BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

LÊ VĂN LƯỢNG

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN MÔ HÌNH ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN,

TRỮ LƯỢNG VÀNG GỐC VÙNG PHƯỚC SƠN - QUẢNG NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

Hà Nội – 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

LÊ VĂN LƯỢNG

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN MÔ HÌNH ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN,

TRỮ LƯỢNG VÀNG GỐC VÙNG PHƯỚC SƠN - QUẢNG NAM

Ngành: Kỹ thuật Địa chất

Mã số: 62520501

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1. PGS.TS TRƯƠNG XUÂN LUẬN

2. PGS.TS NGUYỄN PHƯƠNG

Hà Nội - 2014

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Vùng Phước Sơn tỉnh Quảng Nam có cấu trúc địa chất phức tạp, biểu hiện

khoáng sản khá phong phú; đặc biệt là vàng gốc. Kết quả tìm kiếm, thăm dò,

khai thác của Công ty vàng Phước Sơn trong những năm gần đây cho thấy vùng

có tiềm năng lớn về vàng gốc với những biểu hiện khoáng hoá, điểm quặng, mỏ

quặng có quy mô khác nhau, phân bố trong các trầm tích biến chất hệ tầng Núi

Vú. Vấn đề nghiên cứu đặc điểm quặng hoá và lựa chọn mô hình đánh giá tài

nguyên, trữ lượng vàng gốc trong vùng chưa được quan tâm đúng mức. Để làm

sáng tỏ đặc điểm quặng hoá vàng gốc; đặc biệt là việc lựa chọn mô hình đánh giá

tài nguyên, trữ lượng phù hợp, làm cơ sở định hướng cho công tác thăm dò, khai

thác là nhiệm vụ cần thiết. Luận án dành học vị tiến sĩ Địa chất với đề tài

“Nghiên cứu lựa chọn mô hình đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc

vùng Phước Sơn - Quảng Nam” được NCS lựa chọn nhằm góp phần đáp ứng

yêu cầu do thực tế đòi hỏi. 2. Mục tiêu của luận án

Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm quặng hoá vàng gốc vùng Phước

Sơn; Lựa chọn mô hình đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc và các thành

phần có ích đi kèm nhằm góp phần hoàn thiện phương pháp luận thăm dò trên

cơ sở áp dụng các tiến bộ khoa học công nghệ.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: các thân quặng, đới khoáng hoá vàng gốc vùng

Phước Sơn; đặc biệt là khu Đăk Sa.

- Phạm vi nghiên cứu: vùng Phước Sơn thuộc huyện Phước Sơn, tỉnh

Quảng Nam.

4. Nội dung nghiên cứu

- Thu thập, tổng hợp, hệ thống hoá, xử lý dữ liệu địa chất khoáng sản;

nghiên cứu bổ sung thành phần vật chất quặng nhằm làm sáng tỏ đặc điểm

quặng hoá vàng gốc trong vùng.

2

- Xác định các yếu tố khống chế quặng vàng gốc làm cơ sở phân vùng

triển vọng, góp phần định hướng công tác thăm dò, đầu tư khai thác.

- Nghiên cứu làm sáng tỏ bản chất và đặc điểm biến đổi các thông số địa

chất thân quặng chủ đạo phục vụ công tác thăm dò, đánh giá tài nguyên, trữ

lượng vàng và các nguyên tố có ích đi kèm.

- Khai thác ứng dụng hệ thông tin địa lý (GIS) và các phần mềm

chuyên dụng đặc biệt là phần mềm Surpac 5.1 để xây dựng CSDL và đánh giá

tài nguyên, trữ lượng vàng gốc vùng nghiên cứu.

- Nghiên cứu lựa chọn mô hình nhận thức và phương pháp đánh giá tài

nguyên, trữ lượng phù hợp kiểu quặng vàng gốc Phước Sơn.

5. Các phương pháp nghiên cứu

Để giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu, NCS sử dụng phối hợp các

phương pháp sau:

- Tổng hợp, xử lý tài liệu đã có, nghiên cứu bổ sung tài liệu địa chất

khoáng sản;

- Xây dựng cơ sở dữ liệu (CSDL) địa chất khoáng sản dạng biểu bảng trên

cơ sở ứng dụng phần mềm Surpac 5.1 và CSDL trong GIS để quản trị bản đồ số;

- Nghiên cứu sử dụng các mô hình toán thống kê (một chiều, hai chiều),

hàm cấu trúc (Variogram), hình học mỏ, mặt cắt địa chất để mô hình hoá đối

tượng nghiên cứu, làm cơ sở lựa chọn phương pháp đánh giá tài nguyên, trữ

lượng vàng gốc;

- Nghiên cứu sử dụng phương pháp Kriging, nghịch đảo khoảng cách để

tính trữ lượng, tài nguyên xác định và phương pháp tính thẳng theo thông số

quặng hoá, phương trình hồi quy để dự báo tài nguyên chưa xác định.

6. Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn

6.1. Ý nghĩa khoa học

- Luận án đóng góp những cứ liệu bổ sung vào sự hiểu biết toàn diện

hơn về thành phần vật chất quặng, đặc điểm quặng hoá và biến đổi không

gian của các thông số địa chất thân quặng vàng gốc vùng nghiên cứu;

3

- Kết quả nghiên cứu góp phần hoàn thiện phương pháp luận thăm dò;

trọng tâm là nghiên cứu lựa chọn các mô hình phù hợp để mô hình hoá và

đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc.

6.2. Ý nghĩa thực tiễn

- Cung cấp cho các nhà quản lý và các doanh nghiệp cơ sở dữ liệu địa

chất khoáng sản vàng gốc vùng Phước Sơn đảm bảo độ tin cậy và là tài liệu

tham khảo định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò, đầu tư khai thác vàng gốc

trong vùng.

- Cung cấp cho cơ sở sản xuất hệ phương pháp nhằm nâng cao độ tin

cậy trong đánh giá tài nguyên, trữ lượng; lựa chọn mạng lưới thăm dò phù

hợp với kiểu quặng vàng gốc Phước Sơn và các vùng khác có điều kiện địa

chất khoáng sản tương tự.

7. Những điểm mới của luận án

- Vàng gốc vùng Phước Sơn thuộc kiểu thạch anh - sulfua đa kim -

vàng điển hình, có hai giai đoạn tạo khoáng với tổ hợp cộng sinh khoáng vật

đặc trưng là thạch anh - pyrit II - vàng I và thạch anh - pyrotin II - vàng II -

galenit - sphalerit (có thể có electrum).

- Hàm lượng Au và các nguyên tố đi kèm (Ag, Pb và Zn) trong các thân

quặng vàng gốc vùng nghiên cứu có thể quy nạp về hàm phân bố loga chuẩn

và giữa chúng có mối quan hệ tương quan thuận từ tương đối chặt chẽ đến

chặt chẽ.

- Đặc điểm biến đổi không gian của Au có thể mô hình hoá bằng hàm

cấu trúc kiểu mô hình cầu, hàm lượng Au có tính biến đổi cục bộ và dị hướng

yếu; về cơ bản có thể xem như đẳng hướng trong không gian. Đặc điểm này là

luận cứ khoa học để sử dụng mạng lưới thăm dò hình vuông, hình tam giác

đều, hình thoi đồng thời cho phép sử dụng phương pháp bình phương nghịch

đảo khoảng cách để tính tài nguyên, trữ lượng vàng gốc vùng nghiên cứu.

4

- Kết quả nghiên cứu với sự trợ giúp của phần mềm Surpac đã khẳng

định tính ưu việt của mô hình hàm cấu trúc và phương pháp Kriging trong

đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc vùng Phước Sơn.

- Kết quả nghiên cứu đã đề xuất quy trình đánh giá tài nguyên, trữ

lượng vàng gốc vùng Phước Sơn (hình 2.11) đảm bảo độ tin cậy, tiện ích cho

thăm dò và khai thác mỏ.

8. Các luận điểm bảo vệ của Luận án

Luận điểm 1: Sử dụng giải pháp mô hình hoá thành phần phản ánh chất

lượng vàng gốc bằng tổ hợp mô hình toán thống kê (một chiều, hai chiều) và

hàm cấu trúc (Variogram) cho phép nhận thức toàn diện hơn về đặc điểm

quặng hoá; Hàm lượng Au trong không gian hai chiều (theo đường phương và

hướng dốc thân quặng), biến đổi cục bộ, dị hướng yếu, có thể xem như đẳng

hướng. Đây là luận cứ khoa học cho áp dụng mạng lưới thăm dò phù hợp cho

kiểu quặng vàng gốc vùng Phước Sơn.

Luận điểm 2: Đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc vùng nghiên cứu

theo quy trình đề xuất trong Luận án (hình 2.11); trong đó phương pháp

Kriging là chủ đạo, đảm bảo độ tin cậy và tiện ích cho sử dụng tài liệu trong

quy hoạch thăm dò và khai thác mỏ.

9. Cơ sở tài liệu

- Các công trình đo vẽ bản đồ địa chất khu vực tỷ lệ 1:200.000, 1:50.000.

- Báo cáo kết quả thăm dò, khai thác vàng gốc phân khu Bãi Đất và Bãi

Gõ, vùng Phước Sơn.

- Tài liệu trong các công trình nghiên cứu chuyên đề, khảo sát, tìm

kiếm, thăm dò vàng gốc trong vùng.

- Các nguồn tài liệu trong và ngoài nước về đánh giá tài nguyên, trữ

lượng khoáng sản rắn nói chung và vàng gốc nói riêng.

- Tài liệu do NCS thu thập từ 2009 đến nay.

5

10. Nơi thực hiện luận án

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

Trương Xuân Luận, PGS. TS Nguyễn Phương. NCS xin trân trọng bày tỏ

lòng biết ơn sâu sắc về sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của các thầy hướng

dẫn khoa học.

NCS nhận được sự quan tâm, tạo điều kiện của Bộ môn Tìm kiếm Thăm

dò, Phòng Sau Đại học, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Lãnh đạo Văn phòng

Hội đồng đánh giá trữ lượng khoáng sản quốc gia. Tác giả cũng nhận được sự

động viên giúp đỡ, góp ý tận tình của TS Nguyễn Tiến Dũng, TS Lương Quang

Khang, PGS. TS Nguyễn Văn Lâm, PGS. TS Nguyễn Quang Luật, GS. TS

Đồng Văn Nhì, PGS. TS Đặng Xuân Phong, PGS. TS Lê Thanh Mẽ, PGS. TS

Trần Thanh Hải, TS Đỗ Văn Nhuận, TS Nguyễn Mai Quân, TS Đặng Văn

Lãm, TS Trần Văn Miến, TS Hoàng Văn Khoa, TS Quách Trọng Tín, TS Bùi

Hoàng Bắc, TS Khương Thế Hùng, TS Nguyễn Quốc Phi và các nhà khoa học

trong và ngoài trường Đại học Mỏ - Địa chất. NCS xin bày tỏ lòng biết ơn chân

thành tới lãnh đạo các cơ quan, các nhà khoa học trên.

NCS chân thành cảm ơn các nhà khoa học, các nhà địa chất và các

đồng nghiệp cho phép sử dụng và kế thừa tài liệu để hoàn thành luận án này.

6

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU

1.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÙNG PHƯỚC SƠN

1.1.1. Vị trí vùng nghiên cứu trong bình đồ cấu trúc khu vực

Vùng Phước Sơn có diện tích khoảng 100km2, nằm về phía Bắc địa khối

Kon Tum, thuộc á địa khu Nam Ngãi [24] (hình 1.1). Á địa khu Nam Ngãi có cấu

trúc dạng uốn cong và bị bẻ gập tạo thành hai nhánh: phương á vĩ tuyến và á kinh

tuyến được hình thành trong Paleozoi sớm, tương ứng với kiến sinh Pan - Africa

muộn hay Caledoni sớm, nằm giữa á địa khu Ngọc Linh và đai tạo núi Đà Nẵng -

Sê Công [24].

1.1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất, khoáng sản

1.1.2.1. Giai đoạn trước năm 1975

Tài liệu nghiên cứu địa chất trong vùng để lại rất sơ lược. Theo thông tin

của người dân địa phương, những người đầu tiên phát hiện và khai thác vàng

trong vùng là người Tràm, sau đó là người Pháp. Nghiên cứu ban đầu về địa

chất và khoáng sản khu vực có J. H. Hofet (1941), Fromaget (1952) đã đo vẽ

Bản đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1:2.000.000 và 1:500.000, ngoài ra còn một

số công trình nghiên cứu chuyên đề về địa tầng, kiến tạo và magma của

La Croix A, Trần Huỳnh Anh (1932-1968); nghiên cứu tuổi đồng vị của

T. C. V. Hilde (1967); C. Faure (1969).

1.1.2.2. Giai đoạn sau năm 1975

Công tác nghiên cứu địa chất và tìm kiếm khoáng sản mang tính hệ

thống trong vùng được các nhà địa chất Việt Nam tiến hành từ năm 1980, bao

gồm: Đo vẽ bản đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 do Trần Đức Lương và

Nguyễn Xuân Bao đồng chủ biên (1988); Bản đồ địa chất khoáng sản nhóm

tờ Huế - Quảng Ngãi (1986) tỷ lệ 1:200.000 của Nguyễn Văn Trang và nnk;

Bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 nhóm tờ Bà Nà do Nguyễn Đức Thắng và nnk

7

hiệu đính năm 2006. Bản đồ địa chất Việt Nam - Lào - Campuchia tỷ lệ 1:

1.000.000 của Phan Cự Tiến và nnk (1989).

Hình 1.1. Sơ đồ vùng Phước Sơn trong cấu trúc địa chất Nam Trung Bộ, tỷ lệ in 1:3.500.000 “Nguồn: Trần Văn Trị và Vũ Khúc 2010”[24]

Công trình đo vẽ Bản đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000, phía Đông có nhóm tờ

Tam Kỳ - Hiệp Đức của Koliada A. A và nnk (1990); Phía Bắc có nhóm tờ A

Hội của Bùi Thế Vinh và nnk (2011); Phía Nam là nhóm tờ Đăk Glêi - Khâm

Đức của Đỗ Văn Chi và nnk (1997).

Trong các công trình nêu trên, công trình của Bùi Thế Vinh đã xếp các

trầm tích biến chất phân bố chủ yếu ở vùng Phước Sơn vào hệ tầng Núi Vú

8

(NP-1nv) và chúng liên quan đến khoáng hoá vàng gốc, đây là cơ sở định

hướng cho công tác tìm kiếm, thăm dò vàng gốc trong vùng.

Năm 1996, Công ty Indochina Goldfields Việt Nam (IGF), New Vietnam

Mining (NVM) và Tổng cục Địa chất và Khoáng sản đã thực hiện chương trình

hợp tác đánh giá tổng quan tiềm năng khoáng sản khu vực Tây Quảng Nam. Kết

quả hợp tác đã xác định một loạt dị thường địa hoá liên quan với vàng gốc, một

trong số đó là dị thường Đăk Sa.

Công tác tìm kiếm vàng tỷ lệ 1:10.000 đã thực hiện ở 7 khu bao gồm:

Bãi Chuối, K7, Trà Long - Suối Cây, Bãi Bướm, Vàng Nhẹ, Bãi Gió và Núi

Vàng. Năm 2010, công tác thăm dò đã được thực hiện tại khu Đăk Sa, gồm 2

phân khu mỏ Bãi Đất và Bãi Gõ [5].

1.1.3. Khái quát về địa tầng

Đặc điểm địa tầng vùng Phước Sơn được mô tả trên cơ sở Bản đồ địa chất

vùng Phước Sơn tỷ lệ 1: 25.000 của Lê Văn Hải và nnk [5], kết hợp với kết quả

hiệu đính bản đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1:200.000 tờ Bà Nà của Nguyễn Đức

Thắng và nnk hiệu đính năm 2006 [20], bản đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1:50.000

nhóm tờ A Hội của Bùi Thế Vinh và nnk [25]. Bản đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ

1:25.000 đã thể hiện khá chi tiết và chính xác về vị trí các đứt gãy, ranh giới các

thành tạo địa chất trong vùng nghiên cứu so với tài liệu trước đây (hình 1.2).

- Hệ tầng Khâm Đức, phân hệ tầng giữa (MP-NPkđ2) là địa tầng cổ nhất, lộ

ra ở phía đông nam vùng nghiên cứu, bao gồm đá phiến thạch anh - biotit, thạch

anh - chlorit, thạch anh - biotit chứa granat. Chiều dày phân hệ tầng khoảng

2.800m.

- Hệ tầng Núi Vú, phân hệ tầng trên (NP-€1nv2) chiếm diện tích lớn nhất

và phân bố ở trung tâm vùng. Thành phần thạch học gồm đá phiến thạch anh -

biotit, actinolit - albit, actinolit - chlorit và đá vôi hoa hoá, phiến sét vôi [5].

Thế nằm đá biến đổi mạnh, góc dốc phổ biến 30-500. Trong các đới dập vỡ,

khe nứt của các đá phiến thạch anh - biotit, phiến sét vôi, phân bố các thân

9

quặng thạch anh - sulfua đa kim - vàng dạng mạch, mạng mạch, mạch thấu

kính. Chiều dày phân hệ tầng khoảng 1.300m.

- Hệ tầng A Vương (€2-O1av) phân bố dạng dải nhỏ ở phía đông bắc, giới

hạn từ đứt gãy tây Khâm Đức về phía Bắc. Thành phần thạch học gồm phiến

thạch anh - biotit, thạch anh - biotit - chlorit, sericit - thạch anh, biotit - chlorit, đá

phiến giàu vật chất than, cát kết ít khoáng. Chiều dày hệ tầng 800 - 1.600m.

Trong các tập đá phiến thạch anh - biotit, phiến sét vôi thuộc hệ tầng Núi

Vú, phân hệ tầng trên có chứa các thân quặng thạch anh - sulfua đa kim - vàng.

Đây là tiền đề thạch địa tầng thuận lợi cho tìm kiếm quặng vàng gốc trong vùng.

1.1.4. Khái quát về magma xâm nhập

Diện lộ lớn nhất là xâm nhập granođiorit, granit - biotit phức hệ Bến

Giằng - Quế Sơn phân bố ở phía tây, ít hơn là đá olivinit, pyroxenit phức hệ

Hiệp Đức phân bố hạn chế ở phía nam và granosyenit phức hệ Đèo Cả phân bố

dạng khối nhỏ ở phía đông; ngoài ra còn có các đai đá mạch không rõ tuổi.

1.1.4.1. Phức hệ Hiệp Đức (σPZ1hđ) gồm nhiều thể đá siêu mafic nhỏ phân bố

dọc theo đứt gãy K7, xuyên cắt gây biến chất nhiệt hệ tầng Núi Vú. Thành

phần thạch học gồm olivinit, pyroxenit [5], [25]. Đá thường bị talc hóa,

serpentin hóa. Nguyên tố vi lượng gồm Ti, V, Co, Ni, Cr nhỏ hơn trị số Clark,

riêng Cu vượt trị số Clark 1-2 lần. Các nguyên tố hiếm Be, Y, Yb, Zn cao hơn

hoặc xấp xỉ trị số Clark. Tuổi của phức hệ Hiệp Đức được xếp vào Paleozoi

sớm (Nguyễn Xuân Bao, 1981; Nguyễn Văn Trang, 1985) với giá trị tuổi tuyệt

đối là 530 triệu năm. Khoáng sản liên quan bao gồm: serpentin, talc, cromit.

Nguyễn Xuân Bao, Nguyễn Văn Trang cho rằng magma phức hệ Hiệp

Đức phân bố ở vùng Phước Sơn không có biểu hiện nguồn cung cấp vàng [21].

1.1.4.2. Phức hệ Đèo Cả (γ-γKđc) thuộc kiểu I – granit, thành phần gồm đá

granosyenit hai mica từ hạt nhỏ đến hạt lớn, granosyenit có muscovit và

granosyenit có biotit hạt nhỏ, bị biến đổi sericit và chlorit hóa yếu [5].

10

1.1.4.3. Phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn (γδPZ3bg-qs) thuộc pha 2 của dãy phân

dị, thuộc loạt kiềm vôi. Thành phần thạch học gồm chủ yếu là granođiorit,

granit - biotit. Thành phần khoáng vật tạo đá bao gồm (%): plagioclas (43

61), felspat kali (9 18), thạch anh (14 21), hornblend (5 14), biotit (3

12), pyroxen (ít hoặc vắng mặt). Các khoáng vật phụ hay gặp là sphen, apatit,

magnetit, zircon, pyrit.

Nghiên cứu mối quan hệ giữa quặng vàng gốc và magma xâm nhập

trong vùng Phước Sơn có các công trình sau:

Lê Xuân Vinh và nnk (2011) khi nghiên cứu về magma xâm nhập phức

hệ Bến Giằng - Quế Sơn tại đới Đà Lạt đã kết luận về đặc điểm phân dị và vị

trí kiến tạo biểu thị mối liên quan của các thành tạo magma với khoáng hóa

Au - Pb - Zn và Au - Cu. Trên biểu đồ tương quan số lượng nguyên tử K - Mg

theo Sattran, thấy rõ pha 2 tập trung đặc trưng vào trường Au, một số ít ở nơi

giao nhau giữa Au và Mo (hình 1.3). Với kết quả phân tích các nguyên tố vi

lượng cho thấy pha 2 phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn có chứa các nguyên tố:

V, Ti, Co, Ni, Cu, Ag, Pb [26].

Kết quả nghiên cứu của Huỳnh Trung (1979) cho thấy: phức hệ Bến

Giằng - Quế Sơn thuộc kiểu I - granit. Về địa hóa, các nguyên tố vi lượng Cr,

Co, Ni, Cu có trị số lớn hơn Clark từ 1,07 - 3,5 lần. Các nguyên tố Cu, Pb và

Zn biến đổi mạnh. Tại vị trí tiếp xúc giữa xâm nhập phức hệ Bến Giằng - Quế

Sơn và hệ tầng Núi Vú phát hiện các biểu hiện khoáng hoá vàng gốc. Trong đới Đăk Rông - A Lưới nằm về phía tây bắc vùng Phước Sơn,

Nguyễn Tiến Thành, trong Luận án của mình đã chứng minh vàng gốc liên quan

đến magma xâm nhập phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn [22].

Lê Văn Hải và nnk đã lấy và phân tích mẫu trong xâm nhập

granođiorit. Kết quả phân tích mẫu tại khu Trà Long - Suối Cây hàm lượng

Au là 0,17g/T; khu K7 có 01 mẫu hàm lượng Au là 0,18g/T [5].

11

Kết quả đo vẽ địa chất tờ Bà Nà (phía đông bắc vùng nghiên cứu), Nguyễn

Văn Trang và nnk (1997) đã phát hiện quặng vàng gốc liên quan đến xâm nhập

acid phức hệ Hải Vân và phức hệ Đại Lộc. Tuy nhiên, trong khu vực Phước Sơn

không thấy mối liên hệ giữa quặng vàng với 2 phức hệ xâm nhập này.

Hình 1.2. Sơ đồ địa chất vùng Phước Sơn “Nguồn: Lê Văn Hải và nnk 2010, có chỉnh lý) [5]

Từ các dẫn liệu nêu trên, NCS đồng tình với quan điểm của Huỳnh

Trung (1979), Lê Văn Hải (2010) và nnk cho rằng vàng gốc trong vùng liên

quan với đá magma thuộc pha 2 phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn.

12

Hình 1.3. Biểu đồ tương quan K+ - Mg2+ theo Sattran, 1977 “Nguồn: Lê Xuân Vinh và nnk 2011” [26]

1.1.5. Khái quát về đặc điểm cấu trúc, kiến tạo

1.1.5.1. Đứt gãy

Trong vùng Phước Sơn, phân bố 3 đứt gãy chính gồm: đứt gãy tây

Khâm Đức, đứt gãy Đăk Pơ Kô và đứt gãy K7.

- Đứt gãy tây Khâm Đức phân bố phía đông bắc, với chiều dài khoảng

15km, mặt trượt cắm về đông bắc với góc dốc khoảng 700. Dọc đứt gãy các

đá bị xiết ép, không phát hiện thấy sự phân bố của vàng gốc [20].

- Đứt gãy Đăk Pơ Kô là đứt gãy thuận phân bố phía đông nam, kéo dài

gần bắc nam (dọc theo quốc lộ 14), có quy mô lớn, cắt qua nhiều hệ tầng khác

nhau. Dị thường trọng lực liên quan đến đứt gãy có dạng kéo dài phương á

kinh tuyến, cắm về tây với góc dốc 70-800, dọc đứt gãy đá bị ép phiến,

milônit hoá, phân bố các tập đá phiến thạch anh chứa sulfua - vàng - đồng

(phân bố ngoài vùng nghiên cứu) [20], [24].

- Đứt gãy K7 là đứt gãy thuận nằm song song với đứt gãy Đăk Pơ Kô, mặt

trượt cắm về tây với góc dốc 70 - 800, phân bố các mạch thạch anh - sulfua đa

kim - vàng ở khu K7, Đăk Sa [5], [20].

13

Từ các dẫn liệu trên cho thấy, trong 3 đứt gãy, chỉ có đứt gãy K7 có

liên quan đến khoáng hoá vàng gốc trong vùng.

1.1.5.2. Nếp uốn

Trong vùng Phước Sơn thể hiện rõ nhất và có ý nghĩa trong tìm kiếm

khoáng sản là nếp lồi Sông Giang [20], phân bố ở phía đông nam, trục nếp

uốn phương tây bắc - đông nam kéo dài 14 - 15km từ Đăk Sa, qua K7 đến

Sông Giang, hai bên cánh góc dốc 30 ÷ 400. Tại Đăk Sa phân bố các mạch

thạch anh - sulfua đa kim - vàng trên cánh tây nam [5]. Đây là tiền đề thuận

lợi để tìm kiếm quặng vàng gốc trong vùng.

Tóm lại, vùng Phước Sơn nằm trong á địa khu Nam Ngãi có cấu trúc địa

chất phức tạp, phân bố chủ yếu trầm tích biến chất hệ tầng Núi Vú, phân hệ

tầng trên bao gồm đá phiến thạch anh - biotit, xen các tập đá vôi bị hoa hoá,

tập phiến sét vôi. Các thân quặng thạch anh - sulfua đa kim - vàng liên quan

đến đứt gãy K7, trong các mặt tách lớp của các tập đá phiến thạch anh - biotit,

đá phiến sét vôi, thường phân bố trên cánh của nếp lồi Sông Giang. Đây là cơ

sở góp phần khoanh định diện tích có triển vọng vàng gốc trong vùng.

1.2. ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HOÁ VÀNG GỐC VÙNG PHƯỚC SƠN

Trong vùng nghiên cứu đã xác định được 8 khu phân bố quặng vàng gốc

đó là: Đăk Sa, Bãi Chuối, K7, Trà Long - Suối Cây, Bãi Bướm, Vàng Nhẹ, Bãi

Gió và Núi Vàng. Trong đó khu Đăk Sa đã được thăm dò, các khu còn lại được

tìm kiếm tỉ mỉ. Kết quả tìm kiếm, thăm dò trong vùng đã xác định các đới

khoáng hoá và một số thân quặng vàng gốc có giá trị công nghiệp.

1.2.1. Đặc điểm các đới khoáng hoá

1.2.1.1. Đới khoáng hoá Bãi Chuối bao gồm các mạch thạch anh sulfua vàng

phân bố trong tập đá phiến thạch anh - biotit hệ tầng Núi Vú, phân hệ tầng

trên kéo dài phương á kinh tuyến khoảng 300m, rộng 20m, chiều sâu dự kiến

khoảng 75m; được khống chế bằng hào trên mặt và 13 lỗ khoan dưới sâu. Kết

14

quả phân tích mẫu mặt hàm lượng Au: 0,1 - 2,96g/T, dưới sâu hàm lượng

Au<1g/T, trung bình đới khoảng 0,5g/T.

1.2.1.2. Đới khoáng hoá K7 gồm các mạch thạch anh sulfua vàng phân bố

trong tập đá phiến thạch anh - biotit hệ tầng Núi Vú, phân hệ tầng trên kéo dài

phương á kinh tuyến khoảng 400m, rộng 20m, cắm về tây với góc dốc 400,

chiều sâu dự kiến khoảng 100m; được khống chế bằng các vết lộ, hào và 01 lỗ

khoan. Kết quả phân tích mẫu khoáng tướng hàm lượng khoáng vật sulfua từ

2 đến 4% gồm: pyrotin, pyrit, ít chalcopyrit, sphalerit, galenit và vàng tự sinh.

Kết quả phân tích 84 mẫu rãnh hàm lượng Au: 0,1 - 98,16g/T, đặc biệt trong

lò khai thác thủ công gặp 01 mạch quặng dày 0,5m, hàm lượng Au: 98,16g/T,

01 lỗ khoan gặp mạch quặng dày 2m, hàm lượng Au: 1,4g/T. Hàm lượng Au

trung bình đới khoảng 3g/T.

1.2.1.3. Đới khoáng hoá Trà Long - Suối Cây gồm các mạch thạch anh sulfua

vàng phân bố trong tập đá phiến thạch anh - graphit - chlorit bị cà nát thuộc

hệ tầng Núi Vú, phân hệ tầng trên, phương kéo dài đông bắc - tây nam

khoảng 1.500m, rộng 20m, chiều sâu dự kiến khoảng 60m; khống chế bởi các

vết lộ quặng, hào, lò khai thác thủ công và 02 lỗ khoan. Kết quả phân tích

mẫu khoáng tướng hàm lượng sulfua đến 1% (chủ yếu là pyrit). Kết quả phân

tích 43 mẫu rãnh, hàm lượng Au từ 0,1 đến 35,17g/T. Tại lò khai thác thủ

công gặp mạch quặng dày 2m (2 mẫu rãnh hàm lượng Au: 8,8g/T và

11,3g/T), lỗ khoan TLDD02 gặp 1m quặng (ở độ sâu 75 - 76m), hàm lượng

Au: 69,70g/T. Hàm lượng Au trung bình đới khoảng 3g/T.

1.2.1.4. Đới khoáng hoá Bãi Bướm gồm các mạch thạch anh - sulfua - vàng phân

bố trong mặt tách lớp phương á vĩ tuyến phát triển trong đá phiến thạch anh,

graphit, chlorit thuộc hệ tầng Núi Vú, phân hệ tầng trên, kéo dài khoảng 200m,

rộng 5m, chiều sâu khoảng 50m; được khống chế bởi các vết lộ quặng, lò khai

thác thủ công và 02 lỗ khoan. Hàm lượng khoáng vật pyrotin 0,5 - 1%, mẫu rãnh

15

hàm lượng Au: 0,12 - 64,37g/T. Tại công trình khoan gặp đới biến đổi chứa sulfua

nhưng không thấy vàng. Hàm lượng Au trung bình đới khoảng 1g/T.

1.2.1.5. Đới khoáng hoá Vàng Nhẹ gồm các mạch thạch anh sulfua vàng phân

bố trong tập đá phiến thạch anh - biotit hệ tầng Núi Vú, phân hệ tầng trên, kéo

dài phương tây bắc - đông nam khoảng 400m, rộng 30m, cắm về tây nam với

góc dốc 60 - 700, duy trì theo chiều sâu khoảng 100m. Trong đới đã lấy và

phân tích 19 mẫu cục, 61 mẫu rãnh ở các vết lộ quặng, công trình khai thác

thủ công. Thành phần khoáng vật quặng chủ yếu gồm pyrit và pyrotin chiếm

đến 3%. Kết quả phân tích mẫu cục hàm lượng Au từ 0,11 đến 17,17g/T, các

mẫu còn lại đều có hàm lượng Au nhỏ hơn 1g/T. Hàm lượng Au trung bình

đới khoảng 3,27g/T.

1.2.1.6. Đới khoáng hoá Bãi Gió gồm các mạch thạch anh - sulfua - vàng

phân bố ở vòm nếp lồi trong đá phiến thạch anh - biotit, kéo dài khoảng 200m

theo phương á kinh tuyến, rộng 10m, chiều sâu dự kiến khoảng 50m; được

khống chế bằng 4 hào trên mặt và 9 lỗ khoan, lò khai thác thủ công. Kết quả

phân tích 412 mẫu rãnh, hàm lượng Au thấp, phần lớn nhỏ hơn 1g/T, duy nhất

01 mẫu đạt hàm lượng 1,26g/T. Khoan gặp 01 mạch quặng dày 0,8m hàm

lượng Au: 4,46g/T. Trung bình đới hàm lượng Au khoảng 0,5g/T.

1.2.1.7. Đới khoáng hoá Núi Vàng phát hiện 02 dị thường địa hoá liên quan đến vàng

gốc, kéo dài theo phương á kinh tuyến. Dị thường (I) dài 300m, rộng 90m. Dị thường

(II) dài 200m, rộng 80m. Hàm lượng vàng thấp, trung bình khoảng 0,1g/T.

Nhận xét: trong 7 khu mới được tìm kiếm tỉ mỉ thì có 6 khu đã xác định được

các đới khoáng hoá phân bố trong các trầm tích biến chất hệ tầng Núi Vú, phân hệ

tầng trên. Phương kéo dài chủ yếu đông bắc - tây nam, á kinh tuyến, phương tây bắc

- đông nam. Chiều dài các đới khoáng hoá từ 200 đến 1.500m, rộng từ 5 đến 20m,

chiều sâu từ 45 đến 100m. Hàm lượng Au trung bình đới từ 0,5 đến 3,27g/T.

