Luận án Đặc điểm quặng hóa đồng trong các thành tạo trầm tích vùng Biển Động - Quý Sơn

7 
Chương 1 
ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÙNG BIỂN ĐỘNG - QUÝ SƠN 
1.1. Vị trí vùng nghiên cứu trên bình đồ cấu trúc khu vực 
Vùng Biển Động - Quý Sơn có diện tích chủ yếu nằm trong bồn trũng An 
Châu (hình 1.1) và chịu sự chi phối của các hoạt động kiến tạo liên quan đến quá 
trình hình thành, phát triển của bồn trũng này. Hiện tại, hầu hết các nhà địa chất 
Việt Nam đều cho rằng bồn trũng An Châu là bồn rift nội lục, [34]. 
Hình 1.1. Vị trí vùng nghiên cứu trên bình đồ kiến tạo, phần đất liền Miền Bắc 
Việt Nam. Trích lược từ bản đồ các đơn vị kiến tạo chính ở Việt Nam 
(Trần Văn Trị, Nguyễn Xuân Bao, 2008) 
Rift An Châu nằm chồng lên phần phía nam của đai tạo núi nội lục Paleozoi 
sớm Đông Bắc-Bắc Bộ và bị khống chế bởi ba đới đứt gãy lớn; đó là đới đứt gãy 
Sông Lô ở phía tây, đới đứt gãy Sông Thương ở phía bắc và đới đứt gãy Yên Tử - 
Tấn Mài ở phía nam. Đầu mút của rift là nơi giao nhau của đới đứt gãy Sông Lô và 
đới đứt gãy Sông Thương tại dãy núi Tam Đảo. Từ đầu mút “Tam Đảo” rift An 
Châu kéo dài và mở rộng dần theo hướng từ đông nam qua hướng á vĩ tuyến rồi 
chuyển sang hướng đông bắc qua biên giới Việt-Trung sang Quảng Tây Trung 
8 
Quốc. Trong lãnh thổ Việt Nam, rift An Châu dài khoảng 250 km, chỗ rộng nhất 
khoảng 100 km, nằm sát biên giới Việt - Trung, đoạn từ Đồng Đăng (Lạng Sơn) đến 
Bình Liêu (Quảng Ninh). 
1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất và khoáng sản đồng vùng Biển Động - 
Quý Sơn 
1.2.1. Lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực 
Dựa vào mốc thời gian, mức độ và kết quả nghiên cứu có thể chia lịch sử 
nghiên cứu địa chất vùng thành 2 giai đoạn: 
 a. Giai đoạn trước năm 1945 
Từ xa xưa trong vùng đã có những công trình khai thác khoáng sản của người 
Hoa và người Việt, hiện vẫn còn để lại vết tích khai thác, [2]. 
- Cuối thế kỷ 19, cùng với sự đô hộ nước ta, người Pháp đã cho tiến hành các 
nghiên cứu địa chất đầu tiên ở Việt Nam. Ngay từ năm 1886, lần đầu tiên nhà địa 
chất Pháp Douville H. đã phát hiện những hoá thạch Trias biển ở vùng Lạng Sơn. 
- Năm 1907, Lantenois H. thành lập Bản đồ địa chất Bắc Bộ tỷ lệ 1:500.000. 
Ông đã phát hiện hoá thạch trong tầng đá phiến sét đen xen kẽ với trầm tích màu đỏ 
ở vùng An Châu, các hóa thạch này được Mansuy H. xác định là Estheriaminuta 
Alberti và di tích cá. Ông cho rằng các trầm tích ở đây được thành tạo trong môi 
trường đầm lầy, hồ ao và có tuổi Reti, có chứa than trong cát kết màu đỏ ở An Châu 
nhưng không có giá trị công nghiệp; Các thành tạo này nằm phủ trái khớp lên tất cả 
các thành tạo cổ hơn kể cả trầm tích chứa than Hòn Gai. 
- Năm 1919, Giraud J. và Mansuy H. đã phân chia trầm tích Trias chứa hóa 
thạch ở Đông Bắc Bộ thành 4 tập. 
- Năm 1920, Jacob C., Bourret R. đã cho rằng các thành tạo phun trào ryolit ở 
Đông Bắc Bộ có tuổi Trias sớm - giữa. Cũng trong thời gian này, Colani M. đã phát 
hiện các trầm tích chứa than lignit dọc trũng Cao Bằng - Lạng Sơn - Lộc Bình dựa 
vào các di tích thực vật và xếp tuổi Pliocen. 
- Trên Bản đồ địa chất vùng Đông Bắc Bắc Bộ tỷ lệ 1:200.000 do Patte E. 
thành lập năm 1927 nhiều phân vị (bậc) được phân chia chi tiết ở vùng Lạng Sơn, 
9 
Lạng Nắc. Các phun trào ryolit ở vùng Lạng Sơn được ông xếp vào giữa Virglori và 
Carni. Tất cả các trầm tích cacbonat từ Dinanti đến Permi được gộp chung vào hệ 
“Antracolit”. 
- Trong những năm tiếp sau, một phần dựa vào sự tổng hợp các tài liệu có 
trước, các tờ Bản đồ tỷ lệ 1:500.000 Cao Bằng, Hà Nội ra đời. Trong công trình 
tổng hợp "Đông Dương thuộc Pháp, cấu trúc địa chất, các đá, mỏ quặng và mối liên 
quan của chúng với kiến tạo” Fromaget J. (1941) đã nêu những nét cơ bản về cấu 
trúc Bắc Bộ. 
