Tổng quan luận án

Công trình luận án tiến sĩ kỹ thuật địa chất của nghiên cứu sinh Đỗ Văn Đảnh mang tên "Đặc điểm quặng hóa và đánh giá tài nguyên quặng thiếc - Volfram khu vực Lâm Đồng - Khánh Hòa", được thực hiện tại Bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò, Khoa Khoa học và Kỹ thuật Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Nguyễn Phương và PGS.TS. Lương Quang Khang (Hà Nội, 2023; Mã số chuyên ngành: 9520501).

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Thiếc ($Sn$) và volfram ($W$) là những kim loại màu, kim loại hiếm có vai trò chiến lược, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp luyện kim, chế tạo hợp kim chịu nhiệt, cơ khí chính xác, công nghiệp điện tử và quốc phòng. Lãnh thổ Việt Nam nằm trong vành đai sinh khoáng quặng thiếc Thái Bình Dương, sở hữu nhiều vùng mỏ danh tiếng như Cao Bằng, Tuyên Quang - Thái Nguyên, Quỳ Hợp.

Khu vực Lâm Đồng - Khánh Hòa thuộc đới sinh khoáng Đà Lạt đã được các công tác đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000 và 1:200.000 ghi nhận có nhiều biểu hiện quặng hóa $Sn - W$ nội sinh có triển vọng. Tuy nhiên, tổng hợp các công trình trước đây cho thấy các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào lý luận sinh khoáng vĩ mô, nguồn gốc tạo quặng hoặc phân chia thành hệ quặng riêng lẻ cho từng điểm mỏ. Vùng nghiên cứu vẫn thiếu vắng một công trình tổng thể, hệ thống hóa và đánh giá định lượng về:

  1. Đặc điểm phân bố, thành phần vật chất và hình thái - cấu trúc của các đới khoáng hóa;
  2. Ba phương diện biến hóa quặng hóa và các đới đá biến đổi vây quanh thân quặng;
  3. Xác lập các yếu tố khống chế, tiền đề, dấu hiệu tìm kiếm và áp dụng phương pháp toán địa chất để đánh giá tài nguyên, dự báo thân quặng ẩn sâu.

Do đó, việc nghiên cứu giải quyết các vấn đề trên nhằm cung cấp luận cứ khoa học định hướng công tác điều tra, thăm dò và phát triển bền vững khoáng sản thiếc - volfram là yêu cầu thực tiễn cấp bách.

Mục tiêu nghiên cứu

Làm sáng tỏ đặc điểm và quy luật phân bố quặng hóa thiếc, volfram gốc khu vực Lâm Đồng - Khánh Hòa; đánh giá tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò phát triển mỏ.

Nhiệm vụ nghiên cứu

Văn bản luận án xác định 05 nhiệm vụ cụ thể:

  1. Thu thập, tổng hợp và hệ thống hóa các tài liệu hiện có về địa chất, khoáng sản trong khu vực nghiên cứu; các tài liệu liên quan đến quặng thiếc, volfram gốc đã công bố ở Việt Nam và trên thế giới.
  2. Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm quặng hóa, đặc điểm thành phần vật chất, đặc điểm phân bố, hình thái - cấu trúc các thân quặng, đới khoáng hóa thiếc, volfram gốc trong khu vực và đặc điểm biến đổi liên quan quặng hóa.
  3. Xác định các yếu tố liên quan và khống chế quặng hóa thiếc, volfram gốc; xác định tiền đề, dấu hiệu tìm kiếm và phân vùng triển vọng theo các cấp.
  4. Đánh giá định lượng tài nguyên quặng thiếc, volfram gốc và một số khoáng sản (nguyên tố) có ích đi cùng trên từng diện tích triển vọng.
  5. Nghiên cứu đề xuất định hướng công tác điều tra đánh giá và thăm dò quặng thiếc, volfram gốc khu vực Lâm Đồng - Khánh Hòa phù hợp mục tiêu phát triển bền vững.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Quặng thiếc, volfram gốc và các thành tạo địa chất có liên quan quặng hóa phân bố trong không gian nghiên cứu.
  • Phạm vi không gian: Diện tích khoảng 25.000 $\text{km}^2$, bao gồm lãnh thổ các tỉnh Lâm Đồng, Đắk Nông, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận.
  • Phạm vi nội dung và thời gian: Kế thừa các tài liệu địa chất, thăm dò lịch sử kết hợp số liệu thực địa, lấy mẫu bổ sung từ năm 2014 đến năm 2022.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Lịch sử nghiên cứu địa chất và khoáng sản khu vực

