Đang tải... (xem toàn văn)
Là một nhà địa chất tìm kiếm thăm dò khoáng sản chúng ta hiểu rằng các loại khoáng sản được hình thành có liên quan mật thiết với các cấu trúc địa chất trong vỏ trái đất, cụ thể hơn những nơi có đặc điểm cấu trúc đặc biệt( dị thường) trong bình đồ kiến tạo của các khu vực trong vỏ trái đất thường là những vị trí mà các trường quặng và mỏ quặng xuất hiện. Nếu xem quá trình tạo quặng nội sinh là khâu cuối của chu trình hoạt động nội sinh của mỗi khu vực thì các quá trình kiến tạo magma cũng như các quá trình địa chất địa hoá diễn ra trước đó đ• tạo nên bình đồ kiến trúc khu vực trên đó có những vị trí dị thường thuận lợi cho việc định vị và hình thành các mỏ và trường quặng. Quá trình quặng hoá nội sinh trong một chu trình magma kiến tạo diễn ra trên quy mô rất khác nhau từ tính sinh khoáng đến một thân quặng cụ thể. Vị trí của một trường quặngnội sinh được quyết định bởi sự kết hợp của các yếu tố kiến trúc khu vực, trong đó đặc biệt quan trọng là là các yếu tố kiến trúc khống chế như: các đứt g•y khu vực, các kiến trúc uốn nếp, các khối đá xâm nhập và các tầng đá thuận lợi.
Đề bài: Các yếu tố kiến trúc khống chế vị trí trờng quặng mỏ quặng Phân loại trờng quặng Bài làm: Là nhà địa chất tìm kiếm thăm dò khoáng sản hiểu loại khoáng sản đợc hình thành có liên quan mật thiết với cấu trúc địa chất vỏ trái đất, cụ thể nơi có đặc điểm cấu trúc đặc biệt( dị thờng) bình đồ kiến tạo khu vực vỏ trái đất thờng vị trí mà trờng quặng mỏ quặng xuất Nếu xem trình tạo quặng nội sinh khâu cuối chu trình hoạt động nội sinh khu vực trình kiến tạo magma nh trình địa chất - địa hoá diễn trớc đà tạo nên bình đồ kiến trúc khu vực có vị trí dị thờng thuận lợi cho việc định vị hình thành mỏ trờng quặng Quá trình quặng hoá nội sinh chu trình magma kiến tạo diễn quy mô khác từ tính sinh khoáng đến thân quặng cụ thể Vị trí trờng quặngnội sinh đợc định kết hợp yếu tố kiến trúc khu vực, đặc biệt quan trọng là yếu tố kiến trúc khống chế nh: đứt gÃy khu vực, kiến trúc uốn nếp, khối đá xâm nhập tầng đá thuận lợi I) Các yếu tố kiến trúc khống chế vị trí trờng mỏ quặng a) Các đứt gÃy khu vực Các đứt gÃy khu vùc lµ u tè quan träng nhÊt viƯc định chỗ trờng mỏ quặng nội sinh Thực tế cho thấy vị trí trờng quặng thờng trùng với số khu vực đặc biệt là: Hình 1: Sơ đồ vị trí bình đồ trờng mỏ quặng Nơi đứt gÃy uốn cong theo đờng phơng: hình a Nơi đứt gÃy phân nhánh thành đứt gÃy khác: hình b Nơi khe nứt sinh kèm đứt gÃy: hình c Nơi giao đứt gÃy sinh đôi: hình d Nơi đứt gÃy giao nhau: hình e sv thực hiện: Nguyễn Văn Thanh Page Lớp: Địa Chất B K50 2009 Bài tiểu luận môn học kiến trúc tr ờng quặng Trong thực tế thờng gặp trờng mỏ quặng nằm khu vực có kết ợp cảu hay nhiỊu u tè kiÕn tróc nãi trªn Do cã kết hợp nhiều yếu tố kiến trúc nên phạm vi trờng quặng đất đá thờng bị cà nát , dập vỡ có khả thẩm thấu cao, thuận lợi cho di chuyển dung dịch tạo quặng b) Các kiến trúc uốn nếp Các kiến tróc n nÕp cã vÞ trÝ rÊt quan träng việc định chỗ tr ờng mỏ quặng nội sinh, đặc biệt trờng pegmatit nhiệt dịch Các trờng mỏ quặng thờng tập trung phần vòm nếp lồi nơi phát triển dày đặc kiến trúc khe