Tài liệu đặc điểm quặng hóa vàng nhiệt dịch đới đà lạt qua nghiên cứu các vùng trảng sim, krông pha, gia bang và suối linh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---oOo--- NGUYỄN KIM HOÀNG ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HÓA VÀNG NHIỆT DỊCH ĐỚI ĐÀ LẠT QUA NGHIÊN CỨU CÁC VÙNG: TRẢNG SIM, KRÔNG PHA, GIA BANG VÀ SUỐI LINH LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT Tp. Hồ Chí Minh – 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---oOo--- NGUYỄN KIM HOÀNG ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HÓA VÀNG NHIỆT DỊCH ĐỚI ĐÀ LẠT QUA NGHIÊN CỨU CÁC VÙNG: TRẢNG SIM, KRÔNG PHA, GIA BANG VÀ SUỐI LINH Chuyên ngành: Thạch học - Khoáng vật học - Trầm tích Mã số chuyên ngành: 1.06.03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT Phản biện 1: PGS.TS. Vũ Chí Hiếu Phản biện 2: PGS.TS. Lê Tiến Dũng Phản biện 3: TS. Nguyễn Chí Vũ Phản biện độc lập 1: PGS.TS. Nguyễn Khắc Giảng Phản biện độc lập 2: PGS.TS. Lê Mạnh Tân NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS. Nguyễn Hữu Tý 2. TS. Nguyễn Văn Bỉnh Tp. Hồ Chí Minh - 2013 ii LỜI CAM ĐOAN ! Nghiên cứu sinh xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của nghiên cứu sinh. Các kết quả nghiên cứu và những kết luận trong luận án cũng nhƣ trong các tài liệu nghiên cứu của nghiên cứu sinh có liên quan đến luận án đã đƣợc công bố trong các tạp chí chuyên ngành và hội thảo khoa học đều là trung thực! Tác giả luận án Nguyễn Kim Hoàng iii LỜI CÁM ƠN! Luận án được thực hiện và hoàn thành tại Bộ môn Khoáng Thạch, Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thuộc Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Hữu Tý và TS. Nguyễn Văn Bỉnh. Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án, nghiên cứu sinh đã nhận được: - Sự giúp đỡ và hổ trợ trong nghiên cứu khoa học của Bộ môn Khoáng Thạch, Lãnh đạo và các cán bộ giảng dạy thuộc Khoa Địa chất - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thuộc Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh; - Sự giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi về khoa học của Lãnh đạo và các đồng nghiệp thuộc Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Nam; - Sự tạo điều kiện thuận lợi của Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo Sau Đại học, các phòng chức năng của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thuộc Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh; - Sự hỗ trợ và động viên của gia đình. - Sự khích lệ của bạn hữu. Nghiên cứu sinh xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành đối với người hướng dẫn, các cơ quan, các nhà khoa học, những người đã hướng dẫn, giúp đỡ, trao đổi, động viên, khích lệ và hết lòng hỗ trợ, tạo điều kiện cho nghiên cứu sinh hoàn thành luận án này ! iv MỤC LỤC Trang phụ bìa ii Lời cam đoan iii Lời cám ơn iv MỤC LỤC v Danh mục các chữ viết tắt viii Danh mục các bảng ix Danh mục các bản vẽ xi Danh mục các ảnh xi Danh mục các hình xiii MỞ ĐẦU 1 I. Tính cấp thiết của đề tài 1 II. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài 1 III. Những điểm mới của luận án và các luận điểm bảo vệ 2 IV. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3 V. Cơ sở tài liệu để hoàn thành luận án 3 VI. Bố cục của luận án 5 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ THU T VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHI N CỨU 6 1.1. Đ c điểm địa h a – khoáng vật của vàng 6 1.2. Các khoáng vật và thành phần h a học của vàng 8 1.3. Mỏ khoáng nhiệt dịch 11 1.3.1. Khái quát về nhiệt dịch và mỏ khoáng nhiệt dịch 11 1.3.2. Thành phần khoáng vật mỏ khoáng nhiệt dịch 13 1.3.3. Đặc điểm địa hóa của mạch nhiệt dịch 15 1.3.4. Nguồn gốc của dung dịch tạo khoáng