Tóm tắt Luận án Đặc điểm quặng hóa wolfram - Đa kim mỏ núi Pháo, Đại từ, Thái Nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT 
----------***---------- 
VÕ TIẾN DŨNG 
ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HÓA WOLFRAM - ĐA KIM 
MỎ NÚI PHÁO, ĐẠI TỪ, THÁI NGUYÊN 
Ngành: Kỹ thuật địa chất 
Mã số: 9.52.05.01 
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT 
HÀ NỘI - 2017 
 Công trình được hoàn thành tại: 
Bộ môn Khoáng sản, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội. 
 Người hướng dẫn khoa học: 
1. PGS.TS. Nguyễn Quang Luật 
2. TS. Trần Mỹ Dũng 
 Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Khắc Giảng 
 Phản biện 2: PGS.TS. Đỗ Đình Toát 
 Phản biện 3: TS. Đinh Hữu Minh 
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá Cấp 
Trường họp tại Trường Đại Học Mỏ Địa Chất vào hồi . 
ngày... tháng  năm 201. 
Có thể tìm hiểu luận án tại: 
- Thư viện Quốc gia, Hà Nội, 
- Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội. 
 1 
MỞ ĐẦU 
1. Tính cấp thiết của đề tài 
Mặc dù đã được nghiên cứu và hiện đang trong quá trình khai thác, 
song mỏ W Núi Pháo vẫn còn nhiều vấn đề cấp thiết chưa được làm 
sáng tỏ hoặc còn nhiều tranh luận, cụ thể như: quặng hóa wolfram liên 
quan nguồn gốc với granit của phức hệ magma nào trong khu mỏ; các 
THCS khoáng vật quặng ứng với từng kiểu quặng và mối quan hệ thời 
gian - không gian của chúng với các kiểu đá biến chất trao đổi trong 
khu mỏ chưa được phân chia & luận giải một cách hệ thống; mối quan 
hệ giữa quặng hóa wolfram và đá skarn là đồng thời, kéo theo hay nằm 
chồng; mối quan hệ giữa các giai đoạn thành tạo skarn với giai đoạn 
greisen và giai đoạn nhiệt dịch chưa được làm rõ; mô hình nguồn gốc 
mỏ cũng chưa được xây dựng. 
Đề tài Luận án “Đặc điểm quặng hóa wolfram-đa kim mỏ Núi Pháo, 
Đại Từ- Thái Nguyên” được NCS lựa chọn hoàn toàn xuất phát từ những 
yêu cầu cấp thiết của thực tiễn khách quan nhằm giải quyết những vấn đề 
tồn tại nêu trên, tạo cơ sở khoa học cho việc dự báo, tìm kiếm và đánh 
giá kiểu mỏ skarn-sheelit-sulfua ở Việt Nam. 
2. Mục tiêu của luận án 
Luận án có mục tiêu làm sáng tỏ thành phần vật chất và bản chất 
nguồn gốc quặng hóa wolfram- đa kim của mỏ Núi Pháo, làm cơ sở 
khoa học cho công tác dự báo, tìm kiếm - thăm dò, khai thác và chế 
biến loại hình khoáng sản này. 
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 
- Đối tượng nghiên cứu của luận án là quặng wolfram - đa kim và các 
thành tạo địa chất liên quan quặng hóa wolfram - đa kim trong toàn diện 
tích mỏ Núi Pháo thuộc huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. 
- Phạm vi vùng nghiên cứu thuộc phần tây nam đứt gãy sâu Sông 
Hồng tại nơi giao nhau của 3 đới kiến tạo: đai tạo núi nội lục Paleozoi 
sớm tây Việt bắc, Đông Bắc bộ và hệ rift nội lục Pecmi muộn - 
Mesozoi trũng An Châu. Diện tích mỏ là 0.92 km2. 
4. Nhiệm vụ của luận án 
- Nghiên cứu hoàn cảnh địa chất và vị trí mỏ Núi Pháo trong bình đồ 
cấu trúc khu vực. 
- Nghiên cứu các yếu tố kiến trúc tạo nên cấu trúc mỏ Núi Pháo và 
vai trò của các yếu tố này trong sự thành tạo và định vị quặng hóa 
wolfram - đa kim, bao gồm: yếu tố cấu trúc kiến tạo, yếu tố magma, 
yếu tố thạch học - địa tầng, yếu tố đá biến chất trao đổi. 
- Nghiên cứu đặc điểm phân bố và đặc điểm hình thái, cấu trúc các 
thân quặng wolfram - đa kim. 
 2 
- Nghiên cứu thành phần vật chất, cấu tạo và kiến trúc quặng 
wolfram - đa kim, xác định các thời kỳ và giai đoạn tạo khoáng trong 
mỏ Núi Pháo. 
- Nghiên cứu điều kiện thành tạo và xây dựng mô hình nguồn gốc 
tổng quát mỏ wolfram-đa kim Núi Pháo trên cơ sở các công tác đã tiến 
hành ở các bước trên. 
5. Các phương pháp nghiên cứu 
Luận án được tổng hợp, xử lý và xây dựng trên cơ sở kết quả của 
các phương pháp nghiên cứu truyền thống kết hợp phương pháp hiện 
đại như sau: 
* Tổ hợp các phương pháp nghiên cứu tại thực địa: Xác định vị trí 
các thân quặng trong các mặt cắt địa chất chính cắt qua khu mỏ; Xác định 
mối liên quan (hoặc không liên quan) của quặng hóa với các đá xâm 
nhập; Xác định thành phần các đá vây quanh quặng; Xác định các điều 
kiện kiến tạo khống chế, định vị thân quặng; Xác định hình thái, kích 
thước và thành phần của các thân quặng và v.v.; Mô tả mẫu khoan, hiện 
trường; Thu thập các loại mẫu tại khai trường, vết lộ cũng như mẫu lõi 
khoan. 
