TIẾN TRÌNH QUẶNG HOÁ ĐỒNG KHU VỰC
BẮC BỘ VIỆT
NGUYỄN VĂN BÌNH
Viện Khoa
học vật liệu, Viện KH & CN VN,
Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
Tóm tắt: Bài báo đề cập đến
các kiểu quặng hoá đồng ở khu vực Bắc Bộ: sulfur Cu-Ni (các kiểu Tạ Khoa, Cao
Bằng, Núi Chúa), sulfur-đồng, đồng tự sinh trong đá phun trào, sulfur - đồng - đa kim, sulfur - đồng - sắt, cát kết
chứa đồng và mạch thạch anh - Cu - Mo. Các quặng hoá đồng này chủ yếu hình thành
trong giai đoạn hoạt hoá magma - kiến tạo liên quan với sự hình thành các cấu
trúc Mesozoi - các trũng kiểu sinh rift không đầy đủ (trũng kiểu hoạt hoá), dạng
tuyến và phân nhánh phức tạp (giai đoạn hoạt hóa Mesozoi - Kainozoi).
Khu vực Bắc Bộ Việt
II. BỐI CẢNH ĐỊA ĐỘNG LỰC KHU VỰC BẮC BỘ TRONG PALEOZOI MUỘN - KAINOZOI
Khu vực nghiên cứu thuộc miền cố kết Paleozoiđ Việt-Trung
(Caleđoniđ Cathaysia). Trên bình đồ địa động lực khu vực, giai đoạn Mesozoi định
vị một bình đồ kiến tạo mới vừa kế thừa, vừa có nhiều nét mới khác biệt hẳn các
giai đoạn trước nó. Giai đoạn Mesozoi trên khu vực Bắc Bộ là giai đoạn có các
hoạt động rầm rộ của quá trình hoạt hoá magma - kiến tạo theo nhiều nhà địa
chất: Gatinsky Iu.G. (1972, 1973), Nguyễn Xuân Tùng (1972), Staritsky Iu.G.
(1973), Trần Văn Trị (1975, 1977), Nguyễn Đình Cát (1977, 1980), Phạm Văn Quang
(1979, 1980), Lê Thạc Xinh (1978, 1981, 1982, 1987), Văn Đức Chương (1982),
Maimin Iu.S. (1982), Trần Đức Lương,
1. Các cấu trúc Tiền Cambri: nhân vòm lục địa cổ Sông Chảy, đới khâu cổ Sông Hồng,
đới cấu trúc Baicaliđ Phan Si Pan và các mảnh sót Tiền Cambri: Nậm Cô, Nậm Sư
Lư, Hoằng Trường.
2. Các cấu trúc Paleozoiđ: Caleđoniđ Sông Mã, nhóm các cấu trúc
Caleđoniđ Cathaysia: Lô-Gâm, Phú Ngữ, Chang Pung, Cốc Xô, Bắc Sơn, Quảng Ninh -
Duyên Hải.
Các cấu trúc này cố kết vào Paleozoi
sớm-giữa và tạo nên bộ khung cấu trúc cơ bản của khu vực Bắc Bộ. Vào cuối đại
Paleozoi, miền này chủ yếu thuộc chế độ kiến tạo kiểu nền - san bằng kiến tạo,
tạo nên lớp phủ kiểu nền với phức hệ vật chất - kiến trúc nội mảng kiểu bồn trên
lục địa. Sau thời kỳ này toàn bộ khu vực Bắc Bộ bước vào giai đoạn hoạt hoá
magma - kiến tạo, bắt đầu từ Permi muộn (đôi nơi có thể sớm hơn - Carbon muộn -
Permi sớm - đới cấu trúc Sông Đà) và làm nảy sinh các cấu trúc Mesozoi đặc biệt:
các trũng nguồn rift nội lục (các trũng chồng gối kiểu hoạt hoá magma - kiến
tạo). Bối cảnh địa động lực chủ đạo vào thời kỳ này là sinh rift nội lục. Các
đặc trưng cơ bản của hoạt động hoạt hóa magma - kiến tạo khu vực Bắc Bộ đã được
trình bày trong nhiều văn liệu [3, 5, 6, 8, 9, 14, 16, 20, 21, 22, 25, 26, 27]
và có thể được tóm tắt như sau:
- Các hoạt động hoạt hóa magma - kiến tạo phát triển trên móng vỏ lục địa
không đồng nhất (móng đa kỳ, đa nguồn gốc). Bình đồ móng vỏ lục địa Paleozoiđ và
các cấu trúc hoạt hóa magma - kiến tạo không trùng nhau. Đây chính là dấu hiệu
mà dựa vào nó nhiều nhà nghiên cứu xem các cấu trúc hoạt hóa magma - kiến tạo
khu vực này mang tính chồng gối điển hình.
