ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
Phạm Thanh Thuỳ
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM VÀ NHIỆT ĐỘ THÀNH TẠO CÁC KHOÁNG VẬT
QUẶNG TRONG MỘT SỐ MỎ THIẾC GỐC KHU VỰC PIA OẮC
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – Năm 2013
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
Phạm Thanh Thuỳ
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM VÀ NHIỆT ĐỘ THÀNH TẠO CÁC
KHOÁNG VẬT QUẶNG TRONG MỘT SỐ MỎ THIẾC GỐC KHU
VỰC PIA OẮC
Chuyên ngành: Khoáng vật học và địa hoá học
Mã số: 60440205
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. PHAN LƯU ANH
TS. LÊ THỊ THU HƯƠNG
Hà Nội – Năm 2013
2
Lời cảm ơn
Để thực hiện luận văn này, tôi đã nhận được sự hỗ trợ và cho phép sử dụng
tài liệu của đề tài KHCN cấp Nhà nước: “Nghiên cứu đánh giá triển vọng và khả
năng thu hồi Inđi trong các tụ khoáng thiếc ở Việt Nam nhằm xác lập một nguồn
nguyên liệu mới ứng dụng trong công nghệ nano” mã số ĐTĐL.2011 – T/22. Tôi
xin gửi lời cám ơn trân trọng đến Chủ nhiệm và tập thể tác giả đề tài đã tạo điều
kiện để tôi thực hiện nghiên cứu luận văn tốt nghiệp một cách tốt nhất.
Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tâm từ
TS. Phan Lưu Anh. Thầy không chỉ hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn mà còn là
tấm gương về tinh thần trách nhiệm trong công việc để tôi noi theo. Tôi xin bày tỏ
lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới thầy.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Lê Thị Thu Hương, cán bộ trường Đại Học
Khoa Học Tự Nhiên - người đã tận tình hướng dẫn và đưa ra những góp ý quý báu
giúp tôi nhìn nhận vấn đề tốt hơn trong quá trình thực hiện luận văn.
Bên cạnh đó, không thể không nói tới các thầy cô, cán bộ trong khoa Địa
Chất, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, đã chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt thời
gian tôi theo học chương trình cao học tại trường. Tôi xin được gửi tới các thầy cô
và cán bộ trong khoa Địa Chất lời cảm ơn chân thành nhất.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Lãnh đạo Viện địa chất và các đồng
nghiệp tại Viện Địa Chất-Viện Hàn Lâm Khoa học và Công Nghệ Việt Nam, đã
giúp đỡ và tạo điều kiện để tôi thực hiện nghiên cứu luận văn tốt nghiệp.
Nhân dịp này, tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên
và tạo mọi điều kiện để tôi có thể học tập, làm việc và đặc biệt là thực hiện luận văn
này.
Trong quá trình thực hiện luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót, tôi
rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ quý thầy cô và các bạn để tôi có thể hoàn
thiện luận văn của mình tốt hơn.
Một lần nữa, tôi xin chân thành cảm ơn!
Học viên
Phạm Thanh Thùy
3
MỤC LỤC
MỤC LỤC.................................................................................................................4
DANH MỤC CÁC HÌNH.........................................................................................5
DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................6
MỞ ĐẦU...................................................................................................................7
Mục tiêu nghiên cứu..................................................................................................8
Nhiệm vụ nghiên cứu................................................................................................8
Nguồn tài liệu............................................................................................................8
Nội dung chính..........................................................................................................9
Bố cục........................................................................................................................ 9
CHƯƠNG 1.............................................................................................................11
TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU.............................................................11
CHƯƠNG 2............................................................................................................. 26
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
................................................................................................................................. 26
2.1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU....................................................26
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................................................................30
CHƯƠNG 3............................................................................................................. 34
ĐẶC ĐIỂM KHOÁNG VẬT QUẶNG TRONG MỘT SỐ MỎ THIẾC GỐC KHU
VỰC PIA OẮC........................................................................................................34
CHƯƠNG 4............................................................................................................. 73
NHIỆT ĐỘ THÀNH TẠO CÁC KHOÁNG VẬT QUẶNG TRONG MỘT SỐ MỎ
THIẾC GỐC KHU VỰC PIA OẮC........................................................................73
KẾT LUẬN.............................................................................................................77
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................80
4
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1-1. Sơ đồ địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu...............................................11
Hình 1-2. Sơ đồ địa chất khu vực Pia Oắc (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:200.000)...................17
Hình 1-3 Vị trí khu vực nghiên cứu trên sơ đồ cấu trúc miền Bắc Việt Nam (theo
Trần Văn Trị , 2008)................................................................................................21
Hình 2-4. Thực hiện phân tích trọng sa (a) và phân tích khoáng tướng (b)..............32
Hình 3-5.Mạch thạch anh chứa cassiterit tại điểm V08-11......................................36
Hình 3-6. Mẫu đơn khoáng cassiterit (a) và cassiterit bị xuyên cắt bởi tổ hợp kesterit
+ sphalerit + chalcopyrit (b)....................................................................................36
Hình 3-7 .Tương quan hàm lượng giữa các nguyên tố tạp chất với Sn trong cassiterit
khu vực Pia Oắc.......................................................................................................39
Hình 3-8. Mạch thạch anh chứa wolframit điểm V08-11(a) và đơn khoáng