* Tổ hợp các phương pháp nghiên cứu trong phòng: Phương pháp 
phân tích khoáng tướng ; Phương pháp phân tích lát mỏng thạch học ; 
Phương pháp phân tích hoá silicat; Phương pháp phân tích quang phổ 
plasma (ICP, ICP-MS); Phương pháp phân tích hiển vi điện tử quét 
(SEM); Phương pháp phân tích tuổi đồng vị U-Pb zircon; Phương pháp 
phân tích tuổi đồng vị Re-Os molybdenit; Phương pháp tin học trong 
tổng hợp, xử lý, đối sánh và luận giải số liệu; Phương pháp so sánh 
tương tự; Phương pháp Toán địa chất nhận dạng và so sánh các đối 
tượng địa chất; Phương pháp mô hình hóa các quá trình tạo quặng. 
6. Những điểm mới của luận án 
Kết quả nghiên cứu của luận án đã đạt được một số điểm mới sau: 
1 - Luận án đã làm rõ 3 yếu tố quan trọng khống chế sự thành tạo 
skarn và quặng hóa trong mỏ Núi Pháo là yếu tố magma (khối granit 2 
mica Đá Liền-Phức hệ Pia Oắc tuổi K2), yếu tố thạch học-địa tầng (tầng 
đá carbonat-hệ tầng Phú Ngữ) và yếu tố đá biến chất trao đổi (các thể 
đá skarn, các thể đá bị greisen hóa). Khả năng sinh quặng W-đa kim 
của khối granit 2 mica Đá Liền đã được chứng minh, làm rõ. 
2 - Làm rõ điều kiện thế nằm, đặc điểm phân bố cũng như hình 
thái và cấu trúc các thể đá biến đổi cũng như các thân quặng W - đa 
kim trong mỏ Núi Pháo. Làm rõ quan hệ giữa skarn và quặng hóa là 
quan hệ nằm chồng. Những kết quả nghiên cứu mới về tuổi đồng vị 
U-Pb zircon của 2 phức hệ magma: Núi Điệng và Pia Oắc có mặt 
 3 
trong mỏ đã góp phần làm sáng tỏ thêm và khẳng định về tiến trình 
hoạt động magma cũng như yếu tố magma khống chế quặng hóa W-
đa kim trong mỏ. Đồng thời, kết quả xác định tuổi đồng vị Re-Os từ 
molybdenit ủng hộ quan điểm về mối liên quan của quặng hóa W - đa 
kim với phức hệ Pia Oắc. 
3 - Nghiên cứu có hệ thống thành phần vật chất, nghiên cứu đặc 
điểm khoáng vật của các đá biến đổi và quặng đã phân chia có cơ sở 
khoa học các thời kỳ và giai đoạn tạo đá biến đổi cũng như các tổ 
hợp cộng sinh khoáng vật trong quặng W - đa kim, từ đó xác định 
trình tự các giai đoạn tạo khoáng xảy ra trong mỏ Núi Pháo. Phát 
hiện thêm các khoáng vật trong đá biến đổi như hedenbergit, 
hastingsit, danburit, danalit, và một số khoáng vật quặng quan trọng 
như: molybdenit, sphalerit, bismutin, woframit. 
4 - Xây dựng mô hình tổng quát sự thành tạo mỏ kiểu skarn - sheelit 
- sulfua Núi Pháo và mô hình nguồn gốc tổng quát của hệ magma - 
quặng (HMQ) trên cơ sở nghiên cứu thành phần vật chất cũng như điều 
kiện địa chất và hóa - lý thành tạo quặng W - đa kim trong khu mỏ. 
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 
* Ý nghĩa khoa học: 
- Kết quả nghiên cứu của luận án đã làm sáng tỏ đặc điểm quặng hóa 
và xác định mỏ W-đa kim Núi Pháo thuộc kiểu mỏ Skarn-sheelit-sulfua 
trên cơ sở nghiên cứu có hệ thống thành phần vật chất của các đá biến 
đổi và quặng, đồng thời phân chia có cơ sở khoa học các thời kỳ và giai 
đoạn tạo đá biến đổi cũng như tạo quặng trong khu mỏ; 
- Kết quả nghiên cứu đã xây dựng được mô hình tổng quát sự thành 
tạo mỏ kiểu skarn - sheelit - sulfua Núi Pháo và mô hình nguồn gốc 
tổng quát của hệ magma - quặng trên cơ sở nghiên cứu thành phần vật 
chất cũng như điều kiện địa chất và hóa lý thành tạo quặng Wolfram - 
đa kim trong khu mỏ. Đây được xem như là các mô hình chuẩn giúp 
định hướng cho việc nghiên cứu khoánh sản W thuộc kiểu mỏ Skarn-
sheelit-sulfua trong những hoàn cảnh địa chất tương tự ở Việt Nam. 
* Ý nghĩa thực tiễn 
- Kết quả nghiên cứu về hình thái và cấu trúc các thân khoáng trong 
khu mỏ góp phần quan trọng nâng cao hiệu quả của công tác thăm dò 
và thiết kế khai thác quặng W - đa kim ở mỏ Núi Pháo. 
