Phương pháp địa hóa tìm kiếm khoáng sản

Đ ỊA HÓA HỌC 603<br /> <br /> <br /> <br /> T ư liệu V iệ t N am T à i liệu th a m k h ả o<br /> <br /> Địa hóa hữu cơ được nghiên cửu và ứng d ụng F a lk o w s k i p., S c h o le s R. B o y le E; C a n a d e ll J.; C a n í ie ld D .,<br /> khá rộng rãi ờ nhiều ngành khác nhau do không E ls e r ]., G r u b e r N ., H ib b a r d K. e t a l., 2000. T h e G lo b a l<br /> những liên quan đến m ôi trường đất, nước và không C a r b o n C y c le : A T e s t o f O u r K n o v v le d g e o f E a rth a s S y s te m .<br /> khí mà còn liên quan tới các khoáng sản nhiên liệu Science 2 9 0 (5490): 291-296.<br /> nhu than đá và dầu khí. H u n t J. M ., 1996. P e tr o l e u m g e o c h e m is tr y a n d g e o lo g y , 2 nd<br /> <br /> Chính quá trình hình thành các m ò dấu khí ờ Biến E d itio n . 74 3 p g s . ĩreem an and Company. N e w Y o rk ,<br /> <br /> Đ ông đã được luận giải dựa trên các s ố liệu địa hóa M ayer L. w., 1993. O r g a n ic m a tte r at th e s e d im e n t- v v a te r<br /> hữu cơ. N goài ra, việc đánh giá thành phẩn vật chất in te ría c e . In O r g a n ic G e o c h e m is try : Principles and Applications,<br /> hữu cơ trong nước biến và trầm tích biển còn liên V ol. 11. M . H . E n g e l a n d s. A . M a c k o e d : 171-184. N e w Y o rk :<br /> quan tói các nghiên cứu v ể m ôi trường biển. Thành P le n u m .<br /> phẩn vật chất hửu cơ được xem là chi tiêu môi trường<br /> biển, đặc biệt là sự có mặt các chất hừu cơ khó phân<br /> hủy độc hại còn tổn lưu trong môi trường.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Phương pháp địa hóa tìm kiếm khoáng sản<br /> N g u y ề n V ă n P h ổ . V iệ n Đ ịa c h ấ t,<br /> V iệ n H à n lâ m K h o a h ọ c v à C ô n g n g h ệ V iệ t N a m .<br /> <br /> <br /> <br /> G iớ i th iệ u<br /> <br /> Phương pháp địa hóa tìm kiếm khoáng sản được vù n g , các đới, các cấu trúc, các khối và các thế địa<br /> A . E. Fersman đ ể xư ớng vào năm 1930 dựa trên cơ sở chất khác có triển vọ n g mà trong phạm v i của chúng<br /> các quy luật phân bố, di ch u yển của các n guyên tố có thế phát hiện các m ỏ. Vậy đối tượng tìm kiếm địa<br /> nhằm phát hiện các m ỏ khoáng. Từ đó đến nay hóa trung gian chính là các dị thường địa hóa có qui<br /> p hư ơng pháp này được phát triển ở nhiều nước trên m ô và loại hình khác nhau. Đ ối với các m ỏ cụ thê thì<br /> th ế giới và đà có n h ù n g bước tiến lớn, trờ thành m ột đ ố i tượng tìm kiếm trung gian chính là các vành<br /> trong những kỹ thuật quan trọng, có hiệu quả trong phân tán địa hóa.<br /> tìm kiếm khoáng sản. Đ ó là kết quả của sự phát triến<br /> của p hư ơn g pháp phân tích nhanh chóng và chính Vành phân tán địa hóa<br /> xác đ ể xác định hầu hết các n guyên tố của bảng tuần Vành phân tán địa hóa là đới dị thường các n guyên<br /> hoàn. Bối cảnh này đã tạo đ iều kiện cho việc luận tố quặng và các n gu yên tố đi kèm bao quanh các<br /> giải v ề bản chât của các vành phân tán n guyên sinh thân quặng, các mỏ. N ó i cách khác, vành phân tán<br /> và thứ sinh có liên quan với hầu hết các mỏ. địa hóa chính là các dị thường địa hóa có liên quan<br /> tới m ỏ hay biếu hiện quặng cụ th ế [H .l]. Căn cứ vào<br /> Đối tượng cuối và đối tượng trung gian cơ c h ế và thời gian thành tạo các vành phân tán địa<br /> Đối tượng cuối cùng của công tác tìm kiếm h óa có thê phân ra vành phân tán n guyên sinh và<br /> khoáng sản nói chung và tìm kiếm địa hóa nói riêng thứ sinh.<br /> là các m ò khoáng. Theo quan niệm địa hóa, các m ỏ Vành phân tán nguyên sinh đư ợc hình thành đ ổng<br /> khoáng hay thân quặng là các đá, trong đó tập trung thời (đổn g sinh) hoặc sau (hậu sinh) quá trình tạo<br /> n h ù n g n gu yên tố hóa học hay các khoáng vật hừu quặng. Các vành phân tán n gu yên sinh thường<br /> ích và có th ế tách ra đ ê phục vụ cho phát triến kinh k hôn g có ranh giới không gian rõ ràng v ó i các đá<br /> tế. Tuy nhiên, do đặc tính hiếm , nên việc phát hiện v â y quanh.