16

1.2.2. Đặc điểm các thân quặng

Khu Đăk Sa (phụ lục 2, hình 1) gồm hai phân khu Bãi Đất và Bãi Gõ

đã được thăm dò và hiện đang được khai thác ở thân quặng BĐMQ.

1.2.2.1. Phân khu Bãi Đất có thân quặng chính (BĐMQ) và thân quặng nhỏ

(BĐUQ) nằm trên (hình 1.4). Thân quặng BĐUQ có chiều dày nhỏ, biến đổi

không liên tục, ít có giá trị.

Thân quặng BĐMQ là thân quặng chính (chiếm 98% trữ lượng toàn phân

khu) duy trì khá liên tục theo mặt tách lớp trùng với mặt phân phiến của đá phiến

thạch anh - biotit thuộc hệ tầng Núi Vú, phân hệ tầng trên; được khống chế bởi

57 lỗ khoan, phần vách thường phân bố các tập đá vôi bị hoa hoá, đá phiến thạch

anh - biotit, phần trụ phân bố các tập đá phiến thạch anh - biotit, kéo dài phương

bắc đông bắc - nam tây nam (100 - 290m), cắm về tây - tây bắc với chiều sâu

khống chế khoảng 490m, góc dốc 25 - 320, trung bình 30o. Trong lò dọc quan sát

rõ thân quặng duy trì ổn định theo đường phương và hướng dốc.

Hình 1.4. Mặt cắt địa chất tuyến AA’ TQ BĐMQ “Nguồn: Lê Văn Hải và nnk 2010” (chỉ dẫn ở phụ lục 2 kèm theo) [5]

TQ BĐMQ

TQ BĐUQ

17

Thân quặng BĐMQ được cấu thành bởi các mạch thạch anh - sulfua đa

kim - vàng duy trì khá ổn định, có ranh giới tương đối rõ ràng với đá vây quanh

(Ảnh 1.1), chiều dày: 0,2 ÷ 9,58m, trung bình 2,96m, biến đổi không ổn định

(Vm = 70%), chu vi đường viền: 1,23, thuộc loại đơn giản. Khoáng vật quặng

chủ yếu gồm pyrit, pyrotin, galenit, sphalerit, (có thể có electrum) và vàng tự

sinh. Tổng hàm lượng sulfua thay đổi 3 ÷ 65%, trong đó pyrit: 2%, pyrotin:

1%, galenit: từ ít đến 12%, sphalerit từ ít đến 50%, (electrum) và vàng tự sinh.

Ảnh 1.1. Thân quặng BĐMQ, ranh giới tương đối rõ ràng với đá vây quanh “Nguồn: Lê Văn Hải và nnk 2010”

Hình 1.5. Mặt cắt địa chất tuyến BB’ TQ QTZ3 “Nguồn: Lê Văn Hải và nnk 2010” (chỉ dẫn xem phụ lục 2 kèm theo) [5]

Ranh giới TQ với đá vây quanh

Thân quặng BĐMQ

18

1.2.2.2. Phân khu Bãi Gõ có 6 chùm thân ký hiệu SERP, BGUQ, SC2, MB2,

BGLQ, QTZ4 và 02 thân đơn SC3, MB1 (phụ lục 2, hình 2 đến hình 7).

Trong đó chùm thân SERP gồm 4 thân ký hiệu: SERP1, SERP2, SERP3,

SERP4; chùm thân BGUQ gồm 3 thân ký hiệu: QTZ1, BGUQ1, BGUQ2;

chùm thân SC2 gồm 6 thân ký hiệu 1, 2, 3, 4, 5, 6; chùm thâm MB2 gồm 2

thân 1 và 2; chùm thân BGLQ gồm 2 thân QTZ2, QTZ3; chùm thân QTZ4

gồm 3 thân 1, 2, 3. Trong đó thân quặng QTZ3 thuộc chùm thân BGLQ (hình

1.5) có giá trị nhất (chiếm 56% trữ lượng trong toàn phân khu), thân quặng là

mạch thạch anh chứa vàng phân bố trong tập đá phiến thạch anh - biotit, xen

các tập phiến sét vôi thuộc hệ tầng Núi Vú, phân hệ tầng trên. Thân quặng

được khống chế bởi 76 lỗ khoan, kéo dài phương bắc đông bắc – nam tây nam

khoảng 150 - 300m, cắm về tây - tây bắc với góc dốc từ 33 đến 370, trung

bình 35o, chiều sâu khống chế đến 1.220m. Thân quặng QTZ3 dạng mạch,

mạch thấu kính có ranh giới tương đối rõ ràng với đá vây quanh, chiều dày

0,23 ÷ 16m, trung bình 3,11m, biến đổi rất không ổn định (Vm = 115%), chu

vi đường viền (): 1,62, thuộc loại phức tạp. Khoáng vật quặng chủ yếu gồm

pyrotin, pyrit, sphalerit và galenit, (có thể có electrum) và vàng tự sinh.

Nhận xét: tại khu Đăk Sa, các thân quặng vàng gốc có dạng mạch,

mạng mạch, mạch thấu kính lấp đầy các mặt tách lớp phát triển phương đông

bắc - tây nam, ít hơn là phương á kinh tuyến hoặc phương tây bắc - đông

nam. Trên vách thường phân bố các tập đá vôi hoa hoá, phiến sét vôi xen tập

đá phiến thạch anh - biotit, trụ thường là tập đá phiến thạch anh - biotit thuộc

hệ tầng Núi Vú, phân hệ tầng trên, ranh giới giữa thân quặng với đá vây

quanh tương đối rõ ràng. Các thân quặng có hình thái từ đơn giản đến phức

tạp, chiều dày biến đổi từ không ổn định đến rất không ổn định.

1.2.3. Đặc điểm thành phần vật chất và tính chất công nghệ

Trong Luận án, NCS tập trung nghiên cứu chi tiết các thân quặng đã

được thăm dò (hai phân khu mỏ Bãi Đất và Bãi Gõ), làm cơ sở luận giải đặc

19

điểm quặng hoá, lựa chọn mô hình và áp dụng các phương pháp đánh giá tài

nguyên, trữ lượng vàng gốc trong vùng.

1.2.3.1. Thành phần khoáng vật

a. Thành phần khoáng vật quặng

Kết quả phân tích mẫu khoáng tướng cho thấy khoáng vật quặng tương

đối đơn giản, giống nhau về đặc điểm hình thái khoáng vật tiêu biểu và điển

hình bao gồm: pyrit, pyrotin, galenit, sphalerit, (có thể có electrum) và vàng

tự sinh, song biến đổi cạnh mạch phức tạp (chi tiết mục 1.2.3.6).

Tổng hàm lượng khoáng vật sulfua trong các thân quặng cụ thể ở các

phân khu như sau:

- Phân khu Bãi Đất khoáng vật quặng chủ yếu là pyrit, galenit,

sphalerit, (có thể có electrum) và vàng tự sinh dạng lấp đầy các khe nứt,

chiếm 1 ÷ 65%. Trong đó sphalerit từ ít đến 50%, galenit từ ít đến 12%, pyrit

đến 2%, ít hơn là pyrotin đến 1%.

- Phân khu Bãi Gõ khoáng vật quặng chủ yếu gồm pyrotin, pyrit,

sphalerit, galenit, (có thể có electrum) và vàng tự sinh; tổng khoáng vật sulfua

dao động 2 ÷ 15%, cục bộ lên đến 45%.

Hàm lượng khoáng vật sulfua phân khu Bãi Đất thường cao hơn so với

phân khu Bãi Gõ, đặc biệt là khoáng vật galenit và sphalerit, trong đó khoáng

vật sphalerit chiếm ưu thế hơn cả, có thể là do phân khu Bãi Đất có sự phân

bố tập đá vôi ưa chì và kẽm.

b. Đặc điểm khoáng vật chính

+ Pyrit (FeS2) gồm 2 thế hệ I và II, dạng hạt tha hình, kích thước hạt 0,03

- 1mm, xâm tán rải rác trong nền thạch anh. Quan sát rõ pyrit bị galenit và

sphalerit thay thế, gặm mòn, gắn kết ở một số nơi. Pyrit II có quan hệ tiếp xúc

phẳng (đồng sinh) với vàng tạo thành THCSKV, thể hiện rất rõ trên ảnh 1.9.

20

+ Pyrotin (FeS) có thể phân biệt 2 thế hệ pyrotin: pyrotin I chiếm 90%

tổng số pyrotin trong mẫu, dạng hạt tha hình với kích thước chủ yếu 0,2 -

1mm, xâm tán thành ổ và rải rác trong thạch anh. Nhiều vị trí gặp pyrotin I bị

melnhicovit thay thế chỉ còn lại ít tàn dư kích thước < 0,2mm, phân bố rải rác.

Pyrotin II chiếm tỷ lệ nhỏ, khoảng 10% tổng số pyrotin, kích thước hạt

thường < 0,2mm xâm tán không đều trong thạch anh cùng với sphalerit và

galenit (ảnh 1.10, 1.11, 1.12, 1.13, 1.15, 1.16).

+ Galenit (PbS) tồn tại dạng hạt tha hình, kích thước 0,02-2mm, phân

bố không đều, dạng ổ lớn đôi khi tập hợp đặc xít, đôi chỗ xâm tán thành đám

hạt trong thạch anh. Ngoài ra, galenit phân bố theo các vi khe nứt trong thạch

anh (ảnh 1.14, 1.15) đôi chỗ thay thế rõ cho các hạt pyrotin (ảnh 1.15); có

quan hệ tiếp xúc phẳng với sphalerit và vàng tạo thành THCSKV (ảnh 1.3,

1.6, 1.13, 1.16).

+ Sphalerit (ZnS) dạng hạt và tập hợp hạt tha hình với kích thước 0,2 -

2mm, đôi khi > 2mm, phân bố xâm tán (ảnh 1.6). Quan sát rõ quan hệ tiếp

xúc phẳng với galenit và vàng tự sinh tạo thành THCSKV (ảnh 1.3, 1.16).

+ Vàng tự sinh (Au) tồn tại rất đa dạng, bao gồm 2 thế hệ vàng I và vàng

II, xâm tán rải rác trong thạch anh (ảnh 1.2, 1.4, 1.8, 1.10, 1.11); dạng vi mạch

lấp đầy khe nứt (ảnh 1.5, 1.12, 1.14, 1.15); xâm tán dạng đám hạt, xâm tán cùng

gelenit và sphalerit. Hạt vàng có kích thước 0,01 - 0,2mm, từ tương đối đẳng

thước (ảnh 1.3, 1.7) đến hạt méo mó (ảnh 1.2, 1.6, 1.8, 1.9, 1.10, 1.13, 1.16) hay

dạng hạt tha hình (ảnh 1.4, 1.6, 1.8) đến hạt lớn (ảnh 1.3, 1.6, 1.7, 1.16), Trong

mẫu gặp Au tự sinh quan hệ tiếp xúc phẳng với pyrotin II, galenit, sphalerit tạo

thành tổ hợp cộng sinh khoáng vật thạch anh - pyrotin II - vàng II - galenit -

sphalerit (ảnh 1.16); thạch anh - pyrit II - vàng I (ảnh 1.9).

+ Bạc (Ag): trong tất cả các mẫu khoáng tướng chưa phát hiện thấy Ag

tồn tại ở dạng tự sinh, theo tài liệu nghiên cứu trước đây Ag có thể trong

khoáng vật electrum [26] và không loại trừ trong khoáng vật galenit.

21

- Tập ảnh mẫu khoáng tướng lấy trong thân quặng BĐMQ phân khu Bãi Đất

Ảnh 1.2. Mẫu LV1.1, tầng lò 1, TQ BĐMQ. Vàng tự sinh, hạt tha hình xâm tán rải rác trong thạch

anh (Nikon +, độ phóng đại 200x1.7)

Ảnh 1.3. Mẫu LV1.2, tầng lò 1, TQ BĐMQ. Vàng tự sinh, hạt đẳng thước, xâm tán trong thạch anh, tiếp xúc phẳng với galenit và sphalerit (Nikon +, độ phóng đại 200x1.7)

Ảnh 1.4. Mẫu LV2-2.1, tầng lò 2 TQ BĐMQ. Vàng

tự sinh hạt tha hình xâm tán theo các vi khe nứt trong thạch anh (Nikon +, độ phóng đại 50x1.7)

Ảnh 1.5. Mẫu LV2-2.2, tầng lò 2, TQ BĐMQ. Vàng tự sinh hạt kéo dài nấp đầy theo vi khe nứt trong

thạch anh (Nikon +, độ phóng đại 200x1.7)

Ảnh 1.6. Mẫu LV3-3.1, tầng lò 3, TQ BĐMQ. Vàng tự

sinh, hạt tha hình xâm tán trong thạch anh, tiếp xúc phẳng với galenit và sphalerit (Nikon +, độ phóng đại 200x1.7)

Ảnh 1.7. Mẫu LV3-3.2, tầng lò 3, TQ BĐMQ. Vàng tự sinh hạt đẳng thước xâm tán trong thạch anh cùng galenit và sphalerit (Nikon +, độ phóng đại 200x1.7)

22

Ảnh 1.8. Mẫu LV3-3.3, tầng lò 3, TQ BĐMQ. Vàng tự sinh, hạt tha hình xâm tán cùng galenit trong thạch

anh (Nikon +, độ phóng đại 200x1.7)

Ảnh 1.9. Mẫu DSDH24.1, Lỗ khoan DSDH24, TQ BĐMQ. Vàng tự sinh tiếp xúc phẳng với pyrit tạo thành THCSKV xâm tán trong thạch anh (Nikon

+, độ phóng đại 200x1.7)

- Tập ảnh mẫu khoáng tướng lấy trong thân quặng QTZ3 phân khu Bãi Gõ

Ảnh 1.10. BG 1.1 (lò 1) TQ QTZ3. Vàng tự sinh (Au) xâm tán cùng pyrotin II (Pyr) trong thạch

anh (Nikon +, độ phóng đại 200x1.7)

Ảnh 1.11. BG 1.2 (lò 1) TQ QTZ3. Vàng tự sinh (Au) tương đối đẳng thước xâm tán cùng pyrotin II (Pyr)

trong thạch anh (Nikon +, độ phóng đại 200x1.7)

Ảnh 1.12. BG 1.3 (lò 1) TQ QTZ3. Vàng tự sinh (Au) hạt kéo dài xâm tán cùng pyrotin II (Pyr) tạo vi mạch ngắn theo vi khe nứt trong thạch anh (Nikon +, độ phóng đại

200x1.7)

Ảnh 1.13. BG 2.1 (lò 1) TQ QTZ3. Vàng tự sinh (Au), galenit (Gal) và pyrotinII (Pyr) tạo

THCSKV trong thạch anh (Nikon +, độ phóng đại 50x1.7)

23

Ảnh 1.14. BG 7 (lò 1) TQ QTZ3. Vàng tự sinh (Au),

hạt kéo dài xâm tán theo vi khe nứt cùng galenit (Gal) trong thạch anh (Nikon +, độ phóng đại 200x1.7)

Ảnh 1.15. BG 7.2 (lò 1) TQ QTZ3. Vàng tự sinh (Au) dạng vi mạch, lấp đầy vi khe nứt cùng với pyrotin

(Pyr) và galenit (Gal) (Nikon +, độ phóng đại 200x1.7)

Ảnh 1.16. BG 7.3 (lò 1) TQ QTZ3. Vàng tự sinh (Au) kích thước lớn tạo thành THCSKV với

sphalerit (Spl), galenit (Gal) pyrotin II trong thạch anh (Nikon +, độ phóng đại 200x1.7)

(Ảnh: PGS.TS Nguyễn Quang Luật, 2013)

c. Khoáng vật phi quặng

Khoáng vật không quặng chủ yếu là thạch anh, dolomit, calcit, rất ít

sericit và chlorit.

1.2.3.2. Thành phần hoá học quặng

a. Nguyên tố Au

- Trong các đới khoáng hoá: kết quả lấy mẫu trên các vết lộ, hào tìm

kiếm, các lò khai thác thủ công, hàm lượng Au: 0,1 - 98,16g/T (K7); dưới sâu

hàm lượng Au: 0,1 - 69,7g/T; trung bình đới 0,5 - 3,27g/T.

- Trong các thân quặng: TQ BĐMQ hàm lượng Au: 0,13 ÷ 76g/T (đã xử

lý mẫu đặc cao), trung bình 18,65g/T; hệ số biến thiên hàm lượng Vc = 267%,

thuộc loại đặc biệt không đồng đều; TQ QTZ3 hàm lượng Au: 0,11 ÷ 48g/T (đã

xử lý mẫu đặc cao), trung bình: 9,57g/T, hệ số biến thiên hàm lượng Vc = 206%,

cũng thuộc loại đặc biệt không đồng đều.

24

Một số vị trí khoáng hóa phát triển cả trong đá phiến ở vách và trụ thân

quặng, tuy nhiên hàm lượng Au thấp, không đạt chỉ tiêu công nghiệp.

b. Các nguyên tố đi kèm

- Thân quặng BĐMQ hàm lượng Ag: 0,1 ÷ 147g/T, trung bình 21,1g/T; Pb:

0,0003 ÷ 10%, trung bình 1,41%; Zn: 0,0001 ÷ 10%, trung bình 1,35%.

- Thân quặng QTZ3 hàm lượng Ag: 0,11 ÷ 99g/T, trung bình: 14,06g/T;

Pb: 0,0006 ÷ 8%, trung bình: 1,12%; Zn: 0,0004 ÷ 0,84%, trung bình: 0,068%.

1.2.3.3. Cấu tạo, kiến trúc quặng

Vùng Phước Sơn, quặng vàng có cấu tạo phổ biến: dạng đặc sít (ảnh

1.17), dạng nấp đầy các khe nứt (ảnh 1.18), dạng mạng mạch (ảnh 1.19).

Khoáng vật quặng từ tha hình đến dạng hạt lớn, hạt kéo dài, đôi khi hạt tương

đối đẳng thước, góc cạnh.

Ảnh 1.17. Quặng thạch anh sulfua vàng cấu tạo dạng đặc xít, TQ BĐMQ “Nguồn:

Dr Brett Davies 2006” [32]

Ảnh 1.18. Quặng thạch anh sulfua vàng cấu tạo dạng lấp đầy khe nứt TQ BĐMQ “Nguồn:

Dr Brett Davies 2006” [32]

Ảnh 1.19. Quặng thạch anh sulfua vàng dạng mạng mạch TQ BĐMQ “Nguồn:

Dr Brett Davies 2006” [32]

Ảnh 1.20. Thỏi vàng tại nhà máy tuyển vàng Phước Sơn “Nguồn: Lê Văn Hải và

nnk 2010” [5]

25

1.2.3.4. Tính chất công nghệ

Mẫu công nghệ được thí nghiệm tại nhà máy tuyển vàng Bồng Miêu và

ở Australia. Các mẫu thí nghiệm được nghiền mịn trên 80% cỡ hạt 75m;

tuyển trọng lực để thu hồi vàng có kích thước hạt lớn; đuôi quặng sau tuyển

tiếp tục được tuyển nổi. Phần tinh quặng tuyển nổi và tuyển trọng lực tiến

hành ngâm chiết toàn bộ bằng xyanua.

Kết quả cho thấy tuyển theo quy trình ngâm chiết xyanua trực tiếp có

hiệu quả thu hồi vàng cao, đại đa số vàng ở dạng tự sinh, không chứa các

nguyên tố có hại. Vàng chiếm hơn 90% tổng giá trị các kim loại có trong

quặng. Thực tế kết quả tuyển, luyện hệ số thu hồi có thể đạt trên 90%.

Tóm lại, khoáng vật quặng khu Đăk Sa tương đối đơn giản song phân

bố phức tạp, hàm lượng Au biến đổi đặc biệt không đồng đều; trong vùng có

2 thế hệ quặng vàng; hoàn toàn có thể sản xuất ra vàng thương phẩm ở quy

mô công nghiệp với các quy trình công nghệ và kỹ thuật đang được sử dụng

rộng rãi trên thế giới (ảnh 1.20).

1.2.3.5. Tổ hợp cộng sinh khoáng vật và giai đoạn tạo quặng

Trên cơ sở nguyên tắc phân chia các giai đoạn tạo quặng của Bechechin

A. G và kết quả nghiên cứu mẫu khoáng tướng, có thể chia quá trình tạo

khoáng trong vùng nghiên cứu thành 3 giai đoạn chính với tổ hợp cộng sinh

khoáng vật đặc trưng sau:

+ Giai đoạn 1: thạch anh, pyrotin I, pyrit I;

+ Giai đoạn 2: thạch anh, pyrit II, vàng I;

+ Giai đoạn 3: thạch anh, pyrotin II, vàng II, galenit, sphalerit (có thể

có electrum).

1.2.3.6. Biến đổi đá vây quanh Các thân quặng thạch anh - sulfua đa kim - vàng có ranh giới tương đối rõ

ràng với đá vây quanh (ảnh 1.1). Đới biến đổi xung quanh thân quặng có chiều

26

dày 0,1 ÷ 0,3m (ảnh 1.21), xâm tán vàng với hàm lượng thấp, không đạt chỉ tiêu

công nghiệp.

Ảnh 1.21. Đới biến đổi đá vây quanh thân quặng BĐMQ “Nguồn: Dr Brett Davies 2006” [32]

Biến đổi cạnh mạch có hiện tượng thạch anh hoá chứa quặng (ảnh 1.22,

1.28, 1.29), thạch anh, dolomit hoá, (chlorit hoá yếu) chứa quặng (ảnh 1.23), đá

dolomit bị talc hoá, magnesit hoá xâm tán quặng (ảnh 1.24, 1.25), đá hoa bị

thạch anh hoá xâm tán quặng (ảnh 1.26). Ngoài ra còn có đá phiến thạch anh -

actinolit bị calcit hoá, chlorit hoá (ảnh 1.31). Quặng chủ yếu đi cùng hiện tượng

thạch anh hoá, ít hơn là dolomit hoá và calcit hoá. Đá phiến thạch anh - biotit bị

thạch anh hoá chứa khoáng vật quặng lên đến 10% (Bãi Đất, Bãi Gõ), dolomit

hoá, calcit hoá chứa khoáng vật quặng từ ít đến 2%, (K7, Trà Long - Suối Cây),

chlorit hoá (Trà Long - Suối Cây, Bãi Bớm), hiện tượng sericit hoá rất hạn chế.

Ảnh 1.22. DSDH213.8, đá phiến thạch anh -

biotit bị thạch anh hoá chứa quặng (Nikon +, độ phóng đại 200x1.7)

Ảnh 1.23. LV4-3, đá phiến thạch anh - biotit bị thạch anh hoá, dolomit hoá, (chlorit hoá yếu) chứa quặng (Nikon +, độ phóng đại 50x1.7)

27

Ảnh 1.24. DSDH251.1, đá dolomit bị talc hoá,

magnesit hoá xâm tán quặng (Nikon +, độ phóng đại 50x1.7)

Ảnh 1.25. DSDH251.2, đá dolomit bị talc hoá, magnesit hoá xâm tán quặng (Nikon +, độ

phóng đại 50x1.7)

Ảnh 1.26. LV1. Đá hoa bị thạch anh hoá xâm

tán quặng (Nikon +, độ phóng đại 50x1.7) Ảnh 1.27. DSDH213-8. Đá hoa bị thạch anh

hoá (Nikon +, độ phóng đại 50x1.7)

Ảnh 1.28. LV1-3. Đá phiến thạch anh - biotit bị thạch anh hoá chứa quặng ) (Nikon -, độ phóng

đại 50x1.7)

Ảnh 1.29. LV4-3. Đá phiến thạch anh-biotit bị thạch anh hoá chứa quặng (Nikon -, độ

phóng đại 50x1.7)

Ảnh 1.30. DSDH252. Đá phiến thạch anh - actinolit bị calcit hoá, chlorit hoá (Nikon +,

độ phóng đại 50x1.7)

Ảnh 1.31. DSDH241-10. Đá phiến thạch anh - actinolit bị calcit hoá, chlorit hoá (Nikon +,

độ phóng đại 50x1.7)

(Mẫu lát mỏng do PGS.TS Lê Thanh Mẽ, TS Đỗ Văn Nhuận, Trường Đại học Mỏ - Địa chất phân tích)

28

Tóm lại, quặng vàng chủ yếu đi cùng với hiện tượng thạch anh hoá, ít

hơn là dolomit hoá và calcit hoá, (sericit hoá và chlorit hoá yếu). Trong các

đới biến đổi đều chứa quặng vàng song với hàm lượng thấp, không đạt chỉ

tiêu công nghiệp.

1.2.3.7. Nhận định nguồn gốc quặng vàng gốc vùng Phước Sơn

Vùng Phước Sơn nói chung, khu Đăk Sa nói riêng đã có các công trình

nghiên cứu về địa chất cũng như những nghiên cứu ban đầu về nguồn gốc quặng

vàng. Trong đó đáng kể nhất là các công trình nghiên cứu của các tác giả:

- Trần Trọng Hòa và nnk năm 2005 [7], cho rằng các thân quặng vàng

gốc vùng Phước Sơn hình thành trong điều kiện nhiệt độ từ trung bình đến

trung bình thấp (300 - 230oC và 245 - 185oC) được khẳng định bằng kết quả

nghiên cứu về tổng độ muối của dung dịch khá biến động: 1,7 - 6,4‰ NaCl

đương lượng.

- Lê Văn Hải và nnk, trong báo cáo kết quả thăm dò vàng gốc khu Đăk

Sa (năm 2008, 2010), cho rằng quặng vàng gốc ở đây có nguồn gốc nhiệt dịch

liên quan đến xâm nhập acid phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn [5].

- Kết quả đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ A Hội, năm

2011, Bùi Thế Vinh và nnk cũng đồng quan điểm cho rằng vàng gốc vùng

Phước Sơn có nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt độ trung bình - thấp, liên quan xâm

nhập acid phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn [25].

Kết quả nghiên cứu bổ sung do NCS thực hiện, kết hợp với tài liệu

nghiên cứu trước (của Trần Trọng Hoà, Lê Văn Hải, Bùi Thế Vinh và nnk)

cho phép rút ra nhận định sau: vàng gốc khu Đăk Sa thuộc kiểu thạch anh-

sulfua đa kim - vàng; thể hiện ở tổ hợp cộng sinh khoáng vật điển hình là

thạch anh - pyrit II - vàng I và thạch anh - pyrotin II - vàng II - galenit -

sphalerit (có thể có electrum) được hình thành trong điều kiện nhiệt độ trung

bình, trung bình thấp.

29

1.3. PHÂN VÙNG TRIỂN VỌNG

1.3.1. Cơ sở phân vùng triển vọng

Để định hướng cho công tác thăm dò, đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng

gốc. Trên cơ sở các tiền đề, dấu hiệu tìm kiếm đã xác lập, NCS đã chồng xếp các

lớp thông tin trong GIS để phân vùng triển vọng.

1.3.1.1. Tiền đề

- Thạch địa tầng thuận lợi là trầm tích biến chất hệ tầng Núi Vú, phân

hệ tầng trên cụ thể là tập đá phiến thạch anh - biotit, phiến sét vôi bị bong lớp,

dập vỡ, độ nứt nẻ lớn như là tầng chứa. Tập đá vôi, đá vôi bị hoa hoá có độ lỗ

hổng nhỏ, độ nứt nẻ thấp không thuận lợi cho dung dịch tạo quặng di chuyển

vào thường phân bố ở vách thân quặng, như là màn chắn.

- Magma phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn, đặc biệt là pha 2 có chứa các

nguyên tố vi lượng V, Ti, Co, Ni, Cu, Ag, Pb xuyên cắt đá biến chất hệ tầng

Núi Vú, phân hệ tầng trên gây biến chất tiếp xúc, dung dịch nhiệt dịch chứa

vàng từ khối xâm nhập đi vào và tích tụ lại trong các mặt tách lớp của tập đá

phiến thạch anh - biotit, phiến sét vôi.

- Cấu trúc là các đới dăm kết trong các khe nứt mở liên quan đến đứt

gãy K7 phương đông bắc - tây nam, á kinh tuyến; ít hơn là phương tây bắc -

đông nam. Các đứt gãy đóng vai trò là các kênh dẫn dung dịch quặng đi vào

trong các mặt tách lớp (đóng vai trò chứa) phát triển trong các tập đá phiến

thạch anh - biotit, đá phiến sét vôi. Trên cánh thoải của nếp lồi Sông Giang,

nơi các tập đá bị uốn tạo ra các khe nứt tách dạng bong lớp, đây là điều kiện

thuận lợi để dung dịch tạo quặng đi vào và trú ngụ lại.

1.3.1.2. Dấu hiệu tìm kiếm

- Các vết lộ quặng, các công trình khai thác thủ công, các đới biến đổi

thạch anh hoá, dolomit hoá và calcit hoá (ít hơn là sericit, chlorit hoá) cũng có

thể có chứa vàng.

- Vành phân tán địa hoá nguyên sinh của các nguyên tố đi cùng với Au

(Cu, Pb, Zn và Ag), các đới tảng lăn có chứa khoáng vật sulfua.

30

- Dị thường từ, xạ, điện trường thiên nhiên có thể do các thân quặng

thạch anh - sulfua - vàng gây ra.

- Dấu hiệu vành phân tán trọng sa của khoáng vật vàng tự sinh.

1.3.1.3. Nguyên tắc phân vùng triển vọng

Để phân vùng triển vọng, ngoài các tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm trực

tiếp nêu trên. NCS còn chú trọng đến tài liệu phân tích ảnh viễn thám. Với sự

trợ giúp của hệ thông tin địa lý (GIS), cho phép khoanh định các khu có mức

độ triển vọng vàng gốc khác nhau. Mỗi khu có các đặc điểm riêng và được

tóm lược như sau:

- Khu rất triển vọng (A): có tiền đề địa chất thuận lợi, dấu hiệu trực tiếp là

các vết lộ quặng, công trình khai thác thủ công, đã có công trình hào và khoan

khống chế các thân quặng, đới quặng, lấy mẫu phân tích. Kết quả đã khoanh

định được một số thân quặng có giá trị công nghiệp hoặc sơ bộ đã khoanh định

được vị trí thân quặng.

- Khu triển vọng (B): là phần diện tích nằm kề cận diện tích (A), hoặc là

phần diện tích có tiền đề địa chất thuận lợi, các vết lộ quặng, công trình khai

thác thủ công, đã kiểm tra hào trên mặt, khoan một vài lỗ khoan, lấy mẫu phân

tích kiểm tra. Kết quả đã khoanh định được các đới quặng có chứa vàng gốc.

- Khu vực chưa rõ triển vọng (C): có tiền đề địa chất tương đối thuận lợi,

kết quả đo địa vật lý cho thấy dị thường từ, xạ, điện liên quan đến khoáng hoá

sulfua có thể chứa quặng vàng gốc; các vành phân tán địa hoá vàng và các

nguyên tố đi kèm, các đới biến đổi có biểu hiện vàng gốc.

1.3.2. Kết quả phân vùng triển vọng

Kết quả phân vùng triển vọng đã chia ra 4 khu rất có triển vọng, cấp (A);

3 khu có triển vọng, cấp (B) và 01 khu chưa rõ triển vọng, cấp (C) (hình 1.6).

Cụ thể như sau:

- Diện tích rất triển vọng (A) bao gồm: khu Đăk Sa, với diện tích

khoảng 0,5km2; Bãi Chuối là 0,112km2; Trà Long - Suối Cây là 0,59km2; Bãi

Gió là 0,13km2.

31

- Diện tích triển vọng (B) bao gồm: khu K7, diện tích 0,173km2; Bãi

Bướm 0,28km2; Vàng Nhẹ 0,185km2.

- Diện tích chưa rõ triển vọng (C): khu Núi Vàng, diện tích 0,16km2.

Hình 1.6. Sơ đồ phân vùng triển vọng quặng vàng gốc vùng Phước Sơn,

tỷ lệ in 1 : 50.000 “Nguồn: Lê Văn Hải và nnk 2010, có chỉnh lý” [5]

32

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ LỰA CHỌN MÔ HÌNH ĐÁNH GIÁ

TÀI NGUYÊN, TRỮ LƯỢNG

2.1. TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HOÁ, KHOÁNG VẬT VÀ CÁC

LOẠI HÌNH NGUỒN GỐC MỎ VÀNG CÔNG NGHIỆP

2.1.1. Tổng quan đặc điểm địa hoá, khoáng vật vàng

Vàng có trọng lượng nguyên tử 196,967 điểm nóng chảy 1.0640C, điểm

sôi 2.9800C. Nguyên tố vàng có 79 điện tử; Au197 ổn định, còn Au198, Au196

kém ổn định trong tự nhiên.

Hàm lượng vàng trung bình trong vỏ trái đất nhỏ hơn 10-6%, phân bố

rộng rãi trong tự nhiên, trong các loại đá khác nhau, trong đất, tro thực vật,

trong nước của nhiều con sông và trong nước biển. Có gần 1 tỷ tấn vàng trong

nước biển và đại dương với hàm lượng tương đối lớn 3 - 5mg/m3. Tuy đã có

nhiều công trình nỗ lực giải quyết vấn đề tuyển công nghiệp vàng trong nước

biển và đại dương nhưng hiện vẫn chưa được giải quyết.