- Về khoáng sản, các nhà địa chất Pháp không công bố các tài liệu liên quan 
đến các mỏ mà họ đã khai thác. Hiện được biết họ đã có những công trình thăm dò 
và khai thác chì - kẽm ở Đồng Mỏ. 
 b. Giai đoạn sau 1945 đến nay 
Trong thời gian 9 năm chiến tranh (1945 - 1954) chỉ xuất hiện các công trình 
mang tính tổng hợp các tài liệu có trước do các nhà địa chất Pháp tiến hành. 
- Bản đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1:2.000.000 do Fromaget J. chủ biên 
(1952). Trên Bản đồ này đã thể hiện những nét khái quát về các mức địa tầng, cấu 
trúc địa chất của lãnh thổ. 
Sau khi miền Bắc được hoàn toàn giải phóng (1954), công cuộc khôi phục và 
phát triển kinh tế bắt đầu. Sở Địa chất được thành lập và sau đó là Tổng cục Địa 
chất. Vào thời kỳ này các nghiên cứu chủ yếu do các nhà địa chất Việt Nam tiến 
hành với sự giúp đỡ và cố vấn của các chuyên gia địa chất Liên Xô (cũ), Trung 
Quốc, Tiệp Khắc (cũ). 
- Năm 1958, công trình tổng hợp các tài liệu cũ do Adolun A.B. chủ biên đã 
cho ra đời Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000. 
- Năm 1959 - 1961, để phục vụ cho công tác tìm kiếm, thăm dò dầu mỏ - khí 
đốt, Kitovani S.K. đã thành lập Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000, 
kèm theo các sơ đồ về tướng đá - cổ địa lý, sơ đồ kiến tạo... Trong công trình này, 
ông đã ghép vùng Đông Bắc Bắc Bộ vào Nam Trung Hoa và cho rằng vùng An 
Châu là vùng có triển vọng chứa dầu - khí. Trầm tích chứa than và trầm tích màu đỏ 
10 
ở vùng Hòn Gai, Móng Cái, An Châu có cùng tuổi Nori nhưng có sự khác nhau về 
màu sắc, kiểu mặt cắt trầm tích là do thay đổi về tướng đá. Mặc dù, công trình này 
còn có những hạn chế về tài liệu thực tế, song cũng có vai trò nhất định trong định 
hướng nghiên cứu địa chất dầu khí ở miền Bắc Việt Nam và là tài liệu tham khảo 
cho công trình nghiên cứu địa chất khu vực về sau. 
- Năm 1959 - 1963, các nhà địa chất Đoàn 20, với sự giúp đỡ của các chuyên 
gia Liên Xô, dưới quyền chủ biên của Dovjikov A.E. đã tiến hành thành lập Bản đồ 
địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000. Lần đầu tiên tập thể các nhà địa chất 
Việt Nam đã sử dụng đồng bộ các phương pháp cổ sinh - địa tầng, thạch học, cấu 
trúc kiến tạo, sinh khoáng vào nghiên cứu địa chất và kết quả là xây dựng được một 
Bản đồ địa chất với những sắc thái mới. Vùng Biển Động - Quý Sơn nằm trong hệ 
chuẩn uốn nếp “Đông Việt Nam”, chủ yếu thuộc đới tướng cấu trúc An Châu với sự 
có mặt của các hệ tầng Mẫu Sơn (T3cms), Hà Cối (J1hc), hệ Jura không phân chia 
(các đá phun trào acid). Một số các phân vị địa tầng trên hiện vẫn đang được sử 
dụng, tuy ít nhiều đã có những thay đổi, bổ sung. 
Mặc dù còn có những tồn tại, nhưng công trình này vẫn là một công trình có 
giá trị nhất trong lĩnh vực nghiên cứu địa chất khu vực từ năm 1965 trở về trước và 
cho đến nay vẫn có vai trò trong việc định hướng nghiên cứu địa chất ở miền Bắc. 
- Năm 1963, để phục vụ cho công tác tìm kiếm than, Cao Thế Long và Phan 
Cự Tiến đã thành lập Sơ đồ địa chất vùng An Châu tỷ lệ 1:100.000. Các tác giả đã 
phân chia các trầm tích Mesozoi chi tiết hơn. Hệ tầng Hà Cối được phân chia thành 
3 phân hệ tầng có tuổi Reti và cho rằng phân hệ tầng giữa và trên có triển vọng về 
than. Sự phân chia trên ít nhiều chưa có cơ sở chắc chắn. 
- Đoàn Kỳ Thụy và tập thể Đoàn địa chất 20G năm 1976 đã thành lập Bản đồ địa 
chất tờ Lạng Sơn tỷ lệ 1:200.000. Vùng nghiên cứu thuộc góc đông nam của tờ Bản đồ 
này. Các mỏ và điểm khoáng hoá đồng trong hệ tầng Mẫu Sơn được các tác giả cho là 
có nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt độ trung bình - thấp. 
- Trong thời gian 1986 - 1996, Nguyễn Văn Hoành và nnk. đã tiến hành hiệu 
đính loạt tờ Bản đồ địa chất Đông Bắc tỷ lệ 1:200.000. 
