Luận án Tiến sĩ Địa chất: Đặc điểm cấu trúc - kiến tạo khối cấu trúc Tạ Khoa, ý nghĩa của nó trong dự báo và tìm kiếm khoáng sản đồng - niken - vàng

 -  V     NIKEN - VÀNG  - 2016

 -  V     NIKEN - VÀNG   62.52.05.01      2016

i  Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án Vũ Xuân Lực

ii  Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục các hình Danh mục các ảnh Danh mục các bảng Danh mục chữ viết tắt ............................................................................................................1 1:   ...............................................7 1.1. Khái quát về vùng nghiên cứu..................................................................7 1. 2. Lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực.................................................... 19 1.3. Đặc điểm địa chất khu vực........................................................................8 1.3.1. Đặc điểm chung.....................................................................................8 1.3.2. Địa tầng..................................................................................................8 1.3.3. Magma xâm nhập.................................................................................15 1.3.4. Khoáng sản.......................................................................................... 16 2CÁC ..... 22 2.1. Cơ sở lý luận.......................................................................................... 22 2.1. Cách tiếp cận...........................................................................................29 2.3. Các phương pháp nghiên cứu................................................................. 30             KHOA......................................................................................................................34 3.1. Khái quát chung......................................................................................34 3.2. Các khối cấu trúc……………………………………………………….34 3.3. Các tổ hợp thạch kiến tạo……………………………………………....36 3.4. Đặc điểm các pha biến dạng.............................................................................38 3.5. Đặc điểm giao thoa biến dạng Khối cấu trúc Tạ Khoa.......................................51

iii 3.6. Sơ lược đặc điểm lịch sử nhiệt động khu vực……………………..…............56 3.7. Đặc điểm biến chất đi cùng biến dạng.................................................................57 3.8. Lịch sử phát triển địa chất khu vực.......................................................................62  4:      -   - VÀNG  ........................................................................................................................................68 4.1. Đặc điểm quặng quặng hóa Khối cấu trúc Tạ Khoa …………...……...68 4.2. Mối quan hệ giữa khoáng hóa đồng - niken và đồng - vàng với các cấu tạo địa chất..............................................................................................................................101  5:     -    - VÀNG            ................................................................................................................................... .....120 5.1. Phân vùng triển vọng quặng đồng – niken và đồng – vàng khu vực Khối cấu trúc Tạ Khoa…………………………………………..........................................120 5.2. Định hướng công tác tìm kiếm và thăm dò quặng đồng – niken và đồng – vàng khu vực Khối cấu trúc Tạ Khoa..................................................................137  ...................................................................147 CÁC   49 ...........................................................151

iv DANH MC CÁC HÌNH Hình1.1 A: Vị trí Khối cấu trúc Tạ Khoa ở miền Bắc Việt Nam. B: Vị trí Khối cấu trúc Tạ Khoa trong mối quan hệ với các yếu tố cấu trúc lớn của Tây Bắc Bộ 7 Hình 1.2 Sơ đồ địa chất khoáng sản Khối cấu trúc Tạ Khoa 9 Hình 3.1 Sơ đồ cấu trúc – kiến tạo khối cấu trúc Tạ Khoa 35 Hình 3.2 Mô hình giao thoa biến dạng trong khối cấu trúc Tạ Khoa 53 Hình 3.3 Đặc điểm giao thoa biến dạng khu vực Sập Việt-Bản Nguồn trong khối cấu trúc Tạ Khoa 54 Hình 3.4 Vị trí mặt cắt địa chất Tuyến II, III, IV, XI, 49800E, 50050E, 50100E, 50300E, 50550E, 51200E, trên bình đồ địa chất khu vực mỏ quặng niken Bản Phúc. 55 Hình 3.5 Đồ thị concorrdia thể hiện kết quả phân tích tuổi tuyệt đối U-Pb cho các đá trong khu vục nghiên cứu. 58 Hình3.6. A. Kết quả tổng hợp thống kê tuổi cho các mẫu pegmatit B. Thống kê tuổi của phần riềm các hạt zircon và tuổi của các hạt monazit trong đá 59 Hình 3.7 Đồ thị điều kiện nhiệt áp tóm tắt mối quan hệ giữa biến dạng, biến chất và tuổi tương đối của chúng tác động tới các đá trầm tích biến chất thuộc phần nhân phức nếp lồi Tạ Khoa. 62 Hình 3.8 Mô hình trật tự các pha biến dạng theo thời gian khu vực Khối cấu trúc Tạ Khoa 67 Hình 4.1 Mặt cắt địa chất Tuyến XI mỏ quặng niken Bản Phúc trong đó thể hiện các thân quặng 1, 2 và 3. 70 Hình 4.2 Mặt cắt địa chất tuyến 49800E trong đó thể hiện các thân quặng I và II. 71 Hình 4.3 Mặt cắt địa chất tuyến III trong đó thể hiện các thân quặng 1a, 1, 2, 3 và 4. 75 Hình 4.4 Mặt cắt tính trữ lượng tuyến 50050E trong đó thể hiện các thân quặng I, II và III 77