wolframit (b)............................................................................................................ 45
Hình 3-9. Wolframit dưới kính hiển vi phản quang tại điểm quặng Pia Oắc............45
Hình 3-10. Tương quan hàm lượng giữa các nguyên tốchính và tạp chất với W trong
wolframit điểm quặng hóa Pia Oắc..........................................................................47
Hình 3-11. Đơn khoáng kesterit (a) và kesterit cùng chalcopyrit thế hệ 2 tạo dạng
bao thể nhũ tương trên bềmặt sphalerit [đường kính thị trường 3,7mm](b).............51
Hình 3-12. Tương quan giữa các nguyên tố chính và tạp chất với Sn trong kesterit
tại điểm quặng hóa Pia Oắc.....................................................................................54
Hình 3-13. Đơn khoáng sphalerit (a) và sphalerit chứa các bao thể chalcopyrit nằm
xen kẽ wolframit (b) mẫu T22-31-2-2.....................................................................55
Hình 3-14. Tương quan hàm lượng giữa các nguyên tố chính và tạp chất với với Zn
trong sphalerit tại điểm quặng hóa Pia Oắc.............................................................57
Hình 3-15. Đơn khoáng chalcopyrit (a) và chalcopyrit dạng hạt hình thù không xác
định nằm tiếp xúc tổ hợp cộng sinh sphalerit + kesterit+chalcopyrit.......................60
Hình 3-16. Tương quan hàm lượng giữa các nguyên tố chính và tạp chất với Cu
trong chalcopyrit khu vực điểm quặng hoá Pia Oắc................................................62
Hình 3-17. Đơn khoáng pyrit (a) và đơn tinh bán tự hình của pyrit xâm tán trong
mẫu mài láng T22-31-2-2........................................................................................64
Hình 3-18. Tương quan hàm lượng giữa các nguyên tố chính và tạp chất với Fe
trong pyrit khu vực Pia Oắc.....................................................................................65
Hình 3-19. Đơn khoáng arsenopyrit khu vực Pia Oắc.............................................68
Hình 3-20. Molybdenit màu xám sáng trong mẫu mài láng.....................................69
Hình 4-21. Bao thể dung nham (MI) và các bao thể khí (FI) cùng nguồn gốc trong
ban tinh thạch anh của greizen. Mẫu V08-13-2.......................................................75
Hình 4-22. Bao thể hai pha (khí+dung dịch) trong thạch anh ở mạch quặng mỏ
Cami. Mẫu V08-6-1.................................................................................................75
Hình 4-23. Bao thể chất bốc nguyên sinh hai pha trong thạch anh của greizen. Mẫu
V08-11-2.................................................................................................................. 76
5
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2-1. Vị trí lấy mẫu quặng gốc vùng Pia Oắc...................................................31
Bảng 3-2. Thành phần hoá học (%) các nguyên tố trong khoáng vật cassiterit khu
vực Pia Oắc, phân tích bằng phương pháp microsond.............................................40
Bảng 3-3. Thành phần hoá học (%) trong khoáng vật wolframit điểm quặng hoá Pia
Oắc, phân tích bằng phương pháp microsond..........................................................48
Bảng 3-4. Thành phần hoá học (%) trong khoáng vật kesterit điểm quặng hoá Pia
Oắc, phân tích bằng phương pháp microsond..........................................................52
Bảng 3-5 Thành phần hoá học (%) trong khoáng vật sphalerit điểm quặng hoá Pia
Oắc, phân tích bằng microsond................................................................................58
Bảng 3-6 Thành phần hoá học (%) trong khoáng vật chalcopyrit điểm quặng hoá Pia
Oắc, phân tích bằng phương pháp microsond..........................................................63
Bảng 3-7. Thành phần hoá học (%) trong khoáng vật pyrit khu vực Pia Oắc, phân
tích bằng phương pháp microsond...........................................................................65
Bảng 4-8. Kết quả nghiên cứu đồng hóa bao thể trong thạch anh khu vực Pia Oắc.74
Bảng 4-9. Thành phần chất bốc trong bao thể khí (%mol).......................................76
6
MỞ ĐẦU
Quặng thiếc là một trong những nguồn tài nguyên có giá trị lớn về kinh tế và
có ứng dụng rộng rãi trong sản xuất. Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu của
thị trường đối với quặng thiếc ngày càng gia tăng. Ở Việt Nam, các mỏ thiếc lớn
Tĩnh Túc, Trúc Khê, Khuôn Phầy, Ngòi Lẹm, Đa Cương, Đa Chay… hầu hết đã bị
khai thác cạn kiệt hoặc việc khai thác đã đi vào giai đoạn cuối.
Pia Oắc – Cao Bằng là một trong 8 vùng quặng chứa thiếc lớn ở Việt Nam.
Khu vực này đã có nhiều mỏ thiếc sa khoáng được khai thác từ rất sớm và đang đi
vào giai đoạn cạn kiệt như mỏ Tĩnh Túc và Thái Lạc, một số mỏ thiếc sa khoáng
khác đã được tìm kiếm – thăm dò, đánh giá ở các cấp trữ lượng khác nhau. Trong
khi đó, các khu khai thác mỏ thiếc gốc phức hệ Pia Oắc đã bị khai thác khá nhiều
nhưng vẫn còn những dấu hiệu quặng và tiền đề địa chất cho thấy tiềm năng triển
vọng của quặng thiếc gốc. Các tài liệu nghiên cứu về các mỏ thiếc gốc của khu vực
Pia Oắc tương đối đa dạng nhưng chủ yếu tập trung vào phương diện đánh giá trữ
lượng phục vụ khai thác khoáng sản. Thực trạng nghiên cứu tại khu vực này cho
thấy cần có một nghiên cứu chi tiết về đặc điểm khoáng vật quặng trong các mỏ
thiếc gốc trên phương diện đặc điểm vật lý, đặc điểm hóa học, tổ hợp khoáng vật
cộng sinh và nhiệt độ thành tạo. Việc nghiên cứu kỹ các khoáng vật quặng trong các
mỏ thiếc gốc và các nguyên tố đi kèm, cũng như nhiệt độ thành tạo các khoáng vật
quặng trong mỏ sẽ giúp định hướng, đánh giá tiềm năng một số hợp phần có ích
trong quặng thiếc gốc của khu vực.
Chính vì vậy, học viên đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu đặc điểm và nhiệt độ
thành tạo các khoáng vật quặng trong một số mỏ thiếc gốc khu vực Pia Oắc” làm
luận văn của mình, nhằm góp phần làm sáng tỏ đặc điểm khoáng vật, tổ hợp cộng
sinh khoáng vật và nhiệt độ thành tạo của các khoáng vật quặng ở các mỏ thiếc gốc
khu vực Pia Oắc – Cao Bằng.
Mục tiêu nghiên cứu
Xác lập đặc điểm cơ bản của các khoáng vật quặng trong một số mỏ thiêc
7
gốc khu vưc Pia Oắc trên cơ sở các nghiên cứu về hình thái - kiên trúc, thành phần
hóa học của các khoáng vật quặng và nhiệt độ thành tạo của chúng.
Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu thành phần khoáng vật quặng (cassiterit, stannit, pyrit,
chalcopyrit, sphalerit và các khoáng vật quặng khác) trong các mỏ thiếc gốc khu
vực Pia Oắc.