11 
- Năm 1997, Viện nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản tiến hành đo vẽ Bản đồ 
địa chất nhóm tờ Thanh Mọi tỷ lệ 1:50.000 và tìm kiếm chi tiết hóa một số khu vực 
có triển vọng về quặng đồng đa kim, vàng trong đó, có khu vực Sơn Động - Lục 
Ngạn. Trong giai đoạn này ngoài việc áp dụng phương pháp tìm kiếm trên mặt bằng 
các lộ trình địa chất, tìm kiếm địa hoá, địa vật lý, đã thi công một khối lượng các 
công trình hào, vết lộ dọn sạch. Kết thúc giai đoạn này đã khoanh định được 7 thân 
quặng đồng (3 thân ở Xóm Rèm và 4 thân ở Xóm Lân thuộc xã Giáo Liêm) và 8 
thân quặng chì - kẽm (5 thân quặng ở khu vực Khe Áng và 3 thân quặng ở khu vực 
Núi Mỏ thuộc xã Vân Sơn) có quy mô khác nhau và dự tính tài nguyên cấp 333 và 
334a cho một số thân quặng đồng, chì - kẽm vùng Sơn Động - Lục Ngạn. Kết quả 
tìm kiếm chi tiết hóa đã xác nhận sự có mặt của các thân quặng đa kim (đồng, chì 
kẽm) có hàm lượng khá cao, quy mô trung bình và nhỏ, phân bố tập trung thành các 
đới kéo dài theo phương đông bắc - tây nam, một số đới có phương á vĩ tuyến hoặc 
á kinh tuyến. 
- Đồng thời với công tác đo vẽ bản đồ địa chất, công tác địa vật lý cũng được 
tiến hành. Trên phạm vi vùng nghiên cứu đã có các Bản đồ trọng lực và dị thường 
xạ gama tỷ lệ 1:500.000, Bản đồ từ hàng không ( Ta) và Bản đồ trọng lực tỷ lệ 
1:200.000, kèm theo công tác đo xạ mặt đất. Những kết quả trên cho thấy rằng: 
+ Từ trường trong khu vực phẳng, có cường độ nhỏ và hầu như không xuất 
hiện dị thường địa phương, không có dị thường xạ đáng quan tâm. 
+ Đá của các thành tạo địa chất đều có cường độ phóng xạ khá thấp. 
Cũng như công tác nghiên cứu đo vẽ địa chất, việc tìm kiếm, thăm dò và khai 
thác khoáng sản ở Sơn Động - Lục Ngạn trong giai đoạn sau được đẩy mạnh rất 
nhiều. Song trên diện tích vùng nghiên cứu, các khoáng sản không kim loại hầu như 
chưa được quan tâm đúng mức. 
Tóm lại, lịch sử nghiên cứu địa chất vùng cho thấy: Cấu trúc địa chất vùng đã 
được nghiên cứu tương đối chi tiết và đủ độ tin cậy để xây dựng luận án. Tuy nhiên 
các yếu tố cấu trúc kiến tạo khống chế quặng hóa cũng như đặc điểm của các thành 
tạo trầm tích chứa quặng đồng trong vùng chưa được nghiên cứu làm rõ. Kết quả 
12 
nghiên cứu về nguồn gốc, điều kiện thành tạo quặng đồng còn thiếu số liệu, vì vậy 
còn tồn tại những quan điểm khác nhau. Trong đó cũng đã có ý kiến cho rằng quặng 
đồng trong vùng nghiên cứu có nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt độ trung bình - thấp 
(Đoàn Kỳ Thụy và nnk 1976), nhưng chưa đưa ra được những tài liệu, số liệu chứng 
minh cho nhận định này. Đó là những vấn đề quan trọng mà luận án cần tập trung 
nghiên cứu làm rõ. 
1.2.2. Tình hình nghiên cứu khoáng sản đồng vùng Biển Động - Quý Sơn 
Khoáng hoá đồng khu vực nghiên cứu được biết đến từ trước Cách mạng 
tháng 8/1945. Năm 1910 - 1943 người Pháp đã tiến hành điều tra hiện nay còn để 
lại dấu vết của lò và giếng. 
Năm 1955 - 1956 các chuyên gia Liên Xô đã tiến hành khảo sát và đo vẽ Bản đồ 
tỷ lệ 1:2.000; 1:1.000 mỏ Biển Động, Lân, Giáo Liêm nhưng không có tài liệu lưu trữ 
để lại. 
Tháng 3 năm 1959 các nhà địa chất Việt Nam và chuyên gia Trung Quốc tiến 
hành điều tra và đánh giá khu vực Biển Động có quy mô nhỏ. 
Năm 1960 - 1961, Đoàn 105 tiến hành tìm kiếm thăm dò kết hợp với các 
chuyên gia Tiệp Khắc đã tiến hành thăm dò mỏ Biển Động, Lân, Giáo Liêm và tìm 
kiếm chi tiết vùng Làng Chả, Đèo Chũ, Cầu Nhạc, Đèo Váng - Thôn Cải. Các kết 
quả khảo sát, tìm kiếm, thăm dò đánh giá đồng khu vực Biển Động có triển vọng 
cần tìm hiểu ở dưới sâu. 
Năm 1994 - 1995 Tổng công ty Phát triển khoáng sản thi công hào giếng vét 
lại lò cũ, đo địa vật lý, đánh giá trữ lượng cấp 122 và tài nguyên cấp 333 mỏ Biển 
Động và Khuôn Mười. Kết quả đã xác định được mỏ Biển Động có 7 thân quặng và 
mỏ Khuôn Mười có 2 thân quặng, với hàm lượng quặng đồng từ 1% trở lên. 
Mỏ Biển Động có tổng trữ lượng cấp 122 và tài nguyên cấp 333 là 24.364,3 
tấn quặng tương ứng có 498,5 tấn đồng. 
Mỏ Khuôn Mười có tổng trữ lượng cấp 122 và tài nguyên cấp 333 là 22.423,2 
tấn quặng tương ứng có 743,25 tấn đồng. 
