Đặc điểm các kiểu mỏ vermiculit ở Việt Nam

Nội dung text: Đặc điểm các kiểu mỏ vermiculit ở Việt Nam

1. T¹p chÝ KHKT Má - §Þa chÊt, sè 45, 01-2014, tr.21-31 ĐẶC ĐIỂM CÁC KIỂU MỎ VERMICULIT Ở VIỆT NAM NGUYỄN QUANG LUẬT, Trường Đại học Mỏ-Địa chất TRẦN NGỌC THÁI, NGUYỄN THANH TÙNG, Viện Khoa học Địa chất & Khoáng sản Tóm tắt: Quặng vermiculit ở Việt Nam có nguồn gốc phong hóa, phân bố ở các địa khu biến chất cao với hoàn cảnh địa chất thành tạo nội-ngoại sinh tạo thành 4 kiểu mỏ là: 1) Kiểu mỏ vermiculit trong vỏ phong hóa (VPH) của phức hệ đá gneis - amphibolit bị migmatit hóa với tổ hợp cộng sinh khoáng vật (THCSKV) bền vững đặc trưng là vermiculit {Mg-Fe} - kaolinit - ilit - goethit. Kiểu mỏ này được viết tắt là (KM.Ver-I); 2)Kiểu mỏ vermiculit trong VPH của phức hệ đá gneis - amphibolit bị xuyên cắt bởi granitoit giàu felspat kali với THCSKV bền vững đặc trưng là vermiculit {Mg} - kaolinit - ilit. Kiểu mỏ này được viết tắt là (KM.Ver-II); 3) Kiểu mỏ vermiculit phong hoá từ đá gneis amphibol biến chất tướng amphibolit với THCSKV bền vững đặc trưng là vermiculit-kaolinit-ilit-goethit. Kiểu mỏ này được viết tắt là (KM.Ver-III); 4) Kiểu mỏ vermiculit phong hoá từ đá granulit mafic, gabroamphibolit với THCSKV bền vững đặc trưng là vermiculit-kaolinit -goethit-ilit. Kiểu mỏ này được viết tắt là (KM.Ver-IV). Quặng vermiculit trong cả 4 kiểu mỏ đều có tính phân đới theo chiều thẳng đứng, phù hợp với tính phân đới của VPH chứa quặng. Trong mặt cắt VPH, quặng vermiculit phân bố ở các đới phong hóa sau: đới phong hóa trung bình (PHTB), đới phong hóa mạnh giữ cấu trúc ( PHMGCT) và phần thấp của đới phong hóa mạnh không giữ cấu trúc (PHMKGCT). Mở đầu có giá trị vì ý nghĩa sử dụng của nó nêu trên Vermiculit là khoáng vật alumosilicat ngậm nhất là trong điều kiện ứng phó với biến đổi khí nước, có tinh thể thuộc hệ một nghiêng, cấu hậu như hiện nay thì việc tìm kiếm – đánh giá trúc lớp 3 tầng. Công thức hóa tinh thể tổng nguồn nguyên liệu vermiculit tự nhiên ở Việt quát của vermiculit được viết dưới dạng sau: Nam là vô cùng cần thiết. Trên lãnh thổ Việt 3+ Kx(Mg,Fe ,Al)6[(Si,Al)8O20](OH)4.Mg10,5x. Nam bước đầu đã phát hiện được một số khu nH2O. Trong đó: x < 2. (theo Eric V. R., 1997) vực có vermiculit như: Phố Ràng-Bảo Hà, và Vermiculit với khả năng hút nước và giữ Sơn Thủy-Tân Thượng (Lào Cai); Hòa Cuông- nước trong môi trường tự nhiên được sử dụng Minh Quán và Đèo Mậu A (Yên Bái); Vinh giúp cho sự điều tiết nước và chất dinh dưỡng Tiền-Đông Cửu (Phú Thọ); Mang Gôi-Nước của các loại cây nông nghiệp, cây lâm nghiệp Oai-Xã Canh (Bình Định); Đèo Viholak-Bờ trên các vùng đất bạc màu và khô hạn. Leng và Mang Lùng-Nước Như (Quảng Ngãi) Vermiculit cũng được sử dụng làm nguyên liệu [9, 10, 11, 12]. Kết quả nghiên cứu bước đầu đã trong sản xuất vật liệu xây dựng nhẹ, vật liệu chứng minh vermiculit Việt Nam có tính khả cách điện, chịu lửa, chịu nhiệt Loại nguyên tuyển và có chất lượng đáp ứng yêu cầu làm liệu khoáng này còn có tác dụng lọc sạch nước nguyên liệu phục vụ sản xuất trong các lĩnh vực có ô nhiễm chất phóng xạ uran, cũng như lọc nông nghiệp, công nghiệp và xử lý bảo vệ môi sạch nước có ô nhiễm các kim loại nặng và độc trường. hại như As, Pb, Zn, Cd, Cr, Cu, Mn. Ngoài ra Tuy nhiên, đến nay để tìm kiếm-đánh giá có vermiculit còn có khả năng hấp thụ thuốc trừ cơ sở khoa học vermiculit cần phải có các sâu, thuốc diệt cỏ làm giảm ô nhiễm môi trường nghiên cứu chuyên sâu để phân loại các kiểu [3, 4, 7]. mỏ vermiculit ở Việt Nam từ đó xây dựng Vermiculit là loại nguyên liệu khoáng rất những tiêu chuẩn tìm kiếm-dự báo và đánh giá 21
