Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò quặng talc khu vực phiêng chiềng bản lè sơn la

Vì vậy, việc nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, đặc điểm phân bố, chất lượng và tiềm năng tài nguyên quặng talc làm cơ sở định hướng cho công tác điều tra, thăm dò quặng talc phân

NGUYỄN NGỌC PHÚ

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TÀI NGUYÊN VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG TÁC TÌM KIẾM, THĂM DÒ QUẶNG TALC KHU

VỰC PHIÊNG CHIỀNG - BẢN LÈ, SƠN LA

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

-0O0 -

NGUYỄN NGỌC PHÚ

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TÀI NGUYÊN VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG TÁC TÌM KIẾM, THĂM DÒ QUẶNG TALC KHU

VỰC PHIÊNG CHIỀNG - BẢN LÈ, SƠN LA

Chuyên ngành: Địa chất Khoáng sản và thăm dò

Ngành: Kỹ thuật Địa chất

Mã số: 60520501

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học:

TS Lương Quang Khang

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực Kết quả cuối cùng chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2013

Tác giả

Nguyễn Ngọc Phú

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG 3

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 4

MỞ ĐẦU 5

Chương 1 9

TỔNG QUAN VỀ TALC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 9

1.1 Tổng quan về talc 9

1.2 Các phương pháp nghiên cứu 18

Chương 2 20

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC PHIÊNG CHIỀNG - BẢN LÈ, SƠN LA 20 2.1 Khái quát đặc điểm địa lý tự nhiên - kinh tế nhân văn và lịch sử nghiên cứu địa chất 20

2.2 Đặc điểm địa chất khu vực Phiêng Chiềng - Bản Lè, Sơn La 24

Chương 3 34

ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VÀ CHẤT LƯỢNG TALC KHU VỰC PHIÊNG CHIỀNG - BẢN LÈ, SƠN LA 34

3.1 Đặc điểm phân bố quặng talc khu vực Phiêng Chiềng - Bản Lè, Sơn La 34

3.2 Đặc điểm chất lượng quặng talc khu vực Phiêng Chiềng - Bản Lè, Sơn La 39

3.3 Các yếu tố địa chất liên quan, khống chế quặng hóa và các tiền đề, dấu hiệu tìm kiếm talc khu vực Phiêng Chiềng - Bản Lè 43

Chương 4 47

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TÀI NGUYÊN VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG TÁC TÌM KIẾM THĂM DÒ QUẶNG TALC KHU VỰC PHIÊNG CHIỀNG - BẢN LÈ, SƠN LA 47

4.1 Đánh giá tiềm năng tài nguyên quặng talc khu vực Phiêng Chiềng - Bản Lè 47

4.2 Phân vùng triển vọng talc khu vực Phiêng Chiềng - Bản Lè 54

4.3 Định hướng công tác tìm kiếm thăm dò quặng talc khu vực Phiêng Chiềng - Bản Lè, Sơn La 56

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 78

DANH MỤC CÁC BẢNG

4 Bảng 3.2 Đặc điểm phân bố thành phần khoáng vật quặng talc 39

7 Bảng 3.5 Đặc điểm thành phần hóa học chi tiết từng thân

8 Bảng 3.6 Đặc điểm thành phần hóa học các điểm quặng talc

9 Bảng 4.1 Kết quả đánh giá tài nguyên xác định quặng talc Pa

11 Bảng 4.3 Kết quả dự báo tài nguyên quặng talc khu vực

12 Bảng 4.4 Định hướng về mật độ mạng lưới công trình thăm

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

2 Hình 2.2 Bản đồ địa chất khu vực Phiêng Chiềng – Bản Lè,

Sơn La

3 Hình 3.1 Hào H4 Pa Nó các mạch talc phân bố trong đá

4 Hình 3.2 Hào H7 Pa Nó các mạch quặng talc phân bố ở ranh

5 Hình 3.3 Hào H8 Pa Nó mạch quặng talc trong đá siêu mafic 38

6 Hình 3.4 Sơ đồ địa chất và phân bố các thân talc khu vực Pa

Nó

7 Hình 4.1 Sơ đồ phân vùng triển vọng talc khu vực Phiêng

Chiềng - Bản Lè, Sơn La

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Talc là một loại nguyên liệu khoáng có lĩnh vực sử dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, nông nghiệp,…Ở Việt nam nói chung và vùng Tây Bắc nói riêng hiện nay đã khai thác và chế biến nguồn nguyên liệu khoáng này ở một số địa phương như: Hang Boong, Tà Phù, xã Liên Hòa, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La vµ xã Tân Minh và xã Đoàn Kết, huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình nhưng lĩnh vực sử dụng chúng còn rất hạn chế, chủ yếu ứng dụng trong gốm sứ và trong công nghiệp nhựa

Khu vực Phiêng Chiềng - Bản Lè thuộc địa phận tỉnh Sơn La là một trong những khu vực có tiềm năng khá lớn về tài nguyên quặng talc Hiện nay nhu cầu sử dụng nguyên liệu talc trong các ngành công nghiệp, nông nghiệp càng gia tăng như trong sản xuất sơn, sản xuất giấy, thức ăn gia súc, thức ăn thủy sản, Vì vậy, việc nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, đặc điểm phân bố, chất lượng và tiềm năng tài nguyên quặng talc làm cơ sở định hướng cho công tác điều tra, thăm dò quặng talc phân bố trong khu vực Phiêng

Chiềng - Bản Lè là một nhiệm vụ hết sức cần thiết Đề tài: “Đánh giá tiềm

năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm thăm dò quặng talc khu vực Phiêng Chiềng - Bản Lè, Sơn La ” được Học viên chọn làm luận văn thạc sĩ

của mình nhằm đáp ứng yêu cầu đó

2 Mục đích và nhiệm vụ của luận văn

2.1 Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận văn

* Mục tiêu của đề tài: Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, chất

lượng tiềm năng tài nguyên quặng talc khu vực Phiêng Chiềng - Bản Lè, Sơn

La làm cơ sở định hướng công tác điều tra, thăm dò tiếp theo

* Đối tượng nghiên cứu: Khoáng sản talc trong tổ hợp ophiolit liên quan mật thiết với các thể xâm nhập siêu mafic thuộc phức hệ Pắc Nậm

(PR3 -1pn)

2.2 Nhiệm vụ

- Tổng hợp, phân tích và khái quát hóa các kết quả đo vẽ bản đồ địa

chất khu vực, bản đồ phân bố khoáng sản talc khu vực Phiêng Chiềng - Bản

Lè, Sơn La và các công trình nghiên cứu địa chất nhằm làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, đặc điểm phân bố khoáng sản talc trong khu vực nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm chất lượng và đánh giá tiềm năng quặng talc khu

vực Phiêng Chiềng - Bản Lè, Sơn La

- Nghiên cứu đề xuất công tác tìm kiếm thăm dò hợp lý

3 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện tốt các nhiệm vụ nêu trên, tác giả dự kiến sử dụng hệ phương pháp sau:

- Áp dụng phương pháp tiệm cận có hệ thống kết hợp với phương pháp

nghiên cứu địa chất truyền thống để nhận thức về đặc điểm địa chất, đặc điểm phân bố của các thành tạo quặng talc trong khu vực nghiên cứu

- Tổng hợp, hệ thống hóa, phân tích xử lý tài liệu địa chất, các công trình

tìm kiếm và thăm dò đã tiến hành trên khu vực nghiên cứu

- Sử dụng các phương pháp dự báo định lượng và phương pháp toán địa

chất với sự trợ giúp của máy tính để đánh giá tiềm năng tài nguyên và chất lượng quặng talc trong khu vực nghiên cứu

- Sử dụng hệ phương pháp chuyên gia kết hợp phương pháp kinh

nghiệm để khoanh vùng triển vọng và định hướng công tác tìm kiếm thăm dò quặng talc trong khu vực nghiên cứu

