PH�T HIỆN QUẶNG SẮT PH�N BỐ S�U Ở CAO BẰNG

Trong c�ng cuộc c�ng nghiệp h�a, hiện đại ho� của đất nước, sắt đ�ng vai tr� rất quan trọng trong x�y dựng, giao th�ng, chế tạo m�y v� nhiều lĩnh vực kh�c. Ch�nh v� vậy, việc t�m kiếm quặng sắt để phục vụ cho nền kinh tế nước nh� trở n�n cần thiết hơn bao giờ hết.

Ở Việt Nam, c�ng t�c t�m kiếm v� khai th�c quặng sắt đ� được bắt đầu từ trước năm 1945 (do người Ph�p v� người Nhật tiến h�nh). Từ năm 1954 trở lại đ�y, ch�ng ta đ� ph�t hiện, đ�nh gi� được kh� nhiều điểm v� tụ kho�ng sắt ph�n bố rải r�c tr�n cả nước. Đ�ng kể nhất l� c�c tụ kho�ng Thạch Kh�, Qu� Xa, N� Rụa, N� Lũng, B� Lếch, Mộ Đức... c� trữ lượng từ v�i triệu đến h�ng chục triệu tấn.

Trước nhu cầu quặng sắt ng�y c�ng cao [1], việc t�m kiếm, đ�nh gi� để bổ sung trữ lượng quặng sắt trở n�n kh� khăn, do c�c mỏ ph�n bố n�ng hầu như đ� được x�c định bằng lộ tr�nh t�m kiếm địa chất v� c�c c�ng tr�nh khai đ�o n�ng. V� vậy, việc t�m kiếm, ph�t hiện quặng sắt nằm s�u bằng tổ hợp c�c phương ph�p địa vật l� l� c� hiệu quả hơn cả.

B�i b�o n�y giới thiệu một ph�t hiện mới về quặng sắt ph�n bố s�u ở Cao Bằng bằng phương ph�p đo vẽ địa vật l�.

I. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT V�NG KHẢO S�T

Trong phạm vi v�ng khảo s�t, đ� v�i thuộc hệ tầng Bắc Sơn c� dạng khối s�t chiếm khoảng 0,5 km². Đ� c� cấu tạo khối, kiến tr�c hạt lớn, phần tiếp x�c với đ� granophyr c� biểu hiện skar� v� bị phong ho�.

Phủ bất chỉnh hợp l�n đ� v�i hệ tầng Bắc Sơn l� bazan hệ tầng Bằng Giang, lộ ra dọc đường quốc lộ về ph�a đ�ng bắc đứt g�y s�u Cao Bằng - Thất Kh�. Bazan c� th�nh phần đơn kho�ng, cấu tạo khối, kiến tr�c porphyr đến vi porphyr. Th�nh phần đ� chủ yếu l� nền thuỷ tinh chiếm 90%, �t hơn c� ban tinh plagioclas, augit, c�n kho�ng vật quặng chiếm 1-2%.

Phủ bất chỉnh hợp l�n hệ tầng Bằng Giang l� đ� phun tr�o axit thuộc hệ tầng S�ng Hiến. Ch�ng lộ ra ở ph�a t�y v�ng khảo s�t, tạo th�nh dải k�o d�i từ bắc xuống nam. Th�nh phần chủ yếu l� ryolit, ryođacit, tuf xen bột kết, đ� phiến s�t, trong đ� ryolit, ryođacit c� ban tinh chiếm 30%, gồm plagioclas, thạch anh, orthoclas, biotit; kho�ng vật quặng chỉ c� v�i hạt, c�n lại l� vi tinh.

