NguyÔn V¨n Nh©n, Hoµng Minh Th¶o

C¸c má vµ ®iÓm quÆng ®a kim kiÓu Ng©n S¬n th­êng ph©n bè däc theo hÖ thèng ®øt g·y h×nh vßng cung ph­¬ng ¸ kinh tuyÕn kÐo dµi tõ TÜnh Tóc xuèng Ng©n S¬n - C«i Kú - Tam §¶o; ë phÇn r×a cña vâng chång gèi Trias S«ng HiÕn vµ phøc nÕp låi Paleozoi B¾c Th¸i. §iÓn h×nh nhÊt lµ c¸c má ®a kim chøa thiÕc giµu b¹c Ng©n S¬n.

Tham gia vµo cÊu tróc ®Þa chÊt cña vïng chñ yÕu lµ c¸c thµnh t¹o lôc nguyªn - carbonat thuéc hÖ tÇng Cèc X«, n»m phñ kh«ng chØnh hîp lªn nã lµ ®¸ phiÕn, c¸t bét kÕt cña hÖ tÇng S«ng HiÕn. VÒ ®¸ magma cã khèi granit Ng©n S¬n ph©n bè ë trung t©m nÕp låi ®· ®­îc Izokh E. vµ nnk. [2] xÕp vµo phøc hÖ Pia O¨c (K₂) sau ®ã NguyÔn Kinh Quèc, NguyÔn §øc H©n (1978, B¸o c¸o l­u tr÷) cho tuæi Paleozoi (D₃), hoÆc xÕp vµo phøc hÖ §iÖn Biªn - Ng©n S¬n (P-T) (TrÇn V¨n TrÞ, NguyÔn Xu©n Tïng [5]). Ge G. vµ NguyÔn V¨n Can [1] ph©n biÖt 2 lo¹i t­¬ng øng víi tuæi Permi vµ Creta muén. Theo chóng t«i cã lÏ quan ®iÓm nµy lµ phï hîp h¬n c¶ vµ quÆng ho¸ ®a kim Ng©n S¬n cã liªn quan víi granit tuæi Creta muén. Thµnh phÇn th¹ch häc cña thÓ x©m nhËp nµy gåm granit muscovit vµ granit 2 mica h¹t lín ®Õn võa, ngoµi ra cã granit aplit vµ granit s¸ng mµu d¹ng ®ai m¹ch vµ c¸c thÓ t­êng diabas.

Trong ph¹m vi vïng má x¸c ®Þnh ®­îc 3 hÖ thèng ®øt g·y chÝnh: 1) Ph­¬ng t©y b¾c (Nµ PÆc - Hµ HiÖu, Nµ Näi - B¶n Vµi); 2) Ph­¬ng ®«ng b¾c (Lòng ViÒn - Vµng Phµi, Nµ Näi - Ph­¬ng S¬n - Ng©n S¬n, B¶n Ph¾ng - Nµ §eng); 3) Ph­¬ng kinh tuyÕn (§ång Can - Ng©n S¬n - Nµ B«i, §Ìo Giã - B¶n Tiªng, T«m Tiªu - Khuæi Trung).

Trong hÖ thèng ®øt g·y ph­¬ng ®«ng b¾c ®ãng vai trß quan träng lµ ®øt g·y ph©n bè quÆng. Theo c¸c ®øt g·y nµy th­êng ph¸t hiÖn thÊy c¸c m¹ch sulfur ®a kim, c¸c m¹ch th¹ch anh nhiÖt dÞch, c¸c ®íi cµ n¸t vì vôn. §¸ v©y quanh quÆng trùc tiÕp lµ ®¸ v«i x¸m ®en d¹ng khèi hoÆc ph©n líp máng, Ýt nhiÒu bÞ biÕn chÊt thµnh ®¸ hoa, c¸c lo¹i ®¸ phiÕn - phiÕn sericit, phylit v«i, ®¸ phiÕn sÐt v«i vµ ngay trong granit còng gÆp mét sè m¹ch quÆng.

Th©n quÆng cã d¹ng m¹ch, æ lÊp ®Çy c¸c ®­êng ®øt g·y hoÆc ph©n bè däc theo c¸c ®íi dËp vì kiÕn t¹o, ®«i n¬i quÆng lÊp ®Çy vµo gi÷a c¸c mÆt ph©n líp cña c¸c líp ®¸ v«i vµ ®¸ phiÕn v«i. BÒ dµy th©n quÆng thay ®æi tõ 0,1 – 1 m, thËm chÝ ®Õn vµi ba mÐt, trung b×nh 0,5 m. C¸c m¹ch quÆng kÐo dµi hµng km. §¸ v©y quanh bÞ biÕn ®æi nhiÖt dÞch phæ biÕn lµ th¹ch anh ho¸, ë møc ®é Ýt h¬n cã chlorit ho¸, sericit ho¸, greisen ho¸ (trong ®¸ granit), dolomit ho¸, carbonat ho¸.