nhiệt dịch 16 1.3.5. Dạng tồn tại và di chuyển của kim loại trong dung dịch nhiệt dịch 17 1.3.6. Điều kiện hóa lý thành tạo mỏ khoáng nhiệt dịch 17 1.3.7. Tính phân đới của mỏ khoáng nhiệt dịch 20 1.4. Phân loại về qu ng vàng 22 1.4.1. Khái quát về các phân loại quặng vàng 22 v 1.4.2. Sơ lƣợc về phân loại quặng vàng trên thế giới 22 1.4.3. Sơ lƣợc về hệ thống phân loại quặng vàng ở Việt Nam 33 1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu 34 1.6.1. Phương pháp luận nghiên cứu khoa học 34 1.6.2. Các phương pháp luận nghiên cứu 35 1.6. Một số thuật ngữ cơ bản sử dụng trong luận án 36 CHƢƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT ĐỚI ĐÀ ẠT 40 2.1. Vị trí địa lý diện tích nghiên cứu 40 2.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất khoáng sản vàng đới Đà Lạt 40 2.3. Vị trí kiến tạo đới Đà Lạt 45 2.4. Các tổ hợp thạch kiến tạo 47 2.4.1. Các THTKT của móng trư c Trias mu n 47 2.4.2. Các THTKT a l c đ a ch c c Me ozoi mu n Đà L 50 2.4.3. THTKT nâng m kh i ng có k m ho đ ng phun l c đ a à m ích l c đ a en Kainozoi mu n ào azan 57 2.5. Đ c điểm các biến dạng kiến tạo 59 CHƢƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM QUẶNG H A CÁC KIỂU MỎ VÀNG NHI T DỊCH ĐỚI ĐÀ ẠT 64 3.1. Nguyên tắc và tiêu chuẩn phân chia kiểu mỏ 64 3.2. Phân loại các kiểu mỏ vàng đới Đà Lạt 65 3.3. Đ c điểm các kiểu mỏ vàng nhiệt dịch đới Đà Lạt 69 3.3.1. Kiểu mỏ àng- h ch anh- ulphu d ng m ch 69 3.3.1.1. Đặc điểm chung về kiểu mỏ vàng-thạch anh-sulphur dạng mạch 69 3.3.1.2. Kiểu khoáng vàng - thạch anh - pyrit 70 3.3.1.3. Kiểu khoáng vàng - thạch anh - arsenopyrit 84 3.3.1.4. Kiểu khoáng vàng - thạch anh - arsenopyrit - pyrit 95 3.3.1.5. Kiểu khoáng vàng - thạch anh - sulphur đa kim 110 3.3.2. Kiểu mỏ àng- 124 c- ulphu xâm án ong đá phun ào iến đổi vi 3.3.3. Kiểu mỏ moly deni – chalcopyrit có àng c ng inh 135 3.4. Triển vọng các kiểu mỏ, kiểu khoáng vàng nhiệt dịch đới Đà Lạt 152 CHƢƠNG 4. ĐẶC ĐIỂM SINH KHOÁNG VÀ TRIỂN VỌNG QUẶNG HÓA VÀNG NHI T DỊCH ĐỚI ĐÀ ẠT 156 4.1. Qu ng h a vàng trong cấu trúc đới Đà Lạt 156 4.2. Các nhân tố khống chế qu ng hóa vàng nhiệt dịch đới Đà Lạt 157 4.2.1. Nhân h ch – đ a 157 4.2.2. Nhân magma xâm nhập à magma phun ào 158 4.2.3. Nhân cấu úc – kiến 162 ng m ch o 4.3. Phân vùng sinh khoáng và đánh giá triển vọng qu ng h a vàng nhiệt dịch đới Đà Lạt 163 4.3.1. Nguyên ắc phân ùng inh khoáng àng 163 4.3.2. Phân ùng inh khoáng à đánh giá iển ọng àng nhi d ch đ i Đà 165 4.3.2.1. Đơn vị sinh khoáng của móng trƣớc Mesozoi muộn 166 4.3.2.2. Đơn vị sinh khoáng chồng gối Mesozoi muộn 169 a. Phụ đới sinh khoáng Srepok (CII1) 169 b. Phụ đới sinh khoáng Đèo Cả - Long Hải (CII2) 171 c. Phụ đới sinh khoáng Phước Long - Biên Hòa (CII3) 175 d. Phụ đới sinh khoáng Đa Chay – Gia Ray (CII4) 180 4.3.3. Kế luận 187 K T UẬN 188 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA NGHI N CỨU SINH 190 TÀI I U THAM KHẢO 192 I- PHỤ ỤC XIII vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT - BHKH: biểu hiện khoáng hóa (mineralized show) - BHKS: biểu hiện khoáng sản (occurrence) - BĐB: bắc đông bắc - ĐB: đông bắc - ĐĐB: đông đông bắc - ĐĐN: đông đông nam - ĐN: đông nam - GĐTK: giai đoạn tạo khoáng (mineralization stage) - KT: kinh tuyến - MK: mỏ khoáng, mỏ (deposit) - MN: mỏ nhỏ - MV: mỏ vừa - THĐ: tổ hợp đá (rock association) - THCSKV: tổ hợp cộng sinh khoáng vật (mineral paragenesis association) - THKV: tổ hợp khoáng vật (mineral association) - THTKT: tổ hợp thạch kiến tạo (petrotectonic assemblage) - TKTK: thời kỳ tạo khoáng (mineralization period) - TB: tây bắc - TN: tây nam - TTB: tây tây bắc - TTN: tây tây nam - tr.n: triệu năm - VT: vĩ tuyến viii DANH MỤC CÁC BẢNG TT Số hiệu 1 Bảng 1.1 Hàm lƣợng trung