Khoáng vật học của vàng đơn giản, vàng có giá trị công nghiệp chủ yếu

ở dạng tự sinh và tellua của vàng. Vàng tự sinh hầu như có chứa Ag, một

lượng nhỏ Cu và Fe; đôi khi có Bi, Pd và Rd. Liên quan với việc chứa các

kim loại khác trong vàng tự sinh, người ta đưa ra khái niệm “Độ tinh khiết

của vàng”, nghĩa là hàm lượng vàng: phần nghìn đối với vàng tự nhiên và

phần trăm đối với các sản phẩm từ vàng. Ví dụ “Độ tinh khiết 900” có nghĩa

là có 900 phần trong 1000 phần vàng và 100 phần các tạp chất khác (Ag, Cu,

Fe và các nguyên tố khác); vàng có màu vàng rực rỡ, độ tinh khiết cao, là kim

loại mềm và dễ bị mài mòn, thường tạo hợp kim với các kim loại khác như

Cu, Pb, v.v, để tăng thêm độ cứng.

Theo tài liệu của N. Phishera (năm 1945), có mối liên hệ mang tính quy

luật giữa nhiệt độ thành tạo quặng với độ tinh khiết của vàng. Thân quặng

33

thành tạo ở nhiệt độ cao, độ tinh khiết của vàng đạt 850 - 900 hoặc hơn; ở

nhiệt độ trung bình, độ tinh khiết thường nằm trong khoảng 800 - 850; nhiệt

độ thấp đạt 500 - 750; khi vàng tự sinh hình thành do kết quả của sự ôxy hóa

tellua thì độ tinh khiết đạt tới 900 - 990.

Electrum (Au, Ag) là khoáng vật trung gian trong loạt Au - Ag. Hàm

lượng bạc trong electrum thường là 30, 40, thậm chí có thể đạt tới 50%, màu

trắng vàng. Vàng thường cộng sinh với sulfua chứa bạc (argentit, quặng đồng

xám, proustit, pyrargyrit, v.v.).

Trong các hợp chất tellua thiên nhiên của vàng gồm những hợp chất sau:

Calavêrit - AuTe2, trong đó: Au chiếm đến 39%, Ag đến 3%;

Silvanit - AuAgTe4 , trong đó: Au chiếm đến 24%, Ag đến 13%;

Nagyagit - Au (Pb, Sb, Fe)8(S, Te)11 trong đó vàng chiếm 6-13%.

Các tellua của vàng thường gặp trong tổ hợp với electrum và các

khoáng vật nhiệt dịch nhiệt độ thấp khác; trong điều kiện trên mặt các hợp

chất này không bền nên trong sa khoáng và trong các đới oxy hóa (mũ sắt)

chúng bị phân hủy và hình thành vàng tự sinh.

Trong quặng vàng thường gặp các thể có hình dạng không tự hình như:

dạng móc, dạng dây, mạng mạch, xốp hay dạng hạt. Có những dạng hiếm gặp

như tinh thể vàng hình lập phương, khối 8 mặt và khối ngũ giác 5 cạnh 12

mặt. Khối lượng vàng chính trong quặng nằm ở dạng các mảnh nhỏ không

nhìn thấy được bằng mắt thường. Theo độ lớn của các mảnh có thể chia

thành: vàng mắt thấy được với kích thước mảnh bé nhất 100µm; vàng vi thể

(cực nhỏ) từ 100µm đến 0,1µm và vàng siêu hiển vi kích thước mảnh từ

0,1µm đến bán kính nguyên tử vàng (0,000145µm).

Trong điều kiện tự nhiên, vàng thường phân bố trong thạch anh dạng

mạch hay trong các khoáng vật quặng asenopyrit, pyrit, chalcopyrit, quặng

đồng xám, galenit và các sulfua khác.

34

Phân biệt các dạng tồn tại của vàng trong quặng như sau:

- Vàng tự sinh dưới dạng các hạt tương đối lớn (kích thước từ 0,1 đến

vài milimet).

- Vàng tự sinh xâm tán mịn trong thạch anh, barit, calcit, limonit (có

kích thước 0,0005mm).

- Vàng xâm tán mịn rải rác trong sulfua.

Đôi khi các hạt vàng bị phủ bởi một lớp màng mỏng màu sẫm từ hợp

chất sắt, mangan và các kim loại khác. Vàng có đặc trưng là sự phân bố

không đều trong quặng và sự tập trung trong một số phần nhất định của thân

quặng. Vàng cục thiên nhiên đã được phát hiện ở nhiều mỏ sa khoáng như

Ural, Siberia, Yarkut, Kolmu. Năm 1842 ở sông Tashkytargan đã tìm được

cục vàng thiên nhiên “Tam giác lớn” nặng 36,022 kg, khối vàng “Hy vọng”

tìm được ở Australia nặng 68,2kg. Năm 1864 cũng ở Australia tìm được 1 cục

vàng “Người không quen biết” nặng 70,9kg, ở Brazil giữa thế kỷ 19 tìm được

cục vàng tự sinh nặng 193kg.

Nhiều cục vàng thiên nhiên có dấu vết của các khoáng vật chỉ ra rằng

trước khi bị rơi vào sa khoáng, chúng nằm trong thân quặng gốc và phát triển

trong các khoang (ổ) giữa các tinh thể thạch anh, calcit, pyrit, sphalerit và các

khoáng vật khác. Ngoài vàng cục thiên nhiên đặc trưng, ở một số mỏ còn gặp

các tích tụ vàng đặc biệt giàu.

Một số lượng lớn các mỏ vàng gốc chứa các nguyên tố có ích đi kèm

(Ag, Pb, Zn, v.v.), việc khai thác các nguyên tố này sẽ nâng cao lợi nhuận của

mỏ. Vì thế, trong quá trình thăm dò, việc nghiên cứu có hệ thống thành phần

vật chất quặng, phân tích các nguyên tố có ích đi kèm trở nên rất quan trọng.

Do vậy, việc nghiên cứu định lượng mối quan hệ tương quan giữa vàng với

các nguyên tố có ích đi kèm được tác giả đặc biệt quan tâm. Ngoài ra, cũng

35

cần nghiên cứu công nghệ chế tuyển các nguyên tố đi kèm trong các thân

quặng vàng gốc.

Đối với quặng vàng, đặc biệt là vàng gốc có tính biến đổi phức tạp.

Vấn đề quan trọng của công tác thăm dò, đánh giá tài nguyên, trữ lượng là

nghiên cứu đầy đủ tính biến đổi (mức độ, đặc tính, cấu trúc) và xác định tính

đẳng hướng, dị hướng của quặng hoá. Để nhận thức về đặc tính biến đổi của

quặng hoá vàng gốc trong vùng, NCS sử dụng phương pháp mô hình hoá (nội

dung đề cập ở Chương 3).

2.1.2. Các loại hình nguồn gốc công nghiệp

2.1.2.1. Trên thế giới hiện có rất nhiều đề xuất phân loại hình nguồn gốc

quặng vàng gốc (không dưới 100 bảng phân loại).

D. I. Groves trong công trình nghiên cứu đăng trên tạp trí Ore Geology

Reviews 13 (1998), cho rằng các mỏ vàng liên quan đến hoạt động kiến tạo,

bao gồm quặng vàng trong đới làm giàu biểu sinh, nhiệt độ thấp, porphyr và

skarn phân bố trong đới nông khoảng 5km (hình 2.1) [31]. Vàng nhiệt độ thấp

và đồng - vàng porphyr (skarn nhiệt độ trung bình cao) thường xuất hiện ở các

cung đại dương và cung lục địa. Các đai tạo núi chứa vàng thường xuất hiện

trong các đai lục địa tiến triển. Vàng nhiệt độ thấp và vàng trong suối nước

nóng (kiểu mỏ vàng Carlin) phân bố trong các đới mở sau cung (Hình 2.2).

V. M. Kreite (1945) đã phân chia các loại hình thành tạo quặng vàng

gốc gồm: Cuội kết chứa vàng; vàng - thạch anh dạng mạch và dạng stôcvéc;

vàng porphyr (đồng chứa vàng); vàng bạc trong vulcanit.

36

Hình 2.1. Sơ đồ phân bố các mỏ vàng gốc theo chiều sâu “Nguồn: D.I. Groves and nnk 1998”, [31]

Hình 2.2. Sơ đồ phân bố các mỏ vàng trong sơ đồ kiến tạo mảng “Nguồn: D.I. Groves and nnk 1998”, [31]

Giai đoạn tạo núi

Mạch nước nóng

Nhiệt độ thấp

Nhiệt độ thấp

Dạng bướu

Giai đoạn kiến tạo (trầm tích phun trào) và sau tạo núi

quặng hình thành trong quá trình tạo núi

Chiều sâu

Đới nông

Đới trung

Đới sâu

Au nhiệt độ thấp

Lục địa

Cung đảo Sau cung

Môi trường tách dãn

Đới ép/trượt bằng

Đới hoạt hoá

Tạo núi

Cung lục địa

Au nhiệt độ thấp

Mảng đại dương

Đứt gãy tách dãn

Mảng lục địa

Dưới thạch quyển dưới

Đứt gãy siết ép

Quyển mềm

37

Hình 2.3: Quặng vàng liên quan với khối xâm nhập sâu ở Yukon-Alaska (Mỹ) “Nguồn: Robert, F. và nnk 2007, Lang et al” [36].

Mạch thay thế nằm ngang

Tiếp xúc trao đổi

Thay thế trong sét vôi

Mạch trong đứt gãy muộn

Xâm tán trong đá xâm nhập

Dike/mạch trong đá biến chất tiếp xúc nhiệt

38

Hình 2.4. Sự phân bố các vành địa hoá, khoáng vật nguồn magma xâm nhập sâu từ trong ra ngoài “Nguồn: Robert, F and nnk 2007” [36].

Hart (2005), sau khi nghiên cứu mỏ vàng ở Yukon-Alaska (Mỹ) đã

nhận thấy theo chiều sâu và theo chiều ngang có tính phân đới tương đối rõ

ràng (hình 2.3, 2.4) [36]. Từ khối xâm nhập ra phía ngoài ông đã chia ra làm

bốn trường địa hoá khoáng vật bao gồm:

- Trường 1: Au - Bi - Te±W phân bố ngay trên khối magma ở độ sâu

khoảng 5km.

- Trường 2: Au - As dạng mạch, xâm tán, ở độ sâu khoảng 4km.

- Trường 3: As - Sb - Au dạng mạch trong các khe nứt ở độ sâu từ 3 - 4km.

- Trường 4: Ag - Pb - Zn dạng mạch trong các khe nứt phân bố ở mái

của khối xâm nhập, độ sâu thành tạo khoảng 2km.

Căn cứ vào độ sâu và nhiệt độ thành tạo, Emons (1973) và E. Raguin

(1961) phân ra vàng thuộc nhóm mỏ nhiệt độ cao (hypothermal), nhiệt độ

trung bình (mesothermal) và nhiệt độ thấp (epithermal), ngoài ra còn có các

mỏ liên quan với pegmatit và biến chất tiếp xúc trao đổi skarn

(pyrometasomatic) [14].

Tiếp xúc trao đổi

Xâm nhập nhỏ kéo dài

Ngoại tiếp xúc Xâm tán, thay thế

Mạch

Đới tách dãn Mạch

Cánh hạ

Cánh treo

Đới biến đổi nhiệt phân bố bên trên khối xâm nhập

Dạng chùm vỉa

39

Dựa vào tướng độ sâu liên quan đến magma xâm nhập, V. N. Cotlia

[14] chia cấu trúc chứa vàng thành các tướng: (1) sâu vừa (Meso và

hypobasal) gồm các mỏ vàng trong đới biến chất tiếp xúc trao đổi skarn ở độ

sâu 3- 5km; (2) tướng sâu vừa và nông, nơi trồi cao của khối xâm nhập, trong

các đới albit hoá, chiều sâu tồn tại 2 - 4km; (3) tướng nông thuộc phần vòm

khối xâm nhập (hypabisal) liên quan đến các đới biến đổi grêizen hoá, độ sâu

tồn tại 1 - 4km; (4) tướng nông rìa khối xâm nhập, liên quan đến hiện tượng

berizit hoá, chiều sâu tồn tại 1 - 3km; (5) tướng phun trào và á phun trào, liên

quan đến hiện tượng carbonatit hoá, quarzit thứ sinh, chiều sâu tồn tại 1 -

2,5km và (6) tướng á phun trào liên quan đến các đới argilit hoá, sericit hoá,

prophylit hoá, chiều sâu tồn tại 0,1 - 2,1km.

Theo A. E. Kariaxiki, Tatarinov, E. A. Strarma (1975), trong các mỏ

Ni - Cu, mỏ pegmatit và mỏ kiểu skarn (asenopyrit và pyrotin), cũng như trong

nhiều kiểu mỏ nhiệt dịch như mỏ đồng, đồng molybdel, đa kim, antimon, acsen

chứa lượng vàng nhỏ, vàng có giá trị công nghiệp chính gồm các mỏ thuộc các

kiểu nguồn gốc:

- Mỏ nhiệt dịch nhiệt độ cao: kiểu thành hệ vàng-asenopyrit thường nằm

trong các khối granitoid hay trong các đá biến chất tuổi tiền Cambri hoặc

Paleozoi. Đặc trưng cho kiểu nguồn gốc này là các mạch thạch anh chứa vàng,

đá phiến chứa vàng bị thạch anh hóa và pyrit hóa. Thân quặng có ranh giới

không rõ ràng đến các mạch có ranh giới rõ ràng với đá vây quanh.

Vàng tự sinh được đặc trưng bởi mối liên quan cộng sinh một phần với

các mạch thạch anh và sulfua (pyrit, asenopyrit, quặng đồng xám, chalcopyrit,

hiếm hơn là galenit và các sulfua khác). Vàng tự sinh thường gặp các hạt có

hình dạng không tự hình; rất hiếm khi gặp các tinh thể lập phương. Kích

thước hạt vàng dao động trong phạm vi lớn từ các hạt siêu hiển vi đến các cục

to.

40

Các bao thể vàng phân tán mịn, khó tuyển thường trong asenopyrit, pyrit

và các sulfua khác. Ví dụ: ở Kochkar (Nam Ural), mỏ Enhixei Taiga (Xô Viết),

mỏ Сommunar (Alatau Kuznheski), mỏ Dmitrev (Phía đông Zabaikan), Kolar

(Ấn Độ), Porkiupain (Canada), v.v. Các kiểu mỏ này có ý nghĩa quan trọng.

- Mỏ nhiệt dịch nhiệt độ trung bình: phân bố ở mái của khối granitoid

tuổi Meso-Kainozoi và Paleozoi hay nằm trong khối granitotid. Thân quặng

thường là dạng mạch có chiều dày ổn định. Thành phần quặng chứa vàng:

thạch anh, carbonat, barit, pyrit, chalcopyrit, sphalerit, galenit, quặng đồng

xám. Vàng ở dạng tự sinh và dạng hợp chất trong sulfua.

Kiểu nguồn gốc này phân bố rộng rãi và có giá trị quan trọng. Xếp vào

kiểu này có các mỏ ở Liên Xô (cũ) như mỏ Berezov (Trung Ural), mỏ Berikul

và Saralin (Alatau Kuznhes), Stepniak (Kazastan), Daraskun (gần Baikan),

Lebedin, Camodumov và Radost (Aldan), cũng như các mỏ lớn - mạch

Materin và Gress-Beli ở Mỹ, bengigo và Ballarat ở Úc.

- Mỏ nhiệt dịch nhiệt độ thấp: liên quan chặt chẽ với hoạt động núi lửa,

quặng dạng mạch và đới mạng mạch vàng - bạc, hình thành ở độ sâu nhỏ.

Quặng hóa không đều, có tính chất cụm. Thành phần gồm: thạch anh dạng

calcedon, calcit, rhodochrosit, barit, adular, sulfua thông thường, khoáng vật

bạc, vàng chứa bạc (Ag) và đôi khi có các hợp chất tellua của vàng.

Các mỏ kiểu này phát triển rộng rãi trong phạm vi đai Thái Bình

Dương và ở Baikan. Ví dụ: mỏ Balei và Zond ở Liên Xô (cũ), Komshtok,

goldphild và Kripl - Krich ở Mỹ, El - Oro ở Mexico, một loạt các mỏ ở Chile,

Peru, NewJealand, Indonesia, Rumani (ở Transilvania). Kiểu mỏ này cung

cấp một lượng bạc đáng kể.

- Các mũ sắt và chì của các mỏ sulfua: vàng là một khoáng vật bền với

hóa chất, tích tụ cùng với hydroxit sắt, chì carbonat, các khoáng vật bạc thứ

41

sinh. Ví dụ: mũ sắt của mỏ conchedan Ural, Baikan; đới oxy hóa của các mỏ

đa kim Atai và Đông Zabaikan. Giá trị của các mỏ thuộc kiểu này không lớn.

- Các mỏ nguồn gốc biến chất kiểu cuội kết chứa vàng: thuộc kiểu này

có vàng trong cuội kết nổi tiếng ở Vitvatersrand Transveal (Nam Phi), là mỏ

vàng lớn nhất thế giới.

Từ các dẫn liệu trên cho thấy các loại hình nguồn gốc công nghiệp

quặng vàng trên thế giới đã được các nhà địa chất nghiên cứu khá chi tiết.

Đây là điều kiện thuận lợi để so sánh với các loại hình nguồn gốc công

nghiệp quặng vàng ở Việt Nam nói chung và vùng Phước Sơn nói riêng.

2.1.2.2. Ở Việt Nam

Loại hình nguồn gốc công nghiệp được các nhà địa chất nghiên cứu từ

những năm 1980 trong đó nổi bật là các công trình nghiên cứu của các tác giả:

- Nguyễn Văn Đễ (1987), Nguyễn Nghiêm Minh (1990), Nguyễn

Trường Tri (1990), Nguyễn Nghiêm Minh, Vũ Ngọc Hải (1991), Nguyễn Văn

Chữ (1991). Trong đó đáng chú ý là bảng phân loại của Nguyễn Nghiêm Minh,

Nguyễn Văn Chữ, Nguyễn Văn Phổ và Nguyễn Ngọc Trường (1993-1995)

(Bảng 2.1) xếp loại hình nhiệt dịch nhiệt độ trung bình thấp là phổ biến nhất.

Trên bình đồ kiến trúc, khoáng hoá vàng thường phân bố tập trung trong các

cấu trúc vòm nâng, địa khối, phức nếp lồi, các võng núi lửa, rìa cấu trúc phá

huỷ và đứt gãy sâu khu vực. Môi trường thạch học thuận lợi cho sự tích tụ

khoáng hoá vàng là đá phiến tuổi Proterozoi và Paleozoi (44,4%), các trầm tích

núi lửa Mesozoi (41,6%), đá magma granit, đá carbonat và đới vỡ vụn cà nát

(11,2%), đá trầm tích xen lục nguyên carbonat (2,8%) [14]. Về tuổi, khoáng

hoá vàng phổ biến rộng rãi và phong phú nhất vào Mesozoi, có liên quan đến

quá trình địa động lực kiến tạo magma mạnh mẽ xảy ra trên toàn lãnh thổ. Quá

trình tạo khoáng liên quan mật thiết với các phức hệ xâm nhập, phun trào - xâm

42

nhập, phun trào, á phun trào và các đai cơ kèm theo sự tái sinh khoáng của các

thành tạo cổ trước Mesozoi.

- Trong cuốn tra cứu vàng, bạc, đá quý, 2010 [27], Nguyễn Khắc Vinh

và nnk phân chia vàng thành hai kiểu thành tạo vàng gốc và vàng sa khoáng.

Trong đó vàng gốc được tác giả tiếp tục chia ra: Mỏ dung ly sulfua Cu - Ni -

Co chứa vàng; skarn chứa vàng; nhiệt dịch và quặng vàng trong đới biến chất.

Trong đó phổ biến nhất là các mỏ vàng nhiệt dịch phân bố chủ yếu ở các cấu

trúc Đông Bắc; Tây Bắc; Trường Sơn; Kon Tum và Đà Lạt. Bao gồm bốn

kiểu quặng chính: Vàng - thạch anh; Vàng - thạch anh - sulfua; Vàng - bạc;

Vàng - antimon.

- Nguyễn Kim Hoàng và nnk, năm 2010 khi nghiên cứu về đặc điểm

quặng hoá đới Đà Lạt, ông cho rằng đới sinh khoáng có sự phân bố của vàng

là một trong số ít khoáng sản kim loại nội sinh đặc trưng cho hoạt động

magma - kiến tạo miền sinh khoáng Nam Việt Nam nói chung và đới Đà Lạt

nói riêng, được thành tạo bởi các quá trình biến chất trao đổi nhiệt dịch và

nhiệt dịch liên quan đến hoạt động magma kiến tạo cung rìa lục địa tích cực

kiểu Đông Á cổ vào Mesozoi muộn. Quặng vàng nội sinh gồm các kiểu: vàng

- thạch anh - sulphur dạng mạch (chủ yếu), vàng - bạc - sulphur xâm tán trong

đá phun trào (thứ yếu), vàng - sulphur xâm tán trong thể tường sẫm màu

(hiếm gặp); ngoài ra, còn gặp quặng vàng cộng sinh trong các kiểu mỏ của chì

- kẽm, thiếc, đồng - molipden và antimon. Sự phân bố không đồng đều của

quặng hóa vàng nội sinh trong đới Đà Lạt được quyết định bởi các nhân tố

khống chế đó là: cấu trúc - kiến tạo, magma, thạch địa tầng [6].

- Công trình nghiên cứu có tính hệ thống về thành tạo quặng vàng ở

Việt Nam dựa theo quan điểm của các nhà địa chất phương Tây là đề tài

“Nghiên cứu xác lập các kiểu mỏ đồng - vàng porphyr trên lãnh thổ Việt

Nam” của Lê Xuân Vinh, năm 2011. Trong công trình này, tác giả cho rằng

43

khu mỏ Phước Sơn thuộc kiểu mạng mạch giàu sulfua. Magma chủ đạo liên

quan đến quặng vàng gốc porphyr? ở Phước Sơn là loạt xâm nhập tuổi kết

tinh từ 248 triệu năm đến 240 triệu năm, mà đa số các nhà địa chất xếp vào

phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn.

Nghiên cứu về mô hình hoá quặng vàng gốc để đánh giá tài nguyên, trữ

lượng ở Việt Nam còn rất hạn chế. Đáng kể nhất là Luận án Tiến sỹ Địa chất

“Hoàn thiện hệ thống các phương pháp dự báo phát hiện và đánh giá tài nguyên

vàng gốc. Lấy ví dụ trên mỏ vàng Nà Pái - Bình Gia - Lạng Sơn”, tác giả Đặng

Văn Lãm, 1999 đã đưa ra phương pháp xây dựng và phân tích mô hình địa hoá

cảnh quan để nhận thức các đặc trưng và mối quan hệ các yếu tố quặng hoá với

trường địa hoá khoáng vật xuất hiện ở mỏ; mô hình hoá các đặc trưng của trường

dị thường địa hoá liên quan đến các thân quặng; khai thác hệ thống các mô hình

để xác lập tổ hợp các phương pháp phát hiện và đánh giá tài nguyên vàng phù

hợp với kiểu mỏ.

Một số công trình nghiên cứu khác chỉ đề cập từng khía cạnh và công

bố trong một số bài báo hoặc sách tham khảo.

Nhận xét: mức độ nghiên cứu về đặc điểm địa hoá, khoáng vật và loại

hình nguồn gốc công nghiệp quặng vàng ở Việt Nam là cơ sở thuận lợi để

nhận định về bản chất địa chất của các thành tạo liên quan quặng hoá vàng

gốc trong vùng, làm cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu lựa chọn mô hình

đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc vùng Phước Sơn.

44

Bảng 2.1. Bảng phân loại các kiểu quặng vàng gốc ở Việt Nam “Nguồn:

Nguyễn Tiến Thành 2010” [22]

TT Loại hình

quặng Nhóm thành hệ

quặng Kiểu quặng

1 Vàng - thạch anh

2

Vàng - thạch anh Vàng - thạch anh - tuamalin

3 Vàng - thạch anh - pyrit

4 Vàng - thạch anh - arsenopyrit

5 Vàng - thạch anh - antimonit

6 Vàng - thạch anh - bismutin

7 Vàng - thạch anh - đa sulfua

8

Vàng - thạch anh - sulfua

Vàng - sulfua - thạch anh - carbonat

9 Conchedan - đồng (Mo, TR) - vàng

10 Conchedan - vàng (Sulfua sắt - vàng)

11

Vàng - sulfua

Conchedan - đa kim - vàng

12 Vàng - bạc - thạch anh - đa sulfua

13 Vàng - bạc - đa sulfua - sulfo muối

14

Qu

ặng

vàn

g th

ực

thụ

Vàng - bạc

Vàng - bạc - telua - selen

15 Quặng đa kim Pb - Zn chứa vàng

16 Quặng sulfua đồng - nikel chứa vàng

17

Quặng kim loại màu chứa vàng

Quặng đồng cát kết chứa vàng

18 Quặng kim loại đen chứa vàng

Quặng sắt chứa vàng

19 Quặng thiếc/vonfram chứa vàng

20

Quặ

ng c

hứa

vàng

Quặng kim loại hiếm chứa vàng Quặng antimon chứa vàng

21 Đá magma bị biến đổi chứa

vàng Vàng porphyr ( Au - Mo/Au - Cu porphyr)

22 Đá carbonat bị biến đổi chứa

vàng Đá carbonat bị biến đổi chứa vàng

23 Đá phiến đen chứa vàng

24 Đá phiến lục chứa vàng

25

Đá lục nguyên - phun trào bị biến

đổi chứa vàng Acgilit/propylit/quazit chứa vàng

26

Quặ

ng v

àng

cộng

sin

h

Đá

chứ

a

Molat chứa vàng Cuội kết chứa vàng

27 Mũ sắt chứa vàng

28

Quặng vàng biểu

sinh Vàng biểu sinh

Laterit chứa vàng

45

2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1. Khảo sát, thu thập, tổng hợp tài liệu

2.2.1.1. Tài liệu lưu trữ, internet

a. Tài liệu lưu trữ

Tài liệu liên quan đến vùng nghiên cứu là khá phong phú, NCS đã tiếp

cận, thu thập các tài liệu quý báu đó.

Vùng Phước Sơn thuộc các bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000, các tài liệu

Bản đồ địa chất nhóm tờ A Hội, Đăk Glêi - Khâm Đức và nhóm tờ Tam kỳ -

Hiệp Đức tỷ lệ 1:50.000. Vùng đã đo vẽ bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng

sản vàng gốc ở tỷ lệ từ 1:25.000 đến 1:10.000 cho 7 khu và thăm dò ở khu

Đăk Sa. Ngoài ra còn có các công trình nghiên cứu chuyên đề, bài báo liên

quan; các báo cáo thăm dò vàng gốc ở Việt Nam và nhiều tài liệu trên thế giới

để so sánh và kiểm chứng.

b. Tài liệu trên internet

Ngày nay với công nghệ phát triển, từ các trang mạng đã thu thập được

nhiều thông tin, cụ thể: trang mạng của Tổng cục Địa chất và Khoáng sản

(dgmv.gov.vn); Viện Khoa học Địa chất và Kháng sản (vigmr.vn); Viện Địa

chất (vast.ac.vn); Trường Đại học Mỏ - Địa chất (humg.edu.vn); Trường Đại

học Khoa học Tự nhiên; Trường đại học Huế; Trung tâm thông tin Lưu trữ

Địa chất, Silver doctors.com/Global gold mine and deposits ranking. Trong

đó nổi bật là trang geology.com, là trang mạng khá đầy đủ và chi tiết các

thông tin địa chất trên thế giới.

2.2.1.2. Khảo sát nghiên cứu thực địa

NCS đã tiến hành các lộ trình địa chất bổ sung theo tuyến, kết hợp với

các công trình thăm dò và công trình khai thác đã có trong vùng và khu mỏ để

thành lập các mặt cắt chi tiết, v.v. Phân khu Bãi Đất và Bãi Gõ đã có 4 tầng lò

khai thác, các lò bằng, lò nghiêng chuẩn bị khai thác có tiết diện, ánh sáng,

46

thông gió rất thuận tiện, dễ dàng khảo sát hai thân quặng chính (BĐMQ và

QTZ3). Kết quả khảo sát thực địa cho thấy về cơ bản đặc điểm địa chất thân

quặng giữa tài liệu thăm dò và tài liệu lò khai thác không khác nhau nhiều. Để

kiểm chứng thành phần vật chất quặng và biến đổi đá vây quanh, NCS lấy và

phân tích bổ sung mẫu thạch học, khoáng tướng.

Cụ thể mẫu lấy phân tích trên mặt cắt chi tiết như sau:

- Mẫu khoáng tướng tập trung chủ yếu ở phân khu Bãi Đất và Bãi Gõ, trên

các tầng lò và các lỗ khoan khác nhau nhằm mục đích nghiên cứu sự thay đổi về

thành phần khoáng vật quặng theo đường phương và hướng dốc.

- Mẫu lát mỏng lấy tập trung vào các đới biến đổi cạnh mạch, biến đổi

trong thân quặng và các đá chứa quặng.

2.2.2. Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu địa chất khoáng sản

Để tiện ích cho quản lý, nghiên cứu, khai thác thông tin phục vụ công tác

xây dựng mô hình và đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc, thuận tiện cho sử

dụng trong tương lai, NCS đã xây dựng cơ sở dữ liệu (CSDL) địa chất khoáng

sản vùng Phước Sơn.

2.2.2.1. CSDL địa chất - khoáng sản

a. Khái niệm cơ bản

Cơ sở dữ liệu là một tập hợp dữ liệu được tổ chức có cấu trúc (theo

một khuôn dạng nhất định) để mô tả một đối tượng cụ thể [13], [17].

Có nhiều cách tổ chức cơ sở dữ liệu, song thường được cấu thành từ

các bảng dữ liệu (tables). Các bảng dữ liệu gồm:

- Hàng (bảng ghi - record);

- Cột (trường - file), mỗi trường có một kiểu dữ liệu: Character, Real,

Interger, Boole.

Các bảng dữ liệu liên kết với nhau thông qua trường khoá nhất định.

b. Quan điểm thiết kế cơ sở dữ liệu

47

- Mục đích của cơ sở dữ liệu: để quản trị, tra cứu, trợ giúp xây dựng mô

hình, khai thác mô hình phục vụ công tác đánh giá tài nguyên, trữ lượng;

- Các trường dữ liệu cần thiết: phân rã dữ liệu đến mức thấp nhất,

không tạo các trường mà giá trị của chúng được tính toán từ các trường khác,

không tạo các trường tương tự nhau;

- Xác định các bảng (tables) cần thiết: mỗi bảng chỉ chứa các thông tin về

một chủ đề của đối tượng, xác định mối quan hệ của các bảng;

- Xác định các trường của các bảng: một trường, trừ trường khoá, chỉ

xuất hiện ở 1 bảng.

Cơ sở dữ liệu được xây dựng theo mô hình quan hệ. Tuỳ thuộc từng

trường hợp cụ thể mà sử dụng loại quan hệ nào, cụ thể là quan hệ 1:1, quan hệ 1-

nhiều (1:N) và quan hệ nhiều - nhiều (N:N). Trong Luận án, NCS xây dựng cơ

sở dữ liệu theo mô hình quan hệ 1- nhiều và nhiều - nhiều.

2.2.2.2. CSDL hệ thông tin địa lý (GIS)

a. Sơ lược về GIS

Có khá nhiều định nghĩa về GIS (Geographic Information System), một

trong những định nghĩa: Hệ thông tin địa lý là một môi trường có khả năng

quản lý hệ thống cơ sở dữ liệu và xử lý chính xác các lớp thông tin trong mối

quan hệ không gian [11].

Tuy có nhiều định nghĩa song, đa số các nhà khoa học đều thừa nhận

Hệ thông tin địa lý (HTTĐL-GIS) là một hệ thống được kết hợp bởi bốn

thành phần chính: phần cứng; phần mềm; cơ sở dữ liệu; đội ngũ chuyên gia.

Các thành phần cấu thành có liên quan mật thiết với nhau. Phần cứng là

hệ thống máy tính và các thiết bị ngoại vi trên đó có một HTTĐL hoạt động.

Phần mềm hệ thông tin địa lý bao gồm moduls kỹ thuật cơ bản: nhập,

kiểm tra và chỉnh sửa dữ liệu; lưu trữ dữ liệu, điều hành dữ liệu; thành lập dữ

liệu đầu ra và biểu diễn dữ liệu; đối thoại với người dùng.

48

b. Các chức năng của GIS

Áp dụng GIS là khai thác các chức năng cơ bản phục vụ giải quyết bài

toán nào đó. Trong phạm vi nghiên cứu, NCS đã khai thác hoặc ít, hoặc nhiều

nhóm chức năng chính sau:

- Nhóm chức năng hỏi đáp, tìm kiếm

Hỏi đáp trên dữ liệu chuyên đề có thể được thực hiện trên một hoặc

nhiều tính chất của các đối tượng như:

Trong trường hợp lựa chọn một tính chất (điều kiện đơn), sẽ sử dụng

phép tính đại số với các thao tác như =, >, < và tổ hợp của ba thao tác đó.