- Các kết quả nghiên cứu thành phần khoáng vật, thành phần hóa 
học, tổ hợp cộng sinh khoáng vật, cấu tạo và kiến trúc quặng W - đa 
kim giúp cho các nhà tuyển khoáng lựa chọn công nghệ tuyển luyện và 
thu hồi hợp lý nhất các hợp phần có ích trong quặng, giảm thiểu tối đa 
sự lãng phí tài nguyên và bảo vệ môi trường. 
 4 
8. Các luận điểm bảo vệ của luận án 
- Luận điểm 1: Mỏ wolfram - đa kim Núi Pháo thuộc kiểu mỏ skarn 
- sheelit - sulfua và gồm 2 kiểu quặng: thạch anh - sheelit và thạch anh - 
pyrotin - chalcopyrit - bismut. 
- Luận điểm 2: Đá skarn và quặng hóa sheelit - sulfua liên quan 
nguồn gốc với tổ hợp granit 2 mica kiểu S khối Đá Liền tuổi K2 thuộc 
phức hệ Pia Oắc, trong đó quặng hóa sheelit - sulfua công nghiệp hình 
thành vào các giai đoạn muộn hơn nằm chồng lên các thể đá skarn 
thành tạo trước (skarn và quặng hóa nằm chồng). 
9. Cơ sở tài liệu của luận án 
Luận án được hoàn thành trên cơ sở tài liệu bổ sung khảo sát thực 
tế toàn khu mỏ và kết quả nghiên cứu đặc điểm địa chất quặng hóa 
cũng như đặc điểm thành phần vật chất quặng hoá wolfram ở mỏ Núi 
Pháo của chính bản thân NCS trong thời gian thực hiện luận án. NCS 
đã trực tiếp phân tích, xử lý, tổng hợp số liệu từ hơn 500 mẫu khoáng 
tướng, 500 mẫu thạch học lát mỏng, 30 mẫu hoá, 35 mẫu phân tích 
ICP các nguyên tố hiếm, vết trong đá magma, 35 mẫu hoá silicat, 8 
mẫu phân tích tuổi đồng vị U-Pb zircon, 5 mẫu phân tích tuổi đồng vị 
Re-Os molybdenit, 20 mẫu phân tích các nguyên tố đất hiếm, 30 mẫu 
phân tích hiển vi điện tử quét (SEM), các mẫu được phân tích tại các 
Trung tâm phân tích & Các Phòng thí nghiệm uy tín trong và ngoài 
nước. Ngoài ra tác giả còn tham khảo, sử dụng các kết quả nghiên 
cứu, thăm dò mỏ Núi Pháo của Công ty Tibron Mineral Ltd từ 1999 
tới 2013 mà NCS cũng là một thành viên. Đồng thời các kết quả 
nghiên cứu của các đề án, các công trình đã được công bố trong và 
ngoài nước về mỏ Núi Pháo cũng được NCS kế thừa trong từng phần 
nội dung của luận án. 
10. Nơi thực hiện đề tài và lời cám ơn 
Luận án được hoàn thành tại Bộ môn Khoáng sản, Khoa Khoa học 
và Kỹ thuật Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất dưới sự hướng dẫn 
khoa học của PGS.TS. Nguyễn Quang Luật và TS. Trần Mỹ Dũng. 
Trong quá trình thực hiện luận án, tác giả đã nhận được sự quan tâm 
tạo điều kiện của Ban Giám hiệu Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 
Phòng Đào tạo sau đại học, BCN Khoa KH&KT Địa chất; Bộ môn 
Khoáng sản, đặc biệt là sự tạo điều kiện thuận lợi và sự giúp đỡ về mọi 
mặt của Công ty TNHH Khai thác Chế biến Khoáng sản Núi Pháo 
(NPM), Công ty CP Khai Thác Chế biến Khoáng sản Việt (VMPCo), 
Công ty CP Đầu tư Bảo Lai (BLG). 
Tác giả cũng đã nhận được nhiều ý kiến đóng góp của TS. Đỗ Văn 
Nhuận, PGS.TS. Trần Bỉnh Chư; PGS.TS Trần Thanh Hải, PGS.TS. 
 5 
Nguyễn Văn Phổ; TS. Đào Thái Bắc; ThS. Nguyễn Kim Long; ThS. 
Ngô Xuân Đắc; ThS. Nguyễn Hữu Thương; ThS. Nguyễn Đình Luyện; 
ThS. Lê Thị Thu; KS.Vũ Mạnh Long; KS. Nguyễn Ngọc Hướng; KS. 
Hoàng Văn Vượng cùng nhiều nhà khoa học và đồng nghiệp khác. 
Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy hướng dẫn, các tập 
thể , các nhà khoa học và đồng nghiệp nêu trên.Tác giả xin cám ơn gia 
đình, người thân đã luôn giúp đỡ để tác giả hoàn thành luận án. 
Chương 1 
ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT 
MỎ WOLFRAM - ĐA KIM NÚI PHÁO 
1.1. Vị trí mỏ Wolfram - Đa kim Núi Pháo trên bình đồ cấu 
trúc - kiến tạo khu vực 
Mỏ wolfram - đa kim Núi Pháo có diện tích thăm dò là 42 km2 nằm 
trong vùng Đại Từ thuộc đới cấu trúc đông Bắc Bộ Việt Nam, phụ đới 
đông Việt Bắc được cấu thành từ các tổ hợp thạch kiến tạo sau: 
- Tổ hợp thạch kiến tạo 1: Tổ hợp lục nguyên cacbonat tướng rìa 
lục địa thụ động Ordovic- Silur: Tổ hợp thạch kiến tạo này lộ ra tại 
trung tâm vùng nghiên cứu với diện tích khoảng 110 km2, bao gồm 
các đá có tuổi cổ nhất trong vùng của hệ tầng Phú Ngữ tuổi ordovic - 
silur (O-Spn). 