- Hình thành các hệ thống phá hủy - đứt gãy, các đới tách giãn dạng cánh
gà, các cấu tạo vảy và phủ chờm, mật độ tập trung tăng cao của đứt gãy và
lineamen, các đứt gãy chờm nghịch và các biến dạng nội mảng khác.
- Phổ biến các uốn nếp ngắn, cụt, dạng yên ngựa, kiểu đơn nghiêng, kiểu
chậu, nghiêng đôi khi dốc đứng, võng nghịch đảo. Đa số chúng có dạng tuyến và
nhiều khi thường đứt đoạn, Đặc biệt, có thể thấy rõ sự luân phiên xen kẽ nhau
của các nếp lồi và nếp lõm cũng như của các cánh cung dạng cánh gà xen kẽ với
các trũng giữa núi.
- Hình thành khá phổ biến dãy magma tương phản, các thành tạo magma cao
kiềm, kiềm - kali, cao magnesi - kiềm, các thành tạo magma kiểu tạo núi, các
biểu hiện magma đa kỳ, đa nguồn gốc phức tạp, các tổ hợp magma phun trào - xâm
nhập thành phần phức tạp, các tổ hợp siêu mafic - mafic, các xâm nhập á núi lửa.
- Phát triển các trầm tích dạng molas màu đỏ, các thành tạo lục địa chứa
than (trong các hệ tầng
Kết quả của hoạt động
hoạt hóa magma - kiến tạo đã hình thành các cấu trúc âm đặc trưng: Sông Đà,
III. CÁC KIỂU QUẶNG HOÁ ĐỒNG Ở KHU VỰC BẮC BỘ
Trên khu vực nghiên cứu có các kiểu quặng hoá đồng chính sau:
1. Sulfur
Cu-Ni (pyrotin - pentlanđit - chalcopyrit)
Ở khu vực Bắc Bộ quặng hoá đồng sulfur Cu-Ni gặp ở Tạ Khoa, Cao Bằng và Núi
Chúa và bao gồm các kiểu sau:
Sulfur Cu-Ni kiểu Tạ
Khoa
Quặng hoá đồng phân bố bên trong các khối xâm nhập siêu mafic phức hệ Bản
Xang (cumulate, thường bị serpentinit hoá, PZ3). Quặng ở dạng treo ở
gần đáy, bám đáy và xâm tán và bên ngoài khối (
Quặng hoá sulfur Cu-Ni liên quan với phức hệ Cao Bằng: lerzolit -
gabronorit - điabas (xâm nhập nhỏ: werlit, plagiowerlit, lerzolit,
plagiolerzolit, picrit, gabro, điabas, gabronorit, congađiabas, leucođiabas,
granophyr ...). Các điểm quặng chính: Suối Củn, Bó Nỉnh, Khắc Thiệu, Khau Mia,
Đồng Xằng ... Chúng chủ yếu phân bố ở ven rìa đới cấu trúc Sông Hiến (liên quan
chặt chẽ với các đới đứt gãy, phá huỷ). Các khoáng vật sulfur chính:
chalcopyrit, pentlanđit, pyrotin, troilit, magnetit, ilmenit, cubanit. Phức hệ
Cao Bằng có mối liên quan nhất định với các phun trào bazan, bazan - anđesit,
ryolit trong cùng đới cấu trúc. Liên quan với phức hệ Cao Bằng, ngoài quặng hoá
sulfur Cu-Ni, còn có khoáng hoá sắt skarn, Au. Đi kèm với sulfur Cu-Ni có các
nguyên tố nhóm platin, Co và bạc.
