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

118  - Hầu hết các thể xâm nhập chứa quặng xâm tán nguốn gốc dung ly trong khu vực nghiên cứu đã bị biến dạng mạnh, vị trí hiện tại của các thể xâm nhập không phải là vị trí nguyên thủy ban đầu, mà chúng là các thể ngoại lai. Một số vị trí được cho là đáy của khối magma thực chất chúng là phần đáy của nếp lõm muộn. Các khối xâm nhập bị bào mòn mạnh mẽ, trên bình đồ chúng chỉ là phần sót lại của các khối lớn và thường có quy mô nhỏ. Bởi vậy quy mô của các thân quặng xâm tán nguồn gốc dung ly trong khối cũng không lớn. - Đối với các thân quặng đồng-niken đặc sít phân bố trong các đới biến dạng cao thường có quy mô lớn và nằm cách xa khối xâm nhập. Do được hình thành bởi các đới trượt nghịch chéo trái, nên phần quặng tập trung chủ yếu ở phía đông nam các khối xâm nhập. Do bị biến dạng mạnh bởi các pha muộn, đặc biệt là tác động của pha biến dạng thứ 3 đã làm các thân quặng và đới trượt chứa quặng cũng như khối xâm nhập gần kề bị uốn nếp tạo thành một phức nếp lõm có mặt trục khá dốc. Các công trình nghiên cứu hiện tại hầu hết mới dừng ở phần cánh phía tây nam, còn phần nhân và cánh phía đông bắc có thể các thân quặng nằm sâu nên hầu như chưa được đầu tư nghiên cứu hoặc có nhưng chưa với tới độ sâu tồn tại của quặng. Bởi vậy cần đầu tư công trình khoan sâu để xác định xác định sự tồn tại và khống chế chúng. - Ở các khu vực có các thể xâm nhập nhỏ có chứa quặng dung ly và có biểu hiện hoặc không có biểu hiện quặng đặc sít như Bản Trạng, Bản Mông, Bản Vờ…, có thể vẫn tồn tại các thân quặng đặc sít lớn do có thể chúng bị dịch chuyển (về phía tây nam) với khoảng cách lớn hoặc do bị uốn nếp đi. - Ở các khu vực khác không có mặt của các khối xâm nhập siêu mafic do bị bào mòn hoặc bị các đới trượt muộn cắt? mà vẫn có biểu hiện của các đới trượt Pha biến dạng 2 và các biến đổi silic hóa có thể vẫn tồn tại các thân quặng đặc sít đi cùng. - Các đới trượt chứa quặng đồng – vàng phương tây bắc - đông nam ở phía tây nam (khu Đá Đỏ, Bản Lẹt, Nà Lạy,…) và đông bắc (khu Suối Chát, Suối Bâu) có đặc điểm khá tương đồng nhau và có hướng cắm vào nhau, có thể chúng là các

119 đứt gãy đồng sinh trong quá trình biến dạng nên giao nhau của đứt gãy dưới sâu có thể là nơi tập trung quặng có quy mô lớn hơn nên cần lưu ý (khu vực Suối Bâu) - Do các đứt gãy trượt bằng phát triển mạnh nên một số thân quặng một phần của chúng có thể bi cắt và dịch chuyển đi xa, nên trong quá trình tìm kiếm, thăm dò cần lưu ý.