- Tổ hợp thạch kiến tạo 2: Tổ hợp lục nguyên cacbonat thềm rìa lục 
địa thụ động Devon: lộ ra ở 3 khu vực riêng biệt trên khu vực Tây Bắc, 
Đông Bắc và Tây Nam vùng nghiên cứu với tổng diện tích khoảng 
80km2, cấu tạo bởi các đá của hệ tầng Sông Cầu tuổi Devon (D1-2sc) 
với thành phần chính là đá phiến sét, đá phiến sét màu đen, sét sericit 
màu xám đen, xám lục, đá phiến silic, silic màu đen, đá vôi, đá vôi silic, 
đá vôi sét và những lớp mỏng cát kết. 
- Tổ hợp thạch kiến tạo 3: Tổ hợp rìa lục địa tích cực Pecmi 
muộn-Trias sớm (PZ3): phân bố ở trung tâm và phía nam khu vực 
nghiên cứu chiếm một diện tích khoảng 118 km2, gồm chủ yếu là các 
đá xâm nhập tướng rìa lục địa tích cực có thành phần từ axit như granit 
biotit thuộc phức hệ Núi Điệng (T3nđ) đến mafic, siêu mafic như các 
đá gabro thuộc phức hệ Núi Chúa (T3nnc). 
- Tổ hợp thạch kiến tạo 4: Tổ hợp đồng tạo núi Mezozoi, gồm hai 
tổ hợp thạch học là: (1) Tổ hợp thạch học trầm tích molass màu xám 
chứa than: gồm các đá thuộc hệ tầng Văn Lãng tuổi trias (T3 n-r vl), 
thành phần chính gồm cát bột kết, cuội kết, thạch anh silic, tổ hợp 
thạch học này bị phong hóa mạnh. (2) Tổ hợp thạch học xâm nhập 
 6 
axit: gồm các đá granitoid thuộc phức hệ Pia Oắc (K2po), thành 
phần chính gồm granit hai mica và granit muscovit, tổ hợp thạch học 
này lộ ra ở phía bắc đường 13 A và tại trung tâm mỏ wolfram- đa kim 
Núi Pháo. 
- Các trầm tích bở rời: Phân bố dọc thung lũng Sông Lô, Sông 
Đáy, Sông Công trong khu vực, ngoài ra chúng còn nằm trong hố sụt 
khép kín. Tổ thạch học này gồm các trầm tích bở rời thuộc hệ Đệ Tứ 
với bề dày từ 20 - 40 mét. 
 1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất và khoáng sản khu vực Đại Từ, 
Thái Nguyên 
1.2.1. Giai đoạn trước năm 1945 
Giai đoạn này chủ yếu là các công trình đo vẽ bản đồ tỷ lệ nhỏ của 
các nhà địa chất Pháp như: năm 1907. H. Lantenois và Zeiren thành lập 
bản đồ địa chất Bắc Bộ tỷ lệ 1:500.000. Năm 1919-1937, các nhà địa 
chất Bourret (1919-1925), Epatte (1922-1927), Fromaget (1934-1937) 
đã có các công trình khảo sát cho khu vực nghiên cứu trong các lĩnh 
vực cổ sinh, hóa đá, thạch học và có một số chuyên khảo về các 
thành tạo magma trong vùng. Công trình thành lập bản đồ địa chất 
Đông bắc bộ tỷ lệ 1:300.000 là chi tiết và có giá trị hơn cả, mang 
tính định hướng cho các công tác tiếp theo. 
1.2.2. Giai đoạn sau năm 1945 
Năm 1965, hoàn thành bản đồ địa chất miền bắc Việt Nam tỷ lệ 
1:500.000. Năm 1965-1968, Phạm Đình Long chủ biên công trình đo 
vẽ bản đồ địa chất 1:200.000 nhóm tờ Tuyên Quang. Năm 1974, 
Nguyễn Văn Trang đã tiến hành thành lập Bản đồ địa chất 1:50.000 
nhóm tờ Sơn Dương - Yên Lãng. Năm 1984, Nguyễn Văn Phát đã tiến 
hành lập Bản đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ Thiện kế - 
Đá Liền. Các đề án thành lập Bản đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000 là công 
trình khảo sát chi tiết, tổng thể nhất trên phạm vi toàn vùng. Năm 1997-
2003, Công ty Tiberon Minerals Lts của Canada đã tiến hành khảo sát 
địa chất và thăm dò khoáng sản trên diện tích 47.65km2. 
Năm 2004, Trần Thanh Hải và nnk, và 2008, Võ Tiến Dũng đã 
nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và sự khống chế quặng hóa tại mỏ Đa 
kim Núi Pháo. 
Năm 2011, Kenzo Sanematsu và Shunso Ishihara đã nghiên cứu tuổi 
tuyệt đối của granit khối Đá Liền thuộc  ... tạo quặng sản phẩm với 
THCSKV đặc trưng: Thạch anh I - sheelit II - fluorit trong cả greisen 
ngoại và greisen nội. 
