Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò quặng đồng khu vự nậm ngã nậm tia, lai châu

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trong quá trình đo vẽ bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản nhóm tờ Sìn Hồ và nhóm tờ Lai Châu tỷ lệ 1: 50.000, các nhà địa chất thuộc Liên đoàn Địa chất Tây

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

ĐẶNG ĐÌNH DIÊN

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TÀI NGUYÊN VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG TÁC TÌM KIẾM, THĂM DÒ QUẶNG ĐỒNG KHU VỰC NẬM NGÃ – NẬM TIA, LAI CHÂU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

ĐẶNG ĐÌNH DIÊN

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TÀI NGUYÊN VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG TÁC TÌM KIẾM, THĂM DÒ QUẶNG ĐỒNG KHU VỰC NẬM NGÃ – NẬM TIA, LAI CHÂU

Ngành : Kỹ thuật địa chất

Mã số : 60520501

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Lương Quang Khang

HÀ NỘI - 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội ngày 15 tháng 10 năm 2015

Tác giả luận văn

Đặng Đình Diên

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC HÌNH VẼ, ẢNH iv

DANH MỤC CÁC BẢNG v

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NẬM NGÃ - NẬM TIA, LAI CHÂU 5

1.1 Khái quát vị trí địa lý và lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia, Lai Châu 5

1.1.1 Khái quát vị trí địa lý và đặc điểm địa hình 5

1.1.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực 6

1.2 Đặc điểm địa chất khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia, Lai Châu 8

1.2.1 Địa tầng 8

1.2.2 Magma xâm nhập 15

1.2.3 Đặc điểm kiến tạo 16

1.2.4 Khoáng sản 17

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ ĐỒNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Tổng quan về đồng 20

2.1.1 Sơ lược về kim loại đồng 20

2.1.2 Sơ lược về quặng đồng 21

2.1.3 Đặc điểm địa hóa, khoáng vật học của đồng 22

2.2 Các kiểu mỏ đồng trên thế giới và ở Việt Nam 27

2.2.1 Các kiểu mỏ đồng trên thế giới 27

2.2.2 Các kiểu mỏ đồng ở Việt Nam 37

2.2.3 Các kiểu mỏ công nghiệp đồng ỏ Việt Nam 39

2.3 Các phương pháp nghiên cứu 42

2.3.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp, phân tích tài liệu địa chất khoáng sản 42

2.3.2 Phương pháp tiệm cận hệ thống kết hợp phương pháp địa chất truyền thống 42 2.3.3 Phương pháp lấy và phân tích mẫu 43

2.3.4 Phương pháp mô hình hóa 43

2.3.5 Phương pháp dự báo sinh khoáng định lượng 43 2.3.6 Phương pháp kinh nghiệm thực tế kết hợp phương pháp chuyên gia 44

Chương 3: ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HÓA ĐỒNG KHU VỰC NẬM NGÃ - NẬM TIA45 3.1 Đặc điểm các đới khoáng hóa và các thân quặng đồng khu vực Nậm Ngã -

Nậm Tia 45

3.1.1 Khu Nậm Mạp 45

3.1.2 Khu Nậm Tia 48

3.1.3 Khu Nậm Ngã 57

3.2 Đặc điểm thành phần vật chất quặng đồng khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia, Lai Châu 73

3.2.1 Thành phần khoáng vật 73

3.2.2 Thành phần hóa học 76

3.2.3 Tổ hợp cộng sinh khoáng vật 77

3.2.4 Cấu tạo và kiến trúc quặng 78

3.2.5 Đặc điểm kiểu quặng hóa khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia 78

3.2.6 Đặc điểm quá trình tạo quặng khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia 79

3.3 Các yếu tố địa chất liên quan và khống chế quặng hóa đồng khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia 81

3.3.1 Yếu tố thạch địa tầng 81

3.3.2 Yếu tố kiến tạo 82

Chương 4: ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TÀI NGUYÊN VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG TÁC TÌM KIẾM, THĂM DÕ QUẶNG ĐỒNG KHU VỰC NẬM NGÃ - NẬM TIA 84

4.1 Cơ sở khoanh định các diện tích có triển vọng quặng hóa đồng khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia 84

4.1.1 Tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm 84

4.1.2 Kết quả phân vùng triển vọng đồng: 86

4.2 Đánh giá tài nguyên quặng đồng khu vực Nậm Ngã-Nậm Tia, Lai Châu 87

4.2.1 Phương pháp đánh giá tài nguyên đã xác định 87

4.2.2 Lựa chọn phương pháp dự báo tài nguyên chưa xác định 88

4.2.3 Kết quả đánh giá tài nguyên quặng đồng vùng nghiên cứu 91

4.3 Định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò đồng vùng Nậm Ngã - Nậm Tia 94

4.3.1 Công tác điều tra, tìm kiếm đánh giá quặng đồng 95

4.3.2 Định hướng công tác thăm dò 96

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

DANH MỤC HÌNH VẼ, ẢNH

Hình 1.1: Sơ đồ vị trí - giao thông vùng nghiên cứu 6

Hình 1.2: Bản đồ địa chất khu vực Nậm Ngã – Nậm Tia, Lai Châu 10

Ảnh số 1.1: Bazan hạnh nhân xen bazan hạt mịn dập vỡ khu Nậm Ngã 12

Ảnh số: 1.2: Bazan dập vỡ bị các mạch nhiệt dịch xuyên cắt khu Nậm Ngã .12

Hình 2.1 Tổ hợp các khoáng vật của đồng trong hệ Cu-Fe-S-O 26

Hình 3.1: Bản đồ địa chất khoáng sản khu Nậm Mạp, Sìn Hồ, Lai Châu 46

Hình 3.2: Bản đồ địa chất khoáng sản khu Nậm Tia, Sìn Hồ, Lai Châu 49

Ảnh 3.1: KTH 48a - 2 Đồng tự sinh bị cuprit thay thế .51

Ảnh số 3.2 - KTVL.2125 - Bornit + chalcosin + covelin .52

Ảnh số 3.3- KTH.2831- Đồng tự sinh hạt tha hình và vi mạch .53

Ảnh số 3.4 - KTH.4157 - Pyrit + bornit + hematit + covelin .58

Ảnh số 3-5 KTH.95 – Pyrit + chalcopyrit + bornit +covelin .58

Hình 3.3: Bản đồ địa chất khoáng sản khu Nậm Ngã - Nậm Kinh, Sìn Hồ, Lai Châu .59

Ảnh số 3.6- KTH.107-2 - Hematit + chalcosin + malachit 61

Ảnh số: 3.7 - KTVLN.6433 - Chalcosin + covelin xâm tán trong đá .66

Ảnh số 3.8- KTH.125-8 - Chalcosin thay thế hoàn toàn bornit .68

Ảnh số 3.9 - KTH.124 -7 - Chalcosin phân bố thành mạch trong đá .68

Ảnh số 3.10 - KTVLN.7222 - Đồng tự sinh thay thế hạnh nhân của đá .70

Ảnh số 3.11- KTH.125-4 - Bornit + chalcosin + covelin + malachit .70

Hình4.1: Sơ đồ phân vùng triển vọng khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia, Lai Châu 88

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Các khoáng vật quặng chứa đồng chủ yếu 24 Bảng 3.1 Thành phần khoáng vật trong mẫu khoáng tướng 75 Bảng 3.2: Hàm lượng đồng trong các thân quặng khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia 76 Bảng 3.3: Bảng thứ tự thành tạo khoáng vật quặng đồng khu vực Nậm Tia - Nậm Ngã, Lai Châu .80 Bảng 4.1: Tổng hợp kết quả đánh giá tài nguyên đồng đã xác định trong các diện tích tìm kiếm chi tiết hóa 92 Bảng 4.2: Tổng hợp kết quả dự báo tài nguyên quặng đồng theo phương pháp tính thẳng 94

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Trong quá trình đo vẽ bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản nhóm tờ Sìn Hồ

và nhóm tờ Lai Châu tỷ lệ 1: 50.000, các nhà địa chất thuộc Liên đoàn Địa chất Tây Bắc đã phát hiện hàng loạt điểm quặng đồng có ý nghĩa và phân bố trong các thành

tạo địa chất khác nhau, trong đó có khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia Tuy nhiên, cho

đến nay chưa có một công trình nghiên cứu nào đề cập một cách đầy đủ và có hệ

thống về đặc điểm địa chất và quặng hoá đồng khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia; đặc

biệt là việc nghiên cứu làm rõ các yếu tố địa chất khống chế và liên quan đến quá trình tạo khoáng đồng, các biến đổi thứ sinh, các kiểu khoáng hóa…từ đó đánh giá tiềm năng tài nguyên làm cơ sở định hướng cho công tác tìm kiếm, thăm dò quặng

đồng khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia Vì vậy, đề tài luận văn: “Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò quặng đồng khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia, Lai Châu” được đặt ra và giải quyết nhằm đáp ứng những

yêu cầu trên

2 MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ

2.1 Mục đích:

Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, các yếu tố địa chất khống chế, liên quan và đặc điểm quặng hóa đồng, đồng thời đánh giá tiềm năng tài nguyên làm cơ

sở định hướng cho công tác điều tra, thăm dò quặng đồng khu vực Nậm Ngã - Nậm

Tia, Lai Châu

2.2 Nhiệm vụ:

- Tổng hợp, phân tích và khái quát hóa các kết quả đo vẽ bản đồ địa chất khu vực; đặc điểm cấu trúc kiến tạo, uốn nếp và các dạng công tác địa chất khác như địa vật lý, địa hóa…nhằm làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, đặc điểm khoáng sản đồng trong khu vực nghiên cứu

- Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, các yếu tố địa chất liên quan, khống chế và đặc điểm quặng hóa làm cơ sở khoa học cho việc dự báo triển vọng quặng đồng trong khu vực nghiên cứu

- Nghiên cứu xác lập các tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm làm cơ sở để khoanh định các diện tích có triển vọng và đánh giá tiềm năng tài nguyên làm cơ sở định hướng cho công tác điều tra, thăm dò quặng đồng trong khu vực nghiên cứu