120 5 TRIN VNG QUNG - NG - VÀNG KHI CU TRÚC T KHOA M CU TRÚC KIN TO  g   vàng    Diện tích Khối cấu trúc Tạ Khoa có diện tích trùng với phụ đới sinh khoáng Tạ Khoa thuộc đới sinh khoáng Sông Đà (Lê Thanh Hựu, 2008). Cấu thành phụ đới sinh khoáng bao gồm các trầm tích lục nguyên chứa carbonat, lục nguyên silic, carbonat xen ít silic của hệ tầng Nậm Sập, Bản Cải, Đa Niêng và các thành tạo phun trào mafic hệ tầng Viên Nam, cùng các thành tạo magma xâm nhập siêu mafic, mafic phức hệ Ba Vì, xâm nhập axit phức hệ Phia Bioc và trầm tích hệ tầng Yên Châu, Sài Lương. Khoáng sản nội sinh liên quan gồm có nickel, đồng, cobal, chì, vàng (?); khoáng sản ngoại sinh có đá vôi phân dải, đá bazan, dăm cuội dung nham bazan ốp lát trong hệ tầng Viên Nam và Bản Cải; đá phiến cháy trong hệ tầng Sài Lương. Nhìn chung các khoáng sản có mặt trên diện tích của Khối phân bố theo một quy luật, phụ thuộc vào các yếu tố địa chất đóng vai trò khống chế (như yếu tố địa tầng, thạch học, magma, cấu trúc, kiến tạo, địa hoá). Dưới đây, nghiên cứu sinh sẽ giới thiệu các yếu tố chính khống chế sự thành tạo và phân bố các loại khoáng sản nội sinh trong vùng.           a-  - Yếu tố địa tầng Yếu tố địa tầng đóng vai trò quan trọng đối với việc thành tạo và phân bố khoáng sản, quyết định đến qui luật phân bố của các khoáng sản, chúng có nguồn gốc gắn bó với các địa tầng với tuổi khác nhau. Trong diện tích có ý nghĩa khống chế là các địa tầng:

121 - Hệ tầng Nậm Sập (D 1-2 ns): Các đá trầm tích lục nguyên chứa carbonat bị biến chất mạnh và bị silic hóa thường đi cùng với các đã xâm nhập phức hệ Ba Vì là nơi tập trung các các đới trượt dẻo trong đó có quặng hóa sulfur đồng – niken đặc sít. - Hệ tầng Bản Cải (D 3 bc): Các đá trầm tích lục nguyên carbonat silic hệ tầng Bản Cải phân bố tạo thành dải bao quanh nếp lồi Tạ Khoa là nơi tập trung các các đới trượt dẻo trong đó có quặng hóa sulfur đồng – niken đặc sít. - Yếu tố magma Các thành tạo magma (xâm nhập và phun trào) trong diện tích rất phong phú và đa dạng, hiện được xếp vào các phân vị địa chất: hệ tầng Viên Nam và phức hệ: Ba Vì. Mỗi thành tạo magma đều có đặc trưng riêng về bối cảnh địa động lực thành tạo và tính chuyên hoá sinh khoáng. Dưới đây là các đặc điểm cơ bản về khả năng liên quan với các khoáng sản của chúng. + Các thành tạo phun trào mafic hệ tầng Viên Nam (T 1 vn): Tạo thành các dải kéo dài bao quanh các trầm tích hệ tầng Nậm Sập, Bản Cải, Đa Niêng. Các kết quả nghiên cứu của nghiên cứu sinh cho thấy, trong các thành tạo phun trào phát triển khá mạnh mẽ các đới trượt có phương tây bắc dông nam thuộc pha biến dạng 3, trong đó có chứa quặng đồng, vàng. Có lẽ các thành tạo của hệ tầng gồm các thành tạo phun trào này là môi trường thuận lợi cho sự tập trung quặng hoá đồng, vàng khi chúng bị biến dạng. Tại một số khu vực như Xuân Giàng, Cò Muông còn gặp đồng tự sinh gắn bó chặt chẽ với các đá bazan hạnh nhân. Đồng tự sinh thường là các mảnh, hạt nhỏ phân bố trong hạnh nhân của bazan đi cùng với carbonat. Quặng đồng kiểu này có thể có nguồn gốc