Sulfur Cu-Ni kiểu Núi Chúa (nghèo sulfur)
Quặng hoá sulfur Cu-Ni liên quan đến phức hệ phân dị, phân lớp Núi Chúa:
verlit - roctolit - gabro (olivinit, lerzolit, gabronorit, werlit, pyroxenit,
troctolit, gabro...). Các điểm quặng chính:
2. Trong các thành tạo trầm tích - phun trào của các hệ tầng
Sulfur - đồng (pyrit- chalcopyrit - bornit)
Các điểm quặng chính: Vạn Sài, Quy Hướng, Lương Sơn, Nậm Tía, Nậm Phửng,
Cầu Suối Sập, Yên Cư, Lũng Cua, Đá Đỏ, Nà Lạy, Suối On ... Quặng có dạng mạch,
ổ, xâm tán, mạch lấp đầy khe nứt, mạch theo thớ lớp, đới mạch. Quặng hóa phân bố
trong các đá spilit, đá biến đổi… Các đứt gãy phương TB-ĐN được xem là đứt gãy
khống chế quặng hoá. Đi kèm với chúng có argilit hoá, lục hoá, propylit hoá,
thạch anh hoá, carbonat hoá...
Đồng tự sinh trong phun trào mafic (P2-T1)
Các điểm quặng chính: Bản Giàng (Xuân Giang), Bản Mùa, Nà Dòn, Chiềng Đông
... Quặng hoá có dạng xâm tán, mạch, dạng lớp chỉnh hợp với đá vây quanh (bazan
bị lục hoá).
Sulfur-đồng - đa kim (pyrit-spharelit-galenit-chalcopyrit) phân bố trong các đá phun trào mafic và trầm tích carbonat - lục nguyên.
Các điểm quặng chính: Tam Đường, Làng Củ, Huổi Sấy, Hồng Thu, Nậm Giôn -
Quang Tân Trai, Nậm Nguyên Trai, Si Phay, Tả Phình ... Các thân quặng có dạng mạch, lớp, xâm tán, ổ,
mạng mạch. Các khoáng vật chính: pyrit, galenit, spharelit, chalcopyrit, quặng
đồng xám, arsenopyrit, magnetit, pyrotin, chalcosin, covelin, cuprit. Phổ biến
các quá trình sericit hoá, propylit hoá, berezit hoá (nhiều điểm quặng có chứa
vàng).
3. Sulfur-đồng-sắt
(chalcopyrit-magnetit-orthit-pyrotin) kiểu Sin Quyền. Các mỏ và
điểm quặng chính: Sin Quyền, Cốc Mỳ, Vi Kẽm, Ý Tý, Vi Cáp, Suối Thầu, Chạc
Giang, Lũng Pô, Làng Nhón, Cốc Lái, Ngòi Nhược, Nậm Chạc, Nậm Ngần, Trịnh Tường,
Thùng Sáng... Chúng phân bố trong hệ tầng Sin Quyền (PR1-2), trong
các đá biến chất trao đổi sẫm màu, gneis migmatit, điorit porphyr, monzođiorit
porphyr, albitophyr, aplit kiềm, amphibolit, các đá phun trào (bazan, đacit ..)
(P2–T1?). Các thân quặng có dạng ổ đặc sít, mạch nhỏ, xâm
tán, mạch xâu chuỗi... Phổ biến các quá trình skarn hoá, propylit hoá, chlorit
hoá, carbonat hoá, sericit hoá.... Các khoáng vật chính: pyrotin, chalcopyrit,
magnetit, pyrit, menikovit, orthit, sphalerit, quặng đồng xám, cubanit,
arsenopyrit, cobaltin, uraninit, milerit, calaverit, covelin, chalcosin, rutil,
ilmenit… Cu: 0,01 - 11,58%; TR2O3: 0,03 - 9,71%; Au: 0,46
- 0,55g/t; Co: 0,039 - 0,065g/t. Các thân quặng liên quan chặt chẽ với các đới
phá huỷ, đứt gãy phương tây bắc - đông nam, trong các nếp lõm địa phương. Các mỏ
và điểm quặng này thuộc rìa bắc của đới cấu trúc Baikaliđ Phan Si Pan.
4. Cát kết chứa đồng (chalcosin-bornit)
Các điểm quặng chính: Biển Động (Cẩm Đàn), Đèo Chũ, Giao Liêm, Phú Nhuận,
Làng Chả, Khuôn Mười, Hồng Sơn, Câu Nhạc... Chúng phân bố trong cát kết, đá
phiến sét, bột kết, cuội kết phân nhịp màu đỏ... của hệ tầng Mẫu Sơn (T3).
