Tài liệu đề cương địa chất các mỏ khoáng

ĐỀ CƯƠNG ĐỊA CHẤT CÁC MỎ KHOÁNG Câu 1: Hãy trình bày khái niệm cơ bản về khoáng sản; phân loại khoáng sản? * Khái niệm: Khoáng sản là khoáng vật, khoáng chất có ích được tích tụ tự nhiên ở thể rắn, thể lỏng, thể khí tồn tại trong lòng đất, trên mặt đất, bao gồm cả khoáng vật, khoáng chất ở bãi thải của mỏ. * Phân loại khoáng sản: Các khoáng sản trong long đất được chia làm 4 loại:  Khoáng sản kim loại: Từ đó lấy ra được các kim loại hay hợp kim của các kim loại bao gồm: + Nhóm kim loại đen: Fe, Ti, Cr, Mn. + Nhóm kim loại nhẹ: Al, Li, Be, Mg + Nhóm kim loại màu: Cu, Pb, Zn, Sb, Ni + Nhóm kim loại ít và hiếm: W, Mo, Sn, Co, Hg, Bi, Zr, Cs, Nb, Ta. + Nhóm kim loại quý: Au, Ag, Pt, Pd, Os, Ir. + Nhóm kim loại phóng xạ: U,Th, Ra + Nhóm các nguyên tố phân tán: Sc, Ga,Ge, Rb, Cd, In, Hf, Re, Te, Po, Ac. + Nhóm các nguyên tố đất hiếm: La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er,Yb,Lu,Tu.  Khoáng sản phi kim loại: từ ks phi kim loại ngta có thể lấy ra các đơn chất, hợp chất, các khoáng vật(ngọc quý saphia, rubi) hoặc lấy nguyên vẹn không trải qua chế biến. Căn cứ vào công dụng của chúng người ta chia ra: - Khoáng sản phi kim loại là khoáng chất công nghiệp: + Trong luyện kim: sét chịu lửa, fluorin, quaczit… + Trong công nghiệp hóa chất phân bón: Pirit, apatit… + Trong sản xuất thủy tinh, đồ gốm: cát thạch anh, các loại cao lanh. + Trong ngành kĩ thuật đặc biệt như vật liệu cách nhiệt,cách điện,cách âm,vật liệu chịu axit… - Khoáng sản phi kim loại phục vụ cho ngành xây dựng: đá vôi, các nguyên liệu chế tạo xi măng, cát sỏi…  Khoáng sản nhiên liệu: + Khoáng sản nhiên liệu ở trạng thái rắn: than đá, đá dầu, sáp đất. + Khoáng sản nhiên liệu ở trạng thái lỏng: dầu mỏ + Khoáng sản nhiên liệu ở trạng thái khí: hơi đốt thiên nhiên.  Các loại ngọc quý làm đồ trang sức: kim cương, rubi, saphia. Câu 2: Hãy nêu khái niệm về cấu tạo và kiến trúc quặng? Phân loại cấu tạo và kiến trúc quặng theo nguồn gốc sinh thành? a) Khái niệm cấu tạo và kiến trúc quặng - Cấu tạo quặng là những đặc điểm về hình thái, kích thước và tính chất sắp xếp của các nhóm (tập hợp) khoáng vật. Nhóm khoáng vật ở đây được coi là các khoáng vật cùng loại, trong cùng một tổ hợp cộng sinh. - Kiến trúc quặng là những đặc điểm về hình thái, kích thước và tính chất sắp xếp của các hạt khoáng vật. Đơn vị nghiên cứu kiến trúc chính là hạt khoáng vật: hình thái, kích thước, cấu trúc bên trong, sự phân bố của chúng trong không gian … là những dấu hiệu để ta xác định kiểu kiến trúc của chúng. b) Phân loại theo nguồn gốc sinh thành: Theo nguồn gốc cấu tạo và kiến tức quặng được chia thành 2 nhóm: nguyên sinh và thứ sinh: - Cấu tạo kiến trúc nguyên sinh: Là những cấu tạo và kiến trúc ban đầu, được hình thành trong quá trình tạo quặng ở điều kiện nội sinh cũng như ngoại sinh và chúng chủ yếu được hình thành trong những quá trình sau: + Cấu tạo và kiến trúc quặng hình thành trong quá trình phân dị magma: đặc trưng cho mỏ magma. + Cấu tạo và kiến trúc quặng trong quá trình gắn kết và tạo đá, đặc trưng cho mỏ trầm tích. + Cấu tạo và kiến trúc quặng hình thành trong quá trình lấp đầy các khe nứt, lổ hổng của đá và quặng, đặc trưng cho mỏ nhiệt dịch, phong hóa, thấm đọng,… + Cấu tạo và kiến trúc quặng hình thành trong quá trình trao đổi thay thế đá và quặng, đặc trưng cho mỏ pegmatit, scanơ, nhiệt dịch,phong hóa, biến chất… - Cấu tạo kiến trúc thứ sinh: Là những cấu tạo kiến trúc mới, chúng được hình thành do sự biến dạng của các cấu tạo và kiến trúc nguyên sinh sau khi tạo quặng trong quá trình cà nát, vò nhàu, tái kết tinh,… và chúng được hình thành theo phương thức sau: + Cấu tạo và kiến trúc quặng được hình thành trong quá tình tái tạo quặng, đặc trưng cho mỏ phong hóa, trầm tích, ít hơn đối với mỏ nhiệt dịch. + Cấu tạo và kiến trúc quặng được hình thành trong quá trình động lực biến chất quặng , đặc trưng cho mỏ có nguồn gốc biến chất. + Cấu tạo và kiến trúc quặng được hình thành trong quá tình phong hóa: đặc trưng cho mỏ phong hóa tàn dư. Câu 3: Hãy trình bày đại cương mỏ magma thực sự, phân loại mỏ magma thực sự? Khái niệm: Các mỏ magma thực sự là các mỏ được thành tạo trong quá trình phân dị và kết tinh của magma ở nhiệt độ cao từ 1500 – 800 oC và áp suất lớn tới hàng trăm atm và ở độ sâu từ 3-5 km. -Tính chất đặc trưng: Liên quan mật thiết với các đá xâm nhập đặc biệt là các đá siêu bazic, bazic và kiềm. trong mỏ magma , các khoáng vật tạo quặng và đá đều có thể gặp ở ngay trong chính thân quặng cũng như trong đá vây quanh. -Là nguồn cung cấp một số KL và PK quý như: bạch kim, crom, sắt, titan, đồng, niken, apatit, grafit, kim cương,… - Điều kiện hóa lí, nhiệt độ, độ sâu thành tạo và đá liên quan đến mỏ: Các mỏ magma về cơ bản được thành tạo ở độ sâu từ 3-5km, cá biệt có thê cách mặt đất gần 1 km như mỏ đồng niken ở Siberi.Hoặc lại được thành tạo ở độ sâu tới 150km như các ống kimbeclit với những khoáng vật rất bền vững như pyrotin, kim cương. Vì vây, điều kiện áp lực rất cao, hầu hết bị khống chế bởi các đứt gãy sâu. Nhiệt độ thành tạo các mỏ này người ta cho rằng từ 1500 – 700 oC. trong phòng thí nghiệm đã chế được kim cương ở 1500 oC và tuy vậy cũng có những loại sulfur như đồng – niken được thành tạo ở 300oC. Titano – manhetit có kiến trúc phân hủy dung dịch cứng của ilmenit và manhetit, Rando cho rằng chúng được thành tạo ở 700oC. Trong các mỏ magma thực sự ta thấy nhiều mỏ quan trọng như titano – manhetit, apatit manhetit, đồng niken, cromit, họ bạch kim, kim cương, đất hiếm, apatit… Phân loại mỏ magma thực sự:Theo điều kiện thành tạo người ta chia ra: Mỏ magma dung ly: Dung thể magma có 2 thành phần sulfua - silicat, khi nguội chúng tách riêng thành 2 dung thể và hầu như không có sự pha trộn(sulfua và silicat). Khi nhiệt độ tiếp tục giảm dung thể silicat kết tinh trước dung thể sulfua, sự kết tinh riêng này đưa đến kết quả là các mỏ dung ly. Mỏ magma sớm: Được thành tạo liên quan với quá trình kết tinh sớm của magma xâm nhập có thành phần siêu bazic, ít liên quan với bazic. Mỏ magma muộn: Được thành tạo trong quá trình kết tinh gần kết thúc của magma xâm nhập siêu bazic, bazic và kiềm có thể có sự tham gia của chất bốc và khoáng hóa. Câu 4: Hãy trình bày đại cương mỏ nhiệt dịch, nguồn gốc dung dịch nhiệt dịch? Khái niệm: mỏ nhiệt dịch là mỏ được hình thành do sự tập trung lắng đọng của các khoáng vật quặng từ dung dịch khí lỏng dưới mặt đất. Đặc điểm: các mỏ nhiệt dịch thuộc nhóm mỏ rất có giá trị trong thực tế, nó gồm những mỏ kim loại màu (Cu, Pb,Zn,Ni,Co), kim loại hiếm (Sn, W, Mo, Hg, As, Sb), kim loại quý hiếm (Au, Ag), kim loại đen (Fe, Mn) và một số khoáng sản phi kim loại như asbet, tan, manhezit… Các mỏ nhiệt dịch phát triển nhiều ở các đới uốn nếp, cón ở cá miền nền thì gặp ít hơn rất nhiều. Tất cả những mỏ này đều đk thành tạo từ những dung dịch khoáng hóa nóng lẫn khí có liên quan với các magma theo chu kì hoạt động của chúng. Nhiệt độ, độ sâu thành tạo: Nhiệt độ thành tạo của các mỏ nhiệt dịch xảy ra tỏng khoảng từ 400 – 50 oC. Độ sâu thành tạo của các mỏ nhiệt dịch rất khác nhau, có thể ở dưới sâu 3-5 km, ở độ sâu trung bình từ 1-3km và ở nông 1km hoặc gần mặt đất hơn. Điều kiện hóa - lí thành tạo mỏ: Nguồn gốc dung dịch nhiệt dịch:dung dịch nhiệt dịch là dung dịch khí–lỏng nóng, trong đó nước là môi trường hòa tan, còn chất hòa tan là các muối khoáng và các chất khí. -Nguồn nước của dung dịch nhiệt dịch: nước trong dung dịch nhiệt dịch có thể có các nguồn gốc: magma, biến chất, khí