- Giai đoạn nhiệt dịch sớm: Gây biến đổi nhiệt dịch thạch anh hóa, 
sericit hóa, chlorit hóa, epidot hóa các đá vây quanh, thành tạo quặng 
sản phẩm với THCSKV đặc trưng: Thạch anh II - Pyrotin II - 
Chalcopyrit II - Bi, phân bố trong greisen ngoại, greisen nội và cả trong 
cả đá sừng, đá skarn không bị greisen hóa. 
3. Thời kỳ sau tạo quặng: 
Kết thúc thời kỳ nhiệt dịch với sự hình thành THCSKV: Thạch anh 
III - Calcit. 
4. Thời kỳ phong hóa: 
Dưới tác động của các tác nhân phong hóa lên các thân quặng trong 
khu mỏ làm cho các khoáng vật sulfua như pyrotin, chalcopyrit, pyrit ở 
phần trên thân quặng bị biến đổi tạo thành các khoáng vật thứ sinh: 
goethit, hydrogeothit, covelin, chalcozin, bornit. 
4.5. Đặc điểm thành phần hóa học quặng 
4.5.1. Các nguyên tố chính 
- Nguyên tố wolfram: Hàm lượng WO3 đạt cực đại trong đá greisen 
biotit lên đến 0.69%, hàm lượng WO3 tăng cao đột biến tại các thành 
tạo chồng của greisen lên các đá skarn chứa quặng hóa có trước lên đến 
0.9-1% tại lỗ khoan NP 100. 
- Nguyên tố vàng: Trong loạt mẫu đã được phân tích của lỗ khoan 
NP 100 thì hàm lượng vàng giao động từ clark đến 1 g/t. Vàng tự sinh 
thường đi cùng với Cu trong khoáng vật chalcopyrit. 
- Nguyên tố bismuth: là nguyên tố quan trọng thứ 2 trong mỏ sau 
wolfram, hàm lượng Bi cũng biến thiên với biên độ lớn từ clark đến 0.29% 
trong các loại đá chứa quặng. 
- Nguyên tố đồng: hàm lượng của nguyên tố đồng trong các đá biến 
đổi cao nhất là trong đá Skarn muộn. Trong kết quả phân tích hóa hàm 
lượng đồng giao động trong khoảng rộng từ Clark đến 0.5%. 
 19 
4.5.2. Hàm lượng các nguyên tố đi kèm 
- Nguyên tố fluor: Có hàm lượng rất cao trong thân khoáng mỏ Núi 
Pháo, giao động từ clark đến 16%, cố nơi lên đến 30%. 
- Nguyên tố sắt: là nguyên tố phụ trong tính toán giá trị kinh tế của mỏ, 
tuy nhiên sắt có mặt trong hầu hết các phân vị địa chất chứa quặng của mỏ. 
4.5.3. Các nguyên tố đất hiếm, nguyên tố vết 
Các nguyên tố đất hiếm trung bình (MREE) Sm và nặng (HREE) 
như Y và Yb cũng có hàm lượng nghèo. Ngược lại trong tập mẫu 
greisen hàm lượng nguyên tố Ce cao hơn và hàm lượng các nguyên tố 
Sm, Y và Yb tương đối nghèo. 
4.6. Đặc điểm các bao thể trong thạch anh của quặng W-đa kim 
Kết quả phân tích nhiệt độ đồng hóa bao thể trong thạch anh của 
từng kiểu quặng cho thấy: 
- Kiểu quặng thạch anh - sheelit được thành tạo trong khoảng 305 - 
410oC (nhiệt dịch nhiệt độ cao). 
- Kiểu quặng thạch anh - sulfua đa kim được thành tạo ở nhiệt độ 
200 - 320oC (nhiệt dịch nhiệt độ trung bình). 
4.7. Phân chia các kiểu quặng trong mỏ W-đa kim Núi Pháo 
- Kiểu quặng thạch anh - sheelit: Đây là kiểu quặng quyết định 
giá trị công nghiệp của mỏ Núi Pháo, phân bố phổ biến trong các 
thể đá skarn bị biến chất trao đổi felspat và biến chất trao đổi 
greisen hóa chồng lên, một phần ít hơn phân bố trong đá granit bị 
greisen hóa. Tổ hợp khoáng vật đặc trưng của kiểu quặng này là: 
thạch anh - sheelit - fluorit. 
- Kiểu quặng thạch anh - sulfua đa kim: Kiểu quặng này cũng như 
kiểu quặng thạch anh-sheelit phân bố phổ biến trong các thể đá skarn 
bị biến chất trao đổi felspat và biến chất trao đổi greisen hóa chồng lên, 
một phần ít hơn phân bố trong đá granit bị greisen hóa. Tổ hợp khoáng 
vật đặc trưng của kiểu quặng gồm: thạch anh - pyrotin - chalcopirit - 
bismutin- Bi và Au. 
Chương 5 
NGUỒN GỐC MỎ WOLFRAM-ĐA KIM NÚI PHÁO 
5.1. Tính sinh khoáng của granit khối Đá Liền thuộc phức hệ Pia Oắc 
5.1.1. Tính sinh khoáng của granit khối Đá Liền từ các kết quả 
nghiên cứu thạch luận và môi trường địa động lực. 