2. loại nguyên liệu khoáng quan trọng này, vì vậy - Kiểu mỏ vermiculit trong VPH của phức tập thể tác giả đã tiến hành nghiên cứu phân hệ đá gneis - amphibolit bị xuyên cắt bởi chia bước đầu có cơ sở khoa học các kiểu mỏ granitoit giàu felspat kali (Sau đây viết tắt là vermiculit ở Việt Nam, ngoài ý nghĩa khoa học KM.Ver-II). còn góp phần phục vụ sản xuất đem lại lợi ích - Kiểu mỏ vermiculit phong hoá từ đá gneis cho nền kinh tế nước nhà. amphibol biến chất tướng amphibolit (Sau đây 1. Phân chia các kiểu mỏ vermiculit ở Việt viết tắt là KM.Ver-III). Nam Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu về thành - Kiểu mỏ vermiculit phong hoá từ đá phần vật chất quặng, đặc điểm hình thái thân granulit mafic, gabroamphibolit (Sau đây viết khoáng, đá chứa quặng, nguồn gốc và hoàn tắt là KM.Ver-IV). cảnh địa chất thành tạo của các mỏ, biểu hiện Tất cả các kiểu mỏ vermiculit ở Việt Nam khoáng sản và biểu hiện khoáng hóa vermiculit, với mức độ nghiên cứu hiện nay đều có nguồn tập thể tác giả phân chia 04 kiểu mỏ vermiculit gốc phong hoá, do đó hoàn cảnh địa chất thành có giá trị công nghiệp ở Việt Nam (bảng 1.1), tạo của chúng đều phải bao gồm hoàn cảnh địa gồm: chất nội sinh khống chế quá trình thành tạo đá - Kiểu mỏ vermiculit trong VPH của phức gốc giàu biotit Mg - Fe và hoàn cảnh ngoại sinh hệ đá gneis - amphibolit bị migmatit hóa (Sau khống chế quá trình phong hoá thành tạo và bảo đây viết tắt là KM.Ver-I). tồn quặng vermiculit. Bảng 1.1. Bảng phân loại các kiểu mỏ vermiculit ở Việt Nam Kiểu mỏ vermiculit KM.Ver-I KM.Ver-II KM.Ver-III KM.Ver-IV Vermiculit trong Vermiculit phong Vermiculit trong VPH của phức Vermiculit phong Các yếu tố hoá từ đá gneis VPH của phức hệ đá gneis - hoá từ đá granulit amphibol biến hệ đá gneis - amphibolit bị mafic, chất tướng amphibolit bị xuyên cắt bởi gabroamphibolit amphibolit migmatit hóa granitoit giàu felspat kali Nguồn gốc thành tạo Phong hoá Vermiculit Vermiculit Vermiculit- Vermiculit - THCSKV bền vững {Mg-Fe} - {Mg} - kaolinit kaolinit-ilit- kaolinit - goethit đặc trưng kaolinit - ilit - - ilit goethit - ilit goethit Hoạt động xâm Hoạt động siêu Nội sinh Hoạt động xâm Hoạt động siêu nhập granit aplit, biến chất - (Thành tạo đá nhập granitoit biến chất - pegmatit trong migmatit hoá biến chất trao giàu felspat kali migmatit hoá xảy trường đá xảy ra trong đổi giàu biotit trong trường đá ra trong trường đá granulit mafic, trường đá gneis Mg-Fe) gneis amphibol gneis amphibol gabroamphibolit amphibol Hoàn Ngoại sinh cảnh địa (Biến đổi đá chất biến chất trao Hoạt động tân kiến tạo tạo lập địa hình hiện đại làm cho đá gốc được nâng lên thành đổi giàu nằm trong đới biểu sinh và chịu tác động của quá trình phong hóa nhiệt đới ẩm tạo biotit Mg-Fe với môi trường giàu nước có tính trung hòa đến axit yếu thành quặng vermiculit) 22
3. 2. Đặc điểm các kiểu mỏ vermiculit ở Việt Nam thường có dạng chuỗi ổ, chuỗi thấu kính có kích 2.1. Đặc điểm kiểu mỏ KM.Ver-I thước khác nhau tập trung thành đới quặng giả Đây là kiểu mỏ vermiculit trong VPH của lớp phân bố trong nội bộ VPH của đá gneis phức hệ đá gneis - amphibolit bị migmatit hóa. amphibol, amphibolit bị migmatit hóa, biotit a. Đặc điểm phân bố của quặng hóa. Thân quặng vermiculit có thành phần, cấu Kết quả nghiên cứu thực tế cho thấy quặng trúc rất phức tạp với cấu tạo da báo đặc trưng, vermiculit thuộc KM.Ver-I đặc trưng cho á địa được cấu thành bởi ba tổ phần khác nhau về khu biến chất cao Núi Con Voi [8], thường thành phần vật chất, cấu tạo kiến trúc và tương phân bố ở các vị trí sau: phản về màu sắc. - Trong diện phân bố của hệ tầng Núi Con Đặc điểm nổi bật của thân quặng vermiculit Voi, chủ yếu trong tập 2: có chứa các lớp đá là có tính phân đới rất rõ ràng về thành phần vật gneis amphibol, amphibolit . chất, cấu tạo, kiến trúc theo chiều thẳng đứng. - Các cấu trúc vòm và cánh của các nếp lồi, Căn cứ mức độ khoáng hoá vermiculit có thể phức nếp lồi; các cấu trúc đứt gãy; đặc biệt là nơi chia mặt cắt chứa quặng vermiculit thành ba giao nhau của các đứt gãy hoặc cánh