gồm nơi phát sinh, nguồn cung cấp năng lượng - vật chất, điều kiện tích tụ - tập trung quặng hóa, tác nhân vận chuyển, môi trường chứa quặng Mô hình địa chất - nguồn gốc thành

hệ quặng bao gồm các yếu tố và quá trình dẫn đến hình thành mỏ

quặng, kể cả nguồn cung cấp fluit chứa quặng, vật chất tạo quặng, tác nhân vận chuyển, nguyên nhân và điều kiện tập trung quặng (tính chất tổng quát của hệ thống magma - quặng hóa) Hay nói một cách khác,

mô hình hóa xem xét quy luật phát triển của chúng trong không gian

và thời gian, dựa trên toàn bộ các hiểu biết về mỏ quặng Mô hình về một khía cạnh nào đó có thể xem là hình mẫu của một đối tượng, một quá trình một cách làm, một thủ tục Ở đây cần nhấn mạnh là bản chất nguồn gốc và các thuộc tính chung của thành hệ quặng có thể được phát hiện khi tiến hành mô hình hóa các thành hệ quặng

Mô hình hóa hiện nay được nhiều nhà nghiên cứu áp dụng trong việc nghiên cứu nguồn gốc các mỏ quặng [45, 65, 164, 249, 252, 304,

305, 318, 333, 337, 388, 389] Các mô hình được các nhà nghiên cứu xây dựng cho các loại hình quặng hóa cụ thể: V.I Smirnov - mỏ conchedan, G.N Scherba - Pb - Zn, kim loại quý hiếm, V.A Zharikov

- mỏ scarnơ, Ya.N Belevtsev - mỏ biến chất, L.N Ovchinnikov - mỏ nhiệt dich - pluton, G.B Naumov - mỏ U, A.A Sidorov - Au … Dưới đây chúng tôi áp dụng cách tiếp cận của các nhà nghiên cứu vừa nêu trên vào việc nghiên cứu mô hình địa chất - nguồn gốc thành hệ quặng thạch anh - antimonit - vàng vùng Chiêm Hóa

Mô hình địa chất - nguồn gốc thành hệ thạch anh - antimonit - vàng vùng Chiêm Hóa

Các đặc điểm địa chất - nguồn gốc của thành hệ thạch anh - antimonit - vàng vùng Chiêm Hóa đưa ra ở bảng 3.2; để so sánh chúng tôi trình bày các thành hệ quặng antimon thực thụ Yên Minh

1 Các mỏ và điểm quặng antimon - vàng vùng Chiêm Hóa (Làng Vài, Khuôn Pục, Cốc Táy, Hòa Phú, Lang Can, Khuôn Khương,

Nà Mó, Làng Ải, Cây Cóc, Khe Bổn…) thuộc về hệ thạch anh - antimonit - vàng phân bố trong cấu trúc dạng vòm với các đới biến chất đồng tâm có nhân là các khối xâm nhập magma granit, migmatit nhỏ

2 Môi trường chứa quặng của thành hệ thạch anh - antimonit - vàng là các đá trầm tích lục nguyên, lục nguyên - carbonat xen

ít phun trào axit gồm: đá phiếm thạck anh - sericit, đá phiến sericit, đá vôi, đá vôi hoa hóa, cát kết bột kết, đá vôi silic hóa,

đá phiến vôi - phlogopit, cát kết - quarzit

3 Cấu trúc chứa quặng của thành hệ thạch anh - antimonit - vàng là cấu trúc nâng dạng vòm (Chiêm Hóa, Thổ Bình, Loa Sơn) với

các đới biến chất đồng tâm, nhân của cấu trúc là: đá phiến thạch anh - mica, gneiss, đới biến chất đisten - staurolit và các thể xâm nhập nhỏ granit, migmatit nhỏ Bao quanh vòm là trầm tích lục nguyên, lục nguyên - carbonat với các lớp đá dốc thoải về các phía Trong cấu trúc chứa quặng này phần lớn các mỏ và điểm quặng này tập trung ở phần ngoài (phần rìa) trong các đới biến chất biotit và sericit - chlorit

4 Các tài liệu hiện có chưa đủ để khẳng định một cách chắc chắn mối liên quan nguồn gốc của quặng hóa antimon - vàng với một khối magma granit hoặc một phức hệ magma cụ thể nào song những bằng chứng về mối liên quan không gian giữa quặng hóa antimon - vàng vùng Chiêm Hóa và các khối granitoid trong cùng một cấu trúc địa chất cũng như các đặc điểm thạch hóa cho phép giả định mối liên quan cộng sinh giữa quặng hóa antimon - vàng và các khối granit nhỏ Chúng đều là sản phẩm phân dị của cùng một lò magma

ở sâu (có thể trong một hệ thống magma - quặng hóa ?) Độ sâu và thời gian tách ra của dung dịch magma và dung dịch nhiệt dịch chứa quặng hóa có lẽ khác nhau Các đá granitoid có thể xem như đóng vai trò nguồn cung cấp năng lượng để huy động lượng antimon và vàng sẵn có trong các thành tạo địa chất cổ hơn tập trung thành các mỏ quặng

5 Quặng hóa antimon - vàng được hình thành trong 3 giai đoạn; mỗi giai đoạn đặc trưng bằng THCSKV tương ứng Giai đoạn I gồm THCSKV thạch anh - arsenopyrit - pyrit - vàng Giai đoạn

II gồm 2 THCSKV: sphalerit - chalcopyrit - tetrahedrit - pyrotin

và thạch anh - antimon - calcit - berthierit - vàng Giai đoạn III gồm THCSKV thạch anh - calcit

6 Quặng hóa antimon - vàng vùng Chiêm Hóa có nguồn gốc nhiệt dịch pluton Dòng fluit chứa quặng tách ra từ lò magma dưới sâu, được đưa lên và tập trung trong các cấu trúc nâng dạng vòm Quặng hóa lắng đọng theo phương thức lấp đầy Nhiệt độ thành tạo của khoáng hóa 1950 - 3600 Thành hệ thạch anh - antimonit - vàng được xác định là thành viên cuối cùng của dãy thành hệ quặng: thạch anh - sulfua vàng xâm nhiễm ⇒ đa kim – vàng ⇒ thạch anh - antimonit - vàng đặc trưng cho giai đoạn hoạt động magma - kiến tạo Quặng hóa antimon - vàng vùng Chiêm Hóa thuộc kiểu thành

hệ sinh khoáng (TCQ = TMQ) + TTQ (theo quan niệm được trình bày trong: [149], [150], [245], [246], [303])

Bảng 3.2: Các đặc điểm địa chất – nguồn gốc thành hệ thạch anh – antimonit – vàng

Cấu trúc dạng vòm (nhân xâm nhập granitoid, đới biến chất đồng tâm)

(TCQ = TMQ) + TTQ Nhiệt dịch (nhiệt dịch

pluton?)