bình của vàng trong các đá magma 7 2 Bảng 1.2 Hàm lƣợng vàng trong granitoid và các đá acid, trung tính 9 3 Bảng 1.3 Các khoáng vật chủ yếu chứa vàng 10 4 Bảng 1.4 Các nguyên tố tạp chất trong các khoáng vật vàng 11 6 Bảng 1.5 Trình tự thành tạo khoáng vật quặng nhiệt dịch 14 7 Bảng 1.6 Trình tự thành tạo khoáng vật mạch nhiệt dịch 14 5 Bảng 1.7 Các kiểu mỏ vàng liên quan bối cảnh kiến tạo đới hút chìm 26 8 Bảng 1.8 Thành hệ quặng vàng nhiệt dịch V.I. Smirnov 1986 29 9 Bảng 1.9 Các thành hệ quặng vàng nội sinh Việt Nam 33 10 Bảng 3.1 Thống kê các kiểu mỏ và kiểu khoáng vàng đới Đà ạt 66 11 Bảng 3.2 Phân loại các kiểu mỏ và kiểu khoáng vàng đới Đà ạt 67 12 Bảng 3.3 Đặc điểm các thân quặng vàng vùng Trảng Sim 74 13 Bảng 3.4 Hàm lƣợng Au và Ag trong các thân khoáng hóa vàng vùng Trảng Sim 75 14 Bảng 3.5 Nhiệt độ đồng hóa bao thể trong thạch anh của mạch thạch anh - sulphur - vàng vùng Trảng Sim 76 15 Bảng 3.6 Hàm lƣợng các nguyên tố quặng trong 2 thân quặng TQ16 và TQ2 vùng Trảng Sim 78 16 Bảng 3.7 Hàm lƣợng các nguyên tố quặng trong vàng tự sinh vùng Trảng Sim 78 17 Bảng 3.8 Hàm lƣợng các nguyên tố quặng trong pyrit vùng Trảng Sim 79 18 Bảng 3.9 Sơ đồ tiến trình tạo khoáng vàng nhiệt dịch vùng Trảng Sim 82 19 Bảng 3.10 Hàm lƣợng các nguyên tố quặng ở BHKS TN Đức Bình 91 20 Bảng 3.11 Sơ đồ tiến trình tạo khoáng vàng vùng Đức Bình 93 21 Bảng 3.12 Nhiệt độ đồng hóa bao thể trong thạch anh của mạch thạch anh - sulphur - vàng vùng Suối inh 102 22 Bảng 3.13 Hàm lƣợng các nguyên tố quặng trong các mạch quặng vùng Suối inh 103 23 Bảng 3.14 Hàm lƣợng Au và Ag trong các thân quặng vùng Suối inh 103 24 Bảng 3.15 Hàm lƣợng các nguyên tố trong mẫu công nghệ ở Móng Bò và Lò Than 103 25 Bảng 3.16 Hàm lƣợng các nguyên tố quặng trong các khoáng vật vàng 104 Tên ix Trang TT Số hiệu Tên Trang vùng Suối inh 26 Bảng 3.17 Hàm lƣợng các nguyên tố quặng trong pyrit và arsenopyrit vùng Suối inh 104 27 Bảng 3.18 Hàm lƣợng các nguyên tố quặng trong khoáng vật quặng vùng Trà Năng 105 28 Bảng 3.19 Sơ đồ tiến trình tạo khoáng vàng vùng Suối inh 107 29 Bảng 3.20 Nhiệt độ đồng hóa bao thể trong thạch anh của mạch thạch anh - sulphur - vàng vùng Gia Bang 115 30 Bảng 3.21 Hàm lƣợng các nguyên tố quặng vùng Gia Bang bổ sung 117 31 Bảng 3.22 Hàm lƣợng các nguyên tố Au và Ag vùng Gia Bang 117 32 Bảng 3.23 Hàm lƣợng các nguyên tố quặng trong khoáng vật vàng vùng Gia Bang 118 33 Bảng 3.24 Thành phần g/t khoáng vật phụ và khoáng vật quặng 120 trong granodiorit và các mạch thạch anh-molybdenit (Q-Mo) và thạch anh-sulphur-vàng (Q-S-Au) 34 Bảng 3.25 Hàm lƣợng các nguyên tố quặng trong biotit của granitoid vùng Gia Bang 121 35 Bảng 3.26 Sơ đồ tiến trình tạo khoáng molybden - vàng vùng Gia Bang 122 36 Bảng 3.27 So sánh đặc điểm khoáng hóa vàng vùng Châu Thới 131 37 Bảng 3.28 Nhiệt độ đồng hóa bao thể trong thạch anh của mạch thạch anh - sulphur - vàng vùng Krong Pha 141 38 Bảng 3.29 Hàm lƣợng các nguyên tố Au, Ag, W, Mo, As và Cu vùng Krông Pha 143 39 Bảng 3.30 Hàm lƣợng ppm và tần suất và so sánh molybden vùng Krông Pha 145 40 Bảng 3.31 Hàm lƣợng nguyên tố quặng trong đơn khoáng granit phức hệ Đ o Cả 146 41 Bảng 3.32 Sơ đồ tiến trình tạo khoáng molybden - vàng vùng Krông Pha 148 42 Bảng 3.33 So sánh đặc điểm các kiểu mỏ kiểu khoáng vàng nhiệt dịch Mesozoi muộn đới Đà ạt 155 43 Bảng 4.1 Phân loại các đơn vị sinh khoáng theo E. Satalov 1963 165 44 Bảng 4.2 Các đơn vị sinh khoáng vàng nhiệt dịch Mesozoi muộn trong đới Đà ạt 168 x DANH MỤC CÁC BẢN VẼ TT Số hiệu Tên Trang 1 Bản vẽ 2.1 Bản đồ vị trí địa lý diện tích nghiên cứu tỷ lệ 1/4.000.000 41 2 Bản vẽ 2.2 Bản đồ địa chất-khoáng sản vàng đới Đà ạt tỷ lệ 1/1.000.000 48 3 Bản vẽ 3.1 Bản đồ địa chất-khoáng sản vàng vùng