  • Giai đoạn trước năm 1975: Các nhà địa chất người Pháp (tiêu biểu như Fromaget J.) tiến hành đo vẽ thành lập bản đồ địa chất tờ Đông Dương tỷ lệ 1:500.000, giai đoạn này chưa ghi nhận các điểm quặng thiếc - volfram tại vùng Lâm Đồng - Khánh Hòa.
  • Giai đoạn sau năm 1975:
    • Công tác đo vẽ bản đồ và địa vật lý: Hoàn thành lập bản đồ địa chất miền Nam tỷ lệ 1:500.000 (1975-1978); đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:200.000 loạt tờ Bản Khê - Đồng Nai (1979-1988); đo vẽ nhóm tờ tỷ lệ 1:50.000 gồm Phan Rang - Cam Ranh (Đoàn Việt - Tiệp, Petr Stepanek chủ biên, 1986), Nha Trang (Petr Stepanek chủ biên, 1991), Tây Sơn - Lâm Đồng (Nguyễn Quang Lực chủ biên, 1994), Hàm Tân - Côn Đảo (Nguyễn Văn Cường chủ biên, 2001). Công tác bay đo từ phổ gamma và trọng lực được thực hiện bởi Liên đoàn Vật lý Địa chất (Nguyễn Thế Hùng, 2002; Nguyễn Trường Lưu, 2003).
    • Các công trình nghiên cứu chuyên đề: Dương Đức Kiêm (1996) nghiên cứu tiềm năng quặng thiếc đới Đà Lạt; Vũ Như Hùng và nnk (1999, 2006) nghiên cứu thạch luận granit sáng màu Mesozoi muộn chứa thiếc (khối Đatanky, Ankroet); Nguyễn Xuân Bao (2000) về kiến tạo và sinh khoáng miền Nam; Bùi Minh Tâm và nnk (2002, 2010) về thành phần vật chất magma Mezozoi - Kainozoi; Hoàng Sao (2005) về đặc điểm bao thể, nhiệt độ, áp suất thành tạo; Đỗ Hữu Trí (2010) về phức hệ Cà Ná và sinh khoáng thiếc Ninh Thuận - Lâm Đồng; Nguyễn Chiến Đông (2012) về mô hình mỏ quặng thiếc; đề tài cấp Bộ do Trần Văn Miến chủ biên (2014) về dự báo triển vọng quặng $Sn, W$ ẩn sâu vùng Lâm Đồng - Khánh Hòa.
    • Công tác điều tra, tìm kiếm và thăm dò mỏ: Đoàn địa chất 605 phát hiện quặng hóa volfram Đồi Cờ (1984-1987); Nguyễn Tiến Túy (1995) tìm kiếm vùng Đa Chay; Nguyễn Văn Mùi (1986) tại Man Ti - Du Long; Đỗ Hữu Trí (2005) tại Ma Ty - Du Long; Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Nam (2006) điều tra Đồi Cờ; Nguyễn Tiên Túy (2011-2013) điều tra tỷ lệ 1:10.000 khu vực Núi Cao.
    • Đã có 06 mỏ được thăm dò, tính trữ lượng gồm: Suối Giang (Ninh Thuận), Núi Cao (Lâm Đồng), Đồi Cờ (Bình Thuận), Đắk R'măng (Đắk Nông), Đarahoa và Đồi 1534 (Lâm Đồng).
Tên mỏ Năm thăm dò Cấp nhóm mỏ Trữ lượng cấp 122 Tài nguyên cấp 222 / 333
Suối Giang 2011 Nhóm III 362 tấn kim loại $Sn$ Cấp 333: 112 tấn kim loại $Sn$
Núi Cao 2012-2016 Nhóm III 1.222,74 tấn $Sn$ (217.760 tấn quặng) Cấp 333: 1.189,45 tấn $Sn$ (206.650 tấn quặng)
Đắk R'măng 2009-2010 Nhóm III 858,47 tấn $WO_3$; 210,3 tấn $Sn$ Cấp 222: 73,9 tấn $WO_3$, 35 tấn $Sn$; Cấp 333: 672 tấn $WO_3$, 265 tấn $Sn$
Đồi Cờ 2010-2012 Nhóm III 2.302 tấn $WO_3$; 136 tấn $Sn$ Cấp 333: 1.005 tấn $WO_3$; 102 tấn $Sn$