* Vàng - thạch anh - sulfua xâm nhiễm

* Đa kim chứa

Au

* Thạch anh - antimonit - vàng beresit

Làng Vài, Khuôi Pục, Hòa Phú, Cốc Táy, Lang Can, Cây Cóc, Khuôn Vài

Trũng Mesozoi (aulacogen nghịch đảo)

TCQ = TMQ Kiểu giả

tầng nguồn gốc nhiệt dịch sâu

Mậu Duệ, Bó Mới, Lũng Thầu, Bản Trang,

Như vậy ta có thể nói rằng quặng hóa antimon vùng Chiêm Hóa mang đặc điểm thành hệ thạch anh - antimonit - vàng của dãy thành

hệ quặng thạch anh - sulfua vàng xâm nhiễm, chúng có nguồn gốc nhiệt dịch và thuộc kiểu thành hệ sinh khoáng: (TCQ = TMQ) + TTQ (Các chữ viết tắt: TCQ - thành hệ chứa quặng, TMQ – thành

hệ mang quặng, TTQ - thành hệ tạo quặng)

3.3 Quy luật phân bố quặng hoá antimon Miền Bắc Việt Nam trong không gian

3.3.1 Một số nhận xét chung

Sự phân bố của quặng hóa antimon Miền Bắc Việt Nam có quy luật

và được thể hiện dưới nhiều hình thức và quy mô khác nhau Quy luật phân bố của quặng hóa được thể hiện trong không gian, thời gian và trên nền vật chất - nguồn gốc khác nhau Ngoại trừ một số điểm quặng antimon nằm đơn lẻ (Nậm Chảy, Tông Mừng, Bản Đáy, Khôn Re, Lục Ba, Xuân Mai, Tân Lâm, Phong An, Púng Giắt…), các mỏ và điểm quặng antimon Miền Bắc Việt Nam đều phân bố tập trung trong các đới cấu trúc địa chất với các bối cảnh địa động lực tương ứng, dọc các đới đứt gãy sâu hoặc tạo thành đai quặng hóa (phương kinh tuyến…)

Ở quy mô toàn Miền Bắc Việt Nam có thể thấy quặng hóa antimon có các quy luật phân bố sau:

a) Phân bố dọc các đứt gãy sâu hoặc tựa vào các đứt gãy sâu: Điện Biên - Lai Châu (điểm quặng Púng Giắt), Cao Bằng - Tiên Yên (nút quặng Đông Khê - Phục Hòa), Sông Thương (Khôn Re), Yên Tử - Móng Cái (vùng quặng Quảng Ninh), Đường 48 (Tà Sỏi), Sông Mã (Cẩm Thủy - Bá Thước)

b) Tại miền Đông Bắc Việt Nam (tỉnh sinh khoáng Đông Bắc Việt Nam) ta có thể thấy sự tăng trưởng của vỏ lục địa ôm quanh nhân lục địa cổ - vòm Sông Chảy; từ trong ra ngoài: tiểu lục địa Tiền Cambri Sông Chảy → đới cấu trúc Lô - Gâm (PZ) → các đới cấu trúc Chang Pung - Hạ Lang - Bắc Sơn (Cốc Xô) (PZ) → các trũng Mesozoi Sông Hiến - An Châu (MZ) và đới cấu trúc Quảng Ninh Cũng theo chiều hướng tăng trưởng này ta thấy có

sự thay đổi tương ứng của quặng hóa nội sinh (antimon): đới kiến trúc - sinh khoáng Sông Chảy (Au, Pb - Zn, Sn - As - Au)

→ đới kiến trúc - sinh khoáng Lô - Gâm (Au, Sb - Au, Pb - Zn,

As, Cu, pyrit, barit …) → các đới kiến trúc - sinh khoáng Chang Pung - Hạ Lang - Bắc Sơn (Au, Sb, Hg, Pb - Zn) → các đới kiến trúc - sinh khoáng Sông Hiến và An Châu (Sn, W, Au, Sb, Pb -

Zn …) → đới kiến trúc - sinh khoáng Quảng Ninh (Au, Sb, Hg,

Pb - Zn) Theo chiều hướng này, quặng hóa antimon chuyển từ dạng phức hợp (Sb - Au, Sb - Au - As) sang ngày càng đơn giản hơn về thành phần vật chất (Sb - Hg, Sb)

c) Đai quặng hóa phương kinh tuyến Yên Minh - Chiêm Hóa (Yên Minh - Quỳ Châu) bao gồm các nút quặng: Mậu Duệ, Mèo Vạc, Tùng Bá - Bắc Mê, Na Hang - Thổ Bình, Chiêm Hóa, Hòa Phú - Thái Hòa Đới quặng hóa phương kinh tuyến này kéo dài qua: Xuân Mai, Yên Vệ, Nà Bạc, Cẩm Thủy - Bá Thước, Tà Sỏi d) Ở quy mô các đới kiến trúc - sinh khoáng Hiện chưa thấy rõ một quy luật phân bố rõ ràng nào của quặng hóa antimon trong từng đới kiến trúc - sinh khoáng cụ thể

e) Ở quy mô địa phương: các vùng quặng, nút quặng Quy luật phân bố quặng hóa trong các đới cấu trúc với các bối cảnh địa động lực tương ứng (tính phân đới ngang) thể hiện khá rõ trong một số đới cấu trúc (Pia Oắc, Tam Đảo, Ngân Sơn - Na Rì) f) Ở quy mô vùng quặng antimon ta có các kiểu địa chất - kiến tạo sau sau:

ƒ Cấu trúc nếp lồi dạng vòm (vòm biến chất nhiệt có nhân granit với các đới biến chất đồng tâm) với chế độ nén ép là chủ yếu: nút quặng Chiêm Hóa (quặng hóa antiomon - vàng)

ƒ Cấu trúc trũng Mesozoi trên nền lục địa: nút quặng Mậu Duệ (đầu mút tây bắc đới cấu trúc Sông Hiến với chế độ tách giãn là chủ yếu, quặng hóa antimon thực thụ) Các mỏ và điểm quặng đới cấu trúc Sông Đà: Púng Giắt (Huổi Chan), Nà Bạc, Bù Lọt, Yên Vệ, và vùng quặng Pia Oắc (ven rìa đới cấu trúc - đới cấu trúc Sông Hiến) cũng có chế độ địa động lực hình thành tương tự

ƒ Các vùng quặng phân bố ven rìa đới cấu trúc (nút giao các đới cấu trúc hoặc nằm trên ranh giới của hai đới cấu trúc) với sự luân phiên của các chế độ nén ép và tách giãn (không có sự thống trị của một chế độ): các vùng quặng Khe Chim - Dương Huy và Quỳ Châu - Tà Sỏi

3.3.2 Đai quặng hóa antimon phương kinh tuyến Yên Minh - Chiêm Hóa (Yên Minh - Quỳ Châu)

Quy luật phân bố quặng hoá luôn là một trong những vấn đề được quan tâm hàng đầu của các nhà địa chất và các nhà nghiên cứu khoáng sản Một số hệ đứt gẫy ẩn (các hệ thống xuyên suốt) được coi như các cấu trúc tập trung và khống chế quặng hoá Trong các

hệ thống phá huỷ và lineament có các phương khác nhau thì các hệ thống trực giao và xiên chéo thường đóng vai trò khống chế quặng hoá quan trọng Trong chuyên khảo này, chúng tôi đề cập đến các biểu hiện quặng hoá antimon với đai cấu trúc ẩn phương kinh tuyến Yên Minh - Chiêm Hoá (Yên Minh - Quỳ Châu)

Đặc điểm cơ bản của đai quặng hóa antimon

Quan sát sự phân bố quặng hoá antimon vùng Chiêm Hoá - Yên Minh, ta thấy chúng tạo thành đai quặng hoá có phương kinh tuyến chạy từ Yên Minh - Mèo Vạc (Mậu Duệ, Lũng Thầu, Bó Mới, Bản

Lò, Bản Trang, Pó Ma, Lẻo Chá Phìn ) qua Bắc Mê (Bản Đáy - Lạc Nông, Cò Noong); Na Hang (Lang Can, Pù Bó, Năng Khả …) đến Chiêm Hoá (Làng Vài, Khuôn Pục, Cốc Táy, Hoà Phú, Thái Hoà …) Kéo dài xuống phía nam ta gặp các điểm quặng hoá: Xuân Mai - Bù Lọt, Nà Bạc (Lạc Sơn) - Yên Vệ - Cẩm Thuỷ - Bá Thước (Làng Nèo, Làng Bương, Làng Kiên, Làng Chạo, Nà Sài ) - Tà Sỏi (Nghệ An) Như vậy đai quặng hoá antimon phương kinh tuyến này dài khoảng 500km, rộng gần 50km, riêng đoạn Chiêm Hoá - Yên Minh kéo dài khoảng 150km