Căn cứ vào đặc điểm các kiểu granitoid và sinh khoáng liên quan 
(theo Kent C. Condie, 2003 và Walter L. Pohl, 2011) kết hợp với việc 
 20 
phân tích thạch luận và môi trường địa động lực nêu trên thì các thành 
tạo granit phức hệ Pia Oắc nói chung có đặc trưng sinh khoáng Sn, W 
và thạch anh nhiệt dịch. Tùy thuộc vào hoàn cảnh địa chất cụ thể mang 
tính địa phương mà đặc trưng sinh khoáng của từng khối thuộc phức hệ 
tỷ lệ giữa Sn và W có sự thay đổi khác nhau. Cụ thể, khối Pia Oắc đặc 
trưng sinh khoáng Sn >W, khối Đá Liền đặc trưng sinh khoáng W, khối 
Thiện Kế đặc trưng sinh khoáng W>Sn. 
5.1.2. Tính sinh khoáng của granit khối Đá Liền từ các kết quả nghiên cứu 
thạch hóa 
* Các kết quả tính toán các modul thạch hóa cho thấy granit khối Đá 
Liền có tiềm năng sinh khoáng W và CaF2 chiếm ưu thế, một phần có khả 
năng sinh quặng Au và Mo. Điều này hoàn toàn phù hợp với thực tế quặng 
hóa ở mỏ Núi Pháo. 
* Sử dụng các biểu đồ biểu diễn sự phụ thuộc của hàm lượng và tỷ 
lệ các oxyt kiềm vào hàm lượng oxyt silic trong các đá magma cho thấy 
sự phụ thuộc của hàm lượng và tỷ lệ các oxyt kiềm vào hàm lượng oxyt 
silic trong đá granit Đá Liền khá phù hợp với các đá magma ở các mỏ 
skarn-sheelit-sulfua điển hình (Lermontov, Vostoc-2, Agưnka) ở vùng 
Viễn Đông (LB Nga. 
* Sử dụng các đặc trưng thạch hóa cơ bản của granit Đá Liền như: 
Fe3+ / (Fe2+ + Fe3+) Nguyên tử; Al / (Na + K + Ca) Phân tử; K / (K+Na) 
Nguyên tử; (Na+K)/Al Phân tử đem so sánh với các đặc trưng thạch 
hóa cơ bản của của các phức hệ chứa wolfram của các mỏ skarn-
sheelit-sulfua điển hình - Lermontov, Vostoc - 2, Agưnka (LB Nga) cho 
kết quả tương đồng. 
* Sử dụng các thông số thạch hóa và trạng thái oxy hóa Fe của granit 
Đá Liền so sánh với các mối tương quan tương tự của các kiểu mỏ skarn 
chính trên thế giới cho thấy skarn Đá Liền nằm khá trùng với vị trí kiểu mỏ 
W. 
5.1.3. Tính sinh khoáng của khối granit Đá Liền theo đặc điểm địa hóa. 
Để có thêm cơ sở xác định guồn gốc khoáng hóa của mỏ Núi Pháo, 
NCS đã tiến hành phân tích thành phần hóa học cho 5 mẫu granit khối 
Đá Liền và 5 mẫu granit khối Núi Pháo bằng phương pháp hấp phụ 
nguyên tử ICP, kết quả cho thấy khối granit Đá Liền có hàm lượng 
wolfram trong đá gốc giao động từ 27 ppm đến 240 ppm, gấp từ 20 đến 
200 lần trị số clark của wolfram trong đá granit axit. 
5.2. Tính giai đoạn của quá trình tạo quặng 
 21 
Sự thành tạo của các tổ hợp khoáng vật này tương ứng với 4 thời kỳ 
khoáng hóa: 1- thời kỳ biến chất tiếp xúc nhiệt, 2- thời kỳ biến chất trao 
đổi thành tạo skarn, 3 - thời kỳ tạo quặng, 4 - thời kỳ sau tạo quặng. 
5.2.1. Thời kỳ 1: Biến chất tiếp xúc nhiệt. 
Ở thời kỳ này các đá lục nguyên vây quanh bao gồm bột kết, đá 
phiến, cát kết của hệ tầng Phú Ngữ (O-S pn) tại nơi tiếp xúc với khối 
granit Đá Liền đã bị sừng hóa mạnh, còn các tập đá vôi cũng của hệ 
tầng Phú Ngữ bị biến đổi thành đá hoa.. 
5.2.2. Thời kỳ 2: thành tạo skarn 
Các đá skarn trong khu mỏ được thành tạo trong 3 giai đoạn: sớm, 
giữa, muộn. 
* Skarn giai đoạn sớm. 
Giai đoạn skarn sớm: Thành tạo đá skarn sớm với các khoáng vật, tổ 
hợp khoáng vật đặc trưng gồm: granat (andradit) + hedenbergit 
(pyroxen xiên) +/- scapolit+/- vesuvian+/- wolastonit. 
* Skarn giai đoạn giữa. - khoáng hóa “đi cùng” được biểu hiện bởi 
các ổ kích thước đến một vài centimet thành phần thạch anh - plagioclaz 
trong đó chứa các tinh thể nhỏ tự hình của hedenbergit thế hệ muộn, 
sheelit, hastingsit và các sulfua (pyrotin, chalcopyrit). 
* Skarn giai đoạn muộn. 
Nhìn chung, trong phạm vi khu mỏ có thể nhận thấy được khuynh 
hướng giảm dần độ axit của các dung dịch tạo skarn theo hướng xa dần 
tiếp xúc với khối xâm nhập và theo hướng từ kiểu skarn “sớm” tới kiểu 
skarn “muộn”. 