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Mặc dù số lượng công trình tương đối nhiều, các hạn chế tồn tại chính được luận án xác định gồm:

  • Chưa làm rõ cấu trúc sâu, vai trò của các hệ thống đứt gãy và mối liên quan cơ chế với sự phân bố các khối granit ẩn;
  • Chưa đánh giá định lượng tính phân đới địa hóa, đặc điểm khoáng vật và mức độ bóc mòn xói mòn của từng trường quặng;
  • Thiếu các nghiên cứu định lượng về ba phương diện biến hóa quặng hóa và ảnh hưởng của chúng tới độ tin cậy khi tính trữ lượng/tài nguyên theo nhóm mỏ thăm dò;
  • Chưa có dự báo toàn diện về tiềm năng quặng thiếc - volfram ẩn, sâu trong toàn khu vực.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

  • Đặc điểm địa hóa, khoáng vật học:
    • Thiếc ($Sn$): Số nguyên tử 50, khối lượng nguyên tử 118,71, trọng lượng riêng $7,31\text{ g/cm}^3$, trị số Clark vỏ Trái Đất $2,5\text{ ppm}$. Tồn tại 89 khoáng vật, quan trọng nhất trong tạo quặng công nghiệp là casiterit ($SnO_2$, chứa 69-78% $Sn$) và stannit ($Cu_2FeSnS_4$, chứa 19-24% $Sn$). $Sn^{4+}$ có bán kính ion ($0,074\ \mu\text{m}$) gần với $Nb^{5+}, Ta^{5+}, Ti^{4+}$, có tính lưỡng tính, dễ di chuyển trong môi trường nhiệt dịch có $F, B$ gắn liền với magma acid (S-granit).
    • Volfram ($W$): Số nguyên tử 74, khối lượng nguyên tử 183,84, khối lượng riêng $19,3\text{ g/cm}^3$, trị số Clark $1,3 \times 10^{-4}%$. Khoáng vật tạo quặng chủ yếu gồm volframit ($(Mn, Fe)[WO_4]$, chứa 76,5% $WO_3$), ferberit, hupnerit và scheelit ($Ca[WO_4]$, chứa 80,5% $WO_3$).
  • Phân loại thành hệ và mô hình mỏ: Luận án áp dụng hệ phân loại thành hệ quặng thiếc Việt Nam của Lê Văn Thân (1982), phân loại cấu trúc trường quặng của Makeev B. và nnk (1983), phân loại kiểu mỏ volfram của Avdonhin (2005) và Ishihara (1977).
  • Mô hình phân đới và độ sâu bóc mòn: Khung lý thuyết của Iu. A. Bilibin, L.N. Ovchinnikov (1968) và Iu. Lir và nnk (1984) về sự biến đổi cấu trúc, thành phần và tỷ lệ kích thước thân quặng nhiệt dịch theo phương dốc/chiều sâu so với vòm mái khối granit sinh quặng.

Phương pháp nghiên cứu thực tế

  • Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu địa chất - địa vật lý: Hệ thống hóa toàn bộ tài liệu lỗ khoan, hào, lò thăm dò và bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000, 1:50.000, 1:10.000.
  • Phương pháp phân tích thạch học - khoáng tướng: Nghiên cứu lát mỏng thạch học (10 mẫu), khoáng tướng đánh bóng (10 mẫu), chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét SEM (06 mẫu) để xác định tổ hợp cộng sinh khoáng vật, kích thước hạt casiterit, volframit, specularit và các thế hệ tạo khoáng.
  • Phương pháp toán địa chất:
    • Xử lý thống kê mẫu hóa cơ bản, hóa toàn diện ICP ($W, Sn, Bi, Mo, As, Cu, Pb, Zn, Li, Be, Nb, Ta, Y$);
    • Kiểm định và loại trừ mẫu dị thường theo quy tắc $3\sigma$;
    • Vẽ toán đồ phân bố hàm lượng các nguyên tố;
    • Tính toán hệ số tương quan cặp ($r$), xác định hệ số tập trung so với Clark;
    • Phân tích vành phân tán nguyên sinh và dãy phân đới chỉ thị.
  • Phương pháp dự báo tài nguyên: Phương pháp tính thẳng theo thông số quặng hóa và phương pháp hình học ngoại suy hình thái cấu trúc theo mô hình Iu. Lir để dự báo quặng ẩn sâu.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan đặc điểm địa chất - khoáng sản khu vực Lâm Đồng - Khánh Hòa