Các đai quặng hoá tương tự ở Việt Nam đã được đề cập đến từ khá lâu Năm 1976, G Narbut và Phạm Tấn Thịnh đã nói về đai chứa thiếc á kinh tuyến (0 - 100) như một kiến trúc khống chế quặng hoá quan trọng ở phần phía đông bán đảo Đông Dương Đai chứa thiếc này cắt qua các đới đứt gẫy sâu Sông Hồng, các đới uốn nếp Bắc Việt Nam, rìa địa khối Phu Hoạt và phức nếp lồi Trường Sơn cho tới khối trung tâm Indosinia Và như vậy, nó trải dài hơn 800km Thuộc về đai chứa thiếc này là các vùng quặng Pia Oắc, Tam Đảo và Quỳ Hợp (và các mỏ Tà Khẹt, Xavanakhet, Phôn Tiêu

ở Lào) Theo G Narbut và Phạm Tấn Thịnh thì O Kabacov là người đầu tiên lưu ý đến đai chứa thiếc này và cho rằng nó có liên quan với một đứt gẫy sâu ẩn có cùng hướng đi Năm 1986, Yu.A Epshtein và Nguyễn Nghiêm Minh [12] đề xuất đai quặng hoá vàng

Bắc Việt Nam đi qua các vùng quặng: Ngân Sơn, Trại Cau, Kim Bôi, nam Sông Mã, Tà Sỏi, Phu Loi Đai quặng hoá vàng này trùng với đới đứt gẫy sâu ẩn Khe Bố - Hoà Bình - Cao Bằng và có phương á kinh tuyến Như vậy, hai đai này có cùng phương á kinh tuyến (hơi chếch vào khoảng giữa bắc và đông bắc) và về mặt không gian chúng gần như trùng nhau

Ở nước ngoài, các đai quặng hoá tương tự đã được đề cập đến từ lâu Hobbc (1904 - 1905) lần đầu tiên đưa ra khái niệm lineament - các cấu trúc biến vị tuyến tính mạnh và có suy nghĩ về sự tồn tại lưới đứt gãy nguyên thủy xuyên lục địa liên quan với lực quay của trái đất Năm 1923, I Spurr ghi nhận vị trí của “Đai bạc lớn” của Châu Mỹ Đai chứa quặng hẹp với chiều dài khoảng 4000km và cắt chéo các cấu trúc địa chất Ông nhận xét rằng các trường quặng bạc của Mehico phân bố theo đường thẳng và là một đai hẹp, kéo dài về hướng tây bắc nối vào Nevada Nếu kéo dài đai này về phía đông nam thì nó trùng hợp đúng với đai bạc lớn của Peru và Bolivia A.E Fersman (1926) nêu giả thuyết về sự tồn tại của đai Mông Cổ - Okhot (bao gồm các đới quặng và đới địa hóa) Năm 1929, P Vagner mô tả đới platin Đông Nam Châu Phi kéo dài 500km phương á kinh tuyến và hoàn toàn không khớp gì với cấu trúc của vùng Trong các năm 1933 - 1938, A.A Nikolaev phát hiện đứt gãy sâu lớn phân cách vòng cung Caledonit Bắc Thiên Sơn và vòng cung Hercynit Nam Thiên Sơn (đường Nikolaev) dài hơn 1000km Dọc đường Nikolaev phát triển các mỏ đa kim, vàng, wolfram, đồng S.S Smirnov môt tả các đai đa kim, Sn - W, Au - Mo và sau

đó là đai khổng lồ cỡ hành tinh - đai quặng hóa Thái bình Dương (gồm hai nhánh Châu Á và Châu Mỹ) Năm 1946, V.I Smirnov mô

tả đai Sb - Hg Turkestan - Alai dài gần 700 km cắt qua các cấu trúc Nam Thiên Sơn (một phần của đai này được D.I Scherbakov phát hiện trước đó - 1927, 1935 - đai Sb - Hg Nam Fergana) Cũng tương

tự như vậy: G P Volarovich (1960) mô tả đai chứa molipden ven

bờ Okhot kéo dài theo hướng đông bắc và cắt qua ranh giới nhánh Mezozoit Verkhoian - Chucot và vùng Anpi Koriasco - Camchatca [156, 345] Một ví dụ nữa ở gần Việt Nam là đai chứa thiếc tây Đông Nam Á dài khoảng 1400km từ Myanma qua Thái Lan - Malaisya đến Sumatra (Indonesia) Đai này rộng khoảng 50km có phương kinh tuyến (gần 1000 kinh độ Đông) và được nhiều người

đề cập đến [175, 177, 268, 359] Gần đây nhất, V.G Moiseenko và V.A Stepanov (1994) [269] đã mô tả đai vàng - thuỷ ngân Mỹ - Á

kéo dài cỡ 8000km, rộng 800 - 500km từ dọc bờ tây của Bắc Mỹ đến Đông Bắc Á, bao gồm hàng loạt vùng quặng chuyên hoá vàng - thuỷ ngân

Ý tưởng về hệ thống (lưới) có quy luật của các phá huỷ và đứt gẫy với quy mô khácnhau đã được E.A Radkevich đề cập đến từ lâu (1947, 1953, 1958, 1960, 1989) Đầu những năm sáu mươi của thế kỷ trước, E.A Radkevich, I.N Tomson và N.V Gorlov phân chia các đứt gãy ẩn định hướng khống chế sự phân bố của quặng hoá [156, 175, 359] Năm 1968, M A Favorskaia và I.N Tomson [173, 175, 359] đề xuất lý thuyết các cấu trúc xuyên suốt tập trung quặng hoá (các hệ thống phá huỷ ẩn, các cấu trúc xuyên lục địa tuyến tính…) Các tác giả trên nhấn mạnh vai trò tập trung quặng hoá của các hệ thống khe nứt ẩn, các linement ẩn vuông góc hoặc chéo góc với nhau Ngày nay, lý thuyết này được nhiều nhà nghiên cứu ủng hộ và áp dụng [156, 172 …] Các đứt gẫy ẩn xuyên suốt (các lineament ẩn, các đứt gẫy phản chiếu từ dưới sâu) là các đường

xẻ sâu nguyên sinh xuất hiện và phát triển thạch quyển (và vỏ Trái Đất) và thường được định hình theo phương á kinh tuyến và á vĩ tuyến (hệ trực giao) Sự phát sinh và tồn tại của các cấu trúc này liên quan với sự bất đồng nhất ngang (bất đồng nhất khối tảng) của

vỏ Trái Đất và Manti Thượng do các tách dãn đầu tiên của thạch quyển và phân chia nó thành các mảng, các khối tảng khác nhau Các đới cấu trúc này có lịch sử phát triển lâu dài và tái hoạt động nhiều lần trong các giai đoạn hoạt hoá tiếp theo M.A Farvosskaia

và I.N Tomson xem các đứt gãy ẩn xuyên suốt này vừa là kênh dẫn magma, dung dịch quặng hoá, vừa đóng vai trò tập trung quặng hoá nội sinh Các nhà nghiên cứu còn đề xuất một số khái niệm: lưới đứt gẫy hành tinh có quy luật, khung cấu trúc nguyên thuỷ, hệ trực giao toàn cầu, hệ lineament xuyên cấu trúc… Trong chuyên khảo này, chúng tôi sử dụng thuật ngữ phổ biến cấu trúc xuyên suốt tập trung quặng hoá (cấu trúc đứt gẫy xuyên suốt)

Các đặc điểm cơ bản nhất của các cấu trúc nói trên là:

1 Có dạng ẩn trên toàn bộ chiều dài của cấu trúc Chúng thể hiện trên

bề mặt Trái Đất một cách đứt đoạn, không theo một dấu hiệu nhất định, mà bằng tổ hợp của các dấu hiệu dị thường địa chất, đới đứt gẫy, đới phá huỷ, dị thường địa vật lý, dị thường địa hoá… Tính chất ẩn là đặc điểm nổi bật của cấu trúc xuyên suốt và nó thể hiện bằng các dấu hiệu giải đoán không đồng nhất theo phương