- Nghiên cứu đặc điểm hình thái, kiến trúc của các khoáng vật quặng.
- Nghiên cứu thành phần hóa học của các khoáng vật quặng, đặc biệt là
nguyên tố quặng hiếm đi kèm.
- Xác lập các đặc thù về hình thái, kiến trúc và thành phần hóa học của
khoáng vật quặng thiếc khu vực Pia Oắc.
- Xác định nhiệt độ thành tạo của khoáng vật quặng trong các mỏ thiếc.
Nguồn tài liệu
Luận văn được xây dựng trên cơ sở các tài liệu thu thập và nghiên cứu của
chính học viên cùng các đồng nghiệp ở phòng Khoáng vật, Viện Địa chất - Viện
Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam thực hiện, bao gồm:
- Sử dụng các kết quả nghiên cứu của đề tài KHCN cấp Nhà nước: “Nghiên
cứu đánh giá triển vọng và khả năng thu hồi Inđi trong các tụ khoáng thiếc ở Việt
Nam nhằm xác lập một nguồn nguyên liệu mới ứng dụng trong công nghệ nano” mã
số ĐTĐL.2011 – T/22.
- Kế thừa kết quả nghiên cứu của các đề tài do phòng Khoáng vật, Viện Địa
chất - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã từng thực hiện.
Ngoài ra, học viên còn sử dụng các tài liệu địa chất – khoáng sản, tài liệu
khai thác chế biến, sử dụng khoáng sản ở Pia Oắc được thu thập từ các địa chỉ sau:
Thư viện Viện Địa chất - Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, lưu trữ
8
địa chất thuộc Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, các tài liệu nghiên cứu
chuyên đề, bài báo khoa học đã công bố trên các website.
Nội dung chính
Với mục tiêu và nhiệm vụ trên, học viên đã thực hiện luận văn với những nội
dung chính như sau:
- Tổng hợp trên cơ sở các văn liệu đã công bố về: đặc điểm địa lý-tự nhiên,
đặc điểm địa chất-khoáng sản, lịch sử điều tra nghiên cứu quặng thiếc của khu vực
Pia Oắc và tình hình nghiên cứu các khoáng vật quặng thiếc.
- Xử lý kết quả phân tích: 30 mẫu trọng sa nhân tạo, 50 mẫu mài láng bằng
kính hiển vi phản quang, kết quả phân tích microsond, bao gồm: 58 mẫu cassiterit,
10 mẫu sphalerit, 19 mẫu wolframit, 7 mẫu stannit, 15 mẫu pyrit, 9 mẫu chalcopyrit
từ Đề tài ĐTĐL.2011-T/22 và Đề tài hợp tác cơ bản Nga do phòng Khoáng Vật,
Viện Địa Chất - Viện Hàn Lâm Khoa học và Công Nghệ Việt Nam thực hiện; và sử
dụng kết quả phân tích nhiệt độ đồng hoá bao thể của đề tài hợp tác khoa học cơ bản
với Viện Hàn Lâm Khoa học Nga – Phân viện Siberia do phòng Khoáng Vật, Viện
Địa Chất - Viện Hàn Lâm Khoa học và Công Nghệ Việt Nam thực hiện.
Với các kết quả nghiên cứu thu được, học viên đã xác lập đặc điểm cơ bản
của các khoáng vật quặng cụ thể là cassiterit, wolframit, sphalerit, stannit,
chalcopyrit và pyrit ở điểm quặng hoá Pia Oắc và mỏ thiếc gốc Ca Mi, khu vực Pia
Oắc, Cao Bằng.
Bố cục
Kết quả của các nghiên cứu này được trình bày trong luận văn có bố cục
chính như sau:
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan khu vực nghiên cứu.
Chương 2: Tổng quan tình hình nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Đặc điểm khoáng vật quặng trong một số mỏ thiếc gốc khu vực
Pia Oắc.
9
Chương 4: Nhiệt độ thành tạo các khoáng vật quặng trong một số mỏ thiếc
gốc khu vực Pia Oắc
Kết luận
Tài liệu tham khảo
10
CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ
Khu vực nghiên cứu thuộc địa phận huyện Nguyên Bình tỉnh Cao Bằng và
các huyện Ngân Sơn, Ba Bể tỉnh Bắc Kạn, có diện tích 600km2.
Tọa độ địa lý: 22°30’- 22°40’ vĩ độ bắc.
105°45’- 106°00’ kinh độ đông.
1.2. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN
Vùng nghiên cứu thuộc vùng địa hình núi cao và trung bình tạo thành hệ
thống núi cao Bảo Lạc - Nguyên Bình - Ngân Sơn, bao gồm các dãy núi cao sắp xếp
thành dải kéo dài theo hướng Tây bắc - Đông nam. (hình 1-1).
Hình 1-1. Sơ đồ địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu
Những đỉnh cao đáng kể là: Pia Oắc (1930m), Phia Đén (1428m). Xen kẽ
giữa các hệ thống núi cao là những đồi núi thấp và thung lũng phân bố trùng khớp
với các lưu vực sông và suối lớn.
11
Khu vực nghiên cứu thuộc vùng khí hậu nhiệt đới. Trong mùa đông, từ tháng
11 năm trước đến tháng 4 năm sau, nhiệt độ giảm xuống khoảng 10-15 0C, đôi khi
tới 50C, có ngày xuống tới 00C, có tuyết rơi ở các vùng núi cao như Tĩnh Túc, Pia
Oắc. Mùa hè, từ tháng 5 đến tháng 10, nhiệt độ khoảng 28-35°C, ít khi vượt quá
40°C. Mưa rào thường xảy ra vào mùa hè, với lượng mưa trung bình trong các
tháng này khoảng 400-600mm/tháng.
Trong vùng nghiên cứu có các sông suối đầu nguồn của các hệ thống sông
Nhieo, sông Năng là các chi lưu của sông Gâm, sông Nguyên Bình là chi lưu của
sông Bằng. Lưu lượng nước của các hệ thống sông suối không ổn định, có sự chênh
lệch lớn giữa mùa khô và mùa mưa. Mạng sông suối là nguồn cung cấp nước thuận
lợi cho nông nghiệp và phát triển thủy điện cỡ nhỏ và trung bình.