quyển và nước biển. + nước có nguồn gốc magma: được hình thành tỏng wuas trình dung nham magma nguội dần khi thành tạo các đá xâm nhập. + nước có nguồn gốc từ quá trình biến chất: trong quá trình biến chất do khoáng vật bị tái kết tinh thoát nước, sự phân hủy OH trong các hydrosilicatH2O. + nước có nguồn gốc từ khí quyển: do nước mưa, tuyết tan…di chuyển ngấm theo các khe nứt xuống những đới dưới sâu của vỏ Trái Đất được nung nóng và khi đó cũng có những tính chất của dd nhiêt dịch. + nước chôn vùi: là nước lỗ hổng trong các trầm tích cổ bị vùi sâu. + nước biển: nước biển cũng có thể bị lôi cuons vào quá tình nhiệt dịch trong trường hợp ở phần sát đáy biển và đại dương xuát hiện khối dung thể magma xâm nhập đi lên tạo nên những lò nung nóng cục bộ. - Nguồn vật chất khoáng: + nguồn magma: đa số các nhà nghiên cứu cho rằng nguồn gốc vât chất tạo nên khối vật thể khoáng vât của mỏ nhiệt dịch, đặc biệt là các mỏ kim loại là từ các lò magma. Những lò magma tồn tại ở dưới sâu có khả năng chứa đựng trong thành phần dung thể một lượng nào đó các nguyên tố kim loại. khi kết thúc quá trình kết tinh dung thể các nguyên tố này có thể thoát ra và gia nhập thành phần của dung dịch nhiệt dịch. + Giả thuyết phân tiết bên. + sự tái lắng đọng thành phần các đá vây quanh:dung dịch nhiệt dịch đi qua các đá vây quanh sẽ thu hút một số nguyên tố trên đường đi, tạo nên sự lắng đọng thành phần các đá vây quanh. + sự đồng hóa của magma với các đá vây quanh: một số chất có sẵn ở đá vây quanh khi magma xuyên lên đồng hóa các đá thu hút luôn những vật chất này do đó có thể hàm lượng một số kim loại trong magma được tăng lên, sau những kim loại này tham gia vào các dung dịch nhiệt dịch. Câu 5: Hãy trình bày các tác nhân phong hóa? Phân loại mỏ phong hóa dựa vào điều kiện thành tạo và vị trí phân bố? Các tác nhân phong hóa: 1. Nước Là tác nhân quan trọng nhất trong quá trình hình thành vỏ phong hóa. Nước có tác dụng hòa tan, di chuyển và làm lắng đọng các hợp chất hóa học trong vỏ trái đất.Nước hòa tan cả Oxy, CO2, axit và các hợp chất có tác dụng phân hủy đất đá. Trong quá trình Hydrat hóa và phân hủy nước phân giải các khoáng vật tạo đá trong đá gốc. Ngoài ra, nước có vai trò là môi trường hóa lý (pH,EH) trong quá trình tái tạo đất đá của vỏ phong hóa. 2. Oxy Oxy đóng vai trò chính trong các phản ứng oxy hóa và có ý nghĩa to lớn trong quá trình tái tạo vỏ phong hóa. Nguồn gốc của oxy là: Khí quyển, oxy hòa tan, trong nước và tồn tại trong các hợp chất Oxy hóa khử. 3. Khí CO2 CO2 là tác nhân tham gia tích cực vào quá trình oxy hóa khử và tái tạo 1 số silicat thành hợp chất carbonat. Nguồn gốc: không khí, quang hợp của thực vật… 4. Các hợp chất hóa học Các axit vô cơ (H2SO4, H2CO3) và axit hữu cơ, các loại muối hòa tan, các chất kiềm có tác dụng thúc đẩy quá trình phá hủy đất đá. 5. Sinh vật Sinh vật có tác động tích cực trong quá trình phân hủy đất đá và tạo vỏ phong hóa. Sinh vật bao gồm cả thực vật và động vật.Sinh vật giúp phân hủy, vận chuyển các vật liệu trong vỏ Trái Đất. 6. Nhiệt độ Sự thay đổi nhiệt độ trong ngày làm phá hủy các khoáng vật, các đá. Ngoài ra nhiệt độ còn đẩy nhanh các phản ứng hóa học. 7. Hoạt động con người Hoạt động của con người (sản xuất nông nghiệp, khai thác khoáng sản…) làm thay đổi môi trường tự nhiên tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phong hóa. Phân loại mỏ phong hóa: Dựa vào điều kiện thành tạo và vị trí phân bố người ta phân chia các mỏ phong hóa thành 3 nhóm: Mỏ vụn, mỏ tàn dư và mỏ thấm đọng. 1. Mỏ phong hóa vụn (eluvi, deluvi): Chủ yếu do phong hóa cơ học tạo thành. Kết quả ta được các mỏ vụn nếu như thành phần có ích tăng nhiều. Loại nặng, khó hòa tan ở lại cho ta loại mỏ này. Khoáng sản liên quan có cát xây dựng hình thành