2 Có lịch sử phát triển lâu dài (một số cấu trúc xuát hiện từ Tiền Cambri), chúng tái hoạt động nhiều lần trong các thời kỳ hoạt hoá tiếp theo Từng đoạn (từng mắt xích) của cấu trúc xuyên suốt có thể trải qua hoạt hoá trong các giai đoạn khác nhau và trong các chế độ kiến tạo khác nhau

3 Đóng vai trò tập trung quặng hoá Dọc theo các cấu trúc đó thường gặp các mỏ có quy mô lớn

4 Đóng vai trò kênh vật chất sâu và năng lượng Các dòng vật chất sâu từ Manti thượng đi lên, gây tái nóng chảy các lớp dưới của vỏ lục địa, làm xuất hiện các lò magma trong vỏ Trái Đất, kèm theo

là sự hình thành các cấu trúc vòm, các khối nâng, vòm nâng

5 Có nhiều cấp bậc khác nhau: a) Cấp I - có quy mô hành tinh (quy

mô toàn cầu); b) Cấp II - dài hàng nghìn kilomet (xuyên lục địa); c) Cấp III - hàng trăm kilomet, cắt qua các cấu trúc địa chất khác nhau (khu vực); d) Cấp IV - hàng chục kilomet (địa phương)

6 Thường xuyên cắt các cấu trúc địa chất khác nhau Nhiều khi chúng không đóng vai trò khống chế các đơn vị cấu trúc - kiến tạo lớn

7 Nhiều khi, chúng tạo thành hệ thống có trật tự trong không gian thạch quyển và liên quan với chế độ địa động lực toàn trái đất (sự quay của trái đất )

Như vậy, các cấu trúc xuyên suốt tập trung quặng hoá là các biến vị sâu tuyến tính tồn tại lâu dài và là các kênh dẫn năng lượng và vật chất Manti Dưới ảnh hưởng của các cấu trúc xuyên suốt tại các nút hoạt năng nội sinh lâu dài thường xuất hiện các mỏ quặng lớn Thuật ngữ cấu trúc xuyên suốt tập trung quặng hoá được dùng khi muốn nhấn mạnh bản chất kiến tạo của cấu trúc

Đai quặng hoá antimon phương kinh tuyến Yên Minh - Chiêm Hoá (Yên Minh - Quỳ Châu) nói trên thuộc về cấu trúc ẩn xuyên suốt tập trung quặng hoá theo quan điểm của M.A Farvosskaia và I.N Tomson Đai quặng hoá kinh tuyến này có các đặc điểm sau:

1 Phổ địa hoá đặc trưng với các nguyên tố hoá học chính: Sb - Hg -

Au - As -Ag

2 Tổ hợp các khoáng vật phổ biến: antimonit, berthierit, thạch anh, arsenopyrit, pyrit, calcit, galenit, sphalerit, chalcopyrit

3 Không thấy rõ mối quan hệ trực tiếp của quặng hoá antimon với hoạt động magma

4 Quặng hoá antimon có nguồn gốc sâu và được hình thành vào các giai đoạn hoạt hoá magma - kiến tạo (một trong các đặc điểm đặc trưng cho các quặng hoá tập trung trong cấu trúc xuyên suốt tập trung quặng hoá)

5 Cũng giống như các đai quặng hoá của thế giới, đai quặng hoá antimon Yên Minh - Chiêm Hoá cũng cắt ngang (chéo góc) các đới cấu trúc khác nhau: Chang Pung, Yên Minh, Phú Ngữ, Lô - Gâm, Sông Đà, Sông Mã, Sầm Nưa - Hoành Sơn

6 Trong đai quặng hoá này có các cấu trúc dạng vòm, các khối nâng đặc trưng cho các cấu trúc xuyên suốt hình thành trong các giai đoạn hoạt hoá khác nhau

7 Trên đai quặng hoá này phát triển phong phú các biểu hiện magma đa kỳ, đa nguồn gốc và đa dạng về mặt thành phần: các phức hệ magma Nậm Bút, Bạch Sa, Thượng Lâm, Loa Sơn, Núi Chúa, Phia Bioc, Cao Bằng, Pia Ma, Chợ Đồn

8 Dọc đai kinh tuyến này tồn tại khá nhiều các mỏ và điểm quặng antimon, trong đó có nhiều mỏ quan trọng nhất của Miền Bắc Việt Nam: Mậu Duệ, Làng Vài

9 Tập trung vào đai quặng hoá này ngoài antimon còn có các biểu hiện phong phú của các quặng hoá khác như: Au, As, Pb - Zn, pyrit, Cu, Fe, Mn, barit, Hg…

Đai quặng hoá antimon Yên Minh - Chiêm Hoá trùng với đới đứt gẫy ẩn phương kinh tuyến, được nhiều nhà nghiên cứu Việt Nam đề cập đến dưới các góc độ khác nhau Hoàng Anh Khiển (1988) trên

cơ sở phân tích đặc điểm của foto - lineament (dị thường, mật độ…)

đã phân định fotolineament phương kinh tuyến Hoà Bình - Đô Lương và xem chúng có bản chất đứt gẫy ẩn xuyên cắt Năm 1994, Hoàng Quang Chỉ cũng trên cơ sở phân tích lineament đã phân định lineament xuyên suốt Sơn Dương - Bá Thước Năm 1988, Trần Văn Thắng trên cơ sở phân tích trường mật độ khe nứt đã phân định đới cấu trúc phương á kinh tuyến Sơn Dương - Mèo Vạc Năm 1995, trên diện phân bố của các đới này, Phạm Văn Quang cũng phân định đứt gẫy lớn đới á kinh tuyến Việt Trì - Rạch Giá Ông xem đây

là đứt gẫy ẩn lớn kéo dài sang Trung Quốc và thường thể hiện

không liên tục trên địa hình, đứt gãy ẩn này (và 3 hệ thống đứt gẫy khác: á vỹ tuyến, TB - ĐN, ĐB - TN) được hình thành do các trường lực hành tinh gây nên Đới đứt gẫy ẩn phương kinh tuyến được khẳng định bằng các tài liệu [112] và được thể hiện bằng các dấu hiệu:

a) Các dị thường cao của mật độ đứt gẫy và mật độ lineament, tập trung nhiều cấu trúc vòng lớn với các quy mô và nguồn gốc khác nhau

b) Có nhiều cấu trúc nhỏ dạng vẩy, các đứt gẫy chờm nghịch, đới

vò nhầu mạnh, đới dập vỡ, sụt dạng địa hào

c) Trên ảnh vệ tinh đây là đới dầy đặc các phá huỷ và các dị thường phông ảnh

d) Đới đứt gẫy ẩn này được biểu hiện rõ trên các đường mật độ khe nứt các phương 900 - 1050, 1650 - 1850

e) Các dấu hiệu trên không liên tục trên toàn đới mà được biểu hiện đứt đoạn, độ kéo dài của các dị thường không lớn

Đai quặng hoá antimon phương kinh tuyến Yên Minh - Chiêm Hoá (Yên Minh - Quỳ Châu) đã được phân định trên nhiều cơ sở dữ liệu khác nhau và chúng mang bản chất của một cấu trúc xuyên suốt tập trung quặng hoá Đai này trùng với đới cấu trúc ẩn phương kinh tuyến và nó có thể có liên quan với một đứt gẫy sâu lớn Tính xuyên suốt cắt qua các cấu trúc khác nhau cũng nói lên sự tồn tại dai dẳng, bền vững của đai quặng hoá antimon Yên Minh - Chiêm Hoá này Từng đoạn riêng biệt của đới cấu trúc ẩn này trải qua các chuyển động kiến tạo phân dị và có lịch sử phát triển khác nhau, lâu dài Đới cấu trúc này còn bị các hệ thống đứt gẫy phương tây bắc, đông bắc và phương á vĩ tuyến làm phức tạp thêm rất nhiều Các quặng hoá của đới cấu trúc này phong phú về loại hình và phát triển lâu dài trên nền các cấu trúc Paleozoit đã cố kết vào Paleozoi giữa và bị hoạt hoá kiến tạo vào Paleozoi muộn - Mezozoi với sự tạo thành các trũng chồng gối vào Paleozoi muộn - Mezozoi Đới cấu trúc sâu ẩn này là nơi xung yếu, nơi dập vỡ mạnh rất thuận lợi cho các dòng nhiệt, dòng dung dịch nhiệt dịch đưa từ dưới sâu lên mang theo các vật chất sâu giầu chất bốc tạo thành các khoáng hoá phong phú về loại hình và nhiều tuổi khác nhau Đây chính là vai trò khống chế quặng hoá của đới cấu trúc xuyên suốt phương kinh tuyến