nứt, đặc biệt khe nứt tách lớp thuận lợi cho đọng quặng Hình 2: Các trờng mỏ quặng vòm nếp lồi cánh nếp lõm nơi phát triển kiến trúc khe nứt Mặt khác gặp nhiều trờng mỏ quặng định vị vùng dị thờng cấu tạo kiến trúc uốn nếp nh nơi có biến đổi đột ngột nằm cánh trục nếp uốn, nơi đứt gÃy cắt qua trục nếp uốn, nơi nếp lồi khác tuổi gặp cắt Ngoài nếp uốn dạng vòm với hệ thống đứt gÃy khe nứt dạng vòng cung, dạng tỏa tia yếu tố định vị trờng mỏ quặng quan trọng Hình 3: Các nếp uốn dạng vòm tạo nên khe nứt đứt gÃy dạng vòng cung, tỏa tia c) Các khối đá magma Xếp vào yếu tố kiến trúc gồm khối magma xâm nhập có thành phần khác nhau, thể núi lửa họng núi lửa mức độ khác kiến trúc kể thể vai trò khống chế vị trí trờng mỏ quặng Quan hệ quặng hóa đá magma khác nguồn, song yếu tố kiến trúc khống chế khối magma thờng yếu tố khống chế trờng sv thực hiện: Nguyễn Văn Thanh Page Lớp: Địa Chất B K50 2009 Bài tiểu luận môn học kiến trúc tr ờng quặng mỏ quặng liên quan Điều thể rõ với trờng quặng magma thực xâm nhập siêu mafic, mafic kiềm Hình 4: Thân quặng Cu-Ni (Bản Phúc) nằm phức hệ đá siêu mafic Các trờng mỏ quặng sau magma thờng nằm mái đới tiếp xúc xâm nhập granitoit có kích thớc lớn đá vây quanh Các xâm nhập thờng xuyên lên dọc theo đứt gÃy lớn từ trớc bị dập vỡ, nứt nẻ tác động pha kiến tao muộn trở thành kiến trúc thuận lợi cho việc hình thành trờng mỏ quặng Các đới tiếp xúc thể xâm nhạp với đá vây quanh thờng bị cà nát mạnh dặc biệt nơi bề mặt tiếp xúc nghiêng thoải có cấu tạo lồi lõm Tại th ờng xuất trờng mỏ quặng quặng hóa định vị kiến trúc khe nứt cắt qua đá xâm nhập lẫn đá vây quanh Các khối xâm nhập nông núi lửa thờng có dạng bớu giòn, dễ vỡ vụn Quặng hóa lấp đầy hệ thống khe nứt đá tạo mỏ dạng mạng mạch điển hình Các họng núi lửa thờng trùng với đới giao tuyến hệ thông đứt gÃy khác phơng đợc lấp đầy đá dăm kết núi lửa có thành phần khác Đối với kiến trúc kiểu thờng gặp mỏ, trờng quặng thành tạo dăm kết bị nứt nẻ mạnh nằm gần họng nứi lửa Ngoài gặp nhiều trờng mỏ quặng nằm tầng đá phun trào bị băm nát đứt gà thớ phiến xen kẽ đá phun trào đá trầm tích lục nguyên Quặng hóa phát triển chủ yếu tập đá có độ lỗ hổng dễ thẩm thấu nằm dới kẹp tập đá không thấm nớc d) Các tầng đá thuận lợi Vai trò định vị trờng mỏ quặng nội sinh thuộc tầng đá có tính chất lý thành phần hóa học thuận lợi cho tạo quặng lý tởng tầng đá phân lớp gồm nhieuf tập đá khác đặc tính lý thành phần đan xen bị cắt phá đứt gÃy dốc đứng Trong di chuyển theo đứt gÃy này, dung dịch quặng dễ thâm nhập vào tập đá thuận lợi kết đọng thay đổi điều kiện hóa lý (t0,p) môi trờng tạo khoáng sv thực hiện: Nguyễn Văn Thanh Page Lớp: Địa Chất B K50 2009 Bài tiểu luận môn học kiến trúc tr ờng quặng Hình 5:Mô hình mặt cắt điển hình qua mỏ Skarn Thành phần hóa học đất đá ảnh hởng trực tiếp tới môi trờng địa hóa hình thành thân quặng Giá trị pH phù hợp xuất dung dịch quặng qua khe nứt tập đá carbonat xn kẽ với tập đá silicat; độ kiềm dung dịch tăng cao chúng thấm qua tầng đá carbonat, ngợc lại giảm xuống qua tập đá silicat huy động oxit silic từ tập đá Tính khử oxy đá vây quanh phụ thuộc vào hàm lợng chất hữu khoáng vật sunfua đá