Các thân quặng có dạng thấu kính dẹt, lớp, mạch không đều, không liên tục nằm
giữa mặt phân lớp và chỉnh hợp với đá vây quanh. Các khoáng vật chính:
chalcopyrit, chalcosin, bornit, quặng đồng xám, pyrit, galenit, spharelit,
burnonit, covelin, cuprit, thạch anh, baryt, carbonat… Cu: 1,28 - 5,9%; Fe: 2,46
- 10,7%; Au: 0,28 - 0,35g/t. Các điểm quặng này nằm trong các nếp lồi địa
phương, các khe nứt, đứt gãy phương TN -
ĐB ... (Biển Động...) và chủ yếu thuộc phần trung tâm của đới cấu trúc An Châu.
5. Các mạch thạch anh Cu-Mo
Các điểm quặng chính: Bản Khoang, Ô Quy Hồ, Nậm Cúm, Tung Qua Lìn, Sin
Chảy, Lao Chảy, Lao Lý Chảy, San Sa Hồ... Các khoáng vật chính: pyrit,
chalcopyrit, molybđenit, magnetit, pyrotin, bornit … Chúng liên quan chủ yếu với
các đá granit của phức hệ Yê Yên Sun (đới tiếp xúc, vòm khối xâm nhập hoặc rìa
khối xâm nhập) dưới dạng các mạch nhỏ.
IV. TIẾN TRÌNH THÀNH TẠO VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA ĐỘNG LỰC QUẶNG HOÁ ĐỒNG KHU VỰC
BẮC BỘ
Tiến trình thành tạo và điều kiện địa động lực quặng hoá đồng khu vực Bắc
Bộ được thể hiện trong bảng 1.
Bảng 1. Tiến trình
thành tạo và điều kiện địa động lực quặng hoá đồng khu vực Bắc Bộ
Quặng hoá |
Thành tạo địa chất |
Điều kiện địa động lực |
1. Sulfur Cu-Ni kiểu
2. Sulfur Cu-Ni kiểu Cao Bằng |
Phức hệ Phức hệ Cao Bằng |
Giai đoạn sớm của tiến trình thành tạo trũng chồng
gối nguồn rift nội lục, trung tâm đới cấu trúc. Giai đoạn sớm của tiến trình thành tạo trũng chồng
gối nguồn rift nội lục, ven rìa đới cấu trúc. |
3. Sulfur đồng 4. Đồng tự sinh 5.
Sulfur-đồng - đa kim |
Trầm tích - phun trào các hệ tầng: |
Giai đoạn chính của tiến trình thành tạo trũng
chồng gối nguồn rift nội lục. Trên nhiều diện tích khác nhau của đới cấu trúc
Sông Đà. |
6. Sulfur-đồng - sắt |
Hệ
tầng |
Rìa đông bắc đới cấu trúc Baikaliđ Phan Si Pan.
Liên quan đồng sinh với tiến trình thành tạo rift trên khu vực kế cận. |
7. Sulfur Cu-Ni kiểu |
Phức hệ phân dị, phân lớp
|
Đầu mút đới cấu trúc Phú Ngữ (rìa lục địa tích cực
kiểu cung đảo). Liên quan đồng sinh với tiến trình thành tạo rift trên khu vực
kế cận. |
8.
Cát kết chứa đồng |
Hệ tầng Mẫu Sơn |
Giai đoạn sau tiến trình thành tạo trũng chồng gối
nguồn rift nội lục địa. Trung tâm đới cấu trúc An Châu. |
9.
Thạch anh - Cu -Mo |
Phức hệ |
Giai đoạn hoạt hoá magma - kiến tạo muộn MZ3-KZ
(hậu va chạm nội lục). |
Thực tế tài liệu hiện nay cho thấy quặng hoá đồng khu vực Bắc Bộ chủ yếu thuộc giai đoạn hoạt hoá magma
- kiến tạo trong các đới cấu trúc nảy sinh vào giai đoạn này (quặng hoá đồng có
giá trị chủ yếu được định vị trong đới cấu trúc Sông Đà, một phần ở Sông Hiến và
An Châu). Tại đới cấu trúc Sông Đà: sulfur Cu-Ni (có triển vọng về kim loại nhóm
platin) liên quan với các khối siêu mafic kiểu Tạ Khoa, sulfur - đồng,
sulfur-đồng - đa kim liên quan với các thành tạo phun trào Permi - Trias; chúng
được thành tạo trong giai đoạn sớm của tiến trình thành tạo trũng chồng gối
nguồn rift nội lục (ở trung tâm và nhiều diện tích khác nhau của đới cấu trúc).
