MỘT SỐ Ý KIẾN VỀ DỊ THƯỜNG TỪ HÀNG KHÔNG
LIÊN QUAN ĐẾN QUẶNG SẮT Ở ĐÔNG BẮC BỘ

LÊ THANH HẢI, CHU QUỐC KHÁNH, NGUYỄN TRẦN TÂN,
 NGUYỄN DUY TIÊU, LẠI MẠNH GIÀU

Liên đoàn Vật lý Địa chất, Km 9 Thanh Xuân, Hà Nội

Tóm tắt: Bản đồ trường từ DTa miền Đông Bắc Bộ mặc dù được thành lập từ thập kỷ 60 của thế kỷ trước, nhưng đến nay vẫn có giá trị trong việc tìm kiếm quặng sắt. Trên cơ sở một số kết quả kiểm tra các dị thường từ địa phương biên độ nhỏ phát hiện quặng sắt (Nà Rụa, Nà Lũng, Bó Lếch, Bắc Mê, Boong Quang, Khuổi Giang,...), các tác giả đã dựa vào đặc điểm trường từ hàng không nêu trên và các tiền đề địa chất hiện có, xác định miền Đông Bắc Bộ có ba đới triển vọng cần được quan tâm: đới I kéo dài từ Bản Chông (Hà Giang) qua Chợ Đồn (Bắc Kạn) đến Trại Cau (Thái Nguyên); đới II kéo dài từ Tòng Bá (Hà Giang) qua Thượng Giáp (Bắc Kạn) đến Bình Gia (Lạng Sơn); đới III kéo dài từ Hà Quảng qua thị xã Cao Bằng đến Boong Quang (huyện Hoà An, Cao Bằng).


I. DỊ THƯỜNG TỪ HÀNG KHÔNG LIÊN QUAN ĐẾN QUẶNG SẮT

1. Khái quát về bản đồ dị thường từ hàng không

Bản đồ dị thường từ hàng không DTa tỷ lệ 1:200.000 được các nhà địa vật lý Việt Nam và chuyên gia Liên Xô thành lập năm 1961-1963 cho toàn miền Bắc Việt Nam. Việc đo từ trường được thực hiện bằng máy từ kế AM-13 đặt trên máy bay IL-14 theo các tuyến đo phương ĐB-TN, tuyến cách tuyến 2 km (tỷ lệ 1:200.000) và 5 km (tỷ lệ 1:500.000). Độ cao bay ở vùng đồng bằng là 300 m, vùng đồi núi trung du là 800 m và vùng núi cao là 2200 m. Tốc độ bay trung bình là 300 km/giờ. Độ nhạy máy ghi là 2 và 10 g/mm, tương ứng tốc độ ghi 100 và 500g/s. Độ dịch chuyển điểm 0 nhỏ hơn 5 g/giờ. Sai số trung bình phương là ±6,2 g. Tọa độ điểm đo được xác định bằng chụp ảnh các mốc địa hình đặc trưng với sai số tọa độ là ±250 m. Phần diện tích đề cập trong bài này thuộc các tỉnh Thái Nguyên, Tuyên Quang, Cao Bằng, Bắc Kạn và Hà Giang. Trường từ có đặc trưng chủ yếu là trường dị thường tương đối bình ổn, với biên độ dao động từ 25 đến -100 nT, phương trục của dị thường phát triển theo phương chủ đạo là ĐB-TN. Dựa theo đặc điểm của trường, có thể phân thành ba dải dị thường như sau:

- Dải dị thường khu vực tây nam, đặc trưng là các dị thường địa phương, phân bố phức tạp cả về diện tích, phương trục của dị thường lẫn hình dạng như: có hai cực âm dương rõ rệt (HG2), dạng elíp một đường đẳng trị khép kín (HG21), dị thường đơn kế tiếp nhau thành chuỗi (BK25, BK5), đẳng thước một đường đẳng trị khép kín (BK6), dạng kéo dài theo phương á vĩ tuyến một đường đẳng trị khép kín (TN4).

- Dải dị thường khu vực trung tâm, đặc trưng là các dị thường phân bố phức tạp về hình dạng và phương trục (HG1, BK23, BK3), dạng elíp một đường đẳng trị khép kín (BK30, LS32).

- Dải dị thường khu vực đông bắc, đặc trưng là các dị thường phát triển đơn điệu với diện tích phân bố hẹp cũng như cường độ không lớn, đường đẳng trị chỉ có một đường khép kín.