TËp hîp kho¸ng vËt quÆng cña vïng má bao gåm:

1) Kho¸ng vËt chñ yÕu: sphalerit, galenit, pyrit, arsenopyrit.

2) Kho¸ng vËt thø yÕu: chalcopyrit, pyrotin, cassiterit, stannin, quÆng ®ång x¸m, magnetit, hematit, ilmenit, rutil.

3) Kho¸ng vËt hiÕm gÆp: proustit, pyrargyrit, canfieldit, bournonit, stephanit, argentit, molybdenit.

4) Kho¸ng vËt m¹ch: th¹ch anh, calcit (chñ yÕu), dolomit, fluorit, tourmalin, chlorit, biotit, sericit, apatit, zircon.

TËp hîp kho¸ng vËt ®Æc tr­ng cña kiÓu quÆng Ng©n S¬n lµ: sphalerit, galenit, pyrit, arsenopyrit, cassiterit, stannin vµ nhãm kho¸ng vËt sulfur Ag (pyrargyrit, proustit, canfieldit, stephanit...) th¹ch anh lÉn calcit.

Arsenopyrit (FeAsS): kho¸ng vËt phæ biÕn vµ cã hµm l­îng kh¸ lín, ph©n bè kh«ng ®ång ®Òu ë tÊt c¶ c¸c khu vùc chøa quÆng. Arsenopyrit chiÕm ­u thÕ ë c¸c khu Nµ §eng, Cèc S©u, NËm Tèc Lï, cßn ë c¸c vïng kh¸c sè l­îng gi¶m ®¸ng kÓ vµ ®ãng vai trß thø yÕu.

Arsenopyrit t¹o thµnh sím, cã liªn quan céng sinh chÆt chÏ víi pyrit, cassiterit, th¹ch anh.

Pyrit (FeS₂): kho¸ng vËt chiÕm ­u thÕ, cã sè l­îng nhiÒu nhÊt ë hÇu hÕt c¸c khu. PhÇn lín pyrit tËp trung thµnh khèi ®Æc sÝt, d¹ng m¹ch nhá hoÆc d¹ng h¹t ph©n t¸n trong m¹ch th¹ch anh - sulfur. Cã thÓ ph©n biÖt 2 thÕ hÖ pyrit:

ThÕ hÖ 1: th­êng t¹o thµnh tinh thÓ tù h×nh kÝch th­íc h¹t 2-3 mm, trung b×nh 0,5-1 mm, tiÕt diÖn vu«ng ph©n t¸n trong th¹ch anh, carbonat vµ c¸c sulfur kh¸c. ThÕ hÖ pyrit nµy cã quan hÖ céng sinh víi arsenopyrit, cassiterit vµ th¹ch anh. Pyrit bÞ cµ n¸t vì vôn, ®­îc sphalerit, galenit g¾n kÕt.

B¶ng 1. Thµnh phÇn kho¸ng vËt ë c¸c khu vùc quÆng má Ng©n S¬n

* Ghi chó: + chñ yÕu; x thø yÕu; - Ýt gÆp

ThÕ hÖ 2: hÇu nh­ cã d¹ng h¹t tha h×nh tËp trung thµnh ®¸m xuyªn c¾t qua sphalerit vµ bÞ galenit xuyªn lÊp vµo. Trªn nÒn pyrit th­êng gÆp nh÷ng h¹t nhá mÐo mã sphalerit vµ arsenopyrit.

Sphalerit (ZnS): chiÕm sè l­îng lín sau c¸c kho¸ng vËt kÓ trªn. Cã n¬i sphalerit t¨ng ®¸ng kÓ nh­ ë khu Ph­¬ng S¬n, Cèc S©u. Sphalerit tËp trung thµnh m¹ch, thÊu kÝnh ®Æc sÝt hoÆc thµnh d¶i xen víi pyrit vµ galenit.

Sphalerit cã chøa kh¸ nhiÒu chalcopyrit d¹ng nhò t­¬ng vµ stannin d¹ng ngän löa, d¹ng rªu, d¹ng ch÷ cæ, d¹ng bôi. Cã mÉu tØ lÖ gi÷a sphalerit vµ stannin gÇn t­¬ng ®­¬ng nhau, sphalerit d¹ng nµy cã ph¶n chiÕu bªn trong mµu ®á, ®á n©u sÉm, n¨ng suÊt ph¶n quang cao R = 19,71%.

