Indi - Khoáng sản đi kèm có triển vọng trong mỏ chì - kẽm khu vực chợ đồn

299 32(4), 299-307 T¹p chÝ C¸c khoa häc vÒ tr¸i ®Êt 12-2010 Indi - kho¸ng s¶n ®i kÌm cã triÓn väng trong má ch×-kÏm khu vùc Chî §ån Ph¹m ThÞ Dung, TrÇn TuÊn Anh, TrÇn Träng Hßa, Ng« ThÞ Ph−îng, NguyÔn ViÕt ý, Shunsho ISHIHARA, Ph¹m Ngäc CÈn, TrÇn V¨n HiÕu I. Më ®Çu Indi (In) mét kim lo¹i hiÕm, cã tÝnh chiÕn l−îc cña c¸c ngµnh kü thuËt cao, ®Æc biÖt kh«ng thÓ thiÕu In trong s¶n xuÊt mµn h×nh tinh thÓ láng (LCD) hay mµng máng trong c«ng nghÖ n¨ng l−îng mÆt trêi. Nhu cÇu sö dông In kim lo¹i cña thÕ giíi ngµy cµng t¨ng cao do viÖc s¶n xuÊt mµn h×nh LCD vµ plasma, ®Æc biÖt tõ n¨m 2005 trë l¹i ®©y, mçi n¨m t¨ng 25 % [10]. ChÝnh v× thÕ viÖc t×m kiÕm c¸c nguån cung cÊp In lµ c«ng viÖc ®ang ®−îc c¸c nhµ c«ng nghiÖp trªn toµn thÕ giíi quan t©m, ®Æc biÖt lµ NhËt B¶n - mét c−êng quèc cã søc tiªu thô In lín nhÊt trªn thÕ giíi. ë ViÖt Nam, theo thèng kª trong tµi nguyªn kho¸ng s¶n ViÖt Nam [7] cã tÊt c¶ 73 má vµ ®iÓm quÆng ch×-kÏm thuéc c¸c nguån gèc kh¸c nhau. HÇu hÕt ®Òu thuéc lo¹i má nhá vµ trung b×nh víi tæng tr÷ l−îng kho¶ng 97 triÖu tÊn quÆng ch×-kÏm ; ph©n bè chñ yÕu ë c¸c tØnh miÒn nói phÝa B¾c ViÖt Nam, ®Æc biÖt tËp trung nhiÒu ë c¸c tØnh : B¾c K¹n, Hµ Giang, Tuyªn Quang, Th¸i Nguyªn,... Tuy nhiªn, kh«ng ph¶i bÊt cø má ch×-kÏm nµo còng ®Òu cã triÓn väng vÒ kho¸ng s¶n In. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu b−íc ®Çu vÒ c¸c nguyªn tè ®i kÌm trong quÆng ch×-kÏm khu vùc Chî §ån trong khu«n khæ ®Ò tµi : "§iÒu tra thùc tr¹ng vµ ®¸nh gi¸ tiÒm n¨ng kho¸ng s¶n ®i kÌm trong mét sè má ch×-kÏm vµ ®ång ë miÒn B¾c ViÖt Nam" (2006) ®· ph¸t hiÖn ®−îc Cd, Ag, Sn, Bi, In lµ c¸c nguyªn tè cã hµm l−îng ®¸ng quan t©m. ViÖc nghiªn cøu cã hÖ thèng vÒ c¸c nguyªn tè ®i kÌm trong quÆng ch×-kÏm khu vùc Chî §ån ®−îc tiÕn hµnh trong khu«n khæ ®Ò tµi KC.08.24/06-10 : "Nghiªn cøu thµnh phÇn ®i kÌm trong c¸c kiÓu tô kho¸ng kim lo¹i c¬ b¶n vµ kim lo¹i quý hiÕm cã triÓn väng ë miÒn b¾c ViÖt Nam nh»m n©ng cao hiÖu qu¶ khai th¸c chÕ biÕn kho¸ng s¶n vµ b¶o vÖ m«i tr−êng" vµ ®· x¸c ®Þnh c¸c má ch×-kÏm khu vùc Chî §ån cã triÓn väng nhÊt vÒ In. Trong bµi viÕt nµy, c¸c t¸c gi¶ tr×nh bÇy mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ ®Æc ®iÓm ph©n bè In trong c¸c má ch×-kÏm vïng Chî §ån, trªn c¬ së ®ã ®¸nh gi¸ triÓn väng cña kho¸ng s¶n nµy, ®ång thêi cung cÊp nh÷ng ®Þnh h−íng ban ®Çu cho viÖc sö dông tæng hîp vµ cã hiÖu qu¶ quÆng ch×-kÏm ë ®©y. C¸c sè liÖu sö dông trong bµi viÕt nµy lµ c¸c kÕt qu¶ ph©n tÝch ®Þa hãa quÆng b»ng ph−¬ng ph¸p ®o khèi phæ plasma (ICP-MS) (®−îc ph©n tÝch t¹i phßng ph©n tÝch Actlabs ë Ontario, Canada) vµ thµnh phÇn hãa häc cña kho¸ng vËt quÆng sphalerit, galenit thuéc ®Ò tµi khoa häc cÊp nhµ n−íc KC.08.24/06-10. Thµnh phÇn hãa häc cña kho¸ng vËt galenit, sphalerit ph©n tÝch trªn m¸y vi dß (microprobe) CAMEBAX-Kevex t¹i Trung t©m ph©n tÝch ViÖn §Þa chÊt vµ Kho¸ng vËt häc