có ahr hởng đáng kể đến khả tích đọng quặng, khả khử oxy đá cao khả năg tích đọng quặng chúng lớn Cuối cùng, số loại đá dễ phản ứng với dung dịch tạo quặng nh amphibolit, skarn tạo điều kiện thuận lợi cho hình thành thân quặng II) Phân loại trờng quặng Dựa vào điều kiện cấu trúc kiến tạo, đặc điểm nguồn gốc quặng hóa chia cá trờng mỏ quặng nội sinh thành nhóm: Trờng quặng magma thực Trờng qng pegmatit Trêng qng carbonatit Trêng qng sau magma( gåm trờng quặng skarn nhiệt dịch) 1) Trờng quặng magma thực sv thực hiện: Nguyễn Văn Thanh Page Lớp: Địa Chất B K50 2009 Bài tiểu luận môn học kiến trúc tr ờng quặng Các trờng quặng thuộc nhóm gồm toàn mỏ có liên quan mật thiết nguồn gốc với khối xâm nhập xác định Quy luật phân bố trờng quặng magma thực phụ thuộc vàoddieeuf kiện cấu trúc địa chất hình thành khối đá mẹ Các trờng quặng magma thực xuất hoàn cảnh kiến tạo khác nhau, nhiều có đặc điểm giống Hình 6:Mô hình mặt cắt điển hình qua mỏ magma Trong đới ophyolit phát triển vỏ đại dơng đới hút chìm( trũng máng đại dơng thực thụ) có trờng quặng Cr, Pt, Ti, F, V liên quan với xâm nhập mafic siêu mafic, xâm nhập thờng nấm, phân dị phức tạp Trên lục địa cổ gặp trờng quặng magma thực kiểu uốn nếp lớp phủ nền, điển hình cho trờng quặng khiên cổ Trasvalea Nam Phi Pechenga bán đảo Coli Trờng quặng platin Trasvale liên quan chặt chẽ với khối xâm nhập mafic siêu mafic Busveld đợc khống chế đứt gÃy sâu phát triển móng, quặng hóa platin tập trung tầng meren nằm đáy khối xâm nhập dày 15-20m, gồm 10 vỉa phát triển diện tích lớn; Trờng quặng CuNi Pechenga nằm phần uốn cong theo đờng phơng tầng trầm tích núi lửa tuổi tiền Cambri bị vò nhàu mạnh mẽ Các xâm nhập mafic siêu mafic tuổi Proterozoi muộn dạng vỉa nằm chỉnh hợp với đá vây quanh Hợp 1/3 số cá thể xâm nhập có khoáng hóa phân bố khu vực tầng đá biến chất uốn lợn theo đờng phơng bị cà nát hệ thống đứt gÃy Trong miền lục địa cổ bị biến cải hay miền hoạt hóa thờng gặp trờng quặng Cu-Ni liên quan với xâm nhập dạng vỉa thuộc thành hệ Trap Tại khối xâm nhập gabro-dolerit phân dị xuyên lên theo đứt gÃy dốc đứng kéo dài theo trục nếp lõm thoải Magma xuyên vào khe nứt lớp tạo thành vải thoải, có cấu tạo phức tạp Các xâm nhập dạng vỉa chứa quặng sunfua tập trung tầng trầm tích không dày bị chặn tầng đá phun trào nằm Nhìn chung trờng quặng magma thực xuất vùng có chế độ kiến tạo kkác song liên quan mật thiết với xâm nhập mẹ có thành phần magic siêu mafic Quy luật phân bố trờng quặng phụ thuộc đáng kể vào đặc điểm kiến trúc địa chất hình thành khối đá mẹ Để xác định sv thực hiện: Nguyễn Văn Thanh Page Lớp: Địa Chất B K50 2009 Bài tiểu luận môn học kiÕn tróc tr êng qng quy lt phan bè qng hóa trờng quặng magma thực trớc hết phải làm sáng tỏ yếu tố cấu trúc địa chất ảnh hởng đến trình xâm nhập, kết tinh phân dị khối đá mẹ Trong yếu tố cần ý đến chế độ kiến tạo bình đồ kiến trúc khu vực, đặc điểm cấu tạo, thành phần thạch học tính chất lý tầng đá phân lớp vây quanh 2) Trờng quặng pegmatit Pegmatit thành tạo độc lập, đợc hình thành vào giai đoạn cuối trình kết cứng thể xâm nhập Trên thực tế thờng gặp thân dạng mạch, dạng thấu kính mạch phức tạp, phân