Chương 1 tổng hợp điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, địa tầng, magma, kiến tạo và khoáng sản trên diện tích 25.000 $\text{km}^2$:

  1. Đặc điểm địa tầng:

    • Giới Mesozoi: Hệ Jura gồm hệ tầng Đray Linh ($J_1đl$, dày $\sim 110\text{m}$, cuội - sạn kết thạch anh); hệ tầng La Ngà ($J_{1-2}ln$, dày 200-500m, đá phiến sét, bột kết sẫm, cát kết vôi, chiếm 1/3 diện tích); hệ tầng Trà Mỹ ($J_{2}a\text{-}bjtm$, dày $>550\text{m}$); hệ tầng Sông Phan ($J_2j\text{-}bt(?)sp$, dày $\sim 1500\text{m}$); hệ tầng Đèo Bảo Lộc ($J_3đbl$, cuội kết, sạn kết tuf xen andesit, dacit). Hệ Creta gồm hệ tầng Đắk Rium ($K_1đr$); hệ tầng Nha Trang ($K_2nt$, dày 650-750m, ryolit, felsit, dacit và tuf); hệ tầng Đơn Dương ($K_2đd$, dày 800-1000m, đá phun trào felsic chiếm ưu thế, bị sericit hóa, thạch anh hóa mạnh).
    • Giới Kainozoi: Trầm tích hệ tầng Bà Miêu ($N_2bm$); bazan hệ tầng Túc Trưng ($N_2\text{-}Q_1tt$); trầm tích Đệ tứ gồm hệ tầng Mũi Né ($mQ_1mn$, dày 1-21,6m) và hệ tầng Phan Thiết ($mQ_1pt$).

  2. Hoạt động Magma:

    • Phức hệ Định Quán ($K_1đq$): Gồm 3 pha xâm nhập (diorit, granodiorit, granit biotit), tạo tiền đề cho các khoáng hóa đa kim.
    • Phức hệ Đèo Cả ($Kđc$): Granit biotit, granosyenit biotit dạng porphyr; hàm lượng $Mo, Cu, Ag, Pb$ cao hơn Clark 1,5 - 3 lần.
    • Phức hệ Ankroet ($K_2ak$): Granit hai mica, leucogranit hạt nhỏ đến vừa, phân bố ở trung tâm và phía tây; biến đổi hậu magma (greisen hóa, thạch anh hóa, albit hóa) rất mạnh, liên quan trực tiếp đến quặng hóa $Sn, W, Bi$.
    • Phức hệ Cà Ná ($K_2cn$): Tuổi đồng vị 80-110 triệu năm (Kreta muộn), hàm lượng $\text{SiO}_2$ cao (75-77%), tổng kiềm 7,19-9,15%, thuộc kiểu S-granit giàu nhôm. Đây là phức hệ magma nguồn gốc sinh quặng thiếc - volfram quan trọng nhất trong khu vực.
    • Phức hệ Cù Mông ($Ecm$): Gabrodiabas, diabas dạng mạch.

  3. Cấu trúc kiến tạo:

    • Hệ thống đứt gãy Đông Bắc - Tây Nam: Tiêu biểu là đứt gãy Tuy Hòa - Đắk Klin - Trảng Bàng, Krông Pach - Đồ Bàn - Xuân Lộc, Đa Chay - Bảo Lộc, Nha Trang - Chứa Chan; đóng vai trò khống chế cấu trúc chung và dẫn dòng magma xâm nhập S-granit.
    • Hệ thống đứt gãy Tây Bắc - Đông Nam: Gồm các đứt gãy Hàm Tân - Vĩnh An, Phan Rí - Di Linh, Tuy Phong - Đức Trọng, Phan Rang - Krông Pha. Hầu hết các thân mạch quặng $Sn - W$ gốc trong khu vực đều có phương TB-ĐN, chứng minh hệ thống này đóng vai trò dẫn và chứa quặng trực tiếp.
+--------------------------------------------------------------------------------+
| CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ QUẶNG HÓA W - Sn KHU VỰC LÂM ĐỒNG - KHÁNH HÒA             |
+--------------------------------------------------------------------------------+
| 1. Magma sinh quặng: Granit dạng S, phức hệ Cà Ná (K2cn) và Ankroet (K2ak)    |
| 2. Kiến tạo dẫn/chứa: Đứt gãy TB-ĐN (chứa mạch), giao cắt đứt gãy ĐB-TN        |
| 3. Tầng đá vây quanh: Trầm tích hệ tầng La Ngà (J1-2ln), phun trào Đơn Dương   |
+--------------------------------------------------------------------------------+