Các nhà nghiên cứu có các ý kiến khác nhau về nguyên nhân thành tạo của các cấu trúc xuyên suốt tập trung quặng hoá (và hệ mạng đứt gẫy xuyên suốt lớn) Sự xuất hiện của chúng có thể liên quan với trường ứng lực (trường lực hành tinh), sự bất đồng nhất khối tảng nguyên thủy của vỏ Trái Đất và Manti thượng, sự quay của Trái Đất… Xét theo góc độ kiến tạo mảng với các dịch chuyển ngang biên độ lớn thì sự tồn tại các đới tuyến tính phương kinh tuyến và vỹ tuyến có vẻ phi lý, song trên thực tế xem xét các nguồn tài liệu khác nhau (sự phân bố quặng hoá, mật độ đứt gãy, mật độ lineament, các dị thường địa vật lý, cấu trúc vòng, tài liệu ảnh vũ trụ …) không những của Việt Nam mà của cả thế giới đều phát hiện các đai quặng hoá kéo dài hàng trăm, thậm chí hàng nghìn kilomet, cắt qua các đới cấu trúc khác nhau, tồn tại lâu dài trong suốt lịch sử phát triển địa chất của vùng Đai quặng hoá antimon phương kinh tuyến Yên Minh - Chiêm Hoá (Yên Minh - Quỳ Châu)

lý thuyết, các bảng phân loại của quặng hoá với các chế độ địa động lực (địa chất - kiến tạo) được các nhà địa chất nghiên cứu rất kỹ lưỡng: Yu.A Bilibin, V.I Smirnov, Kh.M Abdullaev, G.A Tvalchrelidze, E.T Shatalov, E.A Radkevich, K.I Satpaev, A.D Sheglov… [126, 127, 131, 146, 147, 155, 172, 174, 190, 199, 219,

139, 240, 264, 268, 271, 275, 292, 312, 349] Với sự xuất hiện và phát triển của kiến tạo mảng ngay lập tức cũng có các công trình nghiên cứu tương tự: P Gild, A Mitchell, M Garson, I.I Abramovich, N.L Đobretsov, R Sillitoe, A.A Kovalev … Gần đây các định đề, các mô hình sơ khai ban đầu của kiến tạo mảng không ngừng được thay đổi, bổ sung và ngày càng hoàn chỉnh hơn Xuất hiện nhiều hướng phát triển mới (cách tiếp cận mới): kiến tạo terran, kiến tạo tăng trưởng, kiến tạo nhịp động, địa động lực phi tuyến, kiến tạo dòng đứng (Plume tectonics)

Mối quan hệ khăng khí giữa quặng hoá và chế độ địa động lực học (địa chất - kiến tạo) được nghiên cứu đề cập đến khi xem xét và nghiên cứu quặng hoá: đồng; đồng – molipđen, vàng, thuỷ ngân, thiếc, vonfram, chì - kẽm A.P Bezina (1994) [146], R.O Berzon (1989) [147], E.G Đistanov (1994) [164], Downson, Fraser, Goldin, Grifths, V.K Gromov (1981), Hawket, A.I Kalinin (1981,

1983, 1990) [212], Keith, A,I Krivtsov (1989) [246], Laznicka (1985), Mashudda, V.V Maslennikov (1989) [264], B.N Moskoleva (1991), Mutshler, V.A Narseev (1985, 1986), Yu.I Novozhilov (1994), V.N Sazonov (1990) [312], A.D Sheglov [315, 316], A.A Sidorov (1990, 1994) [338, 340], R Sillitoe … Các nhà nghiên cứu (C Laznicka, 1985, D.V Rundkvist, 1994 [305], E.G Đistanov 1994 [164], A.P Berzina, 1994 [46]…) đã phân chia các hoàn cảnh (chế độ) địa động lực với các thành tạo quặng hoá tương ứng sau: rift lục địa, rìa lục địa tích cực, trũng nội lục địa, đới va chạm, võng rìa lục địa, cấu trúc kiểu cung đảo… Để giải quyết vấn

đề mối liên hệ giữa hoàn cảnh (chế độ) địa động lực của các quá trình hình thành quặng hoá nội sinh nói chung và quặng hoá antimon nói riêng cần tiến hành phân tích:

a) Các hệ thống tạo quặng (nguồn cung cấp vật chất và năng lượng cho quặng hoá, các tác nhân vận chuyển, các yếu tố lắng đọng quặng, cấu trúc khống chế và chứa quặng hoá)

b) Bình đồ biến dạng và tính chất của trường ứng suất kiến tạo khu vực liên quan đến các pha tạo quặng

c) Hệ thống các đới phá huỷ kiến tạo khu vực

d) Phông địa động lực khu vực và các chế độ địa động lực địa phương (nén ép, tách giãn)

e) Cấu trúc khống chế và chứa quặng hóa

Ở Việt Nam theo hướng nghiên cứu này có các công trình của: Nguyễn Xuân Tùng (1972, 1992) [82], Lê Thạc Xinh (1975, 1978) [74], Vũ Xuân Độ (1992, 1994) [122,123], Yu.G Gatinsky (1986) [190, 191]… Đây là các công trình tổng hợp cho toàn vùng, toàn lãnh thổ hoặc sinh khoáng nói chung mà chưa có công trình chuyên môn về một loại hình khoáng sản Trong chuyên khảo này chúng tôi

cố gắng áp dụng các thành quả trên trong nghiên cứu quặng hoá antimon Miền Bắc Việt Nam

Miền Bắc Việt Nam đặc trưng bởi sự phát triển của quặng hoá antimon thuộc các kiểu thành hệ quặng khác nhau và nguồn gốc khác nhau Trên cơ sở phân tích: sự phân bố của biểu hiện quặng hoá trong từng vùng quặng, vai trò khống chế và tập trung quặng hoá của các yếu tố địa chất, các đặc điểm địa động lực và tiến trình của quặng hoá antimon trong lịch sử phát triển địa chất khu vực có thể thấy rằng quặng hoá antimon được sinh thành trong các vùng quặng có những đặc điểm địa chất - kiến trúc khác nhau

1) Kiểu thứ nhất được sinh thành vào Paleozoi muộn - Mesozoi sớm và đặc trưng cho các kiến trúc dạng vòm (cấu trúc nếp lồi dạng vòm) với chế độ nén ép là chủ yếu

2) Kiểu thứ hai được sinh thành trong Mesozoi muộn và đặc trưng cho trũng Mesozoi trên nền lục địa với chế độ tách giãn

là chủ yếu

3) Kiểu thứ ba thuộc về các vùng quặng phân bố ven rìa đới cấu trúc (nút giao các đới cấu trúc hoặc nằm trên ranh giới của hai đới cấu trúc) với sự luân phiên của các chế độ nén ép và tách giãn (không có sự thống trị của một chế độ): các vùng quặng Khe Chim - Dương Huy và Quỳ Châu - Tà Sỏi

Kiểu thứ nhất:

Kiểu thứ nhất đặc trưng cho các kiến trúc dạng vòm (cấu trúc nếp lồi dạng vòm) và thể hiện rõ hơn cả ở nút quặng Chiêm Hoá Thành hệ quặng đặc trưng là thành hệ thạch anh - antimonit - vàng (antimonit - vàng)