Các thao tác khác nhau là cần thiết để thực hiện chức năng hỏi đáp, cũng

như sử dụng trong phân tích không gian. Các toán tử hỏi đáp có thể xem như

tạo sự chuyển dịch cho chức năng phân tích không gian, một số tác giả còn

xem việc hỏi đáp như là phân tích không gian. Kết quả của hỏi đáp được lưu

trong cơ sở dữ liệu, thao tác được biết tới như là chức năng thuộc tính.

Ứng dụng: truy vấn, tìm kiếm các thông tin cần thiết, trích lược thông

tin trong CSDL, tính toán các đối tượng.

Ví dụ: lựa chọn khu vực có độ dốc >450; diện tích mẫu vàng có hàm

lượng 1g/T, khoanh vùng có biểu hiện đứt gãy, v.v.

- Nhóm chức năng phân tích không gian

Phân tích các chức năng không gian sẽ được sử dụng trong hệ thống

vector cũng như trong hệ thống raster. Tuy nhiên ở một vài chức năng riêng

biệt chỉ có hoặc ở hệ thống vector hoặc chỉ raster.

Chức năng phân tích không gian được phân làm 4 loại cho phép xử lý

dữ liệu theo các mức không gian khác nhau:

* Chức năng thuộc tính và chức năng đo đạc cho phép thực hiện thao tác

tạo hoặc thay đổi dữ liệu thuộc tính mà không làm thay đổi vị trí không gian

của chúng, hoặc không tạo ra các phần tử mới (Aronoff, 1998). Trong hệ

49

thống vector, chức năng này hoạt động trên các giá trị của bảng thuộc tính mà

trên đó có thể thay đổi cột hoặc tạo cột mới.

* Chức năng chồng xếp cho phép chồng xếp các lớp thông tin (dự liệu)

lên nhau tạo ra một lớp mới chứa đựng những thông tin mới. Để có lớp thông

tin mới, những thao tác số học hoặc logic được vận dụng trên những lớp

thông tin khác nhau. Chồng xếp những lớp dữ liệu khác nhau là một quá trình

bậc thang.

+ Chồng xếp số học bao gồm các thao tác cộng, trừ, nhân, chia. Thao tác

số học được thiết lập trên mỗi giá trị của lớp dữ liệu và giá trị trên vị trí tương

ứng của lớp dữ liệu thứ 2.

+ Nhận dạng một vùng mới mà tập hợp các điều kiện riêng xuất hiện

được gọi là chồng xếp logic.

* Chức năng lân cận chủ yếu là nội suy tạo vùng Thiessen hay còn gọi

nội suy theo điểm gần nhất. Ý tưởng là tính chất của một điểm có thể rút ra từ

điểm được quan sát lân cận. Mỗi điểm rơi vào vùng ảnh hưởng có cùng giá trị

với vùng đó (Burrough, 1986). Vùng được xây dựng theo cách mà những

đường bao của vùng cách đều nhau từ điểm lân cận sao cho mỗi vị trí nội suy

trong vùng gần với điểm quan sát chứa nó hơn bất kỳ điểm nào khác.

Hạn chế chính là: vùng Thiessen coi những điểm gần nhau tương tác những

điểm ở xa và không chính xác nếu các điểm nghiên cứu ban đầu còn thưa.

Nội suy tuyến tính, cơ sở là mối quan hệ tuyến tính giữa sự lệch giá trị

của hai điểm và khoảng cách giữa chúng. Phương pháp Kriging được sử dụng

chủ đạo.

50

Hình 2.5. Dữ liệu xếp chồng theo lớp (chồng xếp số học)

“Nguồn: Trương Xuân Luận 2010” [11]

* Chức năng nối tiếp đòi hỏi sự nối tiếp không gian giữa các vị trí để xử

lý các dữ liệu thuộc tính. Chức năng này tích luỹ các giá trị thuộc tính trên

những đối tượng đi qua, dừng lại khi sự nối tiếp trong không gian bị gián

đoạn hoặc thuộc tính tích luỹ thoả mãn yêu cầu của các tiêu chuẩn đề ra

(Aronoff, 1989).

c. Ứng dụng của GIS

Hiện nay GIS được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực khác

nhau. Trong địa chất, GIS được ứng dụng nhiều nhất trong việc quản lý các

bản đồ số, quản lý tài nguyên khoáng sản.

Từ CSDL trong GIS tiến hành xây dựng các lớp bản đồ chuyên đề và sau

đó là bản đồ tổng hợp cho mỏ khoáng và cho từng thân quặng, cho điểm mỏ,

điểm khoáng sản, v.v.

Từ các bản đồ số mà GIS mang lại, cho phép tính toán diện tích, thể

tích các thân quặng trên các bình đồ và mặt cắt. Từ đó tính toán thể tích

51

moong khai thác, hệ số bóc đất, trữ lượng và tài nguyên khoáng trong từng

đối tượng cần đánh giá.

Sử dụng phương pháp chồng xếp các lớp thông tin trên bản đồ chuyên

đề nhờ ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) ngoài để quản lý các bản đồ

còn là cở sở quan trọng để giải quyết nhiệm vụ phân vùng triển vọng vàng

gốc vùng nghiên cứu.

2.2.3. Mô hình hoá

2.2.3.1. Khái niệm về mô hình hoá

Mô hình hoá là một khoa học về mô phỏng, giản lược các thông số thực

tế nhưng vẫn diễn tả được tính chất của từng thành phần của đối tượng nghiên

cứu. Mô hình không hoàn toàn là một vật thể hiện thực, nhưng nó giúp chúng

ta hiểu rõ hơn về đối tượng nghiên cứu. Mô hình hoá là phương pháp nghiên

cứu cấu trúc của đối tượng tự nhiên phức tạp.

Trong thăm dò địa chất các mỏ khoáng, A. B. Kardan (1977) [19] chỉ

rõ: Mô hình là phương tiện để nhận thức các quy luật cho phép kết luận về

các tính chất đặc trưng nghiên cứu nhờ nhận thức từ mô hình được thành lập.

Mô hình được thiết lập trên cơ sở lý thuyết tương tự.

Mô hình hoá là một giải pháp nghiên cứu tìm kiếm, kiểm định và đánh

giá nhằm tìm hiểu, giải thích, tiên đoán, dự báo và lựa chọn các phương pháp

tìm kiếm, thăm dò mỏ khoáng. Mô hình mỏ khoáng hoặc các tính chất quan

trọng nào đó của mỏ khoáng thường được thực hiện bằng phương pháp quy

nạp hoặc mô phỏng. Sản phẩm của quá trình mô hình hoá có thể là một mô

hình cụ thể quan sát được bằng mắt thường (đồ giải dạng khối, bình đồ, mặt

cắt, v.v) hoặc được quy nạp dưới dạng một công thức toán học (mô hình trừu

tượng) [14].

Với công nghệ thông tin phát triển, nhiều tác giả quan niệm: mô hình là

một cấu trúc mô tả đối tượng đã được tối giản hoá theo đặc điểm hoặc diễn

52

biến của một đối tượng, một hiện tượng, một khái niệm hoặc một hệ thống. Mô

hình có thể là một hình ảnh hoặc một vật thể thu nhỏ hoặc phóng đại, hoặc chỉ

làm gọn bằng một phương trình toán học, một công thức vật lý, một phần mềm

máy tính để mô tả một hiện trạng thực tế mang tính điển hình. Tư tưởng cơ bản

của mô hình hoá là bằng con đường nghiên cứu và khai thác mô hình để nhận

được khái niệm tin cậy về tính chất của đối tượng nghiên cứu [13].

Một cách tổng quát, tất cả các mô hình phải có 3 thành tố: thông tin đầu

vào, tiến trình xử lý thông tin và thông tin đầu ra. Mô hình thường áp dụng theo

kiểu khái quát theo ngành khoa học tính toán, kiểu 3A (ứng dụng - Application,

thuật toán - Algorithm và kiến trúc - Architecture) (hình 2.6) [13].

Hình 2.6: Khái quát mô hình theo khoa học tính toán

“Nguồn: Trương Xuân Luận 2010” [13]

Trong thực tế thăm dò địa chất thường sử dụng rộng rãi các mô hình: dạng

biểu đồ (graphical), khối lập thể (Market), hình học mỏ, toán địa chất.

2.2.3.2. Các mô hình

Trong nghiên cứu địa chất, các mô hình toán địa chất thường sử dụng để

nhận thức đối tượng gồm: mô hình toán thống kê, mô hình toán dựa trên cơ sở lý

thuyết quá trình ngẫu nhiên và mô hình dựa trên cơ sở lý thuyết hình học mỏ.

53

a. Mô hình dựa trên lý thuyết hình học mỏ gồm: mô hình hình học hoá các

tính chất của thân khoáng, phân tích Trend và chuỗi Phurie hai chiều hoặc ba

chiều. Các mô hình cũng như ưu và nhược điểm của từng mô hình (đã được

trình bày trong tài liệu tham khảo [16]). Trong khuôn khổ luận án, NCS trình

bày tóm lược như sau:

a.1. Mô hình hình học hoá các tính chất của thân khoáng

- Mô hình dạng biểu đồ phổ biến nhất là mặt cắt địa chất, bản đồ địa

chất, v.v. Mô hình này cho phép nhận thức chung về hoàn cảnh tạo quặng,

điểu kiện thế nằm của tích tụ quặng, hình dáng, cấu trúc thân quặng. Mô hình

hoá các tính chất quan trọng của thân khoáng bằng các mặt cắt theo nhiều

phương khác nhau để phản ánh những đặc tính và cấu trúc biến đổi hình dáng

thân quặng cũng như mối quan hệ quặng hoá với các yếu tố địa chất của

không gian thân quặng.

Ưu điểm mô hình này là tài liệu địa chất tổng hợp quan trọng dùng làm

cơ sở thiết kế, thi công các phương án thăm dò, tính trữ lượng khoáng sản; là

cơ sở thiết kế khai thác mỏ khoáng.

Nhược điểm là chỉ đánh giá định tính về tích tụ khoáng sản, không đánh

giá định lượng tài nguyên khoáng.

- Các mô hình khối (trụ, đa giác, v.v) là cơ sở cho các phương pháp tính

trữ lượng, tài nguyên bằng nhiều phương pháp: khối địa chất, khối khai thác,

v.v. Trường hợp thân quặng có thế nằm, chiều dày không ổn định thì mô hình

gặp nhiều khó khăn.

- Mô hình hình học mỏ là một giải pháp mô hình hoá do Giáo sư P. K.

Xobolepski (1953) sáng lập thành bộ môn khoa học mới ‘‘Hình học hoá” lòng

đất. Bộ môn khoa học này có mục đích phân tích hình học cái gọi là ‘‘Trường

địa hoá”. Trường địa hoá theo P. K. Xobolepski chính là phần không gian của

lòng đất, trong phạm vi của nó tổng thể hình dạng, các tính chất và quá trình

đều thống nhất trong cùng một nguồn gốc địa chất chung. Theo P. K.

54

Xobolepski, khi chúng ta tiến hành thăm dò thân khoáng thì mỗi một tính chất

của thân khoáng có thể được xem như là một yếu tố trong tổng thể các trường

địa hoá, yếu tố có mối liên hệ lẫn nhau tạo nên thân khoáng, còn hình dạng,

tính chất quan sát được ở các điểm thăm dò chính là những thực tế quan sát

được của trường này.

Kế tục và phát triển học thuyết của P. K. Xobolepski, V. A. Bukrinki đã

đưa ra kết luận: khi sử dụng cho mỏ khoáng có thể phân biệt làm 3 loại hàm

phân bố hình học các chỉ số:

+ Hàm của bề mặt tồn tại thật (bề mặt của vách, trụ thân quặng, bề mặt

các đứt gãy kiến tạo).

+ Hàm của những bề mặt thực tế không tồn tại trong tự nhiên mà chỉ là

những bề mặt dẫn suất (đồng chiều dày, đồng chiều sâu, v.v.). Bề mặt dẫn

xuất luôn luôn có mối quan hệ phụ thuộc với các bề mặt tồn tại thật.

+ Hàm phản ánh bề mặt tưởng tượng, không tồn tại trong thực tế và

không phải lúc nào cũng có mối quan hệ phụ thuộc với các bề mặt tồn tại thật

của mỏ khoáng (bề mặt phân bố thành phần có ích trong thân quặng).

Nhiệm vụ cơ bản của hình học hoá thân quặng là hoàn thiện phương

pháp xây dựng 3 loại bề mặt nêu trên.

Đối với loại bề mặt thứ nhất và thứ 2, các giá trị bằng số được xác định

trong các điểm đánh dấu riêng hay nói cách khác là xác định theo các điểm

thăm dò. Trong khi đó bề mặt thứ 3 giá trị bằng số của nó chỉ theo giá trị

trung bình hoá. Một số tác giả gọi là ‘‘thể tích làm láng” hoặc ‘‘thể tích

khối yếu tố”, thể tích ‘‘ô cửa sổ trượt”.

Trong thực tế thăm dò các mỏ khoáng, mô hình kiểu ‘‘hình học hóa

thân quặng” được xem như là một trong những mô hình cơ bản để nghiên cứu

sự biến đổi của thân khoáng sản. Ưu điểm của mô hình: nhận thức các đặc điểm chung về phân bố không

gian các tính chất quan trọng của khoáng sản và các cấu trúc địa chất vây

55

quanh chúng; Dự đoán khoáng sản theo các toạ độ điểm bất kỳ trong không

gian; Thu nhận các khái niệm về hình dạng, cấu trúc thân khoáng sản và xác

định độ tập trung khoáng sản trong phạm vi cần đánh giá.

Nhược điểm là hạn chế trong dự báo các giá trị trung bình, cũng như

không thể nhận được những tiêu chuẩn định lượng khách quan về mức độ

thăm dò. Tuy nhiên, nhược điểm này không hạn chế khả năng sử dụng rộng

rãi loại mô hình này. Bởi vì, trong thực tế công tác thăm dò cho thấy các loại

bình đồ đồng độ cao bề mặt địa hình, đẳng vách, đẳng trụ thân quặng, đồng

chiều dày, đồng hàm lượng luôn phản ánh được tính biến đổi của các tính chất

và sự liên tục không gian các quy luật địa chất nghiên cứu.

Để hình thành các bản đồ đẳng trị, nội dung quan trọng là tạo lưới (grid) và

nội suy giá trị cho từng mắt lưới. Có một số thuật toán nội suy: tam giác, đa giác,

v.v. Song, hầu như tất cả các nhà nghiên cứu đều thừa nhận phương pháp Kriging

tuy khó song có kết quả khả quan và sát thực nhất.

Mô hình ‘‘Hình học hoá” các tính chất của thân khoáng theo trường phái

‘‘hình học mỏ” thực chất là xây dựng các loại bề mặt (bình đồ đẳng trụ, đẳng

vách, đồng chiều dày, đồng hàm lượng, đồng chiều dày lớp đất bốc) để nhận

thức quy luật hay xu thế biến đổi trong không gian của các thông số địa chất thân

quặng. Tất cả các bề mặt nêu trên đều thoả mãn điều kiện là hữu hạn, đơn trị,

liên tục và điều hoà.

a.2. Mô hình Trend

Mô hình Trend thực chất là sử dụng hàm hồi quy để dự đoán xu thế (sự

biến đổi) chung của các yếu tố cần phân tích theo không gian hay thời gian. Mô

hình này cho phép chỉ ra quy luật tổng thể (main pattern) của chuỗi số liệu mà

không thể hiện được các biến đổi mang tính cục bộ (dị thường).

56

Ưu điểm là nhờ sự trợ giúp của các đường đẳng trị Trend nhà địa chất có

khái niệm về hình thái, quy luật, mức độ phức tạp, đặc điểm địa chất, kiến trúc

không gian của đối tượng cần nghiên cứu.

Nhược điểm khi giải các bài toán độ lệch Trend hay còn gọi là hiệu ứng

Trend là rất phức tạp và dài dòng, phải sử dụng thêm giải pháp địa thống kê

(Kriging) để khoanh định diện tích kết hợp với bản đồ Trend.

a.3. Mô hình Chuỗi Phurie 2 chiều

Phép biến đổi Phurie khá nhạy cảm với các số liệu nhiễu (dị thường),

thường gây ra hiệu ứng răng cưa do phản ánh quá chi tiết các số liệu gốc, do vậy

việc sử dụng Phurie thích hợp hơn cho bộ số liệu có nhiều dị thường, hay được

dùng trong phân tích tín hiệu số (tần số âm thanh, phân tích phổ, v.v.).

Ưu điểm chuỗi Phurie làm sáng tỏ đặc tính tập trung, phân tán các

nguyên tố tạo quặng trong các trường quặng, đới quặng hoặc mỏ quặng, làm

sáng tỏ các diện tích có dị thường địa hoá, giải đoán ảnh viễn thám, nghiên

cứu môi trường.

Nhược điểm khối lượng tính toán lớn, xử lý thông tin quá phức tạp nên

ít được áp dụng ở Việt Nam.

Với các ưu và nhược điểm của các mô hình nêu trên, đặc biệt là mô

hình hình học mỏ. Để thuận lợi trong sử dụng, khai thác phần mềm, hợp lý

nhất là sử dụng mô hình mặt cắt; đường đẳng trị như đẳng trụ, đẳng vách và

đẳng chiều dày.

b. Mô hình toán thống kê gồm: một chiều, hai chiều và đa chiều.

b.1. Mô hình toán thống kê một chiều

Sự phân bố hàm lượng vàng được coi như là những trị số ngẫu nhiên,

được thể hiện bằng các toán đồ tần số hay luỹ tích tần số (tần xuất) của chúng.

Khi tăng số lượng điểm đo và giảm kích thước của khoảng giá trị thì toán đồ sẽ

tiến dần đến dạng đường cong liên tục đặc trưng cho quy luật phân bố xác suất

57

xuất hiện của các biến lượng ngẫu nhiên. Dạng đường cong phân bố như là sự

phản ánh của các quá trình, tính chất hoặc hiện tượng địa chất cần nghiên cứu.

Mục đích của kiểm nghiệm hàm phân bố là lựa chọn phương trình toán

học để xác định các giá trị trung bình, phương sai phù hợp. Nhờ hàm phân bố,

ta xác định được xác suất xuất hiện các trị số ngẫu nhiên trong khoảng xác

định bất kỳ.

Quy luật phân bố thống kê được phân làm hai nhóm; nhóm các quy luật

phân bố rời rạc bao gồm: phân bố đều, nhị thức, đa thức, Poison; nhóm các

quy luật phân bố liên tục gồm: Fiser, Student, chuẩn, loga chuẩn, gama, luỹ

thừa, v.v.

Dưới đây là một số mô hình phân bố thường sử dụng trong nghiên cứu

địa chất, đánh giá khoáng sản.

+ Mô hình phân bố chuẩn

Mô hình phân bố chuẩn có vai trò đặc biệt trong xử lý tài liệu địa chất

bởi trong thực tế nghiên cứu các thông số địa chất thân quặng có thể phù hợp

với hàm phân bố chuẩn hoặc gần chuẩn.

Nếu thông số nghiên cứu tuân theo hàm phân bố chuẩn, các đặc trưng

thống kê xác định như sau:

* Giá trị trung bình X được xác định theo các công thức:

i

N

i

XN

X

1

1 (2.1)

* Phương sai 2 thực nghiệm xác định theo công thức:

1

)(1

2

2

N

XXN

ii

(2.2)

* Hệ số biến thiên V:

%100X

V

(2.3)

58

Khi xét đến xác suất dồn (tích luỹ) ta có hàm phân bố của luật chuẩn Y

= F(x), đó là tích phân của đường cong chuẩn được xác định theo công thức:

F(x) =

dxedxxf

XX i

2

2

2

0 0 2

1

(2.4)

Đường biểu diễn hàm phân bố tiệm cận tới 1, nghĩa là F(x) tương ứng

với diện tích giữa đường cong f(x) và trục x từ 0 đến +.

Đối với khoáng sản quý hiếm thường không phù hợp với quy luật phân

bố này.

Hình 2.7. Đường cong mật độ xác suất theo quy luật phân bố chuẩn

“Nguồn: Nguyễn Phương, Nguyễn Văn Lâm 2009”, [19]

+ Mô hình phân bố loga chuẩn

Mô hình loga chuẩn phù hợp với nhiều quá trình và hiện tượng địa

chất, đặc biệt với quặng nội sinh. Phân bố loga chuẩn có thể hiểu là phân bố

tuân theo luật phân bố chuẩn của dãy logarit biến lượng ngẫu nhiên, nghĩa là

cải tạo giá trị ban đầu (xi) theo dạng:

i = ln(xi) hoặc i= lg(xi) khi đó giá trị ln(x) hoặc lg(x) sẽ tuân theo

phân bố chuẩn.

f(x)

59

Hàm mật độ f(x) phân bố loga chuẩn có dạng:

ln2

2

2

ln

ln 2

1

x

exf hoặc

lg2

2

2

lg

lg 2

1

x

exf (2.5)

Trong đó: - giá trị trung bình của ln(xi), lg(xi).

lg, ln - Độ lệch quân phương (quân phương sai) của lg(xi), ln(xi).

Hàm phân bố loga chuẩn của đại lượng ngẫu nhiên có dạng:

F(≤x)=

dxex

xx

o

ln2

2

2

ln

ln

1

2

1

; hặc F(≤ x)=

dxex

xx

o

lg2

2

2

lg

lg

1

2

1

(2.6)

Khi các thông số phân bố theo loga chuẩn, các đặc trưng thống kê được

xác định theo công thức gần đúng sau [16]:

* Giá trị trung bình 2

ln2

1ln

x

em hoặc 2

lg65,2lg .10

em x (2.7)

* Phương sai )1.(2

ln2

ln2 eeD hoặc )1.(.102

lg2

lg 3,53,5lg2

eeD x (2.8)

* Hệ số biến thiên %100.12

ln eV hoặc %100.12

lg3,5

eV (2.9)

+ Mô hình phân bố gamma

Mô hình thường gặp trong nghiên cứu các mỏ kim loại hiếm, phóng xạ,

đất hiếm, kim loại quý và kim loại màu.

Hàm phân bố gamma có dạng:

dxexxF

xx

0

11

1 (2.10)

với

( ) .

10

e t dtt

(2.11)

Trong đó , là thông số hàm gamma và được xác định theo công

thức sau:

60

1

1

2

x

x

(2.12)

Trong đó: x - Giá trị trung bình của đại lượng nghiên cứu.

2 - Phương sai.

Trong nghiên cứu địa chất, để đơn giản hoá quá trình tính toán, người ta

thường sử dụng hàm gamma không đầy đủ z(µ). Hàm nhận được bằng cách

thay đại lượng x/ bằng z và dx = dz, khi đó có:

zzdzezz

0

.)1(

1)(

(2.13)

Giá trị hàm gamma không đầy đủ được xác định theo bảng tra sẵn của

E. E. Luski [19].

Hàm mật độ xác suất của phân bố gamma có dạng:

0;0

0;1

11

xkhi

xkhiexx

x

(2.14)

Khi các thông số phân bố theo luật phân bố gamma thì các giá trị thống

kê được xác định như sau:

* Giá trị trung bình:

m (2.15)

* Phương sai: 2

2

(2.16)

Kiểm nghiệm mô hình phân bố thống kê của tập mẫu nghiên cứu.

Để kiểm tra đại lượng phân bố ngẫu nhiên theo luật phân bố có nhiều

phương pháp khác nhau: phương pháp độ lệch, độ nhọn cải tiến, tiêu chuẩn 2

(khi bình phương), v.v. Trong thực tế, phương pháp độ lệch, độ nhọn cải tiến

được áp dụng phổ biến hơn do quy trình tính toán đơn giản và đảm bảo độ tin

cậy. Nội dung của phương pháp này như sau:

61

* Xác định độ lệch tiêu chuẩn A theo công thức:

31

3)(

N

XX

A

n

i

(2.17)

* Xác định độ nhọn tiêu chuẩn E theo công thức:

3

)(

41

4

N

XX

E

n

i (2.18)

* Xác định giá trị A và E theo công thức gần đúng:

NA

6 và

NE

24 (2.19)

* Kiểm tra giả thuyết về sự thoả mãn của quy luật phân bố theo công thức:

3A

A

và 3

E

E

Nếu một hoặc cả hai giá trị A

A

và

E

E

không thoả mãn điều kiện trên thì

tập mẫu không phù hợp với quy luật phân bố đang nghiên cứu.

Mô hình toán thống kê một chiều khá đơn giản và gần như là bắt buộc

trong các bài toán đánh giá tài nguyên khoáng, kết quả thống kê cho biết mức độ

biến đổi các thông số chiều dày (Vm%), hàm lượng (Vc%) thông qua các giá trị

trung bình, phương sai. Tuy nhiên, nếu chỉ dựa vào các hệ số biến đổi chúng ta

chỉ biết được mức độ biến đổi, song không biết được đặc tính và cấu trúc của sự

biến đổi; không thể hiện được tính biến đổi không gian các thông số nghiên cứu.

b.2. Mô hình toán thống kê hai chiều

Mô hình cho phép làm sáng tỏ mối quan hệ phụ thuộc giữa hai đại

lượng ngẫu nhiên cần nghiên cứu bằng hệ số tương quan.

Mô men tương quan của hai đại lượng ngẫu nhiên X và Y là kỳ vọng toán

của tích các độ lệch giữa các biến ngẫu nhiên với kỳ vọng của chúng, nghĩa là:

τ = M[(X – Xtb)(Y –Ytb)]=E((X-x)(Y-y)) (2.20)

62

Mô men tương quan của hai biến độc lập bằng 0. Nếu mô men tương

quan khác 0 thì hai biến ngẫu nhiên X và Y là phụ thuộc.

Trong thực tế công tác địa chất, nhiệm vụ chủ yếu là kiểm tra giả thiết về

sự có mặt của mối quan hệ giữa các đại lượng ngẫu nhiên, cũng như sử dụng

mô hình hai chiều để đánh giá giá trị xác suất của một đại lượng theo một đại

lượng khác nghiên cứu chi tiết hơn.

Hình dạng trường tương quan cho phép dự đoán sự có mặt và mối quan hệ

giữa hai đại lượng ngẫu nhiên, cũng như các dạng quan hệ giữa chúng. Trong

thực tế luôn tồn tại hai dạng tương quan cơ bản là tuyến tính và phi tuyến.

Tương quan tuyến tính của hai đại lượng X và Y được đặc trưng bởi hệ

số tương quan rxy, tính theo công thức:

yx

xy

xy

Kr

(2.21)

Trong đó:

n

YYXXKxy

, x; y độ lệch quân phương của X và Y

Hệ số tương quan rxy có giá trị trong khoảng từ -1 đến +1. Nếu rxy <0 giữa

X và Y có tương quan nghịch, ngược lại rxy>0 giữa X, Y có tương quan thuận.

Theo giá trị của hệ số rxy có thể định hướng làm 4 cấp tương quan như sau:

* Tương quan rất chặt chẽ: 0,75 |rxy| 1

* Tương quan chặt chẽ: 0,5 |rxy| < 0,75

* Tương quan yếu: 0,25 |rxy| < 0,5

* Tương quan rất yếu: |rxy| < 0,25

Mức độ tương quan có thể kiểm tra theo tiêu chuẩn t:

r

rt

;

n

rr

21 (2.22)

Nếu t≤3 thì giữa X và Y được khẳng định có mối quan hệ tương quan

63

Mô hình thống kê hai chiều cho thấy mối liên hệ giữa các thành phần

trong thân quặng: giữa thành phần chính và thành phần phụ, giữa chiều dày

và hàm lượng, giữa hàm lượng và thể trọng quặng, v.v. Từ mối quan hệ tương

quan ta có thể xây dựng phương trình hồi quy để dự báo các thông số quặng

hoá khác. Tuy nhiên khi các thành phần có tương quan không chặt chẽ r<0,5

thì phương pháp có hiệu quả thấp.

Hàm tương quan (phương trình hồi quy) giữa X và Y dạng tuyến tính

thể hiện dưới dạng sau:

Yy + )( XxrX

Yxy

hoặc y=ax+b (2.23)

Trong đó Y , X : giá trị trung bình của X, Y;

xyr : hệ số tương quan

X, Y: quân phương sai của X, Y

a, b: hệ số hồi quy, xác định theo phương pháp bình phương tối thiểu.

b.3. Mô hình toán thống kê đa chiều

Mô hình toán thống kê đa chiều được các nhà địa chất sử dụng gồm: phân

tích hồi quy đa chiều, nhận dạng (biệt thức), phân tích phương sai, phân tích yếu

tố chính, phân tích yếu tố chùm và phân tích Dengram (nội dung các mô hình

được đề cập chi tiết trong [16]). Trong thực tế thăm dò địa chất, mô hình toán

thống kê đa chiều thường rất ít được sử dụng.

- Phân tích hồi quy đa chiều chủ yếu để dự đoán định lượng thông qua

mối quan hệ nhân quả với dấu hiệu cần nghiên cứu. Tuy nhiên, trong một số

trường hợp không thể khử bỏ ảnh hưởng tác động đa chiều của các cặp yếu tố

ngẫu nhiên lên trường tương quan mà phải dựa vào hệ số tương quan sạch

(tương quan riêng).

- Phân tích biệt thức (nhận dạng) nhằm phân loại hoặc nhận dạng các

đối tượng địa chất thông qua tổ hợp các thông số địa chất mỏ đặc trưng được

xắp xếp thành các ma trận. Tuy nhiên phải xây dựng các tiêu chuẩn nhận

64

dạng, các đối tượng đã biết từ trước không khác nhau nhiều thì bài toán gặp

khó khăn.

- Phân tích Dengram chính là sơ đồ dạng chùm hay dạng phân nhánh

cành cây được sử dụng để phản ánh mối liên hệ giữa các đối tượng từ đám đông

nhiều đối tượng. Trong điều tra nghiên cứu địa chất, các nhà địa chất thường sử

dụng phân tích Dengram để hỗ trợ phân nhóm các đối tượng địa chất cần nghiên

cứu nhằm làm sáng tỏ mối liên quan giữa các đối tượng. Mô hình được nhiều

nhà địa chất sử dụng trong nghiên cứu thạch học, cổ sinh, địa tầng, v.v. Song rất

tiếc là cho đến nay các cơ sở lý thuyết này chưa được hoàn thiện. Đặc biệt là

chưa có một tiêu chuẩn toán thống kê tin cậy để ghép nhóm. Do vậy trong thực

tế thường xuất hiện nhiều phương án ghép nhóm khác nhau cùng một nguồn tài

liệu gốc [16].

- Phân tích yếu tố chính, đây là bài toán phức tạp, dựa vào tài liệu gốc

tính toán các đặc trưng thống kê (trung bình, phương sai) và thành lập ma trận

hệ số tương quan giữa các yếu tố. Thể hiện được các yếu tố chính và mối

tương quan giữa các yếu tố trong rất nhiều các yếu tố phản ánh đối tượng

nghiên cứu. Công việc khó nhất là tìm kiếm các giá trị riêng và véc tơ riêng

của ma trận hệ số tương quan. Phải tìm căn của phương trình hàm mũ bậc m

(m - số các tính chất trong ma trận, có trường hợp m = 7) cao là không có khả

năng, phải thực hiện một khối lượng tính toán lớn trên máy tính điện tử.

Từ những phân tích nêu trên, để phát huy ứng dụng phần mềm máy tính

cho công tác nghiên cứu, luận án chỉ sử dụng mô hình toán thống kê một chiều

để nhận biết các đặc trưng thống kê, toán thống kê hai chiều để xác định mối

tương quan giữa Au và các thành phần có ích đi kèm.

c. Mô hình toán dựa trên cơ sở lý thuyết quá trình ngẫu nhiên

Mô hình toán dựa trên lý thuyết quá trình ngẫu nhiên được trình bày chi

tiết trong [16], trong đó các tác giả cho rằng “Trong các công trình nghiên cứu

65

của A. B. Kazdan, A. M. Maragơdin đã chỉ ra rằng để mô tả sự biến đổi các

thông số cơ bản của mỏ khoáng tốt nhất là áp dụng thuật toán trên cơ sở lý

thuyết hàm ngẫu nhiên ổn định”, bao gồm: Lý thuyết đại số tuyến tính, phân

tích tự tương quan, phân tích sóng dao động điều hoà và địa thống kê (hàm

cấu trúc). Mô hình hàm cấu trúc được sử dụng rộng rãi và gần như mặc định

cho hầu hết các phần mềm ứng dụng trong nghiên cứu địa chất.

c.1. Mô hình hàm cấu trúc

Hiện nay, địa thống kê (mà “cái đầu” là hàm cấu trúc) là thuật toán

được sử dụng rộng rãi và có hiệu quả để giải quyết những vấn đề về thăm dò

và khai thác, tối ưu hoá lòng đất. Cơ sở của địa thống kê được G. Matheron

sáng lập vào những năm 1962 - 1963, nhưng tiền đề để tạo ra nó là các công

trình nghiên cứu của giáo sư người Nam Phi D. Krige (1951-1952).

G. Matheron định nghĩa địa thống kê là sự áp dụng có tính hình thức

các hàm ngẫu nhiên và sự ước lượng các hiện tượng tự nhiên [12].