<br /> m ỏ (đặc biệt là m ỏ ẩn) luôn luôn là m ột vân đê' khó Vành phân tán thứ sinh là các dị thường địa hóa<br /> khăn phức tạp và thường gặp nhiều rủi ro. D o đó, đ ể đ ư ợ c tạo ra trong các m ôi trường khác nhau: các<br /> đạt được m ục tiêu là phát hiện các m ỏ trong điều trầm tích, nước, khí và lớp phủ thực vật, do kết quả<br /> kiện hiện tại thì điều quan trọng nhất là phái nghiên p hân hủy, biến đổi thành phần các thân quặng trong<br /> cứu, phát hiện và đánh giá sơ bộ các đôi tượng trung quá trình p hong hóa. Vành phân tán thứ sinh trong<br /> gian, đ ó chính là các dị thường có liên quan tới các các d òn g chảy còn được gọi là d òn g phân tán.<br /> 604 BÁCH KHO A TH Ư Đ ỊA CHÁT<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Mẩnh laterĩt quá trình kết tinh các m agm a khác nhau. N g ư ờ n g<br /> Lớp két vón sầt địa hóa khu vự c thường xuất phát từ hàm lư ợn g nền<br /> Vành trung bình của toàn vùng nghiên cứu [H.2].<br /> thứ<br /> Q uy m ô phân b ổ địa p hư ơng thường là các vành<br /> phân tán có diện phân b ố hẹp và phát triển tốt nhất<br /> xung quanh các đới khoáng hóa, đặc biệt là xung<br /> quanh các m ỏ nhiệt dịch. Các vành phân tán trong<br /> các đá vây quanh này có n gư ỡng địa hóa cao hơn<br /> n gư ỡng khu vực [H.2] và được hình thành đ ổ n g thời<br /> với khoáng hóa, nhưng chủ yếu là các quá trình sinh<br /> Thân<br /> sau và có th ế gặp trong tất cả các kiêu m ỏ có n guồn<br /> Vánh phân tán<br /> nguyên sinh g ố c khác nhau. Trong đá vây quanh các m ỏ dạng<br /> tầng có n guồn gốc trầm tích thường có các vành<br /> H ình 1. Các vành phân tán địa hóa xuất phát từ mỏ<br /> quặng bị phong hóa (Theo Butt và Smith, 1980). phân tán rộng. Cần đặc biệt lu n ý tới các quy m ô<br /> phân b ố xung quanh m ỏ với khoảng cách vài chục<br /> Sự có m ặt vàn h phân tán và dị thường địa hóa có m ét tính từ rìa thân quặng.<br /> q u y m ô và loại h ìn h khác n hau q u yết đ ịn h các<br /> p h ư ơ n g pháp tiếp cận địa h óa đ ể từ đó đ ể xuâ't các<br /> p h ư ơ n g pháp tìm kiếm địa hóa nhằm phát hiện các<br /> m ỏ k hoáng. C ó thê có hai n h óm p h ư ơ n g p háp chính<br /> là n hóm p h ư ơ n g pháp địa hóa n g u y ê n sin h và nhóm<br /> p h ư ơ n g p háp địa h óa thứ sin h. Tuy n hiên, trong<br /> thực t ế tìm kiếm địa h óa n g ư ờ i ta thư ờn g g ọ i tên các<br /> p h ư ơ n g pháp theo m ôi trường lây m ẫu và g ồ m các<br /> p h ư ơ n g pháp sau.<br /> 1) P hư ơ ng p h áp thạch địa h óa n g u y ê n sin h (đá<br /> gốc);<br /> 2) P h ư ơ n g p háp thạch địa h óa thứ sinh (trầm tích<br /> bớ rời);<br /> 3)<br /> dòng<br /> 4)<br /> P hư ơ ng p háp thủy địa hóa (n ư óc và trầm tích<br /> chảy);<br /> P h ư ơ n g p háp khí địa hóa;<br /> I \x 1 y Đới phân tán I<br /> Hình 2. S ự thẻ hiện c á c ngưỡng địa hóa khu v ự c v à<br /> địa phương (Theo Aristov. V.V., 1984).<br /> 5) P hư ơ ng p h áp sin h địa hóa.<br /> Khảo sát địa hóa đá gốc<br /> P h ư ơ n g p h á p th ạ c h đ ịa h ó a n g u y ê n s in h<br /> C ông tác khảo sát địa hóa đá gốc đư ợc triển khai<br /> P h ư ơ n g pháp thạch địa hóa n g u y ê n sin h chính là theo quy m ô phân tán địa hóa từ kết quả khảo sát<br /> p h ư ơ n g pháp địa hóa đá g ô c n hằm phát h iện n hử n g định h ư ớng sơ b ộ khu vực và khảo sát chi tiết địa<br /> dâu h iệu địa h óa có liên q uan v ể k h ôn g gian với phương. Các n gu yên tố chỉ thị và m ật độ lây mẫu<br /> khoán g hóa, dựa trên n h ù n g biến đ ổ i h óa h ọ c trong đối với các đôi tượng ở các quy m ô khác nhau được<br /> đá đ ư ợ c tạo nên bởi quá trình tạo k hoán g và phân tóm lược ở Bảng 1.<br /> biệt các th ế địa chất có khả n ă n g chứa k h oá n g hóa.