Trảng Sim tỷ lệ 1/50.000 73 4 Bản vẽ 3.2 Bản đồ địa chất-khoáng sản vàng vùng Đức Bình tỷ lệ 1/50.000 86 6 Bản vẽ 3.3 Bản đồ địa chất-khoáng sản vàng vùng Suối 1/50.000 inh tỷ lệ 97 7 Bản vẽ 3.4 Bản đồ địa chất-khoáng sản vàng vùng Gia Bang tỷ lệ 1/50.000 111 8 Bản vẽ 3.5 Bản đồ địa chất-khoáng sản vàng vùng Hóa An-Châu Thới tỷ lệ 1/50.000 126 8 Bản vẽ 3.6 Bản đồ địa chất-khoáng sản vàng vùng Krông Pha tỷ lệ 1/50.000 136 9 Bản vẽ 4.1 Bản đồ sinh khoáng vàng nội sinh đới Đà ạt tỷ lệ 1/1.000.000 167 10 Bản vẽ 4.2 Bản đồ phân vùng triển vọng vàng nội sinh đới Đà ạt tỷ lệ 1/3.000.000 187 DANH MỤC CÁC ẢNH TT Số hiệu Tên Trang 1 Ảnh 3.1 TQ2 gồm: Mạch thạch anh-sulphur-vàng và các mạch nhánh song song phƣơng á KT 77 2 Ảnh 3.2 TQ16 dày 0,77m ổn định theo bề dày, chiều dài và độ sâu 77 3 Ảnh 3.3 Mạch thạch anh-albit xuyên cắt: a- ryolit porphyr hệ tầng Nha Trang biến đổi sericit hóa; b- granit phức hệ Đ o Cả 77 4 Ảnh 3.4 Ryolit hệ tầng Nha Trang cạnh mạch biến đổi greisen hóa– quarzit thứ sinh tạo andaluzit, topaz, thạch anh IV; biotit thứ sinh phát triển chồng lên andaluzit. 77 5 Ảnh 3.5 Vàng tự sinh (auts) cùng pyrit II (pyII) xâm tán trong nền phi quặng (thạch anh II) xuyên cắt, gậm mòn pyrit I (pyI) 77 6 Ảnh 3.6 Pyrit II (pyII) gậm mòn và bắt tù pyrit I (pyI). 77 7 Ảnh 3.7 Mạch thạch anh-sulphur-vàng kích thƣớc lớn xuyên cắt trong granodiorit phức hệ Định Quán 89 xi TT Số hiệu Tên Trang 8 Ảnh 3.8 Mạch thạch anh-sulphur-vàng kích thƣớc nhỏ xuyên cắt trong đá trầm tích hệ tầng Sông Phan 89 9 Ảnh 3.9 Arsenopyrit tự hình thƣờng bị nứt vỡ do cà nát 89 10 Ảnh 3.10 Chalcopyrit xuyên cắt arsenopyrit 89 11 Ảnh 3.11 Galenobismut chen lấn trong arsenopyrit 89 12 Ảnh 3.12 Tập hợp thƣa các hạt vàng tự sinh tha hình trong thạch anh của mạch thạch anh-sulphur-vàng 89 13 Ảnh 3.13 a/Mạch thạch anh-sulphur-vàng xuyên diorit ở Lò Than (KT4125) và b/Mạch thạch anh-sulphur xuyên granodiorit ở suối Bà Hào (điểm lộ KH8) 101 14 Ảnh 3.14 Vàng tự sinh tập hợp dạng ổ xâm tán không đều trong mạch thạch anh-sulphur-vàng 101 15 Ảnh 3.15 Vàng tự sinh dạng hạt dài trong chalcopyrit nhũ tƣơng cùng sphalerit với tàn dƣ pyrit I. 101 16 Ảnh 3.16 Pyrit I bị chen lấn bởi chalcopyrit và electrum xuyên cắt qua chalcopyrit 101 17 Ảnh 3.17 Mạch nhỏ arsenopyrit II xuyên cắt arsenopyrit I 101 18 Ảnh 3.18 Tổ hợp: Pyrit I-arsenopyrit I-chalcopyrit quan hệ đồng sinh 101 19 Ảnh 3.19 Dike granit porphyr phức hệ Phan Rang xuyên cắt granodiorit phức hệ Định Quán và mạch thạch anh-molybdenit 116 20 Ảnh 3.20 Mạch thạch anh-sulphur-vàng xuyên cắt trong đá trầm tích hệ tầng Trà M 116 21 Ảnh 3.21 Vàng tự sinh tập hợp dạng ổ đồng sinh với arsenopyrit I, pyrit II trong thạch anh II dạng mạch . Mẫu cục 116 22 Ảnh 3.22 Vàng tự sinh đồng sinh với arsenopyrit I, pyrit II trong thạch anh II. 116 23 Ảnh 3.23 Vàng tự sinh trong thạch anh II bị bao quanh và xuyên cắt bởi tập hợp cộng sinh: galena-sphalerit có nhũ tƣơng chalcopyrit. 116 24 Ảnh 3.24 Vàng tự sinh cùng thạch anh II (mạch tàn dƣ bị tia mạch clorit-epidit-sericit xuyên cắt 116 25 Ảnh 3.25 Andesit porphyrit bị biến đổi: tƣớng albit-clorit-epidot. 133 26 Ảnh 3.26 Epidot-clorit thứ sinh dạng hạnh nhân trong nền thủy tinh bị biến đổi và ban tinh plagioclas bị sericit hóa 133 27 Ảnh 3.27 Epidot-clorit thứ sinh dạng hạnh nhân trong nền thủy tinh bị biến đổi và ban tinh plagioclas bị sericit hóa 133 xii TT Số hiệu 28 Ảnh 3.28 Andesit porphyrit bị biến đổi: tƣớng propilit 133 29 Ảnh 3.29 Epidot-clorit thứ sinh dạng hạnh nhân và tia mạch trong nền thủy tinh bị biến đổi mạnh và ban tinh plagioclas tàn dƣ bị sorsurit hóa 133 30 Ảnh 3.30 Epidot-clorit thứ sinh dạng hạnh nhân và tia mạch trong nền thủy tinh bị biến đổi mạnh và ban tinh