Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. SỰ THÀNH TẠO VÀ PHÂN BỐ QUẶNG VÀNG SA KHOÁNG 1. Nguồn gốc, quá trình thành tạo và phân bố quặng vàng sa khoáng Vàng là kim loại bền vững nên nó có thể được giải phóng khi đá bao quanh bị phá hủy.
Vàng không tự liên kết với nhau mà được vận chuyển bởi nước và tích tụ lại ở những vị trí nào đó được gọi là vàng sa khoáng [14]. Mỏ vàng sa khoáng là loại mỏ có nguồn gốc ngoại sinh, được thành tạo do bóc mòn, phá huỷ quặng vàng gốc, vận chuyển và tích tụ lại thành khoáng sàng. Vàng sa khoáng ở nước ta phân bố ở rất nhiều nơi. Đến nay đã phát hiện nghiên cứu, thăm dò và đánh giá trữ lượng khoảng 150 điểm mỏ sa khoáng vàng.
Đã xác lập được các loại sa khoáng vàng: eluvi, deluvi, proluvi, hỗn hợp, karst và aluvi (Trần Văn Trị và nnk, 1996) [16]. Sa khoáng eluvi: Những tích tụ chứa vàng này nằm ở các mạch hoặc đới mạch thạch anh nhiệt dịch bị phong hóa mà thành. Vàng được giải phóng và làm giàu ngay tại vùng lộ đá gốc. Kiểu sa khoáng vàng eluvi, deluvi thường phân bố ngay trên đỉnh hoặc sườn núi và có quan hệ mật thiết, nằm kề sát hoặc gần các thân quặng vàng gốc.
Sa khoáng eluvi được tích tụ lại nhờ khả năng ít bị phong hóa của vàng. Độ lớn của phần tử vàng, độ tinh khiết và vị trí lắng đọng có mối liên quan mật thiết với nguồn quặng gốc. Hàm lượng vàng không ổn định và thường thấp nhưng trữ lượng có thể rất lớn. Sa khoáng eluvi là nơi có khả năng chứa vàng và trọng lượng khối vàng có khi lên tới hàng chục kg.
Boyle, một số sa khoáng eluvi ngoài vàng còn có chứa bạc tự sinh, chì, thủy ngân, kim cương và các hợp chất của platin [14]. Ở Mỹ, người ta đã khai thác vàng sa khoáng eluvi ở các bang Oregon, Nevada, Montana và nhất là ở California. Tại đây đã khai thác được khối vàng Carson Hill nặng 88kg và Magalia nặng 24kg. Các sa khoáng vàng eluvi khác cũng đã được khai thác ở Mehico, Haiti và Brasil.
Ở châu Âu, người La Mã đã khai thác sa khoáng eluvi ở Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Pháp và Rumani. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Sa khoáng vàng eluvi cũng đã được khai thác khá nhiều ở Australia; chủ yếu ở bang Victoria. Đặc biệt ở vùng Bendigo – Ballarat đã khai thác được khối vàng Welcome Strager nặng 79kg, khối vàng Welcome 69kg, Blanch Barkley 55kg, Canadia 41kg, Dunolly 43kg và Sarah Sands 23kg. Các sa khoáng khác tồn tại ở bang New South Wales; tại khu sa khoáng vàng Hargraves khai thác được khối vàng Big Nugget Hill nặng 48kg [14].
Ở nước ta không có các mỏ vàng sa khoáng eluvi lớn, chỉ có các mỏ vàng nhỏ và điểm quặng phân tán ở một số nơi như các điểm mỏ Cẩm Tâm (Cẩm Thủy – Thanh Hóa), Vĩnh Phúc, Bắc Kạn. Sa khoáng deluvi: Sau khi được giải phóng từ đá gốc, khi vàng được di chuyển và tích tụ ở sườn đồi sẽ tạo thành sa khoáng vàng deluvi. Trong sa khoáng vàng deluvi, hàm lượng vàng thay đổi không đều, các hạt có kích thước lớn, có hạt rất lớn, ít bị mài tròn. Ở nước ta, loại hình này gặp nhiều ở vùng quặng mỏ vàng, đặc biệt là ở Bắc Kạn.