<br /> T ù y theo q uy m ô k hảo sát, p h ư ơ n g p háp thạch địa K h ả o s á t đ ịa h ó a đá g ố c khu vự c<br /> hóa đá g ốc đ ư ợ c áp d ụ n g trong tâ't cả các giai đoạn<br /> C ông tác khảo sát này thường đư ợc triển khai ò<br /> tìm k iếm -th ăm dò.<br /> tỷ lệ nhỏ 1 :1 .0 0 0 . 0 0 0 đến 1 :2 0 0 . 0 0 0 nhằm phát hiện<br /> các tỉnh địa hóa có tiềm năng sinh khoáng cao. Hẩu<br /> Q uy mô phân tán địa hóa nguyên sinh<br /> hết những công tác này được thực hiện tại m ột vù ng<br /> T heo sự phân tán địa h óa các n g u y ê n tố trong đá bằng c á c h lấy m ẫu theo m ạng lưới.<br /> g ố c có th ể phân ra hai loại là q u y m ô phân b ố khu Một hoặc vài loại đá có th ế đư ợc lựa chọn đê lấy<br /> v ự c và q uy m ô phân b ố địa p h ư ơ n g. mầu phân tích. Các m ẫu được lây ở các đ iếm lộ đá<br /> Q u y m ô phân b ố khu v ự c th ư ờ n g có d iện phân gôc hoặc từ các công trình hào nếu khu vự c bị phù<br /> b ố rộng tới h àng trăm k ilom et vu ôn g, trong đ ó có dưới lớp vỏ p hon g hóa và các trầm tích bở rời. Chat<br /> các tỉnh địa hóa n g u ồ n g ố c m agm a và các tỉnh địa lượng và tính đại diện cùa vật liệu đư ợc lây mẫu là<br /> h óa n g u ồ n g ốc trầm tích. Dị th ư ờ n g của các n g u y ên vân đ ề then chốt trong công tác khảo sát khu vực. Đê’<br /> tố chi thị ở q uy m ô khu vự c thư ờn g là sin h cù n g với xác định đặc tính các n guyên tố vết của m ột loại đá<br /> khoán g hóa. Ví dụ, các kim loại cơ bản có th ể thay m agm a đ ổn g nhâ't (vài chục km 2), ít nhâ't phải lấy<br /> th ế đ ổ n g hình trong silicat ở m ứ c đ ộ nhất đ ịn h trong được 30 mâu đá tươi, môi mâu phải bảo đàm đủ tính<br />  Đ ỊA H Ó A HỌC 605<br /> <br /> <br /> <br /> đại diện cua đá đó. Mặt khác, cần khăng định chắc K h ả o s á t đ ịa h ó a đ á g ố c đ ịa p h ư o n g<br /> chắn là vật liệu thuộc v ể cùng m ột pha magma. C ông tác k hảo sát địa hỏa đá g ố c ở quy m ô địa<br /> p h ư ơ n g nhằm phát hiện, xác đ ịnh các vành phân tán<br /> Bàng 1. Các nguyên tố và mật độ lấy mẫu đối với<br /> n g u y ê n sin h h oặc các vành phân tán thâm lọc có liên<br /> mục tiêu ở các quy mô khảo sát khác nhau.<br /> q uan với m ò k ho á n g hoặc tích tụ d ầ u khí. V ành<br /> Quy Đối Các nguyên tố Mật độ<br /> mô tượng<br /> phân tán có th ể là đ o n n g u y ên tó và đa n g u y ên tố<br /> Phi quặng Quặng mẫu<br /> [H.3]. Sự phân tán các n g u y ên tố và o các đá vây<br /> Các thể Cu,Pb,Zn, q uan h xảy ra trong tất cả các kiểu m ỏ, g ồ m cả m ỏ<br /> K.Rb.Sr.Ba. Khu<br /> magma Sn, W,Mo,U đ ư ợ c thành tạo ở d ư ớ i sâu có n g u ồ n g ố c nhiệt dịch<br /> Khu Li,Na,Ca vực<br /> triẻn<br /> vực và m ỏ d ạ n g tầng có n g u ồ n gốc trầm tích.<br /> vọng<br /> Sulíid C ông tác lây m ẫu đá g ố c trong k hảo sát chi tiết<br /> Fe,Na,Mg,Mn,Na, Cu,Zn,Pb<br /> đặc sít (K),(Ca),(Ba) đ ư ợ c b ố trí theo m ạ n g lư ới chủ y ếu nhằm v à o các đá<br /> bị b iến đ ổi đ ê phát h iện các đ ối tượng:<br /> Mạch As,Sb,Ta,Bi Cu,Pb,Zn 1) Các vàn h p hân tán x u n g quan h các m ỏ su líu r<br /> và thay Au.Ag đ ặc sít có n g u ồ n g ố c p hu n trào; 2) Các vàn h phân tán<br /> thế biến đổi n h iệt dịch x u n g quanh các khối xâm nhập;<br /> Porphyr K,Ca,Rb,Sn,Mn, Cu,Zn, Địa 3) Các vàn h phân tán khuếch tán và thấm thâu x u n g<br /> Địa (Mg) Mo,S phương q uan h các m ỏ d ạ n g m ạch.<br /> phương và mỏ<br /> và mỏ Sulíid Fe,Mn,Na,K,Ca,Mg, Cu,Pb,Zn,(S) Tính phân đới địa hóa. Tính phân đ ớ i các d ị thư ờn g<br /> đăc sít (H20),(Rb),(Sr) địa hóa x u n g quan h các m ỏ q u ặ n g có ý n gh ĩa quan<br /> Mạch và Cu,PbtZn, trọng trong tìm kiếm địa hóa. Các d ữ liệu đã đ ư ợc<br /> thay thế Au.Ag tích lũ y ch o thấy các vàn h phân tán n g u y ê n sinh<br /> ( Govett, 1978). x u n g quan h m ỏ q u ặn g có th ế theo ch iểu thăng đ ứ n g<br /> và theo ch iểu nằm n gang.