Novosibirsk ë 15 keV, 20 nA vµ ®−îc chuÈn ho¸ bëi kho¸ng vËt chuÈn quèc tÕ. ii. S¬ l−îc ®Æc ®iÓm ®Þa chÊt vµ quÆng hãa c¸c má ch×-kÏm khu vùc Chî §ån QuÆng ho¸ ch×-kÏm tËp trung nhiÒu nhÊt trong c¸c cÊu tróc ®Þa chÊt Paleozoi vïng §«ng B¾c Bé, ®Æc biÖt trong cÊu tróc L« G©m hoÆc trªn ranh giíi gi÷a cÊu tróc L« G©m vµ cÊu tróc Phó Ng÷, vÒ mÆt kiÕn t¹o thuéc ®ai uèn nÕp r×a khèi nÒn Nam Trung Hoa. Trong c¸c cÊu tróc nµy, c¸c thµnh t¹o ®Þa chÊt chøa kho¸ng ho¸ ch×-kÏm lµ c¸c hÖ tÇng trÇm tÝch carbonat, lôc nguyªn - carbonat tuæi Paleozoi trung víi hµng chôc tô kho¸ng ch×-kÏm cã quy m« kh¸c nhau ph©n bè trong hai vïng quÆng chñ yÕu lµ Chî §iÒn vµ Chî §ån thuéc huyÖn Chî §ån tØnh B¾c K¹n. Vïng quÆng ch×-kÏm Chî §ån n»m vÒ phÝa t©y nam huyÖn Chî §ån, c¸ch trung t©m huyÖn kho¶ng 300 7 km bao gåm c¸c má : Nµ Bèp, Pï S¸p, Nµ Tïm, Lòng V¸ng,... chñ yÕu ph©n bè trong tÇng ®¸ v«i, ®¸ v«i dolomit cã xen c¸c líp ®¸ phiÕn th¹ch anh sericit ë phÇn trªn vµ d−íi tÇng ®¸ v«i chøa quÆng thuéc hÖ tÇng Pia Ph−¬ng (D1pp) (h×nh 1). Trong vïng, ho¹t ®éng magma biÓu hiÖn râ rÖt nhÊt lµ ho¹t ®éng magma x©m nhËp cã thµnh phÇn ®a d¹ng, phæ biÕn granit cao nh«m, syenit vµ ®«i khi gÆp c¸c ®ai m¹ch mafic-gabrodolerit cã lÏ ®Òu cã tuæi Permi-Trias (theo nhiÒu t¸c gi¶, kho¶ng 270-230 tr.n). H×nh 1. S¬ ®å ®Þa chÊt c¸c má kÏm-ch× khu vùc Chî §ån (thµnh lËp theo tµi liÖu cña NguyÔn Xu©n Tr−êng vµ nnk, 1996) C¸c hÖ thèng ®øt gÉy trong khu vùc ch¼ng nh÷ng ®ãng vai trß khèng chÕ quÆng hãa mµ cßn lµ c¸c yÕu tè lµm dÞch chuyÓn th©n quÆng hoÆc mét phÇn cña th©n quÆng lµm cho qu¸ tr×nh th¨m dß vµ khai th¸c trë nªn kh¸ phøc t¹p. C¸c th©n quÆng th−êng cã d¹ng vØa, thÊu kÝnh, cÊu t¹o ®Æc xÝt hoÆc x©m t¸n dÇy víi thÕ n»m gÇn nh− chØnh hîp víi tÇng ®¸ v«i chøa chóng (ph−¬ng vÞ kÐo dµi vµ gãc c¾m cña th©n quÆng gÇn nh− trïng víi ®−êng ph−¬ng vµ gãc c¾m cña tÇng ®¸ chøa chóng). QuÆng cã cÊu t¹o xo¾n l−în, ph©n phiÕn, vi uèn nÕp, dßng chÈy vµ khóc dåi. Tæng tµi nguyªn tin cËy cña ch×-kÏm khu vùc Chî §ån lµ 2,374 triÖu tÊn quÆng sulfur, víi hµm l−îng 9,61 % Pb+Zn vµ 593.000 tÊn quÆng oxid, hµm l−îng 6,18 % Pb+Zn [8]. Thµnh phÇn kho¸ng vËt quÆng chñ yÕu lµ sphale- rit, galenit, pyrit, cassiterit, stannite, marcasit, pyrotin, arsenopyrit, chalcopyrit, quÆng ®ång x¸m (tetraedrit) ; c¸c kho¸ng vËt thø sinh gåm hydroxyt s¾t (goetit, limonit), anglezit, serucit vµ smithsonit ; c¸c kho¸ng vËt phi quÆng : dolomit, calcit, th¹ch anh, sericit, clorit, granat... §Æc biÖt lµ sù cã mÆt cña lo¹i pyrit cÊu t¹o cÇu d¹ng keo kÕt tinh cïng víi c¸c m¶nh vì cña nã t¹o thµnh c¸c d¶i ®an xen víi c¸c d¶i sphalerit ®¬n kho¸ng cã ®é chøa s¾t cao, bÞ nøt nÎ vµ dËp vì t¹o nªn d¹ng cÊu t¹o ph©n líp, vi uèn nÕp chøng tá quÆng ®−îc h×nh thµnh tr−íc biÕn chÊt vµ tr−íc uèn nÕp. Tõ c¸c nghiªn cøu vÒ kho¸ng t−íng, quÆng ch×- kÏm khu vùc Chî §ån cã c¸c tæ hîp céng sinh kho¸ng vËt nh− sau : 1. Carbonat - sphalerit - pyrit d¹ng cÇu, 2. Th¹ch anh - pyrit - arsenopyrit - pyrotin, 3. Tæ hîp galenit - sphalerit - pyrit - pyrotin - chalcopyrit - quÆng ®ång x¸m, 4. Tæ hîp calcit - th¹ch anh - pyrit. iii. §Æc ®iÓm ph©n bè cña Indi 1. Indi trong quÆng vµ tinh quÆng Nh»m ®¸nh gi¸ triÓn väng cña Indi trong quÆng ch×-kÏm khu vùc Chî §ån, c¸c t¸c gi¶ ®· tiÕn hµnh 301 thu thËp mÉu theo ba nhãm sau : 1. QuÆng ch×-kÏm nguyªn khai (mÉu qua ®Ëp hµm, ®· ®−îc trung b×nh hãa tr−íc khi ®−a vµo tuyÓn t¹i x−ëng tuyÓn), 2. Tinh quÆng kÏm, 3. Tinh quÆng ch× vµ ph©n tÝch c¸c mÉu nµy b»ng ph−¬ng ph¸p ICP-MS. KÕt qu¶ ph©n tÝch ë b¶ng 1 cho thÊy : B¶ng 1. Hµm l−îng In, Sn, Cd, Cu (g/T), Zn (%) trong quÆng nguyªn khai, tinh quÆng kÏm vµ tinh quÆng ch× khu vùc Chî §ån (ph©n tÝch b»ng ph−¬ng ph¸p ICP-MS) KHM In Sn Cd Cu Zn QuÆng nguyªn khai C1-94/1-NB 81,5 323 181 1.080 4,90 C3-74/1-NB 78,5 324 179 1.170 4,70 C1-84/1-NB 72,7 282 158 1.060 4,20 C2-84/1-NB 70,6 301 160 1.010 4,30 Tinh quÆng Zn NB-08-68 698 416 1.550 3.590 36,60 C2-14/2-NB 569 1.640 1.190 6.090 40,20 C1-14/2-NB 579 1.900 1.240 6.780 41,60 C2-24/2-NB 574 1.660 1.240 5.920 41,20 C1-24/2-NB 522 1.670 1.130 5.910 38,00 Tinh quÆng Pb NB08-67 23,2 320 41 8.490 0,43 C3-54/3-NB 52,8 388 107 3.730 2,53 C1-64/3-NB 56,2 341 116 2.330 2,85 C1-74/3-NB 46,9 237 97,5 2.660 2,45 QuÆng ch×-kÏm khu vùc Chî §ån cã hµm l−îng In kh¸ cao : trong quÆng nguyªn khai (Zn : 4,2-4,9%), hµm l−îng In dao ®éng trong kho¶ng 70,6-81,5 g/T (Sn : 301-323 g/T). Trong tinh quÆng kÏm (Zn = 36,6 - 41 %), hµm l−îng In lªn tíi 522-698 g/T (Sn : 1.690-1.900 g/T). Trong tinh quÆng Pb hµm l−îng In th−êng dao ®éng tõ 23,2 ®Õn 56,2 g/T (Sn : 237- 320 g/T). So víi má ch×-kÏm Meng'entaolegai ë Trung Quèc (má ch×-kÏm giÇu In ë Trung Quèc) cã thÓ thÊy In vµ Sn trong quÆng nguyªn khai ë khu vùc Chî §ån kh¸ t−¬ng ®ång víi hµm l−îng In vµ Sn trong quÆng ch×-kÏm má Meng'entaolegai (h×nh 2). Hµm l−îng Sn trong quÆng nguyªn khai nh− trªn lµ kh¸ phï hîp víi sù cã mÆt cña cassiterit vµ stanin ®−îc ph¸t hiÖn d−íi d¹ng c¸c tinh thÓ kh¶m trong sphalerit (¶nh 1, 2). Xem trªn biÓu ®å h×nh 3 cho thÊy In vµ Zn trong c¸c má ch×-kÏm Chî §ån cã mèi t−¬ng quan d−¬ng víi nhau : trong quÆng nguyªn khai, hÖ sè t−¬ng quan lµ 0,9157, trong tinh quÆng kÏm, hÖ sè t−¬ng quan lµ 0,9352 cßn trong tinh quÆng ch×, hÖ sè t−¬ng quan lµ 0,9799. §èi víi Sn, c¸c ®Æc ®iÓm trªn kh«ng thÓ hiÖn râ, tuy nhiªn thÊy In vµ Sn trong quÆng nguyªn khai cã xu h−íng tû lÖ thuËn víi nhau (h×nh 3). §©y lµ mét trong nh÷ng dÊu hiÖu cho thÊy má ch×-kÏm ë ®©y cã triÓn väng vÒ In [4-6, 9]. Spl Sn ¶nh 1. Kho¸ng vËt cassiterit trong sphalerit khu vùc Chî §ån (mÉu KC1015/1) nh×n d−íi ¸nh s¸ng ph¶n quang Spl - Sphalerit, Sn - Cassiterit H×nh 2. BiÓu ®å t−¬ng quan hµm l−îng In-Sn trong quÆng nguyªn khai, tinh quÆng kÏm vµ tinh quÆng ch× c¸c má ch×-kÏm khu vùc Chî §ån 2. Indi trong kho¸ng vËt quÆng a) Trong sphalerit Sphalerit trong c¸c má ch×-kÏm Chî §ån th−êng cã mÇu ®en, n©u x¸m chøng tá cã ®é chøa s¾t cao. Cã hai lo¹i sphalerit : lo¹i thø nhÊt lµ tËp hîp c¸c h¹t lín tha h×nh th−êng t¹o nªn c¸c d¶i hoÆc thÊu kÝnh ®¬n kho¸ng ®Æc xÝt. Lo¹i nµy th−êng bÞ dËp vì vµ trªn mÆt cã chøa nhiÒu x©m t¸n d¹ng nhò t−¬ng cña galenit, chalcopyrit, pyrotin, cassiterit vµ calamin 0 500 1000 1500 2000 Sn g/T 800 600 400 200 0 In ( g/ T ) 302 ¶nh 2. Cassiterit vµ stannite trong sphalerit khu vùc Chî §ån (mÉu KC1009/1) Trong ®ã : 1. Stannite, 2. Cassiterit, 3. Galenit, 4. Sphalerit. a) ¶nh chôp d−íi kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt. b) Phæ thµnh phÇn stannite, c) Phæ thµnh phÇn cña cassiterit H×nh 3. BiÓu ®å t−¬ng quan hµm l−îng In-Zn trong quÆng nguyªn khai, tinh quÆng kÏm vµ tinh quÆng ch× c¸c má ch×-kÏm khu vùc Chî §ån - lµ s¶n phÈm cña qu¸ tr×nh ph©n huû dung dÞch cøng vµ th−êng tËp trung theo d¶i song song (däc c¸t khai) cña sphalerit (¶nh 3). Lo¹i sphalerit thø hai th−êng cã d¹ng h¹t tha h×nh, kÝch th−íc nhá, céng sinh chÆt chÏ víi galenit, chalcopyrit, Ýt pyrit t¹o quÆng x©m t¸n dÇy hay x©m t¸n m¹ng m¹ch trong ®¸. Tæ hîp céng sinh sphalerit, galenit, chalcopyrit th−êng gÆm mßn thay thÕ h¹t pyrit, pyrotin vµ arsenopyrit (¶nh 4). Trªn mÆt c¸c h¹t sphalerit lo¹i nµy cã Ýt x©m t¸n nhò t−¬ng h¬n lo¹i mét. Spl ¶nh 3. Kho¸ng vËt sphalerit (Spl) cã kiÕn tróc ph©n r· dung dÞch cøng (mÉu NB08-08) Thµnh phÇn hãa häc cña sphalerit trong c¸c má ch×-kÏm Chî §ån thÓ hiÖn trong b¶ng 2, qua ®ã cã thÓ thÊy hµm l−îng In trong sphalerit dao ®éng trong kho¶ng 130-6.632 g/T (trung b×nh 1.108,66 g/T) (Zn : 54,03-60,64 %). Xem trªn biÓu ®å h×nh 4 cho thÊy hµm l−îng In trong sphalerit má ch×-kÏm khu vùc Chî §ån kh¸ t−¬ng ®ång víi hµm l−îng In trong sphalerit má Meng'entaolegai Trung Quèc. Hµm l−îng Fe trong sphalerit th−êng dao ®éng trong kho¶ng tõ 4,97-11,48% (trung b×nh 9,08%), thuéc lo¹i kh¸ cao, t−¬ng tù nh− hµm l−îng Fe a) b) c) 10 20 30 40 50 Zn(% tl) 800 600 400 200 0 In ( g/ T ) 303 B¶ng 2. Thµnh phÇn hãa häc cña sphalerit trong quÆng ch×-kÏm vïng Chî §ån STT KHM Zn Fe Cd In S Mn Cu Sn 1 KC1000 54,97 10,59 0,15 1.610 33,90 0,13 0,14 0,03 2 KC1009/1 55,82 9,43 0,11 1.485 33,79 0,06 0,51 0,38 3 KC1013 54,03 10,15 0,14 586 33,68 0,12 1,65 0,01 4 KC1026 53,43 10,70 0,12 497 33,74 1,02 0,81 0,01 5 KC1038 53,29 11,48 0,11 637 33,92 1,11 0,03 0,01 6 KC1038/1 55,25 10,63 0,14 386 33,80 0,37 0,02 0,01 7 KC1050 54,52 10,43 0,08 429 33,69 0,87 0,02 0,01 8 NB08.01 55,86 9,19 0,11 466 33,65 0,07 0,42 0,35 9 NB08.02 54,89 10,54 0,14 857 33,71 0,13 0,18 0,01 10 NB08.03 55,39 10,12 0,16 588 33,55 0,13 0,15 0,03 11 NB08.04 56,41 8,30 0,24 2.270 33,24 0,04 12 NB08.06 60,64 4,97 0,26 130 33,01 0,05 13 NB08.08 55,40 9,93 0,21 216 33,38 0,15 14 NB08.15 56,04 8,32 0,21 267 33,19 0,11 15 NB08.16 58,48 6,79 0,21 400 33,11 0,09 16 NB08.64 59,80 3,70 0,20 1.178 33,20 0,03 17 PS08.09 56,87 8,02 0,19 4.808 33,13 0,10 18 PS08.11 59,11 6,49 0,19 230 33,12 