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Đối tượng nghiên cứu: Quặng đồng

- Phạm vi nghiên cứu: Các thành tạo địa chất liên quan và khống chế quặng đồng phân bố trong khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia, Lai Châu

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Để thực hiện tốt các nhiệm vụ nêu trên, học viên đã sử dụng hệ phương pháp sau:

1 Áp dụng phương pháp tiệm cận có hệ thống kết hợp với phương pháp nghiên cứu địa chất truyền thống

2 Tổng hợp, phân tích xử lý tài liệu đo vẽ địa chất, đặc biệt là tài liệu của giai đoạn tìm kiếm chi tiết hóa

3 Sử dụng một số phương pháp dự báo định lượng tài nguyên để đánh giá tiềm năng tài nguyên quặng đồng trong khu vực nghiên cứu

4 Sử dụng hệ phương pháp chuyên gia kết hợp phương pháp kinh nghiệm để định hướng công tác tìm kiếm đánh giá tiến tới thăm dò quặng đồng trong khu vực nghiên cứu

5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ GIÁ TRỊ THỰC TIỄN

- Cung cấp hệ phương pháp dự báo đánh giá tài nguyên và triển vọng quặng

đồng phục vụ công tác thăm dò

- Kết quả nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm phân bố quặng đồng khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia để từ đó định hướng cho việc điều tra thăm dò quặng đồng ở các vùng khác có đặc điểm địa chất tương tự

6 CƠ SỞ TÀI LIỆU

Luận văn được hoàn thành trên cơ sở nguồn tài liệu thực tế đa dạng và phong phú, thu thập trong công tác đo vẽ bản đồ địa chất khu vực 1:200.000, đo vẽ bản đồ

và điều tra khoáng sản tỷ lệ 1:50.000; 1:10.000 Các báo cáo kết quả tìm kiếm chi tiết hóa trong khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia, Lai Châu

- Báo cáo kết quả đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1: 50.000 nhóm tờ Lai Châu (Nguyễn Văn Nguyên và nnk, 2006)

- Báo cáo kết quả điều tra đồng - chì - kẽm vùng Sìn Hồ, Lai Châu (Trương Văn Xuân và nnk, 1978)

- Báo cáo kết quả điều tra, đánh giá quặng đồng vùng Nậm Ngã - Nậm Tia, Sìn

Hồ, Lai Châu (Hoàng Minh Huệ và nnk, 2005)

7 CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN

Luận văn hoàn thành gồm một bản lời có khối lượng 98 trang đánh máy vi tính, một số bản vẽ, biểu bảng và phụ lục kèm theo Không kể phần mở đầu và kết luận, luận văn được trình bày thành 4 chương:

Chương 1: Đặc điểm địa chất khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia, Lai Châu

Chương 2: Tổng quan về đồng và các phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Đặc điểm quặng hóa đồng khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia, Lai Châu Chương 4: Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò quặng đồng khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia, Lai Châu

Luận văn được hoàn thành tại Bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò, khoa Địa chất, trường Đại học Mỏ - Địa chất dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Lương Quang Khang

Trong quá trình hoàn thành luận văn, tác giả luôn nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình, những đóng góp ý kiến và động viên quý báu của các thầy, cô trong Bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò, khoa Địa chất, phòng Đào tạo sau đại học, trường Đại học

Mỏ - Địa chất, sự giúp đỡ của các đồng nghiệp

Tác giả xin bày tỏ lòng biết sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Lương Quang Khang, các thầy, cô giáo, các nhà khoa học, các tác giả và cơ quan chủ quản đã tạo điều kiện và cho phép sử dụng, thừa kế những thành quả nghiên cứu để học viên hoàn thành luận văn này

Tác giả xin chân thành cảm ơn tất cả các sự giúp đỡ quý báu trên

Chương 1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NẬM NGÃ - NẬM TIA, LAI CHÂU

1.1 Khái quát vị trí địa lý và lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia, Lai Châu

1.1.1 Khái quát vị trí địa lý và đặc điểm địa hình

Khu vực nghiên cứu có diện tích khoảng 750 km2 , thuộc 5 xã Nậm Tăm, Nậm Cha, Nậm Mạ, Căn Co và Nậm Cuổi, huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu

Khu vực nghiên cứu thuộc dạng địa hình núi cao trung bình, các dãy núi kéo dài theo phương tây bắc - đông nam gần trùng với phương của cấu trúc địa chất, chúng

có đặc điểm như sau:

* Địa hình núi có đỉnh nhọn, sườn dốc: Dạng địa hình này có độ cao tuyệt đối

trên 400 m, kéo dài theo phương tây bắc - đông nam, gồm 2 dải phân bố như sau:

- Dải đông bắc kéo dài từ đỉnh Phu Cam Sáp cao 2111 m (góc đông bắc) đến đỉnh Phu Năm Cải cao 920 m (phía đông nam)

- Dải tây nam kéo dài cao nguyên Ta Phìn (phía tây bắc) đến đỉnh Mo Pai cao

1124 m (phía Tây nam)

- Dạng địa hình này chiếm hầu hết lớn diện tích nghiên cứu, sườn núi dốc, suối nhiều thác, đi lại cực kỳ khó khăn

* Dạng địa hình núi có đỉnh dạng vòm, sườn thoải: Dạng địa hình này có độ cao

tuyệt đối từ 180 m đến 400 m, phân bố ở phần trung tâm khu vực nghiên cứu kéo dài từ Nà Tâm đến Nậm Ngã Thuộc dạng địa hình này, các núi có sườn thoải, đỉnh

có dạng vòm, đi lại tương đối thuận lợi cho công tác khảo sát địa chất

* Dạng địa hình Karst: Dạng địa hình này phân bố trên một số diện tích nhỏ lộ

đá vôi ở góc đông bắc khu vực nghiên cứu thuộc phía bắc Bản Xeo Phìn, đông bắc Bản Nậm Cha và đông nam Bản Nậm Pửng rìa tây nam từ Nậm Mạ đến Bản Nậm Phìn, dải tây bắc Bản Căn Co Đặc diểm núi có vách đứng, đỉnh lởm chởm, điển hình cho dạng địa hình karst

Hình 1.1: Sơ đồ vị trí - giao thông vùng nghiên cứu

1.1.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực

Lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực nghiên cứu chia làm hai giai đoạn chính như sau:

1.1.2.1 Giai đoạn trước năm 1954

Giai đoạn này chủ yếu do các nhà địa chất Pháp nghiên cứu, gồm các công trình tiêu biểu như sau:

- Năm 1921, Dussault.L và Jacob C xuất Bản cuốn “Nghiên cứu địa chất

miền tây Bắc Bộ” và “Nghiên cứu địa chất Thượng Lào” đã mô tả các trầm tích đá

vôi Paleozoi, trầm tích tuổi Trias, có các đá phun trào thuộc khu vực nghiên cứu

- Năm 1936, Fromaget J xuất Bản tác phẩm “Nghiên cứu địa chất Tây Bắc

Kỳ và Bắc Thượng Lào” kèm theo Bản đồ địa chất tỷ lệ 1: 500.000 là công trình

được đánh giá cao khi đó, ông đã đề cập đến cấu trúc võng Sông Đà, trong đó có diện tích của khu vực nghiên cứu

- Năm 1941, ở tờ Mông Tự tỷ lệ 1: 500.000, Fromaget J đã đăng ký lên Bản

đồ một số điểm quặng và mỏ như điểm đồng Quang Tân Trai, chì kẽm Nậm Nguyên Trai…

Nhìn chung các công trình nghiên cứu địa chất của các nhà địa chất Pháp đã phân chia khái quát các thành tạo trước Proterozoi, Paleozoi, Mesozoi, xâm nhập granit, các đá phun trào và cấu trúc chung của vùng, đăng ký các điểm quặng đã được phát hiện, góp phần đáng kể cho công tác nghiên cứu địa chất và khoáng sản sau này

1.1.2.2 Giai đoạn sau năm 1954

Giai đoạn này gồm các công trình nghiên cứu địa chất khoáng sản của các nhà địa chất Việt Nam và Liên xô, gồm các công trình tiêu biểu như sau:

- Năm 1965, Dovjicov A.E và n.n.k lập Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ

lệ 1:500.000 trong đó có diện tích vùng nghiên cứu, các đá phun trào bazan vùng nghiên cứu được xếp vào tuổi Kreta?

- Năm 1971, Bùi Phú Mỹ lập Bản đồ địa chất tờ Lao Cai - Kim Bình tỷ lệ 1:200.000

đã đăng ký điểm quặng đồng Nậm Tia, được phát hiện và phổ tra năm 1968, khoáng vật quặng tìm thấy gồm malachit, azurit, bornit, nằm trong đá phun trào bazan

- Năm 1996, Tô Văn Thụ và các tác giả Báo cáo địa chất và khoáng sản nhóm

tờ Phong Thổ tỷ lệ 1: 50.000, khu vực nghiên cứu thuộc tờ Hồng Quảng F-48-63B

Các đá phun trào đƣợc các tác giả xếp vào hệ tầng Viên Nam (T1vn) Điểm quặng

đồng Nậm Tia đƣợc tìm kiếm chi tiết hoá, đã sơ bộ xác định 34 đới khoáng hoá lớn nhỏ, trong đó có các thân quặng đồng có hàm lƣợng Cu > 0,3%, sơ bộ xác định tài nguyên dự báo từ 200 - 300 ngàn tấn đồng

- Năm 2000, Trần Văn Trị và n.n.k trong công trình Tài nguyên Khoáng sản Việt Nam đã xếp điểm đồng Nậm Pửng vào loại hình colcheđan đồng, thuộc kiểu quặng hoá pyrit - chalcopyrit - bornit trong phun trào mafic, với thành phần khoáng vật quặng đơn giản gồm chalcopyrit, pyrit, bornit, chalcosin và các khoáng vật thứ sinh malachit, azurit