do phong hóa granitoit, cát thủy tinh hình thành dom phong hóa cát kết thạch anh, quaczit, các sa khoáng tàn tích, sườn tích của Sn, Cr, ilmenit… 2. Mỏ phong hóa tàn dư: Mỏ phong hóa tàn dư sinh thành và phân bố trên các đá bị phong hóa hóa học. Đó chính là vật liệu tàn dư của quá trình phong hóa chứa các tổ phần có ích. Các mỏ tàn dư có giá trị là: mỏ quặng silicat niken, quặng sắt nâu, manhezit, talc, bauxit, mangan, sét, apatit, một số kim loại quý và hiếm. 3. Mỏ thấm đọng: Các mỏ ngoại sinh được hình thành từ vật chất khoáng được nước ngầm mang đi rồi lắng đọng lại tại nơi ngoài phạm vi chúng rửa lũa gọi là mỏ thấm đọng. Về quan hệ với đá vây quanh chúng thuộc loại mỏ hậu sinh. Quá trình hình thành mỏ thấm đọng diễn ra qua 3 giai đoạn: - Nước rửa lũa vật chất khoáng và chuyển chúng vào dung dich. - Di chuyển các vật chất khoáng trong dung dịch ra khỏi phạm vi khu vực rửa lũa - Lắng đọng vật chất khoáng trong điều kiện hóa lý mới. Câu 6: Hãy trình bày đại cương về mỏ skarn? Phân loại skarn theo thành phần? Đại cương về mỏ skarn 1.Định nghĩa. Mỏ skarn còn gọi là mỏ biến chất nhiệt tiếp xúc trao đổi, chúng thường được thành tạo ở những đới tiếp xúc giữa các khối xâm nhập với các loại đá trầm tích ( chủ yếu là đá cacbornat) và một số đá alumosilicat khác. Khi dung nham khối xâm nhập xuyên lên có nhiệt độ rất cao làm cho các đá có trước tiếp xúc với nó bị biến đổi,Sự biến đổi này có thể xảy ra theo 2 phương thức là biến chất tiếp xúc nhiệt và biến chất tiếp xúc trao đổi thay thế. Biến chất tiếp xúc nhiệt Biến chất tiếp xúc trao đổi thay thế -Dưới tác dụng chủ yếu của nhiệt độ cao, - Vừa dưới tác dụng của nhiệt độ cao vừa có không mang thêm vào thành phần hóa học mang thêm vào những thành phần hóa học mới. mới. -Biến chất tiếp xúc nhiệt hình thành vào thời - Trao đổi thay thế nói chung muộn hơn một gian sớm (thời kỳ ban đầu). chút vì có sự tham gia của dung dịch. -Vành biến chất tiếp xúc nhiệt là một vành - Sản phẩm skarn thường phân bố không liên tục bao quanh toàn bộ khối xâm nhập liên tục, có tính chất cục bộ. -Đá biến chất nhiệt có thể hình thành ở bất - Đá skarn nói chung được thành tạo ở độ kỳ độ sâu nào ( ở rất sâu thì làm tái nóng sâu không lớn lắm, để áp lực bên trong có chảy, nóng hơn thì làm tái kết tính ). những chất bốc thoát từ magma có thể thắng được áp lực bên ngoài do đất đá vây quanh -Sản phẩm biến chất tiếp xúc nhiệt thường gây ra là sản phẩm tái kết tinh. Thành phần khoáng vật có 2 trường hợp: - Sinh thành các loại đá skarn, thành phần khoáng vật khác nhau. Cấu tạo kiến trúc của *Thành phần không thay đổi ( đá vôi hạt đá hoàn toàn thay đổi. mịn ẩn tinh -> đá hoa hạt trung bình hoặc lớn ) *Sau tái kết tinh sinh thành khoáng vật mới: tạo thành đá sừng ( đá phiến sét sau khi bị sừng hóa sinh các khoáng vật: anđaluzit, disten, cocđierit; Đá vôi bị sừng hóa -> đá hoa chứa volastonit ) 2.Điều kiện hóa lý,độ sâu thành tạo mỏ skarn: -Các mỏ skarn được thành tạo do kết quả tác dụng tổng hợp của nhiệt xâm nhập và các dung dịch khoáng hóa lẫn khí. -Nhiệt độ ban đầu thành tạo skarn 12000C , sau biến chuyển xuống 2500C và có thể giảm xuống 100,500C. -Độ sâu thành tạo của skarn có thể tới 1200-1500m 3.Các khoáng sản liên quan với skarn Mỏ skarn cung cấp cho ta một số khoáng sản kim loại và phi kim loại như :Fe,W,Cu,PBZn,các khoáng vật chứ B,F v.v Các thành hệ quặng chính của mỏ skarn: -Thành hệ quặng sắt: quan trọng nhất là Manhetit -Thành hệ Sắt-coban: +Skarn có pirit chứa coban +Skarn có cobantin -Thành hệ Đồng : Khoáng vật chủ yếu gồm chancopirit,pirit,pirotin,sphalerit… -Thành hệ bạch kim:Gặp nhiều ở Nam phi -Thành hệ quặng Volfram:Khoáng vật chủ yếu là seelit ( CaWO 4) -Thành hệ quặng Molipden: khoáng vật chủ yếu MoS2 -Thành hệ quặng đa kim: Khoáng vật chủ yếu ZnS,PbS -Thành hệ Uran: KHoáng vật chủ yếu : Uranium,Octit -Thành hệ Berin và Niobi -Thành hê Canxiterit: khoáng vật chủ yếu SnO2 -Thành hệ vàng: Khoáng vật chủ yếu gồ vàng tự sinh và sulfur -Thành hệ chứa Bo,Asbet… Phân loại skarn theo thành phần Dựa vào thành phần khoáng vật, cơ chế thành tạo và quá trình thành tạo skarn Zaricov chia ra: •Skarn Magie: được thành tạo do quá trình thay thế đá đôlômit và đá vôi đôlômit hóa. Trong thành phần bao gồm những khoáng vật chứa Mg ở nhiệt đô cao. Những khoáng vật đặc trưng là fosterit, điopxit, spinel, flogopit, đolomit, canxit, enstatit.. •Skarn vôi: được thành tạo do sự thay thế đá vôi(sét vôi, cát kết vôi) và bao gồm các khoáng vật chủ yếu sau: granat; các khoáng vật khác gồm có: vezuvian, volastonit, scapolite, amphibon, epidot, cacbonat, thạch anh. •Skarn silicat: được hình thành trong các đá có thành phần silicat. Quá trình trao đổi thay thế các đá xâm nhập sâu: granođiorit, sienit…Thành phần khoáng vật chủ yếu có granat, pyroxene, amphibol, scapolit, volastonit. Câu 7: Hãy trình bày đại cương về mỏ sa khoáng? Phân loại mỏ sa khoáng? Đại cương về mỏ sa khoáng 1.Khái niệm: -Mỏ sa khoáng được thành tạo do kết quả tập trung các khoáng vật có giá trị trong các thành tạo vụn rời phát sinh trong quá trình phá hủy và tái lắng đọng vật chất của các đá và các mỏ khoáng sản gốc lộ ra trên bề mặt. 2.Tính chất, phân loại sa khoáng, quy mô, nguồn cung cấp: -Theo thời gian thành tạo các sa khoáng có thể phân ra: Sa khoáng trẻ (hiện đại )và sa khoáng cổ. -Theo điều kiện thế nằm:mỏ sa khoáng có thể nằm trên bề mặt hoặc bị vùi lấp dưới lớp phủ trầm tích. -Quy mô các mỏ sa khoáng rất khác nhau.Sa khoáng doi cát và lòng sông có chiều dài hàng chục mét, đồng thời cũng gặp các sa khoáng aluvi duy trì 3-5 đến 15km.Sa khoáng ven biển có độ trải dài rất lớn, có thể tới 200-300m. -Trong các mỏ sa khoáng các khoáng vật có những tính chất sau: +Có trọng lượng riêng tương đối lớn +Có độ bền vững hóa học trong đới oxy hóa. +Có độ bền vững về cơ lý -Theo thành phần của khoáng vật có giá trị, sa khoáng được phân ra sa khoáng đơn nhất ( có một khoáng vật có giá trị ) và sa khoáng tổng hợp (có một số khoáng vật có giá trị) -Nguồn cung cấp các khoáng vật có giá trị cho sa khoáng là : +Các mỏ khoáng sản gốc +Các khoáng vật phụ phân tán trong đá gốc +Các sa khoáng cổ -Do các mỏ gốc bị phá hủy tạo thành các sa khoáng như : Vàng , kim cương, Casiterit, volframit, columbit,thần sa,đặc biệt đối với các sa khoáng deluvi,aluvi.Khi tập trung các khoáng vật phụ chủ yếu tạo ra sa khoáng monazite,ilmenit,rutil,zircon,granat,manhetit, rất đặc trưng cho sa khoáng ven bờ. -Các mỏ sa khoáng có ý nghĩa thực tế rất lớn : Một nửa số lượng kim cương khai thác được là từ sa khoáng, đối với Titan,volfram và thiếc cũng vậy. Phân loại mỏ sa khoáng Sự thành tạo các mỏ sa khoáng liên quan chặt chẽ với các quá trình phong hóa cơ học, hóa học, sinh học v.v.. Các sa khoáng gồm những gồm những loại chính sau : Sa khoáng eluvi, deluvi,sông(aluvi),ven biển , phong thành, bang hà Sau đây ta xét một số sa khoáng chính 1.Sa khoáng eluvi : Được thành tạo do quá trình phong hóa cơ học và ở ngay trên các đá gốc và mỏ gốc.Nó gồm các vật chất vụn rời, càng gần đá gốc ta thường thấy tập trung các khoáng vật có giá trị.Loại hình này trên thực tế có ý nghĩa không lớn.Thuộc sa khoáng này có cả mỏ khoáng kim cương, casiterit,columbit… 2.Sa khoáng deluvi: Được thành tạo dọc theo các sườn núi, sự phân bố các khoáng vật có giá trị không đồng đều,chúng thường tập trung ở gần các đỉnh gần đá gốc.Thuộc sa khoáng này có các mỏ Volframit,casiterit… 3.Sa khoáng proluvi : Được thành tạo trong phức hệ các đá bở rời và thường ở các chân núi do kết quả vận chuyển, rửa lũa của các dòng nước tạm thời.Thuộc loại này có thể gặp mỏ kim cươg 4.Sa khoáng sông (aluvi): được thành tạo trong những chu kì xâm thực của sông. Câu 8: Hãy trình bày điều kiện địa chất thành tạo mỏ sa khoáng? 