2. Tình hình kiểm tra sơ bộ và kiểm tra chi tiết các dị thường từ

Việc kiểm tra sơ bộ được thực hiện bằng tổ hợp các phương pháp địa vật lý: đo từ mặt đất, đo xạ đồng bộ, điện trường thiên nhiên,... dọc các đường mòn men theo sông suối hoặc một vài tuyến cắt qua dị thường tương ứng tỷ lệ 1:25.000 ¸ 1:10.000, kết hợp với các lộ trình địa chất. Do mạng lưới đo đạc kiểm tra quá thưa, khối lượng điểm đo quá ít mang tính dàn trải, sơ lược nên chưa phản ánh hết quy mô dị thường. Hệ phương pháp và thiết bị đo còn nhiều bất cập, công tác phân tích, xử lý kết quả liên hệ với địa chất còn sơ sài,... dẫn đến việc đánh giá triển vọng quặng nằm ẩn sâu chưa đủ cơ sở. Việc kiểm tra chi tiết được thực hiện trên các dị thường từ đã kiểm tra sơ bộ xác nhận có triển vọng về khoáng sản. Hệ phương pháp đo vẽ theo một tổ hợp phong phú hơn, thường bao gồm các phương pháp: đo từ mặt đất, đo xạ đồng bộ, điện trường thiên nhiên, đo sâu điện, đo trọng lực, đo trường chuyển,... được tiến hành đo đạc trên các tuyến định sẵn bao quát hết diện tích phân bố dị thường với tỷ lệ đo vẽ tương ứng là 1:10.000 ¸ 1:5.000. Đồng thời với công việc đo địa vật lý là công tác điều tra tìm kiếm khoáng sản, công trình khai đào và khoan được thiết kế một cách cân đối, có luận cứ khoa học. Trên diện tích miền Đông Bắc Bộ tồn tại hơn 60 dị thường địa phương có biên độ nhỏ với cường độ trên 25 nT, nhưng mới chỉ có 16 dị thường được kiểm tra sơ bộ, trong đó đã có 7 dị thường kiểm tra có liên quan đến quặng sắt, bao gồm:

- Mỏ sắt Nà Rụa có biên độ dị thường 50 nT, quặng sắt hình thành trong quá trình biến chất tiếp xúc giữa phun trào mafic với đá xâm nhập granit - granophyr, quặng phân bố ở đới tiếp xúc giữa đá vôi với đá phun trào, giữa granophyr với đá vôi.

- Mỏ sắt Nà Lũng có biên độ dị thường 75 nT, quặng sắt hình thành trong quá trình biến chất tiếp xúc giữa đá vôi và xâm nhập granit, granophyr phức hệ Núi Điệng.

- Mỏ sắt Bó Lếch có biên độ dị thường 25 nT, quặng phân bố trong đới tiếp xúc giữa đá vôi với gabrođiabas.

- Mỏ sắt Bắc Mê có biên độ dị thường 50 nT, quặng hình thành trong quá trình biến chất tiếp xúc giữa đá vôi và xâm nhập điabas và gabrođiabas.

- Mỏ sắt Trại Cau có biên độ dị thường 25 nT, quặng phân bố ở nơi đá vôi bị các thể tường điabas xuyên cắt.

- Mỏ sắt Boong Quang có biên độ dị thường 25 nT, quặng hình thành rong đá vôi hoặc ranh giới tiếp xúc giữa phun trào bazơ với đá vôi.

- Điểm quặng sắt Khuổi Giang liên quan dị thường 25 nT, quặng nằm trong đới tiếp xúc giữa đá vôi và các khối magma thành phần axit phức hệ Phia Bioc.

Trên cơ sở các dị thường từ đã được kiểm tra, ta thấy mối quan hệ đặc trưng giữa quặng sắt với các yếu tố địa chất và dị thường từ ở trong vùng như sau:

- Quặng sắt nguồn gốc skarn thường nằm trong đới tiếp xúc giữa đá vôi với magma xâm nhập, đá lục nguyên xen carbonat và phun trào axit với magma xâm nhập.

- Quặng sắt nguồn gốc nhiệt dịch phân bố chủ yếu trong trầm tích lục nguyên - carbonat và các khối magma thành phần axit, ngoài ra còn phân bố dọc theo đứt gãy liên quan với quá trình hoạt động nhiệt dịch, hoạt động kiến tạo.