v Hình 4.5 Sơ đồ địa chất khoáng sản Điểm mỏ quặng Bản Xang. 82 Hình 4.6 Biểu đồ minh họa quá trình tạo quặng Mỏ Bản Phúc. A.Sự xâm nhập của dung thể komatit – bazan về phía bề mặt với sự thành tạo thể á núi lửa và sự tập trung của dung dịch sulfur gần phía đáy. B. Sự thành tạo của các thân quặng dạng mạch ở Mỏ Bản Phúc, với dung thể sulfur được cung cấp từ một thể trung gian. 88 Hình 4.7 Sơ đồ địa chất khoáng sản khu vực Biểu hiện khoáng sản Vàng Suối Chát. 90 Hình 4.8 Sơ đồ địa chất khoáng sản khu vực Khoáng sàng quy mô nhỏ Đồng (vàng) Suối On. 96 Hình 4.9 Sơ đồ địa chất khoáng sản khu vực Khoáng sàng quy mô nhỏ Đồng (vàng) Bản Lẹt. 99 Hình 4.10 Sơ đồ địa chất khoáng sản khu vực Khoáng sàng quy mô nhỏ Đồng Đá Đỏ 102 Hình 4.11 Sơ đồ địa chất khoáng sản khu vực Biểu hiện khoáng sản Đồng Suối Bâu 105 Hình 4.12 Mặt cắt địa chất tuyến 5 trong đó thể hiện Thân quặng 1,2,3 và 4 116 Hình 4.13 Mặt cắt địa chất tuyến 50100E trong đó thể hiện Thân quặng I 121 Hình 4.14 Mặt cắt địa chất Tuyến 50300E-Suối Đán trên bình đồ địa chất khu vực mỏ quặng niken Bản Khoa 123 Hình 4.15 Mặt cắt địa chất Tuyến 51600E-Suối Đán trên bình đồ địa chất khu vực mỏ quặng niken Bản Khoa (theo Nguyễn Ngọc Hải, 2013) [14]). 124 Hình 4.16 Mặt cắt địa chất Tuyến 51200E-Suối Đán trên bình đồ địa chất khu vực mỏ quặng niken Bản Khoa 124 Hình 5.1 Sơ đồ phân vùng triển vọng khóng sản Khối cấu trúc Tạ Khoa