13 
Công tác đo vẽ bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản nhóm tờ Thanh Mọi 
năm 1997 đã tiến hành điều tra chi tiết các điểm quặng trong khu vực đã phát hiện 
thêm hàng loạt các điểm quặng mới, góp phần nâng cao tổng số mỏ và điểm quặng 
đã biết ở khu vực trên lên đến 45 mỏ và điểm quặng. Theo đánh giá của các tác giả 
khu vực trên là vùng phong phú nhất trên lãnh thổ Việt Nam về mặt số lượng điểm 
quặng. Trong giai đoạn này các phương pháp tìm kiếm được thực hiện là phương 
pháp địa chất, địa hoá, địa vật lý tại một số khu vực, nghiên cứu cấu trúc địa chất 
toàn vùng,...[26]. 
Kết quả điều tra cả khu vực nhóm tờ Thanh Mọi cho thấy trữ lượng và tài 
nguyên quặng đồng vùng nghiên cứu như sau: 
Cấp 122 là 34.591,9 tấn quặng tương đương 760,25 tấn Cu. 
Cấp 333 là 12.195 tấn quặng tương đương 343 tấn Cu. 
Cấp 334 là 12.461.165 tấn quặng tương đương 11.002 tấn Cu. 
Thành phần khoáng vật quặng nguyên sinh gồm tetraedrit, bornit, chalcosin, 
chalcopyrit, pyrit, galenit, sphalerit; vàng, bạc, các khoáng vật thứ sinh gồm 
malachit, azurit, covelin, cuprit, limonit,... 
Về nguồn gốc, các công trình nghiên cứu từ trước đến nay thể hiện các quan 
điểm và mức độ nghiên cứu khác nhau: 
- Vào những năm 60 của thế kỷ trước, các nhà nghiên cứu Liên Xô, Trung 
Quốc và Việt Nam cho rằng quặng đồng vùng Biển Động có nguồn gốc trầm tích 
với tên gọi “cát kết ngậm đồng”; 
 - Năm 1976 trong công trình đo vẽ lập Bản đồ địa chất tỷ lệ 1/200.000 tờ 
Lạng Sơn, Đoàn Kỳ Thụy cho rằng quặng đồng ở đây có nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt 
độ trung bình - thấp; 
- Năm 2013, Trần Bỉnh Chư cho rằng quặng đồng vùng Biển Động - Quý Sơn 
thuộc kiểu mỏ dạng tầng hay đồng trong cát kết (giáo trình Địa chất các mỏ khoáng 
công nghiệp kim loại). 
14 
Có thể thấy, quặng đồng vùng Biển Động - Quý Sơn nói riêng và Bồn trũng 
An Châu nói chung đã được nhận dạng nhưng loại hình nguồn gốc thành tạo quặng 
và quy luật phân bố vẫn chưa được làm rõ nên ảnh hưởng không ít đến công tác tìm 
kiếm, thăm dò và khai thác khoáng sản đồng trong vùng nghiên cứu. Đây chính là 
tồn tại được NCS nghiên cứu làm rõ trong luận án. 
1.3. Cấu trúc địa chất vùng Biển Động - Quý Sơn 
1.3.1. Địa tầng 
GIỚI PALEOZOI 
Hệ Ocdovic, Thống trên – Hệ Silua 
Hệ tầng Tấn Mài (O3 - S2tm) (Jamoida A.I. và Phạm Văn Quang trong 
Dovjikov A.E. và nnk, 1965). 
Hệ tầng Tấn Mài có diện lộ không nhiều, chỉ quan sát thấy hai dải nhỏ phân bố 
dọc theo đứt gãy F8 phía Nam vùng nghiên cứu, (bản vẽ số 1). Các kết quả đo vẽ 
bản đồ địa chất trước đây và kết quả khảo sát thực địa gần đây cho thấy thành phần 
thạch học của Hệ tầng này gồm hai tập: Tập dưới gồm các đá trầm tích lục nguyên 
cát kết thạch anh, bột kết, tuf và đá phiến thạch anh - sericit với tổng chiều dày 
~900 – 1000 m. Tập trên gồm cát bột kết, bột kết xen kẹp đá phiến, phyllit, đá phiến 
silic, đá phiến sericit và tufogen với tổng chiều dày ~700 m. Trong vùng nghiên cứu 
các đá của Hệ tầng Tấn Mài được cho là có tuổi cổ nhất trong vùng và có quan hệ 
bất chỉnh hợp với các đá trẻ hơn nằm bên trên. 
Hệ Devon, Thống dưới 
 Hệ tầng Mia Lé (D1ml) (Deprat J., 1915, Tống Duy Thanh 1987, Vũ Khúc 2000) 
Hệ tầng Mia Lé phân bố không phổ biến, chỉ tồn tại dưới dạng một dải nhỏ 
nằm ở phía tây-bắc vùng nghiên cứu, (bản vẽ số 1). Thành phần thạch học của hệ 
tầng này gồm cuội kết, sạn kết, cát kết dạng quarzit, bột kết, đá phiến sét, đá phiến 
silic, sét vôi và đá vôi màu nâu đỏ chứa hóa thạch Tay cuộn, San hô, Bọ ba thùy 
Proetus sp. và Rêu động vật. Tổng chiều dày  ... m Hoa (D2-3 th). Phủ bất chỉnh 
hợp trên chúng là THĐ cacbonat hệ tầng Bắc Sơn (C1v-P2 bs). Các các thành tạo 
trầm tích trong khối tạo thành các dải kéo dài theo phương đông bắc - tây nam, 
trùng với phương của đới đứt gãy F1. 