1.3. ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI
Trong vùng nghiên cứu có quốc lộ 34 nối thành phố Cao Bằng qua Tĩnh Túc
đến Bảo Lạc và tỉnh lộ 212 nối Nà Phặc và Tĩnh Túc. Giữa các xã trong khu vực
nghiên cứu đã có đường liên xã thuận lợi cho việc vận chuyển bằng ô tô, đa số các
xã đã được điện khí hoá.
Vùng có mật độ dân số tương đối thấp và nằm cách xa các đô thị lớn. Đô thị
gần nhất là thành phố Cao Bằng, cách khoảng 60km về phía đông. Nơi đông dân cư
nhất và là trung tâm công nghiệp là mỏ Tĩnh Túc. Dân cư trong vùng gồm 5 dân
tộc: Dao đỏ, H'mông, Ngái (Hoa), Nùng và Kinh, chủ yếu là người Dao đỏ. Trình
độ văn hóa của nhân dân các dân tộc trong vùng khá cao. Tính đến năm 2002, đã
phổ cập giáo dục tiểu học; tỷ lệ người biết chữ chiếm 75,7%. Nghề nghiệp chính
của dân cư trong vùng là nghề nông và một ít là lâm nghiệp. Công nghiệp khai
khoáng của vùng nút quặng Pia Oắc rất phát triển gồm các mỏ thiếc, wolfram,
sắt...thu hút nhiều nhân công bản địa và nhân công của tỉnh Cao Bằng.
Hệ sinh thái có tính chất đa dạng sinh học cao với nhiều loại động thực vật
quý hiếm, các loại rau quả ôn đới, các loại côn trùng dùng cho nghiên cứu khoa học
và sưu tập, tạo tiền đề quan trọng cho phát triển nhiều loại hình du lịch khác nhau
như: du lịch sinh thái, du lịch văn hóa.
12
1.4. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT
1.4.1. Địa tầng
Trong khu vực nghiên cứu có mặt các thành tạo từ giới Paleozoi đến giới
Mesozoi và giới Kainozoi. Từ dưới lên trên gồm các loạt Sông Cầu (D 1 sc), hệ tầng
Mia Lé (D1 ml), Nà Quản (D1-2 nq), Bắc Sơn (C-P bs), Đồng Đăng (P2 đđ) thuộc giới
Paleozoi, Sông Hiến (T1 sh), Lân Pảng (T2a lp) thuộc giới Mesozoi và Đệ Tứ thuộc
giới Kainozoi (hình 1-2).
GIỚI PALEOZOI
DEVON HẠ
Loạt Sông Cầu (D1 sc)
Loạt Sông Cầu lộ ra rất hạn chế ở phía Tây khu vực nghiên cứu của khối Pia
Oắc và chiếm một diện tích rất nhỏ 7.5 km 2. Ở các vùng này, mặt cắt của loạt lộ ra
bao gồm sạn kết, cát kết màu nâu đỏ chuyển lên đá phiến sét và sét vôi. Bề dày quan
sát được khoảng 150-180m.
Các ranh giới dưới và trên của loạt đều không quan sát được. Tuổi của loạt là
Đevon sớm được xác định dựa theo tài liệu ở tờ Tuyên Quang. [Trần Văn Trị và
nnk, 1964], [Tống Duy Thanh, 1979].
Hệ tầng Mia Lé (D1 ml)
Hệ tầng lộ ra khá rộng ở phần phía đông, phía tây và ở trung tâm của vùng,
trong các cấu trúc nếp lồi ở Phia Đén trong khoảng diện tích 322 km 2 phân thành 2
hệ tầng.
Phân hệ tầng dưới (D1 ml1) gồm 5 tập xen kẽ: đá phiến sét, đá vôi phân lớp
mỏng , đá phiến sét sericite, đá vôi xám phân lớp trung bình, đá phiến sét xám đen.
Bề dày chung của phân hệ tầng dưới khoảng 370-500m.
Phân hệ tầng trên (D1 ml2): đặc trưng bằng những tập dày đá vôi đen xen với
các tập trầm tích lục nguyên mỏng, bao gồm 5 tập đá xen kẽ: đá vôi xám đen, đá
phiến sét sericit, đá vôi và đá vôi sét xám đen, cát kết phân lớp dày, đá vôi xám
phân lớp trung bình. Bề dày chung của phân hệ tầng trên khoảng 500m.
Hệ tầng Mia Lé nằm chỉnh hợp trên loạt Sông Cầu và dưới hệ tầng Nà Quản.
13
Tuổi của hệ tầng là Đevon sớm, có bề dày tổng cộng khoảng 900-1000m. [Dương
Xuân Hảo và nnk, 1968]
DEVON HẠ-TRUNG
Hệ tầng Nà Quản (D1-2 nq)
Hệ tầng lộ ra khá rộng trong vùng, chiếm diện tích khoảng 106 km 2, hệ tầng
nằm ở phía tây bắc, một ít ở trung tâm và một phần ở đông nam của vùng nghiên
cứu, ở rìa các nếp lồi Ngân Sơn, Phia Đén. Mặt cắt được chia làm 2 hệ tầng.
Phân hệ tầng dưới (D1-2 nq1): đặc trưng chủ yếu bằng các tập dày sét vôi và đá
vôi xen ít đá lục nguyên, bao gồm 2 tập: đá phiến sét vôi và đá vôi đen phân lớp
trung bình. Bề dày khoảng 340m.
Phân hệ tầng trên (D1-2 nq2): đá vôi sạch màu xám, đôi nơi bị hoa hoá, đá vôi
đolomit phân lớp dày. Bề dày của phân hệ tầng khoảng 400m.
Bề dày chung của hệ tầng đạt khoảng 740m. Hệ tầng Nà Quản nằm chỉnh
hợp trên hệ tầng Mia Lé và bị các hệ tầng Tam Hoa và Bắc Sơn phủ không chỉnh
hợp lên trên. Tuổi của hệ tầng được xác định là Đevon sớm-giữa dựa vào hoá thạch
thu thập được. [Dương Xuân Hảo và nnk, 1968]
CARBON – PERMI
Hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs)
Hệ tầng lộ ra một phần nhỏ ở phía Bắc của vùng và gần Tĩnh Túc (rìa phía
bắc tờ bản đồ). Chiếm diện tích rất nhỏ khoảng 4 km 2 trong vùng, dày 350m, gồm 5
tập đá xen kẽ: đá vôi màu xám đen, đá vôi dạng trứng cá màu xám sáng phân lớp
dày, đá vôi màu xám tro, đá vôi dạng trứng cá màu xám sáng phân lớp dày đến dạng
khối, đá vôi dạng khối màu xám sáng.