bố đơn lẻ, thờng với tạo thành đai, trờng pegmatit có quy mô lớn lớn Hình 7:Mô hình mặt cắt điển hình qua mỏ Pegmatit Về không gian trờng, má pegmatit cã thĨ ph©n bè khèi x©m nhËp granitoit, ranh giới tiếp xúc xâm nhập với đá biến chất cổ( đá phiên kết tinh, gonai) lấp đầy khe nứt, mặt bong lớp đá có thành phần alumosilicat Các trờng pegmatit có thĨ xt hiƯn mäi nỊn kiÕn t¹o, cã ti địa chất từ cổ đến trẻ nguồn cung cấp nguyên liệu sứ gốm thủy tinh, tích tụ ngọc( rubi, saphire, beryl, topar) tích tụ kim loại hiếm, kim loại phóng xạ Trong trờng pegmatit có hàng trăm, hàng ngàn thân pegmatit khác nahu có 3-5% thân khoáng có giá trị thực tế Độ sâu thành tạo tr êng pegmetit dao ®éng tõ 1-2 km ®Õn 5-6 km, biên độ khoáng hóa dao động 1-1.5 km sv thực hiện: Nguyễn Văn Thanh Page Lớp: Địa Chất B K50 2009 Bài tiểu luận môn học kiến trúc tr ờng quặng Hình 8:Mô hình biểu diễn độ sâu thành tạo biên độ khoáng hóa trờng quặng pegmatit Vị trí trờng pegmatit đợc quy định yếu tố bản: Hình thái cấu tạo mái thể xâm nhập Đặc điểm kiến tạo khu vực Sự có mặt tầng đá thuận lợi Ngoài vị trí trờng phụ thuộc đáng kể vào độ sâu mức xâm thực khác nhau: Xâm thực nông:1-2 km Xâm thực vừa: 4-5 km X©m thùc s©u: 5-6 km Nh vËy dï ë møc xâm thực thấy trờng pegmatit thờng phân bố nơi bề mặt tiếp xúc đá mẹ đá vây quanh uốn cong bất ngờ quy mô trờng pegmatit ứng với mức trung bình đáng quan tâm 3) Trờng quặng carbonatit Các trờng quặng cacbonatit chứa khoáng hóa Nb, Ta TR xâm nhập siêu mafic kiềm, phát triển chủ yếu vỏ lục địa cổ bị biến cải mạnh mẽ hoạt động kiến tao muộn Các trờng quặng cacbonatit không phổ biến đợc nghiên cứu sv thực hiện: Nguyễn Văn Thanh Page Lớp: Địa Chất B K50 2009 Bài tiểu luận môn học kiến trúc tr ờng quặng Hình 9:Mô hình mặt cắt điển hình qua mỏ Cacbonatit Các thể carbonatit chứa quặng nằm khối xâm nhập siêu mafic kiềm song tập trung chủ yếu đới giao cắt hệ đứt gÃy theo phơng tây bắc-đông nam đông bắc-tây nam Trên giới nhiều thân carbonatit nhng hầu hết phát chúng đợc quan tâm thờng có giá trị công nghiệp 4) Trờng quặng sau magma( gồm trờng quặng skarn nhiệt dịch) Các trờng quặng sau magma bao gồm trờng mỏ quặng nguồn gốc skarn nhiệt dịch, có tuổi địa chất từ trẻ đến cổ, phổ biến miền kiến tạo khác có ý nghĩa thực tiễn Các yếu tố kiến trúc khống chế vị trí nh trình thành tạo trờng quặng nhóm đa dạng phức tạp Để thuận tiện ngời ta chia vỏ trái đát thành vùng: Vùng bồi tụ Vùng ổn định Vùng hủy hoại a) Trờng quặng miền bồi tụ Trong miền diễn trình uốn nếp hoạt động magma mạnh mẽ Liên quan với trình hình thành câc trờng quặng sau magma thuộc kiểu: trờng quặng liên quan với kiến trúc uốn nếp trờng quặng liên quan với kiến trúc phá hủy đứt đoạn Vị trí trờng quặng liên quan với kiến trúc uốn nếp chủ yếu đợc xác định kết hợp đặc tính cấu trúc nếp uốn, tính chất thuận lợi đá tạo thành nếp uốn phá hủy đứt đoạn kèm với trình uốn nếp Các trờng quặng liên quan với kiến trúc phá hủy có hoàn cảnh kiến trúc địa chất đihj vị phức tạp đa dạng sv thực hiện: Nguyễn Văn Thanh Page Lớp: Địa Chất B K50 2009 Bài tiểu luận môn học kiến trúc tr ờng quặng Dới số ví dụ điển hình: Hình10:sơ đồ địa