plagioclas tàn dƣ bị sorsurit hóa 133 31 Ảnh 3.31 Vẩy molybdenit đơn lẻ hoặc tập hợp ổ trong mạch, ổ thạch anh-felspat ở hồ Đá Bạc 144 32 Ảnh 3.32 Mạch thạch anh-chalcopyrit dày 1,5cm xuyên trong granodiorit phức hệ Đ o Cả 144 33 Ảnh 3.33 Granit biotit phức hệ Đ o Cả biến đổi cạnh mạch, ổ thạch anh-sulphur-vàng-clorit-epidot-sericit 144 34 Ảnh 3.34 Mạch, ổ clorit-epidot-sericit có sulphur xuyên cắt tia mạch thạch anh–felspat trong plagioclas và felspat K tàn dƣ 144 35 Ảnh 3.35 Vàng tự sinh dạng hạt dạng củ gừng đa góc cạnh trong ổ thạch anh-sulphur-vàng-clorit-epidot-sericit 144 36 Ảnh 3.36 Vàng tự sinh xâm tán độc lập cùng pyrit, chalcopyrit, sphalerit trong mạch, ổ clorit-epidot-sericit 144 Tên Trang DANH MỤC CÁC HÌNH TT Số hiệu Tên Trang 1 Hình 3.1 Biểu đồ trƣờng sinh khoáng granitoid vùng Trảng Sim 81 2 Hình 3.2 Mô hình phân đới quặng vùng Trảng Sim 84 3 Hình 3.3 Biểu đồ trƣờng sinh khoáng granitoid vùng Đức Bình 92 4 Hình 3.4 Mô hình phân đới quặng vùng Đức Bình 94 5 Hình 3.5 Biểu đồ trƣờng sinh khoáng granitoid vùng Suối inh 106 6 Hình 3.6 Mô hình phân đới quặng vùng Suối inh 109 7 Hình 3.7 Biểu đồ trƣờng sinh khoáng granitoid vùng Gia Bang 121 8 Hình 3.8 Mô hình phân đới quặng vùng Gia Bang 124 9 Hình 3.9 Mô hình phân đới quặng vùng Châu Thới 134 10 Hình 3.10 Biểu đồ trƣờng sinh khoáng granitoid vùng Krông Pha 147 11 Hình 3.11 Mô hình phân đới quặng vùng Krông Pha 12 + 2+ + 150 2+ + + Hình 4.1 Biểu đồ tƣơng quan K - Mg , Na - Mg , K - Na (theo Sattran V. 1979 thể hiện khả năng chuyên khoáng của các granitoid Mesozoi muộn trong đới Đà ạt xiii 161 Mở đầu MỞ ĐẦU I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trong những năm qua hoạt động điều tra nghiên cứu địa chất khoáng sản trong phạm vi đới Đà ạt đã diễn ra liên tục với mức độ ngày càng chi tiết hơn. Kết quả của các công trình điều tra nghiên cứu đã từng bƣớc làm sáng tỏ cấu trúc địa chất đới Đà ạt hiện tại tƣơng ứng với đới cấu trúc kiểu rìa lục địa Mesozoi muộn đồng thời đã phát hiện nhiều loại khoáng sản có giá trị trong đó có vàng. Trong số những điểm vàng có triển vọng đã đƣợc triển khai tìm kiếm - thăm dò, có mỏ đã đƣợc khai thác công nghiệp nhƣ Trà Năng âm Đồng không ít điểm có quy mô hạn chế đƣợc nhân dân khai thác nhỏ nhƣ: Phi iêng Tây Sơn Đạ Đờn âm Đồng Krông Pha Ninh Thuận Gia Bang Núi Bể Bình Thuận Suối inh Đồng Nai ... Nhìn chung các kiểu quặng hóa vàng nhiệt dịch trong đới Đà ạt đã và đang đƣợc nhiều nhà địa chất quan tâm nghiên cứu nhiều đơn vị đầu tƣ điều tra tìm kiếmthăm dò và đã thu đƣợc một số kết quả nhất định. Tuy nhiên do có những hạn chế về mức độ đầu tƣ trong công tác đo vẽ lập bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản theo diện tích nên vẫn còn những vấn đề khoa học chƣa đƣợc làm sáng tỏ nhƣ các vấn đề về nguồn gốc quặng hóa vàng các kiểu cấu trúc địa chất thuận lợi cho quá trình tạo quặng và thành phần vật chất quặng vàng quy luật phân bố và triển vọng của chúng. Mặc khác việc tổng hợp nghiên cứu hệ thống hóa các kiểu quặng hóa vàng trong khu vực chƣa đáp ứng những yêu cầu thực tiễn cho công tác tìm kiếm-thăm dò và khai thác. Do vậy đề tài: “Đặc điểm quặng hóa vàng nhiệt dịch đới Đà Lạt qua nghiên cứu các vùng Trảng Sim, Krông Pha, Gia Bang và Suối Linh” đƣợc lựa chọn để góp phần giải quyết những vấn đề nêu trên nh m đáp ứng một phần những đòi hỏi trong thực tiễn của công tác tìm kiếm-thăm dò và khai thác khoáng sản vàng trong đới Đà ạt. II. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1. Mục tiêu nghiên cứu - àm r đặc điểm quặng hóa vàng nhiệt dịch trong đới Đà ạt vào Mesozoi muộn về các mặt bao gồm: đặc điểm phân bố thành phần vật chất nguồn gốc quặng 1 Mở đầu hóa và triển vọng theo từng kiểu mỏ kiểu khoáng. - ác lập quy luật phân bố phân vùng sinh khoáng và đánh giá triển vọng của vàng nhiệt dịch trong đới Đà ạt vào Mesozoi muộn. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu a. T i các ùng c hể (T ng Sim K ông Pha Gia Bang Su i inh): - Nghiên cứu đặc điểm quy mô phân bố hình thái thân quặng các biểu hiện biến chất trao đổi giữa thân quặng với đá vây quanh thành phần khoáng vật tổ hợp nguyên tố quặng dạng tồn tại của vàng; - ác lập nguồn gốc quặng hóa vàng và hoạt động tạo khoáng tính phân đới quặng và mức độ bóc mòn quặng, quy mô quặng gốc và khả năng tạo sa khoáng. b. T ong ph m i đ i Đà : - Nghiên cứu để xuất các tiêu chí để phân chia kiểu mỏ kiểu khoáng vàng nhiệt dịch trên cơ sở kết quả nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất sự phân bố của thân quặng thành phần và đặc điểm vật chất quặng. - ác lập các nhân tố khống chế quặng vàng nhiệt dịch để rút ra quy luật phân bố của chúng trong Mesozoi muộn. - Phân vùng sinh khoáng vàng nhiệt dịch Mesozoi muộn đến cấp vùng quặng và đánh giá triển vọng của chúng. III. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN VÀ CÁC LUẬN ĐIỂM BẢO VỆ 1. Những điểm mới - ác lập sự có mặt của các kiểu mỏ kiểu khoáng vàng nhiệt dịch Mesozoi muộn trong đới Đà ạt và đánh giá mức độ phổ biến và giá trị công nghiệp của chúng. - ác lập mối liên quan của các kiểu mỏ kiểu khoáng vàng nhiệt dịch Mesozoi muộn với các tổ hợp đá magma trong đới Đà ạt. - Phân chia các đơn vị sinh khoáng vàng nhiệt dịch Mesozoi muộn trong đới Đà ạt đến cấp phụ đới sinh khoáng vùng quặng và đánh giá triển vọng chúng. 2. Các luận điểm bảo vệ - Luận điểm 1: 2 Mở đầu Quặng hóa vàng nhiệt dịch Mesozoi muộn đới Đà ạt gồm 2 kiểu mỏ vàng thực thụ: vàng-thạch anh-sulphur dạng mạch và vàng-bạc sulphur xâm tán trong đá phun trào biến đổi. Trong đó kiểu mỏ vàng-thạch anh-sulphur dạng mạch với 2 kiểu khoáng là vàng-thạch anh-arsenopyrit-pyrit và vàng-thạch anh-sulphur đa kim có triển vọng về vàng hơn cả. - Luận điểm 2: Trong đới sinh khoáng Đà ạt đã phân chia đƣợc 14 vùng quặng vàng nhiệt dịch khác nhau. Các vùng quặng rất triển vọng là Trà Năng Hiếu iêm và Vĩnh An; các vùng quặng triển vọng là Thác Mơ Cát Tiên và Tây Sơn; các vùng quặng chƣa r triển vọng gồm Đak Đrông và Krông Nô; các vùng quặng còn lại ít triển vọng. IV. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài đã làm sáng tỏ thêm một bƣớc về đặc điểm cấu trúc địa chất các kiểu mỏ vàng nhiệt dịch đặc điểm hình thái thân quặng và biến đổi đá vây quanh đặc điểm và thành phần vật chất các điểm quặng hóa vàng trong đới Đà ạt, qua đó góp phần nhận thức đầy đủ và có hệ thống về quặng hóa vàng nhiệt dịch trong đới Đà ạt gồm: làm rõ đặc điểm quặng hóa điều kiện thành tạo, quy luật phân bố và triển vọng của từng kiểu mỏ kiểu khoáng vàng. 2. Ý nghĩa thực tiễn Trên cơ sở kết quả nghiên cứu của đề tài đã làm sáng tỏ thêm các tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm cũng nhƣ quy luật phân bố của các kiểu mỏ vàng nhiệt dịch đặc trƣng trong đới Đà ạt đánh giá triển vọng quặng hóa vàng nội sinh trong đới Đà ạt. Việc này có ý nghĩa định hƣớng cho công tác tìm kiếm - thăm dò khoáng sản vàng trong khu vực ở các bƣớc địa chất tiếp theo. V. CƠ SỞ TÀI LIỆU ĐỂ HOÀN THÀNH LUẬN ÁN Tài liệu đƣợc sử dụng để viết luận án do nghiên cứu sinh trực tiếp thu thập trong quá trình đi thực tế độc lập hay tham gia các đề tài nghiên cứu trong các năm vừa qua. 1. Mẫu phân tích thí nghiệm: 3 Mở đầu + Do nghiên cứu sinh phân tích nghiên cứu hoặc sử dụng kết quả từ các đề tài có nghiên cứu sinh tham gia đƣợc gửi phân tích tại các đơn vị có chức năng: - 159 mẫu lát mỏng thạch học: tự phân tích 62 mẫu tại Bộ môn Khoáng Thạch Khoa Địa chất; gửi phân tích 97 mẫu tại Trung