Chương 2: Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày tổng quan lý thuyết về địa hóa, khoáng vật của thiếc và volfram, thực trạng khai thác trên thế giới và Việt Nam, cùng quy trình nghiên cứu:

  1. Số liệu tài nguyên toàn cầu và Việt Nam:

    • Thiếc: Trữ lượng thế giới năm 2020 ước tính 4,3 triệu tấn (theo USGS). Các quốc gia dẫn đầu gồm Trung Quốc (1,1 triệu tấn), Indonesia (800 nghìn tấn), Brazil, Australia, Bolivia ($>400$ nghìn tấn). Trữ lượng thiếc Việt Nam khoảng 11 nghìn tấn, sản lượng khai thác năm 2014-2015 đạt khoảng 5.900 tấn/năm.
    • Volfram: Trữ lượng thế giới tập trung tại Trung Quốc (1,9 triệu tấn) và Nga (400 nghìn tấn). Việt Nam đứng thứ 3 thế giới với trữ lượng khoảng 95.000 tấn $W$. Mỏ Núi Pháo (Thái Nguyên) có quy mô 52,5 triệu tấn quặng (hàm lượng trung bình 0,21% $WO_3$), chiếm khoảng 33% sản lượng volfram toàn cầu ngoài Trung Quốc.

  2. Các kiểu mỏ công nghiệp volfram:

    • Mỏ Skarn: Quặng sheelit skarn - sulfua liên quan granitoid acid trung bình (điển hình mỏ Núi Pháo);
    • Mỏ Greisen: Thành tạo thạch anh - volframit trong vòm đỉnh granit giàu $F, B$ (điển hình mỏ Bù Me - Thanh Hóa, Đồi Cờ);
    • Mỏ nhiệt dịch pluton (mạch thạch anh - volframit): Chiếm tỷ trọng lớn nhất về số lượng mỏ gốc tại vùng nghiên cứu.

  3. Hệ phương pháp toán địa chất áp dụng: Quy trình xử lý tập mẫu phân tích hóa học toàn diện ICP được chuẩn hóa nhằm triệt tiêu sai số thô bạo bằng quy tắc $3\sigma$, phân tích ma trận tương quan giữa các nguyên tố chỉ thị ($W, Sn, Bi, Mo, As, Cu, Pb, Zn$) để xác định đới biến đổi nhiệt dịch đi kèm.

Chương 3: Đặc điểm quặng hóa và phân vùng triển vọng W - Sn khu vực Lâm Đồng - Khánh Hòa

Chương 3 là phần kết quả thực nghiệm trung tâm của luận án, xác lập các luận điểm khoa học về đặc điểm quặng hóa:

  1. Xác lập hai loại quặng và hai kiểu hình thái thân quặng:

    • Loại quặng thiếc: Phân bố tập trung tại trường quặng Du Long và Bắc Đà Lạt (khu Núi Cao, Núi Khôn, Suối Giang, Tập Lá).
    • Loại quặng volfram - thiếc: Phân bố tại trường quặng Đồi Cờ - Me Pu và Đắk R'măng.
    • Kiểu thân quặng dạng đới mạch, mạng mạch: Nằm trong đới greisen nội tiếp xúc của khối granit. Chiều dày đới quặng biến đổi từ vài mét đến hàng chục mét, hàm lượng $WO_3$ từ 0,15% đến 0,85%, $Sn$ từ 0,08% đến 0,35%.
    • Kiểu thân quặng dạng mạch đơn, thấu kính đơn lẻ: Nằm trong đới ngoại tiếp xúc, xuyên cắt đá cát kết, bột kết hệ tầng La Ngà hoặc đá phun trào hệ tầng Đơn Dương. Thân mạch có ranh giới rõ ràng, phương chủ yếu TB-ĐN, góc dốc $35^\circ - 80^\circ$, hàm lượng $WO_3$ đạt từ 0,3% đến $>1,5%$.