- Khối cấu trúc Biển Động - Qúy Sơn: Khối cấu trúc Biển Động - Quý Sơn 
phân bố ở trung tâm vùng nghiên cứu, thuộc rift nội lục An Châu và được giới hạn 
bởi đới đứt gãy F1 ở phía nam, đới đứt gãy F2 ở phía tây bắc. Đây là khối cấu trúc 
lớn nhất và cũng là khối cấu trúc chứa quặng đồng duy nhất trong vùng nghiên cứu. 
24 
Khác với khối cấu trúc Chi Lăng, khối cấu trúc Biển Động - Quý Sơn được 
cấu thành bởi các đá trầm tích, trầm tích-phun trào tuổi từ Permi muộn đến Kreta 
sớm, với thành phần chủ yếu là trầm tích Trias muộn-Kreta sớm. 
Các thành tạo trầm tích, trầm tích - phun trào trong khối Biển Động - Quý Sơn 
bị biến dạng mạnh mẽ do tác động của các hoạt động kiến tạo Indosini, Yanshan, 
Hymalya xảy ra trong các giai đoạn Permi muộn - Trias, Jura - Kreta và Paleogen 
tạo thành các dạng cấu tạo nếp uốn, đứt gãy, khe nứt, có phương chủ đạo là á vĩ 
tuyến đến đông bắc - tây nam. 
- Khối cấu trúc Lục Sơn - Tân Dân: Khối cấu trúc Lục Sơn - Tân Dân phân bố 
ở phía nam vùng nghiên cứu, thuộc địa hào Quảng Ninh, được giới hạn bởi đứt gãy 
F7. Tham gia vào cấu trúc địa chất của khối gồm các tổ hợp đá (THĐ) trầm tích lục 
nguyên thuộc hệ tầng Tấn Mài (O3-S2tm) nằm bất chỉnh hợp dưới THĐ trầm tích - 
phun trào phyllit hệ tầng Bình Liêu (T2abl). Phủ bất chỉnh hợp trên hệ tầng Tấn Mài 
và hệ tầng Bình Liêu là THĐ trầm tích lục địa chứa than hệ tầng Hòn Gai (T3n-rhg), 
chúng tạo thành một nếp lõm khá lớn có mặt trục kéo dài theo phương á vĩ tuyến, 
trùng với phương cấu trúc chung của khối cấu trúc Lục Sơn - Tân Dân. 
1.3.3.2 Các tổ hợp thạch - kiến tạo 
Theo Trần Văn Trị và nnk (2009, 2015), các thành tạo trong vùng Biển Động - 
Quý Sơn được xếp vào các tổ hợp thạch-kiến tạo (TH - TKT) sau: 
- TH - TKT kiểu aulacogen Cambri - Silur 
Tổ hợp thạch kiến tạo bao gồm các trầm tích lục nguyên, trầm tích turbidit, 
tuf, phyllit có tuổi từ Cambri giữa đến Silur sớm hình thành trong đai tạo núi nội lục 
Paleozoi sớm Đông Bắc Bắc Bộ. Chúng được xếp vào các hệ tầng Thần Sa (€3- O1 
ts), Phú Ngữ (O3 - S2pn), Nà Mọ (O2-3nm), Cô Tô (O3 - S2ct) và hệ tầng Tấn Mài (O3 
- S2tm). 
Tuy nhiên, trong vùng Biển Động - Quý Sơn chỉ có mặt THĐ trầm tích lục 
nguyên được mô tả trong hệ tầng Tấn Mài (O3 - S2tm). Chúng xuất lộ thành 02 
chỏm nhỏ (tại xã Lục Sơn và xã Tân Dân) bám dọc theo rìa nam đới đứt gãy Yên 
Tử - Tấn Mài, thuộc rìa bắc khối cấu trúc Lục Sơn - Tân Dân. 
25 
- TH - TKT thềm cận lục địa thụ động Devon - Permi 
TH - TKT gồm 02 dãy: Dãy Devon - Carbon hạ: bắt đầu bằng trầm tích lục 
nguyên chuyển lên cacbonat phản ánh giai đoạn biển tiến rõ rệt. Trên chúng là trầm 
tích nền cacbonat khá đồng nhất thuộc dãy Carbon - Permi lộ ra nhiều nơi trong đai 
tạo núi nội lục Đông Bắc Bắc Bộ. 
Trong vùng nghiên cứu chỉ gặp các THĐ trầm tích lục nguyên-cacbonat được 
mô tả trong hệ tầng Mia Lé (D1ml), hệ tầng Tam Hoa (D2-3th) và THĐ cacbonat 
được mô tả trong hệ tầng Bắc Sơn (C1v - P2bs). Chúng xuất lộ trong khối cấu trúc 
Chi Lang, phân bố ở rìa tây bắc đới đứt gãy Sông Thương. 
- TH-TKT rift nội lục Permi muộn-Trias giữa 
Trong vùng nghiên cứu, TH - TKT này phân bố trong khối cấu trúc Biển Động 
- Quý Sơn và khối cấu trúc Lục Sơn - Tân Dân. 
Trong khối cấu trúc Biển Động – Quý Sơn, TH - TKT gồm THĐ trầm tích lục 
nguyên-cacbonat chứa thấu kính bauxit được mô tả trong hệ tầng Đông Đăng 
(P3cđđ), THĐ trầm tích lục nguyên hệ tầng Lạng Sơn (T1ils), THĐ trầm tích - phun 
trào phyllit hệ tầng Khôn Làng (T2akl), THĐ trầm tích lục nguyên-cacbonat hệ tầng 
Nà Khuất (T2nk). Chúng xuất lộ chủ yếu ở phần phía bắc, tây bắc của khối Biển 
Động – Quý Sơn; ở phần phía nam của khối cấu trúc chỉ gặp THĐ trầm tích lục 
nguyên-cacbonat hệ tầng Nà Khuất. 
