Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phân loại các kiểu mỏ và đánh giá tiềm năng khoáng sản đồng đới phan si pan
Đồng là kim loại màu có nhiều đặc tính quý, đồng và các hợp
chất của nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, nông
nghiệp và trong đời sống hàng ngày của con người. Vì vậy, việc tìm
kiếm, thăm dò và khai thác các mỏ quặng đồng là mục tiêu vô cùng
quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của mỗi quốc gia.
Trên thế giới, đồng đã được phát hiện và sử dụng từ ít nhất cách ngày
nay 10.000 năm. Tổng sản lượng đồng kim loại được sản xuất và tiêu
thụ trên thế giới năm 2009 là trên 18 triệu tấn, trong đó các nước sản
xuất đồng chủ yếu hiện nay gồm: Chile (2,8 triệu tấn), Trung Quốc (2,6
triệu tấn), Hoa Kỳ (1,2 triệu tấn), Indonesia (0,26 triệu tấn), và Philipin
(0,17 triệu tấn).
Ở nước ta hiện nay quặng đồng đã và đang được tìm kiếm,
thăm dò và khai thác tại 3 khu vực, đó là: Bờ tây của Sông Hồng giữa
biên giới Lào Cai Việt Nam và Trung Quốc; lưu vực sông Lục Ngạn
và khu vực ở phía tây bắc Bắc Bộ, các mỏ đồng Cốc Phát, Bản Mùa,
Huổi Long thuộc đới Sông Đà. Ngoài ra, các tụ khoáng Cu cũng đã
được phát hiện tại Bắc Trung Bộ và Trung Trung Bộ như Thanh Hóa,
Quảng Bình, Quảng Ngãi. (Nguyễn Ngọc Liên và nnk., 1995; Trần
Văn Trị, 2000). Tuy nhiên, vùng quặng có trữ lượng lớn tập trung
chủ yếu ở Tây Bắc Việt Nam như vùng Sin Quyền, Lào Cai, vùng
Bản Phúc, Sơn La, quặng đồng ở đây được tìm thấy từ những năm
1960, được xếp vào loại giàu, hàm lượng đồng 0,5 - 2,5% Cu, hàm
lượng vàng 2 g/t Au và một lượng nhỏ niken. Tổng trữ lượng tài
nguyên dự báo khoảng trên 2 triệu tấn Cu, trong đó đã thăm dò và
đánh giá trữ lượng được 1,24 triệu tấn. Hiện nay, tổ hợp khai thác,
tuyển, luyện đồng tại vực mỏ đồng Sin Quyền, huyện Bát Xát và khu
công nghiệp Tằng Loỏng, tỉnh Lào Cai mỗi năm sản xuất khoảng
10.000 tấn Cu kim loại.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phân loại các kiểu mỏ và đánh giá tiềm năng khoáng sản đồng đới phan si pan
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT - - - - - - - - - - - - - - - - PHAN VIẾT SƠN NGHIÊN CỨU PHÂN LOẠI CÁC KIỂU MỎ VÀ ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG KHOÁNG SẢN ĐỒNG ĐỚI PHAN SI PAN Ngành : Kỹ thuật địa chất Mã số: 62.52.05.01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ ĐỊA CHẤT Hµ Néi - 2016 Công trình được hoàn thành tại Bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò Khoa Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. Nguyễn Quang Luật, Đại học Mỏ - Địa chất 2. TS. Nguyễn Tiến Dũng, Đại học Mỏ - Địa chất Phản biện 1: PGS.TS. Đặng Xuân Phong, Tổng hội Địa chất Việt Nam Phản biện 2: PGS.TS. Trần Bỉnh Chư. Đại học Mỏ - Địa chất Phản biện 3: TS. Đào Thái Bắc, Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất, P. Đức Thắng - Q. Bắc Từ Liêm - Hà Nội Vào hồi ....... giờ, ngày ....... tháng ........ năm 2016 Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc gia - Hà Nội hoặc Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất 1 më ®Çu 1. Tính cấp thiết của đề tài Đồng là kim loại màu có nhiều đặc tính quý, đồng và các hợp chất của nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, nông nghiệp và trong đời sống hàng ngày của con người. Vì vậy, việc tìm kiếm, thăm dò và khai thác các mỏ quặng đồng là mục tiêu vô cùng quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của mỗi quốc gia. Trên thế giới, đồng đã được phát hiện và sử dụng từ ít nhất cách ngày nay 10.000 năm. Tổng sản lượng đồng kim loại được sản xuất và tiêu thụ trên thế giới năm 2009 là trên 18 triệu tấn, trong đó các nước sản xuất đồng chủ yếu hiện nay gồm: Chile (2,8 triệu tấn), Trung Quốc (2,6 triệu tấn), Hoa Kỳ (1,2 triệu tấn), Indonesia (0,26 triệu tấn), và Philipin (0,17 triệu tấn). Ở nước ta hiện nay quặng đồng đã và đang được tìm kiếm, thăm dò và khai thác tại 3 khu vực, đó là: Bờ tây của Sông Hồng giữa biên giới Lào Cai Việt Nam và Trung Quốc; lưu vực sông Lục Ngạn và khu