nhiệt dịch phun trào, hình thành gần mặt đất cùng với sự hình thành các khoáng vật prenit, carbonat trong hạnh nhân bazan. Các đá bazan hệ tầng Viên Nam thường bị biến đổi propilit hoá, berezit hóa, lisvenit hóa, chlorit hóa, artinolit hóa đôi khi là kaolin hóa như ở Suối Chát, Bản Lẹt, Đá Đỏ, Suối Bâu, khu Bản Mòn, Hồng Ngài, Cao Đa. Các biến đổi này thường đi cùng với các đới trượt có chứa quặng đồng vàng. + Phức hệ Ba Vì (U-Gb, Gb/P 3 -T 1 bv): được coi là cùng nguồn với phun trào mafic hệ tầng Viên Nam, có thành phần từ siêu mafic tới mafic. Các thành tạo của

122 phức hệ Ba Vì thường là các khối nhỏ dạng thấu kính, mạch với kích thước thay đổi, rộng <1m tới vài chục mét đến 250-300m, kéo dài vài trăm mét, chỉ có khối ở Chim Hạ là có kích thước đáng kể (diện tích khoảng >1km 2 ). Thành phần gồm dunit verlit, peridotit, gabroperidotit, gabro, gabrodabas, diabas hạt nhỏ đến vừa màu xám xanh, xám đen. Các đá thường bị biến đổi mạnh như serpentin hoá, actinolit hoá, amphibol hoá, zoizit, epidot hoá, đặc biệt là các đá siêu mafic biến đổi mạnh mẽ. Liên quan với các xâm nhập có biểu hiện khoáng sản nickel, đồng, cobal (selen, terlur, platin) có giá trị công nghiệp ở Bản Phúc, Bản Khoa, Bản Mông, Bản Xang (Bản Trạng). Về địa hoá: tập hợp các nguyên tố họ sắt (Cr, Co, V) đều cao hơn clark: Cr cao hơn 2-10 lần; Co 2 đến 17 lần, V nhỏ hơn clark, tập hợp các nguyên tố kim loại màu (Cu, Ni) đều có giá trị lớn hơn clark 1-4 lần Kết quả phân tích mẫu quang phổ hấp thụ đối sánh với clark ở từng nhóm đá: Đá siêu mafic: Cu gấp 6,3 lần, Ni ngang bằng; Co, V gấp 2 lần; đá mafic: Cu ngang bằng, có một số mẫu gấp 2 lần, Ni lớn hơn 1-5 lần; Co 7 lần, Cr 3-7 lần. Kết quả phân tích mẫu giã đãi gặp các khoáng vật như: pyrit, magnetit, ilmenit, 1 mẫu gặp đồng tự sinh và 4 mẫu gặp vàng 1-2 hạt. Khoáng sản liên quan với các đá magma của phức hệ là nickel, đồng, cobal (selen, telur, platin) có thể có vàng (?). - Các yếu tố liên quan tới cấu trúc Phần đáy của các khối xâm nhập siêu mafic là nơi quặn đồng - niken được thành tạo theo kiểu dung ly trong quá trình đông kết magma. Hiện trong khu vực ở các khối Bản Phúc, Bản Khoa, Bản Trạng đã có quặng hóa đồng, niken được thành tạo theo kiểu này. Theo lý thuyết và thực tế tại các mỏ trên thế giới, các thân quặng hầu như đều nằm ở đáy các khối xâm nhập mafic – siêu mafic. Sự tập trung sulfur do tác nhân của trọng lực được biểu hiện bằng sự tăng dần mật độ sulfur ở đới sát đáy hoặc sự tồn tại của các thân sulfur trong các đới lõm của lò, bồn, kênh magma. Tuy nhiên ở khu vực nghiên cứu, quá trình tác động của các quá trình biến dạng về sau đã tác động mạnh lên các thể xâm nhập, nên phần đáy của khối xâm nhập được trượt đi theo các đứt gãy chờm nghịch và bị uốn nếp đi,