Khi xét đến đặc tính không gian của đối tượng nghiên cứu, lý thuyết

toán cơ bản được dùng là “lý thuyết biến số vùng”. Biến số đó biến đổi một

cách liên tục từ điểm quan sát này đến điểm quan sát khác song rất khó mô

hình hoá bằng một hàm thông thường. Dễ nhận thấy, giá trị trong một quan

sát nào đó có liên quan đến giá trị tổng các điểm khác phân bố cách nhau một

khoảng cách nhất định; ảnh hưởng của điểm ở khoảng cách xa ít hơn những

điểm có khoảng cách gần nhau, thêm vào đó có thể xảy ra trường hợp mức độ

ảnh hưởng còn phụ thuộc vào phương vị không gian của vị trí nghiên cứu. Để

phản ảnh sự phụ thuộc này, người ta thường dùng véctơ khoảng cách (h) có

hướng xác định. Mức phụ thuộc giữa các điểm đo (lấy mẫu) nằm trên một

khoảng cách hi và theo hướng xác định nào đó được phản ánh bằng momen

tương quan và có thể biểu diễn bằng hàm số sau:

)2x()1x()2x()1x( ZZ2ZZVar với mọi x1, x2D

66

Trong đó D là tập hợp con cố định trong không gian n chiều

)2()1(2 xx ZZ là hàm số của gia số Z(x1), Z(x2) đã được G. Matheron gọi

là Variogram (hàm cấu trúc) và được định nghĩa như là một nửa kỳ vọng toán

của biến ngẫu nhiên, tức:

2

)()(2

1)( hxx ii

ZZEh (2.24)

hoặc v

vh

2

1)( dvZZ hxixi

2

)()( (2.25)

Trong đó Z(xi), Z(xi+h) là hai đại lượng ở hai điểm nghiên cứu cách nhau

một khoảng cách là h.

Variogram thực nghiệm được xác định theo công thức:

2)(

1)()(

)(2

1)(

hN

ihxx ii

ZZhN

h (2.26)

Trong đó N(h): số lượng cặp điểm nghiên cứu

Sau khi xác định được các (h) thực nghiệm cần phải mô hình hoá về

các mô hình lý thuyết để khai thác tính ưu việt của mô hình như luận giải về

tính biến đổi, tính đẳng hướng, dị hướng của quặng hoá, giúp định hướng cho

công tác luận giải mạng lưới thăm dò, bố trí công trình thăm dò, lấy mẫu, lựa

chọn hình dạng và kích thước khối tính tài nguyên, trữ lượng và trợ giúp đánh

giá tài nguyên, trữ lượng bằng phương pháp Kriging. Các mô hình lý thuyết

có thể là mô hình cầu (spherical), hàm mũ (exponential), Gauss, hiệu ứng lỗ

hổng (hole effect), v.v.

Khi xác định kích thước đới ảnh hưởng của thông số quặng hoá theo

hàm Variogram là H(m), theo nhiều nhà nghiên cứu [13] diện tích được quét

bởi giá trị bằng (2/3)H(m) có thể được xếp vào diện tích chắc chắn về địa

chất; diện tích được quét bởi giá trị bằng H(m) có thể được xếp vào diện tích

67

tin cậy; diện tích được quét bởi giá trị lớn hơn H(m) có thể được xếp diện tích

dự tính hoặc dự đoán (phỏng đoán), hình 2.8 [28].

Hình 2.8. Hình ảnh minh hoạ sử dụng Variogram để phân cấp tài nguyên trữ lượng “Nguồn: Snowden Mining Industry Consultans 2006” [28]

Cũng cần lưu ý rằng các (h) chỉ có kết quả tốt khi có số lượng điểm

nghiên cứu đủ lớn.

Hàm cấu trúc có ưu điểm lớn là thể hiện sự biến đổi một cách toàn

diện (mức độ, đặc tính, cấu trúc); khảo sát mức độ tương quan không gian và

tính đẳng hướng, dị hướng của các thông số nghiên cứu mà các mô hình khác

không thể thực hiện được. Hàm cấu trúc còn góp phần quyết định tính chính

xác của dự báo tài nguyên và tính trữ lượng bằng Kriging.

c.2. Mô hình dựa trên lý thuyết đại số tuyến tính

Mô hình dựa trên cơ sở lý thuyết thống kê tuyến tính của C. R. Rao

(linear Statistical in Reference) được các nhà địa chất Liên Xô cũ, Canada,

Anh, Mỹ khai thác sử dụng trong địa chất.

68

Lý thuyết thống kê tuyến tính giả thuyết biến lượng các tính chất hoặc

hiện tượng địa chất cần mô hình hoá trên trục không gian X không chỉ là một

biến lượng ngẫu nhiên mà là một hàm ngẫu nhiên chứa đựng hai hợp phần, có

thể viết:

(x)=C(x)+(x) (2.27)

Trong đó: (x): Trường thực tế quan sát được;

C(x): Hợp phần có quy luật không gian;

(x): Hợp phần ngẫu nhiên.

Có rất nhiều nhà địa chất thực dụng của Liên Xô cũ như A. I.

Pogomarenko (1974), M. I. Iadrenco (1973), v.v, đều có chung quan điểm

rằng: hợp phần C(x) thể hiện tổng Trend chung của phông khu vực C(x) và

dị thường Ca(x) tức là: C(x)= C(x)+Ca(x) (2.28)

(x)=C(x)+Ca(x)+(x) (2.29)

Để xác định hợp phần C(x) cần áp dụng mô hình Trend theo tuyến tìm

kiếm (địa hoá, v.v.).

Ưu điểm xây dựng trên cơ sở toán ngẫu nhiên để giải các bài toán phân

chia dị thường địa hoá trên các tuyến tìm kiếm.

Nhược điểm bài toán phức tạp, cần phải hỗ trợ bằng các mô hình khác.

c.3. Phân tích tự tương quan

Mô hình tự tương quan được xây dựng trên cơ sở lý thuyết hàm ngẫu

nhiên ổn định với giả thuyết: các giá trị hàm lượng nguyên tố phân tích được

nhờ lấy mẫu với khoảng cách h trên tuyến tìm kiếm không phải là một biến

lượng ngẫu nhiên mà là thực thể của hàm ngẫu nhiên.

Hàm tự tương quan định mức được tính theo công thức:

2

12

)(.)(1)(),cov(

)(

hN

ihii

hii

XfXf

hND

hKYYhr (2.30)

69

Trong đó: N: Số điểm quan sát, lấy mẫu nghiên cứu;

h- Số bước quan sát.

Trong một số trường hợp bên cạnh hàm tương quan định mức r(h), các

nhà địa chất còn sử dụng hàm cấu trúc (h) để mô hình hoá và khai thác bổ

sung cho hàm tương quan định mức. Nhờ sự giúp đỡ của hàm tương quan định

mức và hàm cấu trúc có thể làm sáng tỏ mức độ dao động tổng quan về giá trị

biến lượng cần nghiên cứu, xác định bán kính tự tương quan, phát hiện sự phân

bố hàm lượng quặng mang tính chu kỳ hoặc cho phép tách phương sai thành

hợp phần tương quan không gian và hợp phần không tương quan.

Ưu điểm nhờ đồ thị của hàm tự tương quan làm sáng tỏ mức độ dao

động, bán kính tự tương quan, phân bố mang tính chu kỳ, cường độ, tốc độ,

tích tụ nguyên tố.

Nhược điểm thường không sử dụng độc lập mô hình mà phải hỗ trợ của

hàm cấu trúc (h) để mô hình hoá và khai thác bổ sung cho hàm tương quan

định mức.

c.4. Mô hình phân tích sóng dao động điều hoà.

Kiểu mô hình này, được nhiều nhà nghiên cứu như V. Xoloviep

(1940), A. Denkop (1955), v.v, áp dụng. Giả thiết gốc của mô hình là sự biến

đổi quan sát được của các nguyên tố cần nghiên cứu trên tuyến tìm kiếm, thăm

dò được xem như là một thực thể của hàm ngẫu nhiên có dạng:

F(x)=S(x)+n(x) (2.31)

Trong đó:

- S(x): Hàm không ngẫu nhiên (hợp phần có quy luật) nửa sóng điều hoà;

- n(x): hợp phần ngẫu nhiên.

Áp dụng thuật toán phân tích sóng dao động điều hoà cho phép tách

hợp phần S(x) để làm sáng tỏ đặc tính, khuynh hướng hoặc quy luật phân bố

70

không gian, đồng thời có thể cải tạo hợp phần ngẫu nhiên n(x) dưới dạng hợp

phần tương quan.

Ưu điểm dựa vào hàm mật độ phổ xác định các dị thường địa hoá trên

các tuyến tìm kiếm.

Nhược điểm bài toán phức tạp, để giải các bài toán cần hỗ trợ bằng các

mô hình khác.

Trong các mô hình toán dựa trên cơ sở lý thuyết quá trình ngẫu nhiên,

mô hình hàm cấu trúc có ưu điểm nhất, phù hợp với đối tượng nghiên cứu là

Au gốc phân bố đặc biệt không đồng đều. Mô hình có đặc điểm nổi trội là

ngoài biết được mức độ biến đổi, còn biết được đặc tính và cấu trúc của sự

biến đổi. Đây là mô hình chủ đạo được NCS tập trung nghiên cứu trong Luận

án của mình.

2.2.4. Các phương pháp đánh giá tài nguyên trữ lượng khoáng sản

2.2.4.1. Các phương pháp dự báo tài nguyên chưa xác định

Trên cơ sở phân tích có hệ thống các thành tạo địa chất đã được phát

hiện và nghiên cứu, các trường địa hoá - khoáng vật, trường địa vật lý và mối

quan hệ của chúng với các thành tạo địa chất cho phép xác lập các tiêu chuẩn

tìm kiếm, dự đoán các kiểu hình thái và kiểu quặng hoá có thể bắt gặp, đánh

giá chất lượng và dự báo số lượng, tức là xác lập các tiêu chuẩn để hình thành

phương pháp dự báo định lượng tài nguyên khoáng sản thích ứng với đối

tượng và mức độ nghiên cứu.

Để dự báo định lượng tài nguyên chưa xác nhận, năm 1994, Allen L.

Clack dựa trên kết quả các công trình nghiên cứu của Cargith và Clack (1977,

1978) và một số tác giả ở Nam Phi, Mexico, Israel, Canada đã đưa ra nhóm

các phương pháp cơ bản [18] trong đánh giá tài nguyên khoáng sản bao gồm:

71

Nhóm các phương pháp dự báo sinh khoáng khu vực; thống kê; thực

nghiệm; địa hoá vùng, khu vực quặng; địa vật lý; kinh tế; tính thẳng theo

thông số quặng hoá [18].

- Nhóm các phương pháp dự báo sinh khoáng khu vực được xây dựng

trên cơ sở nghiên cứu làm sáng tỏ những nút quặng nhờ sự trợ giúp của

phương pháp viễn thám, địa mạo và phân tích các bản đồ sinh khoáng.

- Nhóm các phương pháp thống kê đòi hỏi sử dụng các thông tin định

lượng về các tiêu chuẩn địa chất - kinh tế, địa vật lý, địa hoá và các thông số

khác trên các lãnh thổ cần dự báo có liên quan đến độ chứa quặng.

- Nhóm các phương pháp dự báo thực nghiệm bao gồm phương pháp

thử nghiệm đơn giản, Monte – Caclo; phương pháp chuyên gia (Den phi).

Biện pháp sử dụng và tổ chức thực hiện các phương pháp Monte – Caclo và

phương pháp chuyên gia rất phức tạp, đặc biệt là việc xử lý các dữ liệu trên

máy tính điện tử. Phương pháp này thường được sử dụng để dự báo tài

nguyên, trữ lượng dầu trong các bẫy chứa dầu mỏ.

- Nhóm các phương pháp địa hoá thường được thực hiện trên lý thuyết

và thực nghiệm mối liên hệ phụ thuộc đặc trưng về sự tập trung và phân tán

các nguyên tố trong khu vực cần dự báo.

- Phương pháp địa vật lý chủ yếu dựa trên cơ sở quy luật tương quan

giữa hàm lượng quặng với cường độ và dạng biểu hiện các dị thường địa vật lý.

- Nhóm các phương pháp kinh tế được đặt trên cơ sở của việc phân tích

động lực phát triển chiến lược gia tăng trữ lượng, tài nguyên khoáng phụ

thuộc vào độ kéo dài thời gian khai thác tương đối cần đánh giá, việc đánh giá

định lượng các đối tượng chuẩn và các đối tượng cần đánh giá. Các phương

pháp kinh tế được áp dụng nhiều lĩnh vực dự báo tài nguyên dầu khí, còn lĩnh

vực khoáng sản rắn nhìn chung ít sử dụng.

72

- Ngoài ra còn có các bài toán của M. Lacski, A. M. Margolin: nguyên

tố có hàm lượng phân bố theo loga chuẩn, có thể dự báo theo công thức

M. Lacski đề xuất

f

m

CQ

ln (2.31a)

Trong đó: Qm- Tài nguyên kim loại; Cf: hàm lượng biên (g/T, %)

α, β - Hệ số xác định từ khai thác mô hình.

Trường hợp tập mẫu có hàm lượng được mô hình hoá dưới dạng hàm

gama, tiềm năng tài nguyên khoáng được dự báo theo đề xuất của A. M.

Margolin (1974).

)1(

),1(0

vCQP (2.31b)

Trong đó: Cv - Hàm lượng biên phế thải (hàm lượng trong đuôi quặng);

Q0 - Trữ lượng “quặng” khi Cv0;

α, β - Hệ số xác định từ hàm gama.

Bài toán của M. Lacski thường được sử dụng dự báo tài nguyên theo

hàm lượng biên, còn bài toán của A. M. Margolin áp dụng trong trường hợp

tập mẫu phân bố theo hàm gamma. Nhìn chung, hai bài toán sử dụng để dự

báo tài nguyên vàng gốc vùng Phước Sơn là khó thực hiện.

- Phương pháp tính thẳng theo thông số quặng hoá thường được áp

dụng đối với các kiểu quặng hoá có hình thái thân khoáng (thân quặng) đơn

giản, có thể hình học hoá về một kiểu hình thái đơn giản nhất.

Tài nguyên dự báo (có độ tin cậy tương ứng cấp 334) cho các đới

khoáng hoá trong từng khu vực được đánh giá theo công thức:

Qq=Msp.Ssp.d.kq (2.32)

P=Qq.Cq=Msp.Ssp.d.kq.Cq (2.33)

Trong đó :

+ Qq : Tài nguyên quặng (tấn);

73

+ P: Tài nguyên kim loại (tấn, kg);

+ Msp: Chiều dày trung bình đới khoáng hoá (m);

+ Ssp: Diện tích đới khoáng hoá (m2);

+ d: Thể trọng đá chứa quặng (T/m3);

+ Cq: Hàm lượng trung bình trong đới khoáng hoá (%, g/T);

+ kq: Hệ số chứa quặng xác định trên một số mặt cắt chuẩn, diện tích chuẩn có thể áp dụng theo công thức:

ps

qmq

M

mk

;

ps

qvq

V

vk

; hoặc

sp

qsq

S

sk

(2.34)

Trong đó mq, sq, vq là tổng chiều dày, diện tích, thể tích của thân quặng, mạch quặng.

Msp, Ssp, Vsp là tổng chiều dày, diện tích, thể tích đới khoáng hoá.

- Dự báo hàm lượng các nguyên tố có ích đi cùng với Au có thể sử dụng

phương trình hồi quy để dự báo tài nguyên các nguyên tố đi kèm (Ag, Pb và

Zn) trong các thân quặng, đới khoáng hoá. Độ tin cậy của kết quả dự báo tài

nguyên các nguyên tố đi cùng phụ thuộc vào độ tin cậy của phương trình hồi

quy đã xác định, nói cách khác tuỳ thuộc vào hệ số tương quan giữa các

nguyên tố nghiên cứu.

Các khu tìm kiếm mới khống chế được các đới khoáng hoá, hình dạng,

thế nằm, mối quan hệ quặng hoá với đá vây quanh chưa được làm sáng tỏ. Sự

phân bố Au trong các đới dựa trên kết quả phân tích mẫu ở các hào, vết lộ

đơn lẻ, công trình khai thác thủ công, số lượng công trình khoan ít (từ 1-2 lỗ

khoan). Với các tài liệu còn sơ lược, NCS sử dụng phương pháp tính thẳng

theo thông số quặng hoá để dự báo tài nguyên Au và sử dụng phương trình

hồi quy để dự báo tài nguyên các nguyên tố có ích đi kèm (Ag, Pb và Zn) là

phù hợp hơn cả.

2.2.4.2. Các phương pháp tính trữ lượng, tài nguyên theo tài liệu thăm dò (tài

nguyên xác định)

74

a. Phương pháp khối địa chất Phương pháp được áp dụng rộng rãi trong tất cả các giai đoạn thăm dò

và cho nhiều loại mỏ khoáng sản khác nhau. Khi áp dụng phương pháp khối

địa chất, các khối tính trữ lượng, tài nguyên phải thoả mãn 3 điều kiện đồng

nhất tương đối bao gồm: (1) cấu trúc địa chất thân quặng, chất lượng quặng,

tính chất công nghệ quặng; (2) mức độ thăm dò; (3) đặc điểm ĐCTV - ĐCCT

và điều kiện khai thác.

Trữ lượng, tài nguyên quặng trong khối i tính theo công thức:

Qi = Vi x di = Si x mi x di (2.35)

Trữ lượng, tài nguyên thành phần có ích trong khối tính trữ lượng i,

được xác định theo công thức

Pi = Qi x Ci (2.36)

Trong đó: Si - diện tích của khối thứ i;

mi - chiều dày trung bình khối i;

di - thể trọng của quặng;

Ci - hàm lượng trung bình khối tính thứ i.

Phương pháp có ưu điểm là tính nhanh, đơn giản; việc phân các khối

tính không phụ thuộc sự phân bố và khoảng cách giữa các công trình thăm

dò. Nhược điểm là kết quả tính bị hạn chế khi tính đồng nhất không đảm bảo

do mỏ có cấu trúc phức tạp, hình dạng thân quặng không ổn định, chiều dày

biến đổi mạnh; khi số lượng công trình tham gia tính toán ít; phải tính lại

trong quá trình khai thác.

b. Phương pháp mặt cắt địa chất

Đây là phương pháp áp dụng cho hầu hết các loại khoáng sản.

Phương pháp mặt cắt để tính trữ lượng cho các mỏ kim loại, phi kim loại

hoặc nguyên liệu có hình dạng phức tạp, công trình thăm dò bố trí theo tuyến, từ

75

đó có thể lập được các mặt cắt thẳng đứng hoặc nằm ngang. Như vậy, khác với

các phương pháp khác, phương pháp xác định diện tích trên các mặt cắt.

Trữ lượng: dVQ (nghìn tấn, nghìn m3) (2.37)

Trong đó V là thể tích khối tính trữ lượng: d là thể trọng quặng.

- Trường hợp mặt cắt song song

Nếu hai diện tích (S1, S2) không chênh lệch nhau nhiều (<40%), ta coi

thể tích phải tính là một lăng trụ và tính theo công thức:

lSS

V

2

21 (2.38)

Nếu diện tích giữa hai mặt cắt chênh nhau hơn 40% thì thể tích được

xác định theo Kudơmin đề nghị (1954):

lSSSS

V

3

2121 (2.39)

Trong đó: l - là khoảng cách giữa 2 mặt cắt

Thể tích khối ven rìa được xác định phụ thuộc vào các hình tạo nên do

từng kiểu vát nhọn của thân quặng.

Nếu vát nhọn theo hình nêm: lS

V2

(2.40)

Nếu vát nhọn theo theo hình nón: lS

V3

(2.41)

Trong đó S là diện tích mặt đáy (đo trên mặt cắt), l là chiều cao hình

nêm (hoặc nón).

- Trường hợp các mặt cắt bố trí không song song, để tính trữ lượng sử

dụng phương pháp của A. X. Dolotarev (1935), A. P. Prokophep (1973), Iu. A.

Konmogorov [3].

Phương pháp mặt cắt có khả năng tính trữ lượng các thân khoáng có

ranh giới và cấu trúc bên trong phức tạp. Nhược điểm của phương pháp là chỉ

sử dụng tốt ở những mỏ thăm dò theo tuyến để lập những mặt cắt tin cậy, khi

76

thân quặng có chiều dày mỏng, việc thể hiện trên mặt cắt gặp nhiều khó khăn,

dữ liệu tính toán chỉ dựa vào các mặt cắt mà không thể sử dụng các thông tin

nằm ngoài các mặt cắt. Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ thông tin, có

thể thành lập hàng loạt các mặt cắt hỗ trợ để hạn chế nhược điểm này.

c. Phương pháp khối khai thác

Thực chất đây là phương pháp biến dạng của phương pháp khối địa

chất. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi để tính trữ lượng cho các mỏ

kim loại, phi kim loại có thân quặng dạng mạch, dạng lớp mỏng được thăm

dò bằng các công trình khai đào, công trình khống chế thân quặng thành các

khối khai thác. Trữ lượng được tính riêng cho từng khối và trữ lượng toàn mỏ

là tổng trữ lượng của các khối.

Phương pháp còn được áp dụng để thống kê biến động trữ lượng nhằm

lập kế hoạch khai thác ở các mỏ đang hoạt động, phạm vi sử dụng hạn chế.

d. Phương pháp hình đa giác

Bản chất của phương pháp là chia thân quặng thành các khối nhỏ dạng

hình lăng trụ đứng có đáy là đa giác. Trước hết tính trữ lượng cho từng lăng

trụ, tổng của chúng là trữ lượng cho toàn thân quặng. Khi tính trữ lượng vùng

biên phải chú ý đến hình dạng, cấu tạo, bản chất địa chất thân quặng.

Ưu điểm của phương pháp là áp dụng tốt khi đối tượng thăm dò không

ổn định về chiều dày, hàm lượng, thể trọng, dễ phân khối và cấp trữ lượng.

Nhược điểm của phương pháp là mỗi khối tính trữ lượng chỉ sử dụng

thông tin từ một công trình thăm dò ở trung tâm hình đa giác, khối lượng chia

ô và tính toán lớn. Khi bố trí công trình thăm dò bổ sung, phải phân lại hình và

tính lại trữ lượng.

e. phương pháp hình tam giác

Bản chất của phương pháp là chia thân quặng cần tính thành những

khối lăng trụ tam giác. Đỉnh của các tam giác là công trình thăm dò. Chiều

77

cao lăng trụ tại mỗi đỉnh bằng chiều dày lớp quặng ở công trình đó. Cũng

tương tự như mô hình đa giác, mô hình tam giác không phụ thuộc vào cách

thức bố trí công trình thăm dò. Tuy nhiên, phương pháp này có khối lượng

tính toán lớn, khó tự động hoá trong tính toán, phân khối lăng trụ tam giác

rất khó phù hợp với thực trạng cấu trúc thân quặng, kết quả sẽ thay đổi nếu

phương án phân chia tam giác thay đổi.

f. Phương pháp Kriging

Ở các nước phát triển, Kriging được dùng chủ đạo trong địa chất cũng như

trong nhiều lĩnh vực khác. Thực chất phương pháp Kriging là thực hiện bài toán

nội suy (hàm lượng, v.v) cho các vi khối (đôi khi là từng điểm) từ đó có cơ sở tin

cậy để ước lượng tài nguyên, trữ lượng. Có nhiều loại Kriging: Kriging thông

dụng; đơn giản; tách, chỉ thị; cùng với sai số mẫu, trung bình khu vực, v.v; trong

đó Kriging thông dụng thường được sử dụng nhiều hơn cả.

f.1. Kriging thông dụng còn được gọi là Kriging chưa biết giá trị trung bình,

dựa chủ yếu vào giả thuyết hàm ngẫu nhiên ổn định (dừng) thật sự.

Bài toán Kriging thông dụng: có n giá trị Z(x1), Z(x2), ....Z(xn) ở các điểm

quan sát x1, x2, ....xn phân bố ở lân cận điểm hoặc khối cần ước lượng; Giá trị

ước lượng tuyến tính tại điểm (Z*xo) hoặc cho khối (Z*

Vo) tốt nhất có dạng:

N

xxo ZZ1

)(*

)(

(2.42)

N

vVo ZZ1

)(*

)(

(2.43)

Trong đó:

: lượng gia quyền thứ α; Z(x): thông số đã biết ở lân cận điểm

*)( xoZ (hoặc khối) cần ước lượng.

Điều kiện cần và đủ của phép ước lượng là không có sai số hệ thống,

phương sai ước lượng nhỏ nhất.

78

Đối với Kriging thông dụng hệ phương trình Kriging như sau:

1......

),(......

.............................................................................

),(......

),(......

21

0)()(2)(1

02)()(2)(1

01)()(2)(1

21

22212

12111

n

nxxnxxxx

xxnxxxx

xxnxxxx

Vx

Vx

Vx

nnnn

n

n

(2.44)

Phương sai của Kriging thông dụng là:

n

ik VVVX ),(),( 0002 (2.45)

),( 0VX : Variogram trung bình của các lân cận với khối cần đánh giá;

),( 00 VV : Variogram trung bình của hai điểm quét độc lập và đầy khắp trong V0.

Vấn đề cốt lõi là các mô hình (h), C(h) có độ chính xác thoả đáng để

có cơ sở khai thác, sử dụng chúng và tính trữ lượng các vi khối bằng Kriging.

f.2. Kriging đơn giản, là Kriging đã biết trước giá trị trung bình của toàn đối

tượng nghiên cứu, giá trị ước lượng là:

N

xxo mZmZ1

)(*

)(

(2.46)

Trong đó:

+ m: trung bình của toàn đối tượng (thân quặng) sẽ tính tài nguyên, trữ lượng.

Các được xác định từ giải hệ phương trình Kriging trên cơ sở các hàm

(h); C(h).

Ngày nay với sự trợ giúp của máy tính, địa thống kê được xem như là

phương pháp chủ đạo trong dự báo không gian. Phương pháp có thuật toán

chặt chẽ, với khả năng dự báo có độ tin cậy cao, không bị chi phối bởi hình

dạng, kích thước mạng lưới thăm dò; khắc phục được những nhược điểm của

các phương pháp khác, như loại bỏ được các sai số cục bộ trong tính toán.

Mặt khác phương pháp còn cho biết được sai số tính toán thông qua phương

79

sai Kriging; có thể tính trữ lượng, tài nguyên từng vi khối với kích thước nhỏ;

ngay cả khi trong khối không có công trình và rất tiện ích cho thiết kế kỹ

thuật khai thác mỏ, cũng như chỉ đạo khai thác; hỗ trợ thành lập bản đồ đẳng

trị, đánh giá tương quan hàm lượng, trữ lượng. Với khối lượng dữ liệu đầu

vào đủ lớn thì kết quả cho độ tin cậy cao.

g. Phương pháp trọng số nghịch đảo khoảng cách

Các phương pháp đa giác, tam giác, v.v. có tính chất chung là một khối

chỉ được sử dụng dữ liệu của rất ít công trình thăm dò. Do vậy để khắc phục

điều này, A. E. Annels (1991) đề nghị sử dụng thông tin lấy từ công trình

(mẫu) bên ngoài (gọi là các lân cận) để ước lượng cho khối tính. Theo nguyên

tắc thông tin càng gần nhau thì mức độ tương quan càng chặt chẽ và theo kiểu

hàm số. Trong trường hợp này các thông tin càng gần tâm khối tính trữ lượng

càng có trọng số cao hơn. Trọng số nghịch đảo khoảng cách có thể ở dạng

tuyến tính cho đến bậc k, thông thường từ bậc 2 đến bậc 3. Giá trị (hàm

lượng, chiều dày, trữ lượng điểm) cho khối V được tính theo công thức nội

suy theo nghịch đảo khoảng cách.

n

iki

n

iki

i

v

l

l

Z

Z

1

1

1 (2.47)

Trong đó: Zi - giá trị đã biết tại công trình thứ i ở lân cận khối cần ước lượng V.

li - khoảng cách từ công trình thứ i đến tâm khối V;

k - số mũ cần chọn;

n- số lượng công trình ở lân cận khối V.

Vấn đề cốt lõi ảnh hưởng đến kết quả tính toán là phải xác định kích

thước khối tính, bán kính nội suy và số mũ k cần chọn cho phù hợp. Ngoài ra,

cần đặc biệt quan tâm đến tính đẳng hướng, dị hướng của thân khoáng.

Phương pháp dễ hiện đại bằng công nghệ thông tin, có thể áp dụng cho

trường hợp các công trình thăm dò còn thưa (nội suy phần tài nguyên). Tuy

80

nhiên để sử dụng phương pháp phải thử nghiệm để chọn số mũ k phù hợp và

cho kết quả khả quan khi các lân cận nằm trong vùng ảnh hưởng mà điều này

chỉ biết được khi áp dụng hàm cấu trúc.

2.2.5. Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Surpac

2.2.5.1. Tổng quan về phần mềm

Trong luận án, NCS khai thác sử dụng phần mềm Mapinfor, Autocad,

excell, Surpac và đặc biệt là phần mềm Surpac 5.1, là bộ phần mềm toàn diện

cho ngành Địa chất - Mỏ, được phát triển bởi tập đoàn Gemcom của Australia,

đã và đang sử dụng trên 20 nước trên thế giới với các ưu điểm nổi bật sau:

- Tương thích hoàn toàn với cấu trúc dữ liệu của các phần mềm thông

dụng như Autocad, MapInfo, MS.Office, MS.Excel, Access, v.v.

- Cấu trúc dữ liệu không quá phức tạp, thống nhất giữa các modules tạo

sự thuận tiện trong tác nghiệp giữa các bộ phận chức năng cũng như công tác

quản l ý dữ liệu.

- Được xây dựng trên cơ sở công nghệ hiện đại: đồ họa; mô hình hóa

3D; CSDL địa chất mỏ. Các chức năng của Surpac tuy khó khai thác sử dụng,

song rất phong phú và linh hoạt đảm bảo thực hiện các tính toán một cách

nhanh, chính xác và trực quan.

- Hỗ trợ tạo lập các chương trình con (Macro), cho phép tự động hóa

các quá trình tính toán và phát triển thêm các chức năng mới đáp ứng yêu cầu

công việc thực tế phục vụ công tác tính trữ lượng và điều hành khai thác mỏ.

2.2.5.2. Các ứng dụng

Surpac có các modules ứng dụng sau: thiết kế, thành lập và quản trị

CSDL địa chất - khoáng sản; mô hình hóa địa chất thân quặng; đánh giá trữ

lượng, chất lượng và tài nguyên khoáng; trắc địa mỏ; thiết kế khoan nổ mìn;

tối ưu hoá và thiết kế mỏ; lập kế hoạch và trình tự khai thác mỏ (dựa chủ yếu

vào trữ lượng các vi khối được xác định bằng Kriging). Đây là ưu việt của

81

phương pháp địa thống kê mà các phương pháp khác còn hạn chế hoặc không

thể hiện được.

NCS đã khai thác, sử dụng moduls thiết kế, thành lập và quản trị CSDL

địa chất - khoáng sản và moduls mô hình hoá địa chất thân quặng để thành

lập, phân tích các mô hình và tính trữ lượng, tài nguyên vàng gốc vùng Phước

Sơn tỉnh Quảng Nam. 2.3. LỰA CHỌN MÔ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN TRỮ LƯỢNG VÀNG GỐC VÙNG PHƯỚC SƠN

2.3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn mô hình

Theo đa số các nhà địa chất thăm dò, lựa chọn mô hình hoá thân quặng

để giải quyết vấn đề đánh giá tài nguyên, trữ lượng phụ thuộc chủ yếu vào các

yếu tố sau: yếu tố khống chế quặng; hình dạng, kích thước thân quặng; sự phân

bố các thành phần có ích trong thân quặng; hình dạng mạng lưới thăm dò.

2.3.1.1. Yếu tố khống chế quặng

Vùng nghiên cứu có hai phân khu Bãi Đất và Bãi Gõ có số liệu đầy đủ

nhất cho đánh giá trữ lượng. Phân khu Bãi Đất có thân quặng chính (BĐMQ) là

mạch thạch anh - sulfua đa kim - vàng phân bố trong các mặt tách lớp đá phiến

thạch anh - biotit kéo dài phương bắc đông bắc - nam tây nam. Phân khu Bãi

Gõ có thân quặng QTZ3 cũng là mạch thạch anh - sulfua đa kim - vàng phân

bố trong các mặt tách lớp đá phiến thạch anh - biotit và phiến sét vôi hệ tầng

Núi Vú, phân hệ tầng trên, phương kéo dài bắc đông bắc - nam tây nam.

2.3.1.2. Mối quan hệ quặng hoá với đá vây quanh

Các thân quặng BĐMQ và QTZ3 có ranh giới tương đối rõ ràng với đá

vây quanh (ảnh 1.1). Với đặc điểm nêu trên, sử dụng mô hình mặt cắt địa chất

(mô hình đường đẳng trị), mô hình hàm cấu trúc để mô hình hoá các tính chất

thân quặng là phù hợp.

2.3.1.3. Hình dạng kích thước thân quặng và đới khoáng hoá

Thân quặng BĐMQ kéo dài phương bắc đông bắc - nam tây nam khoảng

250m, theo hướng dốc tây – tây bắc là 20 ÷ 300m, góc dốc trung bình khoảng

82

30o. Thân quặng QTZ3 phương bắc đông bắc - nam tây nam dài 450m, cắm

về tây - tây bắc khoảng 1.200m với góc dốc trung bình 35o.

Thân quặng khu Đăk Sa có hình dạng từ đơn giản (BĐMQ hệ số biến

đổi chu vi đường viền: 1,23); đến phức tạp (QTZ3 hệ số biến đổi chu vi

đường viến: 1,62). Với đặc điểm trên, sử dụng mô hình hình học mỏ (đường

đẳng trị) là phù hợp, mô hình mặt cắt không thật phù hợp do thân quặng

(QTZ3) có hình dạng phức tạp, phải lập các mặt cắt phụ trợ; mô hình hàm

cấu trúc không ảnh hưởng đến yếu tố hình dạng.

2.3.1.4. Sự phân bố các thành phần có ích trong thân quặng

Thân quặng BĐMQ hàm lượng Au: 0,13 ÷ 76g/T, trung bình 18,65g/T,

hệ số biến thiên hàm lượng Vc=267%, thuộc loại đặc biệt không đồng đều;

thân quặng QTZ3 hàm lượng Au: 0,11 ÷ 48g/T, trung bình: 9,57g/T, hệ số

biến thiên hàm lượng Vc=206%, cũng thuộc loại đặc biệt không đồng đều.

Để nhận biết đặc điểm phân bố thống kê và mối quan hệ các thông số

thân quặng, định hướng cho các phương pháp nghiên cứu tiếp theo phải sử dụng

phương pháp thống kê (một chiều, có thể hai chiều). Mặt khác, với mức độ biến

đổi hàm lượng Au trong các thân quặng thuộc loại đặc biệt không đồng đều, mô

hình hàm cấu trúc là tối ưu nhất vì ngoài đánh giá mức độ biến đổi còn đánh giá

được đặc tính biến đổi, tính dị hướng, đẳng hướng của các thành phần có ích

trong thân quặng, phục vụ cho công tác tính trữ lượng và tài nguyên.

2.3.1.5. Hình dạng mạng lưới thăm dò

Công tác thăm dò tại 2 phân khu Bãi Đất và Bãi Gõ được thực hiện ở tỷ

lệ 1:2.000; đã khoan 57 lỗ khoan ở phân khu Bãi Đất (hình 2.9) và 76 lỗ

khoan phân khu Bãi Gõ (hình 2.10).

Công trình khoan thi công chủ yếu dạng phi tuyến. Mạng lưới thăm dò tương

đương với tuyến cách tuyến là (30-50)m và công trình trên tuyến là (30-50)m.

Với hình dạng mạng lưới thăm dò đã tiến hành là phi tuyến, việc lập các

mặt cắt địa chất theo tuyến thăm dò thường phải chiếu các công trình thăm

83

dò vào mặt cắt, do đó làm giảm độ chính xác. Song, với mạng lưới công trình

thăm dò như đã thi công, mô hình hình học mỏ (đường đẳng trị), mô hình

toán thống kê và hàm cấu trúc hầu như không bị ảnh hưởng.

Hình 2.9. Sơ đồ bố trí công trình khoan thăm dò thân quặng BĐMQ

Hình 2.10. Sơ đồ bố trí công trình khoan thăm dò thân quặng QTZ3

84

2.3.2. Lựa chọn mô hình

Trên cơ sở phân tích các yếu tố địa chất khống chế quặng hoá; mối quan

hệ quặng hoá với đá vây quanh; hình dạng; kích thước; đặc điểm biến đổi và sự

phân bố các thành phần có ích; hệ thống thăm dò và ưu nhược điểm của từng

mô hình nêu trên (tổng hợp ở bảng 2.2), để phù hợp với phần mềm ứng dụng,

theo NCS mô hình hoá quặng Au gốc trong vùng nghiên cứu tốt nhất sử dụng

phối hợp mô hình mặt cắt địa chất, mô hình hình học mỏ (đường đẳng trụ), mô

hình toán thống kê và mô hình hàm cấu trúc. Trong đó mô hình hàm cấu trúc là

chủ đạo.

85

Bảng 2.2. Bảng tổng hợp ưu, nhược điểm của các mô hình

Nhóm mô hình Các mô hình Ưu điểm chính Nhược điểm chính

Mô hình dạng biểu đồ (mô

hình mặt cắt, bản đồ, v.v)

Là cơ sở thiết kế, thi công các phương án thăm dò, tính trữ lượng, tài nguyên khoáng sản; thiết kế khai thác mỏ khoáng

Chỉ đánh giá định tính về tích tụ khoáng sản mà không đánh giá định lượng

Mô hình khối (trụ, đa giác,

v.v)

Cơ sở cho các phương pháp tính trữ lượng, tài nguyên bằng nhiều phương pháp: khối địa chất, khối khai thác, v.v.

Trường hợp thân quặng có thế nằm, chiều dày không ổn định thì mô hình gặp nhiều khó khăn

Hình học hoá các tính chất

của thân quặng

Mô hình hình học mỏ

Nhận thức chung về sự phân bố không gian các tính chất của khoáng sản và cấu trúc địa chất vây quanh; Dự báo khoáng sản theo toạ độ điểm bất kỳ trong không gian; Thu nhận các khái niệm về hình dạng, cấu trúc thân khoáng và xác định độ tập trung khoáng sản trong phạm vi cần đánh giá.

Hạn chế trong dự báo các giá trị trung bình, cũng như không thể nhận được những tiêu chuẩn định lượng khách quan về mức độ thăm dò

Phân tích Trend Có khái niệm về hình thái, quy luật, mức độ phức tạp của đối tượng cần nghiên cứu, đặc điểm địa chất, kiến trúc không gian.

Giải các bài toán độ lệch Trend (hiệu ứng Trend) là rất phức tạp, dài dòng, phải sử dụng thêm giải pháp thống kê, Kriging để khoanh định diện tích kết hợp với bản đồ Trend, hiện ít được sử dụng

Mô hình dựa trên lý thuyết hình học mỏ

Mô hình hoá theo chuỗi Phurie hai chiều

Làm sáng tỏ đặc tính tập trung, phân tán các nguyên tố tạo quặng trong các trường quặng, đới quặng, làm sáng tỏ các diện tích có dị thường địa hoá, giải đoán ảnh viễn thám,

Khối lượng tính toán lớn, xử lý thông tin quá phức tạp nên ít được áp dụng ở Việt Nam

86

Nhóm mô hình Các mô hình Ưu điểm chính Nhược điểm chính

nghiên cứu môi trường.

Một chiều Thể hiện mức độ biến đổi các thông số chiều dày (Vm%), hàm lượng (Vc%) thông qua các giá trị trung bình, phương sai, hệ số biến đổi

Chưa phản ánh được đặc tính và cấu trúc của sự biến đổi cũng sự biến đổi không gian các thông số nghiên cứu

Hai chiều

Cho thấy mối quan hệ giữa các thành phần trong thân quặng: giữa thành phần chính và thành phần phụ, giữa chiều dày và hàm lượng, giữa hàm lượng và thể trọng quặng, v.v. Dự báo định lượng các thông số quặng hoá

Khi các thành phần có tương quan không chặt chẽ r<0,5 thì mô hình có hiệu quả thấp

Phân tích hồi quy đa chiều

Dự đoán định lượng thông qua mối quan hệ nhân quả với dấu hiệu cần nghiên cứu qua ma trận tương quan

Không thể khử bỏ ảnh hưởng tác động đa chiều của các cặp yếu tố ngẫu nhiên lên trường tương quan mà phải dựa vào hệ số tương quan sạch (tương quan riêng), ít được áp dụng

Phân tích biệt thức (nhận dạng)

Phân loại hoặc nhận dạng các đối tượng địa chất thông qua tổ hợp các thông số địa chất mỏ đặc trưng được xắp xếp thành các ma trận

Phải xây dựng các tiêu chuẩn nhận dạng, Các đối tượng đã biết trước không khác nhau nhiều thì bài toán gặp khó khăn, gần như không được áp dụng trong thăm dò.

Mô hình toán thống kê

Đa chiều

Phân tích Dengram

Phản ánh mối liên hệ giữa các đối tượng từ đám đông nhiều đối tượng, hỗ trợ phân nhóm các đối tượng địa chất cần nghiên cứu để làm sáng tỏ mối liên quan nguồn gốc giữa các đối tượng, sử dụng trong nghiên cứu thạch học, cổ sinh, địa tầng.

Cho đến nay các cơ sở lý thuyết chưa được hoàn thiện. Đặc biệt là chưa có một tiêu chuẩn toán thống kê tin cậy để ghép nhóm. Xuất hiện nhiều phương án ghép nhóm cùng một nguồn tài liệu gốc, ít được áp dụng

87

Nhóm mô hình Các mô hình Ưu điểm chính Nhược điểm chính

Phân tích yếu tố chính

Thể hiện các yếu tố chính và mối tương quan giữa các yếu tố trong rất nhiều các yếu tố phản ánh đối tượng nghiên cứu.

Công việc khó nhất là tìm kiếm các giá trị riêng và véc tơ riêng của ma trận hệ số tương quan. Phải tìm căn của phương trình hàm mũ bậc m (m - số các tính chất trong ma trận, có trường hợp m = 7) cao là khó thực hiện khối lượng tính toán lớn

Hàm cấu trúc

Luận giải toàn diện về tính biến đổi, tính đẳng hướng, dị hướng của quặng hoá, định hướng luận giải mạng lưới thăm dò, bố trí công trình thăm dò, lấy mẫu, giúp lựa chọn hình dạng và kích thước khối tính tài nguyên, trữ lượng, trợ giúp đánh giá tài nguyên, trữ lượng bằng phương pháp Kriging, nghịch đảo khoảng cách

Mô hình có rất nhiều ưu điểm, hạn chế duy nhất là khi số lượng điểm nghiên cứu không đủ lớn khó thực hiện (không đủ điều kiện), làm giảm kết quả

Lý thuyết đại số tuyến tính Xây dựng trên cơ sở toán ngẫu nhiên để giải các bài toán phân chia dị thường địa hoá trên các tuyến tìm kiếm

Bài toán phức tạp, cần phải hỗ trợ bằng các mô hình khác, ít được áp dụng

Phân tích tự tương quan

Nhờ đồ thị của hàm tự tương quan để làm sáng tỏ mức độ dao động, bán kính tự tương quan, phân bố mang tính chu kỳ, cường độ, tốc độ, tích tụ nguyên tố

Thường không sử dụng độc lập mà phải hỗ trợ của hàm cấu trúc để mô hình hoá và khai thác bổ sung cho hàm tương quan định mức, ít được áp dụng

Mô hình toán dựa trên cơ sở lý thuyết quá trình

ngẫu nhiên

Phân tích sóng dao động điều hoà Dựa vào hàm mật độ phổ xác định các dị thường địa hoá trên các tuyến tìm kiếm

Bài toán phức tạp, để giải cần hỗ trợ bằng các phương pháp khác, ít được áp dụng

88

2.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương pháp đánh giá tài

nguyên, trữ lượng

Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương pháp đánh giá tài

nguyên, trữ lượng được phân ra làm 4 nhóm:

2.3.3.1. Hình dạng, kích thước, thế nằm thân quặng

- Hình dạng: thân quặng đơn giản (mạch, vỉa) chủ đạo là phương pháp

khối địa chất, mặt cắt địa chất; thân quặng có hình dạng phức tạp là phương pháp

Kriging, đường đẳng trị, thân quặng biến đổi là phương pháp Kriging.

- Kích thước thân quặng đóng vai trò thứ yếu, thân quặng lớn sử dụng

phương pháp mặt cắt địa chất, khối địa chất, Kriging; thân quặng có kích

thước nhỏ, số lượng công trình đủ lớn áp dụng phương pháp Kriging, thân

quặng bé thường được sử dụng phương pháp hình đa giác, tam giác, mặt cắt,

đường đẳng trị.

- Thế nằm: thân quặng có thế nằm thoải ổn định theo đường phương và

hướng dốc, thường sử dụng phương pháp khối địa chất, mặt cắt địa chất,

nghịch đảo khoảng cách, Kriging; thân quặng không ổn định theo đường

phương và hướng dốc, sử dụng phương pháp Kriging; hình tam giác, đa giác.

Thân quặng có thế nằm dốc thường sử dụng phương pháp khối địa chất (chiếu

đứng), mặt cắt, Kriging.

2.3.3.2. Sự phân bố các thành phần bên trong thân quặng

Yếu tố thành phần bên trong thân quặng ảnh hưởng đến việc xác định

giá trị trung bình trong các khối trữ lượng, tính đẳng hướng, dị hướng trong

không gian. Khi cần tính trữ lượng riêng cho từng loại quặng, hình tam giác,

đa giác; nghịch đảo khoảng cách đặc biệt là phương pháp Kriging có ưu điểm

hơn các phương pháp khác.

2.3.3.3. Hệ thống thăm dò Trong các yếu tố lựa chọn phương pháp đánh giá tài nguyên, trữ lượng

khoáng sản, mạng lưới thăm dò đóng vai trò khá quan trọng.

89

- Mạng lưới thăm dò bố trí theo tuyến mà khoảng cách giữa các công

trình trên tuyến ngắn hơn nhiều khoảng cách tuyến thì sử dụng phương pháp

mặt cắt, Kriging để đánh giá là hợp lý hơn cả.

- Thăm dò bằng các công trình lò, giếng (sử dụng vào khai thác) truy

đuổi liên tục thân quặng theo đường phương và theo hướng dốc, khi các công

trình khống chế hết chiều dày thân quặng và bố trí theo từng tầng khai thác,

hợp lý nhất là sử dụng phương pháp khối khai thác, Kriging; khi các công

trình thăm dò không khống chế hết chiều dày thân quặng mà phải dùng lò cúp

thì sử dụng phương pháp mặt cắt kết hợp khối khai thác, Kriging.

- Thăm dò theo mạng lưới hình chữ nhật hoặc hình vuông thường sử

dụng phương pháp mặt cắt địa chất, khối địa chất và Kriging.

- Thăm dò không theo mạng lưới hình học nhất định, sử dụng phương

pháp khối đa giác, khối tam giác, trọng số nghịch đảo khoảng cách, Kriging.

- Trường hợp phần trên thân quặng thăm dò bằng công trình khai đào.

Các tầng dưới được thăm dò bằng các lỗ khoan thì tuỳ theo cách bố trí, để

tính trữ lượng thường sử dụng phương pháp mặt cắt, khối địa chất và Kriging.

Mối quan hệ giữa nhóm mỏ, hệ thống thăm dò và lựa chọn phương

pháp tính trữ lượng (mặt cắt, khối địa chất, khối khai thác) đã được A. P.

Prokofev (1952) phân tích khá chi tiết [3]. Phần lớn các phương pháp tính trữ

lượng được ông chia ra chủ yếu tính toán thủ công; kết hợp các phương pháp

tính toán với sự trợ giúp của máy tính. Trên cơ sở tổng kết kinh nghiệm thực

tế trong thăm dò khoáng sản rắn ở Việt Nam, tham khảo tài liệu nghiên cứu

của các nhà địa chất Nga (Liên Xô cũ), NCS đưa ra bảng lựa chọn phương

pháp tính trữ lượng và nhóm mỏ thăm dò (bảng 2.3).

90

Bảng 2.3. Mối liên hệ giữa lựa chọn phương pháp tính tài nguyên, trữ lượng với nhóm mỏ thăm dò

Phương pháp tính trữ lượng Nhóm

mỏ

Dạng công trình thăm dò và mạng lưới bố trí công trình thăm dò

Mặt cắt

Khối địa chất

Khối khai thác

Nghịch đảo khoảng cách

Kriging

Thăm dò bằng các lỗ khoan:

a. Theo tuyến + - -- + + I

b. Theo mạng lưới hình học + + - + +

Thăm dò bằng các lỗ khoan:

a. Theo tuyến + - -- + + b. Theo mạng lưới hình học + + - + +

Thăm dò bằng các công trình khai đào theo các tầng:

c. Không phân khối khai thác + + -- - +

II

d. Phân khối khai thác - + + - +

Thăm dò bằng các công trình khai đào theo các tầng:

a. Không phân khối khai thác + + -- - +

b. Phân khối khai thác - + + - +

Thăm dò bằng các lỗ khoan:

c. Theo tuyến + - -- + +

III

d. Theo mạng lưới hình học + + - + +

Thăm dò bằng các công trình khai đào theo các tầng:

a. Không phân khối khai thác + + -- - + IV

b. Phân khối khai thác - + + - +

Ghi chú: + áp dụng; - có thể áp dụng; -- không nên/không thể áp dụng

91

2.3.3.4. Hệ thống khai thác

Hệ thống khai thác nhìn chung không ảnh hưởng đến kết quả tính trữ

lượng và tài nguyên. Tuy nhiên, khi tính đòi hỏi các nhà địa chất thăm dò phải

chọn phương pháp tính nhằm phù hợp điều kiện khai thác dự kiến để có thể

cho trữ lượng theo đơn vị khai thác (khối, tầng, cánh); nếu không, khi lên kế

hoạch khai thác các nhà địa chất mỏ sẽ phải tính lại trữ lượng. Để giải quyết

vấn đề này phương pháp khối khai thác, nghịch đảo khoảng cách, đặc biệt là

phương pháp Kriging đáp ứng được yêu cầu do thực tế khai thác mỏ đòi hỏi.

Nhận xét: bằng phân tích ở trên và kết quả tổng hợp ở bảng 2.3 cho phép rút

ra kết luận: phương pháp mặt cắt địa chất và phương pháp khối địa chất có thể áp

dụng cho cả 4 nhóm mỏ thăm dò. Tuy nhiên, phương pháp mặt cắt địa chất đòi hỏi

việc bố trí mạng lưới thăm dò theo tuyến mà trong nhiều trường hợp khó thực hiện

ở thực tế, kết quả tính toán thiếu chính xác khi khoảng cách giữa hai tuyến lớn, hình

dạng thân quặng biến đổi nhiều. Phương pháp khối địa chất không phụ thuộc vào

cách thức bố trí công trình thăm dò, song không thuận lợi cho thân quặng có cấu

trúc phức tạp nhiều khi khó khăn trong khoanh nối để đảm bảo ba tính đồng nhất

trong khối tính tài nguyên, trữ lượng. Phương pháp nghịch đảo khoảng cách có thể

áp dụng khi mạng lưới thăm dò thưa hơn kích thước đới ảnh hưởng và thân quặng

đẳng hướng. Phương pháp Kriging hầu như khắc phục được những nhược điểm

của các phương pháp khác, đặc biệt khi có số lượng công trình thăm dò đủ lớn và

khoảng cách giữa các công trình nhỏ hơn kích thước đới ảnh hưởng. Phương pháp

này còn rất tiện ích cho sử dụng tài liệu trong quy hoạch thăm dò, khai thác mỏ,

luận giải tương quan tài nguyên/trữ lượng với hàm lượng.

2.3.4. Lựa chọn quy trình đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc

Kết quả nghiên cứu mô hình hoá thân quặng và lựa chọn phương pháp

đánh giá tài nguyên, trữ lượng nêu trên cho phép rút ra quy trình đánh giá tài

nguyên, trữ lượng vàng gốc vùng Phước Sơn như hình 2.11.

92

Hình 2.11. QUY TRÌNH ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN, TRỮ LƯỢNG Au GỐC

VÙNG PHƯỚC SƠN

Biểu bảng

Tiếp cận tài liệu liên quan đã có

Xây dựng CSDL ĐC-KS

Mô hình hoá thân quặng

Bản đồ, biểu đồ trong GIS

Đối tượng nghiên cứu (TQ)

Lựa chọn phương pháp tính trữ lượng và tài nguyên (Kriging, Khối địa chất, Nghịch đảo khoảng cách, ...)

Lựa chọn kích thước các vi khối, elipsoid

Kết quả

Xác định các [(h)]

thực nghiệm theo các hướng

Lựa chọn kích thước ảnh

hưởng, tính đẳng hướng, dị

hướng

Mô hình dạng mặt cắt địa chất liên hợp

Mô hình toán thống kê

Mô hình hàm cấu trúc [(h)]

Mô hình hình học mỏ (đẳng trụ)

93

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1.1. Cơ sở dữ liệu địa chất khoáng sản vàng gốc vùng nghiên cứu

Để thuận tiện và hiện đại hoá công tác nghiên cứu, đánh giá tài nguyên,

trữ lượng vàng gốc vùng Phước Sơn, NCS tiến hành xây dựng cơ sở dữ liệu

địa chất khoáng sản (CSDL) dạng bảng biểu để áp dụng phần mềm Surpac và

cơ sở dữ liệu trong (GIS) để quản trị bản đồ số.

3.1.1.1. Cơ sở dữ liệu dạng bảng biểu

Luận án đã tiến hành xây dựng các bảng dữ liệu bao gồm: dữ liệu địa

hình mỏ, dữ liệu lỗ khoan (toạ độ lỗ khoan, địa tầng khoan, kết quả phân tích

mẫu, phương vị khoan, v.v.). Các bảng dữ liệu được xây dựng theo mô hình

quan hệ (hình 3.1):

Hình 3.1. Mô hình quan hệ “Nguồn: Surpac 5.1 2013” [37]

a. Dữ liệu địa hình khu mỏ: kết quả đo toạ độ, độ cao các điểm đo chi tiết, cho

phép xây dựng tệp điểm chi tiết trên excell, từ tệp điểm chi tiết nhập (import)

vào phần mềm để thành lập bề mặt địa hình mỏ (chitiet.csv), bảng 3.1.

Bảng 3.1. Bảng điểm đo chi tiết (chitiet.csv)

STT Y X Z

1 1708369.376 790400.002 670

2 1708371.856 790406.442 670

3 1708373.556 790409.963 670

94

b. Dữ liệu lỗ khoan: Dữ liệu lỗ khoan được xây dựng theo các bảng: toạ độ lỗ

khoan (bảng 3.2), phương vị lỗ khoan (bảng 3.3), địa tầng lỗ khoan (bảng

3.4), kết quả phân tích mẫu khoan (bảng 3.5). Bảng toạ độ lỗ khoan gồm có

các trường: tên lỗ khoan (hole_id), toạ độ (x, y), độ cao miệng lỗ khoan (z),

độ sâu (max_depth); kiểu khoan (hole_path) (thẳng đứng, xiên hay cong); địa

tầng lỗ khoan gồm: tên lỗ khoan, từ (from), đến (to), chiều dài địa tầng; kết

quả phân tích mẫu hoá gồm: tên lỗ khoan, chiều dài mẫu từ, đến, hàm lượng

Au, Ag, Pb và Zn, v.v.

Bảng 3.2. Bảng toạ độ lỗ khoan (collar.csv)

Bảng 3.3. Bảng phương vị lỗ khoan (survey.csv)

Bảng 3.4. Bảng địa tầng lỗ khoan (lithology.csv)

Lưu ý từ bảng 3.4 ta có thể phân chia địa tầng lỗ khoan thành: lớp

phủ, đá vách, thân quặng, đá trụ và lớp kẹp. Như vậy, từ một lỗ khoan ban

đầu ta đã phân chia thành nhiều đoạn khoan có thuộc tính khác nhau.

95

Bảng 3.5. Bảng kết quả phân tích mẫu khoan (sample.csv)

Từ cơ sở dữ liệu địa chất khoáng sản cho phép cập nhật, thống kê, mô

hình hoá, khai thác tính toán trữ lượng và tài nguyên thuận tiện cho công tác

thăm dò mở rộng và khai thác mỏ.

3.1.1.2. Cơ sở dữ liệu trong GIS

Xây dựng CSDL trong GIS nhằm quản trị các lớp thông tin trên

Mapinfo, Autocad. Tất cả các bản vẽ gồm: bản đồ địa hình, sơ đồ bố trí công

trình, bản đồ kiến tạo, bản đồ địa chất vùng, bản đồ địa chất mỏ, các mặt cắt

địa chất, v.v, được số hoá và quản trị trong các phần mềm Autocad và

Mapinfo. Từ các lớp thông tin chuyên đề dạng số tiến hành chồng xếp tạo lập

bản đồ theo các mục đích khác nhau, phục vụ công tác quản trị dữ liệu, phân

vùng triển vọng làm cơ sở đánh giá tài nguyên, trữ lượng.

3.1.2. Mô hình hoá các đặc trưng quặng hoá

3.1.2.1. Mô hình mặt cắt địa chất

Mô hình mặt cắt địa chất cho phép nhận thức hình dạng, kích thước, mối

quan hệ quặng hoá với đá vây quanh.

Khu Đăk Sa thăm dò phi tuyến, tuy nhiên vẫn có thể lập các mặt cắt

địa chất theo 2 phương khác nhau (hệ thống tuyến vuông góc với đường

phương và song song với đường phương), chiếu các lỗ khoan phân bố gần

tuyến lên mặt cắt (trên hình 3.2 là ví dụ về kết quả lập mặt cắt địa chất theo

tuyến AA’, BB’ và CC’đã lựa chọn) cho thân quặng BĐMQ.

96

Kết quả thành lập hệ thống mặt cắt bằng phần mềm Surpac cho phép

nhận thức đặc điểm biến đổi không gian của thân quặng và quan hệ giữa

quặng hoá với đá vây quanh.

Hình 3.2. Ví dụ mặt cắt địa chất tuyến AA’, BB’, CC’ TQ BĐMQ

Tóm lại, mô hình hoá bằng mô hình mặt cắt địa chất thân quặng cho

phép đánh giá tổng quan về đặc điểm phân bố và quan hệ giữa thân quặng

với đá vây quanh bằng trực quan và là cơ sở để thực hiện các bước nghiên

cứu tiếp theo.

3.1.2.2. Mô hình đường đẳng trị

Dựa vào hệ thống mặt cắt đã xác lập cho phép xác định chu vi thân quặng,

thành lập các bình đồ đồng đẳng như đẳng trụ (hình 3.3) đẳng vách thân quặng

bằng phương pháp nội suy điểm (ưu việt nhất là Kriging).

Từ bình đồ đẳng vách và đẳng trụ, NCS đã thành lập mô hình khối ba chiều

(3D) thân quặng (hình 3.4, 3.5).

Mô hình khối 3D thể hiện hình dạng, kích thước, thế nằm thân quặng,

mối quan hệ quặng hoá với đá vây quanh, dễ dàng quan sát trực quan từ nhiều

góc độ. Kết quả này còn là cơ sở cho tính trữ lượng bằng phương pháp khối

địa chất, nghịch đảo khoảng cách, Kriging, v.v.

97

Hình 3.3. Bình đồ đẳng trụ thân quặng BĐMQ tỷ lệ in 1: 3.200

Hình 3.4. Mô hình 3D thân quặng BĐMQ Hình 3.5. Mô hình 3D thân quặng QTZ3

98

3.1.2.3. Mô hình toán thống kê

Để mô hình hoá thân quặng BĐMQ và QTZ3, sử dụng mô hình toán

thống kê (một chiều và hai chiều).

a. Mô hình toán thống kê một chiều

Các bước tiến hành theo trình tự sau: định lượng các thông số thống kê

(để định hướng); kiểm định mô hình phân bố thống kê; xác định các đặc trưng

thống kê theo mô hình phù hợp, định hướng xác định mô hình hàm cấu trúc.

a.1. Thân quặng BĐMQ được khống chế bởi 57 lỗ khoan, gồm 190 mẫu lõi

khoan phân tích thành phần Au, Ag, Pb và Zn, kết quả tổng hợp ở bảng 3.6,

hình 3.6.

+ Kiểm tra mô hình phân bố

Hình 3.6. Biểu đồ tần số phân bố hàm lượng Au TQ BĐMQ

Bảng 3.6. Đặc trưng thống kê hàm lượng Au, Ag, Pb và Zn TQ BĐMQ

Hàm lượng Nguyên tố

số lượng mẫu

Min Max TB tA tE

Au (g/T) 0,13 197,55 18,31 3,19 16,57

Ag (g/T) 0,1 438 26,53 3,80 19,44

Pb (%) 0,0003 29,3 1,750 4,16 23,13

Zn (%)

190

0,0001 28,87 1,753 3,87 19,64

99

Nhận xét: Hàm lượng Au có độ lệch tiêu chuẩn |tA| = |A/A| và độ nhọn tiêu

chuẩn |tE|= |E/E| đều lớn hơn 3, toán đồ tần số lệch về trái (hình 3.6). Do vậy

không thoả mãn phân bố chuẩn, các nguyên tố có ích đi kèm Ag, Pb và Zn cũng

tương tự.

+ Kiểm tra giả thiết theo tiêu chuẩn t để xử lý mẫu đặc cao

Có nhiều phương pháp xử lý mẫu đặc cao được trình bày trong nhiều

tài liệu khác nhau và chưa có phương pháp xử lý nào được các nhà địa chất

khẳng định là tối ưu [19]. Trong luận án, sử dụng phương pháp xử lý mẫu đặc

cao như sau:

Ngưỡng mẫu đặc cao: Xđc=Xtb+t

Trong đó:

: là quân phương sai (độ lệch quân phương);

Xtb: giá trị trung bình;

t: hệ số của hàm phân bố Studen (chọn t=2, tương ứng với xác xuất

P=95,45%). Thân quặng vàng trong mỏ có hàm lượng Au phân bố đặc biệt

không đồng đều, thể hiện ở giá trị max (197,55g/T) lớn hơn giá trị trung bình

(18,31g/T) là 10,78 lần (bảng 3.6). Vì vậy, phải tiến hành loại mẫu đặc cao;

Tất cả các mẫu có giá trị lớn hơn ngưỡng đặc cao được thay thế bằng

giá trị Xđc. Bảng 3.7 là bảng thống kê mẫu đặc cao. Kết quả xử lý được thể

hiện ở bảng 3.8.

Bảng 3.7. Bảng thống kê hàm lượng Au, Ag, Pb và Zn đặc cao thân quặng BĐMQ

Thông số thống kê Au (g/T) Ag(g/T) Pb(%) Zn(%)

Min 0,13 0,1 0,0003 0,0001

Max 197,55 438 29,3 28,9

TB 18,31 26,53 1,750 1,753

Độ lệch quân phương () 28,53 60,25 4,22 4,36

Xđc=Xtb+2 75,37 147,03 10,19 10,47

100

Bảng 3.8. Bảng thống kê hàm lượng Au, Ag, Pb và Zn thân quặng BĐMQ sau khi xử lý mẫu đặc cao

Hàm lượng Tiêu chuẩn Nguyên tố

số lượng mẫu

Min Max TB tA tE

Au (g/T) 0,13 76 16,51 1,54 4,25

Ag (g/T) 0,1 147 21,10 2,32 7,58

Pb (%) 0,0003 10 1,41 2,25 6,69

Zn (%)

190

0,0001 10 1,35 2,19 6,8

Như vậy: Sau khi xử lý mẫu đặc cao theo tiêu chuẩn t, hàm lượng Au có độ

nhọn tiêu chuẩn |tE| lớn hơn 3, không thoả mãn phân bố chuẩn, nguyên tố có ích đi

kèm Ag, Pb và Zn tương tự, cần cải tạo về dạng loga chuẩn.

+ Kiểm tra luật phân bố loga chuẩn: bằng cách chuyển các giá trị ban

đầu sang giá trị loga để xử lý thống kê. Kết quả tổng hợp ở bảng 3.9

Bảng 3.9. Đặc trưng thống kê logarit hàm lượng Au, Ag, Pb và Zn thân quặng BĐMQ

Hàm lượng Tiêu chuẩn Nguyên tố

số lượng mẫu

Min Max TB

Quân phương sai () tA tE

Au (g/T) -0,88 1,88 0,83 0,63 -0,09 2,21

Ag (g/T) -1,00 2,16 0,68 0,8 0,18 2,10

Pb (%) -3,50 1,00 -0,79 1,1 -0,11 2,01

Zn (%)

190

-4 1,00 -0,98 1,2 0,11 1,97

Từ bảng 3.9 cho thấy logarit hàm lượng Au thân quặng BĐMQ có độ lệch

tiêu chuẩn |tA| <3 và độ nhọn tiêu chuẩn |tE| <3; đường cong phân bố cân đối

(hình 3.7 gần giống hình chuông) cho phép nhận định hàm lượng Au trong thân

quặng BĐMQ, tuân theo luật phân bố loga chuẩn. Kết quả tương tự cho hàm

lượng Ag, Pb và Zn (bảng 3.9 và các hình 3.8, 3.9, 3.10).

101

Hình 3.7. Biểu đồ phân bố hàm lượng Au theo luật phân bố loga chuẩn TQ BĐMQ

Hình 3.8. Biểu đồ phân bố hàm lượng Ag theo luật phân bố loga chuẩn TQ BĐMQ

Hình 3.9. Biểu đồ phân bố hàm lượng Pb theo luật phân bố loga chuẩn TQ BĐMQ

Hình 3.10. Biểu đồ phân bố hàm lượng Zn theo luật phân bố loga chuẩn TQ BĐMQ

+ Hàm phân bố

Hàm mật độ f(x) phân bố hàm lượng Au trong thân quặng BĐMQ theo

loga chuẩn có dạng:

39,0.2

83,0lg 2

.2.63,0

1

x

exf

(3.1)

Hàm phân bố hàm lượng Au theo loga chuẩn có dạng:

F ( ≤ x ) =

dxex

xx

o

39,0.2

83,0lg 2

1

.2.63,0

1

(3.2)

f(x)

102

+ Đánh giá các đặc trưng thống kê

* Giá trị trung bình được tính theo công thức 2.7 ta có

Tgm /65,18718,2.10 2^63,0.65,283,0 ;

* Quân phương sai tính theo công thức giản lược 2.8 ta có

25,32))1718,2(718,2.10( 5,02^63,0.3,52^63,0.3,583,0.2 ;

* Hệ số biến thiên tính theo công thức 2.9 như sau:

267%100.1718,2 2^63,0.3,5 V %

Bảng 3.10. Bảng thống kê hàm lượng Au thân quặng BĐMQ theo mô hình hàm phân bố loga chuẩn

Hàm lượng (g/T) Nguyên tố

Min Max TB Quân phương

sai () HS biến thiên

(V%) Au 0,13 76 18,65 32,25 267

Nhận xét: kết quả tính toán hàm lượng Au so với kết quả tính trong Báo

cáo kết quả thăm dò của Lê Văn Hải và nnk (năm 2010) trung bình theo mẫu

đơn Au=18,31g/T, sai lệch là +0,34g/T (tương ứng 1,86%).

a.2. Thân quặng QTZ3 được khống chế bởi 76 lỗ khoan với 252 mẫu phân

tích hàm lượng Au, Ag, Pb và Zn.