- Năm 2000, Nguyễn Hữu Tuệ (Liên đoàn Địa chất Tây Bắc) đã khảo sát bổ sung tài liệu các điểm lộ quặng đồng ở khu Nậm Tia đã phát hiện thêm quặng đồng

ở các điểm lộ 17; 18; 19 và 29 quặng có hàm lƣợng Cu: 0,58 17,23%

- Năm 2001, Nguyễn Văn Nguyên thi công Đề án đo vẽ bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ Lai Châu Kết quả công tác tìm kiếm chung đã phát hiện 4 thân quặng đồng ở Nậm Ngã và 1 thân quặng đồng ở Nậm Kinh Các đá bazan chứa quặng đƣợc xếp vào hệ tầng Viên Nam

Các kết quả phát hiện quặng mới nêu trên là cơ sở tài liệu quý giá cho công tác điều tra đánh giá triển vọng quặng đồng tiếp theo

1.2 Đặc điểm địa chất khu vực Nậm Ngã - Nậm Tia, Lai Châu

sp., Pachyfavosites sp., Hysterrolites wangi Hệ tầng nằm chỉnh hợp dưới hệ tầng

Bản Nguồn Thế nằm chung cắm về tây bắc với góc dốc thay đổi từ 15o

đến 30o Bề dày 80-130 m

HỆ DEVON, THỐNG DƯỚI - THỐNG GIỮA

Quan hệ dưới nằm chỉnh hợp lên hệ tầng Nậm Pìa, phần trên chúng có quan

hệ không chỉnh hợp với hệ tầng Viên Nam?

Các đá này được xếp vào tuổi Devon dưới - giữa và thể hiện trên bản đồ như các tác giả bản đồ địa chất tỷ lệ 1: 50.000 đã phân chia

HỆ CARBON - HỆ PECMI

Hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs)

Trong khu vực nghiên cứu hệ tầng Bắc Sơn lộ ở phía tây và tây nam khu vực nghiên cứu thuộc bản Nậm Lốt, Huổi Lống, Pề Si Ngài, Ca Sin Chải, diện tích khoảng 75,3 km2 Các đá của hệ tầng quan sát được như sau:

Phần dưới gặp đá vôi hạt mịn màu xám sáng, đá vôi vi hạt Thành phần khoáng vật tạo đá chủ yếu là calcit: 70% - 95%, còn lại là dolomit: 5 - 15%, silic ít đến 10%

Phần trên gặp đá vôi tái kết tinh hạt nhỏ, đá vôi silic với thành phần khoáng vật tạo đá chính là calcit: 60 - 80%, dolomit: 4%, silic 5 - 20%

Hình 1.2: Bản đồ địa chất khu vực Nậm Ngã – Nậm Tia, Lai Châu

HỆ PECMI, THỐNG TRÊN

Hệ tầng Cẩm Thủy (P 3 ct)

Trong khu vực nghiên cứu, hệ tầng Cẩm Thủy phân bố ở tây nam bản đồ, diện tích khoảng 3 km2 Các đá của hệ tầng gồm: bazan aphyr, bazan porphyr vµ tuf cña chóng, aglomerat Dµy 70 - 110 m

Quan hệ dưới của của hệ tầng nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Bắc Sơn, phần trên quan hệ nằm chỉnh hợp dưới hệ tầng Yên Duyệt

Hệ tầng Yên Duyệt (P 3 yd)

Trong khu vực nghiên cứu, hệ tầng Yên Duyệt phân bố ở góc tây nam bản

đồ, thuộc bản Tà Sình Thàng, diện tích khoảng 3 km2 Các đá của hệ tầng: bột kết,

đá phiến sét, sét than, sét vôi Có chứa: Staffella sphaerica.,cf Gigantopteris,

nicotinaefolia, Colaniella parva

Tại mặt cắt Nậm Ngã, Nguyễn Văn Nguyên xếp đá phun trào từ dưới lên trên gồm

3 hệ lớp tương ứng với tướng á núi lửa, tướng phun trào thực sự và tướng phun nổ Phần dưới: Picrit - bazan, chuyển dần lên bazan porphyr, dày > 100 m

Phần giữa: Bazan nghèo ban tinh, bazan hạnh nhân, bazan olivin, dày 400 m 450 m Phần trên: Tuf bazan, tuf andesit, andesitobazan, dày > 100 m

Ảnh số 1.1: Bazan hạnh nhân xen bazan hạt mịn dập vỡ khu Nậm Ngã

Ảnh số: 1.2: Bazan dập vỡ bị các mạch nhiệt dịch xuyên cắt khu Nậm Ngã

Khoáng sản liên quan hệ tầng Viên Nam nằm trong cấu trúc Sông Đà và

Sông Mã đƣợc xác định liên quan với quặng đồng, đồng vàng và vàng gốc Trong khu vực Nậm Tia - Nậm Ngã, các thân quặng đồng đạt giá trị công nghiệp đều nằm trong các đá của hệ tầng

Quan hệ dưới hệ tầng Viên Nam, chúng phủ bất chỉnh hợp lên hệ tầng Bắc Sơn, quan hệ trên chúng bị hệ tầng Tân Lạc phủ bất chỉnh hợp lên

Chiều dày hệ tầng 900 m 1.100 m

Về tuổi của hệ tầng có nhiều ý kiến khác nhau: Phan Cự Tiến (1977) xếp vào tuổi Permi muộn - Trias sớm ( P2-T1), Nguyễn Công Lượng (1995) xếp vào Trias sớm (T1), Trần Trọng Hoà (1996, 2001) xếp vào Permi-Trias, mới đây Nguyễn Hoàng, Nguyễn Đắc Lư, Nguyễn Văn Can, trên Tạp chí Địa chất số 281-2004 phân tích tuổi tuyệt đối Rb-Sr: 283 ± 21 triệu năm và cho rằng các đá phun trào Sông Đà lùi lại đến C3-P1

Tác giả xếp tuổi của hệ tầng theo các tác giả Báo cáo Địa chất và Khoáng sản nhóm tờ Phong Thổ tỷ lệ 1: 50.000, chúng có tuổi Trias sớm (T1), nhưng đối với đá phun trào thuộc cấu trúc Sông Đà nên xếp vào Permi muộn - Trias sớm

HỆ TRIAS, THỐNG DƯỚI, BẬC OLENEI

Hệ tầng Tân Lạc ( T 1otl)

Trong khu vực nghiên cứu, hệ tầng Tân Lạc phân bố thành 2 dải kéo dài theo phương tây bắc - đông nam ở trung tâm khu vực nghiên cứu, diện tích trên 35 km2

Các đá của hệ tầng gồm: Cát kết, bột kết, đá vôi -sét, sét vôi, chứa hóa thạch:

Costatoria costata, Entolium discites microtis Chiều dày hệ tầng 140 m 280 m

Hệ tầng Tân Lạc có quan hệ chỉnh hợp lên hệ tầng Viên Nam

HỆ TRIAS, THỐNG GIỮA, BẬC AMZI

Hệ tầng Đồng Giao ( T 2ađg)

Trong khu vực nghiên cứu, hệ tầng Đồng Giao phân bố thành 1 dải kéo dài theo phương tây bắc - đông nam ở trung tâm khu vực nghiên cứu, chiều rộng 0,5-1,4 km, chiều dài trên 11 km, diện tích trên 12 km2 Các đá của hệ tầng quan sát được như sau:

- Phần dưới gặp đá vôi phân lớp mỏng, đá phiến sét Có chứa các hóa thạch

Daonella sp., Costatoria cf., costata Chiều dày 60-120 m

- Phần trên gặp đá vôi phân lớp dày Chiều dày 90-220 m

HỆ TRIAS, THỐNG GIỮA, BẬC LADIM

Hệ tầng Mường Trai ( T 2lmt 3)

Trong khu vực nghiên cứu, hệ tầng Mường Trai phân bố thành 1 dải kéo dài theo phương tây bắc - đông ở phía đông bắc khu vực nghiên cứu, diện tích khoảng 23 km2

Các đá của hệ tầng bao gồm đá phiến sét đen, bột kết, sét kết, sét vôi, đá vôi Hệ tầng

có chứa các hóa thạch: Daonella cf., subtenuis, halobia comata Chiều dày 60-120 m

Hệ tầng Mường Trai có quan hệ bất chỉnh hợp bên dưới hệ tầng Yên Châu

HỆ KRETA, THỐNG TRÊN

Hệ tầng Yên Châu (K 2 yc)

Trong khu vực nghiên cứu chúng phân bố trên diện tích rộng ở phần phía đông bắc bản đồ từ đông bắc bản Nậm Mạp đến đông bắc bản Nậm Cha, diện tích khoảng 240 km2 Các đá của hệ tầng gồm có: Cuội, sỏi sạn kết màu xám, xám sáng đến xám vàng, xám đỏ, phân lớp dày thân quặng dạng khối Thành phần cuội, sỏi, sạn chủ yếu là thạch anh ít hơn là cát kết dạng quarzit, silic Chuyển lên trên là cát kết thạch anh màu xám vàng, bột kết màu xám vàng đến xám đỏ

Chiều dày của hệ tầng trong khu vực nghiên cứu 50m 100m Bề dày chung của hệ tầng 1.100 m 1.300 m

Ranh giới dưới phủ bất chỉnh hợp lên hệ tầng Viên Nam và hệ tầng Mường Trai, quan hệ trên không quan sát được

Tuổi của hệ tầng được xếp vào tuổi Kreta muộn

Chiều dày của hệ tầng trong khu vực nghiên cứu khoảng 320m

Ranh giới dưới phủ bất chỉnh hợp lên hệ tầng Yên Châu, quan hệ trên không quan sát được

Hệ Đệ tứ (Q)

Hệ Đệ tứ phân bố ở với diện tích nhỏ thuộc bãi bồi và thung lũng suối Nậm

Mạ, Căn Co Bao gồm các trầm tích song, song - lũ Phần dưới là cuội, cát trên là cát, sạn sét màu xám vàng