4 Ý nghĩa khoa học của luận văn

4.1 Ý nghĩa khoa học

- Góp phần làm sáng tỏ đặc điểm địa chất và đặc điểm phân bố quặng

talc trên khu vực nghiên cứu

- Góp phần hoàn thiện phương pháp tìm kiếm, thăm dò, dự báo tài

nguyên quặng talc không chỉ ở trong khu vực nghiên cứu mà còn có thế áp dụng cho các khu vực khác có đặc điểm địa chất tương tự

4.2 Giá trị thực tiễn

- Cung cấp cho các nhà quản lý ở Trung ương và địa phương về tiềm

năng và chất lượng quặng talc có mặt trong khu vực nghiên cứu làm cơ sở để hoạch định chiến lược phát triển kinh tế xã hội trong vùng nghiên cứu

- Cung cấp hệ phương pháp dự báo đánh giá tài nguyên khoáng sản talc

làm cơ sở định hướng công tác điều tra, thăm dò tiến tới khai thác và sử dụng

hợp lý nguồn tài nguyên quặng talc trong khu vực nghiên cứu

5 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 Các báo cáo kết quả tìm kiếm chi tiết hóa trong vùng, cụ thể:

- Báo cáo kết quả đo vẽ Bản đồ Địa chất và tìm kiếm Khoáng sản nhóm

tờ Sơn La, tỷ lệ 1: 50.000 (Phạm Đình Trưởng và nnk, Liên đoàn Bản đồ địa chất miền bắc, 1999)

- Báo cáo kết quả tìm kiếm chi tiết hóa điểm quặng talc vùng Pa Nó -

Sơn La, tỷ lệ 1: 10.000 của các tác giả Liên đoàn bản đồ địa chất miền bắc đã tiến hành trong quá trình đo vẽ lập bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản nhóm tờ Sơn La, tỷ lệ 1: 50.000

6 Cấu trúc của luận văn

Luận văn gồm 4 chương, phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, được trình

bày trong 78 trang với 7 hình và 13 biểu bảng

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 khoa học của

TS Lương Quang Khang Tác giả xin chân thành cảm ơn tới thầy giáo hướng

dẫn, các thầy, cô giáo trong bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò, khoa Địa chất,

phòng Đào tạo sau đại học, lãnh đạo trường Đại học Mỏ - Địa chất đã quan

tâm tạo điều kiện và giúp đỡ học viên hoàn thành luận văn này

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ TALC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về talc

1.1.1 Khái niệm về talc

Talc có tên gọi xuất phát từ tiếng Ba Tư là talc, tiếng Ả Rập là talc Talc là một loại đá chủ yếu do khoáng vật talc cấu tạo nên Khoáng vật talc có công thức hóa học là H2Mg3(SiO3)4 hoặc Mg3Si4O10(OH)2; thường chứa sắt, mangan, nhôm Talc kết tinh theo một hệ nghiêng, tinh thể dạng lá, vẩy và cắt khai rất hoàn toàn theo mặt (001) Talc không màu hoặc có màu nhạt, ánh thủy tinh, độ

cứng 1, tỷ trọng 2,58-2,83; sờ trơn tay

1.1.2 Nguồn gốc hình thành talc

Talc là một khoáng vật được hình thành từ quá trình biến chất các khoáng vật magie như pyroxen, amphibol, olivin có mặt của nước và cacbon đioxit Quá trình này tạo ra các đá tương ứng gọi là talc cacbonat

Talc ban đầu được hình thành bởi sự hydrat và cacbonat hóa serpentin, theo chuỗi phản ứng sau:

Serpentin + cacbon đioxit → Talc + manhezit + nước 2Mg3Si2O5(OH)4 + CO2  Mg3Si4O10(OH)2 + 3 MgCO3 + 3 H2O

Bên cạnh đó, talc cũng được tạo ra thông qua quá trình biến chất tiếp xúc bởi phản ứng giữa dolomit và silicat, gọi là skarn hóa dolomit

Dolomit + silic + nước → Talc + calcit + cacbon đioxit

3 CaMg(CO3)2 + 4SiO2 + H2O  Mg3Si4O10(OH)2 + 3 CaCO3 + 3CO2 Talc cũng được tạo thành từ magie chlorit và thạch anh có mặt trong đá phiến lục và eclogit qua phản ứng biến chất

Chlorit + thạch anh  Kyanit + talc + H2O

Trong phản ứng này, tỉ lệ talc và kyanit phụ thuộc vào hàm lượng nhôm trong đá giàu nhôm Quá trình này xảy ra trong điều kiện áp suất cao và nhiệt

độ thấp thường tạo ra phengit, granat, glaucophan trong tướng phiến lục Các

đá có màu trắng, dễ vỡ vụn và dạng sợi được gọi là phiến đá trắng

1.1.3 Thành phần hóa học và thành phần khoáng talc

+ Thành phần hóa học

Bột talc có tên gọi hóa học là hydrous magnesium silicat Talc tinh khiết

có công thức hóa học là Mg3Si4O10(OH)2 với tỷ lệ MgO: 31,9% , SiO2: 63,4%

và H2O: 4,7% Tuy nhiên quặng talc trong tự nhiên thường chứa các tạp chất như FeO, Fe2O3, Al2O3, Na2O, K2O, CaO hàm lượng các tạp chất thường chứa vài phần trăm Trong những tạp chất trên người ta lưu ý nhiều đến thành phần của các oxit kim loại nhóm d vì chúng có khả năng gây màu, gây màu mạnh nhất là oxit sắt Nếu sử dụng talc làm nguyên liệu sản xuất gốm sứ hay vật liệu chịu lửa thì người ta thường chọn talc có thành phần oxit sắt nhỏ Màu của talc thường là màu xanh sáng, trắng hoặc xanh xám Nếu oxit sắt lớn thì có màu trắng ngà hoặc phớt hồng

+ Thành phần khoáng vật

Do nguồn gốc của talc được hình thành từ quá trình biến đổi nhiệt dịch

đá giàu magie, các đá silicat trầm tích, các đá cacbonat magie nên ngoài talc Mg3[Si4O10(OH)2] thì quặng talc còn có các khoáng như: dolomite Mg.Ca(CO3)2; manhezit MgCO3; serpentin 4MgO.2SiO2.2H2O; actinolit Ca2Fe5[Si4O11]2.(OH)2; manhetit Fe3O4; hemantit Fe2O3…

Trong thực tế cùng họ khoáng silicat magie ba lớp có khoáng pyrophillit Al2O3.2SiO2.H2O có một số tính chất vật lý, ứng dụng rất giống talc

1.1.4 Cấu trúc của talc

Khoáng chất talc có cấu trúc tinh thể và ở dạng cấu trúc lớp: tứ diện –bát diện-tứ diện (T-O-T)

Hình1.1 Cấu trúc tinh thể talc

Cấu trúc lớp cơ bản của talc được tạo thành từ lớp bát diện /hyđroxyl nằm kẹp giữa 2 lớp tứ diện SiO2 Các lớp đều trung hòa điện tích, xen giữa chúng không có cation trao đổi và chúng liên kết với nhau bằng lực liên kết yếu Điều này dẫn đến độ cứng thấp và khuyết tật trong trình tự các lớp của talc

Mg-O2-Talc có thể kết tinh trong hai hệ tinh thể khác nhau: một nghiêng và ba nghiêng Thông số cấu trúc tinh thể tế bào đơn vị hệ một nghiêng và ba nghiêng được trình bày trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Thông số cấu trúc của talc Thông số tế bào đơn vị Một nghiêng Ba nghiêng

Khi các lớp TOT chồng lên nhau thì các vòng sáu tứ diện của chúng

không đối nhau trực diện, mà lệch nhau một khoảng bằng 1/3 cạnh a của ô cơ

sở Mặt khác, vòng sáu cạnh tứ diện không đối xứng sáu phương, mà ba phương kép do các tứ diện tự xoay một góc quanh trục đứng Vậy, talc có những loại cấu trúc như 1Tc (một lớp ba nghiêng), 2M (hai lớp một nghiêng)

sử dụng trong sản xuất bộ phận cách điện tần số cao

Talc không tan trong nước cũng như trong dung dịch axit hay bazơ yếu Mặc dù có rất ít khả năng gây phản ứng hóa học nhưng talc có một mối quan

hệ rõ rệt với các chất hữu cơ tức là nó ưa các hợp chất hữu cơ

Khi nung talc có hiệu ứng nhiệt mạnh bắt đầu từ 9000C, thông thường là 920-10600C nếu nung nóng trong môi trường không khí Ở khoảng nhiệt độ này talc bị mất nước hóa học tạo thành metasilicat magie