vực ở phía tây bắc Bắc Bộ, các mỏ đồng Cốc Phát, Bản Mùa, Huổi Long thuộc đới Sông Đà. Ngoài ra, các tụ khoáng Cu cũng đã được phát hiện tại Bắc Trung Bộ và Trung Trung Bộ như Thanh Hóa, Quảng Bình, Quảng Ngãi... (Nguyễn Ngọc Liên và nnk., 1995; Trần Văn Trị, 2000). Tuy nhiên, vùng quặng có trữ lượng lớn tập trung chủ yếu ở Tây Bắc Việt Nam như vùng Sin Quyền, Lào Cai, vùng Bản Phúc, Sơn La, quặng đồng ở đây được tìm thấy từ những năm 1960, được xếp vào loại giàu, hàm lượng đồng 0,5 - 2,5% Cu, hàm lượng vàng 2 g/t Au và một lượng nhỏ niken. Tổng trữ lượng tài nguyên dự báo khoảng trên 2 triệu tấn Cu, trong đó đã thăm dò và đánh giá trữ lượng được 1,24 triệu tấn. Hiện nay, tổ hợp khai thác, tuyển, luyện đồng tại vực mỏ đồng Sin Quyền, huyện Bát Xát và khu công nghiệp Tằng Loỏng, tỉnh Lào Cai mỗi năm sản xuất khoảng 10.000 tấn Cu kim loại. Đới Phan Si Pan có cấu trúc và lịch sử phát triển địa chất rất phức tạp, là nơi phát triển phong phú các loại hình mỏ đồng. Do đó, từ trước đến nay đới Phan Si Pan đã được rất nhiều các nhà địa chất trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu. Công tác địa chất tiến hành từ đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ nhỏ - lớn cho đến công tác tìm kiếm, thăm dò chi tiết đối với quặng hóa đồng. Việc nghiên cứu phân chia các kiểu mỏ đồng trong phạm vi đới Phan Si Pan cho đến nay vẫn còn có những tranh luận chưa thống nhất. Vì vậy, việc nghiên cứu có hệ thống và 2 phân chia các kiểu mỏ một cách hợp lý, góp phần nâng cao hiệu quả cho công tác tìm kiếm, thăm dò và khai thác sử dụng quặng đồng trong phạm vi đới Phan Si Pan nói riêng và toàn khu vực Tây Bắc Việt Nam nói chung là rất cần thiết và cấp bách. Xuất phát từ nhu cầu của thực tiễn khách quan nêu trên, NCS lựa chọn đề tài Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu phân loại các kiểu mỏ và đánh giá tiềm năng khoáng sản đồng đới Phan Si Pan” nhằm góp phần giải quyết vấn đề cấp thiết là phân chia một cách khoa học các loại hình mỏ đồng trong khu vực, tạo cơ sở khoa học dự báo tài nguyên có kết quả tiệm cận sát với thực tế của quặng hóa đồng đới Phan Si Pan. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Đề tài luận án có mục tiêu phân loại được các kiểu mỏ đồng ở đới Phan Si Pan trên cơ sở sử dụng các bài toán địa chất và đặc điểm quặng hóa đồng; tạo cơ sở khoa học cho việc đánh giá tiềm năng tài nguyên khoáng sản đồng, phục vụ có hiệu quả cho công tác tìm kiếm, thăm dò và phát triển mỏ trong khu vực nghiên cứu. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu của luận án - Thu thập, tổng hợp và hệ thống hóa các tài liệu hiện có về địa chất khoáng sản đới Phan Si Pan; các tài liệu liên quan đến quặng đồng đã được công bố ở Việt Nam và trên thế giới. - Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất và đặc điểm quặng hoá các kiểu mỏ đồng ở đới Phan Si Pan thuộc Tây Bắc Việt Nam. - Nghiên cứu phân loại các kiểu mỏ đồng ở khu vực nghiên cứu trên cơ sở áp dụng các bài toán địa chất. - Đánh giá tài nguyên, trữ lượng đồng trong các kiểu mỏ đồng đã xác lập nhằm tạo luận cứ khoa học và cơ sở thực tiễn để định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò và đầu tư phát triển mỏ tiếp theo. 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu là các mỏ, điểm quặng, biểu hiện quặng đồng và các thành tạo địa chất liên quan quặng hóa đồng. - Phạm vi nghiên cứu là đới Phan Si Pan - Tây Bắc Việt Nam. 5. Các phƣơng pháp nghiên cứu - Áp dụng phương pháp tiệm cận hệ thống kết hợp phương pháp nghiên cứu địa chất truyền thống nhằm nhận thức bản chất địa chất của đối tượng nghiên cứu và đặc điểm phân bố quặng đồng trong khu vực nghiên cứu. - Áp dụng có lựa chọn phương pháp toán địa chất, kết hợp một số bài toán logic với sự trợ giúp của phần mềm chuyên dụng để giải quyết từng nội dung nghiên cứu của luận án. 3 - Áp dụng phương pháp mô hình hóa để nhận thức đối tượng nghiên cứu và khai thác mô hình để dự báo chất lượng và đánh giá tài nguyên, trữ lượng quặng đồng. - Sử