0,06 19 NT08.13 56,11 9,81 0,20 202 33,58 0,12 20 NT08.14N 54,58 9,14 0,17 253 32,93 1,04 21 NT08.15 54,34 9,97 0,18 6.632 33,27 0,14 22 LV08.52 55,82 9,90 0,13 1.048 33,68 0,17 0,15 0,00 23 LV08.62 56,23 9,42 0,18 508 33,53 0,07 0,28 0,21 24 LV08.62b 55,83 9,89 0,14 928 33,71 0,16 0,06 0,01 Trung b×nh 55,96 9,08 0,17 1.108,66 33,48 0,26 0,34 0,08 Ghi chó : In - ®¬n vÞ lµ g/T, c¸c nguyªn tè kh¸c lµ %. Sè thø tù 1-16 : má Nµ Bèp, 17-18 : Pï S¸p, 19-21 : Nµ Tïm, 22-24 : Lòng V¸ng Spl Py ¶nh 4. Kho¸ng vËt pyrit (Py) víi mÆt sÇn ®Æc tr−ng vµ bÞ gÆm mßn bëi sphalerit - Spl (mÉu KC 1053) trong má Meng'entaolegai vµ d−êng nh− cã t−¬ng quan d−¬ng víi In (h×nh 5). Theo Johan (1988), In vµ Ge th−êng lµ "nguyªn tè cÆp" thay thÕ Cu trong thµnh phÇn cña sphalerit. Tuy nhiªn, hµm l−îng cña Ge trong sphalerit nghiªn cøu th−êng rÊt thÊp hoÆc n»m d−íi giíi h¹n x¸c ®Þnh cña ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch. §Æc biÖt, trong thµnh phÇn cña sphalerit, hµm l−îng Mn kh¸ cao, dao ®éng trong kho¶ng 0,03-1,11 % (trung b×nh lµ 0,26 %). Víi hµm l−îng Mn trong sphalerit cao nh− trªn lµ mét b»ng chøng cho thÊy má cã nguån gèc nhiÖt dÞch-trÇm tÝch [2]. b) Trong galenit Galenit trong quÆng th−êng cã mÇu x¸m ®en, x¸m s¸ng vµ cã hai lo¹i : lo¹i thø nhÊt lµ c¸c tËp hîp h¹t tha h×nh, ®«i khi d¹ng tÊm kÝch th−íc lín vµ t¹o tæ hîp céng sinh chÆt chÏ víi sphalerit, pyrit, chalco- pyrit, pyrotin, tetraedrit vµ arsenopyrit (¶nh 5). Gale- nit lo¹i nµy th−êng n»m gi÷a ranh giíi c¸c h¹t kho¸ng vËt pyrotin, gÆm mßn vµ thay thÕ kho¸ng vËt nµy. 304 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 52,00 54,00 56,00 58,00 60,00 62,00 64,00 Mỏ Pb-Zn Chợ Đồn Mỏ Pb-Zn Meng'entaolegai ← H×nh 4. BiÓu ®å t−¬ng quan hµm l−îng In-Zn trong sphalerit quÆng ch×-kÏm khu vùc Chî §ån H×nh 5. → BiÓu ®å t−¬ng quan hµm l−îng In-Fe trong sphalerit quÆng ch×-kÏm khu vùc Chî §ån 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 Mỏ Pb-Zn Chợ Đồn Mỏ Pb-Zn Meng'entaolegai Gal Teh ¶nh 5. Kho¸ng vËt galenit (Gal) chøa bao thÓ tetraedrit (Teh) nh×n d−íi ¸nh s¸ng ph¶n quang (mÉu KC 1010/1). Lo¹i galenit thø hai th−êng h¹t nhá tha h×nh hay tÊm nhá, h¹t mÐo mã ®¬n kho¸ng hoÆc céng sinh chÆt chÏ víi sphalerit vµ chalcopyrit h¹t nhá x©m t¸n th−a hay x©m t¸n m¹ng m¹ch trong ®¸. Thµnh phÇn hãa häc cña galenit thÓ hiÖn trong b¶ng 3, qua ®ã cã thÓ thÊy hµm l−îng In trong galenit khu vùc Chî §ån dao ®éng trong kho¶ng kh¸ réng, tõ 0 ®Õn 233 g/T, trung b×nh 88,19 g/T. So s¸nh víi c¸c má ch×-kÏm kh¸c cã thÓ thÊy galenit ë ®©y thuéc lo¹i kh¸ cao hµm l−îng In (h×nh 6) vµ thÊp hµm l−îng Sn (95,71-835,56 g/T, trung b×nh 318,61 g/T) (h×nh 7). Sù cã mÆt víi hµm l−îng cao cña In trong galenit cã thÓ liªn quan tíi c¸c x©m t¸n sphalerit trong galenit vµ cÇn cã c¸c nghiªn cøu chi tiÕt h¬n ®Ó lµm râ. In ( g/ T ) Fe (%) In ( g/ T ) Zn (%) 305 H×nh 6. → BiÓu ®å t−¬ng quan hµm l−îng In-Pb trong galenit má ch×-kÏm khu vùc