Các mỏ và điểm quặng antimon - vàng nút quặng Chiêm Hoá và các khoáng sản được đưa ra ở bảng 3.4 Phân bố ở trung tâm của kiến trúc dạng vòm Chiêm Hoá là đá phiến thạch anh - mica, gneis trùng với đới biến chất đisten - staurolit và các thể magma xâm nhập nhỏ granit, migmatit Bao quanh vòm là trầm tích lục nguyên - carbonat với lớp đá dốc thoải về các phía Các kiến trúc dạng vòm với đới biến chất đồng tâm như vậy được mô tả ở Chiêm Hoá, Ninh Kiệm và Loa Sơn, chúng được hình thành trong bối cảnh nén ép (phần vỏ lục địa Sông Hồng - Fansipan dịch chuyển ngang và xoáy

về khối lục địa Lô - Gâm dọc theo đứt gãy Sông Chảy) Các kiến trúc dạng vòm tương tự (Chiêm Hoá, Ngân Sơn…) được hình thành nhờ các vận động nâng cao không đều của các khối (chuyển động nâng vòm) và những khối magma xâm nhập xuyên lên theo giao

tuyến của các đứt gãy (thuộc nhóm nguồn gốc trung gian kiến tạo - magma) [121]

Đá vây quanh quặng hoá là các thành tạo lục nguyên - carbonat bao gồm: đá phiến sericit, đá phiến thạch anh - sericit, đá vôi hoa hoá, cát kết và cát kết - quarzit Các đá này được xếp vào các mức tuổi khác nhau: Tiền cambri (hệ tầng Sông Chảy PR3 - ∈1SC), Cambri (hệ tầng Hà Giang ∈2 hg), Silur muộn - Đevon sớm (hệ

tầng Phia Phương S2 - D1 pp) và Đevon sớm (Đại Thị - D1 đt)

Hoạt động biến chất ở Chiêm Hoá đã được A.E Đovjikov nói đến từ năm 1965 Năm 1975, Phan Trường Thị mô tả đai biến chất nhiệt động Chiêm Hoá gồm đá phiến kết tinh, fillit, amphibolit, đá phiến sericit, đá hoa với tập hợp khoáng vật thạch anh - biotit - plagioclas - chlorit [88] Năm 1981, Nguyễn Biểu và đồng tác giả

đã mô tả các đá biến chất chứa staurolit, andaluzit, đisten, silimanit vùng này và cho rằng chúng được thành tạo trong hai giai đoạn: biến chất khu vực áp suất trung bình xảy ra vào cuối Proterozoi hoặc Paleozoi hạ và biến chất nhiệt khu vực áp suất thấp vào Paleozoi hạ [27]

Năm 1984, Trần Tất Thắng và đồng tác giả mô tả tính biến chất phân đới vùng Chiêm Hoá kiểu đisten - silimanit gồm các đới: chlorit - sericit, biotit, granat, đisten - staurolit Đới chlorit - sericit được xem là phông chung cho cả vùng Chiêm Hoá (hình 3.2) Đới đisten - staurolit có điều kiện thành tạo là: T0 = 500 - 5500, P = 6 - 8 kbar, trong đới này phát triển các thành tạo migmatit, scacnơ (scanoid) [110] Vấn đề tuổi của các thành tạo biến chất kiểu này theo Trần Tất Thắng còn bỏ ngỏ Năm 1992, Nguyễn Xuân Tùng và Trần Văn Trị nhắc lại các kết quả của Trần Tất Thắng và xem đây là vòm biến chất nhiệt (thành hệ gneis dạng vòm có nhân migmatit) hình thành vào Caleđoni Theo Nguyễn Xuân Tùng và Trần Văn Trị vòm biến chất nhiệt này thuộc loại biến chất đa tướng - biến chất vòm nâng cục bộ với hai giai đoạn biến chất chồng: giai đoạn đầu thuộc kiểu đisten - silmanit (áp suất trung bình), giai đoạn sau thuộc kiểu anđaluzit - silimanit (áp suất thấp - nhiệt độ cao) [82] Các tổ hợp khoáng vật đặc trưng cho các đới biến chất vùng Chiêm Hoá đưa ra ở bảng 3.3 Các mỏ và điểm quặng antimon phân bố phía bắc

và đông bắc của vòm biến chất nhiệt Chiêm Hoá ở phần rìa, trong các đới biến chất sericit - chlorit và vùng ranh giới của đới sericit -

chlorit và biotit (hình 3.2) A Ya Kochetkov (1993) cho rằng tính phân đới biến chất (của vòm magma - biến chất Chiêm Hoá) đóng vai trò khống chế quặng hoá nhất định đối với quặng hoá antimon - vàng Với tài liệu hiện nay, có thể thấy rằng các đới biến chất đồng tâm được tạo thành trước và chỉ đóng vai trò trong cấu trúc chứa quặng Sự phân bố của quặng hoá antimon trong cấu trúc chứa quặng là các vòm biến chất đồng tâm (có nhân là các khối xâm nhập granit, migmatit) tương tự đã mô tả nhiều nơi trên thế giới Ở tỉnh Verkhoian - Kolưma theo Đ.V Runđkvist, V.I Berger (1986) tất cả các mỏ và 97% điểm quặng của thành hệ thạch anh - antimonit - vàng beresit phân bố trong đới tướng nhiệt độ thấp chlorit - sericit - carbonat bao quanh vòm biến chất

Hình 3.2: Sơ đồ phân bố các mỏ và điểm quặng antimon

Chiêm Hóa trên nền các đới biến chất

Pb-Zn

Sb Sb Sb Sb Sb

Sb

Sb Sb Sb

Sb Sb

Sb

Cu Cu

A s As

As Py

Py

Py Py

Py Au

G ranit

§ íi disten-staurolit

Trong phạm vi nút quặng, phát triển các hệ thống đứt gãy và khe nứt phương ĐĐB - TTN(10 - 250) chiếm 41%, TN - ĐB (95 - 1350) chiếm 24%, TB - ĐN (135 - 1700) chiếm 14%, á vĩ tuyến (80 - 900) chiếm 11% và á kinh tuyến ( 0 - 50) chiếm 10%, chúng tạo thành mạch dày đặc, gây ra hiện tượng rạn nứt, cà nát, phá huỷ tạo điều kiện thuận lợi cho việc tập trung quặng hoá Sự giao nhau của hai hệ thống đứt gãy có phương 2700 và 3000 có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc thành tạo các mạch thạch anh - vàng và pyrit - vàng Một

số tác giả (A.Ya Kochetkov, 1995; V.V Ratkin, 1998; Trần Văn Thắng 1988) cho rằng hệ thống đứt gãy phương á vĩ tuyến đóng vai trò khống chế quặng hoá vùng này Theo nghiên cứu của chúng tôi thì sự giao nhau của hai hệ đứt gãy á vĩ tuyến và phương ĐĐB - TTN (10 - 150) đóng vai trò quan trọng trong việc tập trung quặng hoá antimon Các hệ thống đứt gãy nói trên được sinh thành trong một môi trường ứng suất với lực ép cực đại phương ĐB - TN và lực căng cực đại phương TB - ĐN, tạo ra hệ thống khe nứt tách chứa quặng phương ĐB - TN Các khe nứt tách phát triển bên rìa một đứt gãy sâu phương á vĩ tuyến và tạo thành với nó một góc 40 - 500 Các khe nứt tách phát triển gần như song song với nhau kéo dài khoảng 100 - 300m, dốc thẳng đứng hoặc vặn xoắn bề mặt gồ ghề hoặc lượn sóng Trong khi đó, các khe nứt cắt thường song song hoặc vuông góc với đứt gãy sau, các khe nứt này thường ngắn, dốc đứng, bề mặt bằng phẳng Các thân quặng antimon vùng Chiêm Hoá phát triển hơn cả dạng mạch, các mạch này thường dốc đứng thường gồm nhiều ổ quặng và phân bố ở cách dốc và phân đỉnh của nếp lồi không cân có trục kéo dài phương á vĩ tuyến Nếp lồi địa phương này bị một hệ thống đứt gãy cát dọc theo phần đỉnh tạo ra các mặt trượt bị cà nát mạnh, trong đó phát triển nhiều khe nứt, nhiều nơi chứa thân quặng antimon Chính tại vùng đỉnh là nơi có điều kiện thuận lợi cho dòng fluit mang quặng dễ dàng vận chuyển quặng và tích tụ lại ở trong các khe nứt và những vị trí thuận lợi khác Ngoài các thân quặng dạng mạch, còn có các thân quặng dạng