+ Kiểm tra mô hình phân bố: để kiểm tra mô hình phân bố hàm lượng

Au trong thân quặng QTZ3 tiến hành tương tự như thân quặng BĐMQ:

Hình 3.11. Biểu đồ tần số phân bố hàm lượng Au TQ QTZ3

103

Bảng 3.11. Đặc trưng thống kê hàm lượng Au, Ag, Pb và Zn TQ QTZ3

Hàm lượng Tiêu chuẩn Nguyên tố

số lượng

mẫu Min Max TB tA tE

Au (g/T) 0,11 206 10,34 5,62 49,80

Ag (g/T) 0,10 254 17,38 3,22 13,99

Pb (%) 0,0006 22,6 1,36 3,10 14,08

Zn (%)

252

0,0004 3,76 0,099 6,40 51,65

Kết quả thể hiện ở bảng 3.11 cho thấy hàm lượng Au (hình 3.11), Ag, Pb và

Zn có độ lệch tiêu chuẩn |tA|>3 và độ nhọn tiêu chẩn |tE|>3, toán đồ tần số lệch trái,

như vây hàm lượng Au và các nguyên tố đi kèm không tuân theo luật phân bố chuẩn.

+ Kiểm tra giả thiết theo tiêu chuẩn t để xử lý mẫu đặc cao: kết quả tính

toán mẫu đặc cao được trình bày ở bảng 3.12.

Bảng 3.12. Bảng thống kê hàm lượng Au, Ag, Pb và Zn đặc cao TQ QTZ3

Thông số thống kê Au (g/T) Ag(g/T) Pb(%) Zn(%)

Min 0,11 0,1 0,0006 0,0004

Max 206 254 22,6 3,76

TB 10,34 17,38 1,36 0,099

Độ lệch quân phương () 18,98 40,83 3,21 0,37

Xđc=Xtb+2 48,39 99,20 7,79 0,84

Tất cả các mẫu có giá trị lớn hơn ngưỡng đặc cao được thay thế bằng

giá trị Xđc. Kết quả xử lý được thể hiện ở bảng 3.13.

Bảng 3.13. Bảng thống kê hàm lượng Au, Ag, Pb và Zn TQ QTZ3 sau khi xử lý mẫu đặc cao

Hàm lượng Tiêu chuẩn Nguyên tố

số lượng mẫu Min Max TB tA tE

Au (g/T) 0,11 48 9,15 1,86 5,62

Ag (g/T) 0,10 99 14,06 2,27 6,72

Pb (%) 0,0006 8 1,12 2,17 6,22

Zn (%)

252

0,0004 0,84 0,068 3,45 14,04

104

Như vậy: sau khi xử lý mẫu đặc cao theo tiêu chuẩn t, hàm lượng Au, Ag,

Pb có độ lệch tiêu chuẩn |tE| đều lớn hơn 3, riêng Zn có |tA| và |tE| đều >3, không

thoả mãn phân bố chuẩn, cần cải tạo về dạng loga chuẩn.

+ Kiểm tra luật phân bố loga chuẩn: kết quả tính thống kê ở bảng 3.14.

Bảng 3.14. Đặc trưng thống kê logarit hàm lượng Au, Ag, Pb và Zn thân quặng QTZ3

Hàm lượng Tiêu chuẩn Nguyên tố

số lượng

mẫu Min Max TB

Quân phương

sai () tA tE

Au (g/T) -0,96 1,68 0,62 0,56 0,16 2,32

Ag (g/T) -1,00 1,99 0,37 0,78 0,77 2,49

Pb (%) -3,22 0,9 -1,2 1,15 0,45 2,05

Zn (%)

252

-3,40 -0,07 -2,02 0,76 1,02 3,39

Qua bảng 3.14 cho thấy hàm lượng Au có độ lệch tiêu chuẩn |tA|<3 và

độ nhọn tiêu chuẩn |tE|<3, đường cong phân bố cân đối (hình 3.12, gần giống

hình chuông) cho phép nhận định hàm lượng Au thân quặng QTZ3 tuân theo

luật phân bố loga chuẩn. Hàm lượng Ag, Pb cũng tương tự (hình 3.13, 3.14),

riêng hàm lượng Zn có |tE|=3,39>3; song độ lệch không nhiều, cũng có thể

quy nạp về phân bố loga chuẩn (hình 3.15).

Hình 3.12. Biểu đồ phân bố hàm lượng Au

TQ QTZ3 theo luật phân bố loga chuẩn Hình.3.13. Biểu đồ phân bố hàm lượng Ag

TQ QTZ3 theo luật phân bố loga chuẩn

105

Hình.3.14. Biểu đồ phân bố hàm lượng Pb TQ QTZ3 theo luật phân bố loga chuẩn

Hình.3.15. Biểu đồ phân bố hàm lượng Zn TQ QTZ3

+ Hàm phân bố

Hàm mật độ f(x) phân bố hàm lượng Au theo loga chuẩn có dạng:

32,0.2

62,0lg 2

.2.56,0

1

x

exf

(3.3)

Hàm phân bố hàm lượng Au theo loga chuẩn có dạng:

F ( ≤ x ) =

dxex

xx

o

32,0.2

62,0lg 2

1

.2.56,0

1

(3.4)

+ Đánh giá các thông số địa chất

* Giá trị trung bình được tính theo công thức 2.7 ta có

Tgm /57,9718,2.102^56,0.65,262,0 ;

* Quân phương sai tính theo công thức giản lược 2.8 ta có

5,48))1718,2(718,2.10( 5,02^56,0.3,52^56,0.3,562,0.2 ;

* Hệ số biến thiên tính theo công thức 2.9 như sau:

206%100.1718,2 2^56,0.3,5 V %

Bảng 3.15. Bảng thống kê hàm lượng Au thân quặng QTZ3 theo mô hình hàm phân bố log chuẩn

Hàm lượng (g/T) Nguyên tố

Min Max TB

Quân phương sai ()

HS biến thiên (V%)

Au 0,11 48 9,57 48,5 206

106

Kết quả tính toán hàm lượng Au so với kết quả tính trong Báo cáo kết

quả thăm dò của Lê Văn Hải và nnk (năm 2010) trung bình theo mẫu đơn

Au=10,35g/T sai lệch là -0,87g/T (tương ứng 7,5%).

Nhận xét: kết quả nghiên cứu bằng mô hình toán thống kê một chiều

cho thấy hàm lượng Au và các nguyên tố đi kèm trong các thân quặng khu

Đăk Sa tuân theo phân bố loga chuẩn; phù hợp với quy luật phân bố hàm

lượng khoáng sản quý, hiếm.

b. Mô hình thống kê hai chiều

Luận án đã tiến hành nghiên cứu mối quan hệ tương quan giữa các

thành phần có ích đi kèm với Au. Cụ thể cho từng thân quặng như sau:

- Thân quặng BĐMQ

Kết quả tính hệ số tương quan cặp được trình bày tại bảng 3.16:

Bảng 3.16. Bảng hệ số tương quan cặp giữa Au với các nguyên tố đi kèm trong thân quặng BĐMQ

Au Ag Pb Zn

Au 1

Ag 0,72 1

Pb 0,59 0,87 1

Zn 0,56 0,76 0,84 1

Từ bảng trên cho thấy hàm lượng Au có quan hệ tương quan thuận chặt

chẽ với Ag, Pb và Zn. Ngoài ra, còn có tương quan thuận rất chặt chẽ giữa

Ag với Pb và Ag với Zn, giữa Pb với Zn. Kết quả này khá phù hợp với tổ hợp

cộng sinh khoáng vật thạch anh - sulfua đa kim - vàng tại vùng nghiên cứu.

Trường thể hiện mối quan hệ tương quan được thể hiện ở các hình từ

3.16 đến 3.21:

107

Hình 3.16. Trường và đường hồi quy mối quan hệ tương quan giữa Au và Ag, TQ BĐMQ

Hàm tương quan (hồi quy): Ag = 0,91Au + 0,073

Hình 3.17. Trường và đường hồi quy mối quan hệ tương quan giữa Au và Pb, TQ BĐMQ

Pb = 1,02Au + 1,65

Hình 3.18. Trường và đường hồi quy mối quan

hệ tương quan giữa Au và Zn, TQ BĐMQ

Zn = 1,03Au + 1,83

Hình 3.19. Trường và đường hồi quy mối quan hệ tương quan giữa Ag và Pb, TQ BĐMQ

Pb = 1,21Ag + 1,61

Hình 3.20. Trường và đường hồi quy mối quan hệ tương quan giữa Ag và Zn, TQ BĐMQ

Zn = 1,11Ag + 1,73

Hình 3.21. Trường và đường hồi quy mối quan hệ tương quan giữa Pb và Zn, TQ BĐMQ

Zn = 0,89Pb + 0,26

108

- Thân quặng QTZ3

Kết quả tính tương quan cặp được dẫn ở bảng 3.17.

Bảng 3.17. Bảng hệ số tương quan cặp giữa Au với các nguyên tố đi kèm TQ QTZ3

Au Ag Pb Zn Au 1 Ag 0,60 1 Pb 0,52 0,90 1 Zn 0,28 0,55 0,56 1

Nhận xét: kết quả tính toán hệ số tương quan cặp cho thấy Au tương quan

thuận chặt chẽ với Ag, Pb, kém chặt chẽ với Zn; Ag tương quan rất chặt chẽ với

Pb và tương quan chặt chẽ với Zn; Pb tương quan chặt chẽ với Zn.

Như vậy, tuy giữa Au với các nguyên tố đi kèm có tương quan thuận song

có sự khác nhau ít nhiều so với thân quặng BĐMQ.

Trường thể hiện mối quan hệ tương quan (hình 3.22, 3.23, 3.24):

Hình 3.22. Trường và đường hồi quy mối quan

hệ tương quan giữa Au và Ag, TQ QTZ3 Ag = 1,297Au + 3,668

Hình 3.23. Trường và đường hồi quy mối quan hệ tương quan giữa Au và Pb, TQ QTZ3

Pb = 0,0101Au + 0,033

Hình 3.24. Trường và đường hồi quy mối quan hệ tương quan giữa Ag và Pb, TQ QTZ3

Pb = 0,008Ag + 0,0018.

109

NCS đã xây dựng các hàm hồi quy từ các mối quan hệ tương quan nêu trên.

Nhận xét chung: về cơ bản, vàng và các nguyên tố đi kèm (Ag, Pb và

Zn) có tương quan thuận khá chặt chẽ, song mối quan hệ đó có sự khác nhau

ít nhiều giữa hai thân quặng. Bước đầu có thể sử dụng các hàm hồi quy (như

đã xây dựng) để dự báo tài nguyên các nguyên tố đi kèm trong vùng nghiên

cứu.

3.1.2.4. Mô hình hàm cấu trúc γ(h)

Mô hình Variogram γ(h) được khảo sát bằng phầm mềm chuyên dụng

Surpac 5.1 theo các bước sau: Xác định phương vị hướng dốc quặng hoá (dip

direction); góc dốc thân quặng (plane dip); gia số góc (angular increment);

góc quét (spread); bước khảo sát (lag); chiều dài tối đa tuyến khảo sát

(maximum distance) (hình 3.25).

Hình 3.25 Các yếu tố phương vị, góc quét, bước khảo sát, góc giới hạn để khảo sát Variogram “Nguồn: Surpac minex 5.1 2013” [37]

Để tính toán, đặc biệt là chọn mô hình hàm cấu trúc, Luận án đã thực

hiện nhiều phương án và chọn phương án sát thực nhất (số lượng điểm quan

sát lớn nhất có thể, tính hợp lý với thực tế và đặc biệt góp phần đánh giá tài

nguyên, trữ lượng bằng Kriging có sai số nhỏ nhất).

Cụ thể cho 2 thân quặng đủ dữ liệu tính toán như sau:

- Thân quặng BĐMQ

Góc quét

Góc giới hạn

Phương vị

Số lượng mẫu tham gia tính toán

Bước khảo sát

Dung sai bước khảo sát

110

Xuất phát từ phương 2900 với góc quét là 450; phương tiếp theo là

2900±450 cho đến phương 1100 (29001800). NCS tiến hành khảo sát một nửa

(½) bán cầu (tương đương với 5 phương), bán cầu còn lại có giá trị tương tự.

Trong Luận án trình bày 4 phương chính là các phương 2900, 3350, 200, 650

(phương 2900 có giá trị tương tự phương 1100) . Các giá trị đầu vào là các giá trị

đã được chuyển sang giá trị lg(x). Kết quả thể hiện từ bảng 3.18 đến 3.22, hình

từ 3.26 đến 3.30.

Hình 3.26. Giao diện màn hình thể hiện thông số đầu vào khảo sát Variogram, ví dụ phương xuất phát 2900 TQ BĐMQ

111

Bảng 3.18. Bảng kết quả khảo sát Variogram theo phương 2900 TQ BĐMQ

Hình 3.27. Giao diện màn hình kết quả khảo sát Variogram theo phương 2900 TQ BĐMQ

Trên biểu đồ ta thấy đường ziczắc màu đen là đường Variogram thực

nghiệm, đường màu đỏ là đường Variogram đã mô hình hoá theo mô hình cầu.

112

Bảng 3.19. Bảng kết quả khảo sát Variogram theo phương 3350 TQ BĐMQ

Hình 3.28. Giao diện màn hình kết quả khảo sát Variogram phương 3350 TQ BĐMQ

113

Bảng 3.20. Bảng kết quả khảo sát Variogram theo phương 200 TQ BĐMQ

Hình 3.29. Giao diện màn hình kết quả khảo sát Variorgram phương 200 TQ BĐMQ

114

Bảng 3.21. Bảng kết quả khảo sát Variogram theo phương 650 TQ BĐMQ

Hình 3.30. Giao diện màn hình kết quả khảo sát Variogram phương 650 TQ BĐMQ

Các (h) thực nghiệm và mô hình được tổng hợp trong bảng 3.22:

115

Bảng 3.22. Bảng tổng hợp kết quả khảo sát Variogram thân quặng BĐMQ

Thông số đặc trưng của (h) Hướng

khảo sát (độ)

Hiệu ứng tự sinh

Trần (kể cả hiệu ứng tự sinh)

Kích thước đới ảnh

hưởng (m)

Mô hình

290 0,28 1,03 60 )

605,0

605,1(75,028,0)(

3

3hhh khi h≤ 60

= 0,28+0,75=1,03 khi h>60

335 0,40 0,90 65 )

655,0

655,1(50,040,0)(

3

3hhh khi h≤ 65

= 0,40+0,50=0,9 khi h>65

20 0,53 1,21 70 )

705,0

705,1(68,053,0)(

3

3hhh khi h≤ 70

= 0,53+0,68=1,21 khi h>70

65 0,5 0,99 65 )

655,0

655,1(49,05,0)(

3

3hhh khi h≤ 65

= 0,5+0,49=0,99 khi h>65

Nhận xét: Đối với thân quặng BĐMQ, theo các phương đều thể hiện hiệu

ứng tự sinh và cấu trúc cầu; thể hiện tính biến đổi đặc biệt không đồng đều;

phức tạp nhất theo phương 2900 (lệch với phương vị hướng dốc chung của thân

quặng khoảng 200); có biểu hiện của biến đổi cục bộ, hiệu ứng hố và dị hướng

yếu (với chỉ số dị hướng là 1,17); kích thước ảnh hưởng theo hướng dốc trong

phạm vi 60-65m và theo đường phương trong phạm vi 65-70m có thể sử dụng

mô hình cầu để xác định kích thước đới ảnh hưởng, kích thước vi khối và là cơ

sở thực hiện phương pháp Kriging cho tính trữ lượng, tài nguyên.

- Thân quặng QTZ3

Cách thức thực hiện tính toán, mô hình (h) tương tự như tính cho thân

quặng BĐMQ:

Kết quả khảo sát (h) theo các phương khác nhau đã xác định được

hiệu ứng tự sinh (nugget), trần (sill), kích thước đới ảnh hưởng thân quặng

QTZ3 (Bảng từ 3.23 đến 3.27 và hình từ 3.31 đến 3.34).

116

Xuất phát từ phương 2800 với gia số góc là 450, phương tiếp theo là

3250, 100, 550, kết quả được tổng hợp ở bảng 3.27.

Bảng 3.23. Bảng kết quả khảo sát Variogram theo phương 2800 TQ QTZ3

Hình 3.31. Giao diện màn hình kết quả khảo sát Variogram phương 2800 TQ QTZ3

117

Bảng 3.24. Bảng kết quả khảo sát Variogram theo phương 3250 TQ QTZ3

Hình 3.32. Giao diện màn hình kết quả khảo sát Variogram phương 3250 TQ QTZ3

118

Bảng 3.25. Bảng kết quả khảo sát Variogram theo phương 100 TQ QTZ3

Hình 3.33. Giao diện màn hình kết quả khảo sát Variogram phương 100 TQ QTZ3

119

Bảng 3.26. Bảng kết quả khảo sát Variogram theo phương 550 TQ QTZ3

Hình 3.34. Giao diện màn hình kết quả khảo sát Variogram phương 550 TQ QTZ3

120

Bảng 3.27. Bảng tổng hợp kết quả khảo sát Variogram thân quặng QTZ3

Mô tả cấu trúc

Hướng khảo sát

(độ) Hiệu ứng tự sinh

Trần (kể cả nhiệu ứng tự sinh)

Kích thước đới ảnh

hưởng (m)

Mô hình hàm cấu trúc

280 0,15 0,81 50 )

505,0

505,1(66,015,0)(

3

3hhh khi h≤ 50

= 0,15+0,66=0,81 khi h>50

325 0,16 0,103 55 )

555,0

555,1(87,016,0)(

3

3hhh khi h≤ 55

= 0,16+0,87=1,03 khi h>55

10 0,01 0,72 70 )

705,0

705,1(71,001,0)(

3

3hhh khi h≤ 70

= 0,01+0,71 =0,72 khi h>70

55 0,15 1,12 55 )

555,0

555,1(97,015,0)(

3

3hhh khi h≤ 55

= 0,15+0,97=1,12 khi h>55

Thân quặng QTZ3: các hàm cấu trúc đều có hiệu ứng tự sinh và mô

hình cầu, thể hiện biến đổi đặc biệt không đồng đều, phức tạp nhất theo

phương tây bắc - đông nam; đơn giản hơn theo phương đông bắc - tây nam

gần trùng với đường phương thân quặng; có biểu hiện của biến đổi cục bộ,

hiệu ứng hố và có dị hướng yếu (chỉ số dị hướng 1,4); kích thước ảnh hưởng

thân quặng theo hướng dốc trong phạm vi 50-55m; theo đường phương 55-

70m; có thể sử dụng mô hình cầu để xác định kích thước đới ảnh hưởng, kích

thước vi khối, thực hiện phương pháp Kriging cho tính trữ lượng, tài nguyên.

Từ kết quả khảo sát các Variogram thân quặng BĐMQ và QTZ3 cho phép

rút ra đặc điểm quặng hoá Au trong các thân quặng như sau:

- Hàm lượng Au trong thân quặng BĐMQ thể hiện tính dị hướng không

rõ ràng, với hệ số dị hướng Idh=1,17 (Elipsoid có trục kéo dài theo phương 200,

trục ngắn phương 2900). Thân quặng QTZ3 có tính dị hướng yếu với hệ số dị

121

hướng Idh=1,4 (Elipsoid có trục kéo dài phương 100, trục ngắn phương 2800);

song có thể xem như đẳng hướng.

- Cường độ quặng hoá trong các thân quặng tương đối cao. Thân quặng

BĐMQ có cường độ quặng hoá cao hơn thân quặng QTZ3 với hệ số chuyển đổi

đường cầu dao động từ 0,49 đến 0,75; thân quặng QTZ3 có hệ số chuyển đổi

đường cầu dao động lớn hơn từ 0,66 đến 0,97.

- Thân quặng BĐMQ có hiệu ứng tự sinh cao (Co thay đổi từ 0,28 đến

0,53), thân QTZ3 có hiệu ứng tự sinh thấp hơn (Co thay đổi từ 0,01 đến 0,16).

Vàng tự sinh và hàm lượng Au đặc cao trong thân quặng BĐMQ lớn hơn

trong thân quặng QTZ3; phù hợp với quặng hoá tại các thân quặng nghiên

cứu. Quặng dạng ổ, dạng vi mạch, dạng lấp đầy các khe nứt trong thạch anh.

- Tất cả các Variogram đều có biểu hiện hiệu ứng hố và biến đổi cục bộ,

chỉ rõ quặng hoá vàng ở Đăk Sa có ít nhất 2 giai đoạn tạo quặng, phù hợp với

kết quả phân tích mẫu khoáng tướng.

3.1.3. Đánh giá trữ lượng và tài nguyên xác định

Hàm cấu trúc có nhiệm vụ quan trọng để tính trữ lượng và tài nguyên

bằng Kriging: Để thực hiện nhiệm vụ này, phải thành lập các elipsoid. Các

elipsoid được lập dựa vào kết quả khai thác mô hình hàm cấu trúc. Từ kết quả

khảo sát các mô hình (h) cho phép xác định kích thước đới ảnh hưởng theo

các trục, cụ thể cho hai thân quặng như sau:

+ Thân quặng BĐMQ

Trục chính (major-axis) gần trùng với đường phương thân quặng

(20÷2000) là 70m, trục phụ (semi major-axis) gần trùng với phương vị hướng

dốc (290÷1100) là 60m, trục ngắn (minor-axis) trùng với chiều dày thân

quặng (hình 3.35).

+ Thân quặng QTZ3

Trục chính (major-axis) gần trùng với đường phương thân quặng (10÷1900)

là 70m, trục phụ (semi major-axis) gần trùng với phương vị hướng dốc (280÷1000)

là 50m, trục ngắn nhất (minor-axis) trùng với chiều dày thân quặng (hình 3.36).

122

Hình 3.35. Elipsoid nội suy hàm lượng Au thân quặng BĐMQ

Hình 3.36. Elipsoid nội suy hàm lượng Au thân quặng QTZ3

123

Như đã trình bày ở mục 2.2.4, có rất nhiều phương pháp đánh giá tài

nguyên xác định. Trong Luận án NCS sử dụng phương pháp Kriging, nghịch

đảo khoảng cách và tham khảo kết quả tính trữ lượng bằng phương pháp khối

địa chất của Lê Văn Hải và nnk 2010.

3.1.3.1. Phương pháp Kriging

a. Lựa chọn phương pháp Kriging

Để nội suy hàm lượng vàng và các nguyên tố có ích đi kèm, có một số

phương pháp Kriging, song Kriging thông dụng được sử dụng nhiều nhất, đặc

biệt trong đánh giá trữ lượng và tài nguyên bởi những lý do: thực tế không có

sai số cho đánh giá toàn bộ đối tượng nghiên cứu (thân quặng) không có

nghĩa là không có sai số cục bộ, nhất là hàm lượng Au tại các diện tích nghiên

cứu có hiệu ứng tự sinh, biến đổi cục bộ, có tính dị hướng khu vực. Khi đánh

giá bằng Kriging thông dụng, đã tuân thủ điều kiện i=1 (đảm bảo không có

sai số hệ thống), sẽ khảo sát được tính cục bộ; thêm vào đó Kriging thông

dụng dựa trên giả thuyết hàm ngẫu nhiên ổn định (dừng) thực sự và do vậy đã

loại bỏ được yếu tố sai số toàn thân quặng.

b. Cơ sở nội suy Kriging là kết quả khảo sát Variogram thân quặng BĐMQ và

QTZ3. Các bước nội suy Kriging như sau:

- Tạo khối lớn (Block) chứa toàn bộ thân quặng hình 3.37.

Hình 3.37. Giao diện mô hình Block (ví dụ cho thân quặng BĐMQ)

124

- Phân chia thân quặng thành các vi khối (subblocks) để tiến hành nội suy

hàm lượng cho từng vi khối (hình 3.38).

Hình 3.38. Thân quặng BĐMQ được phân thành các vi khối (subblocks)

- Để xác định kích thước vi khối phù hợp, NCS tiến hành thử nghiệm cho

các phương án có kích thước giảm theo cấp số (1/2)H có làm tròn, trong đó 1m,

2m là chiều cao vi khối phù hợp với chiều dài mẫu là 1m và bội số của chiều dài

mẫu: 25x15x2m; 10x6x2m; 10x6x1m; 5x3x2m.

- Tài liệu để so sánh kích thước vi khối: tài liệu chi tiết hoá trong quá trình

khai thác thân quặng BĐMQ từ khối 1-122 đến khối 8-122. Trong đó, khối 6-

122 được lấy thêm trên 500 mẫu rãnh trong quá trình khai thác, đây là tài liệu bổ

sung quý giá. Vì vậy, NCS đã lấy số liệu của khối 6-122 để so sánh với các

phương pháp lựa chọn kích thước vi khối hợp lý.

Hình 3.39a. Giao diện thể hiện sơ đồ chi tiết hoá trong quá trình khai thác khối 6-122

Hình 3.39b. Sơ đồ khối 6-122

125

Bảng 3.28. Kết quả tính trữ lượng theo kích thước vi khối khác nhau

Trữ lượng Khối trữ lượng

Kích thước vi khối

Hàm lượng TB Au (g/T) Quặng (tấn) Kim loại Au (kg)

25x15x2 19,42 40.112 777,247

10x6x2 20,07 38.653 775,765

10x6x1 20,10 38.669 778,975 6-122

5x3x2 20,08 38.540 773,883

Bảng 3.29. Trữ lượng khối 6-122 (chi tiết hoá trong quá trình khai thác)

Trữ lượng Hàm lượng TB Au (g/T) Quặng (tấn) Kim loại Au (kg)

19,96 39.492 788,12

Bảng 3.30. So sánh kết quả tính trữ lượng theo các phương án kích thước vi khối với kết quả chi tiết hoá trong quá trình khai thác khối 6-122

Sai khác so với khối 6-122 (%)

Trữ lượng Khối trữ

lượng

Kích thước vi

khối Hàm lượng

(g/T) Quặng (tấn) Kim loại Au (kg)

25x15x2 -2,71 1,57 -1,38

10x6x2 +0,55 -2,12 -1,57

10x6x1 +0,70 -2,08 -1,16 6-122

5x3x2 +0,60 -2,41 -1,81

Ghi chú: + là tăng; - là giảm so với khối khai thác.

Từ bảng 3.28, 3.29 và 3.30 cho thấy phương án thí nghiệm với kích

thước vi khối (10x6x1) có sai số trữ lượng kim loại và hàm lượng Au là nhỏ

nhất. Kết quả tính toán cho phép lựa chọn phương án kích thước vi khối tối

ưu trên để tiến hành nội suy hàm lượng cho thân quặng BĐMQ và QTZ3.

Kết quả đánh giá tài nguyên, trữ lượng bằng phương pháp Kriging cho toàn

bộ thân quặng được thể hiện ở hình 3.40, 3.41, 3.42 (a, b), 3.43 (a, b) và bảng 3.31.

126

Hình 3.40. Giao diện thông số nội suy Kriging thân quặng BĐMQ

Hình 3.41. Giao diện thông số nội suy Kriging thân quặng QTZ3

Hình 3.42a. Giao diện kết quả nội suy Kriging thân quặng BĐMQ

Hình 3.42b. Chỉ dẫn

127

Hình 3.43a. Giao diện kết quả nội suy Kriging thân quặng QTZ3

Hình 3.43b. Chỉ đẫn

Bảng 3.31. Bảng kết quả tính trữ lượng và tài nguyên Au thân quặng BĐMQ và QTZ3 bằng phương pháp Kriging

Thân quặng

Cấp trữ lượng và tài nguyên

Trữ lượng và tài nguyên quặng (tấn)

Hàm lượng TB Au (g/T)

Trữ lượng và tài nguyên Au (kg)

122 213.824 14,61 3.124 BĐMQ

333 244.434 9,99 2.442

Cộng 458.258 5.566

122 232.334 7,81 1.815 QTZ3

333 1.029.614 7,07 7.279

Cộng 1.261.948 9.094

3.1.3.2. Phương pháp trọng số nghịch đảo khoảng cách

Kết quả khảo sát Variogram cho thấy, thân quặng BĐMQ dị hướng yếu,

hệ số dị hướng 1,17; thân QTZ3 có hệ số dị hướng 1,4. Tuy nhiên, kích thước

đới ảnh hưởng theo các phương khác nhau hơn kém nhau không nhiều, có thể

xem hai thân quặng gần như là đẳng hướng.

Nội suy hàm lượng Au bằng trọng số nghịch đảo khoảng cách gồm các

bước sau: tạo thuộc tính cho vi khối (subblock); chọn bán kính nội suy; chọn số

mũ để nội suy.

128

NCS thí nghiệm lấy giá trị mũ theo các phương án là 2, 3 và 4 để nội suy

hàm lượng Au thân quặng BĐMQ. Kết quả nội suy được trình bày ở bảng 3.32.

Bảng 3.32. Kết quả nội suy hàm lượng Au theo các phương án hệ số mũ

Khối trữ lượng

Hệ số mũ nội suy

Hàm lượng Au TB (g/T)

Trữ lượng kim loại Au (kg)

2 20,48 792,03

3 21,19 819,68 6-122

4 21,73 840,60

Bảng 3.33. So sánh kết quả nội suy theo 3 phương án hệ số mũ (bảng 3.32) với kết quả chi tiết hoá trong quá trình khai thác khối 6-122 (bảng 3.29)

Sai khác so với khối 6-122 (%) Khối trữ lượng

Hệ số mũ nội suy Hàm lượng Trữ lượng

2 2,60 0,50

3 6,18 4,00 6-122

4 8,89 6,66

Qua bảng 3.32, 3.33 cho thấy kết quả so sánh các phương án nội suy

với kết quả chi tiết hoá trong quá trình khai thác với số mũ bằng 2 có sai số

hàm lượng, trữ lượng kim loại vàng là nhỏ nhất.

- Thân quặng BĐMQ

Nội suy trữ lượng Au thân quặng BĐMQ được thể hiện ở hình 3.44a;

Hình 3.44a. Kết quả nội suy hàm lượng Au thân quặng BĐMQ Hình 3.44b. Chỉ dẫn

129

- Thân quặng QTZ3

Hình 3.45a. Kết quả nội suy hàm lượng Au thân quặng QTZ3 Hình 3.45b. Chỉ đẫn

Bảng 3.34. Kết quả tính trữ lượng và tài nguyên Au bằng phương pháp trọng số nghịch đảo khoảng cách thân quặng BĐMQ và thân quặng QTZ3

Thân quặng Cấp trữ lượng và tài nguyên

Trữ lượng và tài nguyên quặng (tấn)

Hàm lượng Au TB (g/T)

Trữ lượng và tài nguyên Au (kg)

122 213.379 15,1 3.222 BĐMQ

333 169.577 10,51 1.782

Cộng 382.956 5.004

QTZ3 122 232.312 7,72 1.793

333 1.047.788 7,07 7.407

Cộng 1.280.100 9.200

3.1.3.3. Phương pháp khối địa chất

Trong báo cáo kết quả thăm dò của Lê Văn Hải và nnk (năm 2010) đã

khoanh định thân quặng BĐMQ thành 8 khối trữ lượng 122 và 5 khối tài

nguyên 333. Thân quặng QTZ3 là 11 khối trữ lượng 122 và 11 khối tài

nguyên 222 và 333. Kết quả tính trữ lượng, tài nguyên đã được Hội đồng

đánh giá trữ lượng khoáng sản phê duyệt, tổng hợp bảng 3.35.

130

Bảng 3.35. Kết quả tính trữ lượng, tài nguyên Au bằng phương pháp khối địa chất TQ BĐMQ và TQ QTZ3 ( Theo Lê Văn Hải và nnk, năm 2010) [5].

Thân quặng Cấp trữ lượng,

tài nguyên Trữ lượng và tài

nguyên quặng (tấn) Hàm lượng

Au TB (g/T) Trữ lượng và tài nguyên Au (kg)

122 226.705 14,40 3.266 BĐMQ

333 207.822 7,57 1.574

Cộng 434.527 4.840

122 283.218 6,47 1.831 QTZ3

222+333 1.154.099 8,09 9.339

Cộng 1.437.317 11.160

3.1.4. Dự báo tài nguyên chưa xác định

Như đã đề cập ở Chương 1, các khu tìm kiếm mức độ nghiên cứu còn

hạn chế. Tài liệu để dự báo là kết quả đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:10.000 và Báo cáo

tìm kiếm chi tiết vàng gốc vùng Phước Sơn do Lê Văn Hải và nnk thành lập

năm 2008 và 2010.