Trong khối cấu trúc Lục Sơn - Tân Dân, TH - TKT chỉ có mặt 01 THĐ trầm 
tích - phun trào phyllit được mô tả trong hệ tầng Bình Liêu (T2a bl). Chúng xuất lộ 
chủ yếu ở rìa nam của khối cấu trúc. 
- TH - TKT molas lục địa Trias muộn-Kreta sớm 
Trong vùng nghiên cứu, TH - TKT này có mặt trong hai khối cấu trúc Biển 
Động – Quý Sơn và Lục Sơn - Tân Dân. 
+ Trong khối cấu trúc Biển Động – Quý Sơn, TH - TKT bắt đầu bằng THĐ 
trầm tích lục địa màu đỏ hệ tầng Mẫu Sơn (T3cms); chuyển lên là THĐ trầm tích lục 
địa chứa than hệ tầng Văn Lãng (T3n-rvl), tiếp đến là THĐ trầm tích lục địa màu đỏ 
26 
chứa vôi hệ tầng Hà Cối (J1-2hc) và trên cùng là THĐ trầm tích lục địa màu đỏ hệ 
tầng Bản Hang (K1bh). Trong đó, THĐ trầm tích lục địa màu đỏ hệ tầng Mẫu Sơn 
phát triển rộng rãi nhất trong và là đối tượng duy nhất chứa quặng đồng công 
nghiệp trong vùng nghiên cứu. 
+ Trong khối cấu trúc Lục Sơn - Tân Dân, TH - TKT chỉ có mặt THĐ trầm 
tích lục địa chứa than hệ tầng Hòn Gai (T3n-rhg). 
1.3.3.3. Đặc điểm biến dạng kiến tạo 
Nếp uốn 
Trong vùng nghiên cứu các nếp uốn phát triển khá phong phú, chúng có vai 
trò quan trọng trong việc khống chế và là nơi cư trú của quặng hoá. 
a. Nếp lõm Biên Sơn 
Nếp lõm này phân bố ở phía bắc - tây bắc vùng nghiên cứu, có phương kéo dài 
theo phương á vĩ tuyến đến đông bắc - tây nam, chiều dài khoảng 19km, rộng 
khoảng 2km. Dọc theo các đới dập vỡ của nếp uốn này xuất hiện hàng loạt các điểm 
khoáng hoá và mỏ quặng đồng như Cầu Nhạc, Làng Đình, Đèo Váng, Đèo Nưa, Cái 
Cặn, Cống Lầu, Cấu thành nên nếp lõm Biên Sơn chủ yếu là các thành tạo cát kết 
đa khoáng, xi măng cacbonat, đá phiến sét, đá phiến sét vôi, đá phiến sét vôi-than, 
đá vôi vi hạt, bột cát kết vôi màu xám lục thuộc phân hệ tầng giữa và phân hệ tầng 
Mẫu Sơn trên. 
b. Nếp lồi Hữu Lân 
Nếp lồi này phân bố ở phía bắc vùng nghiên cứu, trục nếp lồi kéo dài theo 
phương đông bắc - tây nam, phần phía bắc của nếp lồi không nằm trong diện tích 
vùng nghiên cứu. Không ghi nhận được biểu hiện của khoáng hóa đồng nào liên 
quan đến nếp lồi Hữu Lân. Cấu thành nên nếp lồi Hữu Lân chủ yếu là các thành cát 
kết, bột kết, đá phiến sét, đá phiến sét vôi thuộc phân hệ tầng dưới và giữa hệ tầng 
Nà Khuất. 
c. Nếp lõm Tân Hoa 
Nếp lõm này nằm ở trung tâm vùng nghiên cứu, kéo dài theo phương á vĩ 
tuyến với chiều dài khoảng 4,5km, rộng khoảng 1km. Tại cánh phía bắc của nếp 
27 
lõm đã phát hiện hàng loạt các mỏ và điểm quặng phân bố trong các đới dập vỡ 
như: Khuôn Mười, Giáo Liêm, Gốc Sâu, Lân,... Tại các mỏ và điểm quặng này đã 
được đánh giá là có triển vọng. 
Hệ thống đứt gãy 
Vùng nghiên cứu có các hoạt động kiến tạo khá phức tạp và lâu dài, các hoạt 
động này đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển các khối địa 
chất cấu trúc, cũng như quá trình thành tạo các khoáng sản trong vùng. Trên cơ sở 
các kết quả đã nghiên cứu cho thấy có thể phân chia các hệ thống đứt gãy trong 
vùng ra ba hệ thống chính: 
- Hệ thống đứt gãy dạng vòng cung. 
- Hệ thống đứt gãy phương tây bắc - đông nam. 
- Hệ thống đứt gãy phương á kinh tuyến. 
a. Hệ thống đứt gãy dạng vòng cung 
Hệ thống đứt gãy dạng vòng cung là hệ thống đứt gãy lớn nhất, có lịch sử phát 
triển lâu dài nhất và là hệ thống khống chế quá trình hình thành, phát triển các khối 
cấu trúc, cũng như quá trình quặng hoá đồng trong vùng nghiên cứu. 