trên của các đới: Đới trên quặng, đới quặng và đới dưới đứt gãy: là các cấu trúc thuận tiện cho việc di quặng. Đặc điểm cấu trúc phân đới theo chiều chuyển của dung thể nóng chảy vào các lớp đá đứng của quặng vermiculit thuộc KM.Ver-I gneis amphibol, amphibolit và làm biến đổi biotit được trình bày ở bảng 2.1. hóa các lớp đá gneis amphibol, amphibolit này. c. Đặc điểm thành phần vật chất quặng - Các dạng địa hình đồi bóc mòn, sườn bóc Thành phần hoá học của quặng của mòn rửa trôi, sườn bóc mòn tổng hợp, KM.Ver-I biến động khá mạnh, phụ thuộc vào pediment, bề mặt san bằng sót, có độ dốc 5 3 9 - 37 16 - 18 Sialferit Đới dưới Yếu Phong hoá yếu > 1 < 1 - 5 1 - 3 quặng Đá gneis amphibol bị migmatit hóa, biotit hóa (Đá gốc) 23
4. Bảng 2.2. Thống kê thành phần hóa học trung bình của quặng vermiculit kiểu mỏ KM.Ver-I ở á địa khu biến chất cao Núi Con Voi theo các đới phong hóa (theo kết quả phân tích của Trần Ngọc Thái, Nguyễn Thanh Tùng và nnk, 2004) Đới trên mặt cắt VPH chứa Hàm lượng (%) các oxit chính quặng SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO TiO2 CaO MgO K2O Na2O MKN Đới trên quặng (Phần trên của đới 39,57 23,80 19,27 0,71 2,25 0,13 1,38 0,59 - 13,02 PHMKGCT - 3 mẫu) Phần dưới của đới PHMKGCT 39,34 19,60 17,67 0,77 2,48 - 3,50 1,29 - 12,08 ng ặ (3 mẫu) Đới PHMGCT i qu 39,80 18,63 16,36 1,10 2,47 1,80 5,59 2,50 0,65 10,06 ớ (6 mẫu) vermiculit Đ Đới PHTB 42,53 15,82 14,00 1,52 2,54 - 6,68 3,77 - 7,56 (4 mẫu) Đới dưới quặng 43,25 15,66 5,73 9,77 3,04 4,06 8,18 4,95 - 3,11 (Đới PHY - 3 mẫu) Thành phần khoáng vật của quặng kiểu mỏ - Các cấu trúc vòm và cánh của các nếp lồi KM.Ver-I gồm chủ yếu là vermiculit, kaolinit, kéo dài phương TB - ĐN; các cấu trúc đứt gãy ilit, thạch anh, goethit; ít hơn là biotit tàn dư theo phương TB - ĐN: là các cấu trúc thuận tiện màu nâu đậm, hornblend bị sét hóa, plagioclas cho việc di chuyển và tập trung của dung dịch và felspat kali bị sét hóa, granat; đôi khi gặp sau magma làm biến đổi biotit hóa các lớp đá pyroxen, sphen, apatit, corindon; đặc biệt luôn gneis amphibol, amphibolit; luôn có mặt haloysit và metahaloysit với hàm - Các dạng địa hình đồi bóc mòn, sườn bóc lượng không ổn định. mòn rửa trôi, sườn bóc mòn tổng hợp, Quặng vermiculit thuộc KM.Ver-I ở á địa pediment, bề mặt san bằng sót có độ dốc < 35o: khu biến chất cao Núi Con Voi có THCSKV thuận lợi cho sự phát triển và bảo tồn VPH. bền vững đặc trưng là: Vermiculit {Mg-Fe}- Tại các vị trí trên, thân quặng vermiculit chỉ kaolinit - ilit - goethit. Theo xu thế thành tạo phân bố trong nội bộ VPH phát triển trên các khoáng vật trong quá trình phong hóa thì lớp đá gneis amphibol, amphibolit bị biotit hóa. THCSKV này được thành tạo trong môi trường VPH chứa quặng thuộc kiểu khoáng vật kaolinit axit yếu đến trung tính. - ilit - goethit - vermiculit, tương ứng với kiểu 2.2. Đặc điểm kiểu mỏ KM.Ver-II hỗn hợp ferosialit - sialferit (kiểu địa hóa). Đây là kiểu mỏ vermiculit trong VPH của b. Đặc điểm hình thái, cấu trúc thân quặng: phức hệ đá gneis - amphibolit bị xuyên cắt bởi Các đá biến chất trao đổi sau magma giàu granitoit giàu felspat kali. biotit Mg-Fe ở á địa khu biến chất cao Phan Si a. Đặc điểm phân bố của quặng Pan thường có dạng chuỗi thấu kính giả lớp, tập Kết quả nghiên cứu thực tế cho thấy quặng trung thành đới giả lớp phân bố trong nội bộ các vermiculit thuộc KM.Ver-II đặc trưng cho á địa thể gneis amphibol, amphibolit bị xuyên cắt bởi khu biến chất cao Phan Si Pan [8] và thường các thể granit aplit, pegmatit. Các đới đá biến phân bố ở các vị trí sau: đổi giàu biotit Mg-Fe này khi bị phong hóa sẽ - Trong diện phân bố của tập 2 hệ tầng Suối tạo thành các đới quặng vermiculit thuộc Chiềng và tập 1 hệ tầng Sin Quyền: có chứa các KM.Ver-II có dạng giả lớp phân bố trong nội bộ lớp đá gneis amphibol, amphibolit; VPH của các thể gneis amphibol, amphibolit bị - Các cấu trúc vòm và rìa của các thể xuyên cắt bởi granit aplit, pegmatit. Kích thước magma phức hệ Xóm Giấu; đặc biệt gắn bó với của các đới quặng vermiculit biến động rất các khu vực phát triển mạnh mẽ pha đá mạch mạnh, chiều rộng từ 0,5 - 1,5m đến 40 - 50m granit aplit và pegmatit; (Lương Sơn - Tam Thanh), đôi khi đến 80 - 24