ổ, thấu kinh vỉa ngắn và dạng xâm tán trong đá

Các dấu hiệu gián tiếp dưới đây góp phần khẳng định chế độ nén

ép trong giai đoạn này: phát triển rộng rãi các nếp lồi cụt, nếp lồi dốc đứng trong vùng (ở Khe Bổn, Phúc Sơn, Làng Bon, Cây Cóc, Làng Vài…) trong vùng phát triển rộng rãi các đới milonit hoá dọc

hệ đứt gãy phương á vĩ tuyến và TB - ĐN, phát triển rộng rãi các khe nứt tách, các trượt ngang (Ngòi Quang), phay nghịch

Bảng 3.3: Các tổ hợp khoáng vật đặc trưng cho các đới biến chất vùng Chiêm Hóa

Chlorit Thạch anh + sericit + chlorit

Thạch anh + sericit + chlorit + albit Thạch anh + sericit

Biotit Thạch anh + biotit + sericit + chlorit

Thạch anh + biotit + sericit

Calcit + tremolit + chlorit Calcit + talc + sericit Granat Thạch anh + biotit + muscovit + chlorit

Thạch anh + biotit + muscovit + granat Thạch anh + plagioclas + biotit + muscovit + chlorit + granat

Calcit + muscovit + prenit Calcit + Thạch anh + chlorit + epidot

Đisten -

Staurolit Thạch anh + plagioclasThạch anh + muscovit + biotit + staurolit 27 + biotit + muscovit + granat

Thạch anh + plagioclas 30 + biotit + muscovit + granat + đisten + staurolit

Thạch anh + plagioclas 28 + biotit + muscovit + granat Thạch anh + plagioclas 28 + biotit + granat + đisten

Calcit + thạch anh + plagiocla phlogopit + volastonit

Calcit + điopsit + phlogopit

Quang cảnh chung cho vùng Chiêm Hoá (Khuôn Pục, Núi Thần, Cốc Táy, Làng Vài…) là các quặng hoá antimon - vàng thường tập trung trong các hệ thống đứt gãy phương á vĩ tuyến, bản thân các thân quặng lại phát triển theo hướng ĐB - TN (hầu hết các mỏ và điểm quặng), một số nhỏ các thân quặng có phương á kinh tuyến và

TB - ĐN Các đứt gãy lớn không chứa mạch quặng, trong khi đó mạch quặng phân bố trong các đứt gãy địa phương, đứt gãy tựa dạng lông chim Tại các trường quặng Năng Khả và Lang Can của nếp lồi Thổ Bình (các hệ tầng Pia Phương và Đại Thị) có thể thấy quặng antimon - đa kim phát triển trong đới căng dãn dọc theo hệ đứt gãy phương ĐB - TN và đặc biệt tại nơi giao nhau của hai hệ thống phương ĐB - TN và TB - ĐN với trạng thái ứng suất trượt

bằng nén ép theo phương á kinh tuyến [23]

Kiểu thứ hai:

Kiểu thứ hai đặc trưng cho cấu trúc trũng Mesozoi trên nền lục địa (trũng Sông Hiến) phân bổ chủ yếu ở Yên Minh, Mèo Vạc với thành hệ quặng đặc trưng - thành hệ thạch anh - antimonit (antimon thực thụ) (Hình 3.3)

Vùng quặng Yên Minh nằm ở đầu mút tây bắc của trũng Sông Hiến Trũng Sông Hiến được các nhà nghiên cứu mô tả dưới các tên gọi khác nhau: võng chồng (A.E Đovjikov 1965, Trần Văn Trị 1976, 1977), aulacogen (Nguyễn Đình Cát 1974), rift nội lục (Lê Thạc Xinh 1979, 1987, Thái Quý Lâm 1995), trũng chồng rift, võng nguồn rift (Nguyễn Nghiêm Minh, 1986), aulacogen nghịch đảo (kiến trúc chồng - huỷ hoại tuổi Mesozoi

- Lê Duy Bách, 1989), địa hào Anizi (Phan Văn Quýnh 1994) Trên bình đồ trũng Sông Hiến có ranh giới rất phức tạp và cắt chéo rõ rệt phương các kiến trúc Caleđonit Móng của trũng có

lẽ là các thành tạo trầm tích uốn nếp tuổi Paleozoi giữa - muộn - Permi được trồi lộ ở ven rìa dọc Yên Minh - Yên Lạc Trũng Sông Hiến được hình thành và phát triển trong mảng nội lục địa (chế độ biến dạng nội mảng); quá trình hình thành nó có liên quan với sự chuyển dịch ngang, chờm nghịch của các vi mảng nội địa gây nên Trũng được thành tạo trong một hoàn cảnh căng giãn; các khối nâng phía tây: Sông Chảy, Lô - Gâm, Bắc Thái, bị xoay trượt về hướng tây bắc, trong đó các khối phía đông bắc: Chang Pung, Hạ Lang lại trôi trượt về hướng đông, đông nam [121] Có thể thấy rằng trũng được hình thành từ đầu

Trias và phát triển mạnh mẽ đến hết Trias giữa (trong bối cảnh căng dãn, nứt tách nội cấu trúc) Trũng được lấp đầy bởi các thành tạo lục nguyên vụn màu đỏ xen ít phun trào axit (chiều dày 400 - 500m ở vùng Yên Minh) Sau đó là giai đoạn nghịch đảo được ghi nhận bởi các thế uốn nếp khá phức tạp vào Trias muộn (trong bối cảnh dồn ép tạo núi lục địa) Đến đây trũng Sông Hiến được cố kết hoàn thiện, nâng cao và chấm dứt hoạt động Với sự có mặt của các xâm nhập siêu mafic và mafic (phức hệ Cao Bằng) dọc theo các đứt gãy sâu, tính chất uốn nếp phức tạp và vị trí nội lục, kiến trúc này nên xếp vào kiểu aulacogen nghịch đảo

Hình 3.3: Sơ đồ địa chất và khoáng sản

vùng quặng Yên Minh

Cu

6

2 1

7 C-P

dd

2 P

Các thành tạo trầm tích trong vùng quặng Yên Minh bao gồm các

hệ tầng: Nà Quản (D2nq), Tốc Tát (D3tt), Bắc Sơn (C - P1bs), Đồng

Đăng (P2 đđ), Lạng Sơn (T1ls), Sông Hiến (T1-2sh) và Nà Khuất

(T3nk), trong đó trầm tích hệ tầng Sông Hiến (tầng chứa quặng

antimon mỏ Mậu Duệ) chủ yếu là đá phiến sét, bột kết, sét kết, cát kết, thấu kính vôi, đá phiến thạch anh - sericit, đá phiến sét than, xen

ít phun trào axit Khống chế chúng là các hệ thống đứt gãy phương

TB - ĐN (Lao Và Chải, Nà Đon, Lũng Thầu, Phia Đén), ĐB - TN (Mậu Duệ, Lũng Thầu), á vĩ tuyến (Na Lang) và á kinh tuyến

Ở vùng quặng Yên Minh cũng như ở trũng Sông Hiến phát triển nhiều các nếp lồi và nếp lõm nhỏ, các nếp uốn ở đây thường ngắn Chính trong phần đỉnh và cánh của một nếp lồi như vậy ở Mậu Duệ