Thuộc hệ thống này có các đới đứt gãy lớn phân chia các khối cấu trúc như 
đới đứt gãy F1, F7 và các đứt gãy nội khối có quy mô nhỏ hơn, đó là các đới đứt 
gãy F2, F3, F4, F5, F6 
- Đới đứt gãy F1: Trong vùng nghiên cứu, đới đứt gãy F1 có phương đông bắc 
- tây nam và là ranh giới phân chia hai khối cấu trúc: khối cấu trúc Chi Lăng (ở phía 
bắc - tây bắc), khối cấu trúc Biển Động - Quý Sơn (ở phía nam - đông nam). 
Đới đứt gãy F1 là một phần nhỏ của đới đứt gãy Sông Thương. Đây là đới đứt 
gãy khu vực có dạng vòng cung và có phương thay đổi từ tây bắc-đông nam sang á 
vĩ tuyến đến đông bắc - tây nam. Đới đứt gãy kéo dài từ Sơn Dương (Tuyên Quang) 
qua Đại Từ (Thái Nguyên), Chi Lăng (Lạng Sơn) đến Mai Pha (Lạng Sơn) rồi tiếp 
tục kéo dài tới biên giới Việt-Trung. Đây là đới đứt gãy hoạt động đa kỳ, có lịch sử 
phát triển rất phức tạp. Theo Trần Thanh Hải và nnk (2004), pha dịch chuyển sớm 
nhất của đới đứt gãy Sông Thương là biến dạng chờm nghịch với hướng cắm về 
28 
phía bắc, tạo nên các đới biến dạng dòn-dẻo có quy mô lớn. Đới đứt gãy này tiếp 
tục tái hoạt động nhiều lần bởi các vận động nghịch, trượt bằng hoặc thuận. 
- Đới đứt gãy F7: Trong vùng nghiên cứu, đới đứt gãy F7 có phương từ á vĩ 
tuyến sang tây bắc - đông nam. Đới đứt gãy là ranh giới phân chia hai khối cấu trúc: 
khối cấu trúc Biển Động - Quý Sơn (ở phía bắc), khối cấu trúc Lục Sơn - Tân Dân 
(ở phía nam). 
Đới đứt gãy F7 là một phần nhỏ của đới đứt gãy Yên Tử - Tấn Mài. Đây là đới 
đứt gãy khu vực có dạng vòng cung và có phương thay đổi từ á vĩ tuyến sang tây 
bắc - đông nam đến đông bắc - tây nam. Đới đứt gãy kéo dài từ Yên Tử qua Lục 
Sơn, Tân Dân, Tấn Mài, rồi tiếp tục kéo dài tới biên giới Việt - Trung. Đây cũng là 
đới đứt gãy hoạt động đa kỳ, có lịch sử phát triển rất phức tạp, thể hiện ở nhiều kiểu 
dịch chuyển ngược nhau trong các giai đoạn địa chất khác nhau như nghịch, trượt 
bằng phải, trượt bằng trái và thuận (Trần Văn Trị và nnk (2009, 2015). Theo Cao 
Đình Triều, Phạm Huy Long (2002), đới đứt gãy có xu hướng cắm về bắc - tây bắc 
với góc dốc 60-80o. 
- Các đới đứt gãy F2, F3, F4, F5, F6: Đây là các đứt gãy nội khối, chúng đều 
là các đứt gãy dạng vòng cung, được hình thành muộn hơn so với các đới đứt gãy 
F1, F7 và chỉ phân bố trong khối cấu trúc Biển Động - Quý Sơn. Ngoại trừ đới đứt 
gãy F2 có phương đông bắc - tây nam, các đới đứt gãy còn lại đều có phương từ á vĩ 
tuyến đến đông bắc - tây nam. 
Trong mỗi đới đứt gãy đều có một đứt gãy chính dạng vòng cung và một vài 
đứt gãy thứ cấp có phương á vĩ tuyến hoặc đông bắc - tây nam. Hướng cắm và góc 
cắm của các đứt gãy thường không ổn định. Các đứt gãy thuộc đới đứt gãy F2 có xu 
hướng cắm về đông nam; các đứt gãy thuộc đới đứt gãy F3, F4 có xu thế cắm về 
nam, đông nam; các đứt gãy thuộc đới đứt gãy F5, F6 có xu hướng cắm về bắc, tây 
bắc. Hầu hết các thân quặng đồng trong vùng nghiên cứu xuyên lấp trong các đới 
dập vỡ của các đới đứt gãy F4, F5 và F6. 
Các đới đứt gãy Sông Thương (bao gồm đới đứt gãy F1) và đới đứt gãy Yên 
Tử - Tấn Mài (bao gồm đới đứt gãy F7) khống chế quá trình hình thành và phát 
29 
triển của đới cấu trúc An Châu. Chúng là những đới đứt gãy xuất hiện trước Permi 
muộn và tiếp tục hoạt động nhiều lần trong Mesozoi và Kainozoi. 
Các đới đứt gãy F2, F3, F4, F5, F6 có thể được hình thành trong Permi muộn 
đến Trias sớm, hoạt động mạnh đến Kreta và tái hoạt động với cường độ nhỏ trong 
Kainozoi. Dọc theo các đới đứt gãy này thường xuất hiện các đới dập vỡ kiến tạo, 
đôi khi gặp các đới mylonit có quy mô nhỏ. 
