Chương 1. Đặc điểm địa chất khối cấu trúc Tạ Khoa và lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực. Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu. Đặc điểm cấu trúc – kiến tạo khối cấu trúc Tạ Khoa Chương 4.
Đặc điểm quặng hóa đồng – niken, đồng – vàng Khối cấu trúc Tạ Khoa và mối quan hệ với các cấu tạo địa chất. Triển vọng quặng đồng – niken và đồng – vàng khối cấu trúc Tạ Khoa trên quan điểm cấu trúc kiến tạo. Cơ sở tài liệu của luận án Luận án được hoàn thành trên cơ sở các nguồn tài liệu thu thập trong công tác đo vẽ bản đồ địa chất khu vực ở các tỷ lệ khác nhau và các k ết quả tìm kiếm thăm dò từ năm 1965 tới nay. Các tài liệu NCS đã thu thập bao gồm: các tài liệu được thu thập từ các báo cáo đo vẽ bản đồ địa chất khu vực tỷ lệ 1: 500 000, tỷ lệ 1: 200 000, tỷ lệ 1: 50 000.
Các tài liệu tìm kiếm đánh giá, thăm dò đồng – niken, các tài liệu tìm kiếm đánh giá đồng – vàng. Các nghiên cứu chuyên đề về magma, kiến tạo, sinh khoáng. Các tài liệu về mô hình về biến dạng, tạo quặng đồng – niken trong nước và trên thế giới trên các tạp chí chuyên ngành, sách xuất bản, các luận văn, luận á n của các tác giả khác nhau. Ngoài ra, trong quá trình thực địa, ngoài khảo sát thu thập các tài liệu về địa tầng, magma, biến chất, kiến tạo và khoáng hóa, NCS còn lấy, gia công và phân tích bổ sung: 6 mẫu tuổi tuyệt đối cho các thành tạo trầm tích biến chất, đá mạch pegmatit.
Các mẫu đã được gửi tại Phòng thí nghiệm SHRIMP của Viện Khoa học Cơ bản Hàn Quốc (KBSI), tại Chung Buk; 23 mẫu khoáng tướng, 9 mẫu mài láng, 37 mẫu lát mỏng thạch học cấu tạo được thu thập, để nghiên cứu lịch sử phát triển nhiệt động và đặc điểm thành phần khoáng vật, vi cấu tạo, đặc điểm quặng 6 hóa trong khu vực. Đây là số liệu rất tin cậy phục vụ việc luận giải các nội dung của luận án. Nơi thực hiện đề tài Luận án được hoàn thành tại bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò, khoa Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Trần Thanh Hải và PGS.TS Lương Quang Khang. Trong quá trình hoàn thành luận án, NCS đã nhận được sự quan tâm, tạo điều kiện của lãnh đạo Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Phòng Đào tạo Sau Đại học, Bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò và Bộ môn Địa chất thuộc Khoa Địa chất; Lãnh đạo Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Bắc.
Tác giả cũng nhận được sự động viên, giúp đỡ tận tình của PGS.TS Đặng Xuân Phong, PGS.TS Nguyễn Phương, PGS.TS Nguyễn Quang Luật, PGS. TS Nguyễn Văn Lâm, TS Nguyễn Tiến Dũng, TS Đào Thái Bắc, TS Ngô Xuân Thành và nhiều nhà khoa học cùng các đồng nghiệp khác. NCS xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy hướng dẫn, lãnh đạo các cơ quan và cá nhân các nhà khoa học nêu trên. 7 Chƣơng 1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHỐI CẤU TRÚC TẠ KHOA VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT KHU VỰC 1.