Sa khoáng proluvi: Các dòng lũ vận chuyển các hạt vàng đến lắng đọng ở các nón phóng vật. Ở các nhánh suối thượng nguồn, các hạt vàng thường có kích thước lớn nằm ở phần lót đáy của trầm tích proluvi. Hàm lượng vàng không đồng đều, thân quặng không ổn định, quy mô các mỏ thường nhỏ gặp nhiều ở các tỉnh phía bắc nước ta. Sa khoáng karst: Là những sa khoáng nằm trong thung lũng karst, phân bố rải rác trong các vùng đá vôi, địa hình phức tạp như ở Bắc Kạn, Thái Nguyên, Hòa Bình, Thanh Hóa, Lạng Sơn.
Sa khoáng thường tập trung thành những ổ hoặc thấu kính trong terra rossa (sản phẩm phong hóa của đá vôi). Đó là lớp sét vàng, vàng gạch trên địa hình lồi lõm của các địa hình karst. Nhiều khi chúng lấp đầy trong các khe nứt đá vôi với hàm lượng vàng khá cao. Việc đánh giá tiềm năng của loại hình này rất phức tạp vì hàm lượng không đồng đều và địa hình phân dị [16].
4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Sa khoáng aluvi: Là loại hình mỏ sa khoáng vàng khá phổ biến và có triển vọng nhất. Sa khoáng aluvi được thành tạo do tác dụng tương hỗ giữa các nhân tố như nguồn vàng nguyên sinh, quá trình phong hóa vàng được giải phóng ra ở dạng vụn, hoặc quá trình oxy hóa tạo điều kiện thuận lợi cho việc hòa tan thành dung dịch, các vị trí trũng tạo thành các ”bãy” tích tụ vàng. Chúng thường được gặp trong các trầm tích ở những bậc thềm có độ cao khác nhau và trong các thung lũng của các sông, suối nhỏ và các đồng bằng ngập úng.
Vàng được dòng chảy thường xuyên vận chuyển đi và tích đọng trong các trầm tích aluvi cùng với cuội, sạn, cát và sét bở rời. Chúng thường tạo thành những thấu kính hoặc những thân sa khoáng tương đối ổn định về hàm lượng và chiều dày. Cũng thuộc kiểu hình này, trong các thung lũng kiến tạo hoặc đồng bằng trước núi còn gặp kiểu mỏ sa khoáng vàng tồn tại ở dạng chôn vùi. Đó là sa khoáng vàng sau khi được hình thành bị các lớp đất đá khác phủ lên.
Trên thế giới thường gặp loại hình mỏ này ở Úc, Liên Xô cũ, Mỹ, trong đó đã từng tìm thấy vàng tự sinh nặng từ vài gram đến 95,5kg (Ninbery D. Đối với một số sa khoáng vàng aluvi nằm dọc theo các đới vận động kiến tạo không ổn định có thể được làm giàu bởi sự tái trầm tích nhiều lần, đôi khi tạo ra tích tụ vàng có trữ lượng lớn. Sa khoáng vàng lớn ở California được thành tạo theo cách này. Sỏi và cát bắt nguồn từ sự phá hủy đất đá tuổi Mesozoi của vùng Mother Lode và đá vây quanh ở phía đông đã được lắng đọng trên một bán bình nguyên bị phong hóa mạnh.
Tiếp sau đó, vật liệu vụn thô chứa vàng đã được giữ lại và tái phân bố ngẫu nhiên do các giai đoạn hoạt động núi lửa liên tiếp (R. Do vận động nâng của dãy núi Sierra Nevada vào Miocen thượng – Pleocen, các vận động của mảng lục địa Bắc Mỹ làm biến đổi sâu sắc các sa khoáng California. Mạng lưới sông, suối mới được hình thành, các dòng nước nhanh chóng phân cắt đá núi lửa làm lộ lớp sỏi chứa vàng. Lớp sỏi chứa vàng tiếp tục được tham gia vào vận động tạo núi mới và một giai đoạn trầm tích mới bắt đầu.
Các băng hà Pleistocen và các vận chuyển của băng hà tác động đến lớp cuội chứa vàng, làm chúng bị phân bố lại hoặc bị lắng đọng hoặc di chuyển về phía tây để hình thành các tích tụ aluvi rất giàu ở Great Valley. Sau thời kỳ băng hà, một vận 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com chuyển mới cùng với các tích tụ mới đa hình thành các sa khoáng rất giàu vàng ở California. Các sa khoáng này có quan hệ mật thiết theo thời gian và không gian với các khu vực có kiến tạo không ổn định và đặc biệt có liên quan đến đường bờ của các mảng quanh Thái Bình Dương. Các sa khoáng này bao gồm: - Sa khoáng Otago và West Land (New Zealand).