1.Liên quan với các thành tạo đá gốc: -Nếu như gốc là các mỏ khoáng sản có ích thì ta có thể gặp các sa khoáng tương ứng như : sa khoáng vàng, bạch kim, kim cương, volframit, thần sa… -Nếu như gốc là khoáng vật phụ của đá ta có thể gặp sa khoáng monazite, ilmenit, rutil, granat… -Nếu gốc là sa khoáng cổ thì ta có sa khoáng mới gồm khoáng vật có thể của 2 loại trên -Nếu gốc là granitoit ta có teher gặp sa khoáng ilmenit, rutil,berin,zircon,monazite -Nếu gốc là pegmatit ta casiterit,volframit,tantalit,columbit,topa,berin có thể gặp sa khoáng -Gốc là mỏ scacno ta có sa khoáng manhetit,seelit,casiterit,. -Gốc là đá bazic ta có sa khoáng bạch kim, inmenit. -Gốc là đá siêu bazic ta có sa khoáng titannomanheitt,kim cương, rutil,ilmenit. 2.Yếu tố địa mạo -Phụ thuộc vào địa hình bề mặt ta có sa khoáng các loại : sa khoáng lòng sông, sa khoáng doi cát nằm nghiêng ở thung lũng, sa khoáng thềm, proluvi,deluvi-eluvi. -Ngoài ra còn các yếu tố khác ảnh hưởng đến thành tạo sa khoáng : kiến tạo ( các đứt gẫy lớn, sự di chuyển của khối địa chất…),yếu tố khí hậu (ở các miền khác nhau -> quá trình phong hóa khác nhau),đặc điểm thủy địa chất, tuổi địa chất v.v Câu 9: Trình bày đại cương về mỏ Trầm tích? Khái niệm : Mỏ khoáng trầm tích là các mỏ khoáng được hình thành trong quá trình lắng đọng trầm tích, trong môi trường nước ( Sông, đầm hồ, ven biển ). Đặc điểm và quy mô thân khoáng : -Các thân khoáng trong nhóm này thuộc loại đồng sinh, nằm khớp với đá trầm tích vây quanh đồng thời chúng chiếm một vị trí địa tầng nhất định, chúng thường có dạng vỉa, vỉa phân nhánh, dạng thấu kính dẹt.Sau khi bị biến chất và bị các hoạt động kiến tạo tác động các thân quặng trầm tích sẽ bị biến dạng và có hình dạng phức tạp -Mỏ trầm tích có loại cổ và trẻ, mỏ trầm tích biển thường có quy mô lớn.Nhưng vỉa riêng biệt kéo dài tới hàng chục km, dày tới hàng chục và hàng trăm mét. Ý nghĩa: Có ý nghĩa rất lớn: các mỏ vật liệu xây dựng (sạn, cát, sét, đá phiến, đá vôi, đá macno, dolomit, nguyên liệu xi măng, thạch cao…); các mỏ nhiên liệu (than, đá phiến cháy, dầu, khí đốt). Phân loại : Các mỏ trầm tích được chia thành 4 nhóm: trầm tích cơ học; trầm tích hóa học; trầm tích sinh hóa; trầm tích phun trào. Câu 10: Quá trình di chuyển, tập trung các nguyên tố và sư tạo mỏ? *Những nhân tố quyết định sự tập trung của các nguyên tố: Nhân tố bên trong: - Đặc tính nguyên tử (cấu trúc nguyên tử, tính chất hóa học của chúng) - Trọng lượng nguyên tử - Tính chất phóng xạ - Tính chất ô mạng tinh thể Nhân tố bên ngoài: - Điều kiện hóa lý của môi trường (T, P và nồng độ) - Điều kiện oxy hóa khử, độ pH, Eh… - Tính chất cơ lý, hóa học của đá vây quanh * Những nhân tố quyết định sự phân tán (di chuyển) của các nguyên tố: - Nguyên tố hòa tan trong nước ngầm vào đá và khoáng vật. - Các nguyên tố phân tán ngay từ ban đầu khi tạo đá hay tạo khoáng vật. - Do tác dụng của vi sinh vật - Do tính bốc hơi của một số nguyên tố hoặc hợp chất chứa chúng ( thủy ngân, các khí trơ, cacbonic v.v…) =>Trong thực tế các nhân tố bên trong và bên ngoài cùng tác động gây nên tác dụng tổng hợp quyết địh sự tập trung hay phân tán của quặng. Tất cả các nguyên tố và khoáng vật tham gia trong sự hình thành mỏ có thể tạo thành những tổ hợp cộng sinh điển hình có liên quan đến các loại đá nhất định và các thành tạo địa chất nhất định: Sự tạo mỏ (các quá trình tạo khoáng) a- Quá trình tạo khoáng nội sinh: Liên quan với năng lượng bên trong của vỏ trái đất, thường sih thành trong điều kiện nhiệt độ và áp suất lớn, và chúng có liên quán đến nguồn gốc