3MgO.4SiO2.H2O  3(MgO.SiO2) + SiO2 + H2O Khi đó SiO2 được tách ra ở trạng thái vô định hình Ở 11000C nó chuyển một phần sang cristobalit kèm theo giãn nở thể tích Cristobalit có khối lượng riêng nhỏ và nó sẽ bù trừ sức co khi nung talc Vì thế thể tích quặng talc khi nung thực tế ổn định Nhờ tính ổn định thể tích và độ mềm của nó cho phép ta

có thể sử dụng quặng talc cưa thành những viên gạch xây lò, buồng đốt nhiên liệu khí

Tạp chất Al2O3 và CaO làm giảm độ chịu lửa của sản phẩm Oxit sắt mặc dù xúc tiến quá trình kết khối của gạch forsterite nhưng hạ thấp độ chịu lửa của chúng FeO có trong nguyên liệu silicat manhê sẽ bị oxi hóa ở nhiệt

độ 500-6000C Ở nhiệt độ cao hơn nó sẽ phản ứng với forsterite để tạo metasilicat manhê theo phản ứng :

2MgO.SiO2 + Fe2O3 → MgO.SiO2 + MgO.Fe2O3

Sự oxi hóa sắt sẽ làm mủn sản phẩm đồng thời lại tiêu tốn MgO để biến thành 2MgO.SiO2 cho nên phải hạn chế oxit sắt trong nguyên liệu

Nếu trong môi trường chân không thì quá trình phân hủy có thể bắt đầu

từ 7000C [ Kronơt, 1964] Sự phân hủy và tách nước hóa học khoáng talc khoảng 4,8% khối lượng Tuy nhiên tùy thuộc vào thành phần tạp chất mà nhiệt độ phân hủy và tách nước có thể diễn ra từ 7500C – 8000C Các nghiên cứu trước đây của Pask; Warner (1954); Lapin (1952); Gapeep (1965) và một

số tác giả khác đều thống nhất rằng calxit; dolomit; clorit; montmorillonit là

những khoáng tạp làm thay đổi nhiệt độ và giá trị hiệu ứng phân hủy nhiệt của quặng talc

Khi nung talc đến nhiệt độ cao hơn metasilicat magie hoạt tính phản ứng

để tạo ra các khoáng bền hơn như: enstatit- MgO.SiO2, còn SiO2 sẽ tồn tại ở dạng cristobalit

Nếu phối liệu chứa các cấu tử khác MgO, Al2O3, SiO2… thì sản phẩm của quá trình nung khoáng talc có thể cho enstatit, corđierit, spinel…

Bảng 1.2 Tiêu chuẩn chất lượng khoáng talc theo ISO (ISO 3262)

Loại Hàm lượng Talc

trung bình %

Mất khi nung ở

1000 °C, %

Khả năng hòa tan trong HCl, tối đa %

1.1.6 Các lĩnh vực sử dụng nguyên liệu quặng talc

Với các tính chất của talc như: cấu trúc dạng phiến, mềm, kỵ nước, ưa dầu và có thành phần khoáng nên talc được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như gốm, sơn, mĩ phẩm, polime …

* Trong nông nghiệp và thực phẩm: talc là một tác nhân chống đóng

bánh có hiệu quả, là tác nhân phân tán và cố định chất nhờn và do đó giúp thức ăn cho động vật và các loại phân bón cho cây trồng có hiệu quả hơn Trong các hỗn hợp và chất hóa học dùng trong nông nghiệp, talc là một chất mang trơ lý tưởng

Talc cũng được sử dụng như một tác nhân phủ chống dính trong một số các thực phẩm phổ biến như kẹo cao su, kẹo ngọt, các loại thịt chế biến

sẵn, Trong sản xuất dầu oliu, talc có vai trò như chất trợ giúp cho quá trình chế biến, tăng năng suất và cải thiện độ trong của dầu

* Trong công nghiệp gốm: talc thuộc nhóm silicat có ứng dụng rộng rãi

trong các loại gạch ốp lát, các đồ vệ sinh, các đồ dùng nhà bếp, các vật liệu chịu lửa và gốm kĩ thuật Trong các loại gốm xây dựng truyền thống (như gạch và đồ vệ sinh), về cơ bản nó được sử dụng như một chất pha loãng, làm cho nhiệt độ và chu trình nung thích hợp được giảm xuống Trong gốm nghệ thuật talc được thêm vào để làm tăng độ trắng và tăng khả năng chịu nhiệt khi nung, tránh nứt vỡ.Trong stoneware, một lượng nhỏ talc được thêm vào để làm tăng độ bền và làm chảy thủy tinh Là nguyên liệu sản xuất MgO bởi quá trình điện phân nóng chảy

Chế tạo gốm xốp đã được nhiều tác giả trên thế giới quan tâm nghiên cứu Tác giả Kiyoshi Okada đã điều chế một loại gốm xốp bằng cách nung hỗn hợp bột talc và các hạt thuỷ tinh với sự có mặt của LiCl Tỷ lệ của thành phần bột talc: hạt thuỷ tinh = 7 : 8; 8 : 2; 9 : 1 Sản phẩm tạo thành có độ bền

cơ học cao cho phép gia công khoan, cắt dễ dàng

Chandra và các đồng nghiệp đã nghiên cứu ảnh hưởng của bột talc đến khả năng thiêu kết của ngói lợp trên cơ sở tro bay Hàm luợng talc đưa vào lần lượt từ 0 đến 100% theo khối lượng khi có mặt của 10% natri hexametaphotphat Khi có mặt bột talc làm giảm nồng độ của silimatit Al2[OSiO4] và tăng hàm lượng của tinh thể natri magiephotphat dẫn đến cải thiện độ bền nén của ngói lợp Khi tăng hàm lượng bột talc, độ hấp thụ nước ban đầu giảm xuống và đạt giá trị nhỏ nhất khi có 60% bột talc Ở trên nồng

độ này, quá trình hấp phụ nước bắt đầu tăng trở lại Tỷ trọng của ngói lợp tăng lên khi tăng hàm lượng bột talc trong hỗn hợp

Trong một nghiên cứu vật liệu gốm cordierit của nhóm tác giả R Goren

đã tổng hợp từ hỗn hợp 4 loại hợp chất khác nhau: talc, tro bay, silic oxit và

nhôm oxit Corđirerit rắn có cấu trúc lục giác thu được ở nhiệt độ thiêu kết

1350oC trong 1 giờ

Nhóm tác giả Phan Văn Tường và cộng sự đã tổng hợp được gốm compozit mulit-cordierit từ cao lanh A lưới và talc Phú Thọ với hệ số dãn nở nhiệt rất bé (=3,26.10-6/0C), độ bền sốc nhiệt đạt trên 30 lần (sau khi nung ở

10000C và làm lạnh đột ngột bằng nước) Độ chịu lửa đạt >15800C

Cùng hướng quan tâm đến vật liệu gốm cordirite, tác giả Trần Ngọc Tuyền ở trường Đại học Khoa học, Đại học Huế nghiên cứu tổng hợp vật liệu này từ cao lanh Lâm Đồng và talc Phú Thọ Kết quả cho thấy mẫu sau khi nung ở 12500C có độ thiêu kết tốt, thành phần pha chủ yếu là -cordirite, có

hệ số giãn nở thấp (=4,1.10-6/0C)