5. 110m (Xóm Bầu); chiều dài từ 15 - 20m đến tính phân đới rất rõ ràng về thành phần vật chất, 400 - 500m, thậm chí kéo dài tới 700 - 800m cấu tạo, kiến trúc theo chiều thẳng đứng Căn cứ (Sơn Thủy - Tân Thượng, Xóm Bầu). Trong mức độ khoáng hoá vermiculit có thể chia mặt mỗi đới quặng thường có một vài thân quặng cắt chứa quặng vermiculit thành ba đới: Đới dạng chuỗi thấu kính giả lớp có kích thước rất trên quặng, đới quặng và đới dưới quặng. Đặc khác nhau. điểm cấu trúc phân đới theo chiều đứng của Trên mặt cắt theo chiều đứng, đá vây quanh quặng vermiculit thuộc KM.Ver-II được trình quặng gồm: Các thành tạo phong hóa mạnh bày trên bảng 2.3. Theo đó có thể thấy, quặng không giữ cấu trúc nghèo vermiculit thuộc đới vermiculit thuộc KM.Ver-II phân bố chủ yếu kaolinit - ilit - goethit - vermiculit và đá biến trong các đới phong hóa sau: đới kaolinit - đổi giàu biotit phong hóa yếu (bảng 2.3). vermiculit - ilit - goethit, đới vermiculit - Thân quặng vermiculit có thành phần, cấu kaolinit - ilit, đới vermiculit - ilit - kaolinit; trúc rất phức tạp với cấu tạo da báo đặc trưng, tương ứng từ đới PHTB đến phần thấp đới được cấu thành bởi hai tổ phần khác nhau về PHMKGCT. Chiều dày thân quặng vermiculit thành phần vật chất, cấu tạo kiến trúc và màu theo chiều đứng thay đổi từ 5,5 - 7m đến 25 - sắc. 30m, trung bình khoảng 16m. Giống như quặng vermiculit kiểu mỏ KM.Ver- I, quặng vermiculit kiểu mỏ KM.Ver-II cũng có c. Đặc điểm thành phần vật chất quặng TH.Ver-II gồm chủ yếu là vermiculit, kaolinit, So với thành phần hóa học của quặng ilit, thạch anh; ít hơn là goethit, biotit tàn dư, vermiculit kiểu mỏ KM.Ver-I thì quặng hornblend bị sét hóa, plagioclas và felspat kali vermiculit thuộc KM.Ver-II có hàm lượng MgO bị sét hóa; đôi khi gặp pyroxen, sphen, apatit, vượt trội, hàm lượng Fe2O3, TiO2 thấp hơn khá granat, talc, calcit, gibsit; đặc biệt luôn luôn có nhiều. Thành phần hoá học của quặng biến động mặt metahaloysit và haloysit với hàm lượng rất mạnh, phụ thuộc vào vị trí của chúng trên mặt không ổn định. cắt VPH và có sự khác biệt so với thành phần Quặng vermiculit thuộc KM.Ver-II ở á địa hoá học của đới trên quặng, đới dưới quặng. khu biến chất cao Phan Si Pan có THCSKV bền Hàm lượng các oxit của quặng vermiculit trong vững đặc trưng là: Vermiculit {Mg} - kaolinit - các đới phong hoá khác nhau cũng có sự khác ilit. Theo xu thế thành tạo khoáng vật trong quá biệt rõ ràng. trình phong hóa thì THCSKV này được thành Thành phần khoáng vật của quặng thuộc tạo trong môi trường axit yếu đến trung tính. Bảng 2.3. Cấu trúc phân đới đứng của quặng vermiculit kiểu mỏ KM.Ver-II ở á địa khu biến chất cao Phan Si Pan Hàm lượng Đới theo Đới theo Chiều dày (m) Đới địa vermiculit (%) mức khoáng mức độ Đới khoáng vật hoá Trung Khoảng Trung hoá phong hoá Từ - Đến bình hàm lượng bình Đới trên Thổ nhưỡng 0,3 - 0,5 0,4 3,5 2,5 10 - 36 19 - 21 Sialferit Đới dưới Yếu Phong hoá yếu > 1 ít quặng Đá biến đổi giàu biotit Mg-Fe nguồn gốc biến chất trao đổi sau magma 25