Magma. Quá trình này tạo ra các mỏ magma thực sự, pegmatit và hậu magma; trong đó chất bốc đóng vai trò quan trọng trong việc di chuyển và tập trung các nguyên tố kim loại. Vì lien quan đến magma nên gọi là các mỏ có nguồn gốc magma. b- Quá trình tạo khoáng ngoại sinh: Liên quan đến năng lượng bên ngoài vỏ trái đất – chủ yếu là năng lượng mặt trời. Nó xảy ra trong điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường, có sự tham gia của khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển. Trong điều kiện ngoại sinh các đá và quặng nội sinh bị phong hoám hoà tan, rửa lũa được vận chuyển và tái trầm tích. c-Quá trình tạo khoáng biến chất: các điều kiện hoá lý thay đổi nên đá và quặng sinh trước, để thích ứng vs điều kiện hoá lý mới cũng phải biến đổi theo ( thành phần, cấu tạo, kiến trúc quặng …) Câu 11: Điều kiện hóa - lý thành tạo và các giả thuyết về nguồn gốc pecmatit? Điều kiện hóa lí:Một số lớn pegmatite đặc biệt là pegmatite granit thường được thành tạo dưới sâu và có áp suất lớn. - Pegmatite sâu thành tạo ở dưới sâu chừng 6-7 km và thường ở các đá kết tinh có tuổi tiền Cambri. Pegmatite này có thể dung phục vụ cho công nghiệp chế biến mica và trong xây dựng. - Pegmatit nông hơn thành tạo ở độ sâu 3.5 đến 6-7 km có tuổi tifn Cambri đến Kainozoi, loại này thường là nơi tập trung của nhiều nguyên tố hiếm (Li, Be,Cs…) - Pegmatit nông thường được thành tạo ở độ sâu từ 2-4 km thuộc trong các chu kì kiến tạo Hecxini,Kimeri và anpi, loại này thường chứa fluorit, thạch anh tinh thể dung trong quang học và các loại đá quý khác. Áp suất ở điều kiện thành tạo pegmatite từ 700-800oC (nhiệt độ ban đầu) A.Giả thuyết của Fecsman. Fecsman cho rằng pecmatit là sản phẩm kết tinh của magma pecmatit. Magma pecmatit theo Fecsman là loại chất nóng chảy tàn dư tách ra từ lò magma mẹ và xuyên lên khi magma mẹ cơ bản đã kết tinh xong. Quá trình kết tinh của pegmatite theo Fecsman xảy ra trong một hệ thống hóa lí kín (t o, P nhất định). Quá trình này bắt đầu từ nhiệt độ ban đầu là 700-800 oC. Nhiệt độ chuyển tiếp của thạch anh β thành thạch anh α khoảng 573-644oC (phụ thuộc vào áp suất). Nhiệt độ thấp nhất của quá trình tạo khoáng nhiệt dịch là 50oC. Quá trình kết tinh của pecmatit theo Fecsman xảy ra trong một hệ thống hóa lý kín, chia ra làm 5 giai đoạn: Giai đoạn magma; ngoài magma; Khí thành; nhiệt dịch; Ngoại sinh. Và các giai đoạn này lại được chia ra các bậc trung gian gọi là pha địa chất. Quan điểm của Fecsman được thịnh hành một thời gian, nhưng với các thành tựu đạt được ngày nay, người ta phê phán các giả thuyết của Fecsman vì còn thiếu nhiều yếu tố cần giải thích. B. Giả thuyết của các nhà địa chất Mỹ. Các nhà địa chất Mỹ cho rằng các cấu tạo của các thành tạo pecmatit chia ra làm 2 nhóm rõ rệt: lấp đầy và thay thế. Về quá trình thành tạo pecmatit, họ chia ra làm 2 giai đoạn: Giai đoạn magma và giai đoạn khí thành nhiệt dịch. - Giai đoạn magma: xảy ra trong quá trình kết tinh phân dị magma (dung thể magma dược lấy đầy các lỗ hổng, kết tinh phân di thành các đới). Về hóa-lý chỉ có 1 phần vật chất được mang ra và không có vật chất ở ngoài đưa vào. - Giai đoạn khí thành nhiệt dịch: các dung dịch khoáng hóa ở dưới sâu đưa lên; tác dụng với các khoáng vật thành tạo ở giai đoạn 1 gây lên các phản ứng trao đổi thay thế, tạo thành 1 khoáng vật mới. C. giả thuyết của zavaritsky A.N và Nikitin V.D: Zavaritski phân tích về mặt hóa-lý quá trình nguội lạnh của magma và cho rằng quá trình kết tinh của magma khi kết thúc tiết ra một dung dịch lỏng-khí. Thành phần của dung dịch này cân bằng về hóa học với các khoáng vật tạo đá. Dung dịch này có thể làm cho đá magma đã kết tinh bị tái kết tinh và bất kỳ một đá magma có thành phần thế nào cũng có thể cho ta pecmatit