* Trong công nghiệp giấy: Talc được sử dụng trong cả hai loại giấy in có

lớp phủ và không có lớp phủ, trong đó chúng cải thiện khả năng bám mực cũng như giảm độ ma sát của bề mặt giấy Chúng cũng cải thiện độ trắng và giảm sự giây mực Talc làm sạch quá trình sản xuất giấy bằng cách thu hút bất

kỳ hạt nhựa cây nào còn lại trong bột giấy lên trên bề mặt dạng phiến của chúng, do đó ngăn ngừa quá trình kết tụ và lắng đọng của những hạt nhựa này trên bề mặt giấy

* Trong công nghiệp cao su: Bột talc được dùng làm chất phụ gia cho

quá trình chế biến và làm chất độn gia cường Talc làm giảm độ nhớt của các hợp chất cao su, do đó làm cho các bộ phận đúc và ép dễ dàng hơn Chúng cũng cải thiện điều kiện công nghệ của các quá trình này, tăng tốc độ sản xuất

và nâng cao khả năng chống tia UV cho các bộ phận bên ngoài như vỏ ngoài của các động cơ Trong các chất nhồi và các loại đệm cao su, chúng cung cấp khả năng kháng nén tốt

Bột talc cũng giúp các nhà sản xuất lốp xe giảm độ dày và trọng lượng của lốp Việc này không chỉ làm tăng sức cản lăn mà nó còn khiến cho lốp xe

được sản xuất rẻ hơn nhiều Cao su bổ sung bột talc HAR cũng có thể dẫn đến tiết kiệm giá thành trong khi độ thấm không khí không thay đổi so với dùng nguyên cao su

Các xe ô tô hiện nay chứa tới 1.000 các thành phần cao su và chất dẻo và một xe chứa trung bình 8 kg bột talc

Sử dụng bột talc không thấm nước trong lốp xe giúp các nhà sản xuất lốp

xe tạo ra những lốp nhẹ và mỏng hơn với sức cản lăn thấp, và tiêu thụ nhiên liệu ít hơn Bột talc cũng tiết kiệm năng lượng do việc giảm độ nhớt của hợp chất cao su làm cho các bộ phận đúc và ép dễ dàng hơn

* Trong công nghiệp nhựa, sơn: talc là một phụ gia hiệu quả cao với khả

năng nâng cao những tính chất cơ bản của phần lớn các loại nhựa, talc có khả năng đem lại khả năng gia cường và cải thiện khả năng che chắn cho các loại nhựa mà chúng được thêm và Cùng với quá trình sản xuất các loại polyme, là một loại khoáng mền nhất, talc giảm tối đa hao mòn thiết bị, giảm sự co ngót trong quá trình đúc sản phẩm và cải thiện việc gia công các sản phẩm cuối cùng Talc mang lại nhiều ưu điểm khi gia cường cho polypropylen (PP), tạo

độ cứng, chống biến dạng ở nhiệt độ cao và tăng độ ổn định nhiệt và giảm giá thành sản phẩm

Mỗi năm có khoảng 200 nghìn tấn bột talc kỹ thuật được trộn với polypropylen (PP) Xu hướng hiện nay trong ngành công nghiệp ô tô là chế tạo các bộ phận mỏng, nhẹ và kích thước chính xác, điều này đòi hỏi nhựa có tính lưu biến cao hơn Mặt khác, các nhựa có độ nóng chảy cao lại hay bị giòn

Vừa qua, công ty Rio Tinto Minerals đã phát triển một loại bột talc (HAR) siêu mịn, cho phép định vị tốt các hạt trong quá trình đúc bằng áp lực,

do có độ phân tán tốt hơn trong nhựa nên duy trì độ cứng cho các phụ tùng đúc

Bột talc HAR làm tăng hệ số uốn cong lên 20% tăng nhiệt độ biến dạng của hợp chất PP với hệ số giãn nở nhiệt thấp hơn 20% và tỉ lệ co ngót thấp trong khi không làm giảm độ dẻo của các bộ phận đúc Loại PP chứa bột talc HAR được dùng bên ngoài các bộ phận của ô tô (bộ giảm chấn, bộ phận cân bằng và tấm chắn bùn) và các bộ phận cần chống va đập cao

* Trong dược, mỹ phẩm: trong sản xuất thuốc, bột talc có tác dụng như

chất trượt (glidant) giúp khả năng chảy của bột thuốc tốt hơn trong quá trình

ép thuốc tạo viên.Bên cạnh tính trượt, bột talc còn giúp làm giảm khả năng

bám dính thuốc lên khuôn và các thiết bị khác trong quá trình sản xuất thuốc

Trong mỹ phẩm, bột talc được sử dụng chủ yếu làm bột phấn Do talc ưa dầu và có độ hấp thụ tốt nên nó dễ dàng bám trên cơ thể người và khi loại bỏ

đi sẽ tạo ra làn da khô và mượt với tính kị nước, talc bảo vệ làn da trẻ em khỏi

bị ướt Ngoài ra người ta còn sử dụng talc cho sản xuất kem làm đẹp, phấn đánh bóng mắt

Công tác nghiên cứu địa chất và tìm kiếm, đánh giá khoáng talc ở Việt Nam đã phát hiện được 16 tụ quặng có trữ luợng khoảng 246 ngàn tấn, thuộc các loại hình Trong đó khu vực Thanh Sơn Phú Thọ đã phát hiện một số mỏ talc có trữ lượng khá lớn như: Mỹ Thuận, Thu Ngạc, và Minh Tân trữ lượng khoảng trên 60 ngàn tấn Hàm lượng MgO trong quặng nguyên khai khá ổn định: 25 - 27%, tạp chất đi kèm chủ yếu là thạch anh và sắt Hàm lượng Fe2O3 dao động từ 2 - 5%

1.2 Các phương pháp nghiên cứu

Để giải quyết nhiệm vụ nghiên cứu đặt ra, học viên sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:

1.2.1 Tổng hợp tài liệu

Công tác tổng hợp và xử lý tài liệu đã được học viên vận dụng trước tiên khi tiếp cận với nhiệm vụ giải quyết đề tài này và luôn được cập nhật, xử lý,

bổ sung trong suốt quá trình thực hiện Nhờ tổng hợp đầy đủ các công trình

đo vẽ bản đồ địa chất ở các tỷ lệ khác nhau, đặc biệt là công trình tìm kiếm chi tiết hoá tỷ lệ 1/10.000, trên diện tích này đã xác định kiểu khoáng talc theo đặc tính riêng của chúng Bước đầu đã xác định được một số tiêu chuẩn về vai trò của các thành tạo địa chất trong quá trình tạo khoáng

1.2.2 Các phương pháp nghiên cứu thành phần vật chất quặng

Nhằm phục vụ nghiên cứu thành phần vật chất đá, quặng, các đới đá biến đổi, đặc điểm địa hoá và hành vi của talc trong các quá trình địa chất và nguồn gốc của chúng, các phương pháp áp dụng được chia ra các nhóm sau:

- Nhóm các phương pháp phân tích thành phần hoá học của đá và quặng

- Nhóm các phương pháp phân tích thành phần khoáng vật

- Nhóm các phương pháp xử lý số liệu bằng các phần mềm chuyên dụng nhờ máy tính

1.2.3 Phương pháp toán địa chất

Các số liệu được xử lý, mô tả bằng ngôn ngữ toán học và thể hiện chúng trên bản đồ thông qua việc ứng dụng các phần mềm chuyên dụng trong công nghệ xử lý thông tin hiện đại (Mapinfo và các phần mềm xử lý số liệu trong thống kê, so sánh tương quan)

1.2.4 Phương pháp dự báo tiềm năng tài nguyên khoáng sản

Để dự báo tài nguyên talc khu vực nghiên cứu, dựa vào đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực nghiên cứu, đặc điểm hình thái cấu trúc đới khoáng hoá

và thân quặng, học viên sử dụng một số phương pháp dự báo định lượng tài nguyên khoáng như: Phương pháp tính thẳng theo thông số quặng hoá, phương pháp trung bình số học, phương pháp tương tự địa chất

Chương 2

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC PHIÊNG CHIỀNG - BẢN LÈ, SƠN LA