<br /> Trên cơ sở kết quả phân tích có th ế xác định được<br /> X ung q uan h các m ỏ và n g n hiệt d ịch (d ạn g m ạch)<br /> tinh chuyên hóa địa hóa được đặc trưng bằng sự tích<br /> ở có thê h ình thành các vành phân tán trên q u ặn g<br /> tụ hay n gh èo đi các n gu yên tố nhâ't định trong m ột<br /> (H g, A s, Sb, (B, F, I, Ba)), gần q u ặn g (A u, A g, Pb, Zn,<br /> hay tâ't cả các loại đá thường gặp. Ví dụ, granitoid đi<br /> C u) và d ư ớ i q u ặn g (Bi, Mn, Co, N i) ch ổ n g lấn nhau.<br /> cùng với các m ỏ thiếc thường có hàm lượng thiếc cao<br /> T ính phân đới địa hóa thẳng đ ứ n g n ày có th ể đ ư ợc<br /> hơn hăn so với granitoid không chứa khoáng hóa;<br /> nhận biô't đối với các thân quặng riêng lẻ và các quá<br /> đ ổn g thời có sự giàu lên các n gu yên tố Li, F, Be, Rb<br /> trình tạo k ho á n g đ ơ n giai đoạn [H.3].<br /> và sự nghèo đi của bari (Ba).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3. Mô hình phân bố các nguyên tố lý tưởng xung quanh mỏ quặng vàng (Theo Li et ai, 1989).<br /> 606 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT<br /> <br /> <br /> <br /> Vành phân tán không chỉ có các đới làm giàu các chuyển theo phư ơng thức co học, chủ yếu là d eluvi<br /> ngu yên tố tạo quặng mà còn có cả các đới n ghèo kiệt trên quặng có bản chất hạt vụn. Phương thức này<br /> đi kèm và chúng liên kết với nhau vê' không gian tạo đặc trưng cho điểu kiện p hong hóa trên các m ò<br /> nên hệ địa hóa riêng biệt [H.4]. Câu trúc của hệ địa k hông chứa sulíur, trong đó hàm lượng các n guyên<br /> hóa m ỏ quặng này được đặc trưng bời sự phân đới tố vết thường liên quan tới sự có mặt của khoáng vật<br /> phân cực, trong đ ó đới làm giàu là nhân của hệ và quặng bền n hư chromit, cassiterit, colum bit, v .v ...<br /> thường phân b ố ở phẩn bên ngoài của hệ. Theo quy<br /> Vành phân tán muôĩ (hóa học): các n g u y ên tố 6<br /> luật, kích thước của đới làm giàu thường nhỏ hơn so<br /> d ạng hợp chất tan hình thành các dị thư ờng địa hóa<br /> với đới n ghèo kiệt. Đ ới ngoài của nhân thường đư ợc<br /> có bản chất hóa học. Phương thức này đặc trưng cho<br /> làm giàu bởi các n gu yên tố của nhóm sắt (Fe, Sc,Ti,<br /> quá trình p hon g hóa hóa học trên các m ỏ của các kim<br /> Cr, đôi khi Zn và/hoặc Cu); bên trong nhân của hệ,<br /> loại dễ tan (evaporit, urani), các m uối sulfat kim loại<br /> các n guyên tố nhóm sắt thường bị n ghèo kiệt. N ếu<br /> tan trong m ôi trường phong hóa các m ỏ sulfur.<br /> khoáng hóa quặng được đại diện bởi m ột trong các<br /> ngu yên tố nhóm sắt thì đới làm giàu bên ngoài đư ợc 2) Theo vị trí tương đối giữ a vành phân tán thú<br /> hình thành bởi các n gu yên tố khác của nhóm này. sinh với thân quặng gổíc và vành phân tán n guyên<br /> sinh có th ế phân ra các vành phân tán tàn du và<br /> Chu vi hệ đia hóa quặng vành phân tán chờm phủ.<br /> Vành phân tán tàn dư đ ư ợc thành tạo từ thân<br /> q uặn g hay từ vành phân tán n g u y ên sin h có thô<br /> đ ư ợc g iữ n g u y ên trong v ỏ p h o n g h óa cù n g với đá<br /> gố c trước p h o n g hóa. Sự hình thành các vàn h phân<br /> tán tàn d ư chủ yếu có liên quan tới cơ c h ế p h ân tán<br /> cơ học.<br /> Vành phân tán chờm phủ được hình thành trong<br /> phạm vi, trong đ ó quặng gốc hoàn toàn vắ n g mặt<br /> trước khi phát triến các quá trình phân tán thứ sinh.<br /> Trong các vành phân tán này, các n g u y ên tổ đư ợc<br /> phân tán chủ yếu theo co c h ế hóa học (m uối tan).<br /> Đới làm giàu các Đới nghèo kiệt các<br /> nguyôn tổ nhóm sắt nguyên tố nhóm sất 3) Theo m ức đ ộ xuất lộ của các vành phân tán có<br /> Hình 4. Mô hình đới của hệ địa hóa quặng đa kim. thê phâ^i ra: vành phân tán hờ lộ ra trên mặt đất; vành<br /> phân tán kín ở dư ới đ ộ sâu nhất định dư ới m ặt đất.