123 sau đó được bóc mòn và lộ trên cao. Các thân quặng đi cùng lộ ở các vị trí này gọi là các thân quặng nằm trong vách của khối xâm nhập. Bởi vậy việc xác định được phần đáy của khối xâm nhập sẽ có ý nghĩa cho việc tìm kiếm quặng dung ly xâm tán.   Theo tính chất của đứt gãy: Các đới trượt dẻo phát triển trong khu vực thường là nơi tích tụ quặng đồng - niken và đồng – vàng trong khu vực. Theo thời gian của đứt gãy: Các kết quả nghiên cứu đã xác định được quặng hóa đồng – niken liên quan tới 2 pha biến dạng chính là Pha biến dạng thứ 2 và Pha biến dạng thứ 3, quặng đồng – vàng liên quan tới Pha biến dạng thứ 3. Có thể trong khu vực có quặng Chì kẽm, đồng vàng liên quan tới Pha biến dạng 5?. Các khoáng hóa đồng - niken liên quan tới pha biến dạng thứ 2 Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong khu vực Khối Bản Phúc, Bản Khoa, các thân quặng sulsur đồng – niken đặc sít chủ yếu phát triển ở rìa phía tây nam khối và có phương kéo dài về phía đông nam vượt qua diện phân bố của khối xâm nhập khá xa mà không thấy ở phía đông bắc. Điều đó cho thấy, các đới trượt được hình thành chủ yếu ở phía tây nam của các khối này có hướng cắm về phía đông bắc và làm trượt khối xâm nhập trượt lên về phía tây nam theo các đới trượt này kiểu nghịch bằng trái. Quá trình biến dạng cũng đã làm toàn bộ khối xâm nhập dịch trượt với các đá vây quanh làn cho ranh giới của chúng với đá vây quanh đều là ranh giới kiến tao giống như một bao thể kiến tạo lớn. Tuy nhiên mức độ biến dạng giữa khối xâm nhập với đá vây quanh là không đồng đều mà ở phía tây nam mà đi cùng với các thân quặng đặc sít gần cạnh mạnh mẽ hơn. Khoáng hóa đồng-niken nằm trong các đới trượt có quy mô lớn, gần ranh giới và song song với phương kéo dài của khối xâm nhập. Các kết quả nghiên cứu hiện tại cho thấy ranh giới tiếp xúc giữa thân siêu mafic Bản Phúc, Bản Khoa và các đá vây quanh là các đới trượt dẻo (xem phần trên, Hellman, [29]) trong đó có các tích tụ sulfur đặc sít tập trung và tạo thành các thân quặng có ý nghĩa công nghiệp. Trong các đới này, quặng hóa thường tập trung dạng các vi mạch hoặc khối đặc sít

124 nằm giữa các thể dăm, melange hoặc boudins hoặc xuyên cắt vào tường của các cánh của đới trượt. Sự uốn cong của thân quặng ở góc đông nam khối Bản Phúc, thân quặng thay đổi đường phương, cắm về tây bắc trong đoạn dài khoảng 50m, sau đó uốn trở lại cắm về đông bắc có thể chúng bị uốn nếp bởi pha biến dạng muộn hơn, xong cũng không loại trừ khả năng chúng bị đới trượt muộn hơn (Pha 5) cắt và làm dịch chuyển phương và hướng cắm đi. Việc thành tạo các thân quặng đồng – niken đặc sít luôn gắn liền giữa khối xâm nhập và các đới biến dạng đi cùng. Việc ở Khối Bản Khoa có kích thước khá nhưng không có các thân quặng đặc sít đạt giá trị công nghiệp cũng phù hợp với các kết quả khảo sát ở đây ít thấy các đới trượt có quy mô lớn giống như khu vực Khối Bản Phúc. Có lẽ, sự hình thành các đới trượt lớn dọc theo ranh giới khối siêu mafic có xâm tán quặng trong pha biến dạng thứ 2 đã tạo ra các đới dập vỡ và các đường dẫn thuận lợi cho quá trình di chuyển, tập trung để tạo thành các thân quặng. Trong những điều kiện hoá lý thuận lợi, quặng xâm tán đã bị hòa tan và di chuyển dễ dàng ra khỏi khối siêu mafic dọc theo đới biến dạng cao và tái tập chung khoáng hóa Ni - Cu trong các đới trượt ở những