- Shonkinit: Gặp điển hình ở Nậm Tia, đá mạch sẫm màu, thường có ban tinh pyroxen, felspat, biotit, nền hạt nửa tự hình đặc trưng Đá có cấu tạo khối, kiến trúc porphyr với nền hạt nửa tự hình đặc trưng, có nơi là khảm, vi khảm Thành phần khoáng vật tạo đá chính gồm: felspat kali 27÷60%, biotit 16÷40%, pyroxen 1÷42%, olivin 1÷3%, thạch anh 1÷2%

- Đá mạch Lamprophyr loại kersantit pyroxen: Gặp điển hình ở khu Nậm Ngã, Nậm Kinh Đá có màu lục sẫm đến xám đen, hạt nhỏ đến trung bình, có ban tinh biotit kích thước 0.5-1cm Đá cấu tạo khối, kiến trúc toàn tinh, ban tinh Thành phần khoáng vật tạo đá chính gồm: biotit 5÷30%, pyroxen 10÷20%, plagioclas 5÷25%, calcit, quặng và khoáng vật khác gặp ít

Tuổi của phức hệ: Trong khu vực nghiên cứu quan sát thấy đá của phức hệ xuyên cắt các đá của hệ tầng Viên Nam (LK.5B

, LK.12) Trong Báo cáo Địa chất và Khoáng sản nhóm tờ Phong Thổ tỷ lệ 1: 50.000, các tác giả quan sát thấy chúng xuyên cắt các đá của các hệ tầng từ cổ đến các đá của hệ tầng Yên Châu (K2 yc) đã

xếp chúng vào tuổi Paleogen

1.2.2.2 Phức hệ Pu Sam Cáp ( Eps)

Trong khu vực nghiên cứu gặp thể xâm nhập nhỏ ở phía đông, đông bắc khu vực và xếp vào phức hệ Pu Sam Cáp ( Eps) Trong khu vực nghiên cứu có 2 thân xâm nhập nhỏ Thành phần: monzogabro, melasyenit, syenit kiềm, granosyenit, granit kiềm

Tuổi của phức hệ: Trong Báo cáo Địa chất và Khoáng sản nhóm tờ Phong Thổ

tỷ lệ 1: 50.000, các tác giả quan sát thấy chúng xuyên cắt các đá của các hệ tầng từ

cổ đến các đá của hệ tầng Yên Châu (K2 yc), và Đồng Giao (T2ađg) và đã xếp

chúng vào tuổi Paleogen

1.2.3 Đặc điểm kiến tạo

1.2.3.1 Cấu tạo đơn nghiêng

Trong diện tích điều tra đánh giá khoáng sản, rìa tây nam phân bố dải hẹp của

hệ tầng Bắc Sơn các đá cắm về tây nam dốc 40o - 50o, diện tích còn lại phân bố chủ yếu các đá phun trào của hệ tầng Viên Nam (T1 vn) Rìa đông bắc phân bố trên diện tích

Ngoài ra, còn có hai hệ thống: hệ thống đứt gẫy theo phương á kinh tuyến, hệ thống đứt gẫy theo phương á vĩ tuyến có mức độ biểu hiện yếu

a Hệ thống đứt gẫy phương tây bắc - đông nam

Hệ thống đứt gẫy này gồm đứt gẫy sâu, các đứt gẫy phân tầng tạo khung cấu trúc chính và liên quan đến các yếu tố tạo quặng đồng của vùng điều tra đánh giá khoáng sản Hệ đứt gẫy này kéo dài theo phương (310o-130o) có xu hướng gần như song song với phương kéo dài của thân quặng, có mặt trượt cắm về đông bắc với góc dốc 70 - 850

, đây là một đứt gẫy sâu có thể được hình thành và hoạt động rõ rệt trong Trias sớm, tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động của phun trào và nhiệt dịch hậu phun trào Chúng có thể tái hoạt động nhiều lần kéo theo hoạt động của các đứt gẫy khác cùng phương kéo dài và là điều kiện thuận lợi cho các đai mạch, dung dịch nhiệt dịch xuyên lên tạo quặng Dọc theo phương phát triển của đứt gẫy

đã khoanh định được nhiều diện tích có tiềm năng quặng hoá đồng, chì kẽm, vàng

có giá trị mỏ công nghiệp Dải quặng đồng tự sinh chứa các thân quặng đồng đạt

yêu cầu công nghiệp vùng điều tra hầu hết phân bố trên cánh nâng của hệ đứt gẫy này

b Hệ thống đứt gẫy phương tây nam - đông bắc

Các đứt gẫy thuộc hệ thống này kéo theo phương tây bắc - đông nam (30o-210o), có quy mô nhỏ, kéo dài một vài km, thường cắt và làm dịch chuyển đá và

hệ thống đứt gẫy phương tây bắc - đông nam, đây là đứt gẫy cắm về phía tây bắc với

góc dốc khá lớn (80o), dọc đứt gẫy phát hiện nhiều đới dập vỡ Hệ đứt gẫy này phát

triển mạnh trong các đá hệ tầng Viên Nam làm phá hủy mạnh các đá này

Tóm lại, các hệ thống đứt gẫy, các đới phá hủy kiến tạo giữ vai trò là kênh dẫn và

là không gian thuận lợi cho dung dịch nhiệt dịch di chuyển và tập trung, đóng vai trò

quang trọng trong việc hình thành các thân quặng đồng trong khu vực nghiên cứu

1.2.4 Khoáng sản

Khoáng sản chính trong khu vực nghiên cứu là quặng đồng, ngoài ra còn có

vàng, chì, kẽm antimon ít và vật liệu xây dựng gồm đá vôi làm vật liệu xây dựng

thông thường, rải đường và cát, cuội, sỏi

1.2.4.1 Quặng đồng

Công tác điều tra địa chất bổ sung tỷ lệ 1: 25.000, tìm kiếm phát hiện quặng

tỷ lệ 1: 10.000 và đánh giá quặng tỷ lệ 1: 2000 đã xác định được cấu trúc chứa

quặng với 2 kiểu quặng đồng tự sinh và đồng sulfur (bornit, chalcopyrit, chalcosin)

phân bố trong 2 đới khoáng hoá đồng tự sinh và đới khoáng hoá đồng sulfur (bornit,

chalcopyrit, chalcosin), khái quát đặc điểm của chúng như sau:

a Kiểu quặng đồng tự sinh

* Quy luật phân bố

Quặng đồng tự sinh có khoáng vật tạo quặng là đồng tự sinh chiếm chủ yếu, ít

hơn là khoáng vật bornit, Chalcopyrit, chalcosin Quặng được xác định tồn tại trong

đới khoáng hoá đồng tự sinh kéo dài không liên tục ở phần đông bắc bản đồ từ Nậm

Mạp đến suối Nậm Đo ở cuối bản đồ Đới khoáng hoá đồng tự sinh chứa các thân

quặng đạt yêu cầu công nghiệp liên quan chủ yếu với đứt gẫy F2 và F3 là các đứt gẫy

khống chế cấu trúc chứa quặng và liên quan với quá trình tạo quặng

Đá chứa quặng bazan hạnh nhân, bazan olivin có cấu tạo hạnh nhân (Bản đồ 1: 50.000 xếp vào đá komatit, bazan komatit), các đá bị dập vỡ, biến đổi clorit,

epidot, prenit, calcit hoá Đá vây quanh thường là bazan hạnh nhân, bazan olivin có cấu tạo hạnh nhân, đôi chỗ gặp bazan sẫm màu bị biến đổi, dập vỡ

* Đặc điểm hình thái các thân quặng

Các thân quặng có dạng mạch, ổ, thấu kính?, chiều dày thân quặng mỏng từ 1 đến trên 2 m, cắm về đông bắc hoặc tây nam dốc 60o 80o

* Đặc điểm phân bố quặng:

Kiểu quặng đồng tự sinh gặp ở tất cả các khu Nậm Mạp, Nậm Tia, Nậm Ngã và Nậm Kinh Công tác điều tra địa chất và đánh giá khoáng sản đã xác định được: 27 thân quặng đồng đạt yêu cầu công nghiệp gồm khu Nậm Mạp: 4 thân quặng, khu Nậm Tia: 10 thân quặng, khu Nậm Ngã: 7 thân quặng, Khu Nậm Kinh: 6 thân quặng và nhiều điểm khoáng hoá đồng có hàm lượng Cu < 0,3%

b Kiểu quặng đồng sulfur( bornit, chalcopyrit, chalcosin)

* Quy luật phân bố

Kiểu quặng đồng sulfur (bornit, chalcopyrit, chalcosin) khoáng vật tạo quặng chủ yếu là nhóm sulfur, ít hơn gặp đồng tự sinh Quặng được xác định tồn tại trong đới khoáng hoá đồng sulfur kéo dài không liên tục ở phần trung tâm sang tây nam bản đồ từ phía tây bắc bản Nậm Cha (Nậm Tia) đến đông, đông nam bản Nậm Kinh ở cuối bản đồ

Đới khoáng hoá đồng sulfur chứa các thân quặng đạt yêu cầu công nghiệp liên quan chủ yếu với đứt gẫy F3 và F4 là các đứt gẫy khống chế cấu trúc chứa quặng

và liên quan với quá trình tạo quặng

Đá chứa quặng là bazan, hyalobazan bị dập vỡ, bị biến đổi clorit, epidot, prenit thạch anh calcit hoá có các mạch nhiệt xuyên cắt Đá vây quanh thường là bazan, hyalobazan bị biến đổi, dập vỡ

* Đặc điểm hình thái các thân quặng

Các thân quặng có dạng mạch, thấu kính, chiều dày thân quặng mỏng từ 1 đến trên 3 m, cắm về đông bắc hoặc tây nam dốc 60o 80o, ranh giới quặng và đá vây quanh khá rõ, có thể quan sát được bằng mắt thường

