Đặc điểm quặng hóa đồng trong đá basalt khu Lũng Pô, Bát Xát, Lào Cai

Đới khoáng hóa đồng trong đá basalt khu Lũng Pô phát triển kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông Nam. Các thân quặng chủ yếu có dạng thấu kính, dạng mạch, chuỗi mạch, ổ. Dựa vào đặc điểm đá vây quanh, đặc điểm các thân quặng, có thể chia khoáng hóa đồng trong khu Lũng Pô thành 3 kiểu chính.

GIỚI THIỆU CHUNG

Quặng hóa đồng phân bố trong đá á xâm nhập - phun trào mafic tuổi Permi muộn - Trias sớm phân bố thành một dải kéo dài từ Lũng Pô đến Trịnh Tường. Các thân quặng liên quan đến với các thể á xâm nhập nông có thành phần là gabro-diaba tuổi Permi muộn - Trias sớm và nằm trong đới vụn vỡ gồm đá vôi và đá phiến thạch anh sericit và các đá phun trào andesitobasalt bị biến đổi propylit hóa được xếp vào hệ tầng Viên Nam tuổi Trias sớm. Các thân quặng có dạng thấu kính nhỏ, chiều dày biến đổi từ 0,5-10m, chiều dài từ 50-500m. Quặng có dạng xâm tán hoặc mạch nhỏ chủ yếu nằm trong các đá andesitobazan bị ép phân phiến mạnh, bị biến đổi propylit hóa và đá phiến thạch anh sericit. Tổ hợp khoáng vật quặng chính có chalcopyrit, pyrit, pyrotin; các khoáng vật quặng ít gặp có magnetit, ilmenit, rutil và bornit. Khoáng vật quặng thứ sinh có covelin, chalcozin, malachit, azurit và limonit. Hàm lượng đồng trong các thân quặng đạt từ 0,3-2,5%, có nơi đến 12%. Ngoài đồng ra còn có Co, Ni, Cr, Pb, Zn và Ge. Đặc trưng cho kiểu quặng hóa này là mỏ Lũng Pô, điểm quặng đồng Trịnh Tường và một số điểm quặng nhỏ lẻ và phân bố rải rác khác.

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU LŨNG PÔ

Vùng nghiên cứu nằm ở phía Bắc của TP. Lào Cai, tham gia vào cấu trúc vùng nghiên cứu gồm các hệ tầng Sin Quyền (PPsq), Sa Pa (NPsp), Cam Đường (e1cđ), Bản Páp (D1-2bp), Viên Nam (T1vn), Hệ Đệ tứ (Q).

Đứt gãy trong vùng khá phát triển với hệ thống chính theo phương Tây Bắc - Đông Nam, hệ thống đứt gãy này phát triển sớm, hoạt động mạnh mẽ, khống chế cấu trúc chung của vùng.

ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HÓA

Đặc điểm thành phần khoáng vật quặng

Nhóm khoáng vật quặng nguyên sinh

Chalcopyrit (CuFeS2): Hàm lượng từ 1-5%, phân bố rất không đồng đều trong các mạch quặng, trong đới dập vỡ kiến tạo quặng xuyên lấp, gắn kết; phổ biến ở dạng xâm nhiễm, dạng mạch, ổ, đến gắn kết. Chalcopyrit liên quan chặt chẽ với thạch anh và calcit. Dưới kính hiển vi phản xạ chalcopyrit tồn tại ở dạng tấm, hạt tha hình với kích thước từ 0,01mm đến ~2mm, chúng phân bố xâm tán không đều tạo thành mạch xâm tán trong các mạch thạch anh cắt qua đá vây quanh hoặc xâm tán trong các ổ, mạch calcit trong đá monsodiorit hoặc trực tiếp xâm tán thành ổ, mạch không liên tục trong nền đá monsodiorit porphyr.

Bornit (Cu5FeS4): Bornit phân bố không đều trong các mạch quặng, phổ biến ở dạng ổ, xâm nhiễm, gắn kết và có quan hệ mật thiết với thạch anh. Hàm lượng biến đổi khá rộng từ 0,1% đến 10%, cộng sinh chặt chẽ với chalcopyrit. Bornit tồn tại ở dạng tập hợp hạt và tấm tha hình với kích thước từ 0,1 đến vài mm.