  2. Đặc điểm khoáng vật quặng:

    • Khoáng vật quặng chính: Volframit (dạng tấm, que dài trong thạch anh đặc sít), Casiterit (kích thước hạt 0,1 - 0,7 mm, thế hệ I phân tán trong nền mẫu), Sheelit, Specularit, Bismuthinit, Chalcopyrit, Molipdenit, Pyrit, Arsenopyrit.
    • Khoáng vật phi quặng: Thạch anh (chiếm tới 90-95%), Muscovit, Topaz, Tourmalin, Fluorit, Felspat.

  3. Phân tích địa hóa và vành phân tán nguyên sinh:

    • Kết quả phân tích ICP cho thấy hệ số tập trung cao đối với các nguyên tố $W, Sn, Bi, As, Mo$.
    • Ma trận tương quan xác lập mối liên kết chặt chẽ: $W - Bi - Sn$ và $Sn - As - Cu - Pb$.
    • Dãy phân đới nguyên sinh theo chiều sâu được xác lập: $(\text{Pb, Zn}) \rightarrow (\text{Cu, As}) \rightarrow (\text{Sn, Bi}) \rightarrow (\text{W, Mo}) \rightarrow (\text{Nb, Ta})$.

  4. Kết quả phân vùng triển vọng: Dựa trên các tiền đề địa tầng, magma S-granit Cà Ná, đứt gãy giao cắt TB-ĐN và ĐB-TN cùng dị thường địa vật lý - địa hóa, luận án đã khoanh định:

    • 07 vùng rất có triển vọng: Đồi Cờ, Đắk R'măng, Núi Cao, Núi Khôn, Suối Giang, Ma Ty - Du Long, Tập Lá.
    • 10 vùng có triển vọng: Phân bố tại các diện tích Suối Dầu, Khánh Sơn, Đa Chay, Lạc Lâm, Sông Dinh...

Chương 4: Đánh giá tài nguyên và định hướng công tác điều tra đánh giá - thăm dò

Chương 4 thực hiện tính toán định lượng tài nguyên và xây dựng mô hình dự báo chiều sâu:

  1. Tổng hợp tài nguyên xác định và dự báo: Tổng hợp từ 06 mỏ đã thăm dò kết hợp ngoại suy các diện tích triển vọng, luận án xác định tiềm năng tài nguyên khoáng sản quặng thiếc - volfram của khu vực đạt quy mô cấp vùng mỏ lớn.
Trường quặng / Khu mỏ Loại quặng chủ đạo Tài nguyên/Trữ lượng WO3 Tài nguyên/Trữ lượng Sn Trạng thái đánh giá
Đồi Cờ - Me Pu Volfram - Thiếc 3.307 tấn (122 + 333) 238 tấn (122 + 333) Đã thăm dò, có quặng ẩn sâu
Đắk R'măng Volfram - Thiếc 1.604,37 tấn (122+222+333) 510,3 tấn (122+222+333) Đã thăm dò, mở rộng theo chiều sâu
Bắc Đà Lạt (Núi Cao) Thiếc (kèm Volfram) Điểm quặng phụ 2.412,19 tấn (122 + 333) Đã thăm dò cấp 122, 333
Du Long - Suối Giang Thiếc gốc Biểu hiện đi kèm 474 tấn (122 + 333) Đã thăm dò Suối Giang, Du Long dự báo lớn

  1. Dự báo quặng ẩn, sâu theo phương pháp Iu. Lir và L.N. Ovchinnikov:

    • Dựa trên mối tương quan giữa chiều dài đường phương và chiều sâu theo hướng dốc của thân quặng nhiệt dịch, tác giả tính toán hệ số bóc mòn và độ sâu tồn tại quặng:
      • Trường quặng Đồi Cờ: Chiều sâu quặng hóa còn duy trì xuống phía dưới đáy các công trình khoan từ 150m đến $>300\text{m}$.
      • Trường quặng Đắk R'măng: Thân quặng cắm sâu, còn triển vọng lớn ở phần sâu cánh tây bắc.
      • Trường quặng Bắc Đà Lạt: Thân quặng thiếc duy trì theo chiều sâu dọc đới tiếp xúc granit Ankroet/Cà Ná.
      • Trường quặng Du Long: Mức độ bóc mòn sâu hơn, triển vọng quặng ẩn ở mức trung bình.