vi DANH MC CÁC NH Ảnh 3.1 Sự giao thoa cấu tạo do hậu quả chồng lấn của nhiều cấu tạo được hình thành trong nhiều biến dạng khu vực, quan sát được gần cầu Tạ Khoa. 39 Ảnh 3.2 Đới milonit (My) trong pha biến dạng 1 đi cùng nếp uốn hẹp tới đẳng tà U1 phát triển trong các đá trầm tích biến chất hệ tầng Nậm Sập khu vực Mỏ Bản Phúc bị tái uốn nếp bởi một nếp uốn thế hệ thứ 4 vòm mở phương đông - bắc tây nam 41 Ảnh 3.3 Đới milonit trong pha biến dạng 1có chứa các bao thể kiến tạo (B) được bao quanh bởi các phiến milonit (My) tại khu vực phía nam khối Bản Phúc 41 Ảnh 3.4 Mạch thạch anh trong đới trượt pha biến dạng 1 bị ép dẹt, kéo dài và đứt đoạn tạo thành các bao thể kiến tạo, xung quanh được bao bởi các phiến milonit, tất cả lại bị uốn nếp bởi các nếp uốn hệp gần nằm ngang pha biến dạng 2 tại khu vực phía nam khối Bản Phúc 41 Ảnh 3.5 Sự giao thoa giữa các nếp uốn thế hệ 1và các nếp uốn thế hệ 2 được thể hiện trên mặt cắt lóc lò L.105. Trong đó So là phân lớp ban đầu 42 Ảnh 3.6 Các nếp uốn vỏ U3 đi cùng đới trượt chờm thuộc pha biến dạng thứ 2, sau đó lại bị uốn nếp, đi bởi nếp uốn thế hệ 3 tại vết lộ YC.3070. Vùng Chiềng On, Mai Sơn, Sơn La. 43 Ảnh 3.7 Giao thoa uốn nếp kiểu 3 giữa nếp uốn thế hệ 2 và thế hệ 3 tại vết lộ YC.3070 vùng Chiềng On, Mai Sơn, Sơn La. 43 Ảnh 3.8 Một đới trượt (My) thuộc pha biến dạng thứ 2, trong đó có chứa các bao thể kiến tạo với nhiều thành phần khác nhau và được bao quanh bởi các phiến milonit 44 Ảnh 3.9 Một đới trượt (My) thuộc pha biến dạng thứ 2, trong đó có chứa các bao thể thạch anh bị đới trượt pha biến dạng 3 làm biến dạng khá rõ. 44 Ảnh 3.10 Ảnh vi cấu tạo cho thấy một đới trượt dẻo bị mylonit hoá hoàn toàn thuộc pha biến dạng 2 có các thể porphyroclast xoay rõ ràng với đuôi  chỉ rõ hướng dịch chuyển của đới trượt tại khu vực gần đèo Chẹn 45 Ảnh 3.11 Đá vôi hệ tầng Bản Cải (D3) phủ chờm lên các đá phun trào hệ tầng 45

vii Viên Nam (P3-T1)bởi đứt gãy pha biến dạng 2 (F2) sau đó chúng bị tái uốn nếp bởi các nếp uốn pha biến dạng 3 (U3) khu vực Suối Sập Ảnh 3.12 Một đới trượt (My) thuộc pha biến dạng thứ 2 dọc theo ranh giới giữa thân siêu mafic (Mf) và trầm tích lục nguyên biến chất vùng đông nam khối Bản Phúc 46 Ảnh 3.12a Các đới trượt thuộc pha biến dạng thứ 2 làm biến dạng các khối siêu mafic Bản Phúc tại trung tâm khối Bản Phúc. 46 Ảnh 3.13 Ảnh lát mỏng cấu tạo phiến S1 cấu tạo bởi silimanit và biottit bị uốn nếp bởi nếp uốn U2 và U3 trong đá phiến sillimanit. Một phần của biotit và sillimant bị thay thế bởi muscovit do hậu quả của biến chất giật lùi. 47 Ảnh 3.14 Các bao thể kiến tạo được thành tạo trong pha biến dạng thứ 2, trong đó các lớp đá cứng bị đứt và ép kéo dài được bao quanh bởi phiến mylonit 48 Ảnh 3.15 Ảnh lát mỏng cấu tạo C/S thể hiện chiều dịch chuyển khá rõ trong đới trượt pha biến dạng thứ 3 tại khu vực Cầu Suối Sập 48 Ảnh 3.16 Ảnh lát mỏng cấu tạo có các thể porphyroclast xoay rõ ràng với đuôi  chỉ rõ hướng dịch chuyển của đới trượt pha biến dạng 3 tại khu vực Bản Pưn, Bắc Yên, Sơn La 49 Ảnh 3.17 Nếp uốn vòm mở pha biến dạng thứ 4 làm uốn nếp các đá trầm tích biến chất vùng phía đông khối Bản Phúc 50 Ảnh 3.18 Giao thoa cấu tạo đường giữa đường trục nếp uốn thế hệ 2 và 4 50 Ảnh 3.19 Các vết xước, mặt trượt liên quan tới biến dạng dòn trong pha biến dạng thứ 5 khu vực phía nam khối Bản Phúc 51 Ảnh 3.20 Đứt gãy thuận pha biến dạng thứ 5 cắt và làm dịch chuyển đới biến dạng pha thứ nhất phía đông bắc khối Bản Phúc. 51 Ảnh 3.21 Ảnh chụp CL cho thấy hình thái của các hạt zircon và monazit điển hình trong các mẫu định tuổi tuyệt đối ở vùng Tạ Khoa và các vị trí định tuổi của chúng 56 Ảnh 3.22 Đá phiến sillimanite chứa các tập hợp fibrolit thế hệ thứ nhất có 60