Magnetit (Fe3O4): Magnetit chủ yếu ở dạng hạt tinh thể tha hình, một số ít dạng nửa tự hình, kích thước chủ yếu từ 0,01-8mm (ít >2mm), phân bố xâm tán tương đối đều, hàm lượng từ 0,1 đến 15%. Trong magnetit đôi khi gặp tàn dư của đá hoặc thạch anh chưa bị thay thế hết.

Pyrit (FeS2): Ít gặp trong quặng, hàm lượng dưới 1%. Pyrit tồn tại thường ở dạng hạt tha hình với kích thước từ 0,1 - 0,5mm và phân bố xâm tán thưa thớt không đều chủ yếu cộng sinh cùng chalcopyrit hoặc tập trung theo các vi khe nứt hoặc vi lỗ hổng của đá.

Hematit (Fe2O3): là khoáng vật có mức độ phổ biến ít hơn, hematit thường đi cùng magnetit và thạch anh trong một vài mẫu với hàm lượng từ 0,01-3%, kích thước từ 0,1-1,5mm, cá biệt có nơi 2mm, phân bố xâm tán thành dải, mạch trong nền phi quặng.

Vàng tự sinh (Au): Trong mẫu khoáng tướng chưa gặp vàng tự sinh, chỉ gặp vài ba hạt trong mẫu giã đãi.

Nhóm khoáng vật quặng thứ sinh

Các khoáng vật thứ sinh bao gồm malachit, azurit, covelin, chalcozin, hydrogothit, bornit, magnetit, đôi khi gặp limonit xuất hiện ở dạng đất, keo kết. Trong đó phổ biến nhất và malachit và geothit. Ngoài ra, các khoáng vật tạo đá chứa sắt trong quá trình phong hoá cũng giải phóng sắt góp phần không nhỏ để tạo các khoáng vật nhóm limonit.

Trong số các khoáng vật thứ sinh nêu trên, các khoáng vật malachit, azurit, chalcozin, bornit thứ sinh là sản phẩm oxy hoá từ chalcopyrit và bornit nguyên sinh. Các khoáng vật này thường có cấu tạo mạng mạch, lưới, gắn kết, xuyên lấp, vành riềm kẹp kết hợp với kiến trúc đặc trưng keo, đới keo...

Nhóm khoáng vật phi quặng và khoáng vật mạch

Thuộc nhóm các khoáng vật phi quặng là những khoáng vật tạo đá biến chất trao đổi nhiệt dịch có liên quan với quá trình tạo quặng, bao gồm: thạch anh vi hạt, epidot, chlorit sắt, sericit, biotit, muscovit, granat, piroxen, actinolit, carbonat. Những tập hợp khoáng vật biến chất trao đổi nhiệt dịch này thường phát triển trên vị trí các khoáng vật tạo đá nguyên sinh, gặm mòn, thay thế chúng với mức độ mạnh yếu khác nhau, phân bố ở dạng ổ, đám, đốm, gân mạch, dải, vảy, hạt trong nền đá bị thay thế trao đổi. Các khoáng vật nói trên thường xuất hiện trong các thân đồng song nổi bật nhất là thạch anh, thứ yếu là calcit.

Từ những đặc điểm khoáng vật trong quặng đồng Lũng Pô, chứng tỏ quá trình tạo quặng xảy ra mang tính giai đoạn, thành phần khoáng vật trong mỗi giai đoạn khác biệt nhau rõ rệt.

Đặc điểm cấu tạo và kiến trúc quặng

Cấu tạo quặng

Quặng đồng trong vùng nghiên cứu chủ yếu được thành tạo theo phương thức lắng đọng lấp khe nứt và đới dập vỡ kiến tạo cùng với thạch anh lấp đầy khe nứt, gắn kết đới dập vỡ là chủ yếu. Bên cạnh đó cũng xuất hiện sự thay thế trao đổi với các khoáng vật của đá vây quanh cũng như các khoáng vật mạch và các khoáng vật quặng sinh trước.

Do sự phân bố các khoáng vật không đều trong thân quặng nên quặng có cấu tạo khá đa dạng. Cấu tạo quặng phổ biến và đặc trưng là: Mạch, mạng mạch, xâm nhiễm, ổ, dải, đốm, xi măng gắn kết, xuyên lấp, khối, đặc xít. Các vi cấu tạo thường gặp: xâm nhiễm, ổ mạch, mạng mạch xâm nhiễm, dải hạt, vành riềm, kế thừa. Trong số các cấu tạo nêu trên thì cấu tạo vi mạch, vành riềm thuộc loại cấu tạo không thuận lợi trong tuyển khoáng. Đa số cấu tạo quặng đồng thuộc loại thuận lợi để tuyển tinh quặng đồng.