Hệ tầng Bắc Sơn có tuổi từ Moscovi đến Permi sớm. Hệ tầng Bắc Sơn nằm không
chỉnh hợp trên các trầm tích Đevon hạ và bản thân nó lại bị hệ tầng Đồng Đăng phủ
không chỉnh hợp. [Nguyễn Văn Liêm, 1978]
PERMI
Hệ tầng Đồng Đăng (P2 đđ)
Hệ tầng này lộ ra một phần ở phía Bắc và Đông Bắc tờ bản đồ, ở Tĩnh Túc,
14
huyện Nguyên Bình, trong khoảng diện tích 13 km 2. Theo mặt cắt từ đèo Khao Sơn
đến Làng Giàu - Khuổi Cáp, hệ tầng có 4 tập đá xen kẽ: đá vôi xám đen, đá vôi xám
sáng, đá vôi dạng khối xám nhạt, đá vôi trứng cá màu xám lục nhạt, đá vôi dạng
khối màu xám sáng. Bề dày của hệ tầng là 245m. [Nguyễn Văn Liêm, 1966]
GIỚI MESOZOI
TRIAS HẠ
Hệ tầng Sông Hiến (T1 sh)
Trong vùng đo vẽ, hệ tầng Sông Hiến lộ ra một diện tích rất lớn khoảng 150
km2 ở phía đông bắc và trung tâm thuộc vùng Nguyên Bình - Ngân Sơn. Mặt cắt ở
đây gồm cả hai phân hệ tầng.
Phân hệ tầng dưới (T1 sh1): lộ ra ở rìa nếp lồi Ngân Sơn - Phia Đén, gồm 4
tập đá xen kẽ: porphyr thạch anh xám sáng, đá phiến sét xám sẫm, tuf ryolit xám
sáng, ryolit porphyr xám sáng.
Phân hệ tầng trên (T1 sh2): nằm chỉnh hợp và liên quan chặt chẽ về không
gian phân bố với phân hệ tầng dưới, gồm 5 tập đá xen kẽ: đá phiến sét sericit, cuội
kết, đá phiến sét sericit xám sẫm, cuội sạn kết tuf, đá phiến sét xám sẫm.
Bề dày chung của hệ tầng đạt khoảng 855m. Hệ tầng Sông Hiến nằm không
chỉnh hợp trên nhiều thành tạo cổ hơn và bị hệ tầng Lân Pảng phủ không chỉnh hợp
bên trên. Tuổi của hệ tầng được định là Trias sớm trên cơ sở hoá thạch tìm được ở
những vùng lân cận. [Đovjikov và nnk, 1965]
TRIAS TRUNG, ANISI
Hệ tầng Lân Pảng (T2a lp)
Hệ tầng Lân Pảng phân bố khá hạn chế, chiếm khoảng diện tích 16 km 2 ở
góc đông nam khối Pia Oắc gần đứt gãy Sông Năng và vùng Làng Đán. Theo mặt
cắt đỉnh 1111 m đến Pác Giài, hệ tầng gồm 4 tập đá xen kẽ: cuội kết hỗn tạp, đá
phiến sét xám đen, cát kết xám vàng, cát kết hạt vừa đến thô. Bề dày chung của hệ
tầng đạt khoảng 650m. Hệ tầng được định tuổi là Anisi. [Nguyễn Kinh Quốc và
nnk, 1991]
15
Hình 1-2. Sơ đồ địa chất khu vực Pia Oắc (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:200.000)
16
17
GIỚI KAINOZOI
ĐỆ TỨ
Trong vùng nghiên cứu, các trầm tích Đệ tứ có khối lượng ít, phân bố tản
mạn dọc theo các sông suối lớn hoặc thung lũng karst như ở Tĩnh Túc, Nguyên
Bình. Trầm tích có nguồn gốc sông (aQII-III) phân bố dưới dạng thềm bậc II dọc
theo sông suối lớn. Ở thung lũng karst (Tĩnh Túc, Nậm Kép), trầm tích dày và phân
bố rộng. Thành phần gồm sét, cát, cuội, sỏi.
1.4.2. Các thành tạo magma
Trong vùng có thành tạo magma xâm nhập gồm các phức hệ: Phức hệ Ngân
Sơn (γρD3 ns), phức hệ Cao Bằng (γνT1 cb) và phức hệ Pia Oắc (γK2 po).
Phức hệ Ngân Sơn (γρD3 ns)
Trong khu vực nghiên cứu chỉ có 3 khối nhỏ ở Phia Đén, chiếm khoảng diện
tích 0.8 km2. Phức hệ Ngân Sơn gồm 2 pha:
- Pha 1 (γρD3 ns1): granit biotit, granit 2 mica, plagiogranit.
Granit biotit hạt vừa, đôi khi có dạng porphyr, phiến hoá dạng gneis. Granit 2
mica hạt vừa, có tỷ lệ felspat kali-microclin-pertit trội hơn plagioclas 2-3 lần. Phần
lớn có kiến trúc vảy hạt biến tinh, cấu tạo định hướng, hiếm khi còn tàn dư kiến trúc
hạt nửa tự hình. Plagiogranit sáng màu, hạt nhỏ và đều, hiếm khi dạng porphyr, giàu
muscovit, thạch anh, ít turmalin.
- Pha 2 (γρD3 ns2): là các đá mạch granit, granit aplit, pegmatit turmalin
xuyên trong pha 1.
Khoáng vật phụ của phức hệ có ilmenit, turmalin, apatit, anđalusit, zircon,
granat, rutil, galenitit, monazit,.... Về địa hoá, các nguyên tố đáng lưu ý là Zr, Y, Yb,
Cu, Pb, Zn và nhóm đất hiếm, xạ. Chúng cao hơn mức Chỉ số Clark từ 2 đến 6 lần.
Phức hệ thuộc kiểu "S" granit. Quặng hoá liên quan là Sn, Pb, Zn, Ag, Fe.