Khu tìm kiếm đã xác định được 06 đới khoáng hoá phân bố ở khu Bãi

Chuối, K7, Trà Long - Suối Cây, Bãi Bướm, Vàng Nhẹ và Bãi Gió là các

mạch thạch anh - sulfua - vàng phân bố trong đá phiến thạch anh - biotit,

phiến sét vôi. Các đới khoáng hoá chủ yếu phát triển theo phương đông bắc -

tây nam, á kinh tuyến, ít hơn là phương tây bắc - đông nam. Chiều dài đới từ

200 đến 1.500m, chiều rộng 5 - 30m, chiều sâu dự kiến 45 - 100m. Trên mặt

hàm lượng Au: 0,1 - 98,16g/T; dưới sâu hàm lượng Au: 0,1 - 69,7g/T; trung

bình đới từ 0,5 - 3,27g/T. Ngoài ra trong vùng nghiên cứu còn phát hiện 02 dị

thường địa hoá thứ sinh liên quan đến vàng gốc (khu Núi Vàng), kéo dài theo

phương á kinh tuyến với chiều dài 200 - 300m, chiều rộng khoảng 80 - 90m.

131

Sử dụng phương pháp tính thẳng theo thông số quặng hoá để dự báo tài

nguyên quặng vàng gốc trong các đới khoáng hoá, độ tin cậy tương đương

cấp 334 (334a hoặc 334b).

3.1.4.1. Dự báo tài nguyên vàng gốc

Áp dụng công thức 2.32, 2.33 cho kết quả tài nguyên Au ở bảng 3.36.

Bảng 3.36. Kết quả dự báo tài nguyên Au tại các khu tìm kiếm

Khu Tài nguyên quặng (tấn)

Hàm lượng TB Au (g/T)

Tài nguyên Au (kg)

Bãi chuối 1.260.000 0,5 630

Bãi Gió 280.000 0,5 140

K7 2.240.000 3,0 6.720

Trà Long - Suối Cây 5.040.000 3,0 15.120

Vàng Nhẹ 560.000 3,27 1.831

Bãi Bướm 126.000 1,0 126

Cộng 9.506.000 24.567

(chi tiết xem phụ lục Bảng 1)

3.1.4.2. Dự báo tài nguyên các nguyên tố đi kèm

Các khu tìm kiếm mức độ nghiên cứu địa chất còn hạn chế. Kết quả nghiên

cứu cho thấy về đặc điểm quặng hoá tương đối phù hợp với khu Đăk Sa. Vì vậy, sử

dụng phương trình hồi quy giữa Au với Ag, Pb và Zn ở phân khu Bãi Đất để dự báo

tài nguyên các nguyên tố đi kèm cho các khu còn lại là phù hợp.

Ag=0,91Au+0,073 (Ag-Au)

Pb = 1,02Au+1,65 (Pb-Au)

Zn = 1,03Au+1,83 (Zn-Au)

Kết quả dự báo hàm lượng các nguyên tố đi kèm theo hàm lượng Au thân

quặng BĐMQ được tổng hợp ở bảng 3.37.

132

Bảng 3.37. Kết quả dự báo hàm lượng Ag, Pb và Zn theo phương trình hồi quy

Hàm lượng Khu

Au (g/T) Ag (g/T) Pb (%) Zn (%)

Bãi chuối 0,5 0,528 2,16 2,345

Bãi Gió 0,5 0,528 2,16 2,345

K7 3,0 2,803 4,71 4,92

Trà Long - Suối Cây 3,0 2,803 4,71 4,92

Vàng Nhẹ 3,27 3,048 4,98 5,19

Bãi Bướm 1,0 0,983 2,67 2,86

Bảng 3.38. Bảng tổng hợp kết quả dự báo tài nguyên các nguyên tố đi kèm theo hàm lượng Au cho các khu tìm kiếm

Hàm lượng Tài nguyên Khu

Tài nguyên

quặng (tấn) Ag (g/T) Pb (%) Zn (%) Ag (kg) Pb (tấn) Zn (tấn)

Bãi chuối 1.260.000 0,528 2,16 2,345 665 27.216 29.547

Bãi Gió 280.000 0,528 2,16 2,345 148 6.048 6.566

K7 2.240.000 2,803 4,71 4,92 6.279 105.504 110.208

Trà Long - Suối

Cây 5.040.000 2,803 4,71 4,92 14.127 237.384 247.968

Vàng Nhẹ 560.000 3,048 4,98 5,19 1.707 27.918 29.109

Bãi Bướm 126.000 0,983 2,67 2,86 124 3.364 3.604

Cộng 9.506.000 23.050 407.434 427.002

133

3.1.5. So sánh kết quả

3.1.5.1. So sánh kết quả tính tài nguyên trữ lượng Au với khối khai thác 6-122

Kết quả tính trữ lượng và tài nguyên quặng vàng gốc vùng nghiên cứu bằng

phương pháp Kriging, nghịch đảo khoảng cách và khối địa chất cho thấy trữ

lượng và tài nguyên Au thân quặng BĐMQ và thân quặng QTZ3 giữa các phương

pháp có sự sai lệch không nhiều, cụ thể được trình bày ở bảng 3.39, 3.40.

Bảng 3.39. Bảng thống kê kết quả tính trữ lượng khối 6-122 thân quặng BĐMQ

Phương pháp Khối trữ lượng

Thông số Kriging

Nghịch đảo khoảng cách

Khối địa chất

Trữ lượng quặng (tấn) 38.669 38.675 42.205

Trữ lượng Au (kg) 777,25 792,03 890,24 6-122

Hàm lượng Au (g/T) 20,1 20,48 21,09

Bảng 3.40. Bảng so sánh kết quả tính trữ lượng với kết quả khai thác khối 6-122 thân quặng BĐMQ

Sai số giữa các phương pháp (%) Khối trữ lượng

Kết quả Thông số so sánh Kriging

Trọng số nghịch đảo khoảng cách

Khối địa chất

Trữ lượng quặng (tấn) -2,00 -2,07 +6,941 6-122 Khai thác

Hàm lượng (g/T) +0,70 +2,60 +5,66

Ghi chú: - là giảm, + là tăng so với khối khai thác

Kết quả so sánh ở bảng 3.39 và 3.40 cho thấy trữ lượng quặng và hàm

lượng Au đánh giá bằng phương pháp Kriging có sai số nhỏ nhất. Như vậy, lựa

chọn phương pháp Kriging để nội suy hàm lượng Au phục vụ tính trữ lượng và

tài nguyên quặng vàng gốc khu Đăk Sa là phù hợp với đặc điểm quặng hoá

cũng như mức độ biến đổi đặc biệt không đồng đều của hàm lượng Au trong

thân quặng; tuỳ thuộc tài liệu thăm dò đã tiến hành có thể tham khảo thêm

phương pháp khối địa chất và phương pháp nghịch đảo khoảng cách.

134

3.1.5.2. So sánh kết quả tính tài nguyên, trữ lượng trên các khối

Bảng 3.41. Bảng kết quả tính trữ lượng bằng phương pháp Kriging cho các khối trữ lượng thân quặng BĐMQ

Tên khối Trữ lượng quặng

(tấn)

Hàm lượng Au

(g/T)

Trữ lượng kim loại Au (kg)

1-122 7.909 25,71 203

2-122 15.003 18,29 274

3-122 16.814 9,085 152

4-122 17.180 17,24 296

5-122 14.532 22,10 321

6-122 38.675 20,10 777

7-122 35.764 10,09 360

8-122 67.948 8,15 554

Bảng 3.42. Bảng kết quả tính trữ lượng bằng phương pháp khối địa chất cho các khối trữ lượng TQ BĐMQ (theo Lê Văn Hải và nnk, năm 2010) [5]

Tên khối Trữ lượng quặng

(tấn)

Hàm lượng Au

(g/T)

Trữ lượng kim loại Au (kg)

1-122 6.896 26,91 185

2-122 17.554 21,18 371

3-122 17.753 9,44 167

4-122 17.236 16,63 286

5-122 13.858 21,18 293

6-122 42.205 21,09 890

7-122 43.868 10,21 447

8-122 67.331 9,24 622

Bảng 3.43. Sai lệch giữa phương pháp Kriging và phương pháp khối địa chất

Tên khối Sai số trữ lượng quặng (%) Sai số hàm lượng (%) 1-122 +14,7 -4,5 2-122 -14,5 -13,6 3-122 -5,3 -3,8 4-122 -0,3 +3,7 5-122 +4,9 +4,3 6-122 -8,4 -4,7 7-122 -18,5 -1,2 8-122 0,9 -11,7

Trung bình -3 -4

Ghi chú: - là giảm, + là tăng so với khối địa chất

135

3.1.5.3. So sánh trên mặt cắt

Chúng tôi đã so sánh sự khác nhau trên các mặt cắt giữa tài liệu thăm

dò và tài liệu khai thác. Mặt cắt AA’ được lập theo phương 900, So sánh với

kết quả khai thác cho thấy:

Hình 3.46. So sánh trên mặt cắt AA’ thân quặng BĐMQ

- Về cơ bản hình dạng thân quặng giữa kết quả thăm dò và kết quả khai

thác có sự tương đồng.

- Kết quả khai thác đã phát hiện 01 đới dịch chuyển nhỏ mà trong quá

trình thăm dò không thể khống chế được nhưng về cơ bản hầu như không ảnh

hưởng đến hình thái thân quặng, cự ly dịch chuyển nhỏ không có khả năng

khống chế trong giai đoạn thăm dò bằng hệ thống lỗ khoan.

136

- Diện tích thân quặng trên cùng mặt cắt AA’ giữa kết quả thăm dò và

kết quả khai thác sai khác nhau 6%.

Kết luận: Để nhận thức đầy đủ về đặc điểm biến đổi quặng hoá vàng

gốc trong vùng tốt nhất là sử dụng mô hình toán thống kê (một chiều và hai

chiều), mô hình hình học mỏ và trọng tâm là mô hình hàm cấu trúc. Sử dụng

phương pháp Kriging để đánh giá tài nguyên, trữ lượng (cho các diện tích

thăm dò) và phương pháp tính thẳng theo thông số quặng hoá để dự báo tài

nguyên quặng vàng gốc chưa xác định (cho diện tích tìm kiếm) ở vùng Phước

Sơn là phù hợp với tài liệu thực tế và bảo đảm độ tin cậy theo cấp trữ lượng,

tài nguyên.

3.1.6. Định hướng mạng lưới thăm dò phát triển mỏ

3.1.6.1. Cơ sở định hướng mạng lưới thăm dò vàng gốc vùng nghiên cứu

Khu Đăk Sa có cấu trúc địa chất mỏ khá phức tạp, thân quặng BĐMQ

và QTZ3 có quy mô khá lớn, duy trì theo đường phương và hướng dốc, không

lớp kẹp, hệ số biến đổi chiều dày từ không ổn định (TQ BĐMQ) đến rất

không ổn định (TQ QTZ3), chu vi đường viền từ đơn giản (TQ BĐMQ) đến

phức tạp (TQ QTZ3), hệ số biến đổi hàm lượng Au đặc biệt không đồng đều

(Vc: 206-267%). Bằng kết quả nghiên cứu hàm cấu trúc (h) đã thể hiện rõ

mức độ biến đổi, hơn thế còn thể hiện được hàm lượng Au có tính biến đổi

cục bộ và dị hướng yếu, thể hiện giữa các vị trí trong không gian thân quặng

tuy phân bố rất gần nhau, có quan hệ tương quan không gian, song biến đổi

rất khác biệt nhau. Với tất cả các yếu tố nêu trên hai thân quặng đại diện ở hai

phân khu phù hợp với nhóm mỏ thăm dò giữa II và III.

Từ những nghiên cứu trên cho thấy: thân quặng BĐMQ hệ số dị hướng là

Idh= 1,17 (gần như đẳng hướng trong không gian), thân QTZ3 có dị hướng song,

hệ số dị hướng Idh =1,4 nhỏ, không đáng kể. Vì vậy, có thể xem 2 thân quặng

BĐMQ và QTZ3 là đẳng hướng. Mạng lưới thăm dò có thể bố trí theo hình

vuông, hình tam giác đều, hình thoi. Cụ thể mạng lưới thăm dò ở bảng 3.46.

137

+ Mạng lưới định hướng thăm dò vàng gốc do Bộ Tài nguyên và Môi

trường quy định tại Công văn số 3006/BTNMT-VPTLKS ngày 14 tháng 7

năm 2006 (bảng 3.44).

Bảng 3.44. Mạng lưới định hướng công tác thăm dò vàng gốc

Nhóm mỏ

II III IV Cấp trữ lượng

Loại công trình

Đường phương

Hướng dốc

Đường phương

Hướng dốc

Đường phương

Hướng dốc

121 20-40 20-30

122

Khoan, khai đào

40-80 40-50 10-20 10-20 10 10

+ Mạng lưới thăm dò đã sử dụng của Công ty vàng Phước Sơn không

theo hình dạng mạng lưới hình học cụ thể, NCS hiệu chỉnh về mạng lưới như

sau: mật độ công trình dày nhất (10-20)x(20-30)m; phổ biến (30-50)x(30-

50)m; thưa nhất (40-60)x(40-60)m.

3.1.6.2. Định hướng mạng lưới thăm dò phát triển mỏ

Như đã trình bày ở hình 2.8, có thể định hướng mạng lưới thăm dò bằng

kích thước đới ảnh hưởng cho trữ lượng cấp 122. Song, theo nhiều nhà địa thống

kê mà đại diện là D. Matheron, đối với các mỏ có cấu tạo phức tạp đến rất phức

tạp, đặc biệt khi có hiệu ứng tự sinh, biến đổi cục bộ nên áp dụng (2/3)Hm (Hm

kích thước đới ảnh hưởng) cho cấp trữ lượng cao nhất của nhóm mỏ [12]. Xuất

phát từ quan điểm như vậy, chúng tôi đưa ra mạng lưới thăm dò đối với thân

quặng BĐMQ và QTZ3 như bảng 3.45, 3.46.

Bảng 3.45. Mạng lưới thăm dò thân quặng BĐMQ và thân quặng QTZ3 dựa trên kết quả khảo sát Variogram

Thân quặng Theo đường phương (m) Theo hướng dốc (m)

BĐMQ 40-50 40-45

QTZ3 35-50 30-35

138

Bảng 3.46. Mạng lưới thăm dò thân quặng BĐMQ và thân quặng QTZ3 chuyển đổi sang mạng lưới hình vuông

Thân quặng Theo đường phương (m) Theo hướng dốc (m)

BĐMQ 40-47 40-47

QTZ3 32-41 32-41

3.2. BÀN LUẬN

Từ kết quả nghiên cứu, ngoài những điểm mới và luận điểm đã nêu trên,

NCS đưa ra bàn luận một số điểm sau:

1. Để nhận biết khách quan, toàn diện tính biến đổi (mức độ biến đổi,

đặc tính, cấu trúc) các thông số phản ánh chất lượng quặng, nhất là đối với

khoáng sản quý hiếm biến đổi phức tạp, ngoài áp dụng mô hình thống kê

(thông qua hệ số biến đổi) nên sử dụng mô hình hàm cấu trúc. Bằng hàm cấu

trúc, cho phép nhận thức đầy đủ về tính biến đổi, cấu trúc không gian, đặc tính

quặng hoá, kích thước ảnh hưởng, tính dị hướng, đẳng hướng của các thông số

thân quặng; còn là cơ sở cho áp dụng phương pháp Kriging trong đánh giá tài

nguyên, trữ lượng khoáng sản và là cơ sở luận giải mạng lưới thăm dò.

2. Phương pháp Kriging nên được áp dụng có tính chủ đạo trong ước

lượng khoáng sản, góp phần đánh giá tài nguyên, trữ lượng; đặc biệt đối với các

khoáng sản quý, hiếm. Đây là phương pháp có nhiều điểm nổi trội, có thể dự báo

được thông số nghiên cứu tại một điểm hoặc một khối bất kỳ trong không gian

thân quặng, kể cả ở nơi chưa có mẫu (công trình) khống chế; tiện ích cho các

nhà thiết kế, theo dõi, lập kế hoạch khai thác và cho phép định lượng sai số tính

toán thông qua phương sai Kriging, trợ giúp giải các bài toán kinh tế địa chất;

như tương quan giữa trữ lượng/hàm lượng để góp phần luận giải hàm lượng

biên, hàm lượng công nghiệp tối thiểu.

139

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận

Kết quả nghiên cứu của luận án cho phép rút ra một số kết luận sau:

1.1. Vùng Phước Sơn nằm về phía bắc địa khối Kon Tum, trong á địa

khu Nam Ngãi. Vùng có cấu trúc địa chất phức tạp, phân bố chủ yếu là các

trầm tích biến chất hệ tầng Núi Vú, phân hệ tầng trên và magma xâm nhập pha

2 phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn. Tại vị trí tiếp xúc giữa trầm tích biến chất hệ

tầng Núi Vú và xâm nhập phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn có sự phân bố các

thân quặng thạch anh - sulfua đa kim - vàng.

1.2. Các thân quặng vàng gốc vùng Phước Sơn chủ yếu dạng mạch,

mạng mạch, mạch thấu kính phân bố trong các mặt tách lớp của đá phiến

thạch anh - biotit, phiến sét vôi hệ tầng Núi Vú, phân hệ tầng trên; phát triển

chủ yếu theo phương đông bắc - tây nam, á kinh tuyến và ít hơn là phương tây

bắc - đông nam, có ranh giới tương đối rõ ràng với đá vây quanh.

1.3. Thành phần khoáng vật quặng không phức tạp bao gồm pyrit,

pyrotin, galenit, sphalerit, (có thể có electrum) và vàng tự sinh; song sự biến

đổi không gian khá phức tạp. Tổ hợp cộng sinh khoáng vật chứa vàng: thạch

anh - pyrit II - vàng I và thạch anh - pyrotin II - vàng II - galenit - sphalerit

(có thể có electrum) rất điển hình. Biến đổi đá vây quanh là hiện tượng thạch

anh hoá, dolomit hoá, calcit hoá và đôi khi gặp chlorit hoá, sericit hoá.

1.4. Hàm lượng Au và các nguyên tố đi kèm (Ag, Pb và Zn) trong các

thân quặng phù hợp với hàm phân bố loga chuẩn, có thể mô hình hoá về cấu trúc

cầu, có hiệu ứng tự sinh. Hàm lượng Au trong các thân quặng thể hiện tính biến

đổi cục bộ và dị hướng yếu có thể xem như đẳng hướng trong không gian. Đây

là luận cứu khoa học cho áp dụng mạng lưới thăm dò hình vuông, hình thoi, tam

giác đều. Au có tương quan thuận với Ag, Pb và Zn, tuy nhiên, mối quan hệ giữa

các thân quặng và các khu, phân khu có sự khác nhau ít nhiều.

140

1.5. Kết quả ứng dụng các mô hình: toán thống kê, hình học mỏ (đường

đẳng trị); đặc biệt hàm cấu trúc đã khẳng định tính xác đáng trong đánh giá

toàn diện về tính biến đổi quặng hoá và cơ sở cho lựa chọn phương pháp đánh

giá tài nguyên, trữ lượng phù hợp.

1.6. Để đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc vùng Phước Sơn theo

quy trình đề xuất ở hình 2.11, trong đó sự kết hợp giữa mô hình thống kê (một

chiều, hai chiều) mô hình hình học mỏ và hàm cấu trúc (Variogram) đóng vai

trò chủ đạo để nhận thức đặc điểm quặng hoá. Sử dụng phương pháp Kriging,

nghịch đảo khoảng cách, trọng tâm là Kriging để tính tài nguyên xác định sẽ

đảm bảo độ tin cậy và tiện ích cho thăm dò và khai thác mỏ. Áp dụng phương

pháp tính thẳng theo thông số quặng hoá để đánh giá tài nguyên chưa xác

định (tài nguyên dự báo) quặng vàng gốc trong các diện tích tìm kiếm là phù

hợp với đới quặng hoá trong vùng.

2. Kiến nghị

Mô hình được lựa chọn để đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc

vùng Phước Sơn là phù hợp với đối tượng nghiên cứu; có thể áp dụng mô

hình này cho các khoáng sản có đặc điểm tương tự. Nên tiếp tục nghiên cứu

thử nghiệm ở một số loại khoáng sản khác để kiểm chứng tính đúng đắn của

mô hình đã lựa chọn và khả năng khai thác phần mềm Surpac 5.1 trong tính

trữ lượng và tài nguyên khoáng sản rắn với nhiều loại khoáng sản, nguồn gốc

thành tạo khác nhau.

141

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ

1. Nguyễn Mai Quân, Lê Văn Lượng, Đỗ Ngọc Trung (2008), “Sử

dụng phần mềm Surpac 5.1 trong tính trữ lượng tài nguyên khoáng sản rắn và

áp dụng trong tính toán trữ lượng quặng sa khoáng titan ven biển”, Tạp chí

Địa chất, Loạt A, số 307, 7-8/2008.

2. Nguyễn Mai Quân, Lê Văn Lượng (2008), “Sử dụng phần mềm

Surpac 5.1 trong tính trữ lượng khoáng sản rắn và áp dụng cho mỏ sét nguyên

liệu ximăng, Phong Xuân, huyện Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế”, Báo cáo

Hội nghị Khoa học lần thứ 18, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, 14/11/2008.

3. Trương Xuân Luận, Dương Thị Tâm, Lê Văn Lượng (2010), “Nghiên

cứu định lượng các thông số phản ánh chất lượng quặng. Ví dụ cho thân quặng

bauxit trong vỏ phong hoá laterit”, Tạp chí Địa chất, Loạt A số 316/1-2/2010.

4. Lê Văn Lượng, Đỗ Văn Định (2010), “Sử dụng phương pháp mô

hình cụ thể để mô hình hoá thân đá vôi ximăng Thanh Nghị, tỉnh Hà Nam”,

Tạp chí Địa chất, Loạt A số 320, 9-10/2010.

5. Lê Văn Lượng, Đỗ Văn Định (2010), “Lựa chọn phương pháp mô

hình hoá thân quặng để đánh giá tài nguyên, trữ lượng mỏ chì kẽm Bản Bó,

tỉnh Cao Bằng”, Báo cáo Hội nghị Khoa học lần thứ 19/Đại học Mỏ - Địa

chất Hà Nội, 11/11/2010.

6. Lê Văn Lượng, Trương Xuân Luận, Đỗ Văn Đinh (2013), “Một số

phương pháp địa tin học trong đánh giá tài nguyên khoáng, ứng dụng cho

khoáng sản Au gốc khu vực Phước Sơn, huyện Phước Sơn, tỉnh Quảng Nam”.

Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ Địa chất trường Đại Học Mỏ - Địa chất số

43/7-2013.

7. Lê Văn Lượng, Trương Xuân Luận, Nguyễn Phương (2014),

“Nghiên cứu áp dụng mô hình toán thống kê để đánh giá đặc điểm phân bố và

mối quan hệ tương quan giữa vàng với các thành phần có ích đi kèm trong

quặng vàng gốc khu Đăk Sa, huyện Phước Sơn, tỉnh Quảng Nam”, Tạp chí

Địa chất, loạt A, số 339/1-2/2014.

142

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tài liệu tiếng việt

1. Nguyễn Văn Bình (2008), “Đặc điểm chu kì kiến tạo Inđôsinia ở Miền Nam

Việt Nam”, Tạp chí Địa chất Loạt A số 308, 9-10/2008, trang 9-17.

2. Võ Quang Bình (2005), “Đặc điểm thành phần vật chất và các yếu tố khống

chế quặng hoá vàng vùng Nam Trà Nú - Phước Thành”, Luận Văn

Thạc Sĩ, Thư viện trường Đại học Mỏ - Địa chất.

3. Đặng Trần Bảng, Nguyễn Văn Bỉnh, Phùng Văn Vui (1987), “Tính trữ

lượng khoáng sản rắn”, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật Hà nội.

4. Đỗ Văn Chi và nnk (1998), “Đo vẽ bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản

nhóm tờ Đăk Glei – Khâm Đức tỷ lệ 1:50.000”, Trung tâm Thông tin

Lưu trữ Địa chất.

5. Lê Văn Hải và nnk (2008, 2010), “Báo cáo thăm dò quặng vàng gốc tại khu

Đăk Sa xã Phước Đức và Phước Xuân huyện Phước Sơn tỉnh Quảng

Nam”, Trung tâm Thông tin Lưu trữ Địa chất.

6. Nguyễn Kim Hoàng và nnk (2010), “Khoáng hoá vàng đới Đà Lạt và các

nhân tố khống chế quặng”, Tạp chí Địa chất, Đại học quốc gia TPHCM

7. Trần Trọng Hoà và nnk (2005), “Báo cáo nghiên cứu địa chất thành tạo và

quy luật phân bố khoáng sản quý hiếm liên quan đến hoạt động magma

khu vực Miền Trung và Tây Nguyên”, Lưu trữ Viện Địa chất, Viện

KHCNVN.

8. Kolida. A. A và nnk (1990), “Đo vẽ bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng

sản nhóm tờ Tam Kỳ - Hiệp Đức tỷ lệ 1:50.000”, Trung tâm Thông tin

Lưu trữ Địa chất.

9. Trương Xuân Luận (1992), “Tối ưu hoá hệ thống mạng lưới thăm dò và

phương pháp đánh giá trữ lượng các mỏ thiếc sa khoáng”, Luận án tiến

sỹ Địa chất, Thư viện Trường đại học Mỏ - Địa chất.

143

10. Trương Xuân Luận, Nguyễn Mai Lương (2005), “Xây dựng mô hình máy

tính để tìm kiếm thăm dò các tụ khoáng sản rắn dạng thân quặng”, Tạp

chí Địa chất, loạt A, (288), tr61-73.

11. Trương Xuân Luận (2010), “Hệ thống thông tin địa lý và ứng dụng”, Bài

giảng Trường Đại học Mỏ-Địa chất.

12. Trương Xuân Luận (2010), “Địa thống kê”, Nhà xuất bản Giao thông Vận tải.

13. Trương Xuân Luận và nnk (2008), “Phương pháp mô hình hoá và giải một số

bài toán địa chất thông dụng”, Bài giảng Trường Đại học Mỏ - Địa chất.

14. Đặng Văn Lãm (1999), “Hoàn thiện hệ thống các phương pháp dự báo phát

hiện và đánh giá tài nguyên vàng gốc. Lấy vị dụ trên mỏ vàng Nà Pái (Bình

Gia)”, Luận án tiến sỹ Địa chất, lưu trữ trường Đại học Mỏ - Địa chất.

15. Nguyễn Quang Luật (2000), “Nghiên cứu thành hệ quặng và sinh khoáng”,

Bài giảng dành cho NCS ngành Tìm kiếm Thăm dò, Trường Đại học Mỏ -

Địa chất.

16. Đồng Văn Nhì, Lương Quang Khang, Nguyễn Phương, Nguyễn Văn Lâm

(2006), “Phương pháp xử lý thông tin địa chất để nghiên cứu tìm kiếm địa

chất”, Bài giảng cho học viên Cao học và NCS chuyên ngành Tìm kiếm -

Thăm dò Trường Đại học Mỏ - Địa chất.

17. Phạm Đức Nhiệm (2005), “Cơ sở dữ liệu quan hệ”, Nhà xuất bản Hà Nội.

18. Đặng Xuân Phong, Nguyễn Phương (2006), “Phương pháp tìm kiếm và dự

báo tài nguyên khoáng sản”, Bài giảng dùng cho học viên Cao học và

Nghiên cứu sinh chuyên ngành Địa chất, Khoáng sản và Thăm dò.

Trường Đại học Mỏ - Địa chất.

19. Nguyễn Phương, Nguyễn Văn Lâm (2009), “Mô hình hoá các tính chất của

khoáng sản và phương pháp thăm dò mỏ”, Trường Địa học Mỏ - Địa chất

144

20. Nguyễn Văn Trang và nnk (1997) “Bản đồ Địa chất và Khoáng sản tờ Bà

Nà tỷ lệ 1:200.000” được Nguyễn Đức Thắng, hiệu đính (2006), Tổng cục

Địa chất và Khoáng sản.

21. Nguyễn Văn Trang (1986), “Bản đồ địa chất khoáng sản nhóm tờ Huế -

Quảng Ngãi, tỷ lệ 1: 200.000”, Trung tâm Thông tin - Lưu trữ Địa chất.

22. Nguyễn Tiến Thành (2010), “Đặc điểm quặng hoá vàng vùng Đăk Rông

- A Lưới”, Luận án Tiến sĩ Địa chất, Thư viện trường đại học Mỏ -

Địa chất.

23. Nguyễn Văn Thông (2005), “Đặc điểm quặng hoá vàng vùng Phước

Thành, Quảng Nam”, Luận văn Thạc sĩ Địa chất, Thư viện trường Đại

học Mỏ - Địa chất.

24. Trần Văn Trị và Vũ Khúc (đồng chủ biên) (2010), “Địa chất và Tài

nguyên Việt Nam”, Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ.

25. Bùi Thế Vinh và nnk (2011), “Đo vẽ bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng

sản nhóm tờ A Hội, Phước Hảo, tỉnh Quảng Nam”, Trung tâm Thông

tin - Lưu trữ Địa chất.

26. Lê Xuân Vinh (2011), “Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định sự tồn tại của

mô hình kiểu mỏ Cu-Au porphyr ở Việt Nam làm cơ sở định hướng

cho công tác tìm kiếm, đánh giá khoáng sản”, Đề tài nghiên cứu Khoa

học, Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản.

27. Nguyễn Khắc Vinh (2010), “Sách tra cứu vàng bạc đá quý mỹ nghệ kim

hoàn”, Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ.

II. Tài liệu tiếng anh

28. Snowden Mining Industry Consultants (2006), “Resource Estimation”,

Professional Development Courses.

29. Alwyn E. Annels (1991), “Mineral deposit evaluation”, Champman &Hall.

30. Corbett. G. J and Leach. T. M (1996), “Southwest pacific rim gold-copper

systems, structure, alteration and mineralization”, Workshop manual.

145

31. Groves.D.I et al (1998), “Aprosed clasification in the context of their

crustal distribution and relationship to other gold deposit types”,

Orogenic gold deposit.

32. Brett Davies (2006), “Structural geology, viening anh mineral lization at

Dak Sa, final report for Olympus Pacific mineral Inc”, Phuoc Son gold

company.

33. Jeffrey Hedenquist and Frank Reid, Sydney (22 to 25 July,1985).

“Epithermal gold”, Vietnam resources corporation LTD.

34. Truong Xuan Luan (1988), “Variogram et Krigeage sur un gisement d’or

du Colordo”, ENSMP. PARIS.

35. Truong Xuan Luan (1991), “Geostatistic and its application for studying

in some places”, 2nd conference on Geology for Indochina.

36. Robert, F et al (2007), “Model and exploration methor formajor gold

deposit types”.

37. Surpac minex 5.1 (2013), “Gemcom Surpac, Cooperation”.

III. Trang mạng

38. WWW.geology.com

39. WWW.Silverdoctor.com

40. WWW.dgmv.gov.vn

41. WWW.humg.edu.vn

42. WWW.vigmr.vn

146

Phụ lục 1

147

Phụ lục 2

Hình 1. Bản đồ địa chất khu Đăk Sa

“Nguồn: Lê Văn Hải và nnk 2010, có chỉnh lý” [5]

148

Hình 2. Bình đồ thân quặng QTZ1

“Nguồn: Lê Văn Hải và nnk 2010” [5]

TQ QTZ1

149

Hình 3. Bình đồ thân quặng QTZ2

“Nguồn: Lê Văn Hải và nnk 2010” [5]

TQ QTZ2

150

Hình 4. Bình đồ thân quặng QTZ4

“Nguồn: Lê Văn Hải và nnk 2010” [5]

TQ QTZ4

151

Hình 5. Bình đồ thân quặng SERP

“Nguồn: Lê Văn Hải và nnk 2010” [5]

TQ SERP

152

Hình 6. Bình đồ thân quặng SC1, SC2, SC3

“Nguồn: Lê Văn Hải và nnk 2010” [5]

TQ SC1

TQ SC2

TQ SC3

153

Hình 7. Bình đồ thân quặng MB1, MB2 “Nguồn: Lê Văn Hải và nnk 2010” [5]

TQ MB1

TQ MB2

154

Phụ lục bảng 1: Kết quả tính tài nguyên quặng Au gốc vùng Phước Sơn theo phương pháp tính thẳng theo thông

số quặng hoá

Kích thước đới (m) Phân khu

Dài Rộng Chiều sâu H Thể tích

(nghìn m3) Chiều dày quặng (m)

Hệ số chứa quặng (Kq)

Hàm lượng Au (g/T)

Thể trọng đá chứa quặng (T/m3)

Tài nguyên dự báo 334b(kg)

Bãi chuối 300 20 75 450 3,0 0,15 0,5 2,8 630 Bãi Gió 200 10 50 100 4,0 0,4 0,5 2,8 140

K7 400 20 100 800 1,5 0,075 3 2,8 6.720 Trà Long - Suối

Cây 1.500 20 60 1.800 1,0 0,05 3 2,8 15.120

Vàng Nhẹ 400 5 100 200 1,0 0,2 3,27 2,8 1.831 Bãi Bướm 200 5 45 45 1,0 0,2 1 2,8 126

Cộng 3.395 24.567