Khái quát về vùng nghiên cứu Vùng nghiên cứu thuộc địa bàn các huyện Bắc Yên, Yên Châu, Phù Yên và Mộc Châu tỉnh Sơn La, bao gồm chủ yếu là diện tích của Khối cấu trúc Tạ Khoa và một phần Khối cấu trúc Mai Sơn (tương đồng Đới cấu trúc Sông Đà theo phân chia của Nguyễn Văn Hoành và nnk, 2005; hoặc Các thành tạo bồn sau cung theo Metcalfe I., 2005) và một phần của Khối cấu trúc Tú Lệ (tương đồng đới cấu trúc Tú Lệ theo phân chia của Nguyễn Văn Hoành và nnk, 2005) (Hình 1. Vùng có toạ độ địa lý như sau: 210 09' 53'' đến 210 13' 10'' vĩ độ bắc 1040 17' 17'' đến 1040 22' 37'' kinh độ đông B A Hình 1. A: Vị trí Khối cấu trúc Tạ Khoa ở miền Bắc Việt Nam. B: Vị trí Khối cấu trúc Tạ Khoa trong mối quan hệ với các yếu tố cấu trúc lớn của Tây Bắc Bộ: 1-Đới Sông Hồng; 2-Đới Hà Nội; 3-Đới Fan Si Pang; 4-Đới Tú Lệ; 5-Đới Sông Đà; 6-Đới Nậm Cô; 7- Đới Sông Mã; 8-Đới Sầm Nưa; 9-Đới Điện Biên; 10-Đới Pu Si Lung; 11-Đới Mường Tè.
(theo Nguyễn Văn Hoành và nnk. Lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực Khu vực Tây Bắc nói chung và vùng nghiên cứu nói riêng đã được nhiều nhà địa chất quan tâm nghiên cứu. Theo thời gian, có thể khái quát lịch sử nghiên cứu địa chất của vùng qua hai giai đoạn lớn như sau. Giai đoạn trƣớc năm 1954 Các công trình nghiên cứu của người Pháp gồm Deprat (1914); Fromaget (1939, 1941) [27]; Jacob (1921), các tác giả đã gọi vùng nghiên cứu là "móng kết tinh cổ", "cửa sổ Tạ Khoa", hay "lớp phủ địa di Sông Đà" liên quan tới các đới trượt chờm trên đó các thể địa di dịch chuyển với các khoảng cách lớn từ vị trí nguyên thủy của chúng.
Giai đoạn sau năm 1954 Giai đoạn này khu vực đã được nghiên cứu một cách có hệ thống và đồng bộ hơn, trong đó đáng chú ý các công trình nghiên cứu sau: 1. Các công trình nghiên cứu địa chất khu vực Trong Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000, Dovjikov và nnk (1965) [3] đã xếp vùng nghiên cứu vào phụ đới cấu trúc Tạ Khoa, thuộc đới cấu trúc Sông Đà trong đó các đá trầm tích biến chất ở đây được xếp vào các thành tạo có tuổi Trias sớm-giữa hoặc Trias giữa. Về kiến tạo, các tác giả này cho rằng khu vực phát triển khá nhiều các “cấu tạo dạng vảy” được tạo thành bởi các đứt gãy nghịch, chờm nghịch. Tuy nhiên các cấu tạo này không được thể hiện trên các bản đồ liên quan đến công trình này.
Trong Bản đồ địa chất tờ Vạn Yên tỷ lệ 1:200.000, Nguyễn Xuân Bao và nnk (1969) [1] đã xem vùng nghiên cứu thuộc cấu trúc "Nếp lồi Tạ Khoa". Các thành tạo trầm tích biến chất tạo nên phần nhân của cấu trúc được xếp vào các phân vị địa tầng có tuổi Devon với 3 đới biến chất: sừng pyroxen ở phần nhân, sừng hornblend vây quanh và ngoài rìa là đới sừng anbit-epidot. Công tác nghiên cứu kiến tạo ở đây chưa được chú trọng và trên sơ đồ chỉ thể hiện một số đứt gãy và nếp uốn nhưng không giải thích tính chất của chúng. 9 Bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản tỷ lệ 1: 50 000 nhóm tờ Vạn Yên do Nguyễn Công Lượng và nnk thực hiện (1995) [19] và nhóm tờ Yên Châu do Lê Thanh Hựu và nnk thực hiện (2008) [10] là công trình nghiên cứu chi tiết nhất về địa chất khu vực cho đến nay.