Tuổi Đevon muộn của phức hệ Ngân Sơn được xác định trên cơ sở quan hệ
xuyên cắt các trầm tích Đevon hạ-trung và tuổi đồng vị 226-263 triệu năm theo
felspat kali và biotit. [Đào Đình Thục và nnk, 1995]
18
Phức hệ Cao Bằng (γνT1 cb)
Phân bố ở góc đông bắc khu vực nghiên cứu, bao gồm khối Nguyên Bình, 4
khối nhỏ ở phía tây Tĩnh Túc (Lũng Luông) và nam huyện Nguyên Bình, chiếm
khoảng diện tích 13.5 km2. Phức hệ có 2 pha:
- Pha 1 (γνT1 cb1) gồm các đá gabro, gabro điabas, congađiabas.
- Pha 2 (γνT1 cb2) đặc trưng là điorit thạch anh, granođiorit, granit granophyr
horblenđ biotit, granit biotit và granit porphyr.
Các đá của phức hệ Cao Bằng đều có màu xanh lục đến xám sáng, kết tinh
yếu, hạt nhỏ-vừa, dạng porphyr, cấu tạo khối. Các khoáng vật phụ thường gặp
apatit, magnetit, đôi khi có zircon, granat, epiđot-zoizit, cromit, ilmenit, pyrrhotit và
corinđon. Các nguyên tố phụ đặc trưng của phức hệ Cao Bằng là: Cr, Ni, Co, Ag và
Yb. Đáng lưu ý là hàm lượng cao của Fe trong đá felsic là điều kiện thuận lợi khi
xuyên cắt các đá vôi để hình thành các tụ khoáng magnetit kiểu skarn (Nguyên
Bình, Lũng Luông, Cao Bằng). Về thạch địa hoá, phức hệ có 2 nhóm đá: gabro
điabas và granit granophyr. [Đovjikov A. E. và nnk, 1965].
Phức hệ Pia Oắc (γK2 po)
Phức hệ gồm 2 pha: pha 1 (γK 2 po1): granit 2 mica và granit muscovit dạng
porphyr hạt vừa-lớn; pha 2 (γK2 po1): granosyenit, granit aplit, pegmatit muscovit
turmalin [Izokh E. P. (trong Đovjikov A. E. và nnk), 1965]
Khối Pia Oắc nằm cách huyện Nguyên Bình khoảng 13km về phía tây nam,
chiếm khoảng diện tích 16 km2, xuyên cắt các hệ tầng Mia Lé và Sông Hiến, tạo
thành đới biến chất tiếp xúc rộng từ 1 đến 4km, gồm các đá sừng biotit, corđierit,
anđalusit, đá hoa, quarzit, greizen.
Liên quan đến granit Pia Oắc có thiếc-wolfram, thiếc - đa kim, quặng phóng
xạ fluorit, beril, barit, topaz.
Các nguyên tố phụ đặc trưng của phức hệ là Sn, Be, Mn, La, Nb. Kết quả
phân tích định lượng cho thấy hàm lượng cao (g/t) của F (2736), Rb (696), Li (493),
Be (63), W (225), Th (6), U (16), TR (88), Au-Ag (4,7).
Căn cứ vào quan hệ địa tầng và tuổi tuyệt đối 70-98 tr. năm, phức hệ Pia Oắc
19
được xếp vào Creta muộn. [Đovjikov A. E. và nnk, 1965].
1.4.3. Cấu trúc kiến tạo
Kiến tạo chung của vùng nằm ở gần trung tâm miền kiến tạo Đông Bắc Bộ.
Khu vực nghiên cứu thuộc 2 đới cấu trúc là Lô-Gâm và Sông Hiến, mang tính chất
của hoạt động uốn nếp Caleđonit (hình 1-3).
1.4.3.1. Các đơn vị cấu trúc - kiến tạo
- Đới Lô - Gâm (phần phía đông) phân bố trên 3/4 diện tích. Ranh giới phía
đông với đới Sông Hiến là đứt gãy vòng cung dọc theo quốc lộ 3, từ Cao Kỳ đến
Pắc Nậm. Đới này nâng lên vài lần vào đầu Cambri, giữa Orđovic, giữa Silur và sụt
lún vào Silur muộn - Đevon. Vào cuối Đevon, toàn đới được nâng lên. Trong giai
đoạn Mesozoi, các trầm tích màu đỏ (J-K) và chứa than (T 3 n-r) được thành tạo dọc
theo những đứt gãy dạng hào sụt.
Hình 1-3 Vị trí khu vực nghiên cứu trên sơ đồ cấu trúc miền Bắc Việt Nam (theo
Trần Văn Trị , 2008)
- Đới Sông Hiến (phần phía tây) tạo thành dải hẹp ở phía đông, có lịch sử
20
phát triển kéo dài từ Paleozoi sớm đến Mesozoi với các gián đoạn trầm tích vào
giữa Orđovic, đầu Đevon, Givet muộn, Carbon sớm, cuối Permi sớm và đầu Trias
giữa [Đovjikov A. E. và nnk, 1965]. Tuy nhiên, những quan điểm sau này xem đới
Sông Hiến thực chất chỉ là võng chồng Mesozoi kiểu rift nội lục và có diện tích nhỏ
hơn nhiều so với phân chia trước. [Trần Văn Trị và nnk, 1964]
Các phức hệ thạch - kiến tạo
• Phức hệ TKT tạo núi Đevon (D) phân bố khá rộng rãi ở cả 2 đới Lô-Gâm
và Sông Hiến, bao gồm các thành tạo lục nguyên - carbonat, carbonat, lục nguyên silic - carbonat xen phun trào felsic - á kiềm chứa Mn-Fe. Ở khu vực nghiên cứu
phức hệ này là loạt Sông Cầu có cuội - sạn kết, cát kết màu đỏ dạng molas nằm
không chỉnh hợp trên các thành tạo cổ hơn. Các đá thuộc phức hệ này đều bị biến
chất nhiệt động khá mạnh mẽ, với những nếp uốn ngắn kế tiếp nhau.
• Phức hệ TKT thềm lục địa có dạng lớp phủ nền Carbon - Permi (C-P) chỉ
phân bố ở đới Sông Hiến (Tĩnh Túc), gồm các trầm tích carbonat của hệ tầng Bắc
Sơn (C-P bs), phủ không chỉnh hợp trên các trầm tích Đevon
• Phức hệ TKT hoạt hoá Permi-Trias (P-T) có 2 tầng cấu trúc.