viii sự định hướng song song với phiến S1, sillimanit thứ 2 bao gồm các tinh thể đơn lẻ dạng kim mọc chồng lên cấu tạo S1 Ảnh 3.23 Ảnh lát mỏng Staurolit mọc thay thế fibrolit trong đá phiến sillimanit. Sự thay thế có thể đánh dấu sự bắt đầu của biến chất giật lùi 60 Ảnh 3.24 Ảnh lát mỏng cho thấy Sự thay thế hoàn toàn của sillimanit bởi muscovit và sau đó sự mọc chồng của tourmaline trên nền muscovit là sản phẩm của biến chất giật lùi liên tục pha iến dạng 3 61 Ảnh 4.1 Minh họa đặc điểm quặng đồng niken đặc sit tại khu vực Mỏ Bản Phúc, Phù Yên, Sơn La, trong đó 72 Ảnh 4.2 Minh họa đặc điểm quặng đồng niken đặc sit tại khu vực Mỏ Bản Khoa, Phù Yên, Sơn La 75 Ảnh 4.3 Minh họa đặc điểm quặng đồng niken xâm tán trong đáy và vách khối siêu mafic Bản Phúc tại khu vực Mỏ Bản Phúc, Phù Yên, Sơn La 78 Ảnh 4.4 Minh họa đặc điểm quặng đồng vàng tại khu vực Mỏ Suối Trát, Phù Yên, Sơn La 91 Ảnh 4.5 Minh họa đặc điểm quặng đồng vàng tại khu vực Mỏ Bản Lẹt, Phù Yên, Sơn La 100 Ảnh 4.6 Minh họa đặc điểm quặng đồng vàng tại khu vực Mỏ Đá Đỏ, Phù Yên, Sơn La 104 Ảnh 4.7 Một bao thể đá siêu mafic ven rìa có chứa quặng sulfur nằm trong đới biến dạng cao thuộc pha 2 bị uốn nếp bởi pha biến dạng 3 117 Ảnh 4.8 Một phần thân quặng sulfur dạng đặc sít trong đới đá biến dạng cao pha, biến dạng thứ 2 trong đá lục nguyên biến chất nằm cạnh khối siêu mafic Bản Phúc 118 Ảnh 4.9 Thân quặng sulfur dạng đặc sít trong đới đá biến dạng cao trong đá lục nguyên biến chất hệ tầng Bản Cải 119 Ảnh 4.10 A: Quặng sulfur dạng đặc sít trong đới đá biến dạng cao trong đá lục nguyên biến chất hệ tầng Nậm Sập đi cùng với nếp uốn hẹp. Tất cả chúng bị các nếp uốn Pha 3 hoặc 4 có mặt trục thẳng đứng làm tái uốn 120