2.1 Khái quát đặc điểm địa lý tự nhiên - kinh tế nhân văn và lịch

sử nghiên cứu địa chất

2.1.1 Khái quát đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn

a Vị trí địa lý

Vùng nghiên cứu thuộc khu vực Phiêng Chiềng - Bản Lè, Sơn La, nằm cách thủ đô Hà Nội khoảng 320 km, theo đường quốc lộ 6 về phía tây - tây bắc, được giới hạn bởi tọa độ địa lý

c Đặc điểm sông suối

- Hệ thống sông: trên diện tích duy nhất có đoạn Sông Mã ở phía tây

nam vùng chảy qua Mường Lâm, thị trấn Sông Mã đến Bản Lè Chiều dài khoảng 50km Đây là phần thượng lưu nên lòng sông hẹp dần và nhiều ghềnh, thác, thuyền bè đi lại gặp nhiều khó khăn, nguy hiểm Hàng năm lưu vực Sông Mã tiếp nhận và vận chuyển khối lượng nước cùng các tạp liệu khá lớn Đặc biệt là mùa mưa thường xảy ra lũ quét, gây thiệt hại lớn đến tài sản và

tính mạng của đồng bào trong lưu vực

- Hệ thống suối: mạng lưới suối lớn trong vùng rất thưa, bao gồm suối

Bai, suối Nậm Pin, suối Nậm Quét hòa nhập với suối Nậm Ty, suối Nậm Có, suối Nậm Mằm hòa nhập với suối Nậm Công các suối này tiếp nhận toàn bộ khối lượng nước mưa, nước dưới đất trong vùng cung cấp cho sông Mã, ngoài

ra còn có suối Nậm Tranh hòa nhập với suối Nậm La cung cấp nước cho sông

Đà nằm rìa ngoài biên vùng Về mùa khô hầu hết nước trong các lưu vực suối

bị cạn, phần thượng lưu thường khô kiệt hoặc chảy đứt đoạn

Lượng mưa trung bình nhiều năm 290mm

e Động thực vật tự nhiên

Thực vật đất rừng chiếm diện tích khá lớn Ngoài các giống cây trồng nông, lâm nghiệp, rừng tự nhiên có nguồn tài nguyên phong phú và rất quý hiếm như gấu, hổ, báo, bò tót, hươu, nai

Song do con người khai phá rừng, đốt nương làm rẫy và săn bắt nên nguồn tài nguyên rừng ngày càng cạn kiệt và gây ảnh hưởng lớn đến môi trường sinh thái

f Giao thông

Giao thông trong vùng có trục đường quốc lộ 6 và trục đường 105 đi lại thuận tiện hơn nhưng các trục đường này lại chạy ven rìa đông bắc và tây nam Mạng lưới đường mòn, đường tiểu mạch nối liền các xã, huyện với các vực thẳm, giao lưu kinh tế, văn hóa và đi lại khó khăn, nguy hiểm Phương

tiện vận chuyển chính là gùi và ngựa thồ Ngoài các tuyến giao thông đường

bộ, vùng có giao thông đường thủy trên tuyến sông Mã nằm ở phía tây nam

h Kinh tế

Tỉnh Sơn La nói trung và khu vực nghiên cứu nói riêng thuộc vào tỉnh miền núi nghèo, đồng bào chủ yếu sống bằng nghề nông, các dân tộc ít người còn lạc hậu, sống theo kiểu du canh du cư sản xuất nhỏ trồng lúa dọc theo các thung lũng hoặc trồng trè, cà phê, cây lương thực ở các triền đồi núi theo kiểu kinh tế tự phát Ngành công nghiệp chậm phát triển, tập trung ở các vùng thị trấn, thị xã và chỉ có hai nhà máy nhỏ, nhà máy xi măng Chiềng Sinh và nhà máy đường Mai Sơn

2.1.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất và khoáng sản

Địa chất và khoáng sản vùng Tây Bắc nói chung và nhóm tờ Sơn La nói riêng đã được đề cập tới trong nhiều công trình nghiên cứu Theo thời gian có thể khái quát lịch sử nghiên cứu địa chất và khoáng sản của vùng hai giai đoạn:

2.1.2.1 Giai đoạn trước năm 1954

Trong giai đoạn này các công trình nghiên cứu chủ yếu là các nhà địa chất pháp Đáng chú ý là công trình của Fromaget J

- Bản đồ địa chất vùng Tây Bắc Bâc Bộ và Bắc Thượng Lào tỷ lệ 1:500.000 (1937)

- Bản đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1: 2.000.000 (1952)

2.1.2.2 Giai đoạn sau 1954

Giai đoạn này đã có rất nhiều công trình nghiên cứu trên nhiều lĩnh vực Nhưng chúng tôi chỉ sơ tóm một số công trình liên quan đến vùng nghiên cứu

- Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 của Đovjikov.A.E (1965)

- Bản đồ địa chất và bản đồ khoáng sản nhóm tờ Sơn La, tỷ lệ 1: 200.000 của Phan Sơn chủ biên được thành lập năm 1974

- Bản đồ địa chất tờ Sơn La 1: 200.000, của Phạm Sơn và nnk tài liệu hiệu đính loạt tờ Tây Bắc (1978)

- Địa chất Việt Nam tỷ lệ 1:50.000 Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao và nnk (1983)

- Bản đồ sinh khoáng Việt Nam tỷ lệ 1: 1.000.000 Nguyễn Nghiêm Minh 1987

- Địa chất Campuchia - Lào - Việt Nam tỷ lệ 1: 1.000.000 (Phan Cự Tiến và nnk, 1991)

- Gần đây vào năm 1992, 1993 Xí nghiệp 182 thuộc Công ty đá quý Việt Nam do Trần Ngọc Cường đã tiến hành nghiên cứu tìm kiếm đá quý có

liên quan với các khối đá siêu mafic trong khu vực

- Bản đồ Địa chất và tìm kiếm Khoáng sản nhóm tờ Sơn La, tỷ lệ 1: 50.000 (Phạm Đình Trưởng và nnk, Liên đoàn Bản đồ địa chất miền bắc, 1999)

2.2 Đặc điểm địa chất khu vực Phiêng Chiềng - Bản Lè, Sơn La 2.2.1 Địa Tầng

Khu vực Phiêng Chiềng - Bản Lè, Sơn La các thành tạo trầm tích, trầm tích phun trào có mặt trong khu vực rất phong phú và đa dạng Tuy không liên tục nhưng có tuổi từ Neoproterozoi đến Kainozoi gồm các hệ tầng Nậm Ty, Huổi Hào, hệ tầng Bản Páp, hệ tầng Nậm Pìa và Đệ Tứ Dưới đây mô tả lần lượt các hệ tầng có tuổi từ cổ đến trẻ

NEOPROTERZOI – CAMBRI SỚM

Hệ tầng Huổi Hào (NPhh)

Hệ tầng Huổi Hào do tập thể tác giả đề án Sơn La xác lập năm 1999, mặt cắt hệ tầng tương đương với phân hệ tầng dưới - hệ tầng Bó Xinh của Phan Sơn và nnk 1974

Hệ tầng Huổi Hào đặc trưng bởi chủ yếu các thành tạo metabazan xen

ít trầm tích sét silic bị biến chất

Hệ tầng được chia làm 3 tập gồm:

+ Tập 1: Đá phiến actinolit - felspat - clorit, đá phiến actinolit clorit - felspat đá có màu xám xanh phớt lục cấu tạo phân phiến Dày >450m

+ Tập 2: Đá phiến actinolit - clorit - epidot, đá phiến actinolit - felspat phân phiến (1-3cm) Dày 400m

+ Tập 3: Đá phiến actinolit - clorit - felspat cấu tạo phân dải, đá phiến actinolit - clorit - epidot tập này quan sát được các lớp mỏng meta tuf màu xám đen phân lớp xiên đôi gặp các lớp đá phiến thạch anh sericit - clorit (nguồn gốc silic sét) Dày 300m