* Đặc điểm phân bố quặng

Kiểu quặng đồng sulfur (bornit, chalcopyrit, chalcosin) gặp ở tất cả các khu

Nậm Mạp, Nậm Tia, Nậm Ngã và Nậm Kinh Công tác điều tra địa chất và đánh giá khoáng sản đã xác định được: 14 thân quặng đồng đạt yêu cầu công nghiệp gồm: Khu Nậm Mạp: 1 thân quặng, khu Nậm Tia: 2 thân quặng, khu Nậm Ngã: 6 thân quặng, Khu Nậm Kinh: 5 thân quặng và nhiều điểm khoáng hoá đồng có hàm lượng Cu < 0,3%

Sự phân bố của hai kiểu quặng nêu trên mang tính tương đối khi các thân quặng đồng tự sinh hoặc đồng sulfur (bornit, chalcopyrit, chalcosin) mang tính đa số đặc trưng cho kiểu khoáng hoá, thực tế trong một thân quặng đồng tự sinh đôi khi có cả bornit, chalcopyrit, chalcosin Trong đới khoáng hoá đồng sulfur (bornit, chalcopyrit, chalcosin) đôi khi có cả đồng tự sinh phân bố cùng

1.2.4.2 Vàng

Kết quả phân tích 30 mẫu nung luyện cho kết quả hàm lượng vàng Au < 0,4g/t, không có ý nghĩa khi khai thác chế biến quặng đồng

1.2.4.3 Chì, kẽm, bạc, cadmi, asen, antimon

Kết quả phân tích 40 mẫu hấp phụ nguyên tử có hàm lượng như sau: Pb:

8-50 ppm, Zn:26-81 ppm, Cd < 1-5 ppm, Sb < 10-133 ppm không có ý nghĩa tính trữ lượng và tài nguyên dự báo đi kèm

1.2.4.4 Vật liệu xây dựng

* Đá vôi: Một số điểm đá vôi của hệ tầng Bắc Sơn, Đồng Giao phân bố ở tây, tây nam được khai thác làm vật liệu rải đường và xây các công trình ở địa phương

*Cát cuội, sỏi: Suối Nậm Mạ chảy cắt qua trung tâm vùng điều tra ở các bãi bồi và một số điểm thềm suối đã được nhân dân địa phương khai thác cát, cuội sỏi phục vụ công trình xây dựng tại địa phương

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ ĐỒNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Tổng quan về đồng

2.1.1 Sơ lược về kim loại đồng

Đồng là một kim loại có màu vàng ánh đỏ, có độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt cao (trong số các kim loại nguyên chất ở nhiệt độ phòng chỉ có bạc có độ dẫn điện cao hơn) Đồng có lẽ là kim loại được con người sử dụng sớm nhất do các đồ đồng có niên đại khoảng năm 8700 trước công nguyên (TCN) đã được tìm thấy Ngoài việc tìm thấy đồng trong các loại quặng khác nhau, người ta còn tìm thấy đồng ở dạng kim loại (đồng tự nhiên) ở một số nơi

Đồng đã được ghi chép trong các tư liệu của một số nền văn minh cổ đại, và

nó có lịch sử sử dụng ít nhất là 10.000 năm Hoa tai bằng đồng đã được tìm thấy ở miền bắc Iraq có niên đại 8.700 năm TCN Khoảng 5.000 năm TCN đã có những dấu hiệu của việc luyện, nấu đồng, việc tinh chế đồng từ các ôxít đơn giản của đồng như malachit hay azurit Các dấu hiệu sớm nhất của việc sử dụng vàng chỉ xuất hiện vào khoảng 4.000 năm TCN

Người ta còn tìm thấy các đồ vật bằng đồng nguyên chất và đồng đỏ ở các thành phố Sumeria có niên đại 3.000 năm TCN, và các đồ vật cổ đại của người Ai Cập bằng đồng và hợp kim của đồng với thiếc cũng có niên đại tương tự Trong một kim tự tháp, một hệ thống hàn đồng đã được tìm thấy có niên đại 5.000 năm Người

Ai Cập đã phát hiện ra rằng nếu thêm một lượng nhỏ thiếc vào sẽ làm cho kim loại trở nên dễ đúc hơn, vì thế các hợp kim đồng đỏ đã được tìm thấy ở Ai Cập gần như

là đồng thời cùng với đồng Việc sử dụng đồng ở Trung Hoa cổ đại có niên đại ít nhất là 2.000 năm TCN Vào khoảng 1200 năm TCN những đồ đồng đỏ hoàn hảo

đã được sản xuất ở Trung Quốc Tại châu Âu, Oetzi the Iceman, thi thể một người đàn ông được bảo quản tốt có niên đại 3.200 TCN, đã được tìm thấy với chiếc rìu bịt đồng có độ tinh khiết của đồng là 99,7% Nồng độ cao của asen trong tóc của ông ta có lẽ là do ông đã tham gia vào việc nấu đồng

Việc sử dụng đồng đỏ đã phát triển trong thời đại của các nền văn minh được đặt tên là thời đại đồ đồng hay thời đại đồng đỏ Thời kỳ quá độ trong các khu vực nhất định giữa thời kỳ đồ đá mới và thời kỳ đồ sắt được đặt tên là thời kỳ đồ đồng,

với một số công cụ bằng đồng có độ tinh khiết cao được sử dụng song song với các công cụ bằng đá

Đồng thau, một hợp kim của đồng với kẽm, được biết đến từ thời kỳ Hy Lạp nhưng chỉ được sử dụng rộng rãi bởi người La Mã

Đồng là nguyên liệu quan trọng của công nghiệp Xét về khối lượng tiêu thụ, đồng xếp hàng thứ ba trong các kim loại, chỉ sau thép và nhôm Do tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, độ bền khá cao nên đồng và hợp kim đồng được sử dụng rộng rãi làm dây dẫn điện trong các thiết bị điện công nghiệp và dân dụng Ngoài ra, đồng và hợp kim đồng còn được sử dụng nhiều trong chế tạo máy, xây dựng, sản xuất điện cực, Các hợp chất đồng như đồng oxit, đồng sunfat, đồng oxyclorua cũng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như nông nghiệp, đóng tàu, bảo quản gỗ,

2.1.2 Sơ lược về quặng đồng

Trong thiên nhiên, quặng đồng tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như tinh thể, cục, mẩu, tấm Về mặt hóa học, đồng tồn tại phổ biến nhất là ở quặng chứa đồng

có gốc sunfua, ngoài ra cũng ở dạng cacbonat hoặc oxit Những quặng đồng quan trọng nhất là chalcopyrit CuFeS2, bornit Cu3FeS3, chalcosin Cu2S, bournonit 2PbS.Cu2S.Sb2S3, ngoài ra còn một số loại quặng đồng có ý nghĩa kinh tế là: malachit Cu2{(OH)2/CO3)}, azurit 2CuCO3.Cu(OH)3, cuprit Cu2O, chrysocol CuSiO3.2H2O, Phần lớn quặng đồng trên thế giới chỉ có hàm lượng đồng khoảng 2% nên không thể sử dụng trực tiếp để chế biến mà phải được xử lý làm giàu quặng

Tên khoáng vật Công thức hoá học Hàm lượng Cu % (g/cm 3)

Cu2O CuO CuSiO3.2H2O

Cu

34.6 55.6 79.9 68.5 57.4 55.1 88.8 79.9 36.2 99.9

4.2 4.9-5.4 5.5-5.8 4.6 3.9 3.7-3.8 5.8-6.1 5.8-6.3 2.0-2.2 8.9

2.1.3 Đặc điểm địa hóa, khoáng vật học của đồng

2.1.3.1 Đặc điểm địa hóa của đồng

Đồng ( ký hiệu hóa học là Cu) là nguyên tố ở vị trí 29 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Đồng kim loại là chất ở thể rắn có màu vàng, ánh đỏ, có độ dẫn điện (5,96x107 /Ω.m) chỉ đứng sau bạc (Ag) và có độ dẫn điện cao (401 W/m.K) Đồng tinh khiết khá mềm và dễ uốn, độ cứng từ 2,5-3 Mohs, tỷ trọng 8,93g/cm3, nhiệt độ nóng chảy 1084,65o, nhiệt độ sôi 2562oC Đồng là kim loại có hoạt tính bề mặt thấp, do đó có thể tồn tại trong tự nhiên dưới dạng kim laoij nguyên chất, Cu có 2 hóa trị là 1 và 2 Đồng là một trong rất ít kim loại có khả năng tái sinh, kim loại Cu tái chế có đặc tính cơ - hóa- lý tương tự kim loại Cu mới được luyện từ quặng, người ta ước tính hiện nay vẫn đang sử dụng ít nhất 80% lượng kim loại đồng được khai thác và chế biến trên thế giới (Habashi, 1997)

Đồng có trị số Clack 4,7.10-3%, và phân bố không đều trong các đá mafic và siêu mafic (1.10-2%) (Theo A.P.Vinogradov), đá trung tính (3,5.10-3%) và acid (2.10-3%), đá trầm tích (5,7.10-3%), đặc biệt trong thiên thạch (1.10-2%) Cấu trúc điện tử của đồng có dạng [Ar]3d104S, các đặc tính hóa tinh thể và năng lượng của đồng được thể hiện trong bảng 3 cùng với vàng và bạc Hiện nay được biết 2 đồng

vị của đồng 63Cu (chiếm 69,09%) và 65Cu (30,91%) Đồng có nguồn gốc từ đá magma (thuộc nguyên tố ưa bazan và ưa granit), trong các quá trình tác dụng magma baz[ nó tạo thành các mỏ đồng dung ly và skarn (trong giai đoạn pluton) và

mỏ konchedan (trong giai đoạn phun trào) Liên quan với magma acid nó vận chuyển ở dạng phức chất thiosulphat, clorua Trong điều kiện ngoại sinh đồng tập trung trong: a-Các đới biến đổi thứ sinh quặng sulfua (với việc thành tạo các đới oxy hóa và làm giầu sulfua thứ sinh); b-trong các trầm tích lục nguyên thuộc các đầm - châu thổ và các bồn ven biển, đồng được vận chuyển ở dạng phức chất phosphhat - carbonat