Hệ thống đứt gãy dạng vòng cung bị các hệ thống đứt gãy trẻ hơn phương á 
kinh tuyến và phương tây bắc-đông nam F10, F11, F12... cắt qua và gây dịch 
chuyển. 
b. Hệ thống đứt gãy phương tây bắc - đông nam 
Trong vùng nghiên cứu có mặt các đứt gãy phương tây bắc-đông nam, gồm 
đứt gãy F8, F9, F10, F11... đến đứt gãy F17. Chúng đều là đứt gãy nội khối có kích 
thước nhỏ, có thể được phát sinh đồng thời hoặc muộn hơn so với các đới đứt gãy 
F2, F3, F4, F5, F6. Các đứt gãy này cắt và làm dịch chuyển các đứt gãy nội khối 
dạng vòng cung. Hoạt động gây dịch chuyển này xảy ra vào giai đoạn hoạt động 
kiến tạo muộn nhất ở đới An Châu, rất có thể hoạt động này liên quan với sự kiện 
dịch trượt Sông Hồng trong Kainozoi. 
Hiện tại, NCS chưa xác định được vai trò của hệ đứt gãy này trong quá trình 
hoạt động tạo khoáng đồng trong vùng nghiên cứu. 
c. Hệ thống đứt gãy phương á kinh tuyến 
Hệ thống gồm 02 đứt gãy nhỏ, nội khối F24, F25 phân bố ở góc đông nam 
vùng nghiên cứu. Các đứt gãy này cắt và làm dịch chuyển đứt gãy F7. Dọc theo hệ 
thống đứt gãy này, không thấy xuất hiện khoáng hoá đồng. 
1.3.4. Khoáng sản 
Tổng hợp kết quả điều tra địa chất - khoáng sản khu vực và tìm kiếm khoáng sản 
từ trước đến nay cho thấy, khu vực nghiên cứu có nguồn tài nguyên khoáng sản tương 
đối phong phú và đa dạng, gồm các nhóm sau: 
- Khoáng sản nhiên liệu: than đá, dầu mỏ 
- Khoáng sản kim loại: sắt, đồng, chì - kẽm, vàng, thuỷ ngân 
30 
- Khoáng chất công nghiệp: barit, sét gốm sứ, sét chịu lửa, felspat, than bùn. 
- Vật liệu xây dựng thông thường: sét gạch ngói, cát cuội sỏi, đá xây dựng. 
Kết quả đo vẽ địa chất và tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 của Viện 
nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản (1997) đã phát hiện và thống kê cho thấy vùng 
nghiên cứu có 6 mỏ, 31 điểm quặng và 17 điểm khoáng hoá đồng, ngoài ra còn có 
nhiều vành phân tán trọng sa và địa hoá của đồng. Các điểm quặng này chủ yếu là 
quặng đồng thứ sinh bám theo mặt lớp, mặt khe nứt và lấp đầy các lỗ hổng của đá. 
Các khoáng vật nguyên sinh có nhưng ít . 
Tất cả các đá cát kết, bột kết có xâm tán quặng đồng đều có xi măng sét bị 
sericit, clorit hoá mạnh hoặc nằm trong đới dập vỡ vò nhàu dọc đứt gẫy như ở mỏ 
Giáo Liêm, Gốc Sấu. Kết quả phân tích mẫu khoáng tướng thấy rõ khoáng vật tạo 
quặng gồm có khoáng vật nguyên sinh và thứ sinh, phân bố xen kẽ nhau thành các 
ổ, đám nhỏ, nằm cách nhau, hoặc khảm lên nhau, có chỗ khoáng vật nguyên sinh 
chiếm chủ yếu, ngược lại có nơi khoáng vật thứ sinh chiếm chủ yếu. Hiện tượng từng 
ổ, đám quặng đơn khoáng cũng phát triển nhiều. Khoáng vật nguyên sinh gồm: 
Tetraedrit, bornit, chalcosin, tennantit, chalcopyrit, pyrit, galenit, sphalerit, đồng tự 
sinh, vàng. 
Các khoáng vật thứ sinh gồm: malachit, azurit, covelin, limonit... 
 Trên cơ sở thống kê 1131 mẫu phân tích hoá quặng đồng ở Bắc Giang của 
đoàn 105, trong đó có vùng Sơn Động - Lục Ngạn như sau: 
- Hàm lượng Cu 3%, có 465 mẫu, chiếm trên 41% 
- Hàm lượng Cu từ 0,3 - 0,5 % có 136 mẫu, chiếm 12% 
- Hàm lượng Cu từ 0,5 - 0,7% có 133 mẫu, chiếm 12% 
- Hàm lượng Cu từ 0,7% trở lên chiếm 35% 
- Quặng giàu ( >2%) chiếm 15% 
Các mẫu đạt hàm lượng công nghiệp ≥ 0,5% chiếm 47% số mẫu. Hàm lượng 
quặng đồng cao nằm trong cát kết, bột kết. Theo tài liệu của các nhà nghiên cứu thì 
31 
khoáng vật thứ sinh của đồng thường tập trung cao ở sét vôi, nhưng ngược lại các 
khoáng vật nguyên sinh lại tập trung nhiều trong cát kết, bột kết. 
Thể trọng quặng đồng đã được đoàn 105 phân tích ở các khu thay đổi 2,22 - 
2,75, trung bình là: 2,3T/m
3
. 
Kết quả công tác đo vẽ bản đồ địa chất, tìm kiếm, thăm dò quặng đồng trong 
thời gian qua đã đánh giá được tiềm năng tài nguyên quặng đồng trong vùng Sơn 
Động - Lục Ngạn. Tổng tài nguyên dự báo quặng đồng vùng Sơn Động - Lục Ngạn 
theo tài liệu cũ là 309.768,265 tấn quặng đồng tương ứng có 3.242,987 tấn đồng, 
trong đó tài nguyên cấp 222 + 333 là 41.210,0 tấn quặng đồng tương ứng có 1.281,0 
tấn đồng; tài nguyên cấp 222 là 34.591,0 tấn quặng đồng tương ứng có 766,25 tấn 
đồng. 
32