+ Tập 2: Đá phiến thạch anh - biotit, đá phiến sét - sericit xen các lớp

đá phiến actinolit - clorit - epidot Dày 150m

+ Tập 3: Đá phiến thạch anh - sericit - clorit xen ít lớp cát kết sericit, bột kết sericit và ít lớp thấu kính đá vôi vi hạt bị hoa hóa Dày > 350m

+ Tập 3: Đá phiến sét silic màu xám đen cấu tạo phân phiến mỏng khi phong hóa có màu xám loang lỗ Dày 60m

Bề dày chung của hệ tầng > 210m

Tập 2: đá vôi màu xám, xám tro phân lớp dày có chứa các ổ silic Ở tập này

đã thu được các di tích Dày 180m

Tập 3: đá vôi, vôi sét màu xám đen, phân lớp 1-2cm kẹp các ổ silic dày từ vài cm đến 5-10m, các ổ silic này thường phình to, thót lại đột ngột Dày 100m

Chiều dày của hệ tầng 440m

GIỚI KAINOZOI

Hệ Đệ Tứ

Các thành tạo trầm tích hệ Đệ tứ phân bố ở khu vực nghiên cứu chiếm diện tích nhỏ hẹp, thuộc các thành tạo bồi tích sông-lũ dạng thềm và bãi bồi phân bố ở các thung lũng và dọc các sông suối chính của vùng

- Trầm tích sông (aQIII): thành phần trầm tích gồm: phần dưới cuội sạn lẫn tảng, phần trên bột sét lẫn cát màu xám vàng đến nâu vàng

- Trầm tích sông lũ ( apQIV1-2): phần dưới cuội tảng lẫn cát sạn Phần trên bột sét lẫn cát sạn màu vàng

- Trầm tích sông (aQIV1-2): phần dưới cuội sỏi lẫn cát, cuội, sỏi có độ lựa chọn và mài tròn từ trung bình đến khá tốt, thành phần đa khoáng, phần trên bột sét lẫn cát hạt mịn phong hóa màu loang lỗ

- Trầm tích sông (aQIV3): cuội, sỏi, cát, tảng, bột sét màu xám

- Trầm tích Đệ tứ không phân chia: Sườn lũ tích, lũ tích (dp, pQ): cuội tảng dăm sạn cát bột sét

2.2.2 Các thành tạo magma xâm nhập

Trong phạm vi nghiên cứu các thành tạo magma phát triển phong phú có thành phần từ siêu mafic đến axit và có tuổi từ Neo - Proterozoi đến Trias

Phức hệ Pắc Nậm (NP -  pn)

Phức hệ do Phan Sơn, Đào Đình Thục xác lập năm 1974 để mô tả các đá siêu mafic lộ ra trong phạm vi Sông Mã Phức hệ này có tuổi tương đồng với apoharburgit phức hệ Núi Nưa

Nét đặc trưng chung của phức hệ là các thấu kính siêu mafic sắp xếp thành chuỗi kéo dài Trong phạm vi đới Sông Mã chúng tập chung thành ba quần thể lớn

ở vùng Pa Nó - Nậm Zom và Pom Phung - Ngu Hấu, Bản Chéo chúng có quan hệ chặt chẽ về không gian với các đá metagabro phức hệ Bó Xinh Tham gia vào cấu trúc của các thể siêu mafic chủ yếu là các đá apoharburgit, apopyroxenit, apodunit bị serpentin hóa và talc hóa, carbonat hóa

+ Serpentin - apoharburgit Đá màu xám đen, lốm đốm xanh vỏ chai ( do bị serpentin hóa) Đặc trưng loại đá này là tinh thể lớn pyroxen thoi bị baxit hóa mạnh, ánh vàng, vàng nâu Thành phần khoáng vật olivin(%) 60-80, pyroxen thoi

20-35, ít khoáng vật magnetit Đá bị carbonat hóa (siderit - 7,3) talc hóa, tremolit hóa Đá có kiến trúc tàn dư hạt nữa tự hình có chỗ chuyển sang thay thế Cấu tạo

khối đôi nơi cấu tạo phiến rõ nét

+ Serpentin - apodunit: là biến thể đá thường gặp trong các thể xâm nhập Tại Pom Phung - Ngu Hấu loại đá này tồn tại dưới dạng tàn sót trong trường đá bị serpentin hóa, actinolit hóa và talc hóa Đá đặc sít màu đen, xám phớt xanh, lốm đốm xanh do olivin bị serpentin thay thế giả hình khá tròn trịa Trong các lát mỏng olivin tồn tại dưới dạng tàn sót cùng các tập hợp crizotin, actinolit hoặc tremolit tạo thành tấm dạng phiến Đá có kiến trúc ô lưới cấu tạo định hướng đôi nơi cấu tạo phiến khá rõ

+ Apopyroxenit: biến thể đá này ít gặp hơn thường tạo thành thể xâm nhập

có dạng khối lớn, ít bị serpentin hóa đá màu xám xanh đen lốm đốm hạt đậu, cấu tạo da báo do hạt pyroxen (augit) bị actinolit hóa, clorit hóa sót lại nổi trên nền màu xanh lục hoặc xám xanh (serpentin và talc hóa) Thành phần khoáng vật (%): enstatit (80-79), olivin(10-12), siderit(7) và ít magnetit Kiến trúc hạt nửa tự hình tàn dư, cấu tạo khối

+ Các đá phiến talc ( talc - carbonat, talc - serpentinit) là sản phẩm của quá trình biến đổi từ các đá mô tả trên Chúng phát triển rộng khắp trong các vùng Nậm Zom - Pa Nó, Pom Phung - Ngu Hấu đá có màu lục xẫm, trắng xám phớt lục, cấu tạo phiến

Phức hệ Bó Xinh (NP -  1bx)

Phức hệ Bó Xinh được Phan Sơn và Đào Đình Thục xác lập vào năm 1974 Phức hệ Bó Xinh là các đai mạch có nguồn gốc với bazan như gabro amphibol, gabro diabas, gabrodiorit và diabas Các đá cũng bị biến chất ở mức tướng phiến lục, hiếm khi ở tướng epidot-amphibol

+ Gabro - amphibol có màu lục nhạt, lục xẫm, kiến trúc hạt từ nhỏ đến vừa

đá bị ép cấu tạo phân phiến dạng gneis Chính do sự sắp xếp định hướng của amphibol dạng lăng trụ cũng như plagioclas màu trắng đục phớt lục nhạt đá hiếm khi có dạng khối Dưới kính đá thường biểu hiện kiến trúc hạt nửa tự hình tàn dư Trong trường Bazan bị biến chất thấp hơn (tướng phiến lục) gabroamphibol chuyển thành đá phiến actinolit – plagioclas Trong các trường hợp này đá có màu xanh xanh lục đôi nơi bị phiến hóa mạnh

+ Gabrodiabas: đá bị ép phiến có màu lục nhạt đôi nơi cấu tạo khối và bị amphibol hóa

Phức hệ Chiềng Khương (P-a 2ck)

Phức hệ Chiềng Khương lần đầu tiên được Đào Đình Thục xác lập và mô

tả trong công trình đo vẽ lập bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 tờ Sơn La Theo tác giả cấu thành nên phức hệ gồm các đá plagiogranitbiotit, granodiorit, diorit thạch anh biotit-horblend và ít đá mạch granit aplit các tác giả đã xếp phức hệ vào tuổi Paleozoi sớm

Cấu thành nên phức hệ gồm các đá thuộc hai pha xâm nhập

+ Pha 1(pha xâm nhập chính): plagiogranit hạt vừa đến lớn, diorit, diorit thạch anh – biotit (tonalit), ít granodiorit và granit (P- 1 ck

+ Pha 2: chủ yếu các đá mạch plagiogranit aplit (ack), ít đá mạch

granodiorit thạch anh, thường xuyên cắt các đá của pha xâm nhập chính

Phức hệ xâm nhập nông granitoid Sông Mã ( - T 2-3sm)