Granit thuộc phức hệ N�i Điệng ph�n bố bao quanh khối đ� v�i hệ tầng Bắc Sơn. Đ� m�u x�m, x�m trắng, đ�i chỗ bị epiđot ho�, pyroxen ho�, c� mầu đỏ t�m loang lổ. Th�nh phần chủ yếu l� granit biotit, granit horblenđ, trong đ� kho�ng vật chủ yếu l� thạch anh, plagioclas, biotit, horblenđ, orthoclas. Đ� c� cấu tạo khối, kiến tr�c porphyr. Granit N�i Điệng tiếp x�c với đ� v�i hệ tầng Bắc Sơn, tạo n�n đới tiếp x�c trao đổi m�u x�m, x�m đen, đốm đỏ do c�c kho�ng vật magnetit, hematit, ilmenit ph�n t�n kh� đồng đều. Đ�y l� tiền đề thuận lợi cho việc th�nh tạo quặng sắt skarn.

Khối x�m nhập gabro thuộc phức hệ Cao Bằng c� diện ph�n bố kh�ng lớn, nằm dọc theo đứt g�y s�u Cao Bằng - Thất Kh�. Th�nh phần chủ yếu l� gabro, gabrođiabas. Theo kết quả ph�n t�ch l�t mỏng, plagioclas, augit chiếm chủ yếu, �t hơn c� thạch anh v� orthoclas; kho�ng vật quặng chiếm khoảng 1%. Đ� c� cấu tạo khối, kiến tr�c hạt trung b�nh.

Trong v�ng khảo s�t c� hai hệ thống đứt g�y: hệ thống ĐB-TN v� � vĩ tuyến. Đứt g�y s�u Cao Bằng - Thất Kh� nằm dọc theo quốc lộ số 4 (ngo�i v�ng khảo s�t), k�o từ TB xuống ĐN. Đứt g�y cắm về TN với g�c dốc khoảng 70^o, trong đ� c�nh ph�a đ�ng của đứt g�y được n�ng l�n, c�n c�nh ph�a t�y hạ xuống, tạo th�nh cấu tr�c dạng địa h�o. Đứt g�y n�y l� yếu tố định hướng, cũng như khống chế c�c khối x�m nhập granit N�i Điệng v� gabro Cao Bằng. Ngo�i ra, c�n c� đứt g�y TB-ĐN ph�n bố ở ph�a t�y v�ng khảo s�t, c� thể coi l� ranh giới ph�n chia hệ tầng S�ng Hiến với x�m nhập granit phức hệ N�i Điệng. Đứt g�y theo phương � vĩ tuyến ph�n bố ở ĐN v�ng khảo s�t.

II. TỔ HỢP C�C PHƯƠNG PH�P ĐỊA VẬT L� Đ� TIẾN H�NH

C�c phương ph�p địa vật l� (ĐVL) đ� tiến h�nh gồm :

- Đo từ theo h�nh tr�nh v� tr�n c�c tuyến định sẵn.

- Đo trọng lực, điện từ, đo s�u ph�n cực k�ch th�ch tr�n tuyến ph�n t�ch.

Ngo�i ra đ� thi c�ng một số c�ng tr�nh h�o v� khoan để kiểm tra dị thường địa vật l�.

1. Đặc điểm trường dị thường từ DTa

Tr�n phạm vi v�ng khảo s�t, tồn tại một dị thường từ DTa c� dạng k�o d�i khoảng 400 m theo hướng TB-ĐN, ph�n bố dọc theo ranh giới tiếp x�c giữa đ� v�i v� x�m nhập granit. Bi�n độ dị thường đạt khoảng 5000-7000 nT (H�nh 1).

2. T�i liệu địa vật l� tr�n tuyến ph�n t�ch

Tuyến ph�n t�ch được bố tr� xuy�n qua trung t�m dị thường từ (H�nh 2).