Thµnh phÇn ho¸ häc trung b×nh cña galenit (%) nh­ sau: Zn = 61,14%, S = 32,82%, Fe = 4,32%, Mn = 0,006%, Cd = 1,15%

Thµnh phÇn c¸c nguyªn tè vÕt trong sphalerit (ppm)theo kÕt qu¶ ph©n tÝch quang phæ: Sn = 1400; Sb = 1150; Cu = 2340; Ag = 755; Ga = 6,8; Ge = 5; In = 5.

Sphalerit d¹ng thø 2 Ýt quan s¸t thÊy cã chøa c¸c nhò t­¬ng chalcopyrit vµ stannin. Sphalerit d¹ng nµy cã ph¶n x¹ bªn trong mµu vµng n©u hay mµu vµng. N¨ng suÊt ph¶n quang thÊp h¬n d¹ng thø nhÊt vµ chøa hµm l­îng Fe Ýt h¬n.

Sphalerit cã liªn quan céng sinh chÆt chÏ víi arsenopyrit, pyrit, cassiterit vµ th¹ch anh hoÆc víi stannin, chalcopyrit, pyrotin, tetraedrit.

Galenit (PbS): lµ kho¸ng vËt chñ yÕu ®­îc thµnh t¹o ë nhiÒu giai ®o¹n, nh­ng chiÕm sè l­îng ®¸ng kÓ trong giai ®o¹n cuèi cña qu¸ tr×nh nhiÖt dÞch kÌm theo c¸c kho¸ng vËt sulfo - muèi Ag. Galenit ph©n bè kh«ng ®Òu, sè l­îng thay ®æi ë c¸c khu vùc kh¸c nhau, tËp trung nhiÒu ë Nµ DiÕu vµ Ph­¬ng S¬n.

Galenit t¹o thµnh æ, thÊu kÝnh ®Æc sÝt, m¹ch, d¶i xen kÏ víi sphalerit, pyrit hoÆc d¹ng x©m t¸n. Nã cã kiÕn tróc tinh thÓ lín.

Trong thµnh phÇn galenit cã c¸c nguyªn tè hµm l­îng cao lµ Ag, Sb, Sn, Cu, Cd cã lÏ do nhiÔm bÈn tõ c¸c kho¸ng vËt d­íi d¹ng bao thÓ rÊt nhá trong kho¸ng vËt nµy. Galenit céng sinh chÆt chÏ víi quÆng ®ång x¸m, pyrargyrit, proustit, canfieldit, stephanit, bournonit...

Cassiterit (SnO₂): ph¸t triÓn trong c¸c m¹ch th¹ch anh, arsenopyrit, pyrit d¹ng æ, h¹t ph©n t¸n hoÆc tËp hîp h¹t ®Æc sÝt ph©n bè ë gÇn s¸t ranh giíi tiÕp xóc víi thÓ x©m nhËp. Cassiterit d¹ng l¨ng trô mét chãp kÝch th­íc 2- 3 mm hoÆc nhá h¬n 1 mm.

Cassiterit cã quan hÖ céng sinh víi rutil, arsenopyrit, pyrit vµ th¹ch anh t¹o thµnh ë giai ®o¹n sím.

Stannin (Cu₂FeSnS₄): phæ biÕn trong c¸c m¹ch quÆng sulfur ®a kim, tËp trung chñ yÕu ë khu Cèc S©u, d¹ng tËp hîp h¹t nhá mÐo mã hoÆc d¹ng bôi, ngän löa t¸ch dung dÞch cøng trong sphalerit. Mét sè tËp hîp lín bÞ cµ n¸t r¹n nøt cïng víi sphalerit, arsenopyrit.

C¸c kho¸ng vËt chøa Ag: kh¸ phong phó, th­êng phæ biÕn lµ proustit, pyrargyrit, canfieldit, stephanit, argentit. C¸c kho¸ng vËt nµy cã d¹ng h¹t nhá, bao thÓ trßn, bÇu dôc trong galenit. KÝch th­íc c¸c h¹t tõ 0,02 – 0,2 mm.

TËp hîp kho¸ng vËt chøa Ag céng sinh chÆt chÏ víi galenit ë giai ®o¹n cuèi cña qu¸ tr×nh nhiÖt dÞch nhiÖt ®é thÊp. Sù t¸ch ra c¸c kho¸ng vËt chøa Ag trong galenit chøng tá nhiÖt ®é gi¶m ®ét ngét.

Ngoµi ra, Ag cßn cã trong c¸c kho¸ng vËt kh¸c nh­ galenit, nhãm sulfo - muèi Sb, Pb. Hµm l­îng Ag trong quÆng Ng©n S¬n lµ 9 kg/t PbS.