tâm Phân tích – Thí nghiệm iên đoàn Bản đồ Địa chất miền Nam. - 95 mẫu khoáng tƣớng: tự phân tích 53 mẫu tại Bộ môn Khoáng Thạch Khoa Địa chất; gửi phân tích 42 mẫu tại Trung tâm Phân tích – Thí nghiệm iên đoàn Bản đồ Địa chất miền Nam. - 38 hóa silicat toàn đá và đơn khoáng biotit felspat kali gửi tại Trung tâm Phân tích – Thí nghiệm iên đoàn Bản đồ Địa chất miền Nam. - 34 mẫu bao thể gửi tại Viện Nghiên cứu Địa chất - Khoáng sản Hà Nội. - 136 mẫu hấp thụ nguyên tử 61 mẫu nung luyện 47 mẫu quang phổ bán định lƣợng ICP và plasma và 68 mẫu trọng sa nhân tạo gửi tại Trung tâm Phân tích – Thí nghiệm iên đoàn Bản đồ Địa chất miền Nam. - 35 mẫu đơn khoáng gửi tại Trung tâm Phân tích – Thí nghiệm iên đoàn Bản đồ Địa chất miền Nam biotit và felspat kali 6, pyrit 4, arsenopyrit 1) Viện Địa chất và Khoáng vật học Phân viện Siberi - Viện Hàn lâm Khoa học Nga (vàng tự sinh 22, antimonit 1, galena 1). - 59 mẫu nguyên tố vi lƣợng gửi tại Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà ạt. - 5 mẫu tuổi đồng vị b ng phƣơng pháp K-Ar, Ar-Ar gửi phân tích tại Nhật Bản 4 và Trƣờng Đại học Tổng hợp Đài Bắc Đài oan 1 . Ngoài ra còn sử dụng số liệu của các tác giả khác đã công bố để đối sánh. 2. Tài liệu tham khảo chính: + Các báo cáo là đề tài nghiên cứu có nghiên cứu sinh tham gia: ~ Nghiên cứu thành lập bản đồ sinh khoáng và dự báo khoáng sản đới Đà ạt tỷ lệ 1/200.000 và chi tiết hóa một số vùng Au, Sn, W, Cu-Mo) (1990). ~ Nghiên cứu lập bản đồ sinh khoáng và dự báo khoáng sản khối nhô Kon Tum tỷ lệ 1/200.000 và chi tiết hóa một số vùng có triển vọng 1995 . ~ Nghiên cứu Kiến tạo và Sinh khoáng Nam Việt Nam 2000 . 4 Mở đầu ~ Nghiên cứu điều kiện thành tạo và quy luật phân bố khoáng sản quý hiếm liên quan đến hoạt động magma khu vực miền Trung và Tây Nguyên 2005 . + Các báo cáo đo vẽ lập bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản tỷ lệ 1/200.000 và 1/50.000 và các báo cáo tìm kiếm - thăm dò khoáng sản vàng trong phạm vi đới Đà ạt chủ yếu do iên đoàn Bản đồ Địa chất miền Nam và một số đơn vị khác thực hiện từ 1986 đến 2005 . VI. BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN uận án gồm 200 trang trong đó có 44 biểu bảng 12 hình 10 bản vẽ khổ từ A4 đến A1 và 36 ảnh minh họa. Ngoài ra có phụ lục k m theo là bảng thống kê 138 mỏ khoáng biểu hiện khoáng sản và biểu hiện khoáng hóa vàng trong đới Đà ạt. uận án đã tham khảo 74 tài liệu khoa học về địa chất và khoáng sản vàng. Bố cục của luận án gồm: - Mở đầu tính cấp thiết mục tiêu – nội dung nghiên cứu ... - Chƣơng 1. Cơ sở lý thuyết và phƣơng pháp nghiên cứu - Chƣơng 2. Đặc điểm cấu trúc địa chất đới Đà ạt - Chƣơng 3. Đặc điểm quặng hóa các kiểu mỏ vàng nhiệt dịch đới Đà ạt - Chƣơng 4. Đặc điểm sinh khoáng và triển vọng quặng hóa vàng nhiệt dịch đới Đà ạt - Kết luận và kiến nghị - Danh mục công trình của nghiên cứu sinh - Tài liệu tham khảo - Phụ lục uận án đƣợc hoàn thành tại Bộ môn Khoáng Thạch Khoa Địa chất Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên thuộc Đại học Quốc gia Tp.HCM dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Nguyễn Hữu Tý và TS. Nguyễn Văn Bỉnh. 5 Chương 1. Cơ s thu t và phương pháp nghiên cứu CHƢƠNG 1. CƠ S THU T V PHƢƠNG PHÁP NGHI N CỨU 1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA – HOÁNG V T CỦA V NG Vàng có ký hiệu hóa học là Au và nằm ở vị trí thứ 79 trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleev. Vàng nằm giữa platin (78) và thủy ngân (80). Vàng thuộc nhóm IB, theo thứ tự gồm: đồng, bạc và vàng; trong đó, đồng và bạc là nguyên tố cộng sinh đi kèm vàng. Vàng có nguyên tử lƣợng 79 và tỷ trọng là 19,5. Vàng nóng chảy ở 10650C và sôi ở 2960 ÷ 29700C. Đến nay, đã biết vàng có 14 đồng vị với khối lƣợng từ 