đã phát hiện quặng hoá antimon Nếp lồi này kéo dài theo phương

ĐB - TN và bị đứt gãy cắt qua ở phần đỉnh Các thân quặng mỏ Mậu Duệ kéo dài hơn 300m, chủ yếu theo phương ĐB - TN (20 -

300) Các kết quả nghiên cứu của phương pháp kiến tạo vật lý (V.A Nevski - 1979, V.I Starostin V.I - 1979, F.I Volfson, 1982, L.I Lukin, 1986, S.I Sherman, 1989, phân tích trạng thái ứng suất kiến tạo bằng các phương pháp cặp nứt cộng ứng - M.V Gzovski, thống

kê - P.N Nicolaev, S.I Sherman…) cho phép xác định quặng antimon vùng Yên Minh được hình thành ở những vị trí có chế độ tách giãn Trường ứng suất kiến tạo đóng vai trò gây ra những biến dạng phá huỷ trong các thành tạo địa chất vùng Yên Minh là các trường ứng xuất có trục nén ép định hướng theo phương á vĩ tuyến và

á kinh tuyến Trong đó trường ứng suất có phương nén ép á vĩ tuyến có

lẽ có cường độ rất lớn nên đã để lại nhiều dấu ấn trong các thành tạo địa chất Đặc biệt là đã gây nên những dịch chuyển có thành phần trượt ngang theo hướng trái của các đứt gãy phương tây bắc - đông nam, phương đứt gãy chủ đạo của vùng Còn trường ứng suất kiến tạo có phương trục nén ép á kinh tuyến thì đóng vai trò rất quan trọng trong việc tạo nên cấu trúc trường quặng antimon ở vùng Yên Minh Đó là trường ứng suất trượt ngang có trục nén và tách giãn gần nằm ngang Trong pha tạo quặng vùng nghiên cứu nằm trong trường ứng suất trượt ngang với sự định hướng của trục nén ép nằm ngang phương á kinh tuyến Chính đặc điểm trường ứng xuất như vậy đã ảnh hưởng quyết định đến sự hình thành, phân bố các thân quặng và đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên cấu trúc trường quặng antimon vùng Yên Minh Những chuyển dịch theo hai hệ thống đứt gãy phương TB - ĐN (trượt ngang phải) và đứt gãy phương ĐB - TN (trượt ngang trái) đã

tạo nên những đới tách giãn Tại mỏ Mậu Duệ hệ thống đứt gãy phương ĐB - TN với cơ chế chuyển dịch trượt ngang trái - thuận lợi cho quá trình di chuyển và tích tụ quặng Đồng thời chúng còn đóng vai trò là các kênh dẫn và phân phối dung dịch quặng Như vậy quặng antimon vùng Yên Minh được hình thành ở những vị trí có chế độ tách giãn trong pha kiến tạo có phương nén ép gần nằm ngang á kinh tuyến Các đới tách giãn tương tự như vậy đã được phát hiện ở Mậu Duệ, Lũng Thầu, Bản Chưởng, Bản Lò, Bó Mới và Nà Đon Trong các đới tách giãn này đều thấy có mật độ phá huỷ kiến tạo phương TB - Đn,

ĐB - TN và á kinh tuyến tập trung khá cao Một số đặc điểm địa chất - kiến trúc của quặng hóa antimon vùng Chiêm Hoá - Yên Minh tổng kết ở bảng 3.4 Gần đây đã phát hiện một số điểm quặng và mỏ antimon: Bó Mới, Lũng Thầu, Bản Chưởng… Các mỏ và điểm quặng trên đều phát triển trong các đới dập vỡ, đứt gãy, thạch anh hoá mạnh

Kiểu thứ ba

Kiểu thứ ba đặc trưng cho các vùng quặng phân bố ven rìa đới cấu trúc (nút giao các đới cấu trúc hoặc nằm trên ranh giới của hai đới cấu trúc) với sự luân phiên của các chế độ nén ép và tách giãn (không có sự thống trị của một chế độ): các vùng quặng Khe Chim - Dương Huy và Quỳ Châu - Tà Sỏi

Vùng quặng Khe Chim - Dương Huy thuộc đới kiến trúc - sinh khoáng Quảng Ninh, nằm dọc đứt gãy sâu Yên Tử - Móng Cái, trên vùng tiếp giáp của Caledonit Quảng Ninh với các đới cấu trúc Mesozoi Hòn Gai và An Châu Các trầm tích Peleozoi vùng này có tính chất thềm sáo động (phân nhịp mạnh dạng flish) có turbidit, đôi khi có cuội olistrolit Các hệ tầng có mặt trong vùng: Tấn Mài, Đá Trắng, Cát Bà, Bắc Sơn Từ Paleozoi muộn - Mesozoi, vùng chịa ảnh hưởng của hoạt động hoạt hóa magma - kiến tạo làm nảy sinh các cấu trúc An Châu và Hòn Gai Các hệ tầng: Nà Khuất, Hòn Gai, Mẫu Sơn, Hà Cối, Bình Liêu, Làng Cổng, Khe Lọng được hình thành trong giai đoạn này

Mỏ Khe Chim phân bố trong một cấu trúc nếp lồi (hình 3.4) và

có bốn hệ thống đứt gãy phương TB - DN, á kinh tuyến và á vĩ tuyến, ĐB - TN Toàn bộ vùng mỏ (cấu trúc uốn nếp) trải qua năm pha hoạt động kiến tạo - phá hủy với sự thay đổi luôn phiên của các trạng thái ứng suất (tạo nếp uốn, thuận - tách giãn, nén ép theo phương á kinh tuyến, trượt bằng - tách giãn và trượt bằng - nén ép

phương á vĩ tuyến) Trong đó, pha kiến tạo - phá hủy thứ tư là pha liên quan tạo quặng có phương lực nén ép là TB - ĐN với trường ứng suất trượt bằng - tách giãn, các đứt gãy phương TB - ĐN cũng

là đường dẫn, phân phối dung dich quặng (các khe nứt tách sinh kèm là các hệ thống chứa quặng)

Hình 3.4: Sơ đồ địa chất và khoáng sản vùng quặng

Khe Chim - Dương Huy

Au

5 3 3

Ranh giíi dÞa chÊt

Má và diÓm quÆng

HÖ tÇng TÊn Mài

HÖ tÇng B×nh Liªu

C¸c trÇm tÝch Carbon-Pecmi, c¸c hÖ tÇng C¸t Bà, B¾c Son

Bảng 3.4: Một số đặc điểm địa chất - kiến tạo của quặng hóa antimon Miền Bắc Việt Nam

Vùng

điểm khác

Biến đổi đá vây quanh

Đặc điểm biến chất

Thành hệ quặng antimon

Khoáng hoá khác

Á kinh tuyến, TB-ĐN, á

vĩ tuyến, ĐB-TN

Cấu trúc dạng vòm nếp lồi, vòm nâng

Cà nát, dăm kết hoá, đới dập vỡ, khe nứt tách

Thạch anh hoá, pyrit hoá, calcit hoá, sericit hóa, kaolinit hóa

Biến chất yếu, biến chất khu vực đến tướng đá phiến lục

Thạch anh - antimonit - sulfur

Hg, Au, Pb-Zn, pyrit

Á kinh tuyến, á

vĩ tuyến, TB-ĐN, ĐB-TN

Cấu trúc dạng vòm nếp lồi không cân

Cà nát, dăm kết hoá milonit hoá, khe nứt cắt, khe nứt tách

Pyrit hoá, calcit hoá, thạch anh hoá, talc hoá, chlorit hoá, sericit hoá

Đới biến chất đồng tâm đisten- staurolit- granat-biotit -chlorit- sericit (vòm nhiệt)

Thạch anh antimonit- vàng beresit (antimon - vàng)

-As, Au,

Cu, Pb,

Zn, pyrit,

Fe, mangan, barit

Nếp lồi địa phương

Khe nứt tách

Caolimit hoá, silic hoá, thạch anh hoá

Thạch anh

-antimonit argillizit (antimon thực thụ)