Phức hệ xâm nhập granitoid á núi Sông Mã do Đào Đình Thục xác lập năm

1974 Tham gia vào thành phần của phức hệ bao gồm:

+ Pha 1(T2-3sm): chiếm hầu hết diện tích của khối bao gồm các đá granit,

biotit, granodiorit biotit – horblend hạt lớn – vừa

+ Pha 2 ( 2 T2-3sm): gồm các đá granodiorit porphyr, tonalit (diorit thạch

anh – biotit – horblend), đá xẫm màu và có độ hạt nhỏ hơn các đá của pha 1 Các

đá của pha này có quan hệ xuyên cắt các đá của pha một

+ Pha 3: (sm, sm): thường tạo tành các thể mạch nhỏ xuyên

qua 2 pha xâm nhập chính và xuyên qua các đá phun trào của hệ tầng Đồng Trầu

2.2.3 Đặc điểm kiến tạo

Hoạt động kiến tạo trong khu vực nghiên cứu khá mạnh mẽ và phức tạp, trải qua nhiều giai đoạn khác nhau (mang tính chất đa kỳ) Theo kết quả nghiên cứu trong vùng phát triển hai hệ thống đứt gãy chính:

- Hệ thống đứt gãy phương tây bắc - đông nam: đây là hệ thống đứt gãy phát triển mạnh mẽ Hệ thống này có phương gần trùng với cấu trúc chung của vùng và đóng vai trò khống chế quá trình tạo khoáng trong khu vực Dọc theo hệ thống đứt gãy này các đá bị cà nát, dập vỡ, các đá phun trào mafic bị ép phiến và hoạt động nhiệt dịch đi kèm (thạch anh hóa, calcit hóa, epidot hóa và đặc biệt pyrit hóa) phát triển

- Hệ thống đứt gãy đông bắc - tây nam là hệ thống đứt gãy được sinh thành muộn hơn, gây dịch chuyển hệ thống đứt gãy tây bắc - đông nam Dọc theo hệ thống đứt gãy này các đá bị vò nhàu, vi uốn nếp và rất nhiều ổ, vi mạch thạch anh xuyên cắt ngoằn ngoèo, ngoài ra còn gặp các đai mạch diabas, dacit ryolit porphyr, diorit, aplit đi kèm Đây cũng là hệ thống đứt gãy đóng vai trò quan trọng đối với quá trình tạo khoáng

Ngoài ra trong khu vực nghiên cứu còn phát triển nhiều hệ thống khe nứt, đứt gãy nhỏ (dạng lông chim) Chúng cũng là nhân tố quan trọng trong việc dẫn

và phân phối dung dịch nhiệt dịch

2.2.4 Khoáng sản

Trong khu vực nghiên cứu có các loại khoáng sản như talc, vàng, magnetit,

asbest, dolomit dưới đây là những nét chính của các khoáng sản trong vùng

a Vàng Gốc: Trên diện tích khu vực nghiên cứu đã phát hiện được 3

điểm quặng vàng (Bản Thón, Hua Và, Bản Chéo) và 12 điểm quặng hóa chúng phân bố trong hệ tầng Nậm Ty, Huổi Hào Bước đầu đã làm rõ được quy luật phân bố vàng theo không gian và thời gian Dựa vào thành phần vật chất, đặc điểm khoáng hóa và môi trường vây quanh, có thể phân chia các biểu hiện vàng trong khu vực nghiên cứu thành 5 kiểu khoáng hóa cơ bản

sau:

+ Thạch anh – ít sulfur – vàng trong đá phun trào mafic

+ Thạch anh ít sulfur – vàng trong đá diabas

+ Thạch anh – ít sulfur – vàng trong đá lục nguyên

+ Thạch anh – ít sulfur – vàng trong đá carbonat

+ Thạch anh – ít sulfur – vàng trong đá xâm nhập và phun trào axit

Trên các cơ sở tiền đề địa chất, dấu hiệu trực tiếp, gián tiếp và kết quả tìm kiếm nhận thấy trong các kiểu khoáng hóa vàng trên, thì kiểu khoáng hóa thạch anh ít sulfur – vàng, trong đá phun trào mafic có triển vọng hơn cả

b Mangan: trên diện tích phát hiện 2 vị trí có lớp mangan, phân bố ở

tây bắc và tây nam vùng nghiên cứu (khu vực Hua Và và Khu vực Mường Cò Khương) Tại các nơi nói trên phát hiện được nhiều lớp bột mangan, chiều dày 3-5cm đến 7-10cm Xen kẹp trong đá phiến sét, sét silic Mangan ở đây thực chất là lớp bột chưa mangan, màu nâu, nâu hơi đen, bột mịn, bở rời, khi dùng tay bóp nát thành bột mịn vàng hơi trơn, bẩn tây Thành phần vật chất quặng SiO2 84,84-90,3%; tổng Fe: 1,83-2,47%; Mn: 0,78-1,06%; Ti: 0,03-0,07%

c Tacl: trên diện tích khu vực nghiên cứu talc là loại khoáng sản phổ

biến nhất Đến nay đã ghi nhận được 8 điểm quặng: Pa Nó, Pom Phung, Ngu Hấu, Nà Lang, Bản Ngay, Hua Ngáy, Bản Bó, Ten Ư Chúng phân bố rải rác trên toàn bộ đới sông Mã Trong 8 điểm quặng talc nêu trên Đoàn 50ª phát hiện được 5 điểm và trong 8 điểm, chỉ có điểm quặng Pa Nó được tìm kiếm chi tiết hóa, còn lại mới chỉ được tìm kiếm sơ bộ trong đo vẽ địa chất Nhìn chung quặng talc trong nhóm tờ, phân bố rải rác trên đới sông Mã, trong tổ hợp ophiolit liên quan mật thiết với các thể xâm nhập siêu mafic thuộc phức

hệ Pắc Nậm (NP - pn) Hầu hết các thân quặng talc đã được phát hiện đều

có dạng thấu kính, kéo dài theo phương TB - ĐN từ 20 - 200m đến 300 - 700m Chiều dày từ 0,6 - 2m đến 2m và thường phân bố ở dọc rìa ranh giới giữa các đá siêu mafic với đá phiến thạch anh sericit thuộc hệ tầng Nậm Ty (NP - nt), có nơi gặp chúng phân bố ở về phía đá lục nguyên, cũng có nơi

chúng nằm trong khối siêu mafic Hầu hết những nơi phát triển các mạch talc trong đá siêu mafic thì ở đó các đá bị ép phiến và bị biến đổi (talc hóa,

serpentin hóa, epidot, carbonat hóa )

d Asbest: là loại khoáng sản ít phổ biến trong khu vực nghiên cứu, hiện

tại mới phát hiện được 2 điểm khoáng hóa Huổi Ngáy và Pom Phung chúng phát triển các thân xâm nhập siêu mafic nhỏ dạng thấu kính bám dọc theo các đứt gãy phương tây bắc - đông nam, chúng xuyên gần chỉnh hợp với mặt lớp của đá phiến thạch anh sericit hệ tầng Nậm Ty Asbest liên quan chặt chẽ với các thành tạo siêu mafic và hệ thống đứt gãy phương tây bắc - đông nam nhìn chung asbest trong vùng chỉ là những mạch nhỏ, chiều dài 15-60cm chạy theo phương tây bắc - đông nam, dày 5-6m Các sợi asbest thường tạo một góc 450với thành mạch, sợi thô, độ dai kém, bở, thường bị gãy vụn, màu trắng, trắng xám, ánh tơ, thuộc loại asbest amphibol

e Dolomit: mới ghi nhận được 1 điểm quặng tại Ten Ư, tại khu vực này

tồn tại một tập đá dolomit dài >100m, chạy theo phương tây bắc - đông nam, dày khoảng 100m, đá có màu xám trắng phớt hồng, trắng sữa, cấu tạo khối, khá nặng, đá nứt nẻ mạnh Chất lượng quặng SiO2: 0,68-0,78%, tổng Fe: 1,56%; Al2O3: 0,41%; CaO: 30,78%; MgO: 20,15%; Na2O: 0,05%; K2O: 0,13%; CKT: 1,3-1,5%; MKN: 45,14%

Chương 3 ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VÀ CHẤT LƯỢNG TALC KHU VỰC PHIÊNG