6. Bảng 2.4. Thống kê thành phần hóa học trung bình của quặng vermiculit thuộc KM.Ver-II ở á địa khu biến chất cao Phan Si Pan theo các đới phong hóa (theo kết quả phân tích của Trần Ngọc Thái, Nguyễn Thanh Tùng và nnk, 2004) Đới trên mặt cắt Hàm lượng (%) các oxit chính VPH chứa quặng SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO TiO2 CaO MgO K2O Na2O MKN Đới trên quặng (Phần trên của đới 38,98 24,11 16,00 0,08 1,10 0,50 4,89 0,94 - 13,85 PHMKGCT - 3 mẫu) Phần dưới của đới PHMKGCT 39,02 21,17 14,70 0,23 0,97 1,05 6,59 1,14 - 13,53 (3 mẫu) Đới PHMGCT (6 ng vermiculit 41,26 17,25 13,82 1,09 1,10 - 8,42 1,87 - 10,51 ặ mẫu) i qu ớ Đới PHTB (4 45,44 17,05 10,58 2,53 1,01 1,39 8,95 3,70 - 7,54 Đ mẫu) Đới dưới quặng 48,42 16,64 3,39 7,44 1,21 5,34 9,29 4,79 - 2,28 (Đới PHY - 3 mẫu) 2.3. Đặc điểm kiểu mỏ KM.Ver-III dạng giả lớp, chuỗi ổ giả lớp với ranh giới phức Đây là kiểu mỏ vermiculit phong hoá từ đá tạp. gneis amphibol biến chất tướng amphibolit. Thân quặng có thành phần, cấu trúc đặc a. Đặc điểm phân bố của quặng trưng với cấu tạo da báo. Cấu tạo đó được cấu Quặng vermiculit thuộc kiểu mỏ KM.Ver- thành bởi ba tổ phần: III là sản phẩm phong hoá của các đá biến chất - Tổ phần thứ nhất là quặng vermiculit màu trao đổi giàu biotit Mg-Fe nguồn gốc siêu biến nâu vàng, vàng nâu. Thành phần chủ yếu là chất thuộc á địa khu biến chấ cao Nam Ngãi. vermiculit, kaolinit, thạch anh, ilit, ít goethit, Chúng gắn bó chặt chẽ về không gian phân bố đôi khi còn tàn dư hornblend, pyroxen, felspat. với các thể đá gneis amphibol bị migmatit hóa - Tổ phần thứ hai là migmatit phong hóa thuộc THĐ gneis amphibol (gam/PPsr) và tập màu trắng, trắng phớt vàng loang lổ. Thành trung thành những đới quặng có quy mô khá lớn phần chủ yếu gồm kaolinit, thạch anh, ít felspat, phân bố dọc theo cánh tây hệ đứt gãy Sông Re đôi khi gặp ít vảy lớn vermiculit xen lẫn. phương á kinh tuyến và cánh tây bắc hệ đứt gãy - Tổ phần thứ ba có màu nâu đỏ, nâu vàng, Ba Tơ - Gia Vực phương ĐB - TN. xám xanh đen loang lổ là SPPH của đá gneis Các đới đá biến đổi giàu biotit khi bị phong amphibol, amphibolit dạng ổ tàn dư trong đới hóa mạnh tạo thành các đới quặng, thân quặng biến đổi. Thành phần chủ yếu là ilit, thạch anh, vermiculit có quy mô khác nhau. Đặc điểm phân kaolinit, goethit, ít hornblend, đôi khi có vảy nhỏ bố, quy mô các đới quặng, thân quặng phụ thuộc vermiculit. vào đặc điểm phân bố, quy mô của đới đá biến Vây quanh quặng là sản phẩm phong hóa đổi giàu biotit và quy mô VPH phát triển trên của các đá nghèo biotit Mg-Fe, gồm các đá chúng. gneis amphibol, amphibolit, đá gneis biotit- b. Đặc điểm hình thái, cấu trúc thân quặng hornblend và plagiogneis biotit-hornblend. Các thân quặng thuộc kiểu mỏ KM.Ver-III Quặng vermiculit trong kiểu mỏ KM.Ver- nằm trong sản phẩm phong hoá của các đá biến III cũng có tính phân đới rất rõ ràng về thành chất trao đổi giàu biotit Mg-Fe nguồn gốc siêu phần vật chất, cấu tạo, kiến trúc theo chiều biến chất. Thân quặng vermiculit thường có thẳng đứng. 26
7. Bảng 2.5. Cấu trúc phân đới đứng của quặng vermiculit kiểu mỏ KM.Ver – III Chiều dày Hàm lượng Đới khoáng hoá Đới phong hoá Đới địa hoá Đới khoáng vật (m) vermiculit (%) Thổ nhưỡng 0,1 - 0,7 3 7 - 28 SA Yếu Phong hoá yếu < 1 < 6 Đới dưới quặng Đá biến chất trao đổi giàu biotit Mg-Fe nguồn gốc siêu biến chất Ghi chú: Gt- goethit, Il- ilit, Kl-kaolinit, Vr-vermiculit. c. Đặc điểm thành phần vật chất quặng Thành phần hóa của quặng vermiculit kiểu mỏ KM.Ver-III có đặc điểm biến thiên theo mặt cắt từ trên xuống (bảng 2.6). Bảng 2.6. Thành phần hóa học quặng vermiculit kiểu mỏ KM.Ver-III Số Thành phần (%) các oxit chính Khoảng hàm lượng lượng mẫu SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MgO K2O MKN I. Đới trên quặng Từ 59,46 18,03 7,09 0,09 0,69 1,17 8,04 3 Đến 60,92 19,86 7,66 0,59 1,48 2,97 8,38 TB 60,07 19,06 7,42 0,26 1,18 2,35 8,25 II. Đới quặng vermiculit II.1. Quặng trong đới phong hóa mạnh Từ 54,78 11,86 5,63 0,14 0,49 1,31 5,74 10 Đến 72,66 19,54 9,68 1,43 2,67 3,31 9,72 TB 60,91 16,88 7,83 0,56 1,52 2,30 7,56 II.2. Quặng trong đới phong hóa trung bình Từ 59,08 11,84 3,96 0,13 1,17 1,17 2,22 6 Đến 72,64 17,67 7,86 1,59 2,51 5,39 7,55 TB 63,24 15,55 6,43 0,83 1,68 2,91 5,35 III. Đới dưới quặng Từ 57,64 15,47 3,33 3,10 2,44 2,48 1,19 2 Đến 62,58 17,11 3,71 4,73 3,28 2,75 2,10 TB 60,11 16,29 3,52 3,92 2,86 2,62 1,65 Thành phần khoáng vật chủ yếu của quặng vermiculit kiểu mỏ KM.Ver-III biến động khá mạnh tạo nên tính phân đới đứng tương tự thành phần hoá học (bảng 2.7 và bảng 2.8) . Kiểu mỏ KM.Ver- III có THCSKV đặc trưng là vermiculit-kaolinit-ilit-goethit. 27