<br /> P h ư ơ n g p h á p th ạ c h đ ịa h ó a th ứ sin h Trong các kiểu vành phân tán thứ sinh, các vành<br /> phân tán h ờ tàn d ư (eluvi, d elu vi) có ý n ghĩa h a n cả<br /> Phương pháp thạch địa hóa thứ sinh đư ợc triển<br /> đối với tìm kiếm . Đ iểu này d o các m ỏ thuộc các kiêu<br /> khai nhằm phát hiện các dị thường và vành phân tán<br /> n guồn gốc khác nhau tạo nên các vành p hân tán<br /> trong trầm tích bờ rời có liên quan tới các m ỏ quặng<br /> thường nằm trong tầng cấu trúc trên ở các khu vực<br /> khác nhau. D o quá trình p hon g hóa, các n g u y ên tố<br /> bóc m òn tích cực.<br /> quặng và các n gu yên tố đi kèm được giải p hón g và<br /> di chuyên vào các trầm tích bờ rời trên các m ỏ<br /> Khảo sát thạch địa hóa thứ sinh<br /> quặng, làm cho hàm lư ợng của chúng ở đ ó tăng cao<br /> so với nển bình thường, tạo nên vành phân tán thứ Các đối tượng lấy mẫu<br /> sinh. Phương pháp này được triển khai rộng rãi nhất Tùy thuộc vào cấu trúc địa chât, điểu kiện cảnh<br /> trong tìm kiếm địa hóa, bởi lẽ phương pháp này có quan các m ẫu thạch địa hóa thứ sinh có thê đ ư ợc lấy<br /> th ế áp d ụn g trong n hữ n g điều kiện địa hình cảnh<br /> trong trầm tích bở rời, sườn tích hay trong v ỏ phong<br /> quan khác nhau và đã m ang lại hiệu quả thuyết<br /> hóa theo m ạng lưới quy định.<br /> phục trong việc phát hiện các m ỏ quặng.<br /> Trong các trầm tích elu v i-d elu v i và proluvi với<br /> Phân loại các vành phân tán thạch địa hóa thứ sinh đ ộ dày không lớn (dưới 3 m); các dị thư ờn g có thê<br /> xuất hiện n gay trên mặt hoặc gần m ặt đất dư ới lớp<br /> Các vành phân tán thạch địa hóa thứ sinh đư ợc thô như ờng hoặc sâu hơn tủy thuộc vào lớp phu. Khi<br /> phân loại theo các tiêu chí khác nhau sau: lớp phủ tĩnh tại thì dị thường có thê phát hiện ngay<br /> 1) Theo phương thức di chuyển các n g u y ên tố trên mặt; còn khi lớp phủ bị chuyển dịch thì dị<br /> trong vành phân tán có th ể phân chia các vành phân thường sẽ nằm sâu hơn [H.5].<br /> tán thứ sinh thành các vành phân tán cơ học và vành Vỏ phong hóa củng là đối tượng lấy mâu địa hóa<br /> phân tán m uôi. quan trọng, v ì đây chính là các tầng đại diện cho các<br /> Vành phân tán cơ học: các pha khoáng vật gặp ở thế địa chât thứ sinh tại chỗ. Trong các v ù n g quặng<br /> trạng thái rắn, thường là các khoáng vật n gu yên sinh Au, Ni, Co, AI (bauxit), v.v... đã tìm thây nhiểu m ỏ<br /> hay thứ sinh bển trong đới biếu sinh, chúng di hay biểu hiện quặng của các nguyên tố nói trên hình<br />  Đ ỊA H ÓA HỌC 607<br /> <br /> <br /> <br /> thành trong m ỏ laterit. N ói cách khác, chúng được tập Tại các v ù n g quặng vàng, các mâu được lây cẩn có<br /> trung trong quá trình phong hóa. Đ ê lây mâu thạch khối lư ợng lớn hơn 100-300g. Đ ế phân tích các<br /> địa hóa dưới sâu cẩn đào hô hoặc tặn dụng các lô n guyên tố phân tán trong m ột s ổ vùng, phẩn hạt mịn<br /> khoan, giêng nước đã có sẵn. đư ợc lây m âu có thê là các mành vụn và các tàng lăn<br /> (nhu các tảng thạch anh, các tảng m ũ sắt, galenit).<br /> Đ iểu này đà chứng m inh hiệu quả trong việc phát<br /> hiện ra m ột s ố kiêu m ỏ khoáng nhât định. Các mảnh<br /> vụn nặng hay nhẹ gặp dọc theo các tuyến m ạng lưới<br /> lấy mâu được ghi nhận trực quan và đư ợc đưa lên<br /> tại mỗi điếm lấy m ẫu. Khi tât cả các d ữ liệu từ phân<br /> tích m ảnh vụn được vẽ lên bản đổ, các quạt và các<br /> d ò n g phân tán địa hóa thường được đưa ra mà các<br /> đ iếm đinh hoặc bắt đầu thường đánh dâu các vị trí<br /> của khoáng hóa nằm dưới.<br /> <br /> P h ư ơ n g p h á p th ủ y đ ịa hóa<br /> <br /> Phương pháp thủy địa hóa dựa trên nghiên cứu<br /> thành phần hóa học của nước mặt và nước dưới đâ't<br /> nhằm phát hiện dị thường có liên quan với các m ỏ<br /> khoáng. V iệc phát hiện và luận giải các dị thường đó<br /> tạo ra nền tảng của phư ơng pháp tìm kiếm thủy địa<br /> hóa. Phương pháp thủy địa hóa đà đư ợc áp d ụn g<br /> rộng rãi ờ nhiêu nước trên th ế giới và trở thành công<br /> cụ hừu hiệu trong tìm kiếm m ỏ khoáng urani, các<br /> m ỏ su líu r và các khoáng hóa nhiệt dịch khác.