5.2.3. Thời kỳ 3: tạo quặng 
Các thân quặng chứa quặng hóa wolfram công nghiệp được thành 
tạo vào thời kỳ này. Chúng là các thể đá biến chất trao đổi được cấu 
thành bởi các tổ hợp khoáng vật của các đá biến chất trao đổi felspat, 
các đá bị greisen hóa, quặng thạch anh - sheelit và quặng sulfua nằm 
chồng lên các đá skarn. 
5.2.4. Thời kỳ 4: sau tạo quặng 
Thời kỳ này là thời kỳ kết thúc hoạt động nhiệt dịch trong mỏ bằng 
sự biểu hiện của các vi mạch thạch anh - carbonat và carbonat. 
5.3. Tuổi magma sinh quặng và tuổi quặng hóa. 
 - Tuổi magma sinh quặng granit Đá Liền: Kết quả phân tích cho 
thấy, tuổi 207U/235Pb của khối Đá Liền giao động từ 86-102 M.a, trung 
bình 90+/- 3 M.a. Tuổi 208U/232Pb giao động từ 84.7- 93 M.a, trung bình 
 22 
là 97.4+/-3.72 M.a. Biểu đồ đẳngthời và concordia cũng thể hiện sự tập 
trung của kết quả phân tích đã đạt được. 
- Tuổi quặng hóa mỏ Núi Pháo: Để xác định tuổi quặng hóa của mỏ 
W-đa kim Núi Pháo NCS lần đầu tiên áp dụng phương pháp xác định 
tuổi đồng vị Re-Os trong molybdenit lấy từ quặng W của mỏ. Kết quả 
phân tích được tuổi mô hình của 2 kết qủa phân tích là 91 1.69M.a. 
5.4. Mô hình nguồn gốc Hệ magma - quặng mỏ Wolfram - Đakim 
Núi Pháo. 
Cơ sở chính của mô hình này là: 1- granit Đá Liền thuộc kiểu S 
granit trên cơ sở nghiên cứu thạch hóa; 2-sự liên quan mật thiết về 
không gian và gần gũi về đặc điểm các nguyên tố hiếm vết giữa các đá 
granit Đá Liền và các thành tạo đá skarn; 3-khả năng sinh quặng của 
các đá granit Đá Liền đã được chứng minh trên cơ sở các nghiên cứu về 
thạch luận, thạch hóa, địa hóa; 4- sự có mặt các thành tạo biến chất trao 
đổi phù hợp với đặc điểm thạch hóa của các đá magma granit Đá Liền; 
5-sự gần gũi về khoảng tuổi thành tạo của granit Đá Liền và tuổi của 
khoáng hóa sheelit đi kèm. 
Hình 5.1. Mô hình nguồn gốc mỏ W-đakim Núi Pháo 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 
1. Kết luận 
1. Quặng hóa wolfram-đa kim mỏ Núi Pháo được khống chế bởi 3 
yếu tố: 
a- Yếu tố magma: Khối granit 2 mica Đá Liền-phức hệ Pia Oắc tuổi 
K2, đóng vai trò là nguồn cung cấp vật chất quặng và là nguyên nhân gây 
ra các quá trình biến chất nhiệt tiếp xúc và biến chất trao đổi trong khu mỏ. 
 23 
b- Yếu tố thạch học-địa tầng: Tầng đá carbonat-hệ tầng Phú Ngữ 
tuổi O-S, đóng vai trò là tầng đá thuận lợi cho quá trình thành tạo skarn 
khi tiếp xúc với khối granit 2 mi ca Đá Liền, tạo thành một barie địa 
hóa rất thuận lợi cho sự tạo quặng trong khu mỏ. 
c- Yếu tố đá biến chất trao đổi: Đó là các thể đá skarn, các thể đá bị 
greisen hóa, chúng đóng vai trò là môi trường vây quanh quặng, nơi 
định vị các thân quặng trong toàn khu mỏ. 
2. Các thành tạo địa chất trong khu mỏ wolfram-đa kim Núi Pháo đã trải 
qua 5 pha biến dạng - D1, D2, D3, D4, D5. Liên hệ chi tiết với tiến trình quặng 
hóa có thể chia ra: pha D1 - trước tạo quặng, pha D2 - sát trước tạo quặng, 
pha D3 - trong tạo quặng, pha D4 - sát sau quặng, pha D5 - sau quặng. 
3. Mỏ wolfram-đa kim Núi Pháo thuộc kiểu skarn-sheelit-sulfua liên 
quan nguồn gốc với tổ hợp granit 2 mica kiểu S khối Đá Liền phức hệ Pia 
Oắc tuổi K2 và gồm 2 kiểu quặng: thạch anh-sheelit và thạch anh-pyrotin-
chalcopyrit-bismut. Khoáng hóa trong khu mỏ được hình thành theo 2 
phương thức: đi cùng skarn và nằm chồng lên skarn, trong đó phương thức 
nằm chồng đã tạo ra các kiểu quặng công nghiệp. 
4. Tại mỏ Wolfram - đa kim Núi Pháo tồn tại các đá biến chất 
trao đổi sau magma nguồn gốc pluton, kiểu skarn-felspatolit-greisen. 
Skarn trong khu mỏ thuộc skarn vôi được thành tạo trong 3 giai 
đoạn, trong đó skarn giai đoạn giữa chứa W đạt hàm lượng công 
nghiệp do quá trình nhiệt dịch nằm chồng. Hàm lượng sheelit và 
hàm lượng các nguyên tố Cu, Bi tăng cao trong các đá greisen biotit 
và greisen muscovit tạo thành các thân quặng phân bố tại các mức 
độ sâu khác nhau. 