Trong quá trình biến chất các thân quặng đồng được thành tạo trong quá trình nội sinh hoặc ngoại sinh biến chất trên sẽ bị biến đổi về bản chất Quá trình xảy ra khi áp suất và nhiệt độ tang cao tạo điều kiện hóa lý gần tương tự như điều kiện thành tạo các khoáng sản nhiệt dịch Những kiểu và quá trình biến chất sẽ tạo nên

những dạng khoáng vật đồng mới cùng với tổ hợp khoáng vật phi quặng đi kèm mới, phân bố trong các loại đá biến chất như skarn, amphibol…

Trong điều kiện nội sinh đồng có hóa trị 0, 1 và 2 Đồng liên quan chặt chẽ với các đa xâm nhập và phun trào mafic, trung tính và axit Đồng có trị số Clack nhỏ, nhưng hệ số tập trung lớn nên nó có thể tạo thành mỏ có quy mô cực lớn Nguyên tố đồng được làm giàu mạnh nhất trong các đá magma bazan và trung tính và nghèo đi trong các đá siêu mafic và các đá granit thấp Ca

Trong điều kiện ngoại sinh, đồng tồn tại dưới dạng những dung dịch keo, dung dịch thật và hợp chất phức Đồng có độ hòa tan cao và hoạt hóa mạnh, song nó cũng bền vững khi Cu+2 trong dung dịch bão hòa SO4-2 và Cl- của các sulfua, carbonat, photphat, vanadate, asenat, hydroxit và oxit chứa đồng Và cũng trong điều kiện này nguyên tố đồng được làm giầu trong các đá phiến sét, đá cát kết

2.1.3.2 Đặc điểm khoáng vật học của đồng

Hiện nay, đã xá định được trên 240 khoáng vật đồng Trong số đó có giá trị công nghiệp là những khoáng vật sau: (bảng 2.1)

Chalcopyrit là khoáng vật sắt-đồng sulfua kết tinh ở hệ tinh thể bốn phương,

có công thức hóa học CuFeS2, có màu vàng thau đến vàng kim, độ cứng từ 3,5 đến

4 trên thang Mohs vết vạch được xác định là màu đen nhuốm xanh lá cây Khi tiếp xúc với không khí, chalcopyrit oxi hóa tạo thành các hợp chất oxit, hydroxit và muối Sulfat của Fe và Cu Các khoáng vật đồng trong nhóm sulfua bao gồm bornit (Cu5FeS4), chalcocit (Cu2S), covellit (CuS), digenit (CU9S5); ngoài ra thường có các khoáng đồng carbonat đi kèm như malachit và azurit, một vài oxit như là cuprit (Cu20) Chalcopyrit hiếm khi gặp ở trạng thái liên kết với đồng kim loại Chalcopyrit là quặng đồng quan trọng nhất, khoáng chalcopyrit có mặt trong rất nhiều loại quặng, từ những khối quặng Cu khổng lồ như ở Timmins, Ontario, Canada, đến các mạch xâm nhập trong đá như trong quặng của mỏ đồng Porphyr ở Broken Hill, Australia, dãy Cordillera ở Hoa Kỳ và dãy Andes ở Nam Mỹ Chalcopyrit có mặt ở mỏ Cu-Au-U trữ lượng lớn Olympic Dam ở Nam úc cho đến trong vỉa than kết hạch với pyrit, hoặc rải lên bề mặt đá trầm tích carbonat

Chalcosin (đồng (I) sulfua-Cu2S) là một loại khoáng vật quặng quan trọng

của đồng Chalcosin có màu xám tối đến đen với ánh kim loại Chalcosin có độ cứng từ 2,5 - 3, kết tinh theo hệ tinh thể trực thoi Chalcosin đôi khi được tìm thấy trong các mạch nhiệt dịch ở dạng khoáng vật nguyên sinh Tuy nhiên, hầu hết chalcosin có mặt trong môi trường có tính phong hóa trong đói ôxi hóa của các quặng đồng Chalcocit đôi khi cũng được tìm thấy trong các đá trầm tích Chalcosin đã được khai thác hàng thế kỷ và là một trong những quặng đồng có giá trị kinh tế do nó chứa hàm lượng đồng cao (67% tỷ sổ nguyên tử và gần 80% về khối lượng) và có thể dễ dàng tách lưu huỳnh

ra khỏi quặng của nó Tuy nhiên, chalcosin không được xem là nguồn quặng đồng chính do trữ lượng của nó không lớn Các tinh thể chalcocit có kích thước lớn được ưa thích, các mỏ đã khai thác hết hiện nay ở Cornwall, Anh và Bristol, Connecticut, Hoa

Kỳ đã từng có các tinh thể chalcosin có hình dạng tuyệt đẹp Chalcosin còn được biết đến với các dạng giả hình của các khoáng vật như bomit, covellit, chalcopyrit, pyrit, enargit, millerit, galen và sphalerit

Bảng 2.1: Các khoáng vật quặng chứa đồng chủ yếu

Chrysocolla (Cu,Al)2H2Si2O5(OH)4.nH2O 37,9

Covellit (còn gọi là covellin) là một khoáng vật đồng sulfua hiếm với công

thức CuS, thường được tìm thấy như là lớp phủ trên chalcocit, chalcopyrit, bornit, enargit, pyrit, và các sulfila khác Covellit có ở Đức, Hoa Kỳ Covellit cũng đã được tìm thấy trong các mạch quặng ở độ sâu 1.150 mét ở vùng Montana, Anh Covellit hình thành các cụm trong các mạch quặng có độ dày tới một mét trên toàn vỉa tại các mỏ ở Leonard, Montana Ngoài ra còn có mỏ Calabona, Alghero, Sardinia tại Bor Serbia; Leogang, Salzburg, Áo; tại Dillenburg, Hesse và Sangerhausen Saxony, Đức; Kedabek, dãy núi Caucasus, Nga và vùng Bou-Skour, Bou Azzer của Maroc Bornit là một khoáng chất sulfua với thành phần hóa học Cu5FeS4, tinh hệ hệ trục thoi, có màu nâu đến màu đồng đỏ tươi, trên các bề mặt bị xỉn màu xuất hiện ánh xanh tím Bomit là một khoáng vật chứa Cu quan trọng, nó phổ biến như chalcopyrit Bomit có trong các mỏ ở Arizona, Hoa Kỳ; Butte và Montana, Anh; và Mexico

Tetrahedrit là một khoáng đồng antimon muối sulfua với công thức

(Cu,Fe)]2Sb4Si3 Tetrahedrit được đặt tên theo tứ diện hình khối tinh thể Khoáng này thường xuất hiện ở dạng khối lớn, có màu xám thép với ánh kim loại màu đen,

độ cứng 3,5-4 Mohs và tỷ trọng 4,6-5,2 Tetrahedrit được tìm thấy ở Freiberg, Saxony, Đức

Malachit là khoáng vật đồng carbonat với công thức Cu2C03(0H)2, có màu

xanh, hệ tinh thể đơn nghiêng, phổ biến nhất là các hình thức tinh đám, sợi, hoặc tập hợp kết tụ Malachit là kết quả của quá trình phong hóa quặng đồng, được tìm thấy cùng với azurit [Cu3(C03)2(0H)2], goethit, và calcit Malachit phổ biến hơn azurit và thường liên kết cùng đá vôi Malachit đã được khai thác ở Urals, Nga, Congo, Zambia, Namibia, Mexico, Lyon - Pháp, và ở Tây Nam Hoa Kỳ, đáng chú ý

là ở Arizona Tại Israel, malachit được khai thác rộng rãi ở thung lũng Timna

Tennantit là khoáng chứa đồng và muối arsen, công thức hóa học là

Cu]2As4Si3 Tennantit có màu xám đen, xám thép, xám sắt hoặc màu đen Trong thành phần khoáng tetrahedrit thường có antimon thay thế đồng hình cho arsen Khoáng được phát hiện và mô tả lần đầu tại Cornwall, Anh vào năm 1819 và đặt theo tên nhà hóa học Smithson Tennant (1761-1815) Nó thường được thấy trong

các mạch nhiệt dịch và biến chất đi kèm với các muối sulfua và sulfo Cu-Pb-

Zn-Ag, pyrit, calci dolomit, siderit, barit, fluorit và thạch anh

Azurit là khoáng vật đồng có cấu trúc tinh thể đơn tà, ở kích thước lớn hơn

chúng xuất hiện dưới dạng lăng trụ tinh thể màu xanh lam Azurit là khoáng mềm với độ cứng 3,5-4 Mohs Azurit bị phá hủy bởi nhiệt, quá trình gia nhiệt làm giải phóng C02 và nước để tạo thành bột đồng oxit (II) màu đen Mỏ Cu chứa khoáng azurit khá lớn đã được tìm thấy gần Lyons, Pháp Azurit thường được tìm thấy trong liên kết cộng sinh với malachit

Cuprit là một khoáng vật oxit đồng (I) Cu20, và là một dạng quặng chứa đồng Tinh thể cuprit có màu tối ánh đỏ, có cấu trúc khối tám mặt, hoặc các khối kết hợp Mặc dù có màu sắc đẹp, nhưng do có độ cứng thấp (3,5-4 Mohs) nên nó ít được dùng làm đồ trang sức Cuprit thành tạo cùng với azurit, chrysocolla, malachit, tenorit và một loạt các khoáng oxit sắt Cuprit còn được gọi là đồng ruby do nó có màu đỏ đặc trưng

Hình 2.1 Tổ hợp các khoáng vật của đồng trong hệ Cu-Fe-S-O

(Theo IAKOVLEV G.F, 1986)

Chrysocolla (Cu,Al)2H2Si2O5(OH)4.nH2O có màu xanh lá cây hấp dẫn và là

một khoáng vật đồng không phổ biến, có độ cứng 2,5 - 3,5 Chrysocolla có nguồn gốc thứ sinh và là sản phẩm của quá trình phong hóa quặng đồng gổc Đi kèm khoáng chứa Cu này là thạch anh, limonit, azurit, malachit và các khoáng chứa đồng thứ cấp Nó thường được tìm thấy dưới dạng tinh đám, khối tròn, dạng vảy,hay mạch xuyên cắt Các nguồn quặng chứa chrysocolla đáng chú ý có ở Israel, Cộng hòa Dân chủ Congo, Chile, Anh, và Hoa Kỳ