vị trí thuận lợi. Do các đới chứa quặng này đã bị tác động mạng mẽ của các pha biến dạng về sau, sự uốn nếp của các thể sulfur đặc sít và các đới trượt thuộc pha 2 bởi pha 3 và các pha muộn hơn nên hình thái, sự phân bố không gian, và thể tích của các thân quặng sẽ bị chi phối bởi các cấu tạo muộn hơn, làm cho dạng nằm không gian của chúng bị phức tạp hoá. Hình dạng hiện tại của khối xâm nhập có lẽ là do tác động của Pha biến dạng 3 đã làm uốn nếp các thân quặng cùng khối xâm nhập nên đã tạo ra một cấu trúc kiểu dạng chậu giả. Các khoáng hóa đồng - niken và đồng - vàng liên quan tới pha biến dạng thứ 3 Đối với quặng đồng - niken nằm trong các đới trượt dẻo phương tây bắc- đông nam thuộc pha biến dạng 3 lộ ra ở các nơi như vùng Suối Đán, Bản Trạng, Suối Tào. Quặng được tập trung ở trong các đới xi măng gắn kết các thể boudin hoặc dăm kiến tạo trong các đới trượt nói trên. Vai trò của các đới trượt này có lẽ

125 cũng tương tự như đối với các đới trượt trong Pha 2 trong đó chúng vừa là các đường dẫn và là cấu trúc chứa quặng. Đôi nơi khoáng hóa tập trung với hàm lượng cao tạo thành các thân quặng công nghiệp nhưng có quy mô nhỏ hơn so với kiểu trong đới trượt Pha 2, có lẽ do các đới trượt này nằm xa các khối siêu mafic hoặc sự biến dạng diễn ra trong điều kiện hóa lý kém thuận lợi hơn. Đối với quặng đồng - vàng, chúng phân bố khá rộng rãi trên diện tích nghiên cứu, trong đó tập trung chính ở khu vực Suối Chát, Đá Đỏ, Bản Lẹt phía đông và đông nam vùng. Ngoài ra cũng gặp rải rác ở khu vực khác như Chiềng Đông, Chim Vàn....Các đới trượt có nhiều quy mô khác nhau từ nhỏ cho tới khá lớn và phân bố tập trung chủ yếu ở góc đông nam khu vực nơi phát triển khá dày đặc các đới trượt thuộc pha này. Đặc điểm của các đới trượt chứa quặng đồng vàng của pha này là khá giầu các mạch thấu kính thạch anh (dạng bao thể kiến tạo) và các biến đổi đi cùng propylit hóa (cholorit-calcit-albit), berezit hóa, lisvenit hóa, chlorit hóa, artinolit hóa đôi khi là kaolin hóa khá mạnh mẽ, làm cho đá thường có mầu xám lục, xám xanh, xanh lục, đôi chỗ xám trắng. Các thân quặng này cũng bị tác động bởi các pha biến dạng 4 hoặc 5, biểu hiện bởi sự uốn nếp yếu hoặc cắt xén, dịch chuyển bởi các đứt gãy dòn. Tuy nhiên những tác động của các pha biến dạng sau là không lớn nên phương cấu trúc chung của chúng ít bị thay đổi. Ngoài mối liên quan giữa quặng hóa đồng – niken và đồng – vàng với 2 pha biến dạng 2 và 3 nêu trên. Có thể trong khu vực quặng hóa còn liên quan tới một pha biến dạng muộn hơn nữa (Pha 5?). Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong các đới biến dạng chứa quặng đồng – vàng Pha 3 có rất nhiều các mạch, thấu kính thạch anh cắt vuông góc với các cấu tạo của chúng, có lẽ đây là các thành tạo liên quan tới Pha biến dạng 5? Điểm quặng sulfur đa kim đồng (chì – kẽm) Cầu Suối Sập có phương kéo dài 40-220 0 trùng với phương các mạch thạch anh phát triển muộn nói trên là điều lý giải cho chúng. Tuy nhiên mức độ phổ biến của mối liên quan của quặng hóa thuộc pha biến dạng này là ít. 