  2. Định hướng công tác thăm dò và quản lý mỏ:

    • Xếp các mỏ $Sn - W$ gốc trong vùng vào nhóm mỏ thăm dò III (mỏ có cấu trúc địa chất phức tạp, thân quặng uốn lượn, phân nhánh);
    • Đề xuất mạng lưới công trình thăm dò định hướng: Khoan kết hợp hào/lò với khoảng cách mạng lưới $(20\text{-}50\text{m}) \times (20\text{-}50\text{m})$ cho cấp trữ lượng 122;
    • Khuyến nghị áp dụng công nghệ tuyển trọng lực kết hợp tuyển từ và tuyển nổi để thu hồi triệt để các khoáng vật có ích đi kèm ($Bi, Mo, Cu$).

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học lý luận

  1. Làm sáng tỏ nguồn gốc nhiệt dịch của quặng thiếc - volfram khu vực Lâm Đồng - Khánh Hòa, chứng minh mối liên quan mật thiết về không gian và nguồn gốc với các thành tạo granit dạng S thuộc phức hệ Cà Ná ($K_2cn$) và Ankroet ($K_2ak$).
  2. Xác lập hai kiểu hình thái thân quặng công nghiệp đặc thù: Kiểu đới mạch/mạng mạch phân bố trong đới greisen nội tiếp xúc và kiểu mạch/thấu kính đơn lẻ phân bố trong đới ngoại tiếp xúc (xuyên cắt hệ tầng La Ngà và Đơn Dương).
  3. Làm rõ ba phương diện biến hóa quặng hóa và quy luật phân đới nguyên sinh $(\text{Pb, Zn} \rightarrow \text{Cu, As} \rightarrow \text{Sn, Bi} \rightarrow \text{W, Mo} \rightarrow \text{Nb, Ta})$, thiết lập mô hình định lượng dự báo quặng ẩn sâu theo phương pháp toán địa chất và cấu trúc hình học mỏ (theo Iu. Lir).

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

  1. Khoanh định và xác lập hệ thống 07 vùng rất có triển vọng và 10 vùng có triển vọng quặng thiếc - volfram gốc, cung cấp bản đồ phân vùng chuẩn xác phục vụ quy hoạch khoáng sản.
  2. Tổng hợp và dự báo định lượng tài nguyên kim loại $Sn, WO_3$ cùng các nguyên tố đi kèm ($Bi, As, Mo$) tại các trường quặng trọng điểm Đồi Cờ, Đắk R'măng, Núi Cao, Du Long.
  3. Đề xuất quy trình định hướng công tác thăm dò, bố trí mạng lưới công trình phù hợp với nhóm mỏ III, góp phần nâng cao độ tin cậy khi chuyển đổi tài nguyên sang trữ lượng khai thác.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Mức độ điều tra địa chất và chất lượng lập bản đồ tỷ lệ chi tiết 1:50.000 không đồng đều trên toàn bộ 25.000 $\text{km}^2$ (vùng Khánh Hòa mức độ nghiên cứu còn thưa hơn khu vực Lâm Đồng, Bình Thuận). Số lượng mẫu phân tích lát mỏng, khoáng tướng và SEM bổ sung trực tiếp của tác giả ở mức đại diện (10 lát mỏng, 10 khoáng tướng, 06 mẫu SEM) do kinh phí và phạm vi đề tài.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Cần tiếp tục thi công các lỗ khoan sâu kiểm chứng tại các diện tích dự báo quặng ẩn ở trường quặng Đồi Cờ và Đắk R'măng; mở rộng nghiên cứu công nghệ tuyển đối với quặng sulfur đa kim chứa thiếc - bismut nhằm giảm thiểu tổn thất tài nguyên.

Giá trị tham khảo

  • Đối với nghiên cứu sinh, học viên và giảng viên: Là tài liệu chuyên khảo tham khảo trong đào tạo chuyên ngành Kỹ thuật Địa chất, Địa chất Thăm dò, Thạch luận và Địa hóa học; cung cấp phương pháp luận chuẩn mực về xử lý số liệu toán địa chất và mô hình hóa thân quặng.
  • Đối với cơ quan quản lý nhà nước (Cục Địa chất Việt Nam, Bộ Tài nguyên và Môi trường): Là cơ sở khoa học phục vụ công tác quy hoạch điều tra cơ bản địa chất về khoáng sản và cấp phép hoạt động khoáng sản tại khu vực Tây Nguyên và Nam Trung Bộ.
  • Đối với doanh nghiệp khai khoáng: Phần phương pháp luận thiết kế mạng lưới thăm dò nhóm mỏ III (Chương 4) và bảng tổng hợp thông số địa chất thân quặng (Chương 3) là tài liệu kỹ thuật trực tiếp giúp tối ưu hóa chi phí thăm dò và nâng cao hiệu quả khai thác.