Ngoài ra, đặc điểm của các khoáng vật này dưới kính khoáng tướng được

mô tả chi tiết trong Cameron (1961); Galopin & Henry (1972); Ramdohr (1981); và Robert& Paul (1998)

Tổ hợp các khoáng vật của đồng trong hệ Cu - Fe - S- O được thể hiện như trong hình 2.1

2.2 Các kiểu mỏ đồng trên thế giới và ở Việt Nam

2.2.1 Các kiểu mỏ đồng trên thế giới

Các mỏ đồng trên thế giới rất đa dạng, chúng thuộc về các nhóm nguồn gốc khác nhau Trong số các mỏ công nghiệp của đồng người ta chia ra: mỏ magma, mỏ carbonatit, mỏ skarn, mỏ nhiệt dịch pluton (đồng porphyr), mỏ konchedan, mỏ stratiform (đá phiến và cát kết chứa đồng) Các kiểu mỏ này có giá trị kinh tế rất không đều nhau Cụ thể là các mỏ đồng porphyr chiếm từ 65 -70% trữ luợng đã được xác nhận của thế giới, đá phiến và cát kết chứa đồng chiếm từ 15-20%; các

mỏ konchedan chiếm 5-8%, các mỏ sulfua Cu-Ni chiếm 2-2,5%, các mỏ skarn chiếm 2- 4%, mỏ carbonatit chiếm 0,5-0,75

Không loại trừ trong tương lai gần sẽ xuất hiện các kiểu mỏ công nghiệp mới của

Cu liên quan với sự phát triển công việc khai thác tài nguyên khoáng của đại dương

2.2.1.1 Các mỏ magma

Trong nhóm mỏ đồng nguồn gốc magma được chia ra 2 kiểu có giá trị không đều nhau: Các mỏ sulfua Cu-Ni của thành hệ bazit-hyperbazit; các mỏ Cu-Ti (hoặc V-Fe-Cu) trong các đá gabroid

Các mỏ kiểu sulfua Cu-Ni chiếm 1,8% trữ lượng Cu của các nước trên thế giới ngoài nước Nga Kiểu mỏ này có ý nghĩa rất đáng kể trong cán cân thương mại và khai thác Cu ở Nga (khoảng 45%) và có 2 mỏ điển hình với trừ lượng Cu được xếp

vào loại khổng lồ đó là mỏ Talnakhski và mỏ Tháng Mười

Các mỏ Cu-Ti có số lượng ít và có trữ lượng Cu không lớn Chúng liên quan với các khối gabroid phân dị của đai chứa platin Ural (Nga), nơi đã biết một số đối tượng không lớn Thuộc kiểu mỏ này cũng gặp mỏ Enjels ở Califonia (Mỹ)

2.2.1.2 Mỏ carbonatit

Kiểu công nghiệp mỏ Cu carbonatit được chia ra nhờ sự phát hiện trữ lượng khổng lồ (0,9% trữ lượng của các nước ngoài Nga), nhưng hiện tại chỉ có một mỏ công nghiệp duy nhất trên thế giới là mỏ Palabora ở Nam Phi Đây là mỏ tổng hợp nằm trùng với khối đá siêu bazơ kiềm dạng thể ống có đường kính 0,5-0,7 km xuyên thủng các đá granit tuổi Arkei Đá carbonatit phân bố ở phần trung tâm khối, phần rìa của khối được cấu thành bởi các đá magnetit-olivin-apatit Thoạt đầu, người ta khai thác carbonatit để lấy photphor, sau đó thu hồi magnetit và baddeleit,

và từ năm 1962 bắt đầu khai thác quặng Cu Khoáng hóa Cu định vị trong carbonatit và được biểu hiện bằng các vi mạch và các đới xâm tán Sự tạo khoáng xảy ra trong 2 thời kỳ, ứng với 2 pha thành tạo carbonatit Thời kỳ sớm nằm trùng với phần ven rìa của thể carbonatit, bao gồm calcit, magnetit, olivin, tlogopit, cùng các khoáng vật phụ là apatit, baddeleit, thorianit Khoáng vật của Cu chủ yếu là bomit Carbonatit thời kỳ muộn tạo thành nhân và các đaicơ tỏa tia Trong thành phần của chúng có ankerit (50-60%), magnetit (25%), ílogopit, olivin, apatit, valleriit Khoáng vật chính của Cu là chalcopyrit, bomit và ít cubanit Các tạp chất hiếm gặp gồm thorianit, baddeleit, spinel, các sulfua và các khoáng vật khác Hàm lượng trung bình của Cu trong quặng là 0,68% Thân quặng duy trì đến độ sâu 900

m Trự lượng Cu được đánh giá là 1,5 triệu tấn Sản lượng Cu hàng năm là 80 ngàn tấn Ngoài Cu, magnetit và apatit, từ quặng người ta còn thu hồi U, Th, Au, Ag

2.2.1.2 Mỏ skarn

Các mỏ skarn Cu được thành tạo ở các đới ngoại tiếp xúc của các thể xâm nhập granitoit xuyên qua các đá vôi và các đá lục nguyên-vôi Đá skarn vôi thành phần granat-pyroxen xuất hiện trong những điều kiện đó được phát triển trong cả các đá vây quanh và trong cả các đá granitoid Các thân quặng công nghiệp được phân bố trong các đới ngoại tiếp xúc và cách tiếp xúc không xa Chúng được đặc

trưng bởi hình thái phức tạp, kích thước không lớn, quặng có thành phần tổng hợp Trong các mỏ này thường có sự kết hợp của quặng hóa bornit-chalcopyrit và mangetit Quặng có cấu tạo vi mạch-xâm tán Hàm lượng Cu cao, nhưng không đồng đều, trung bình 1,5-3% Khoáng hóa Cu có đặc tính nằm chồng và được thành tạo trong suốt quá trình nhiều giai đoạn Các hợp phần đi cùng là Fe, Au, Co, Ag,

Se, Te, Mo

Các mỏ skarn có số lượng nhiều, nhưng thường không lớn về quy mô Phần của chúng trong trữ lượng Cu thế giới đạt gần 0,6%

Thuộc kiểu mỏ Cu skarn có thể kể đến các mỏ thuộc nhóm Turin ở Ưral, Iulia

ở Tây Sibiri (Nga), Xaian, Iris ở Kazacxtan, Kliíton, Bisbi ở Mỹ, Dolores ở Mexico, Tintaiia ở Peru, Mazraskh, Sangan, Andịert ở Iran và nhiều mỏ khác

2.2.1.3 Các mỏ nhiệt dịch pluton

Trong số các mỏ nhiệt dịch pluton của đồng được chia thành 2 kiểu: mỏ đồng porphyr liên quan với các xâm nhập nông thành phần acit trung bình, và các mỏ mạch Trong các mỏ đồng porphyr chứa tới 62% trữ lượng Cu thế giới, còn trong các mạch thạch anh-sulfua chỉ chứa gần 1%

Các mỏ đồng porphyr theo những đặc điểm cấu trúc địa chất, thuộc tính thành

hệ, thành phần quặng và những đặc tính địa chất-công nghiệp khác, được xếp thành một nhóm độc lập, điều này cho phép tách nó thành một kiểu địa chất-công nghiệp đặc biệt với một loạt những đặc điểm sau: Quặng hóa liên quan với các xâm nhập porphyr thành phần granitoid; khoáng hóa có đặc tính bướu mạng mạch-xâm tán phát triển trong các đới nội và ngoại tiếp xúc của các thể bướu porphyr; thành phần khoáng vật ổn định của quặng (các khoáng vật chính - pyrit, chalcopyrit, magnetit, molibdenit), hàm lượng Cu trong quặng nguyên sinh tương đối thấp; tính phân đới quặng hóa và tính phân đới của các đá biến đổi nhiệt dịch được duy trì nhất quán, trữ lượng lớn

Khi phân tích một tổ hợp các dấu hiệu phản ánh mối quan hệ vị trí cổ kiến tạo của các mỏ, đặc điểm thạch luận của các phức hệ pluton mang quặng và thành phần quặng được nêu trên, các tác giả đã đi đến kết luận ràng các mỏ đang nghiên cứu được phân bố trong 2 kiểu địa cấu trúc : l)Trong các đai núi lửa-pluton bazaltoid,

tương đương với đới ngoài của các cung đảo và thuộc giai đoạn phát triển địa máng muộn của các địa máng thực; 2) Trong các đai núi lửa-pluton andezitoid, được thành tạo trong chế độ hoạt hóa-tạo núi trên móng có thành phần và tuổi thành tạo khác nhau Căn cứ theo bản chất của móng, các đai núi lửa-pluton andezitoid được chia thành các đai: sau địa máng thực, sau địa máng ven và sau craton Như vậy, các tỉnh, các đới và các vùng quặng hóa đồng porphyr ứng với 4 hoàn cảnh cổ kiến tạo khác nhau, điều đó được phản ánh trong thành phần của các phức hệ xâm nhập mang quặng và thành phần quặng của các mỏ

Căn cứ vào những đặc điểm thạch hóa, hoàn cảnh cố kiến tạo, thành phần và bản chất của đá móng chia ra 4 dãy xâm nhập có kèm theo quặng hóa đồng porphyr

và tương ứng là 4 mô hình mỏ : 1) Gabro-điorit-tonalit ứng với mô hình « Điorit » của các mỏ Au-Cu porphyr; 2) Điorit-granodiorit ứng với mô hình « Granodiorit» của các mỏ Mo-Cu porphyr; 3) Điorit-monzođiorit-monzonit ứng với mô hình « Monzonit » của các mỏ Cu-Mo porphyr; 4) Điorit-granođiorit-granit ứng với mô hình « Granit » của các mỏ Mo porphyr

Sự phụ thuộc rõ ràng của thành phần quặng của các mỏ vào thành phần của các thể xâm nhập mang quặng chứng minh một điều rằng nguồn chủ yếu của các hợp phần quặng khi tạo các mỏ họ Cu porphyr chính là các khối magma của các phức hệ mang quặng