dụng hệ phương pháp dự báo sinh khoáng định lượng và tính trữ lượng để đánh giá tài nguyên, trữ lượng quặng đồng ở đới Phan Si Pan. 6. Những điểm mới của luận án 1. Áp dụng tổ hợp bài toán logic và một số phương pháp toán địa chất kết hợp phương pháp địa chất truyền thống cho phép xác lập các kiểu mỏ đồng công nghiệp trong đới Phan Si Pan bảo đảm độ tin cậy và phù hợp với tài liệu hiện có. 2. Kết quả nghiên cứu xác nhận trong đới Phan Si Pan có 3 kiểu mỏ đồng khác nhau, đó là: Kiểu mỏ đồng Sin Quyền đặc trưng là mỏ Sin Quyền, Vi Kẽm, Suối Thầu, Tả Phời; Kiểu mỏ Lũng Pô đặc trưng là kiểu mỏ đồng Lũng Pô; Kiểu mỏ đồng Làng Phát đặc trưng là mỏ đồng Làng Phát, An Lương. 3. Áp dụng kết hợp các phương pháp toán địa chất với phương pháp tiệm cận hệ thống đánh giá tiềm năng khoáng sản đồng đới Phan Si Pan bảo đảm độ tin cậy thỏa đáng, kết quả đánh giá chỉ rõ tiềm năng tài nguyên quặng đồng ở khu vực nghiên cứu là khá lớn và khoanh định được vùng có triển vọng cần đầu tư tìm kiếm, thăm dò phát triển mỏ trong thời gian tiếp theo. 7. Các luận điểm bảo vệ Luận điểm 1: Xác lập trong đới Phan Si Pan có 3 kiểu mỏ đồng có các đặc điểm riêng, đó là: Kiểu mỏ đồng Sin Quyền bao gồm các mỏ Sin Quyền, Vi Kẽm, Suối Thầu, Tả Phời phân bố trong thành tạo biến chất hệ tầng Sin Quyền 2 (PPsq2) chứa các nguyên tố Cu-Fe-Au-TR; Kiểu mỏ đồng Lũng Pô gồm mỏ đồng Lũng Pô phân bố trong thành tạo phun trào hệ tầng Viên Nam (T1vn) chủ yếu là nguyên tố Cu; Kiểu mỏ đồng Làng Phát bao gồm các mỏ đồng Làng Phát, An Lương phân bố trong các thành tạo thuộc hệ tầng Sin Quyền 2 (PPsq2) và hệ tầng Sa Pa (NPsp) chứa các nguyên tố Cu-Au. Luận điểm 2: Tiềm năng quặng đồng đới Phan Si Pan là khá lớn và phân bố tập trung thành 3 vùng có triển vọng cần đầu tư tìm kiếm, thăm dò phát triển mỏ phục vụ chiến lược phát triển ngành công nghiệp khai khoáng trong khu vực nói riêng và của Việt Nam nói chung. 8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài a. Ý nghĩa khoa học - Góp phần hiện đại hoá phương pháp nghiên cứu phân loại kiểu mỏ quặng đồng nhờ áp dụng các tiến bộ khoa học công nghệ và các phương pháp toán địa chất. 4 - Góp phần làm sáng tỏ quy luật phân bố quặng hoá đồng trong đới Phan Si Pan. Xác định các tiền đề, dấu hiệu tìm kiếm quặng đồng làm cơ sở khoa học đề xuất nhiệm vụ điều tra, đánh giá tổng thể quặng đồng trong khu vực nghiên cứu. - Kết quả nghiên cứu của luận án đóng góp cho việc nhận thức đầy đủ và toàn diện hơn về bản chất quặng hoá đồng ở đới Phan Si Pan. b. Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả nghiên cứu là cứ liệu có giá trị tham khảo trong việc định hướng quy hoạch công tác tìm kiếm, thăm dò, phát triển mỏ đới Phan Si Pan nói riêng và khu vực Tây Bắc Việt Nam nói chung. - Kết quả nghiên cứu góp phần làm sáng tỏ thành phần vật chất và các nguyên tố đi kèm trong quặng đồng ở đới Phan Si Pan; là cơ sở định hướng công tác khai thác, tuyển luyện thu hồi và sử dụng hợp lý, tiết kiệm, kết hợp bảo vệ tài nguyên khoáng và bảo vệ môi trường. 9. Kết cấu của luận án Luận án gồm 141 trang đánh máy vi tính, 50 sơ đồ, hình vẽ, 35 biểu bảng tính toán và 69 tài liệu tham khảo được trình bày thành 5 chương. 10. Cơ sở tài liệu của luận án - Luận án được hoàn thành trên cơ sở nguồn tài liệu thực tế đa dạng và phong phú thu thập trong công tác đo vẽ bản đồ địa chất khu vực tỷ lệ 1:500.000, 1:200.000, 1:50.000, 1:10.000 khu vực đới Phan Si Pan. Các báo cáo tìm kiếm - thăm dò và khai thác khoáng sản do các Đoàn địa chất, các cơ sở sản xuất địa chất thực hiện từ trước tới nay. - Các nguồn tài liệu do bản thân tác giả thu thập trong quá trình thực hiện đề tài Khoa học và Công nghệ cấp Bộ với tiêu đề: “Nghiên cứu áp dụng phương pháp toán tin địa chất trong so sánh, phân loại, đánh giá tiềm năng các kiểu mỏ đồng thuộc phạm vi đới cấu trúc Phan Si Pan - Tây Bắc Việt Nam, mã số B2010-02-100”. Tác giả đã thu thập, xử lý và phân tích bổ sung một khối lượng mẫu khá lớn gồm: phân tích bổ sung 254 mẫu khoáng tướng, 31 mẫu quang phổ ICP, 25 mẫu lát mỏng; thu thập 3081 mẫu quang phổ kim lượng nguyên sinh đá gốc, 12631 mẫu hóa cơ bản Cu, khoảng 1500 mẫu hóa nhóm, khoảng 500 mẫu khoáng tướng, khoảng 200 mẫu lát mỏng,.... 