Tại đới cấu trúc
V. KẾT LUẬN
Quặng hoá đồng khu vực Bắc Bộ khá phong phú và chủ yếu hình thành vào giai
đoạn hoạt hoá magma - kiến tạo Mesozoi - Kainozoi trong bối cảnh địa động lực
sinh rift thành tạo đồng thời với tiến trình thành tạo các trũng nguồn rift nội
lục (các trũng chồng gối kiểu hoạt hoá magma - kiến tạo).
Công trình được hoàn thành với sự hỗ trợ của Chương trình nghiên cứu cơ bản
cấp Nhà nước. Tác giả chân thành cảm ơn sự góp ý quý giá của PGS. TSKH Dương Đức
Kiêm.
VĂN LIỆU
1. Đinh Hữu Minh, 2003. Cấu trúc địa chất và đặc điểm quặng hoá sulfur
nickel - đồng mỏ Bản Phúc,
2. Đinh
3. Đỗ Đình Toát, 1987. Thạch luận
các đá phun trào Permi muộn - Trias sớm vùng Cẩm Thủy - Ba Vì. Luận án PTS.,Thư viện Quốc gia.
4.
5.
6. Lê Thạc Xinh, 1987. Quặng hóa liên quan với hoạt động rift ở Bắc Việt
7. Ngô Thị Phượng, Trần Trọng Hoà, Hoàng Hữu Thành,
Trần Quốc Hùng, Bùi ấn Niên, Vũ Văn Vấn, Hoàng Việt Hằng, G.V. Poliakov, P.A.
Balưkin, A.E. Izokh, V.A. Akimsev, Trần Tuấn Anh, 2000.
Các khoáng vật nhóm platin (Pt, Pd) trong các thành tạo mafic - siêu mafic đới
Sông Đà. TC Địa chất, A/260 : 10-19.
8.
9.
10.
11.
12. Nguyễn Quang Nương, Dương Đức Kiêm,
Thái Quý Lâm, 2002. Những thành hệ quặng nội sinh trong rift Sông Đà.
Báo cáo HNKH Đại học MĐC lần 15, tr.180-192.
13.
14.
15.
16.
17. Nguyễn Văn Hưởng, 1997.
Vài nét về đặc điểm và triển vọng quặng đồng, niken, vàng
đới quặng Tạ Khoa - Vạn Yên,
18.
19. Nguyễn Tấn Trung, Trịnh Lệ Thư,
Nguyễn Văn Tranh, Bùi Thu Thuỷ, Nguyễn Cường Tuyến, 1995. Về dạng tồn
tại của các nguyên tố nhóm platin trong mỏ đồng - niken Tạ Khoa. Báo cáo HNKH Địa chất VN lần thứ III : 409 - 412.
20.
21.
22. Poliakov G.V., Trần Trọng Hoà,
Hoàng Hữu Thành, Ngô Thị Phượng, Trần Quốc Hùng, Bùi Ấn Niên, Vũ Văn Vấn, Hoàng
Việt Hằng, Trần Tuấn Anh, 1996.
Điều kiện địa động lực, đặc điểm phát sinh và thành tạo các tổ hợp mafic siêu
mafic Permi - Trias miền Bắc Việt
23. Tạ Việt Dũng, Đỗ Hải Dũng, Trần Tất
Thắng, 1995. Tài nguyên khoáng sản kim loại cơ bản Cu - Pb Zn ở
Việt
24. Thái Quý Lâm, Đỗ Hải Dũng, Dương
Đức Kiêm, Phạm Vũ Luyến, Trần Thiện Vũ, Cao Văn Dư, 1982. Đặc điểm sinh khoáng nội sinh của các kiểu hoạt động
Điva ở miền Việt Bắc và Đông Bắc Việt
25. Trần Văn Trị (Chủ biên), 2000. Tài nguyên khoáng sản Việt
26. Văn Đức Chương, 1982. Vài nét về lịch sử hình thành và
phân loại các cấu trúc Mesozoi của lãnh thổ CHXHCN Việt
27. Vũ Xuân Độ, 1992. Về cơ chế hình thành các trũng Mesozoi sớm
trong kiến trúc vòm nâng Bắc Bộ. TC Các
Khoa học về Trái đất, 14/2 : 52-56.