CHIỀNG - BẢN LÈ, SƠN LA 3.1 Đặc điểm phân bố quặng talc khu vực Phiêng Chiềng - Bản Lè, Sơn La

Trên diện tích khu vực nghiên cứu, khoáng sản talc thuộc nhóm không kim loại phát triển khá phong phú và đa dạng Dưới đây là những đặc điểm cơ bản nhất:

3.1.1 Điểm quặng talc Ngu Hấu

Tại khu vực Ngu Hấu phát triển nhiều thể siêu mafic thuộc phức hệ Pắc Nậm đá bị serpentin hóa mạnh, cacbonat hóa, talc hóa ( thành phần thạch học)

% serpentin: 96,50; quặng 3,5 vi mạch thạch anh, clorit thứ sinh, các thể siêu mafic có dạng thấu kính kéo dài theo phương tây bắc - đông nam, xuyên gần chỉnh hợp với đá phiến thạch anh sericit thuộc hệ tầng Nậm Ty, trong vùng có

hệ thống đứt gãy phương tây bắc - đông nam cắt qua Tại Ngu Hấu phát hiện được 1 mạch quặng talc chiều dài từ 1 đến 2-3m, kéo dài không liên tục 200-300m theo phương tây bắc - đông nam phân bố dọc rìa ranh giới giữa đá siêu mafic với đá phiến thạch anh sericit Quặng talc có màu trắng, trắng phớt lục, ánh thủy tinh, sờ trơn tay, phần rìa ngoài bị phong hóa có màu vàng nhạt, nâu vàng

3.1.2 Điểm quặng talc Pom Phung

Gồm các thành tạo địa chất phức hệ Pắc Nậm chúng là các thể siêu mafic dạng thấu kính kéo dài theo phương tây bắc - đông nam Các đá siêu mafic thường bị ép mạnh có nơi dạng phiến Đá bị serpentin hóa, cacbonat hóa, talc hóa, đá màu đen, đen phớt lục, lục dạng vỏ chai Các đá sêu mafic xuyên khá chỉnh hợp với đá phiến thạch anh sericit thuộc nhệ tầng Nậm Ty

Tại khu vực này phát triển hệ thống đứt gãy phương tây bắc - đông nam Dọc theo ranh giới giữa các thể đá siêu mafic với đá phiến thạch anh sericit phát hiện được 3 mạch quặng talc, trong đó 2 mạch phân bố ở đá phiến thạch anh sericit, 1 mạch trong thể đá siêu mafic, mạch có chiều dài >3m, dày 1,5m, còn

2 mạch trong đá phiến thạch anh sericit mỗi mạch dài >50m, dày 1,5-2m có dạng thấu kính Thế nằm 30-40  50-700 Quặng talc có màu trắng phớt lục, ánh thủy tinh, mềm trơn tay, bột rất mịn

3.1.3 Điểm quặng talc Bản Bó

Khu vực phát triển các đá siêu mafic bị serpentin hóa, talc hóa thuộc phức hệ Pắc Nậm, chúng là thể nhỏ kéo dài theo phương tây bắc - đông nam xuyên chỉnh hợp theo mặt lớp của đá phiến thạch anh sericit thuộc hệ tầng Nậm Ty, khu vực có đứt gãy theo phương tây bắc - đông nam cắt qua Tại khu vực Bản Bó phát hiện được 1 mạch quặng talc phân bố dọc theo ranh giới giữa đá phiến thạch anh sericit với thể siêu mafic chiều dài mới quan sát được

>20m phương tây bắc - đông nam, chiều dày 1,2-1,5m Talc có màu trắng, trắng phớt lục, ánh thủy tinh sờ trơn tay, bột mịn màu trắng

3.1.4 Điểm quặng talc Hua Ngáy

Tại khu vực Hua Ngáy phát triển các đá siêu mafic thuộc hệ tầng Pắc Nậm đá siêu mafic thường bị ép có chỗ dạng phiến, đá bị serpentin hóa, talc hóa, carbonat hóa, chúng xuyên chỉnh hợp theo mặt lớp của đá phiến thạch anh sericit của hệ tầng Nậm Ty Trong khu vực phát triển hệ thống đứt gãy phương tây bắc - đông nam Quặng talc ở khu vực này phân bố dọc rìa danh giới tiếp xúc giữa đá siêu mafic với đá phiến thạch anh sericit Đã phát hiện được 3 mạch quặng trong đó 1 mạch quặng phân bố trong đá siêu mafic mở phía bắc bản Hua Ngáy gần 250m, còn 2 mạch phân bố trong đá phiến thạch anh sericit ở phía đông nam bản Hua Ngáy khoảng 1000m Mỗi mạch quặng dày 1,3-1,7m, chiều dài mới khống chế được khoảng hơn 20m Các mạch

quặng có phương kéo dài theo tây bắc - đông nam cắm về đông bắc dốc

50-700 Quặng talc có màu trắng, trắng phớt lục, ánh thủy tinh, sờ mát và trơn tay, bột mịn màu trắng

3.1.5 Điểm quặng talc Ten Ư

Talc tạo thành các thấu kính hoặc mạch với nhiều kích thước khác nhau chiều dày 1-2m, dài 45-50m, chúng phân bố trong đá siêu mafic thuộc phức hệ Pắc Nậm sát rìa ranh giới với đá phiến thạch anh sericit, các thấu kính, mạch quặng talc phát triển theo phương tây bắc - đông nam Talc có màu trắng, phớt lục, mềm, sờ mát, trơn tay bột mịn Ngoài ra còn có các đới talc màu trắng phớt vàng bị ép vỡ có dạng các mảnh lăn sắc nhọn, cứng hơn quặng talc, chiều rộng của đới 50-70m, chạy theo phương tây bắc - đông nam dài hàng trăm mét

3.1.6 Điểm quặng talc Bản Ngay

Tại khu vực Bản Ngay phát triển đá phun trào mafic và đá phiến thạch anh sericit thuộc hệ tầng Nậm Ty và các thể đá siêu mafic thuộc phức hệ Pắc Nậm, chúng có dạng thấu kính, xuyên khá chỉnh hợp với mặt lớp của các đá phiến thạch anh sericit Quặng talc phân bố dọc theo ranh giới giữa đá phiến thạch anh sericit với đá siêu mafic, tạo thành các ổ, thấu kính chiều dày 3-10m, dài 50-100m, theo phương tây bắc - đông nam Trong khu vực đã phát hiện được 3 thấu kính quặng talc, phần ngoài bị phong hóa có màu nâu vàng,

lỗ trỗ Bên trong talc có màu trắng phớt lục mềm, trơn, bột mịn

3.1.7 Điểm quặng talc Nà Lang

Khu vực Nà Lang gồm các đá siêu mafic bị ép và bị biến đổi serpentin hóa, cacbonat hóa, talc hóa thuộc phức hệ Pắc Nậm chúng là các thấu kính nhỏ kéo dài theo phương tây bắc - đông nam xuyên gần chỉnh hợp với đá phiến thạch anh sericit thuộc hệ tầng Nậm Ty Tại Nà Lang gặp các thấu kính

có kích thước nhỏ dày <1m, dài vài chục mét theo phương tây bắc - đông nam Talc có màu trắng phớt lục, mềm, sờ trơn tay và mát mịn

3.1.8 Điểm quặng talc Pa Nó

Quặng talc phân bố trong khu vực phát triển các đá siêu mafic, phức hệ Pắc Nậm và đá lục nguyên xen carbonat bị biến chất thuộc hệ tầng Nậm ty Chiều dài thân quặng 100-700m, chiều dày lớn nhất >5m, nhỏ nhất 0,6m Quặng talc có màu xám xanh phớt lục, xám trắng đôi nơi có màu xám trắng loang lỗ, nâu rỉ sắt Quặng dạng phiến dễ tách, ánh thủy tinh sờ nhờn tay

Hào H4 (Pa Nó)

Tỷ lệ 1:50

Hình 3.1 Các mạch talc phân bố trong đá phiến thạch anh sericit