- Tầng cấu trúc Permi thượng - Trias hạ bao gồm các thành tạo carbonat chứa
bauxit của hệ tầng Đồng Đăng (P2 đđ) và lục nguyên - phun trào hệ tầng Sông Hiến
(T1 sh).
- Tầng cấu trúc Trias giữa với trầm tích lục nguyên xen ít phun trào felsic
loạt kiềm-vôi và carbonat tạo thành các nếp lõm nhỏ thuộc hệ tầng Lân Pảng (T 2a
lp). Chế độ rift nội lục ở đới Sông Hiến kết thúc vào thời kỳ này.
• Phức hệ TKT trũng lục địa tân kiến tạo Kainozoi có diện phân bố hạn chế
trong các thung lũng giữa núi, thung lũng karst và dọc các sông, đặc trưng bởi trầm
tích bở rời, vụn thô. [Trần Văn Trị và nnk, 1964]
1.4.3.2. Các hệ thống đứt gãy
Các đứt gãy trong vùng phát triển khá phức tạp, gồm những nhóm mô tả sau
đây:
- Nhóm đứt gãy dạng vòng cung, trong đó đóng vai trò quan trọng nhất là đứt
21
gãy dọc quốc lộ 3A (Chợ Mới - Cao Kỳ - Pắc Nậm), phân chia 2 đới Lô-Gâm, Sông
Hiến. Đứt gãy có chiều dài 50-100 km, đới cà nát rộng, dốc về T - TB với góc 80850. Sinh khoáng liên quan là quặng đa kim.
- Nhóm đứt gãy phương tây bắc - đông nam bao gồm các đứt gãy dọc sông
Lô, thượng nguồn sông Gâm, ngòi Quang và vùng Nguyên Bình. Có lẽ chúng bắt
đầu hoạt động từ Paleozoi sớm và tái hoạt động nhiều lần sau đó. Nhóm đứt gãy này
thường bị các đứt gãy phương á kinh tuyến hoặc đông bắc - tây nam làm dịch
chuyển với cự ly 0,5 - 1 km. Phần lớn các đứt gãy có độ dài trên 50 km, cắm về tây
nam với góc dốc 70-800. Riêng đứt gãy ở vùng sông Nhieo là đứt gãy nghịch dạng
vảy, nghiêng về đông bắc với góc dốc 75 0, cự ly dịch chuyển 0,3 - 0,8 km. Dọc theo
các đứt gãy thuộc nhóm này có đới cà nát rộng 5-7 km, sinh khoáng liên quan rất
phong phú: Pb-Zn, Ag, Sb, Ba, Sn, Au, thạch anh tinh thể, fluorit,....
- Nhóm đứt gãy á vĩ tuyến thường là những đứt gãy trẻ cắt qua nhiều cấu tạo
địa chất và các nhóm đứt gãy khác, có độ dốc đứng, phân bố rải rác ở Nguyên Bình.
Độ dài của các đứt gãy 2-15 km. Liên quan đến nhóm này là những sa khoáng Sn và
Au (Tĩnh Túc, Nguyên Bình, Hà Hiệu, Thượng Lâm, Bằng Khẩu,...). [Trần Văn Trị
và nnk, 1964]
1.4.4. Khoáng sản
Khoáng sản trong vùng thể hiện khá phong phú và đa dạng gồm cả khoáng
sản nội sinh và ngoại sinh có mặt gần đầy đủ gồm các loại:
- Nhóm kim loại gồm có kim loại đen (sắt – mangan), kim loại màu (chì kẽm), kim loại quý hiếm (thiếc, wolfram, vàng).
- Nhóm không kim loại có fluorit, pyrit, nguyên liệu và vật liệu xây dựng có
đá vôi, cát - cuội - sỏi và các nguyên liệu quang học – áp điện có tinh thể thạch anh,
wolfram, fluorit, nguyên liệu dán cách có asbet.
Sự phân bố các loại khoáng sản không đồng đều mà tập trung ở các khu vực.
Đến nay đã thống kê được 34 mỏ và điểm khoáng sản của các loại khoáng sản trên
phân bố trong phạm vi của vùng. Những mỏ quặng mang tính chiến lược trong nền
kinh tế quốc dân và quốc phòng gồm có: thiếc, wolfram, vàng, chì - kẽm. Thiếc có
22
ở Tĩnh Túc, Nậm Kép, Nguyên Bình, Bình Đường, Phương Xuân. Sắt có ở Làng
Chanh, Nguyên Bình, Bản Nùng, Khuổi Lếch, Nà Rai. Đá vôi có ở Lũng Niêm,
Nguyên Bình, Chòn Bù. Chì - kẽm có ở Vũ Nông, Bản Đồng, Nà Mùng, Pắc Sẻ, Tà
Soỏng, Lũng Mỏng, Bản Chiếu, Nà Mun. Beri có ở Pia Oắc. Fluorit có ở Cami,
wolfram có ở Sant Alexandre, Tà Soỏng, Lũng Mười. Anbit có ở Bản Chạng. Sắt –
Mangan có ở Tà Soỏng. Thạch anh tinh thể có ở Phia Đén.
Các kiểu nguồn gốc mỏ thiếc và trữ lượng
Thiếc ở trường quặng Pia Oắc bao gồm 2 loại hình: gốc và sa khoáng.
Do là loại mỏ có giá trị nhất chiếm tới 90% trữ lượng thiếc đã thăm dò và là
đối tượng chủ yếu của công nghiệp khai thác thiếc của Việt Nam trong nhiều thập
kỷ qua, các mỏ sa khoáng được nghiên cứu đánh giá khá tỉ mỉ; các mỏ thiếc gốc
được đánh giá còn sơ lược. Cho đến nay ở khu vực Tĩnh Túc-Nguyên Bình đã có 11
mỏ và điểm quặng sa khoáng và gốc đã được tìm kiếm, thăm dò, đánh giá. Các mỏ
và điểm quặng sa khoáng gồm: Thái Lạc , Lê A, Tĩnh Túc, Nậm Kép, Nguyên Bình,
Cami, Bản Ổ và Phương Xuân; 3 mỏ quặng gốc là: Lũng Mười, Tài Soỏng, Sant
Alexandre. Mặc dù các mỏ thiếc cả sa khoáng lẫn thiếc gốc trong trường quặng Pia
Oắc - Tĩnh Túc đều đã được tìm kiếm thăm dò đánh giá ở các cấp khác nhau, trong
đó có mỏ được tính toán đến cấp B, C 1 và C2, song đánh giá trữ lượng chính xác
quặng còn lại ở các mỏ đã bị khai thác là vấn đề rất khó khăn. Ngay cả Cục Địa chất
Việt Nam, cũng như Viện Mỏ và Luyện kim cũng không có số liệu chính xác.