Các thân quặng của các mỏ Cu porphyr phân bố ở phần vòm của các thể bướu mang quặng Theo V.T.Pokalov, 60% mỏ Cu-Mo nằm trong đới nội tiếp xúc của các xâm nhập mẹ, 25% trong đới ngoại tiếp xúc gần nhất (300-500m), 10% nằm trong đới ngoại tiếp xúc xa (500-1500m) Độ sâu phân bố quặng hóa trong xâm nhập mẹ đạt tới 800-1000m tính từ mái xâm nhập Yếu tố cấu trúc đặc trưng của các

mỏ thường là các thể dăm kết kiểu phun nổ xuyên từ mái thể xâm nhập vào các đá vây quanh

Các thân quặng là các hệ thống các vi mạch cắt nhau và quặng xâm tán trong các đá biến đổi nhiệt dịch của thể bướu mang quặng và các thành tạo vây quanh Hình dạng các thể stocverc (bướu mạng mạch) trên bình đồ có sự khác nhau, thường gặp hơn cả là các thê đẳng thước, ô val, thể vòng, đôi khi gặp các thể dạng

tuyến-kéo dài Trên mặt cắt các thể bướu mạng mạch có dạng hình trụ, hình nón, đôi khi dạng ống, hiếm hơn gặp các thể bướu mạng mạch dạng vỉa

Khoáng hóa quặng phân bố trong một loạt trường hợp khá đồng đều, thông thường là không đồng đều, đồng thời tạo thành các khu thường trùng với các đới có

độ nứt nẻ cao trên nền quặng nghèo cùng các khu không quặng Các thân quặng không có ranh giới rõ ràng, mà có sự chuyển tiếp từ từ với các đá không quặng và được khoanh nối theo tài liệu phân tích mẫu Với tư cách là các hợp phần đi cùng, ngoài Mo và Au, từ quặng người ta còn thu hồi Ag, As, Se, Te, Re và nhiều khoáng vật khác

Thành phần khoáng vật quặng: Pyrit, chalcopyrit, molibdenit, có mặt một khối lượng không lớn sphalerit, galenit, thường gặp magnetit Cùng với các khoáng vật trên còn gặp bornit, enargit, quặng đồng xám, chalcosin Đặc điểm đặc trưng của quặng là sự xâm tán tản mạn; theo một số tài liệu thấy rằng có tới 40% các hạt sulfua có kích thước < 0,1 mm Trong số các khoáng vật phi quặng phổ biến rộng rãi nhất là thạch anh, sericit, orthoclaz, biotit, các khoáng vật nhóm caolin; vào giai đoạn cuối của quá trình tạo quặng có sự phát triển rộng rãi zeolit, Carbonat, Sulfat Kích thước thân quặng thường rất lớn, diện tích đo được hàng km2, thể tích đạt tới 1 km3, đôi khi lớn hơn

Đối với kiểu mỏ này, khi mỏ có trữ lượng 1-3 triệu tấn Cu thì được coi là mỏ trung bình, mỏ có trữ lượng > 4 triệu tấn Cu là mỏ lớn, mỏ có trữ lượng >20 triệu tấn Cu được xếp vào mỏ khổng lồ

Đóng vai trò quan trọng đối với việc đánh giá ý nghĩa công nghiệp của các mỏ đồng porphyr là sự phát triển của quá trình oxy hóa tạo ra sự phân đới quặng thứ sinh theo chiều thắng đứng Khi đó, từ trên xuống dưới quan sát được các đới như sau : đới rửa lũa độ sâu từ 0,5-80m; đới oxy hóa bề dày từ một vài mét đến 50-60m, đôi khi 100-200 m, được cấu thành bởi malachit, azurit, cuprit, tenorit, chrizocolla,

Cu tự sinh; đới quặng hỗn hợp bề dày thay đổi; đới làm giàu sulfua thứ sinh có bề dày đôi khi đạt 200-300 m, cấu thành bởi chalcosin, covelin Trong đới làm giàu sulfua thứ sinh hàm lượng của Cu cao hơn 1,5-2,5 lần so với trong quặng nguyên sinh Nằm dưới đới làm giàu sulfua thứ sinh là quặng sulfua nguyên sinh

Các mỏ đồng porphyr phổ biến rộng rãi Trên thế giới đã biết gần 150 mỏ Các

mỏ Cu porphyr nổi tiếng trên thế giới là: Kounrad (Kazacxtan), Kadjaran (Armenia), Kalmakưr (Uzbeckixtan), Pestranka (Nga), Trukikamata, El-Teniente (Chile), Bingem, San-Manuel (Mỹ), Velli-Kopper (Canada), Maidanpec (Nam Tư)

và nhiều mỏ khác

2.2.1.4 Mỏ konchedan

Các mỏ konchedan liên quan với các thành hệ phun trào và trầm tích-phun trào bazaltoid của thời kỳ phát triển địa máng sớm của các đai uốn nếp Chúng thường nằm ở phần trên của mặt cắt các thành hệ mang quặng đồng thời phân bố trong các đá trầm tích-phun trào, phun trào hoặc lục nguyên, chúng ấn định sự gián đoạn hoặc suy giảm của thời kỳ hoạt động phun trào mạnh mẽ kế tiếp nhau

Sự phân bố các trường quặng và các mỏ quặng trong phậm vi các tỉnh chứa quặng konchedan được khống chế bởi vị trí các trung tâm phun trào, các thân quặng theo quy luật, thường nằm trùng với các cấu trúc phun trào địa phương

Vị trí của các thân quặng trong tất cả các trường hợp được quyết định bỏi hoàn cảnh tướng thuận lợi cho sự lắng đọng quặng và bởi các điều kiện bảo tồn và chôn vùi sau đó các tích tụ quặng

Hình dạng các thân quặng của các mỏ konchedan rất đa dạng Trong đa số trường hợp chúng có dạng thấu kính, không hiếm trường hợp ở dạng vỉa, phân bố chỉnh hợp với đá vây quanh Ở phía cánh nằm của thân quặng, trong các kênh và các đới dẫn quặng phát triển quặng stocverc vi mạch-xâm tán, đôi khi gặp các mạch

và hệ thống mạch xuyên cắt có độ dốc lớn Một số mỏ konchedan có đặc trung cấu trúc nhiều tầng, khi đó trên mặt cắt quan sát được 2, 3, hoặc nhiều hơn các vỉa quặng chỉnh hợp, song song nhau Độ dài của các thân quặng đôi khi đạt 3-5 km, bề dày tới 100 m

Theo quy luật, các vỉa chỉnh hợp dạng thấu kính và dạng vỉa được cấu thành bởi quặng cấu tạo dải và khối đặc xit, hình ảnh cấu tạo của chúng phản ánh bối cảnh thành tạo của chúng trong cấu trúc tích tụ quặng địa phương Ở các bên sườn, tại cánh nằm và cánh treo của những thân quặng như thế còn quan sát được những phần xen kẹp của các sulíua với các đá trầm tích vây quanh

Thành phần khoáng vật quặng của các mỏ konchedan được đặc trưng bởi sự

có mặt trội hơn rõ rệt các sulfua sắt (90-95%) Cùng với chúng, với tư cách là các khoáng vật chủ yếu, phụ thuộc vào kiểu quặng, có thể có mặt chalcopyrit, sphalerit, galenit, quặng đồng xám, tổng khối lượng của các khoáng vật này đạt (5-10%) Các sulfua khác có khối lượng nhỏ và không đáng kể Các khoáng vật phi quặng gồm thạch anh, sericit, chlorit, barit, carbonat Hàm lượng Cu trong quặng trung bình 1,4%, Zn - 2%

Các vỉa quặng của các mỏ kochedan thường (mặc dù không phải lúc nào cũng gặp) kèm theo các đá gần quặng và chúng được chia thành 2 kiểu Kiểu thứ nhất, các thành tạo gần quặng được biểu hiện bởi các vành có cấu trúc đới của biến đối nhiệt dịch các đá kiểu thạch anh-sericit, phát triển dọc theo các đới dẫn quặng; Kiểu thứ hai - nằm lót dưới các thân quặng là các vỉa chỉnh hợp nguồn gốc nhiệt dịch-trầm tích có cấu trúc đới: quarzit hạt nhỏ ở phần dưới, lên dần phía trên được thay thế bằng các đá chloritolit và sericitolit

Các mỏ nổi tiếng nhất có thể nêu ở Nga là Gaiski, Sibaiski, Bliavinski, ở Canada có các mỏ Kidd-Krik, Vaiz, Norbec, Phlin-Phlon, ở Tây ban Nha có mỏ Rio-Tingo, ở Nhật Bản có mỏ Bessi, ngoài ra còn có ở một số nước khác như Thổ Nhĩ Kỳ, Hungari, Thụy Điển, v.v

2.2.1.5 Quặng sulfua ở đại dương

Đây là một trong những phát hiện lớn nhất thời gian gần đây và có ảnh hưởng quan trọng đến việc hình thành quan điểm về sự tạo quặng konchedan Mọi người đều thừa nhận rằng các tích tụ sulfua đang được thành tạo ở đáy đại dương là do hoạt động của các hệ thống nhiệt dịch dưới nước, chúng là những tương đồng hiện đại của các mỏ kochedan cổ Hiện đã biết 2 kiểu biểu hiện của các sulfua nhiệt dịch

ở đáy đại dương - đó là các trầm tích chứa kim loại và các sulfua dạng khối

Các trầm tích chứa kim loại gần gũi nhất về điều kiện thành tạo đối với một số kiểu quặng konchedan cổ, được phát hiện ở rift Hồng Hải Ớ đây, tại phần trục của bồn trũng đã xác định được một loạt các trũng cục bộ được lấp đầy bởi các trầm tích chứa kim loại và nước muối chứa khoáng hóa nhiệt dịch Tại một trong những trũng này - trũng Atlantic-II có kích thước 6 x 1 5 km, đã ghi nhận được hoạt động nhiệt