Chî §ån 0 50 100 150 200 250 85,0 85,2 85,4 85,6 85,8 86,0 86,2 86,4 86,6 86,8 87,0 Mỏ Pb-Zn Chợ Đồn Mỏ Pb-Zn Meng'entaolegai 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 85,0 85,2 85,4 85,6 85,8 86,0 86,2 86,4 86,6 86,8 87,0 Mỏ Pb-Zn Chợ Đồn Mỏ Pb-Zn Meng'entaolegai ← H×nh 7. BiÓu ®å t−¬ng quan hµm l−îng Sn-Pb trong galenit má ch×-kÏm khu vùc Chî §ån iv. TriÓn väng kho¸ng s¶n Indi ®i kÌm ë má ch×-kÏm Chî §ån Tæng hîp c¸c tµi liÖu nghiªn cøu cho thÊy, In chñ yÕu ®−îc khai th¸c nh− kho¸ng s¶n ®i kÌm tõ bèn lo¹i h×nh má Pb-Zn, Cu-Pb-Zn, Cu conchedan vµ Sn, trong ®ã In tËp trung nhiÒu nhÊt trong c¸c má ®a kim, ®Æc biÖt trong c¸c th©n quÆng d¹ng m¹ch vµ trong c¸c th©n quÆng sulfur cã chøa c¸c kho¸ng vËt cña thiÕc [2, 3]. Má quÆng ®−îc ®¸nh gi¸ cã thÓ khai th¸c vµ thu håi In cã gi¸ trÞ c«ng nghiÖp nÕu quÆng ®ã cã hµm l−îng In > 20 g/T [1, 10]. Trªn thÕ giíi, ®a phÇn c¸c má ®a kim lµ nguån cung cÊp In lín cho thÕ giíi. Nh÷ng dÊu hiÖu ®Ó nhËn d¹ng c¸c má ®a kim chøa nhiÒu In lµ chóng th−êng h×nh thµnh trong c¸c tÇng ®¸ carbonat cæ n»m kÕ cËn c¸c bån trÇm tÝch, ®o¹n giao nhau gi÷a c¸c ®øt gÉy. C¸c th©n quÆng th−êng cã d¹ng m¹ch, vØa... TËp hîp kho¸ng vËt chñ yÕu lµ sphalerit, galenit, chalcopyrit, pyrotin, stannite, cassiterit,... trong ®ã, sphalerit giÇu hµm l−îng In ®Æc tr−ng cã hµm l−îng Fe cao vµ phæ biÕn c¸c bao thÓ chalcopyrit [5, 6]. Mét dÊu hiÖu n÷a cho thÊy trong c¸c má ®a kim giÇu In, hµm l−îng Sn th−êng cao [9]. Qua c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ ®Æc ®iÓm ®Þa chÊt, kho¸ng vËt vµ ®Þa hãa quÆng, cã thÓ nhËn ®Þnh c¸c má ch×-kÏm khu vùc Chî §ån cã triÓn väng vÒ kho¸ng s¶n In. C¸c dÊu hiÖu ®Ó kh¼ng ®Þnh ®iÒu nµy nh− sau : In ( g/ T ) Pb (%) S n (g /T ) Pb (%) 306 B¶ng 3. Thµnh phÇn hãa häc cña galenit trong quÆng ch×-kÏm vïng Chî §ån STT KHM Pb Sn Ag In Cd Ga S As Sb 1 KC1009 86,56 122,22 0,14 88 0,05 0,02 13,43 0,02 0,08 2 KC1013 86,46 685,00 0,11 44 0,03 0,02 13,44 0,01 0,09 3 KC1026 86,56 206,25 0,10 90 0,06 0,00 13,42 0,01 0,05 4 KC1038 86,71 130,00 0,04 41 0,05 0,01 13,49 0,02 0,02 5 KC1050 86,63 470,00 0,15 136 0,06 0,00 13,48 0,01 0,08 6 NB08.01 86,68 285,00 0,12 158 0,08 0,01 13,46 0,01 0,07 7 NB08.03 86,39 456,67 0,08 233 0,05 0,00 13,54 0,01 0,10 8 NB08.05 86,13 290,00 0,20 0 0,06 0,02 13,51 0,02 0,05 9 NB08.06 86,46 190,00 0,19 51 0,05 0,00 13,54 0,01 0,11 10 NB08.07 86,33 835,56 0,15 126 0,09 0,01 13,54 0,01 0,09 11 LV08.52 86,77 183,33 0,09 114 0,05 0,02 13,50 0,00 0,05 12 NT08.14N 86,00 95,71 0,07 4 0,06 0,00 14,67 5,50 0,00 13 PS08.11 86,73 192,22 0,09 61 0,05 0,00 13,55 0,01 0,05 Trung b×nh 86,49 318,61 0,12 88,19 0,06 0,01 13,58 0,43 0,06 Ghi chó : In, Sn - ®¬n vÞ lµ g/T, c¸c nguyªn tè kh¸c lµ %. Sè thø tù 1-10 : má Nµ Bèp, 11 : Lòng V¸ng, 12 : Nµ Tïm, 13 : Pï S¸p VÒ mÆt ®Þa chÊt, c¸c th©n quÆng ch×-kÏm khu vùc nµy th−êng ph©n bè trong c¸c tÇng ®¸ v«i, ®¸ v«i dolomit cã xen c¸c líp ®¸ phiÕn th¹ch anh sericit