<br /> <br /> Sự hình thành dị thường thủy địa hóa<br /> <br /> Khi nước thâm vào thân quặng gần bể mặt trong<br /> Hình 5. Dạng phân bố kim loại theo chiều sâu, theo đó có đới p hon g hóa, các khoáng vật quặng bị phân hủy và<br /> thể xấc định vị trí thân quặng gốc. một sỏ nguyên tố bị hòa tan và bị mang di. Kết quá<br /> là tạo ra n hừ ng dị thường với hàm lư ợng các n guyên<br /> Đ ộ sâu lấ y m ẵu tố tăng cao trong nước ờ khu vự c lân cận m ỏ<br /> C ông tác lấy mẫu địa hóa trong trầm tích bở rời khoáng. Khi nước dư ới đâ't thoát vào d òn g chảy mặt<br /> được tiến hành ờ đ ộ sâu nhât định, thường lấy mẫu cũ n g làm hàm lượng các n guyên tố của n hữ ng d òng<br /> trong phẩn dưới trầm tích bở rời đ ê có thế định vị nư ớc này cao hơn so với trị s ố bình thường trong<br /> được các dị thường có liên quan tới đá gốc m ột cách nư ớc [H. 6 ].<br /> rõ ràng hơn.<br /> Dòng phân tán Pb-Zn<br /> Các mâu được lây từ sườn thung lũng với độ dày phù đất<br /> lớp phủ vượt quá 3m, từ các khu vực bổi tích của<br /> thung lùng, trong các bổn trũng giữa núi và từ câu<br /> trúc sụt lún được lấp đ ẩy bằng các trầm tích bở rời,<br /> bề dày có th ể đạt tới 1 0 - 2 0 m hoặc hơn nữa - cẩn sử<br /> d ụn g khoan lây mẫu.<br /> Trong điều kiện địa chất nhâ't định có th ể phải<br /> lấy mâu tâ't cả các tầng p hon g hóa phía trên. Ớ m ột<br /> s ố vù n g việc lây m ẫu tầng hữu cơ có hiệu quả, ở m ột<br /> s ố vù n g khác thì lẫy m ẫu các đới phong hóa bên Thân quặng<br /> dưới lại tỏ ra hiệu quả hơn. Pb-Zn tròng<br /> đá gốc<br /> C ác d ạn g m ầ u từ c á c th ể đ ịa c h ấ t b ở rờ i<br /> Hình 6. Thân quặng Pb-Zn bị phong hóa tạo ra vành phân<br /> Đ ối với trầm tích bờ rời, đ ê thu được khoáng vật tán địa hỏa trong lớp phủ rồi đi vào nước bằng cách cơ học<br /> nặng và bển cẩn tiến hành đãi mẫu. V iệc nghiên cứu (A) và ngấm theo nước ngầm (B).<br /> khoáng vật bền, nặng và các m ảnh vụn p hong hóa<br /> ngày càng trờ nên hùn hiệu đối với tìm kiếm. Mẩu N ư ớc mặt và nước dưới đất từ các n gu ồn lộ là đối<br /> được lây thường cẩn có trọng lượng 30-50g đối với tư ợng chính đ ê nghiên cứu và xác lập n hừ ng dị<br /> các tập hợp hạt nhỏ xen giữa các tảng hoặc cát, bột. thư ờng thủy địa hóa khu vự c có liên quan tới<br /> 608 BÁCH KHO A TH Ư Đ ỊA CHÁT<br /> <br /> <br /> <br /> khoán g hóa. C òn n ư ó c d ư ớ i đất từ các lỗ khoan đ ư ợc các n gu yên tố vết thì nhâ't thiết phải lọc qua giây lọc<br /> sử d ụ n g đ ể tìm k iếm m ỏ và thân q uặn g d ư ới sâu. 0,45[am, sau đó acid hóa đến pH dưới 2 đ ế tránh hấp<br /> N g o à i ra, trong tìm kiếm th ủ y địa hóa còn kết hợp phụ hay giải p hón g CƠ 2 hoặc oxy hóa các hợp phần<br /> với lấy các m ẫu trầm tích d ò n g chảy... nhâ't định và phải được bảo quản ở nhiệt độ dưới<br /> T h ôn g thư ờn g h àm lư ợ n g các n g u y ên tô' chính 4°c cho đến khi đem phân tích.<br /> trong n ư ớ c n gẩm cao h o n trong n ư ớc từ các d ò n g H àm lư ợn g các n g u y ên tố v ết trong nư ớc<br /> chảy m ặt [Bảng 2]. Phần lớn các n g u v ê n tố v ết trong thư ờn g rất thâp, nhỏ hơn lOOppb, do đó các<br /> nư ớc n gầm cũ n g có hàm lư ợ n g cao hơn so với các p h ư ơ n g pháp phân tích chính xác và độ nhạy cao là<br /> d ò n g chảy mặt. m ột yêu cầu trong khảo sát thủy địa hóa. Các<br /> p h ư ơ n g pháp quang p hổ hâp thụ n g u y ên tử (AAS),<br /> B àng 2. Hàm lượng các nguyên tố chính trong nước<br /> mặt và nước ngầm.<br /> h uỳn h q uang (đối với urani) và khối p h ổ plasm a<br /> cộn g h ư ở n g kép (ICP-MS) là thích hợp nhâ't trong<br /> Các nguyên tố chính<br /> phân tích các m ẫu nước.<br /> Nguyên tố N ư ớc m ặt N ước ngầm<br /> Lấy mẫu và phân tích mẫu trđm tích dòng cháy:<br /> (m g/l) (m g/l)<br /> nghiên cứu trầm tích d òng chảy và khoáng vật nặng<br /> c (HCO3) 58 200<br /> đư ợc thực hiện đ ế xác định hư ớng di chuyên của các<br /> Ca 15 50 n gu yên tố phân tán và khoáng vật dọc theo các d òng<br /> Cl 7,8 20 chảy mặt trong khu vực [H. 6 ]. Phương pháp này t ỏ<br /> K 2,3 3 ra rất hữu hiệu trong tìm kiếm các m ỏ vàng [H.7].