- Sa khoáng Colombie Britanique, Klondyke (Canada). - Sa khoáng Alaska (Mỹ). - Các sa khoáng ở Nam Mỹ: Colombia, Bolivia, Peru, Chile. Ngoài ra, ở một số nước trên Thế giới còn gặp kiểu sa khoáng vàng phân bố xa các mỏ quặng gốc, chúng được tích tụ chủ yếu ở ven biển hoặc ở các vùng hồ, đầm lầy, sa khoáng vàng cồn cát hoặc kiểu vàng sa khoáng ở các vùng băng hà.
Sa khoáng bãi bồi được thành tạo do tác động của sóng và dòng chảy ven bờ, dọc theo các hồ hoặc ở bờ biển và đại dương. Trên thực tế, các kiểu sa khoáng vàng này thường ít có giá trị công nghiệp. Điển hình cho loại hình này là mỏ Nome ở bán đảo Seward bang Alaska, dọc bờ biển California, Oregon (Mỹ), Colombie Britanique (Canada), Chile và New Zealand.[14] Hàm lượng vàng trong các sa khoáng nói chung không lớn, thay đổi từ 0,1- 1g/m , ở một vài sa khoáng hàm lượng có thể đạt tới 1,5g/m3; chiều dày tầng đất đá 3 chứa vàng 0,5-3m, lớp phủ thay đổi từ 1-2 đến trên dưới 10m. Những mỏ vàng sa khoáng điển hình ở Việt Nam là Nà Phòn (Hòa Bình), Mu Lu (Sơn La), Cẩm Tâm (Thanh Hóa), Suối Nhâu, Khắc Kiệm, Làng Vài (Bắc Kạn), Trại Cau (Thái Nguyên).
Theo đặc điểm phân bố, các mỏ vàng sa khoáng ở nước ta có thể chia thành các vùng quặng: Đông Bắc, Tây Bắc, Thanh Hoá - Nghệ An, Hà Tĩnh - Bắc Quảng Bình, Nam Quảng Bình - Thừa Thiên Huế, Quảng Nam - Đà Nẵng, Trung Trung Bộ và Tây Nguyên [16]. Sa khoáng hỗn hợp: Trong tự nhiên rất ít gặp loại hình sa khoáng vàng có một nguồn gốc độc lập mà chúng thường có nguồn gốc đa dạng (proluvi-aluvi, eluvi- deluvi.) nên chúng ta thường gặp sa khoáng vàng có nguồn gốc hỗn hợp như sa khoáng vàng proluvi-aluvi, sa khoáng vàng eluvi- deluvi. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Trữ lượng vàng sa khoáng trên Thế giới và ở Việt Nam 1.
Trữ lượng vàng sa khoáng trên thế giới Các mỏ sa khoáng chiếm 67,50% trữ lượng vàng điều tra được trên Thế giới, riêng sa khoáng cổ mỏ Witwatersrand chiếm khoảng 58%. Đứng thứ 2 là mỏ Tarkwa có trữ lượng 250 tấn chiếm 0,3%. Sa khoáng trẻ aluvi và eluvi chiếm gần 10% tại các vùng California, Alasska, Canada, Autralia, New Zeland, Nga (Bảng 1. Các khu vực có sản lượng vàng khai thác lớn trên thế giới tập trung ở East Rand, Central Rand, West Rand, Welcom Virgina (Bảng 1.
Sản lượng khai thác vàng tại các nước trên Thế giới thời gian gần đây (Bảng 1. Trữ lượng vàng theo từng loại hình mỏ trên Thế giới TT Loại hình Trữ lượng Tỷ lệ Tỷ lệ mỏ Mô tả (tấn) (%) (%) -Tầng cuội kết có khoáng hóa 1 Sa khoáng sulfura chứa vàng (mỏ 50. -Tầng cuội kết có khoáng hóa 250 0,27 0,27 vàng bị oxy hóa (mỏ Tarkwa) - Aluvi và eluvi 2.525 2,91 2 Sa khoáng - Được làm giàu dọc theo 5.790 6,67 9,58 trẻ đường bờ Thái Bình Dương Tổng cộng 58. Trữ lượng vàng sa khoáng ở Việt Nam Theo quy mô mỏ, đến nay ở Việt Nam chỉ có mỏ vàng sa khoáng Lương Thượng (Bắc Kạn) thuộc loại quy mô lớn.