chất vùng Zurianov điển hình cho trờng quặng có vị trí địa chất khống chế kết hợp kiến trúc uốn nếp đứt gÃy sv thực hiện: Nguyễn Văn Thanh Page Lớp: Địa Chất B K50 2009 Bài tiểu luận môn học kiến trúc tr ờng quặng Hình 11:sơ đồ địa chất vùng Altun-Tophan điển hình cho trờng quặng đa kim skarn có vị trí địa chất liên quan với phá hủy đứt đoạn Hình 12:sơ đồ địa chất vùng Kalba-Narum điển hình cho trờng quặng Sn-W nằm kiến trúc kiểu nội địa vồng miên uốn nếp Hecxini b) Trờng quặng miền ổn định Trong miền ổn định( miền nền, địa khối giữa) vận động kiến tạo diễn ôn hòa, mang tính thụ động ảnh hởng đai động kế cận Các trờng quặng sau magma phát triển địa khối nh khối Aghina, Colyma Đông á, Chec Trung Âu, Colorado Bắc Mỹ Dới hình ảnh minh họa cho trờng quặng đợc thành tạo miền này: sv thực hiện: Nguyễn Văn Thanh Page 10 Lớp: Địa Chất B K50 2009 Bài tiểu luận môn học kiến trúc tr ờng quặng Hình 13:sơ đồ địa chất vùng Agin, đông Zabaican điển hình cho trờng quặng Sn-W thuộc địa khối Aghina c) Trờng quặng miền hủy hoại Các miền hủy hoại (miền tạo núi, miền hoạt hóa magma kiến tạo) phân thành kiểu: Miền hoạt hóa sau địa máng Miền hoạt hóa sau Các trờng mỏ quặng sau magma hình thành miền hoạt hóa sau địa máng có nét tơmg tự nh trờng quặng nên bồi tụ Các miền hoạt hóa sau thờng đặc trng bëi tÇng kiÕn tróc chÝnh: tÇng mãng kÕt tinh nằm dới tầng phủ nằm không chỉnh hợp lên Trong tầng móng kết tinh đứt gÃy sâu hoạt động trở lại tạo thành đới cà nát, phân phiến, milonit rộng tới 300-500 m.Những đới có độ thẩm thấu cao tạo điều kiện cho dung dịch chứa quặng vận động đồng thời yếu tố quan trọng khống chế vị trí trờng quặng.Trong tầng phủ xuất khối nâng hố sụt liên quan đến hoạt động khối tảng móng Trong hố sụt thờng đợc lấp đầy tầng trầm tích lục nguyên lục nguyên núi lửa Phần lớn trờng quặng Pb, Zn, Cu, Au phân bố tầng trầm tích phủ khối móng nhô cao ứng với độ sâu 500-1500m Các trờng quặng loại thờng nằm tầng đá dễ thấm nớc đọng quặng, bị khống chế đứt gÃy sâu từ móng cắt qua phần thấp lớp phủ Tóm lại, thấy vị trí trờng, mỏ quặng nội sinh đợc xác định tập hợp nhóm yếu tố kiên trúc vào thời điểm tạo quặng, vai trò thuộc yếu tố kiến tạo Làm sáng tỏ mối quan hệ yếu tố kiến trúc khống chế với vị trí trờng mỏ quặng nhiệm vụ phức tạp quan trọng việc dự đoán vị trí trờng mỏ quặng nội sinh sv thực hiện: Nguyễn Văn Thanh Page 11 Lớp: Địa Chất B K50 2009 Bài tiểu luận môn học kiến trúc tr ờng quặng The end! sv thực hiện: Nguyễn Văn Thanh Page 12 Lớp: Địa Chất B K50 2009 Bài tiểu luận môn học kiến trúc tr ờng quặng ... Địa Chất B K50 2009 Bài tiểu luận môn học kiến trúc tr ờng quặng mỏ quặng liên quan Điều thể rõ với trờng quặng magma thực xâm nhập siêu mafic, mafic kiềm Hình 4: Thân quặng Cu-Ni (Bản Phúc)... magma( gồm trờng quặng skarn nhiệt dịch) 1) Trờng quặng magma thực sv thực hiện: Nguyễn Văn Thanh Page Lớp: Địa Chất B K50 2009 Bài tiểu luận môn học kiến trúc tr ờng quặng Các trờng quặng thuộc... K50 2009 Bài tiểu luận môn học kiến trúc tr ờng quặng Dới số ví dụ điển hình: Hình10:sơ đồ địa chất vùng Zurianov điển hình cho trờng quặng có vị trí địa chất khống chế kết hợp kiến trúc uốn