- Trường trọng lực: Đường cong dị thường trọng lực Bouguer Dg_b biến đổi kh� phức tạp. Nh�n tổng thể, ở c�nh nam của tuyến, dị thường tăng cao, đạt bi�n độ khoảng 6 mgl (so với ph�ng chung tạm t�nh l� -55 mgl). Tr�n tuyến c� mặt c�c dị thường cục bộ với bi�n độ v� độ rộng kh�c nhau: dị thường ở khoảng cọc 280S đến 180S c� bi�n độ khoảng 1 mgl; dị thường ở khoảng cọc 100S đến 80N c� bi�n độ đạt khoảng 1,5 mgl. Đ�ng ch� � l� dị thường n�y kh� ph� hợp về vị tr� kh�ng gian với dị thường từ tr�n tuyến 2; từ cọc 100N trở về c�nh bắc của tuyến, dị thường trọng lực nh�n chung tăng cao, đạt trung b�nh khoảng 2 mgl.

- Trường chuyển: Đồ thị dị thường [e(t)] của phương ph�p trường chuyển thể hiện r� dị thường tr�n� khoảng cọc 100S đến 50N. Dị thường n�y ho�n to�n ph� hợp về vị tr� kh�ng gian với dị thường từ tr�n tuyến. Dị thường được thể hiện r� ở c�c �cổng� 1 đến 10, nhưng từ �cổng� 11 trong phạm vi khoảng cọc n�y thể hiện yếu dần. Ở cọc 75S của cuối c�nh nam, đồ thị e(t) cũng c� xu thế biểu hiện dị thường ở c�c �cổng� 6 đến 15 (thể hiện vật thể ở dưới s�u), nhưng do gặp v�ch đ� v�i n�n chưa khống chế được diện mở rộng về c�nh nam của n�. Ngo�i ra, tại khoảng cọc 100N cũng xuất hiện một dị thường c� diện ph�n bố hẹp hơn.

�- Đo s�u ph�n cực k�ch th�ch (PCKT): T�i liệu đo s�u PCKT từ cọc 100S đến 150N l� v�ng c� dị thường từ v� trọng lực, cũng như dị thường trường chuyển. Đường cong điện trở ρ_kở đoạn tuyến n�y cho thấy c� sự ph�n dị kh� r�: 4 điểm đo ở 2 c�nh c� dạng đường cong kh�c với c�c đường cong ρ ở v�ng trung t�m. C�c đường cong ρ_kở v�ng trung t�m gồm điểm 50S, điểm 0 v� điểm 50N c� c�ng một dạng gần chung; nh�n tổng thể ch�ng c� dạng H, thể hiện c� lớp điện trở suất thấp ở dưới s�u.

Độ ph�n cực biểu kiến ρ_knh�n chung l� thấp, chỉ đạt đến khoảng 3-5%. Tuy nhi�n, khi t�nh to�n tham số A* (tham số �kim loại�) phản ảnh kh� tốt diện ph�n bố quặng.

T�i liệu ĐVL đ� được xử l� bằng c�c phương ph�p sau đ�y:

�- M� h�nh (ho�) hai chiều theo t�i liệu từ (ph�n t�ch dị thường đơn);

- M� h�nh (ho�) hai chiều theo t�i liệu trọng lực;

- Ph�n t�ch định lượng đường cong đo s�u v� th�nh lập l�t cắt địa điện .

- X�y dựng đồ thị e(t) (điện từ) v� ph�n t�ch định lượng theo phần mềm TEMIX.

- M� h�nh (ho�) b�i to�n 3 chiều theo t�i liệu từ.

- N�ng trường từ l�n độ cao kh�c nhau.

C�c kết quả ph�n t�ch n�y đ� được sử dụng để bố tr� c�c c�ng tr�nh khai đ�o v� khoan th�ng số.

III. NHỮNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

T�i liệu ĐVL tr�n tuyến ph�n t�ch, cũng như t�i liệu từ theo diện, x�c nhận sự tồn tại của vật thể c� từ t�nh k�o d�i theo hướng TB-ĐN (H�nh 3). C� thể đ�y l� một tập hợp gồm c�c vật thể c� dạng vỉa, thấu k�nh, c� k�ch thước v� h�nh dạng kh�c nhau. Đối tượng c� từ t�nh ch�nh l� đối tượng g�y n�n c�c dị thường địa vật l� v� được x�c định l� do quặng sắt g�y n�n.