Các thân quặng hình thành trong đới cà nát vỡ vụn, khe nứt, lỗ hổng, các đới tiếp xúc trao đổi và biến chất sulfur hoá trong đá xâm nhập mafic, siêu mafic, trong đó thành phần sulfur có chứa các khoáng vật chalcopyrit, pyrotin, penlanđit, magnetit là dấu hiệu liên quan đến khoáng sản. Đây cũng chính là đối tượng địa chất gây nên các dị thường từ có đặc điểm là diện phân bố hẹp, cường độ không lớn cần phải quan tâm.

Bảng 1. Các đới dị thường từ dự báo có triển vọng ở miền Đông Bắc Bộ

Đới

Tên dị thường

Đặc điểm trường từ hàng không

Đặc điểm địa chất

Dự báo khoáng sản

Bản chất

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

 

Text Box: 5 

 

 


ĐI

 

 

HG2

Dị thường có hai cực trị âm dương rõ rệt, biên độ 0 ¸ -175 nT. Các dị thường khác kéo dài theo phương ĐB-TN chỉ có một đường đẳng trị kép kín (< 50 nT).

Địa tầng: Đá vôi các hệ tầng Pia Phương, Đại Thị, Làng Đán, Hà Giang.

Magma: Xâm nhập siêu mafic phức hệ Nậm Bút, xâm nhập mafic phức hệ Bạch Sa.

 

 

Pb-Zn, Fe, Mn

 

 

Chưa kiểm tra địa vật lý

 

HG21

Dị thường dạng elíp một đường đẳng trị khép kín, trục kéo dài theo phương ĐB-TN.

Địa tầng: Đá vôi các hệ tầng Pia Phương, Đại Thị, Làng Đán, Hà Giang.

Magma: Xâm nhập siêu mafic phức hệ Nậm Bút, xâm nhập mafic phức hệ Bạch Sa.

 

Fe, Mn

 

Chưa kiểm tra địa vật lý

 

 

BK25, BK5

Dị thường kế tiếp nhau thành chuỗi theo phương TB-ĐN, giá trị DTa trung bình -25 nT, max +20 nT, min -60 nT.

Địa tầng: Đá vôi hệ tầng Pia Phương.

Magma: Xâm nhập granit phức hệ Phia Bioc, gabro phức hệ Núi Chúa.

Đứt gãy: trong vùng chỉ có các đứt gãy nhỏ.

 

 

Pb-Zn, Fe, Cu-Ni

BK5: Liên quan đến magnetit, quặng sulfur có xâm tán pyrit.

BK25: Chưa kiểm tra địa vật lý

 

 

BK6

Dị thường dạng đẳng thước, một đường đẳng trị khép kín, một được đẳng trị không khép kín.

Địa tầng: Đá vôi hệ tầng Pia Phương.

Magma: Xâm nhập granit phức hệ Phia Bioc, gabro phức hệ Núi Chúa.

Đứt gãy: trong vùng chỉ có các đứt gãy nhỏ.

 

 

Pb-Zn, Fe, Mn

 

Liên quan đến quặng sắt, mangan

 

 

I

 

 

TN14

Dị thường kéo dài phương á vĩ tuyến, một đường đẳng trị khép kín.

Địa tầng: Đá vôi hệ tầng Nà Quản.

Magma: Chưa quan sát thấy.

Đứt gãy: Đứt gãy vòng cung Đại Từ - Ngân Sơn - Hà Giang.

 

Pb-Zn, Fe, Sb

Dị thường liên quan đến pyrit, pyrotin, magnetit, hematit xâm tán trong đá phiến sét

 

 

HG1

Cụm dị thường phức tạp về hình dạng, phương trục TB-ĐN, ĐB-TN, biên độ 0 ¸ -75nT.

Địa tầng: Đá vôi hệ tầng Pia Phương.

Magma: Xâm nhập trung tính phức hệ Phia Ma.

Đứt gãy: Đứt gãy sâu Hà Giang - Bắc Kạn

 

Fe, Pb-Zn, pyrit

Dị thường Bắc Mê liên quan đến pyrit, pyrotin, quarzit-magnetit

1

2

3

4

5

6

 

 

CB23, BK3

 

Dị thường phức tạp, phương TB-ĐN, biên độ -100 ¸ +75 nT.

Địa tầng: Đá vôi hệ tầng Pia Phương, Tòng Bá.