192 đến 206 nhƣng chỉ có một đồng vị ổn định trong trạng thái tự nhiên đó là 197Au. Ngƣợc lại, những đồng vị không ổn định của vàng chỉ tồn tại trong khoảng thời gian ngắn, nhƣ đã biết là 196Au - 198 Au - 199 Au. Vàng là kim loại rất kém hoạt động, kém hơn cả bạc, phù hợp với vị trí của nó đƣợc xếp ở cuối cùng trong dãy thứ tự thế điện cực của các kim loại. Vàng hoàn toàn bền trong không khí, trong nƣớc, trong dầu ở bất kỳ nhiệt độ nào. Ngay cả ở nhiệt độ cao, vàng cũng không tác dụng với O, C, N, v.v… Vàng chỉ hóa hợp đƣợc với F ở nhiệt độ từ 300 đến 4000C để tạo fluorur vàng (AuF3), nhƣng fluorur này lại bị phân hủy ở nhiệt độ cao hơn. Vàng không bị biến chất trong lửa. Vàng không tan trong môi trƣờng kiềm, axit vô cơ và hữu cơ, không tan trong các axit thƣờng có hòa tan oxy lẫn axit có tính oxy hóa mạnh, trừ axit H2SeO4 (axit selenic), H2SO5 (axit Caro); tan mạnh trong cƣờng toan (hỗn hợp của HCl và HNO3). Vàng thuộc nhóm nguyên tố siderophil và chalcophil; trong đó, vàng ƣa sắt hơn đồng. Trong sự phân tách giữa 2 pha nóng chảy: pha sắt tự sinh và pha sắt sulphur, vàng trong pha tự sinh tạo thành các tích tụ lớn hơn. Vàng có nguồn gốc dƣới sâu liên quan manti, lớp dƣới thạch quyển và vỏ Trái đất. Trong lịch sử phát triển vỏ Trái đất, vàng là nguyên tố tạo quặng xuyên suốt. Trong Arkei, các mỏ vàng đƣợc hình thành gắn bó mật thiết với sự phát sinh các đai đá lục magma bazan (vỏ đại dƣơng). Từ Proterozoi, sự liên quan với magma granit (vỏ lục địa) bắt đầu có vai trò đáng kể. So với các nguyên tố tạo quặng, vàng là nguyên tố ít phổ biến, rất phân tán và 6 Chương 1. Cơ s thu t và phương pháp nghiên cứu phân tán rất không đồng đều trong vỏ Trái đất với trị số Clark là 4,3x10-7%; cụ thể: theo Ph. Clark 2.10-7%, theo A.E. Ferxman 5.10-7%, theo A.P. Vinogradov 4,3.107 % và theo C.P. Taylor 4.10-7%. Hàm lƣợng vàng trong nƣớc biển khoảng 5x10-7%, trong thiên thạch vàng chỉ là nguyên tố vết, trong đá Mặt trăng tƣơng đƣơng trong đá magma ở Trái đất, trong phần trên thạch quyển khoảng 5x10-7%. Quặng hóa vàng thƣờng gặp chủ yếu ở những vùng phổ biến granitoid, một ít thƣờng đi cùng với các đá mafic và siêu mafic. Các mỏ vàng có hàm lƣợng công nghiệp thƣờng đƣợc thành tạo ở giai đoạn sau magma, chủ yếu là các mỏ nhiệt dịch. Hàm lƣợng vàng đối với các khu vực khác nhau của vỏ Trái đất, theo hai tác giả: LI và Y10, 1966 (theo J.J. Bache [3]) đã đƣa ra các số liệu nhƣ sau: - Vùng đại dƣơng sâu : 4.10-7% ; - Vùng dƣới đại dƣơng : 2,9.10-7%; - Khiên cổ : 3,4.10-7% ; - Đai uốn nếp : 3,8.10-7%; - Vỏ đại dƣơng : 3,4.10-7% ; - Vỏ lục địa : 3,5.10-7%; - Đá kết tinh : 3,6.10-7% ; - Đá trầm tích : 5,1.10-7%. Hàm lƣợng của vàng trong các đá magma cũng khác nhau (Bảng 1.1). Bảng 1.1. Hàm lƣợng trung bình của vàng trong các đá magma Loại đá magma Siêu mafic Mafic Trung tính Acid Hàm lƣợng vàng (%) A.P. Vinogradov (1962) Iu.G. Serbakov (1969) -7 5.10 8,2.10-7 -7 4.10 11.10-7 2 – 4,5.10-7 R.W. Boyle (1979) 4.10-7 7.10-7 5.10-7 3.10-7 Cũng theo R.W. Boyle (1979), hàm lƣợng vàng trung bình (%) trong đất đá khác: cuội kết và cát kết 30.10-7, đá phiến sét 4.10-7 và đá vôi 3.10-7. Một số đá trầm tích nhƣ phosphorit và cát kết than có thể đạt 2100.10-7, đất thổ nhƣỡng 5.10-7. Trong nƣớc cũng khác nhau: nƣớc nhạt 0,03.10-7, nƣớc biển và đại dƣơng 0,012.10-7. Trong nhóm granitoid, các granodiorit hƣớng về các diorit và monzodiorit là sản phẩm đại diện pha đầu tiên của sự phân dị magma granitoid nói chung có từ 2 đến 4 lần hàm lƣợng Au cao hơn trong granit biotit là sản phẩm đại diện pha thứ hai (I.Ya. Nekrasov, 1996) [63]. Tuy nhiên, trong cùng một vùng hoặc khối, đôi khi cũng thay đổi ngƣợc lại trong các đá khác nhau, đặc biệt trong các đá tự biến chất 7