11. Nơi thực hiện đề tài Luận án được hoàn thành tại Bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò, Khoa Địa chất Trường Đại học Mỏ - Địa chất dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Nguyễn Quang Luật và TS. Nguyễn Tiến Dũng. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy hướng dẫn. 5 Trong quá trình thu thập tài liệu và hoàn thành luận án, tác giả đã nhận được sự quan tâm tạo mọi điều kiện thuận lợi của Ban giám hiệu, Khoa Địa chất, Phòng Đào tạo Sau Đại học, Bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Tổng Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. Tác giả đã nhận được sự góp ý và động viên của các nhà khoa học: GS.TS. Đồng Văn Nhì, PGS.TS. Đặng Xuân Phong, PGS.TS. Đỗ Đình Toát, PGS.TS. Nguyễn Phương, PGS.TS. Nguyễn Văn Lâm, PGS.TS. Trần Bỉnh Chư, PGS.TS. Phạm Văn Trường, PGS.TS. Lê Tiến Dũng, PGS.TS. Trương Xuân Luận, PGS.TS. Trần Thanh Hải, PGS.TS. Lương Quang Khang, TS. Hoàng Văn Long, TS. Trần Mỹ Dũng, TS. Ngô Xuân Thành, TS. Bùi Hoàng Bắc và nhiều nhà khoa học của khoa Địa chất, trường Đại học Mỏ - Địa chất. Nhân dịp này tác giả xin chân thành cảm ơn các cơ quan, các nhà khoa học và các đồng nghiệp nêu trên. Tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các nhà khoa học, những tác giả đi trước đã cho phép NCS sử dụng và kế thừa những kết quả nghiên cứu của mình. Néi dung luËn ¸n Chƣơng 1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT ĐỚI PHAN SI PAN - TÂY BẮC VIỆT NAM 1.1. Vị trí vùng nghiên cứu trong cấu trúc địa chất khu vực Theo cách phân chia các đơn vị cấu trúc địa chất Miền Bắc Việt Nam của Dovjikov A.E. và nnk (1965), vùng nghiên cứu là đới cấu trúc Phan Si Pan, thuộc miền kiến tạo Tây Bắc Bộ. Diện tích vùng nghiên cứu đã được Trần Văn Trị và nnk (2009) gọi là “Địa khu biến chất cao Hoàng Liên Sơn”, với hàm ý rằng chúng là địa khu vỏ lục địa Tiền Cambri bị tái biến cải trong Phanerozoi. Theo các tác giả này, “Địa khu biến chất cao Hoàng Liên Sơn” nối liền với Ailaoshan (Trung Quốc) là phần rìa tây nam của craton Dương Tử. 1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất đới Phan Si Pan - Giai đoạn trước năm 1954: Công tác nghiên cứu địa chất do các nhà địa chất Pháp tiến hành với các công trình của L. Deprat đã có những công trình nghiên cứu chuyên đề hoặc tổng hợp về địa tầng ở Đông Dương và Vân Nam (1912, 1916, 1917), của Ch. Jacob (1921) trong công trình của mình đã phản ánh được rõ nét các cấu trúc địa chất vùng Bắc Trung Bộ đến hạ lưu Sông Đà, của J. Fromaget (1933, 1937, 6 1952) trong công trình về địa chất tây bắc Bắc Bộ và Thượng Lào đã chia các thành hệ địa chất theo “vật liệu” của “loạt nền móng” và loạt Đông Dương - Hymalaya”. - Giai đoạn sau năm 1954 đến nay: Công tác nghiên cứu địa chất do các nhà địa chất Liên Xô (cũ) và Việt Nam tiến hành với các công trình của (A.E.Dovjicov và nnk, 1965), E.P.Izokh (1965), Nguyễn Xuân Bao (1969), Bùi Phú Mỹ (1971), Nguyễn Vĩnh (1971), Phan Sơn (1974), Nguyễn Văn Chiển, Lê Đình Hữu, Phan Viết Kỷ, Nguyễn Xuân Tùng (1972), Phan Cự Tiến chủ biên (1977), Trần Văn Trị và nnk (1977), Vũ Khúc, Bùi Phú Mỹ (1985), Trần Đức Lương (1975 - 1977), Nguyễn Xuân Tùng và nnk (1977, 1982, 1986), Nguyễn Nghiêm Minh, Vũ Ngọc Hải (1987), Nguyễn Xuân Tùng, Trần Văn Trị và nnk (1992), Nguyễn Thứ Giáo và nnk (1994), Trần Trọng Hoà và nnk (1995, 1996, 1997), Lê Như Lai (1995), Đào Đình Thục, Huỳnh Trung (1995), Nguyễn Đắc Đồng (1997), ... Từ sau năm 1954 đến nay hàng loạt các công trình đo vẽ bản đồ và tìm kiếm thăm dò khoáng sản nói chung và quặng đồng nói riêng đã được triển khai và hoàn thành đó là: Các công trình tìm kiếm thăm dò quặng đồng khu mỏ đồng Sin Quyền và vùng lân cận của Liên đoàn Địa chất Tây Bắc; Công ty phát triển Khoáng sản III (2000) thăm dò quặng đồng và các khoáng sản đi