Magma: Magma axit phức hệ Phia Bioc, gabro phức hệ Núi Chúa.

Đứt gãy: Đứt gãy lớn Sông Đáy - Hà Giang, Đứt gãy Sông Đáy - Chợ Đồn - Ba Bể.

 

 

Fe, Cu, Ni

BK3: dị thường Chợ Rã liên quan đến pyrit, pyrotin

CB23: chưa kiểm tra địa vật lý

 

 

BK30

 

Dị thường chỉ có một đường đẳng trị khép kín, biên độ thấp (< 50 nT), diện phân bố hẹp dạng elíp, trung bình 0 ¸ 30nT.

Địa tầng: Đá vôi các hệ tầng Tòng Bá, Hồ Tam Hoa, Nà Quản.

Magma: Các khối xâm nhập granit phức hệ Ngân Sơn phân bố rải rác.

Đứt gãy: Cụm dị thường nằm trong cánh cung Ngân Sơn, bị các đứt gãy hướng ĐB-TN dịch chuyển. Đứt gãy lớn Đại Từ - Bạch Thông - Hà Giang.

 

 

 

Fe

 

 

 

Chưa kiểm tra địa vật lý

 

 

II

 

LS32

 

Hai đường đẳng trị hình elíp, chỉ có một khép kín, hướng kéo dài ĐB-TN

Địa tầng: Đá vôi hệ tầng Điềm He, phun trào ryolit hệ tầng Khôn Làng.

Magma: Đá mạch axit phức hệ Cao Bằng.

Đứt gãy: Đứt gãy á kinh tuyến có đới cà nát đặc trưng từ Đông Khê đến Lạng Sơn.

 

Triển vọng quặng Fe, Pb-Zn

 

Chưa kiểm tra địa vật lý

 

 

III

 

 

CB8, CB9, CB65

 

 

Các dị thường nhỏ cả về biên độ lẫn diện phân bố

Địa tầng: Đá vôi hệ tầng Bắc Sơn, phun trào ryolit hệ tầng Sông Hiến..

Magma: Xâm nhập granit phức hệ Núi Điệng, xâm nhập gabro phức hệ Cao Bằng, liên quan đến quặng sắt, xâm nhập siêu mafic phức hệ Cao Bằng liên quan đến quặng hoá Cu-Ni..

Đứt gãy: Đứt gãy sâu Cao Bằng - Thất Khê.

 

Triển vọng quặng Fe, Cu-Ni

 

Nà Rụa, Nà Lũng, Boong Quang: quặng sắt magnetit

 

CB58, CB59

 

Dị thường chỉ có một đường đẳng trị khép kín, diện phân bố hẹp

Địa tầng: Đá vôi hệ tầng Nà Quản.

Magma: Xâm nhập phức hệ Cao Bằng.

Đứt gãy: Giao nhau của hai hệ thống phương TB-ĐN và phương kinh tuyến.

 

Fe, Mn

 

Chưa kiểm tra địa vật lý

 

 

II. MỘT SỐ KIẾN NGHỊ KIỂM TRA CÁC DỊ THƯỜNG TỪ HÀNG KHÔNG CÒN LẠI

1. Trên cơ sở kết quả kiểm tra một số dị thường địa phương biên độ nhỏ, đã phát hiện các mỏ sắt có quy mô vừa và nhỏ nêu trên. Hiện tại, trong phạm vi các tỉnh Hà Giang, Tuyên Quang, Bắc Kạn, Cao Bằng tồn tại một số dị thường hàng không địa phương có biên độ không lớn, cần được kiểm tra chi tiết để đánh giá mức độ liên quan đến quặng sắt. Trên diện tích này, dựa vào đặc điểm trường từ hàng không có đặc trưng là diện phân bố dị thường hẹp, cường độ trường không lớn và tiền đề địa chất là sự tiếp xúc của đá magma xâm nhập với đá vôi, đá phun trào bazơ và hoạt động đứt gãy, có thể xác định ba đới triển vọng gồm:

- Đới I kéo dài từ Bản Chông (Hà Giang: HG), qua Chợ Đồn (Bắc Kạn: BK) đến Trại Cau (Thái Nguyên: TN), bao gồm 6 dị thường và cụm dị thường: HG2, HG21, BK25, BK5, BK6 và TN14, nằm trong miền trường phía tây nam với biên độ dao động từ +25 đến -175 nT. Tại đây phân bố đá vôi thuộc các hệ tầng Pia Phương, Đại Thị, Làng Đán, Hà Giang, Nà Quản, các xâm nhập siêu mafic phức hệ Nậm Bút, mafic phức hệ Bạch Sa, gabro phức hệ Núi Chúa và granit phức hệ Phia Bioc, ... có khả năng liên quan đến các khoáng sản: Fe, Mn, Pb-Zn, Cu-Ni và Sb, ...