5. Các thân quặng công nghiệp của mỏ wolfram - đa kim Núi Pháo 
chính là các thể đá biến chất trao đổi được cấu thành bởi các tổ hợp 
cộng sinh khoáng vật của đá felspatolit, các đá greisen hóa, quặng thạch 
anh - sheelit, quặng sulfua nằm chồng lên các đá skarn. 
6. Các hoạt động biến chất tạo quặng trong khu vực chủ yếu được gây 
ra bởi sự tác động của khối granit Đá Liền thuộc phức hệ Pia Oắc tuổi 
Kreta muộn, mối liên hệ giữa khối Núi Pháo và các thành tạo địa chất khác 
trong mỏ được chứng minh là không rõ ràng và không phải là tác nhân 
cũng như là nguồn cung cấp vật chất tạo quặng. 
7. Kết quả nghiên cứu đã phân chia được các thời kỳ tạo khoáng, 
các giai đoạn tạo khoáng với các tổ hợp cộng sinh khoáng vật đặc 
trưng, các kiểu quặng, đá chứa quặng và đặc điểm cấu tạo, kiến trúc 
 24 
quặng. Trong đó thời kỳ tạo quặng đã thành tạo 2 kiểu quặng công 
nghiệp là: thạch anh-sheelit và thạch anh-pyrotin-chalcopyrit-bismut, 
góp phần đáng kể vào việc nghiên cứu công nghệ tuyển quặng, hạn chế 
thất thoát tài nguyên và ô nhiễm môi trường. 
8. Mô hình hệ magma - quặng hóa Núi Pháo được NCS xây dựng 
cho mỏ skarn-sheelit-sulfua Núi Pháo dựa trên cơ sở chính là: 1- granit 
Đá Liền thuộc kiểu S granit trên cơ sở nghiên cứu thạch hóa; 2-sự liên 
quan mật thiết về không gian và gần gũi về đặc điểm các nguyên tố hiếm 
vết giữa các đá granit Đá Liền và các thành tạo đá skarn; 3-khả năng sinh 
quặng của các đá granit Đá Liền đã được chứng minh trên cơ sở các 
nghiên cứu về thạch luận, thạch hóa; 4- sự có mặt các thành tạo biến chất 
trao đổi phù hợp với đặc điểm thạch hóa của các đá magma granit Đá 
Liền; 5-sự gần gũi về khoảng tuổi thành tạo của granit Đá Liền và tuổi 
của khoáng hóa sheelit đi kèm. 
2. Kiến nghị 
1. Mở rộng công tác khảo sát thăm dò đối với những khu vực có sự 
xuất hiện phức hệ granit Pia Oắc như vùng Thiện Kế (Tuyên Quang), 
vùng Nguyên Bình (Cao Bằng) nói riêng và các khu vực có magma tuổi 
Kreta muộn để xác định các mỏ Wolfram- đa kim tiềm năng khác. 
2. Tiếp tục nghiên cứu sự tồn tại của Au và nghiên cứu các công 
nghệ chiết tách các khoáng sản có ích khác trong mỏ Núi Pháo như 
vàng, molybden, bismut, sắt, kẽm, các khoáng vật đất hiếmđể nâng 
cao giá trị tài nguyên của mỏ. 
 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO, CÔNG TRÌNH KHOA HỌC 
CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ 
Tiếng Việt 
1. Võ Tiến Dũng (2008), Cấu trúc địa chất mỏ Núi Pháo và mối 
liên quan đến khoáng hóa Đa Kim. Luận văn Thạc sỹ khoa học, 
Trường ĐH Mỏ Địa Chất, Hà Nội. 
2. Võ Tiến Dũng, Đỗ Văn Nhuận, Ngô Xuân Đắc, Nguyễn Đình 
Luyện, Nguyễn Hữu Thương (2014), Đăc điểm thành phần 
khoáng vật, cấu tạo và kiến trúc quặng wolfram khu Đồi 3 mỏ 
wolfram -đa kim Núi Pháo, Đại Từ, Thái Nguyên. Tuyển tập 
báo cáo hội nghị khoa học Đại Học Mỏ Địa Chất (21), tr.78-
91. 
3. Nguyễn Đình Luyện,Võ Tiến Dũng, Trần Ngọc Thái (2014), 
Đặc điểm quặng hóa flourit liên quan đến biến đổi nhiệt dịch 
tại mỏ Núi Pháo, Thái Nguyên. Tuyển tập báo cáo hội nghị 
khoa học Đại Học Mỏ Địa Chất (21), tr.101-110. 
4. Nguyễn Đình Luyện,Võ Tiến Dũng, Đỗ Văn Nhuận (2016), 
Đắc điểm đá biến chất trao đổi tại mỏ Wolfram -đa kim Núi 
Pháo, Đại Từ, Thái Nguyên. Tạp chí khoa học kỹ thuật Mỏ Địa 
Chất,(53) tr. 45-52. 
Tiếng Anh 
5. Vo Tien Dung (2016), U-Pb isotopic age of the Nui Phao and 
Da Lien instrusives and Re-Os molybdenite isotopic age, Nui 
Phao mine, Dai Tu District, Thai Nguyen Province, Vietnam. 
International Confference on earth sicences and sustainable 
geo- resources development (ESASGD) 2016 ESBN: 978-601-
76-1171-3, University of Mining and Geology, Hanoi, 
Vietnam, pp.107-116.