kèm khu Lũng Pô- Bát Xát - Lào Cai; Liên đoàn Intergeo (2002 - 2007) tiến hành “Đánh giá triển vọng quặng đồng và các khoáng sản khác khu vực Tả Phời, thị xã Cam Đường, tỉnh Lào Cai”; Tổng Công ty Khoáng sản - Vinacomin (2011) tiến hành thăm dò quặng đồng và khoáng sản đi kèm vùng Vi Kẽm, xã Cốc Mỳ, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai; Công ty CP Đồng Tả Phời - Vinacomin (2012) tiến hành thăm dò quặng đồng vùng Tả Phời, thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai. Công ty CP khoáng sản Thiên Bảo (2011) tiến hành thăm dò quặng đồng tại khu vực Khe Cam, xã An Lương, huyện Văn Chấn, tỉnh Yên Bái; Hợp tác xã Khai thác khoáng sản Vũ Toàn (2011) tiến hành Báo cáo kết quả thăm dò quặng đồng khu Làng Phát, xã Châu Quế Hạ, huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái. Trong tất cả các báo cáo trên các vấn đề về kiểu mỏ đồng vẫn chưa được thống nhất. Vấn đề đặt ra là cần thống nhất các quan điểm về kiểu mỏ đồng ở đới Phan Si Pan, đây là nội dung nghiên cứu của luận án. 1.3. Đặc điểm ... c nguyên tố có quan hệ khá chặt chẽ với nhau, có thể xác lập được tổ hợp các nguyên tố đồng sinh gồm Cu, Ni, Co, Cr và Pb, Zn, Cu tương đương với hai quá trình khoáng hoá chồng với hai nhóm nguyên tố không hoàn toàn tách biệt (Cu-Cr-Co-Ni) và (Cu-Pb-Zn). + Khu mỏ đồng Tả Phời: Tại khu mỏ Tả Phời đã tiến hành lấy và phân tích quang phổ bán định lượng 1434 mẫu kim lượng nguyên sinh. Kết quả xử lý tài liệu địa hóa nhận được tổ hợp các nguyên tố có giá trị thông tin cao gồm 6 nguyên tố: Ni, Pb, Cu, Co, Zn, Cr. Kết quả phân tích tương quan và phân tích Dengram giữa các nguyên tố có giá trị tin cao trong trường địa hóa khu mỏ Tả Phời được tổng hợp bảng 4.2 và hình 4.2. Bảng 4.2. Ma trận tƣơng quan cặp giữa các nguyên tố tập mẫu kim lƣợng khu mỏ Tả Phời Nguyên tố Ni Cr Co Pb Cu Zn Ni - 0,450 0,665 0,067 0,323 0,306 Cr 1,104 - 0,396 0,030 0,207 0,231 Co 0,843 1,164 - 0,199 0,204 0,267 Pb 1,503 1,540 1,370 - 0,497 0,252 Cu 1,241 1,363 1,365 1,050 - 0,193 Zn 1,259 1,338 1,301 1,316 1,377 - Ghi chú: - Phần trên đường chéo chính của ma trận là hệ số tương quan rxy. - Phần dưới đường chéo chính của ma trận là giá trị arcos rxy. 18 Hình 4.5. Sơ đồ phân tích Dengram và kết hợp với phân tích tƣơng quan giữa các nguyên tố trong trƣờng địa hóa khu mỏ Tả Phời Từ kết quả tính toán ở bảng 4.2 và hình 4.2 cho thấy các nguyên tố có quan hệ khá chặt chẽ với nhau, có thể xác lập được tổ hợp các nguyên tố đồng sinh gồm Cu, Ni, Co, Cr và Pb, Zn, Cu tương đương với hai quá trình khoáng hoá chồng với hai nhóm nguyên tố không hoàn toàn tách biệt là (Cu-Ni-Cr-Co) và (Cu-Pb-Zn). + Khu mỏ đồng Lũng Pô: Tại khu mỏ Lũng Pô đã tiến hành lấy và phân tích quang phổ bán định lượng 567 mẫu kim lượng nguyên sinh. Kết quả xử lý tài liệu địa hóa nhận được tổ hợp các nguyên tố có giá trị thông tin cao gồm 6 nguyên tố: Mo, Pb, Cu, Ni, Co, Zn. Kết quả phân tích tương quan và phân tích Dengram giữa các nguyên tố có giá trị tin cao trong trường địa hóa khu mỏ Lũng Pô được tổng hợp bảng 4.3 và hình 4.3. Bảng 4.3. Ma trận tƣơng quan cặp giữa các nguyên tố tập mẫu kim lƣợng khu mỏ Lũng Pô Nguyên tố Mo Pb Cu Ni Co Zn Mo - 0,228 0,338 0,186 0,128 0,181 Pb 1,341 - 0,097 0,119 0,082 0,276 Cu 1,226 1,473 - 0,526 0,621 0,264 Ni 1,384 1,452 1,017 - 0,624 0,384 Co 1,443 1,489 0,900 0,897 - 0,200 Zn 1,389 1,291 1,303 1,176 1,369 - Ghi chú: - Phần trên đường chéo chính của ma trận là hệ số tương quan rxy. - Phần dưới đường chéo chính của ma trận là giá trị arcos rxy. 19 Hình 4.3. Sơ đồ phân tích Dengram và kết hợp với phân tích tƣơng quan giữa các nguyên tố trong trƣờng địa hóa khu mỏ Lũng Pô Từ kết quả tính toán ở bảng 4.3 và hình 4.3 cho thấy các nguyên tố (Ni, Co, Cu) có quan hệ khá chặt chẽ với nhau, có thể xác lập được tổ hợp các nguyên tố đồng sinh gồm Ni, Co, Cu. Cu có quan hệ tương quan khá chặt chẽ với Pb, Zn; khác với Sin Quyền và Tả Phời ở đây không có dấu hiệu khoáng hoá chồng. + Khu mỏ đồng Làng Phát - An Lương: Tại khu mỏ Làng Phát - An Lương đã tiến hành lấy và phân tích 525 mẫu quang phổ bán định lượng mẫu kim lượng nguyên sinh. Kết quả xử lý tài liệu địa hóa nhận được tổ hợp các nguyên tố có giá trị thông tin cao gồm 5 nguyên tố: Sn, Zn, Pb, Cu, Mo. Kết quả phân tích tương quan và phân tích Dengram giữa các nguyên tố có giá trị tin cao trong trường địa hóa khu vực Làng Phát - An Lương được tổng hợp bảng 4.4 và thể hiện ở hình 4.4. Bảng 4.4. Ma trận tƣơng quan cặp giữa các nguyên tố tập mẫu kim lƣợng khu mỏ Làng Phát - An Lƣơng Nguyên tố Sn Pb Mo Cu Zn Sn - 0,34 0,24 0,35 0,30 Pb 1,22 - 0,50 0,82 0,77 Mo 1,33 1,05 - 0,42 0,46 Cu 1,21 0,61 1,14 - 0,72 Zn 1,27 0,69 1,09 0,77 - Ghi chú: - Phần trên đường chéo chính của ma trận là hệ số tương quan rxy. - Phần dưới đường chéo chính của ma trận là giá trị arcos rxy. 20 Hình 4.4. Sơ đồ phân tích Dengram và kết hợp với phân tích tƣơng quan giữa các nguyên tố trong trƣờng địa hóa khu mỏ Làng Phát - An Lƣơng Từ kết quả tính toán ở bảng 4.4 và hình 4.4 cho thấy các nguyên tố (Cu, Pb, Zn) có quan hệ khá chặt chẽ với nhau. Khu mỏ đồng Làng Phát - An Lương không có mối quan hệ tương quan với Co, Ni, Cr như Cu Sin Quyền, Tả Phời, Lũng Pô, song lại có quan hệ với Sn, Mo. - Bài toán phân chia các đối tƣợng địa chất thành từng nhóm đối tƣợng Kết quả giải bài toán đã liên kết 7 khu mỏ đồng trong đới cấu trúc Phan Si Pan TBVN thành 3 kiểu mỏ hình 4.5 như sau: I: Kiểu mỏ đồng Sin Quyền (Sin Quyền, Vi Kẽm, Suối Thầu, Tả Phời). II: Kiểu mỏ đồng Lũng Pô. III: Kiểu mỏ đồng Làng Phát (Làng Phát, An Lương). - Bài toán Quy nạp đối tƣợng nghiên cứu vào nhóm các đối tƣợng chuẩn Kết quả giải bài toán cho phép rút ra kết luận: Chỉ có mỏ Tả Phời (E = 0,62) là được ghép vào nhóm kiểu mỏ Sin Quyền, còn các mỏ Lũng Pô (E = 0,51), An Lương (E = 0,54) và Làng Phát (E = 0,53) không thể xếp vào nhóm kiểu mỏ Sin Quyền và được biểu diễn dưới dạng hình 4.6. Hình 4.6. Sơ đồ biểu thị quan hệ tổng Entropi các mỏ trên trục số Entropi 21 Chƣơng 5 ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG KHOÁNG SẢN ĐỒNG ĐỚI PHAN SI PAN - TÂY BẮC VIỆT NAM 5.1. Các tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm quặng đồng * Kiểu mỏ đồng Sin Quyền: Tiền đề tìm kiếm bao gồm: tiền đề địa tầng. Các dấu hiệu tìm kiếm sau: Vết lộ thân khoáng; Vành phân tán tảng lăn quặng đồng; Vành địa hoá (địa hoá thứ sinh; địa hoá nguyên sinh; thực vật; thuỷ địa hoá); Dấu hiệu địa vật lý: Trong khu mỏ có 3 dấu hiệu địa vật lý đó là (Các dị thường địa vật lý từ, xạ, điện); Dấu hiệu biến đổi đá vây quanh do tác dụng của dung dịch nhiệt dịch: chlorit hoá, epidot hoá, skarn hoá, * Kiểu mỏ đồng Lũng Pô: Các tiền đề tìm kiếm bao gồm: Tiền đề thạch địa tầng; Tiền đề về cấu tạo - kiến trúc; Tiền đề tầng đá thuận lợi. Các dấu hiệu tìm kiếm bao gồm: Vết lộ quặng; Dấu hiệu các dị thường địa hóa thứ sinh, nguyên sinh; Dấu hiệu các dị thường địa vật lý; Các hiện tượng biến đổi nhiệt dịch của các đá chứa quặng hóa đồng như skarn hóa, carbonat hoa, sericit - chlorit - thạch anh hóa, propylit hóa; Các công trình cũ: hào, giếng. * Kiểu mỏ đồng Làng Phát: Các tiền đề tìm kiếm bao gồm: Tiền đề về thạch học thuận lợi; Tiền đề cấu trúc - kiến tạo; Tiền đề magma. Các dấu hiệu tìm kiếm bào gồm: Vết lộ quặng; Dấu hiệu địa hóa; Dấu hiệu địa vật lý. 5.2. Các phƣơng pháp đánh giá tiềm năng khoáng sản - Hệ phương pháp đánh giá tài nguyên khoáng sản xác định: Tài nguyên quặng đồng xác định là phần tài nguyên đã được Tổng Công ty Khoáng sản, Đoàn Địa chất 305, Công ty Khoáng sản III, Công ty Liên danh đồng Tả Phời, Công ty CP Khoáng sản Thiên Bảo, Hợp tác xã Khai thác Khoáng sản Vũ Toàn, Liên đoàn Địa chất Integeo và Liên đoàn Địa chất Tây Bắc tính toán trong báo cáo kết quả tìm kiếm đánh giá và thăm dò các mỏ và điểm quặng đồng Sin Quyền, Tả Phời, Lũng Pô, Làng Phát, An Lương. Tài nguyên xác định đã được tính toán cho từng thân quặng được khoanh nối theo các chỉ tiêu đã được Bộ Tài nguyên và Môi trường phê duyệt. Phương pháp tính trữ lượng được sử dụng là phương pháp mặt cắt địa chất song song thẳng đứng và phương pháp khối địa chất. Vì vậy, tác giả chỉ tiến hành kiểm tra hiệu chỉnh và thống kê trữ lượng, tài nguyên trên cơ sở xem xét chuyển đổi theo phân cấp tài nguyên trữ lượng mới . 