Kiến trúc quặng

Quặng đồng nguyên sinh bao gồm hai nhóm kiến trúc: nguyên sinh và thứ sinh. Nhóm kiến trúc nguyên sinh được hình thành do kết tinh, lắng đọng các sulfur từ dung dịch nhiệt dịch cũng như thay thế trao đổi với các khoáng vật tạo trước với dung dịch quặng muộn hơn trong các khe nứt mở và đới dập vỡ kiến tạo. Nhóm kiến trúc thứ sinh của quặng nguyên sinh có liên quan tới sự phá hủy kiến tạo trong quặng, quặng bị cà nát, tái kết tinh, định hướng,...

Đặc trưng cho nhóm kiến trúc nguyên sinh là: Kiến trúc tha hình, hạt nửa tự hình, tấm tha hình (chalcopyrit, bornit, manhetit), phân hủy dung dịch cứng (bornit, chalcopyrit), kim que, tỏa tia, hạt gặm mòn, song tinh mọc ghép... Nhóm kiến trúc thứ sinh của quặng nguyên sinh đặc trưng là tấm, hạt, bị nứt nẻ, hạt bị cà nát, tái kết tinh.

Các kiến trúc hạt tàn dư, gặm mòn, vành riềm, vi hạt thuộc loại kiến trúc không thuận lợi cho tuyển khoáng.

Tổ hợp cộng sinh khoáng vật và các giai đoạn tạo quặng

Trên cơ sở nghiên cứu thành phần khoáng vật, các đặc điểm hình thái, mối quan hệ của chúng trong thân quặng cũng như cấu tạo, kiến trúc quặng có thể phân chia quá trình tạo khoáng nhiệt dịch ở vùng nghiên cứu thành 5 giai đoạn khoáng hoá. Ranh giới giữa giai đoạn này có thể là sự lắng đọng quặng, thay đổi điều kiện môi trường hoặc những biến cố về kiến tạo. Quặng hóa nguyên sinh phát triển trong 3 giai đoạn tạo khoáng ứng với 3 tổ hợp cộng sinh là thạch anh - mutscovit, thạch anh - chalcopyrit - bornit, calcit - calxedon. Trong đó, quặng đồng là đối tượng chính có giá trị được thành tạo vào giai đoạn thứ 2, vào cuối giai đoạn này có xuất hiện Au cần lưu ý tiếp tục nghiên cứu.

Tuổi địa chất quặng hóa chưa có các kết quả phân tích tuổi phóng xạ, nhưng tạm thời có thể giả định quặng hóa đồng Lũng Pô có tuổi Permi muộn - Trias sớm gắn bó chặt chẽ với các thành tạo á phun trào monsodiorit đang được xếp vào hệ tầng Việt Nam.

KẾT LUẬN

Khoáng hóa đồng Lũng Pô liên quan chặt chẽ với các thành tạo magma phun trào và á phun trào của hệ tầng Viên Nam. Cấu trúc khống chế quặng hóa khu mỏ Lũng Pô là các đới cà nát dập vỡ dọc theo hệ thống đứt gãy Tây Bắc - Đông Nam và các hệ thống khe nứt cắt theo phương á kinh tuyến.

Quá trình biến đổi nhiệt dịch liên quan đến quặng hoá khu Lũng Pô bao gồm: Skarn hoá, carbonat-chlorit hoá, sericit-chlorit hoá, propylit hóa. Trong đó quá trình sericit-chlorit hoá và propylit hóa là các quá trình liên quan chủ yếu đến quặng hóa đồng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Bùi Phú Mỹ và nnk, 1978. Địa chất và Khoáng sản tờ Lào Cai - Kim Bình tỷ lệ 1 : 200.000. Lưu trữ địa chất, Hà Nội.

2. Dương Quốc Lập, 2003. Đo vẽ bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ Lào Cai. Lưu trữ địa chất, Hà Nội.

3. Tạ Việt Dũng, 1975. Thăm dò tỉ mỉ khoáng sàn đồng Sin Quyền, Lào Cai. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.

4. Trần Cao Hà, 2001. Kết quả thăm dò quặng đồng và các khoáng sản đi kèm khu Lũng Pô, Bát Xát, Lào Cai. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.

NGUYỄN VĂN LÂM

Trường Đại học Mỏ - Địa chất