- Đới II kéo dài từ Tòng Bá (Hà Giang) qua Thượng Giáp (Bắc Kạn) và Cao Bằng (CB) đến Bình Gia (Lạng Sơn: LS), bao gồm 5 dị thường và cụm dị thường: HG1, BK3, BK30, CB23 và LS32, nằm trong miền trường trung tâm, với biên độ dao động từ +25 đến -100 nT, thuộc diện phân bố của đá vôi các hệ tầng Pia Phương, Tòng Bá, Hồ Tam Hoa, Nà Quản, Nà Khuất, phun trào ryolit hệ tầng Khôn Làng, các xâm nhập trung tính phức hệ Pia Ma, gabro phức hệ Núi Chúa, granit phức hệ Ngân Sơn và Phia Bioc, ... có khả năng liên quan đến các loại khoáng sản: Fe, Pb-Zn, Cu-Ni, ...

- Đới III kéo dài từ thị xã Hà Quảng, qua thị xã Cao Bằng đến Boong Quang (huyện Hoà An, Cao Bằng), bao gồm 5 dị thường và cụm dị thường CB8, CB9, CB65, CB58 và CB59, nằm trong miền trường đông bắc với biên độ dao động từ -25 đến +25nT, thuộc diện phân bố của đá vôi các hệ tầng Bắc Sơn, Nà Quản, phun trào ryolit hệ tầng Sông Hiến, các xâm nhập phức hệ Cao Bằng, granit phức hệ Núi Điệng, ... có khả năng liên quan đến các khoáng sản: Fe, Mn, Cu-Ni, ...

(Chi tiết xem Bảng 1).

2. Để xác định bản chất địa chất và quy mô trữ lượng của quặng sắt cùng khoáng sản khác đi kèm nằm ở dưới sâu, biểu hiện qua các dị thường từ hàng không, nên tiến hành kiểm tra sơ bộ, kiểm tra chi tiết trên mặt bằng các phương pháp địa vật lý, địa chất kết hợp với khoan, khai đào.

3. Phần diện tích của các tỉnh Hà Giang, Cao Bằng nằm sát biên giới Việt-Trung chưa được đo vẽ từ hàng không thì nên tiến hành đo từ mặt đất tỷ lệ 1:50.000. Hy vọng sẽ phát hiện được một số khoáng sản như: sắt, chì, kẽm và mangan.

 

 


Hình 1. Sơ đồ vị trí dị thường từ có khả năng liên quan đến quặng sắt miền Đông Bắc Bộ

VĂN LIỆU

1. Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, 2001. Báo cáo tổng hợp tài nguyên quặng sắt Việt Nam. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.

2. Đào Thiệu, Lại Quốc Dũng, 1966. Báo cáo tổng kết công tác tìm kiếm sắt Hà Giang. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.

3. Ivanhicop I. D., 1963. Báo cáo kết quả khảo sát từ hàng không trên lãnh thổ Việt Nam Dân chủ Cộng hoà. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.

4. Lại Mạnh Giàu, 2005. Kiểm tra, kiểm tra chi tiết dải dị thường từ hàng không vùng Thượng Giáp tỉnh Tuyên Quang. Lưu trữ Liên đoàn Vật lý Địa chất, Hà Nội.

5. Nguyễn Duy Tiêu, 2004. Báo cáo kết quả kiểm tra và kiểm tra chi tiết dải dị thường từ vùng Cao Bằng - Thất Khê để tìm kiếm phát hiện quặng sắt. Lưu trữ Liên đoàn Vật lý Địa chất, Hà Nội.

6. Nguyễn San, 1976. Báo cáo kết quả khảo sát các dị thường từ hàng không DTa miền Đông Bắc Bộ Bộ Việt Nam (1971-1976). Lưu trữ Liên đoàn Vật lý Địa chất, Hà Nội.

7. Quách Kim Chữ, 1978. Giải thích địa chất tài liệu đo từ và trọng lực vùng Nà Rụa - Cao Bằng. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.