126 Cấu trúc nếp uốn trong khu vực nghiên cứu chỉ có vai trò làm tái biến dạng của các yếu tố cấu tạo chứa quặng được hình thành trước đó. Trong khu vực hiện đã xác định được 4 thế hệ nếp uốn liên quan tới các pha biến dạng 1, 2, 3 và 4. Trong đó các nếp uốn Pha 2 thường đi cùng với các đới trượt Pha 2 có chứa quặng đồng, niken đặc sít. Các nếp uốn Pha 3 thường đi cùng với các đới trượt Pha 3 trong đó có tích tụ quặng đồng vàng. Các nếp uốn Pha 3 cũng đã tác động mạnh mẽ nên các nên các cấu tạo chứa quặng của Pha 2. Bởi vậy trong vùng chứa quặng của Pha 2 (liên quan tới quặng đồng, niken), việc xác định được các cấu tạo nếp uốn này và sự tác động của nó tới các yếu tố cấu trúc quặng sẽ có một ý nghĩa khá lớn trong việc định hướng tìm kiếm quặng hóa. Với các nếp uốn Pha 4, đây là các nếp uốn muộn, vòm khá mở nên việc tác động của chúng tới các yếu tố cấu trúc quặng không nhiều nên ít ảnh hưởng trong công tác tìm kiếm quặng hóa. b-  Các dấu hiệu tìm kiếm khoáng sản gồm: các dị thường địa hoá, khoáng vật, các đá biến đổi và các dị thường địa vật lý. - Các dị thường địa hoá- khoáng vật Kết quả của việc lấy mẫu trọng sa và trầm tích dòng đã khoanh định được một số vành phân tán khoáng vật và một số vành phân tán nguyên tố. Trong số các nguyên tố dị thường đã phát hiện, có ý nghĩa đối với công tác điều tra khoáng sản là đồng, cobal, nickel, vàng... Các khoáng vật có ý nghĩa đối với công tác điều tra khoáng sản gồm: vàng, cinabar...Từ tập hợp các vành phân tán có thể khoanh định được nhiều vùng có khả năng phát hiện khoáng sản. - Các đới đá biến đổi Biến đổi nhiệt dịch là dấu hiệu trực tiếp hoặc gián tiếp để tìm kiếm các loại khoáng sản. Trong diện tích nhóm tờ thường gặp các loại biến đổi nhiệt dịch (tremolit hóa, propilit hoá, berezit hóa, lisvenit hóa, chlorit hóa, artinolit). - Các biến đổi serpentin hoá, actinolit hoá, amphibol hoá hoá thường phát triển trên các đá siêu mafic phức hệ Ba Vì phân bố ở trung tâm diện tích thường liên quan tới quặng đồng – niken dạng đặc sit.

127 - Các biến đổi propilit hoá, berezit hóa, lisvenit hóa, chlorit hóa, artinolit hóa đôi khi là kaolin hóa thường phát triển trong các đá phun trào hệ tầng Viên Nam ở phía đông và đông nam khu vực (Suối Chát, Đá Đỏ, Bản Lẹt….) thường liên quan tới đồng, vàng Các vết lộ thân quặng Các vết lộ quặng có ý nghĩa quan trọng tìm kiếm phát hiện, điều tra đánh giá và điều tra mở rộng mỏ đối với khoáng sản trong khu vực nghiên cứu như sau: - Đồng - niken: từ vết lộ khu vực hạ nguồn Suối Đán, đã tìm ra dải quặng đồng – niken khu vực giữa và thượng nguồn (Suối Đán 2). - Đồng - vàng: từ dấu lộ quặng tại khu Suối On, Bản Lẹt … đã phát hiện dải quặng đồng – vàng Suối On, Bản Lẹt, Bản Sa…. 5.1.         - vàng  Trên cơ sở các tiền đề, dấu hiệu về địa chất khoáng sản đã được nghiên cứu. Trong diện tích nghiên cứu được phân thành các mức triển vọng khác nhau dưới đây (Hình 5.1): 5.1. Là diện tích có các khoáng sàng đã được tìm kiếm đánh giá hoặc thăm dò, cần tìm kiếm thăm dò mở rộng hoặc nâng cấp trữ lượng gồm 4 diện tích: 1A - Bản Phúc, Bản Khoa, Bản Xang, Bản Mông Ni-Cu-Co (Se, Te, Pt), 2A - Đá Đỏ, Bản Lẹt, Bản Sa, Xuân Giàng (Cu, Au), 3A - Suối Bâu, Bản Pưn, Bản Ban (Cu, Au), 4A - Suối Chát (Cu, Au). 1A: Thuộc khu vực Bản Phúc, Bản Khoa, Bản Xang, Bản Mông có diện tích khoảng 44km 2 . Trong diện tích phân bố gồm các thành tạo hệ tầng Nậm Sập với thành phần gồm đá phiến thạch anh hai mica chứa silimanit, phiến thạch anh - felspat – biotit- silimanit +/- cordierit xen ít quarzit. đá phiến thạch anh mica, calcit chứa mica, và đá hoa, đá phiến thạch anh felspat diopsid, xen các lớp đá phiến chứa epidot và calcit, actinolit, hoặc đá phiến thạch anh mica, Tập 1 Hệ tầng Bản Cải gồm cát bột kết, sét bột kết, đá phiến sét, đá phiến giàu silic xen sét bột kết và lớp mỏng