22 - Hệ phương pháp đánh giá tài nguyên dự báo: Để đánh giá tài nguyên dự báo tác giả sử dụng phương pháp tính thẳng theo các thông số quặng hóa, như sau: Tài nguyên được tính theo công thức: PTN = QTN. C = V'.d. C (5.1) với V' = V.Kq = 1 2 . . .H S KSf q (5.2) Kq = K N qi i N 1 (5.3) Trong đó: - QTN: Tài nguyên quặng trong đới sản phẩm (tấn); C : Hàm lượng trung bình thành phần có ích trong đới quặng theo kết quả phân tích hoá; d: Thể trọng trung bình của đá chứa quặng; V' : Thể tích đới chứa quặng; - 1/2: Hệ số điều chỉnh do mức độ phân cắt địa hình; H: Chiều sâu suy đoán tồn tại quặng (m); SSf : Diện tích đới sản phẩm, đới khoáng hoá xác định trên bình đồ theo các tài liệu địa hoá, địa vật lý kết hợp các tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm đã xác định (m2); Kq: Hệ số chứa quặng trung bình; Kqi = Mqi/MSfi (Mqi là tổng chiều dày đới quặng trên mặt cắt thứ i ; MSfi là chiều dày đới sản phẩm chứa quặng trên mặt cắt i). 5.3. Kết quả đánh giá và dự báo tài nguyên khoáng sản đồng đới Phan Si Pan - Tây Bắc Việt Nam - Phân vùng triển vọng khoáng sản: Để phân vùng triển vọng khoáng sản đồng, NCS sử dụng 2 phương pháp, đó là: Phương pháp truyền thống (khoanh cơ học) và Phương pháp tỷ trọng thông tin kết hợp GIS. Kết quả đã phân được ra các vùng triển vọng được trình bày chi tiết trong luận án. - Kết quả đánh giá tài nguyên khoáng sản xác định và tài nguyên dự báo cho từng kiểu mỏ đồng đới Phan Si Pan như sau: 1. Kiểu mỏ đồng Sin Quyền có tổng tài nguyên là 1.861.074 tấn đồng, trong đó tài nguyên, trữ lượng xác định tính ở cấp (111 + 121 + 122 + 222 + 333) đạt 905.567 tấn Cu; trữ lượng cấp (111 + 121 + 122) là 383.305 tấn Cu. 2. Kiểu mỏ đồng Lũng Pô có tổng tài nguyên là 202.345 tấn đồng, trong đó tài nguyên, trữ lượng xác định tính ở cấp (122 + 333) đạt 12.578 tấn Cu, trữ lượng cấp 122 là 1.959 tấn Cu. 3. Kiểu mỏ đồng Làng Phát có tổng tài nguyên, trữ lượng là 184.265 tấn Cu, trong đó tài nguyên xác định ở cấp (122 + 333) đạt 47.250 tấn Cu, trữ lượng cấp 122 là 22.538 tấn Cu. 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Đới cấu trúc Phan Si Pan -Tây Bắc Việt Nam là vùng có cấu trúc và lich sử phát triển địa chất rất phức tạp. Tham gia vào cấu trúc của đới Phan Si Pan bao gồm các thành tạo trầm tích, trầm tích biến chất và phun trào có tuổi từ Proterozoi đến Kainozoi. Hoạt động magma xâm nhập xảy ra khá mạnh mẽ, có thành phần khá đa dạng và hoạt động theo nhiều thời kỳ khác nhau. Hoạt động kiến tạo trong vùng xảy ra phức tạp, phát triển theo nhiều hướng khác nhau, trong đó hệ thống đứt gãy theo phương tây bắc - đông nam có quy mô lớn nhất và đóng vai trò quan trọng cho sự hình thành nên cấu trúc địa chất vùng. Các kết quả nghiên cứu của luận án cho phép rút ra một số kết luận sau: 1. Kết quả tổng hợp, phân tích và xử lý khối lượng lớn các tài liệu nghiên cứu trước nhờ hỗ trợ của các phương pháp toán địa chất để cung cấp bổ sung những cứ liệu (luận cứ) đáng tin cậy cho phép làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, thành phần vật chất quặng cũng như đặc điểm quặng hóa, đặc điểm phân bố, mối quan hệ giữa các thành phần có ích trong quặng, xác định các yếu tố địa chất liên quan và khống chế quặng hoá đồng đới Phan Si Pan. 2. Kết quả nghiên cứu cho phép tác giả phân loại trong đới cấu trúc Phan Si Pan có 3 kiểu mỏ đồng sau: - Kiểu mỏ đồng Sin Quyền (Sin Quyền, Vi Kẽm, Suối Thầu, Tả Phời). - Kiểu mỏ đồng Lũng Pô. - Kiểu mỏ đồng Làng Phát (Làng Phát, An Lương). 