ë phÇn trªn vµ d−íi tÇng ®¸ v«i chøa quÆng cã tuæi Paleozoi trung. Chóng th−êng cã d¹ng m¹ch, vØa, thÊu kÝnh,... víi thÕ n»m gÇn nh− chØnh hîp víi tÇng ®¸ v«i chøa chóng. ¶nh h−ëng ®ång thêi cña qu¸ tr×nh magma - kiÕn t¹o t¹i má ®· t¹o nªn c¸c th©n quÆng d¹ng m¹ch nhiÖt dÞch thuÇn tuý, c¸c m¹ch hçn hîp pyrit-galenit b¾t gÆp trong c¸c lç khoan, trong hÇm lß ®ang khai th¸c quÆng hiÖn nay (má Nµ Bèp). DÊu hiÖu kho¸ng hãa ch×-kÏm nhiÖt dÞch ë khu vùc Chî §ån cßn ®−îc thÓ hiÖn ë sù cã mÆt cña sphalerit cao Fe, In vµ Sn nh− ®· nªu ë trªn. Ngoµi ra, thµnh phÇn ®ång vÞ S34 ë ®©y (δ34SCDT = 2,5 -5,9) (kÕt qu¶ ch−a c«ng bè cña ®Ò tµi KC08.24/06-10) còng cho thÊy dung dÞch t¹o quÆng cã nguån gèc s©u. Thµnh phÇn quÆng khu vùc má ch×-kÏm Chî §ån kh¸ phøc t¹p, bao gåm sphalerit, galenit, pyrit, marcasit, pyrotin, arsenopyrit, chalcopyrit, quÆng ®ång x¸m (tetraedrit), cassiterit, stannite... Trong thµnh phÇn kho¸ng vËt quÆng, cã sù hiÖn diÖn cña c¸c kho¸ng vËt mang thiÕc nh− cassiterit, stannite còng lµ dÊu hiÖu chøng tá quÆng ch×-kÏm cã triÓn väng vÒ In [9, 10]. MÆt kh¸c, theo c¸c b¸o c¸o t×m kiÕm, ®¸nh gi¸, tæng tµi nguyªn tin cËy cña ch×-kÏm khu vùc Chî §ån (bao gåm c¸c má Nµ Bèp, Pï S¸p, Ba Bå, Nµ Tïm, L·ng V¸ng,...) lµ 2,374 triÖu tÊn quÆng ch×- kÏm sulfur (9,61 % Pb+Zn) [8], víi hµm l−îng In trong quÆng nguyªn khai dao ®éng tõ 70,6 ®Õn 81,5 g/T (kÕt qu¶ trong b¶ng 1) th× tµi nguyªn dù b¸o In ë c¸c má ch×-kÏm Chî §ån −íc tÝnh kho¶ng 168-193 tÊn. Nh− vËy cã thÓ nãi, triÓn väng vÒ In ë c¸c má ch×-kÏm Chî §ån rÊt râ rÖt v× thÕ nhÊt thiÕt ph¶i xem In nh− lµ mét tµi nguyªn cã gi¸ trÞ ë ®©y vµ cÇn tÝnh ®Õn nh− kho¸ng s¶n ®i kÌm trong tinh quÆng kÏm, tinh quÆng ch× trong giao dÞch xuÊt khÈu. KÕt luËn Trªn c¬ së c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ In trong quÆng ch×-kÏm vïng Chî §ån, cã thÓ ®i ®Õn mét sè kÕt luËn sau ®©y : - QuÆng ch×-kÏm Chî §ån thuéc kiÓu sphalerit- galenit n»m trong c¸c tÇng ®¸ lôc nguyªn-carbonat cã tuæi Paleozoi trung, chóng th−êng cã d¹ng m¹ch, vØa hoÆc thÊu kÝnh. §©y lµ mét trong nh÷ng dÊu hiÖu ®Þa chÊt cho c¸c má ch× - kÏm cã triÓn väng vÒ In. - TËp hîp kho¸ng vËt quÆng khu vùc má ch×- kÏm Chî §ån kh¸ phøc t¹p, bao gåm : sphalerit, galenit, pyrit, chalcopyrit, pyrotin, arsenopyrit, ®Æc biÖt cã sù xuÊt hiÖn kho¸ng vËt chøa thiÕc : cassiterit, stannite lµ dÊu hiÖu cho má ch×-kÏm giÇu In. 307 - C¸c má ch×-kÏm khu vùc Chî §ån cã hµm l−îng In kh¸ cao trong quÆng vµ cã xu h−íng tÝch lòy c¶ trong tinh quÆng kÏm vµ tinh quÆng ch×. V× thÕ cÇn l−u ý khi ®¸nh gi¸ gi¸ trÞ cña s¶n phÈm tuyÓn quÆng. - In trong quÆng chñ yÕu liªn quan ®Õn sphalerit giÇu Fe vµ kh¸ cao Sn, ch−a ph¸t hiÖn ®−îc kho¸ng vËt ®éc lËp cña In, ghi nhËn ®−îc hµm l−îng cao cña In trong galenit. - Víi c¸c tµi liÖu thu ®−îc trong nghiªn cøu, c¸c má ch×-kÏm khu vùc Chî §ån lµ nguån tµi nguyªn cã triÓn väng vÒ In vµ cÇn tÝnh ®Õn trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn quÆng lµm t¨ng thªm hiÖu qu¶ cña khai th¸c vµ chÕ biÕn quÆng ch×-kÏm. Tµi liÖu DÉN [1] A.M. Alfantazi, R.R. Moskalyk, 2003 : Processing of indium: a review. Jour Minerals Engineering. Vol 16, 687-694. [2] TrÇn Träng Hßa (chñ biªn), 2000 : BCTK : §iÒu tra tæng hîp, ®¸nh gi¸ tiÒm n¨ng mét sè kho¸ng s¶n träng t©m (Pb-Zn, Au) ë nh÷ng ®iÓm ®−îc Nhµ n−íc cho phÐp khai th¸c tËn thu, phôc vô quy ho¹ch ph¸t triÓn KT-XN tØnh B¾c K¹n. [3] TrÇn Träng Hßa (chñ biªn), 2006 : B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi : §iÒu tra thùc tr¹ng vµ ®¸nh gi¸ tiÒm n¨ng kho¸ng s¶n ®i kÌm trong mét sè má ch×- kÏm vµ ®ång ë miÒn b¾c ViÖt Nam. [4] V.V. Ivanov, 1966 : §Þa hãa c¸c nguyªn tè ph©n t¸n Ga, Ge, Cd, In vµ Tl trong c¸c má nhiÖt dÞch. NXB Nedra, Moskva, 389 trang (Nga v¨n). [5] Thomas Seifert, Dirk Sandmann, 2006 : Mineralogy and geochemistry of indium-bearing polymetallic vein-type deposits : Implications for host minerals from the Freiberg district, Eastern Erzgebir- ge, Germany. Ore Geology reviews 28, 1-31. [6] W.D. Sinclair, G.J.A. Kooiman, D.A. Martin, I.M. Kjarsgaard, 2006 : Geology, geochemistry and mineralogy of indium resources at Mount Plea-sant, new Brunswick, Canada. Ore Geology reviews 28, 123-145. [7] TrÇn V¨n TrÞ (chñ biªn), 2000 : Tµi nguyªn kho¸ng s¶n ViÖt Nam. TËp II - Kho¸ng s¶n kim lo¹i. TT L−u tr÷ §Þa chÊt. [8] TrÇn V¨n TrÞ (chñ biªn), 2009 : §Þa chÊt vµ tµi nguyªn ViÖt Nam. Nxb Khoa häc Tù nhiªn vµ C«ng nghÖ. [9] Qian Zhang, Xiaoqing Zhu, Yuling He, Junjie Jiang and Dapeng Wang, 2006 : Indium enrichment in the Meng'entaolegai Ag-Pb-Zn deposit, Inner Mongolia, China. Jour. Resource geology. Vol 56, 3, 337-346. [10] Rare metals : the world market. Book 2 : Metals, produced as by-products. Moscow, 2008. summary Indium-potential by-product in lead-zinc ore of the Cho Don deposits The Cho Don lead-zinc deposits are situated at the southwest of Cho Don district, about 7 km from the centre. These deposits are sphalerite-galenite- pyrite type, occured in middle Paleozoic terrigenous carbonate rocks. They are polymetallic vein type. Ore minerals consist of sphalerite, galenite, pyrite, chalcopyrite, pyrrhotite, arsenopyrite, cassiterite and stannite. The present study reveals the highly potential of In in lead-zinc ores of Cho Don deposits. They have relatively high content of indium in feeding ore (70.6- 81.5 g/T), highest in Zn concentrate (522-698 g/T) and in Pb concentrate (23.2-56.2 g/T). Indium concen- trates mainly in Fe-rich sphalerite (average 1108.7 g/T). Galenite isn’t significant In carrier, however, they have relatively high content of In in the lead- zinc Cho Don deposits. Estimated indium potential resources about 168-193 tones, implying that Indium is a valuable resources of the region. Ngµy nhËn bµi : 23-7-2010 ViÖn §Þa chÊt (ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ ViÖt Nam) Côc §Þa chÊt NhËt B¶n - AIST