Tr�n cơ sở t�i liệu ĐVL v� địa chất, đ� bố tr� một số c�ng tr�nh h�o v� khoan th�ng số.

a) C�c c�ng tr�nh khai đ�o:

+ H�o H1: Th�n quặng sắt m�u x�m đen c� cấu tạo khối đặc s�t c� th�nh phần chủ yếu l� magnetit, một �t hematit. Chiều d�y th�n quặng khoảng hơn 6 m.

+ H�o H2: Th�n quặng sắt m�u x�m đen c� cấu tạo khối đặc s�t c� th�nh phần chủ yếu l� magnetit, một �t hematit. Chiều d�y th�n quặng khoảng hơn 6 m.

+ H�o H3: Th�n quặng sắt ph�n bố ở trung t�m h�o c� chiều d�y gần 5 m. Quặng nằm giữa đ� granophyr bị biến đổi v� đ� v�i bị hoa ho�.

+ H�o H4:� Quặng sắt c� m�u x�m đen. Phần tr�n bị phong ho� mềm, bở.

�Cho đến nay, c�c c�ng tr�nh h�o n�u tr�n đều đ�o đến độ s�u 6 m nhưng vẫn chưa khống chế hết độ s�u của c�c th�n quặng.

b) Khoan:

+ Lỗ khoan LK1 bố tr� tại cọc 10N của tuyến ph�n t�ch gặp quặng ở độ s�u từ 10 đến 26 m. Quặng đ� bị phong ho� bở rời hoặc th�nh cục c� k�ch thước kh�c nhau.

+ Lỗ khoan LK1A được bố tr� tại cọc 40S, khoan xi�n 70^o về ph�a ĐB. Cột địa tầng lỗ khoan LK1A như sau:

- Từ 0 đến 8 m: Lớp phủ m�u v�ng, v�ng x�m mềm bở. Th�nh phần chủ yếu l� s�t mềm bở, �t hơn c� cuội, sỏi, sạn m�u x�m, xanh x�m, rắn chắc.

- Từ 8 đến 45,5 m : Đ� hoa m�u trắng, c� cấu tạo khối, kiến tr�c hạt lớn 1-2 cm. Tiếp đến l� đ� v�i bị biến đổi c� m�u phớt hồng, hồng nhạt. Đ�y c� thể l� đới skarn. Th�nh phần chủ yếu l� calcit dạng tinh thể m�u trắng. Đ� c� m�u phớt hồng, c� thể do kho�ng vật chứa sắt x�m t�n đều. Ngo�i ra c� x�m t�n �t sulfur.

- Từ 45,5 đến 60 m v� từ 64 đến 68,5 m: Đới quặng magnetit m�u đen �nh kim đến �nh mờ, tỷ trọng lớn. Quặng c� cấu tạo khối, kiến tr�c hạt từ nhỏ đến lớn. Trong quặng c�n s�t lại đ� hoa dạng mạch, dạng ổ, đ�i chỗ c� x�m t�n sulfur. Xen kẹp giữa quặng (từ 61 đến 64 m) l� đ� v�i m�u phớt hồng, x�m.

Theo kết quả ph�n t�ch mẫu ho� tổng sắt: h�m lượng sắt đạt 67-68% (h�o H1, H2, H8), từ 52 đến 54% (h�o H10), từ 35 đến 61% (lỗ khoan LK1), từ 54 đến 64% (LK1A - mẫu cục ở độ s�u 52 v� 55 m, từ 52,1 đến 54,9% (LK1A - mẫu lấy theo chiều d�i lỗ khoan từ 49 đến 56,5 m).

Theo kết quả ph�n t�ch mẫu kho�ng tướng, magnetit chiếm 94%, c�n hematit chiếm 1-2%.