8. Bảng 2.7. Thành phần khoáng vật chủ yếu của quặng vermiculit kiểu mỏ KM.Ver-III (theo kết quả phân tích Rơnghen) Quặng theo mức Số lượng Vermiculit (%) Kaolinit (%) Ilit (%) phong hóa mẫu Từ Đến TB Từ Đến TB Từ Đến TB Đới PHMKGCT 12 9 30 16 15 40 21 4 8 5 Đới PHMGCT 08 12 47 24 14 27 20 4 23 9 Đới PHTB 04 7 15 11 15 20 17 5 6 5 Bảng 2.8. Thành phần khoáng vật chủ yếu của quặng vermiculit kiểu mỏ KM.Ver-III (theo kết quả phân tích nhiệt) Quặng theo mức Số lượng Vermiculit (%) Kaolinit (%) Goethit (%) phong hóa mẫu Từ Đến TB Từ Đến TB Từ Đến TB Đới PHMKGCT 04 15 31 25 16 37 27 5 10 8 Đới PHMGCT 09 23 45 29 10 45 23 3 10 6 Đới PHTB 03 23 27 25 5 16 12 5 6 5 Bảng 2.9. Thành phần hoá học của vermiculit kiểu mỏ KM.Ver-III (theo kết quả phân tích microsond) Hàm lượng các oxit (%) Số hiệu mẫu SiO2 Al2O3 T.FeO TiO2 MgO K2O Tổng H.10 35,72 14,90 16,77 2,83 8,12 5,24 83,59 H.11 33,41 12,45 15,23 3,28 8,17 5,84 79,06 2661a 32,55 13,22 18,40 3,35 6,93 6,62 81,07 380/2 37,59 16,75 15,77 3,47 7,42 6,34 87,33 2422/4a 33,56 17,23 14,34 2,13 6,37 3,92 77,54 2435/2 34,50 21,78 8,59 1,68 5,53 2,87 74,95 2.4. Đặc điểm kiểu mỏ KM.Ver-IV vermiculit có quy mô khác nhau. Đặc điểm Đây là kiểu mỏ vermiculit phong hoá từ đá phân bố, quy mô các đới quặng, thân quặng phụ granulit mafic, gabroamphibolit. thuộc vào sự phân bố, quy mô của đới đá biến a. Đặc điểm phân bố của quặng đổi giàu biotit và quy mô VPH phát triển trên Quặng vermiculit thuộc kiểu mỏ KM.Ver-IV chúng. phân bố ở á địa khu biến chất cao Nam Ngãi [8], b. Đặc điểm hình thái, cấu trúc thân quặng trong kiểu vỏ phong hóa phát triển trên các đá biến Các thân quặng vermiculit thường có dạng chất trao đổi giàu biotit Mg-Fe nguồn gốc nhiệt giả lớp, thấu kính mỏng phân bố trong VPH của dịch. Chúng gắn bó chặt chẽ về không gian phân đới đá biến chất trao đổi giàu biotit. bố với các thể đá gneis hai pyroxen amphibol hóa Thân quặng vermiculit có cấu trúc rất phức bị xuyên cắt bởi các thể đá mạch granit aplit, tạp với cấu tạo dạng da báo điển hình. Cấu tạo pegmatit của phức hệ Sa Huỳnh (T1-2sh3) và tập da báo được cấu thành bởi ba tổ phần khác nhau trung thành những đới quặng có quy mô khá lớn về thành phần vật chất, cấu tạo kiến trúc và phân bố dọc theo các đới dập vỡ của các hệ đứt tương phản về màu sắc. gãy Sông Re, Sông Liên, Ba Tơ - Gia Vực. Cấu trúc phân đới đứng của các thân quặng Các đới đá biến đổi giàu biotit khi bị phong vermiculit trong kiểu mỏ KM.Ver-IV được mô hóa mạnh tạo thành các đới quặng, thân quặng tả trên bảng 2.10. 28
9. Bảng 2.10. Cấu trúc phân đới đứng của quặng vermiculit kiểu mỏ KM.Ver-IV Hàm lượng Đới khoáng Chiều dày Đới khoáng hoá Đới phong hoá Đới địa hoá vermiculit vật (m) (%) Thổ nhưỡng 0,2 - 0,9 5 12 - 60 SAF Yếu Phong hoá yếu > 1 < 1 - 3 Đới dưới quặng Đá biến chất trao đổi giàu biotit Mg-Fe nguồn gốc nhiệt dịch Ghi chú: Gt - Goethit, Il - Ilit, Kl - Kaolinit, Vr - Vermiculit. c. Đặc điểm thành phần vật chất quặng: plagioclas và felspat kali bị sét hóa; đôi khi Thành phần hóa của quặng vermiculit kiểu gặp apatit, clorit, epidot, granat, pyroxen, mỏ KM.Ver-IV có sự biến thiên theo mặt cắt từ sphen, zircon. Trong đó, khoáng vật chủ yếu trên xuống (bảng 2.11). đặc trưng cho quặng vermiculit kiểu mỏ Quặng vermiculit thuộc kiểu mỏ KM.Ver- KM.Ver-IV trong vùng nghiên cứu gồm: IV có thành phần khoáng vật gồm vermiculit, Vermiculit, kaolinit, ilit, goethit. Kiểu mỏ kaolinit, ilit, thạch anh, goethit; ít hơn là biotit KM.Ver-IV có THCSKV