<br /> Mg 4,1 7<br /> Màu trọng sa<br /> Na 6,3 30<br /> s (SO2 ) 3,7 30<br /> Si (SỈO2 ) 14 16<br /> pH - 7,4<br /> TDS 120 350<br /> N g u ồ n : R o se , H a w k e s và W ebb , 1987.<br /> <br /> H ành vi các n g u y ê n tố trong n ư ớ c ờ đ ớ i tiếp xúc<br /> vớ i k hoán g h óa phụ th u ộc v à o kiểu k hoán g hóa, loại<br /> đá chứa, m ôi trường hóa h ọc và đặc đ iểm thủ y văn.<br /> Các y ếu tố q u y ết đ ịn h sự h ìn h thành và h ìn h d ạn g<br /> của các vàn h phân tán thủ y địa h óa bao gồm : 1) Tính<br /> chất lý h ọc và h óa h ọc của d ạ n g di ch u y ên các<br /> n g u y ên tố; 2) T hành phần của đới k ho á n g hóa;<br /> 3) Khí hậu khu v ự c (biến đ ổi khí hậu theo mùa);<br /> 4) Đ ịa hình; 5) T hành phần và đ ộ thâm của đá chứa<br /> o < 30 ppm # > 300 ppm<br /> q u ặn g và lớ p p hủ trên quặng; 6) H ư ớ n g chảv của<br /> • 30 - 300 ppm X Điểm khoâng hốa vầng<br /> n ư ớc ngẩm ; 7) M ôi trường địa chất; 8) Đ ộ d ày và<br /> kiếu loại lớp phủ; 9) Đ ặc tính của n ư ớc chảy qua Hình 7. Các kết quả khảo sát mẫu trọng sa và trầm tích<br /> dòng chảy trên mỏ vàng<br /> (pH , Eh, đ ộ kiểm , v.v...).<br /> Các mẫu được thu thập từ trầm tích tươi ở đáy các<br /> Lắy mẫu và phân tích mẳu thủy địa hóa d òng chảy, phần hạt mịn < 0,063 m m (lưới 80 mesh)<br /> Lấy mẫu và phân tích mẫu nước: T ùy theo đ iểu kiện thường được sử dụng đê phân tích các nguyên tố<br /> địa p h ư ơ n g, các m ẫu n ư ớ c có thê đ ư ợc lây từ d ò n g phân tán hóa học bằng phương pháp ICP-MS hoặc<br /> chảy mặt, hổ, giếng, lỗ khoan hoặc công trình khai AAS. Các khoáng vật nặng phân tán cơ học thu được<br /> đ ào trong m ỏ. N ư ớ c m ặt đ ư ợc lây m ẫu tại các tù đãi trầm tích được phân tích dưới kính hiển v i và<br /> k hoản g đ ều đ ặn th eo m ạn g sô n g suối. phân tích từ cảm.<br /> <br /> Lây m ẫu th ủ y địa hóa có n h ữ n g đặc đ iểm riêng<br /> Các nguyên tố chỉ thị thủy địa hóa<br /> tủ y thu ộc v à o v iệ c xử lý m ẫu tiếp theo. Các chi tiêu<br /> pH , Eh và oxy h òa tan (DO ) của n ư ớc đ ư ợ c xác đ ịn h M ối liên quan giữa thành phần hóa học của nưóc<br /> tại h iện trường. Các m ẫu đ ư ợ c lây vào các bình, chai với sự có m ặt các nguồn lộ xuất phát từ các via<br /> nhựa d u n g tích từ 0,1 - 0,5 lít. N ư ớ c từ các lỗ k hoan quặng là n gu yên nhân tạo nên các dị thường thủy<br /> đư ợc lây bằng d ụ n g cụ ch u y ên d ụ n g có d u n g tích tù địa hóa. Mỗi kiểu m ỏ khác nhau tạo ra nhửng dị<br /> 0,5 - 1,0 lít. N ếu các m ẫu d ù n g ch o phân tích các thường đặc trưng gồm những tô hợp n guyên tố khác<br /> anion thì k h ôn g cẩn lọc, còn các m ẫu đ ê phân tích biệt. N h ừ n g tô hợp nguyên tố này chính là nhũng<br />  Đ ỊA H Ó A HỌC 609<br /> <br /> <br /> <br /> chi thị thuy địa hóa cho các kiêu m ỏ [Báng 3]. Sau n g u y ê n tố, trong đ ó n goài chức n ăn g chỉ thị ch o<br /> tỉây là các chì thị có ý nghĩa quan trọng được sử khoáng hóa nhiệt dịch, fluor còn được sử dụng làm<br /> d ụng hiệu quả trong tìm kiếm thủy địa hóa. cô n g cụ k iếm tra n ư ớc u ố n g v ớ i n ồ n g đ ộ F" tối đa ch o<br /> p h ép là l,5 m g /l (Q C V N 01-2009/BYT).<br /> Bàng 3. Các nguyên tố chì thị thủy địa hóa của các kiều - Vàng: hàm lượng vàng trong nước đã được<br /> mỏ khác nhau. phân tích và sử dụng làm chỉ thị trực tiếp trong tìm<br /> Kiểu mò Các nguyên tố chỉ thị quặng hóa kiếm các m ỏ v à n g ở các v ù n g có các trầm tích p hủ di<br /> ch u yên . Các m ẫu n ư ớc đ ư ợc acid h óa b ằng HC1 tới<br /> Oxy hóa mạnh O xy hóa yếu<br /> pH < 2. Bột than hoạt tính được đưa vào đế hâ'p phụ<br /> Đồng - pyrit Cu, Zn, Pb, As, Ni, Zn, Pb, Mo,<br /> vàn g, sau đ ó bột than đ ư ợ c sây k hô và p hân tích<br /> Co, P.Cd.Se.Ge.Au, As, Ge.Se, F<br /> Ag, Sb b ằng p h ư ơ n g p háp q uan g p h ổ h ấp thụ n g u y ê n tử.