Trong công trình này, các phân vị địa tầng tầng được phân chia khá chi tiết và chính xác hoá về tuổi trên cơ sở các hoá thạch và các quan hệ mới được nhận dạng. Về kiến tạo, bước đầu đã ghi nhận được một số các yếu tố cấu tạo liên quan tới các quá trình biến dạng khác nhau, mối quan hệ giao thoa chồng lấn của các cấu tạo và đã phân chia được một số pha biến dạng. Tuy nhiên các công trình này mới đề cập hết sức sơ lược về sự liên quan của các cấu tạo với lịch sử biến dạng khu vực cũng như quan hệ giữa cấu tạo địa chất với các thành tạo quặng hoá nội sinh. Các công trình nghiên cứu chuyên đề Ngoài các công trình nghiên cứu tổng hợp nói trên, nhiều công trình nghiên cứu chuyên đề cũng đã được thực hiện trong phạm vi hoặc lân cận khu vực nghiên cứu.
Đáng kể nhất là các công trình của các tác giả sau: Trần Thanh Hải và nnk (2005) [6], Vũ Xuân Lực và nnk (2009) [16], Vũ Xuân Lực và nnk (2010) [17], Vũ Xuân Lực (2010) [15], Vũ Xuân Lực và nnk (2012) [18] bước đầu đã ghi nhận được một số đặc điểm biến dạng, biến chất, các dấu hiệu liên quan của quặng đồng – niken với các yếu cấu tạo trong vùng; Trần Trọng Hòa và nnk (1998) [9], Poliakov và nnk (1996) [24] đã đưa ra được một số đặc điểm về thành phần và nguồn gốc của các đá nagma xâm nhập siêu mafic - mafic và phun trào mafic có liên quan tới quặng đồng – niken và đồng - vàng có trong vùng; Đinh Hữu Minh (2003) [20], Nguyễn Ngọc Hải (2013) [4] đã chỉ ra được đặc điểm vè cấu trúc khu vực và quặng hóa đồng – niken có trong vùng. Công tác nghiên cứu khoáng sản Trên diện tích khu vực nghiên cứu, công tác nghiên cứu, điều tra khoáng sản đã được tiến hành khá sớm đối với các loại hình khoáng sản, trong đó trọng tâm hơn là khoáng sản đồng, niken và vàng và được thể hiện trong các công trình của Đoàn Nhật Tộng, Lưu Chính Công (1965) [23], Đặng Công Thành (1988) [22], Đinh Hữu 10 Minh (2006) [21]; Nguyễn Đắc Lư và nnk (2003) [14], Dương Hữu Luật (2001) [13], Trịnh Xuân Cam (1994) [2]. Quá trình nghiên cứu và thăm dò đã phần nào xác vị trí phân bố không gian của các thân quặng và đã nghiên cứu được khá chi tiết đặc điểm thành phần vật chất quặng hoá đồng-niken có trong khu vực. Tuy nhiên việc nghiên cứu mối liên quan của quặng hoá với cấu trúc trong khu vực cũng đã được đề cập nhưng với mức độ còn sơ lược, bởi vậy việc hiện quy luật phân bố của chúng chỉ mang tính nội suy đơn giản chưa có cơ sở khoa học cho nên công tác thăm dò chưa thực sự đạt hiệu quả cao.
Các tồn tại: Một số công trình công tác nghiên cứu kiến tạo chưa được chú trọng. Một số công trình công tác nghiên cứu kiến tạo tuy đã có tiến hành nhưng mới ở mức độ sơ lược. Về mối liên quan của quặng hoá với cấu trúc trong khu vực cũng đã được đề cập nhưng với mức độ còn sơ lược, bởi vậy việc hiện quy luật phân bố của chúng chỉ mang tính nội suy đơn giản chưa có cơ sở khoa học cho nên công tác thăm dò chưa thực sự đạt hiệu quả cao. Đặc điểm địa chất khu vực 1.
Đặc điểm chung Khu vực Trung tâm Khối cấu trúc Tạ Khoa được đặc trưng chủ yếu bởi các thành tạo trầm tích biến chất ở các mức độ khác nhau, từ tướng phiến lục đến amphibolit tuổi Devon sớm, bị phủ bởi các thành tạo trầm tích lục nguyên-carbonat-silic biến chất yếu tuổi Devon giữa - Carbon sớm và các đá phun trào và nguồn phun trào tuổi Permi muộn-Trias sớm và đôi chỗ bị xuyên cắt bởi các thành tạo xâm nhập có thành phần từ siêu mafic đến axit.