đặc trưng là: tàn dư màu nâu đậm, hornblend bị sét hóa, vermiculit - kaolinit - goethit - ilit. Bảng 2.11. Thành phần hóa học quặng vermiculit kiểu mỏ KM.Ver-IV Số lượng Khoảng hàm Thành phần (%) các oxit chính mẫu lượng SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MgO K2O MKN I. Đới trên quặng Từ 43,08 19,93 6,44 0,17 0,74 0,70 9,89 3 Đến 59,80 27,54 14,18 0,49 1,49 0,94 12,10 Trung bình 48,97 24,14 10,85 0,29 1,07 0,79 11,15 II. Đới quặng vermiculit II.1. Quặng trong đới phong hóa mạnh Từ 39,24 14,97 5,73 0,10 0,85 0,33 5,47 22 Đến 63,00 27,07 15,87 3,15 4,82 5,71 13,21 Trung bình 54,37 19,12 9,06 0,71 2,73 2,06 8,60 II.2. Quặng trong đới phong hóa trung bình Từ 42,66 14,91 5,26 0,28 0,97 0,69 5,85 5 Đến 59,88 20,33 11,34 5,78 6,14 4,10 7,00 Trung bình 54,12 17,33 8,54 2,03 3,10 2,33 6,33 III. Đới dưới quặng 1 1 mẫu 59,58 18,90 2,89 4,73 4,27 1,45 2,84 29
10. Kết luận không giữ cấu trúc. 1. Trên lãnh thổ Việt Nam, quặng 3. Cần có các công trình nghiên cứu tiếp để vermiculit phân bố tập trung ở địa khu biến chất khẳng định khả năng sử dụng của vermiculit cao Hoàng Liên Sơn và địa khu biến chất cao Việt Nam trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Kon Tum. Các kết quả nghiên cứu bước đầu có Bài báo được hoàn thành có sự hỗ trợ kinh thể phân chia được 4 kiểu mỏ vermiculit với các phí của đề tài cấp Bộ mã số B2011-02-03 do đặc trưng riêng: PGS.TS. Nguyễn Quang Luật chủ nhiệm. - Kiểu mỏ vermiculit trong VPH của phức hệ đá gneis - amphibolit bị migmatit hóa (KM.Ver-I) với THCSKV bền vững đặc trưng TÀI LIỆU THAM KHẢO là vermiculit {Mg-Fe} - kaolinit - ilit - goethit. Liên quan với hoạt động siêu biến chất - [1]. Nguyễn Quang Luật, Trần Ngọc Thái, migmatit hoá xảy ra trong trường đá gneis Nguyễn Thanh Tùng, 2012. Quy luật phân bố, amphibol thuộc phạm vi á địa khu biến chất cao tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm quặng hóa Núi Con Voi (địa khu biến chất cao Hoàng Liên vermiculit ở đới Sông Hồng và đới Phan Si Pan. Sơn). Tạp chí KHKT Mỏ - Địa chất, số 40/10-2012, - Kiểu mỏ vermiculit trong VPH của phức tr.30-36, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà hệ đá gneis - amphibolit bị xuyên cắt bởi Nội. granitoit giàu felspat kali (KM.Ver-II) với [2]. Trần Ngọc Thái, Nguyễn Thanh Tùng, THCSKV bền vững đặc trưng là vermiculit Nguyễn Quang Luật và nnk, 2002. Nghiên cứu {Mg} - kaolinit - ilit. Liên quan với hoạt động bước đầu vermiculit ở đới Sông Hồng và đới xâm nhập granitoit giàu felspat kali trong Phan Si Pan. Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa trường đá gneis amphibol thuộc phạm vi á địa học lần thứ 15, tập 2, tr.231 - 237, Trường Đại khu biến chất cao Phan Si Pan (địa khu biến học Mỏ - Địa chất, Hà Nội. chất cao Hoàng Liên Sơn). [3]. Trần Ngọc Thái, Nguyễn Thanh Tùng và - Kiểu mỏ vermiculit phong hoá từ đá gneis nnk 2004. Báo cáo Nghiên cứu triển vọng và amphibol biến chất tướng amphibolit khả năng sử dụng vermiculit trên một số diện (KM.Ver-III) với THCSKV bền vững đặc trưng tích thuộc đới Sông Hồng và đới Phan Si Pan. là vermiculit-kaolinit-ilit-goethit. Liên quan với Lưu trữ địa chất, Hà Nội. hoạt động siêu biến chất - migmatit hoá xảy ra [4]. Trần Ngọc Thái, Nguyễn Thanh Tùng và trong trường đá gneis amphibol thuộc phạm vi á nnk, 2005. Chất lượng và khả năng sử dụng địa khu biến chất cao Nam-Ngãi (địa khu biến vermiculit ở đới Sông Hồng và đới Phan Si Pan. chất cao Kon Tum). Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học địa chất - Kiểu mỏ vermiculit phong hoá từ đá kỷ niệm 60 năm thành lập ngành Địa chất Việt granulit mafic, gabroamphibolit (KM.Ver-IV) Nam, tr.769 - 778, Cục Địa chất và Khoáng sản với THCSKV bền vững đặc trưng là vermiculit- Việt Nam, Hà Nội. kaolinit -goethit-ilit. Liên quan với hoạt động [5]. Trần Ngọc Thái, Nguyễn Thanh Tùng và xâm nhập granit aplit, pegmatit trong trường đá nnk, 2010. Báo cáo Nghiên cứu triển vọng granulit mafic, gabroamphibolit thuộc phạm vi vermiculit vùng Ba Tơ, tỉnh Quảng Ngãi, Lưu á địa khu biến chất cao Nam-Ngãi (địa khu biến trữ địa chất, Hà Nội. chất cao Kon Tum). [6]. Trần Ngọc Thái, 2010. Các kiểu mỏ 2. Quặng vermiculit trong tất cả các kiểu vermiculit vùng Ba Tơ, Quảng Ngãi. Tạp chí mỏ đều có tính phân đới theo chiều thẳng đứng, Địa chất, số A/317 - 318, tr.72 - 80, Hà Nội. phù hợp với tính phân đới của vỏ phong hóa [7]. Trần Ngọc Thái, Nguyễn Thanh Tùng và chứa quặng. Trong mặt cắt vỏ phong hóa, quặng nnk, 2010. Chất lượng và khả năng sử dụng vermiculit phân bố ở các đới phong hóa sau: đới vermiculit vùng Ba Tơ - An Lão. Tạp chí phong hóa trung bình, đới phong hóa mạnh giữ KHKT Mỏ - Địa chất, số 31/7-2010, tr.49-56, cấu trúc và phần thấp của đới phong hóa mạnh Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội. 30
11. [8]. Trần Văn Trị, Vũ Khúc và nnk, 2009. Địa Tạp chí KHKT Mỏ - Địa chất, số 21, tr.65 - 75, chất và tài nguyên Việt Nam. NXB Khoa học tự Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội. nhiên và công nghệ, Hà Nội. [12]. Nguyễn Thanh Tùng, 2012. Các thành hệ [9]. Nguyễn Thanh Tùng, 2004. Đặc điểm vỏ quặng vermiculit ở đới Sông Hồng và đới Phan phong hoá chứa vermiculit trên các đá biến chất Si Pan. Luận án Tiến sĩ Địa chất, Lưu trữ Viện giàu biotit thuộc hệ tầng Sin Quyền và hệ tầng Khoa học Địa chất và Khoáng sản, Hà Nội. Núi Con Voi vùng Phố Ràng - Bảo Hà. Luận [13]. James R. Hindman, 2006. “Vermiculite”, văn Thạc sĩ địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa Industrial Minerals and Rocks, 7th edition, pp chất, Hà Nội. 1015 - 1026, Society for Mining - Metallurgy [10]. Nguyễn Thanh Tùng, Trần Ngọc Thái, and Exploration (SME), Colorado, USA. 2006. Đặc điểm thành phần vật chất quặng [14]. Боровиков П.П., Львов И.А. (1960), vermiculit ở vùng Sông Hồng. Tạp chí KHKT Типы месторождений вермикулита и их Mỏ - Địa chất, số 16, tr.47 - 54, Trường Đại học промышленное значение, Изд Всегеи, Mỏ - Địa chất, Hà Nội. Ленинград. [11]. Nguyễn Thanh Tùng, Trần Ngọc Thái, 2008. [15]. Львов И.А. (1974), Месторождения Các thành hệ quặng vermiculit ở đới Phan Si Pan. вермикулита СССР, Изд Недра, Ленинград. SUMMARY Characteristics of deposit types of vermiculit in Vietnam Nguyen Quang Luat, Hanoi University of Mining and Geology Tran Ngoc Thai, Nguyen Thanh Tung, Institute of Geosciences & Mineral Resources Vermiculite ores in Vietnam derived weathering, distributed in the high metamorphic terrane of endogenic and exogenetic geological formations, including 4 deposit types (DT): 1) Type vermiculite in the weathering crust (WC) of complex of gneiss - amphibolite that were migmatization with typical mineral parageneous association (TMPA) is vermiculite sustainable {Mg-Fe} {- kaolinite - ilite - goethite. This deposit type is abbreviated by (DT.Ver-I); 2) Type vermiculite in WC of gneiss - amphibolite complex penetrated by potassium-rich feldspar granitoid with TMPA is vermiculite {Mg} - kaolinite - ilite. This deposit type is abbreviated by (DT.Ver-II); 3) Type vermiculite weathered from metamorphic amphibole gneiss with TMPA is vermiculite- kaolinite-ilit-goethite. This type is abbreviated by (DT.Ver-III); 4) Type vermiculite derived weathering of mafic granulite, gabroamphibolite with TMPA is vermiculite-kaolinite-goethit-ilite. This deposit type is abbreviated by (DT.Ver-IV). Vermiculite ores in all above 4 deposit types have vertical zoning, to match the zoning of ore-bearing WC. In WC profile, vermiculite ores distributed in the following tropical weathered zones: The medium weathered zon (MWZ), strongly weathered with texture zon (SWZ) and the lower part of strongly weathered zone without texture (LPSWZWT). 31