Các mỏ quặng thiếc gốc: Các mỏ thiếc nguồn gốc greizen-nhiệt dịch chủ yếu
thuộc thành hệ casiterit-wolframit-thạch anh (nhóm nghèo sulfua liên quan với
granit cao nhôm (kiểu S-granit) phức hệ Pia Oắc. Mức độ nghiên cứu về các mỏ này
đến nay còn khá sơ sài. Tất cả 4 mỏ thiếc gốc đều bị người Pháp khai thác hầu như
cạn kiệt, đặc biệt là những thân quặng giàu, nằm ở phần nông, dễ khai thác hơn.
Phần còn lại trong điều kiện hiện nay, nếu khai thác là không có hiệu quả. Vì vậy
khả năng phát hiện các thân quặng gốc có hàm lượng cao là rất hiếm, nếu có, chỉ có
thể ở dưới sâu hơn thuộc phần đông - đông bắc của khối Pia Oắc, nơi tiếp xúc với
trầm tích T2-3sh. Do đó, trữ lượng quặng gốc hiện nay chỉ còn lại ở các mỏ Sant
23
Alexanđơ, Lũng Mười và Tài Soỏng là 2.471 tấn. Theo kết quả khảo sát bổ sung
của đội địa chất thuộc Công ty Khoáng sản I (mỏ thiếc Tĩnh Túc) kết hợp với Đoàn
105 đã tìm kiếm thiếc và wolfram tại mỏ Sant Alexandre cũng không tìm thêm được
thân quặng nào có giá trị. Cũng vì thế những mỏ này hiện nay không được liệt vào
danh sách thống kê trữ lượng và tài nguyên thiếc Việt Nam.
Các mỏ quặng thiếc sa khoáng: Hầu hết các mỏ thiếc sa khoáng ở trường
quặng Pia Oắc được hình thành do phá huỷ và tích tụ lại thiếc, wolfram từ các mạch
quặng gốc. Các mỏ điển hình là Tĩnh Túc, Nậm Kép, Thái Lạc, Nguyên Bình,
Phương Xuân đã được thăm dò-tìm kiếm, đánh giá ở các cấp trữ lượng khác nhau từ
B đến C1 và C2. Các mỏ có quy mô lớn hơn tập trung trong thung lũng thượng
nguồn sông Nguyên Bình: Tĩnh Túc và Nậm Kép. Các mỏ khác cũng phân bố dọc
theo các thung lũng suối bắt nguồn từ núi Pia Oăc: Thái Lạc, Lê A. Trữ lượng của
các mỏ sa khoáng lần lượt từ lớn đến nhỏ như sau: Tĩnh Túc 2.260 tấn, Thái Lạc
1.295 tấn, Nguyên Bình 1.110 tấn, Nậm Kép 240 tấn, Phương Xuân 120 tấn và Lê A
64 tấn.
Ở thời điểm hiện tại, trong khu vực chỉ có các mỏ Tĩnh Túc và Thái Lạc đang
còn hoạt động khai thác quy mô tận thu.
24
CHƯƠNG 2.
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU
2.1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
Thiếc là một nguyên tố hóa học có tên Latinh là Stannum, ký hiệu là Sn và
số nguyên tử là 50 trong Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, có màu trắng bạc,
dễ uốn cong và dát mỏng. Trong vỏ Trái đất, thiêc có hàm lượng trung bình rất nhỏ,
là kim loại phổ biên đứng thứ 50 vơi hàm lượng khoảng 2,5 ppm.
Thiêc được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vưc như: công nghiêp điên tư,
que hàn, mạ, chê tạo hợp kim làm nam châm siêu dân, chế tạo hợp kim Sn-Sb-Cu
làm ổ trục quay, lơp phụ cho nhiên liêu hạt nhân, trong công nghiêp gia dụng, trong
nha khoa…Ngoài ra, thiếc còn là một chất xúc tác.
Thiếc tồn tại trong khoáng vật thuộc các nhóm oxyt, sulfostanat, sulfua,
silicat, borat và niobat. Khoáng vật quan trọng nhất của thiếc là cassiterit (SnO 2)
chứa 69-78 % Sn, stannit (Cu2FeSnS4) chứa 19-24 % Sn, tilit (PbSnS2) chứa 30,4 %
Sn, cylindrite (Pb3Sn4Sb2S14) chứa khoảng 25,12% Sn, franckeite (Pb3Sn4Sb2S14)
chứa từ 9,5 - 17,1% Sn. Tuy nhiên, chỉ có cassiterit và stannit là tạo thành tụ
khoáng. Cassiterit là khoáng vật bền vững trong điều kiện phong hóa, do vậy có thế
tạo nên những mỏ sa khoáng lớn. Stanite rất dễ bị phá hủy, cho nên chỉ tồn tại trong
quặng gốc.
Cassiterit (SnO2) với thành phần: Sn = 78,62%; O = 21,38%; tỷ trọng 6,8 7,1; độ cứng 6 - 7. Trong thực tế luôn có Fe, Mn, W, Ta, Nb, In, Ge, Be, Zr, SiO 2 đôi
khi có cả V, Ni, Sb, Se... Ngoài dạng kết tinh, còn có dạng thiếc thớ gỗ có hình quả
lê, hình giọt nước với cấu tạo tỏa tia đồng tâm do các gel SnO 2 đông kết.
Stannit (Cu2FeSnS4) với thành phần lý thuyết: Cu = 29,6%, Fe = 13%, Sn =
27,6%, s = 29,8%; tỷ trọng 4,3 - 5,2; độ cứng 3 - 4. Hàm lượng thiếc thực tế biến
động từ 24,08 - 29,08%; thường có Zn (đến 8,71%), Cd (đến 0,83%), Bi (đến
0,2%), Sb (0,2%), đôi khi có Pb và Ag. Loại chứa Zn còn được gọi là khoáng vật
25