QuÆng th­êng cã c¸c cÊu t¹o chñ yÕu: khèi, m¹ch, x©m t¸n, d¶i; víi c¸c kiÕn tróc phæ biÕn: h¹t tù h×nh, tha h×nh, cµ n¸t, nhò t­¬ng- ch÷ cæ t¸ch dung dÞch cøng (sphalerit- stannin, galenit- proustit, sphalerit- chalcopyrit, pyrargyrit, canfieldit) vµ kiÕn tróc gÆm mßn thay thÕ.

Má ®a kim Ng©n S¬n cã thµnh phÇn kho¸ng vËt kh¸ phøc t¹p, chóng ®­îc t¹o thµnh ë nhiÒu giai ®o¹n.

1. Giai ®o¹n th¹ch anh - cassiterit - sulfur (arsenopyrit, pyrit) gåm tËp hîp céng sinh kho¸ng vËt: arsenopyrit, pyrit, zircon, tourmalin, muscovit, biotit, rutil, molybdenit, chlorit, cassiterit, apatit, th¹ch anh.
2. Giai ®o¹n sphalerit - stannin víi tËp hîp céng sinh kho¸ng vËt: arsenopyrit, pyrit, th¹ch anh, sphalerit, stannin, pyrotin, chalcopyrit, tetraedrit, galenit.
3. Giai ®o¹n galenit - calcit víi sulfo - muèi Ag, tËp hîp céng sinh kho¸ng vËt: sphalerit, galenit, tetraedrit, canfieldit, pyrargyrit, proustit, stephanit, bournonit, argentit, calcit.

QuÆng ®a kim Sn - Ag Ng©n S¬n thuéc nguån gèc nhiÖt dÞch nhiÖt ®é cao - trung b×nh

QuÆng hãa cã tÝnh ph©n ®íi râ xung quanh khèi granit Ng©n S¬n tõ ranh giíi tiÕp xóc cña thÓ x©m nhËp ra xung quanh, cã thÓ chia lµm 3 ®íi:

1. §íi quÆng sulfur (pyrit, arsenopyrit) - cassiterit - th¹ch anh ë tiÕp xóc ngoµi x©m nhËp granit hoÆc trong ®¸ phiÕn sericit v©y quanh. VÝ dô: khu Nµ §eng, B¶n Piªn.
2. §íi quÆng sphalerit - galenit - stannin (cassiterit) trong ®¸ phiÕn serixit vµ ®¸ v«i - khu Cèc S©u, NËm Tèc Lï.
3. §íi quÆng galenit - tËp hîp c¸c kho¸ng vËt sulfo - muèi Ag, Pb - Sb trong ®¸ v«i - khu Ph­¬ng S¬n, Nµ DiÕu.

NhiÖt ®é gi¶m dÇn theo h­íng xa ranh giíi tiÕp xóc cña khèi ®¸ x©m nhËp.

B¶ng 3. KÕt qu¶ ph©n tÝch ®ång vÞ Pb tõ galenit trong quÆng Ng©n S¬n

1. Ge G., NguyÔn V¨n Can, 1977. Sù biÕn chÊt tiÕp xóc cña ®¸ bªn c¹nh khèi granit Ng©n S¬n. §Þa chÊt, 133 : 23-25. Hµ Néi.

2. Izokh E., Lª §×nh H÷u, NguyÔn V¨n ChiÓn, 1964. Novye dannye o magmatizme Severnogo Vietnama. Dokl. AN SSSR, 155/6 : 1321-1324. Moskva.

 3. NguyÔn V¨n Nh©n, 1988. Thµnh hÖ quÆng néi sinh ViÖt Nam. TC Khoa häc, 38. Häc viÖn Má luyÖn kim Krakov (tiÕng Ba Lan).

4. NguyÔn V¨n Nh©n, 1995. Polymetallic ore formations in ViÖt Nam. J. Geology, B / 5-6 : 389-393. Hµ Néi.

5. TrÇn V¨n TrÞ (chñ biªn), 1977. §Þa chÊt ViÖt Nam (PhÇn miÒn B¾c). Nxb Khoa häc kü thuËt Hµ Néi, 355 trg.

The mineralization has clear zonation around the Ng©n S¬n granite massif; from the contact of the intrusion toward the surrounding rocks it can be divided into 3 zones:

1. Sulphide ores zone (pyrite, arsenopyrite) containing cassiterite, located in the external contact or in the surrounding sericite schist;
2. Sphalerite – galenite zone containing stannine (cassiterite) in sericite schist and limestone;
3. Galenite zone mainly consisting of Ag sulfosalt minerals lying in limestone.

Ngµy nhËn bµi: 15-11-2001