3. Bước đầu làm sáng tỏ những yếu tố địa chất khống chế quặng hoá của 3 kiểu mỏ. - Đối với kiểu mỏ đồng Sin Quyền: Hệ tầng Sin Quyền 2 đóng vai trò là nguồn cung cấp vật chất quặng Cu và là thành tạo chứa quặng Cu. Đồng thời yếu tố kiến tạo (võng chồng uốn nếp có các trung tâm núi lửa, các vòm nâng) cũng đóng vai trò quan trọng trong thành tạo quặng. - Đối với kiểu mỏ đồng Lũng Pô: Hệ tầng Viên Nam đóng vai trò là tầng cung cấp vật chất và chứa quặng đồng. - Đối với kiểu mỏ đồng Làng Phát: Hệ tầng Sin Quyền 2 và hệ tầng Sa Pa đóng vai trò là tầng cung cấp vật chất và chứa quặng Cu. 24 4. Kết quả dự báo tài nguyên đồng đới Phan Si Pan cho từng kiểu mỏ đồng như sau: - Kiểu mỏ đồng Sin Quyền có tổng tài nguyên là 1.861.074 tấn đồng, trong đó tài nguyên, trữ lượng xác định tính ở cấp (111 + 121 + 122 + 222 + 333) đạt 905.567 tấn Cu; trữ lượng cấp (111 + 121 + 122) là 383.305 tấn Cu. - Kiểu mỏ đồng Lũng Pô có tổng tài nguyên là 202.345 tấn đồng, trong đó tài nguyên, trữ lượng xác định tính ở cấp (122 + 333) đạt 12.578 tấn Cu, trữ lượng cấp 122 là 1.959 tấn Cu. - Kiểu mỏ đồng Làng Phát có tổng tài nguyên, trữ lượng là 184.265 tấn Cu, trong đó tài nguyên xác định ở cấp (122 + 333) đạt 47.250 tấn Cu, trữ lượng cấp 122 là 22.538 tấn Cu. 2. Kiến nghị Các kết quả nghiên cứu nêu trên cho phép tác giả đưa ra một số kiến nghị: 1. Cần tiếp tục nghiên cứu làm sáng tỏ những yếu tố khống chế quặng hoá đồng đối với 3 kiểu mỏ Sin Quyền, đồng Lũng Pô, đồng Làng Phát. Đặc biệt là đặc điểm địa chất của các tầng sinh, tầng chứa, tầng chắn và tầng đá vây quanh quặng hoá đồng. Từ đó xác lập các tiêu chuẩn tìm kiếm (tiền đề và dấu hiệu) đồng cho từng kiểu mỏ đồng để vận dụng trong thực tế. 2. Trong công tác tìm kiếm khoáng sản đồng trong đới cấu trúc Phan Si Pan cần chú trọng ưu tiên tìm kiếm khoáng sản đồng thuộc kiểu mỏ đồng Sin Quyền, đồng Lũng Pô và nghiên cứu làm sáng tỏ kiểu mỏ đồng Làng Phát. Đây là những kiểu mỏ đồng có triển vọng tìm kiếm nhất trong đới Phan Si Pan. NHỮNG CÔNG TRÌNH Đà CÔNG BỐ CỦA NCS 1. Bùi Hoàng Bắc, Phan Viết Sơn, Nguyễn Tiến Dũng và nnk (2014), “Ứng dụng phương pháp toán địa chất kết hợp GIS xây dựng bản đồ triển vọng khoáng sản (Ví dụ khu vực Lũng Pô – Hợp Thành, Lào Cai)”, Tạp chí Tài nguyên và Môi trường; K2-T8; tr30-33, Hà Nội, Bộ Tài nguyên và Môi trường. 2. Lương Quang Khang, Phan Viết Sơn (2014), “Tổng quan về thị trường các kim loại đất hiếm trên thế giới”, Tạp chí Địa chất, loạt A, số 340, 1-2/2014, tr.64-72. 3. Phan Viết Sơn, Nguyễn Tiến Dũng (2008), “Đặc điểm địa chất và tiềm năng khoáng sản đồng vùng Bắc Giang”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học lần thứ 18- Quyển 2: Địa chất và khoáng sản, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội. 4. Phan Viết Sơn (2009), “Nghiên cứu yếu tố magma khống chế quặng hóa đồng đới Phan Si Pan, mã số N2009-16”, Đề tài Khoa học Công nghệ cấp cơ sở. 5. Phan Viết Sơn, Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Quang Luật, Bùi Xuân Ánh (2010). “Đặc điểm quặng hóa và tiềm năng đồng khu vực Tả Phời, Lào Cai”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học lần thứ 19- Quyển 3: Địa chất - khoáng sản, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội. 6. Phan Viết Sơn, Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Xuân Ânvà nnk (2012), “Áp dụng phương pháp toán logic và phương pháp „„phân tích dengramm‟‟ trong xử lý tài liệu địa hoá xác định tổ hợp các nguyên tố đồng sinh mỏ đồng Tả Phời, Lào Cai”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học lần thứ 20, Địa chất – khoáng sản, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội. 7. Phan Viết Sơn, Nguyễn Duy Hưng (2012), “Áp dụng phương pháp toán logic và phương pháp „„Phân tích dengramm‟‟ trong xử lý tài liệu địa hoá xác định tổ hợp các nguyên tố đồng sinh mỏ đồng Sin Quyền, Lào Cai”, Tạp chí Tài nguyên và Môi trường; K1-T9; tr19-21, Hà Nội, Bộ Tài nguyên và Môi trường. 8. Phan Viết Sơn và nnk (2012) “Nghiên cứu áp dụng phương pháp toán tin địa chất trong so sánh, phân loại, đánh giá tiềm năng các kiểu mỏ đồng thuộc phạm vi đới cấu trúc Phan Si Pan - Tây Bắc Việt Nam”, mã số B2010-02-100, Đề tài Khoa học Công nghệ cấp Bộ.
File đính kèm:
- tom_tat_luan_an_nghien_cuu_phan_loai_cac_kieu_mo_va_danh_gia.pdf