tương tự như nó.Theo zavaritski thì chia quá trình thành tạo magma thành 2 giai đoạn: Giai đoạn 1:Giai đoạn tái kết tinh,làm cho các bộ phận của magma có chứa dung dịch lỏng-khí sẽ bị tái két tinh thành những tinh thể lớn hơn và sinh thành những thân pegmatit đơn giản. Giai đoạn 2: do sự trưng cất từng phần trong quá trình, dung dịch khí lỏng kể trên khuyeechs tán quá các đá vây quanh- thành phần của dung dịch bị biến đổi dần dần và trở thành không cân bằng về mặt hóa học với các khoáng vật của pecmatit đơn giản, khi đó sẽ có hiện tượng trao đổi thay thế. Theo nikitinbổ xung: về cơ bản thì nội dung như trên nhưng chia ra làm 3 giai đoạn: Giai đoạn 1: chất nóng chảy magma được kết tinh Giai đoạn 2: giai đoạn tái kết tinh tạo nên các kv tinh thể lớn và cấu trúc phân đới. Giai đoạn 3: giai đoạn trao đổi thay thế. Câu 12: Trình bày đại cương về mỏ biến chất? Các tướng biến chất và khoáng sản liên quan? *Đại cương: Sự hình thành mỏ biến chất liên quan mật thiết với các quá trình biến chất. Đất đá và các mỏ khoáng ngoại sinh, nội sinh khi rơi vào điều kiện nhiệt độ và áp suất tăng cao sẽ bị biến đổi về thành phần khoáng vật, cấu tạo kiến trúc và tính chất vật lý. Đồng thời trong quá trình biến chất hình dáng và thế nằm của đá vây quanh cũng như các thân khoáng ít nhiều bị biến đổi. - Các mỏ biến chất có giá trị là: các mỏ quặng Fe, Mn, photpho, kim loại màu, kim loại quý và phóng xạ, - Các mỏ biến chất có giá trị: mỏ đá hoa, quaczit, phiến hợp, nguyên liệu cao nhôm, grafit,… Phân loại: Mỏ nguồn gốc biến chất được phân chia thành 2 nhóm: bị biến chất và biến chất. Các mỏ biến chất có giá trị là: các mỏ Fe, Mn, photpho, kim loại màu, kim loại quý và phóng xạ. Tướng biến chất: Biểu thị mức độ biến chất trong điều kiện nhiệt độ và áp suất nhất định, điều kiện này quyết định sự cân bằng bên trong của các loại đá, đặc trưng cho tướng biến chất đó. Hiện nay tất cả các tướng của đá biến chất được chấp nhận đưa ra 2 nhóm: Biến chất tiếp xúc và biến chất khu vực. -Đá biến chất tiếp xúc thành tạo ở nhiệt độ cao nhưng tải trọng thấp và áp suất pha hơi thay đổi. Theo thứ tự nhiệt độ tăng dần trong các đá biến chất tiếp xúc nhiệt được chia làm 4 tướng. + Sừng albit – epidot. + Sừng hocblen. + Sừng piroxen. + Sừng sanidin. - Các đá biến chất khu vực phát triển ở nhiệt độ cao, tải trọng của đá lớn và áp suất pha hơi cao. Theo mức độ tăng dần nhiệt độ thành tạo trong chúng chia ra 6 tướng ứng với những tổ hợp cộng sinh khoáng vật nhất định và mỗi tướng có những khoáng sản đặc trưng. 1. Tướng zeolit: Thành tạo ở nhiệt độ 100 – 350’C và áp suất không vượt quá 300MPa, ứng với mức biến chất của nó có thể tương ứng là tổ hợp zeolit – clorit với đồng tự sinh kiểu Hồ Thượng ở Mỹ. 2. Tướng phiến lục: Phát sinh ở nhiệt độ 300-500’C và áp suất 200-500MPa, ứng với nó là quaczit sắt – manhetit – hematite, các biến thể bị biến chất của quặng ……., mỏ Au – U kiểu Vitvatersrand (Nam Phi) và Blaind River (Canada), mạng mạch xâm tán Au – thạch anh – sulfua, các thành tạo nagiodac, graphit đặc sít mịn và vảy, abset, … 3. Tướng glaucofan: Thành tạo ở nhiệt độ 350-600’C và áp suất 400-600Mpa, ứng với nó là các mỏ quặng silicat mangan và kẽm, và cả phiến manhetit – amfibol. 4. Tướng amfibolit: Hình thành ở nhiệt độ 600-800’C, áp suất 400-600Mpa, tổ hợp với nó là các mỏ quặng Fe, các mỏ sulfua bị biến chất trong đá sứ, mica, kim loại hiếm trong các phức hệ đá kết tinh Trước Cambri, các mỏ corindon, granat, flogopit, grafit tinh thểm apatit, …. 5. Tướng granulit: Phát sinh ở nhiệt độ 700-1000’C và áp suất 600-900Mpa, với các mỏ quặng quaczit afibol-piroxen-manhetit, granat, rutil. 6. Tướng eclogit: Thành tạo ở nhiệt độ 600-800’C, áp suất 800-1200MPa. Khoáng sản duy nhất chỉ gặp những tích tụ rutil.