Câu hỏi thường gặp

1. Yếu tố địa chất nào đóng vai trò quyết định trong việc khống chế và sinh quặng thiếc - volfram tại khu vực nghiên cứu?

Quặng hóa thiếc - volfram bị khống chế bởi 03 yếu tố chính:

  • Magma: Các đá granit giàu silic và kiềm (S-granit) thuộc phức hệ Cà Ná ($K_2cn$) và Ankroet ($K_2ak$);
  • Kiến tạo: Các đứt gãy phương Tây Bắc - Đông Nam (đóng vai trò dẫn và chứa quặng) và Đông Bắc - Tây Nam (khống chế sự xâm nhập magma);
  • Thạch địa tầng: Trầm tích lục nguyên hệ tầng La Ngà ($J_{1-2}ln$) và đá núi lửa felsic hệ tầng Đơn Dương ($K_2đd$) đóng vai trò là tầng vây quanh thuận lợi.

2. Hai kiểu hình thái thân quặng công nghiệp được xác lập trong luận án có đặc điểm gì khác nhau?

  • Kiểu đới mạch, mạng mạch: Phân bố trong đới greisen nội tiếp xúc của khối granit, thân quặng có chiều dày lớn nhưng hàm lượng phân tán không đều;
  • Kiểu mạch đơn, thấu kính đơn lẻ: Phân bố trong đới ngoại tiếp xúc (xuyên cắt đá trầm tích, phun trào vây quanh), ranh giới thân quặng rõ ràng, thế nằm dốc ($35^\circ - 80^\circ$) và hàm lượng $WO_3, Sn$ tập trung cao hơn.

3. Trữ lượng cấp 122 đã thăm dò tại các mỏ điển hình trong khu vực đạt bao nhiêu?

Theo số liệu thống kê trong luận án:

  • Mỏ Đồi Cờ: 2.302 tấn $WO_3$ và 136 tấn $Sn$;
  • Mỏ Núi Cao: 1.222,74 tấn $Sn$ (ứng với 217.760 tấn quặng);
  • Mỏ Đắk R'măng: 858,47 tấn $WO_3$ và 210,3 tấn $Sn$;
  • Mỏ Suối Giang: 362 tấn kim loại $Sn$.

4. Phương pháp nào đã được tác giả sử dụng để dự báo quặng ẩn sâu?

Tác giả sử dụng phương pháp mô hình hóa cấu trúc hình học của Iu. Lir và L.N. Ovchinnikov (1968, 1984), dựa trên quy luật biến đổi cấu trúc, thành phần và tỷ lệ giữa chiều dài đường phương với chiều sâu theo hướng dốc của thân quặng nhiệt dịch so với vòm mái khối xâm nhập granit sinh quặng.

5. Kết quả phân vùng triển vọng quặng W - Sn trong luận án như thế nào?

Luận án đã khoanh định được 07 vùng rất có triển vọng (gồm Đồi Cờ, Đắk R'măng, Núi Cao, Núi Khôn, Suối Giang, Ma Ty - Du Long, Tập Lá) và 10 vùng có triển vọng trên toàn diện tích 25.000 $\text{km}^2$.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của Đỗ Văn Đảnh là công trình nghiên cứu địa chất khoáng sản hệ thống, làm sáng tỏ các quy luật phân bố và đặc điểm thành tạo quặng hóa thiếc - volfram gốc khu vực Lâm Đồng - Khánh Hòa. Bằng việc kết hợp phương pháp luận thạch học, địa hóa hiện đại và công cụ toán địa chất, tác giả đã xác lập được 02 kiểu thân quặng đặc thù gắn với S-granit phức hệ Cà Ná và hệ thống đứt gãy Tây Bắc - Đông Nam. Kết quả đánh giá tài nguyên, dự báo quặng ẩn sâu và khoanh định 07 vùng rất có triển vọng cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn tin cậy cho công tác tìm kiếm, thăm dò và phát triển ngành công nghiệp khai khoáng kim loại màu của Việt Nam.