Tr�n H�nh 2 tr�nh b�y l�t cắt địa vật l� - địa chất của tuyến ph�n t�ch. Quặng sắt c� dạng vỉa phức tạp ph�n bố trong đới skarn, ở� tiếp x�c giữa đ� v�i v� đ� granit. Phần tr�n th�n quặng đ� bị phong ho� ở mức độ kh�c nhau. Th�n quặng c� dạng vỉa phức tạp, cắm nghi�ng về ph�a TN với g�c cắm khoảng 50^o.

Theo t�nh to�n sơ bộ, t�i nguy�n quặng sắt ở đ�y c� thể đạt hơn 1 triệu tấn.

KẾT LUẬN

Trước đ�y, ở v�ng khảo s�t đ� c� một số c�ng tr�nh lập bản đồ địa chất, t�m kiếm kho�ng sản ở tỷ lệ kh�c nhau, nhưng chưa ph�t hiện được quặng sắt. Chỉ đến khi sử dụng c�c phương ph�p địa vật l� mới ph�t hiện được tụ kho�ng. C� thể coi đ�y l� một th�nh c�ng trong việc sử dụng c�c phương ph�p địa vật l� để t�m kiếm, ph�t hiện quặng sắt ở dưới s�u.

Phương ph�p đo từ l� phương ph�p truyền thống h�ng đầu trong việc t�m kiếm quặng sắt. Tuy nhi�n, nếu chỉ sử dụng đơn thuần phương ph�p từ th� chưa đủ cơ sở để khẳng định sự tồn tại dưới s�u của c�c th�n quặng. Chẳng hạn, tại tụ kho�ng n�y, khi c�c c�ng tr�nh h�o v� khoan n�ng (lỗ khoan LK1) gặp quặng sắt, rất dễ ngộ nhận dị thường từ l� do c�c th�n quặng sắt nằm n�ng (đ� gặp trong c�c h�o kiểm tra v� LK1) g�y n�n. Khi ph�n t�ch, xử l� tổng hợp t�i liệu từ, điện từ, đo s�u điện v� trọng lực mới c� cơ sở khẳng định sự tồn tại của quặng ph�n bố s�u. Điều đ� được kiểm chứng bằng lỗ khoan LK1A gặp quặng ở độ s�u tr�n 45 m như đ� m� tả b�n tr�n.

Những t�i liệu địa chất, địa vật l� hiện c� cho thấy, tr�n đất nước ta �t khả năng tồn tại c�c tụ kho�ng sắt lớn cỡ như c�c mỏ sắt Thạch Kh�, N� Rụa (đ� được ph�t hiện bằng đo vẽ từ h�ng kh�ng), n�n để tiến h�nh việc t�m kiếm c�c tụ kho�ng nhỏ nhằm cung cấp nguồn quặng sắt cho c�ng nghiệp địa phương cần thiết phải sử dụng tổ hợp c�c phương ph�p địa vật l� hợp l�.

C�ng nghệ ph�n t�ch, xử l� tổng hợp c�c t�i liệu ĐVL hiện nay cho ph�p x�c định diện ph�n bố, độ s�u, chiều d�y, h�nh d�ng thế nằm của c�c th�n quặng nằm s�u, mở ra hướng đi đ�ng đắn cho việc t�m kiếm quặng sắt n�i ri�ng v� kha�ng sản n�i chung tr�n đất nước ta.

VĂN LIỆU

1. Cục Địa chất v� Kho�ng sản Việt Nam, 2001. B�o c�o tổng hợp t�i nguy�n quặng sắt Việt Nam. Lưu trữ Địa chất,
�H� Nội.

2. Nguyễn Duy Ti�u (Chủ bi�n), 2004. B�o c�o th�ng tin �Kiểm tra v� kiểm tra chi tiết dải dị thường từ v�ng Cao Bằng - Thất Kh� để t�m kiếm v� ph�t hiện quặng sắt�. Lưu trữ Địa chất, H� Nội.

【VX88】 Link vào VX88 Casino mới nhất 2025 ✔️