<br /> <br /> Đa kim Pb, Zb, Cu, As, Mo, Pb, Zn, As, - Urani: với bản chât địa hóa là nguyên tố ưa đá<br /> Ni.Ag, Cd, Sb, Se, Ge Mo, Ni (litoph ile) và ưa o x y (oxyp h ile), urani d ê bị o xy h óa<br /> Molybden Mo, w, Pb, Cu, Zn, Mo, Pb, Zn, thành U 6+ rất linh đ ộ n g khi có m ặt của o xy trong<br /> Be, F, Co, Ni, Mn F, As, Li n ư ớc tự n h iên và ion quan trọng nhât là uranyl<br /> Wolfram - w, Mo, Zn, Cu, As, w , Mo, F, Li U Ơ 22+. Trong n ư ớc su ố i, urani tạo thành các hợp chât<br /> beryli F, Li, Br, Rb với các ion p h osp h at, carbonat, fluor và sulíat. D ư ới<br /> Thủy ngản - Hg, Sb, As, Zn, F, Ag, As, Zn, B, đ iểu kiện khử, urani k h ô n g linh đ ộ n g và đ ư ợ c lắng<br /> antimon B,Se, Cu F đ ọ n g từ d u n g dịch, n hất là khi có m ặt vật chất hữu<br /> Quặng vàng Au, Ag, Sn, As, Mo, Ag, Sb, As, ca đ a n g p hân h ủy. N h ữ n g biến đ ộ n g theo m ùa n h ư<br /> Se, Pb, Cu, Zn, Ni, Co Mo, Zn thay đ ổi đ ộ sâu m ự c n ư ớ c n gầm đã ảnh h ư ờ n g đ ến<br /> Quặng thiếc Sn, Nb, Pb, Cu, Zn, Sn, Li, F, Be,<br /> q uy m ô và cư ờ n g đ ộ của d ị th ư ờ n g urani thứ sinh.<br /> Li,F, Be Zn<br /> P h ư ơ n g p h á p k h í đ ịa h ó a<br /> Titan - Ti, Fe, Ni, Co, Cr Ni, Fe<br /> magnetit Các đối tư ợ ng lấy mẫu khí địa hóa<br /> Đồng - nickel Ni, Cu, Zn, Co, Ag, Ni, Zn, Ag,<br /> Ba.Sn, Pb, u Sn, Ba Các khí đ ư ợ c sử d ụ n g trong tìm kiếm khoán g sản<br /> rất đa dạng, gổ m các hydrocarbon, h ydro su líu r (H 2S),<br /> Baryt - đa kirr Ba, Sr, Cu, Zn, Pb, Be, Sr, As,<br /> As, Mo Mo và carbon d ioxid (CO 2 ); các n g u y ên tố d ễ bay hơi như<br /> thủy ngân và các vật chất dạng hạt trong k hôn g khí có<br /> Urani u, Th, Se, Y, REE, u, Cu, Ba, Sr,<br /> Ti, Fe, As, Pb, p Zn, Pb, As, V thế được sử dụng làm đối tượng lấy mẩu.<br /> (T h e o B e u s và G rig o ria n , 1975) Các khí hydrocarbon được sử dụng râ't hiệu quả<br /> trong tìm kiếm dầu m ỏ và khí tự n hiên. Khí thủy ngân<br /> - Fluor là chỉ thị thủy địa hóa rất tốt cho nhiều đã đ ư ợc sử d ụ n g rộng rãi trong khảo sát địa hóa khí<br /> kiếu khoáng hóa nhiệt dịch khác nhau [Bảng 3]. làm chi thị cho các m ỏ thủy ngân và các m ỏ khoáng<br /> Nguyên tố này đã được ứng dụng thành công trong su líu r ẩn [H . 8 ]. L un h u ỳ n h d ioxid (SO 2) đã đ ư ợc sử<br /> khảo sát ở cả quy mô khu vực và chi tiết bằng cách d ụ n g làm chỉ thị ch o các sulfur bị ox y hóa. R adon và<br /> lấy mẫu nước mặt từ các dòng chảy, đã phân biệt heli là các sản phẩm phân rằ dạng khí của các khoáng<br /> được các kiểu magma granit khác nhau trong các vật urani nhận đ ư ợc sự chú ý đ án g k ể làm các chỉ thị<br /> khu vực nghiên cứu và các dị thường tạo nên địa hóa của khoán g hóa urani. N ồ n g đ ộ khí radon và<br /> khoáng hóa. Hiện nay, trong tìm kiếm, phương pháp heli trong khí đất và trong nước ngầm đã giúp phát<br /> phân tích các mẫu nước được áp dụng theo đa hiện đ ư ợc các m ỏ k hoáng urani ẩn.<br /> <br /> <br /> <br /> 10 ®mg/l 10'8 mg/l 1 o-0 mg/l<br /> 100<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 8. Dị thường khí Hg trong khí đất: a) trên các mỏ thủy ngân; b) trên các mỏ đa kim và c) trên các mỏ<br /> chi kẽm ẩn. 1- trầm tích bở rời; 2- tầng trầm tích phủ; 3- đứt gãy kiến tạo; 4- thân quặng; 5- đồ thị hàm<br /> lượng khí thủy ngân; 6- đồ thị hàm lượng thủy ngân trong pha rắn. (Theo v .v . Aristov, 1984).<br /> 610 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT<br /> <br /> <br /> <br /> D o việc lấy m ẫu khí khá phức tạp nên phẩn lớn m ối liên quan hữu cơ và trong m ột s ố trường hợp<br /> các khí được xác định nhờ sử d ụ n g các thiết bị phân thành phẩn hóa học của m ôi trường số n g làm xuất<br /> tích khí xách tay hiện đại tại hiện trường. h iện một s ố đặc điểm hình thái của sin h vật. Trong<br /> tìm kiếm sinh địa hóa, ngoài việc phân tích thành<br /> Nguồn gốc các chất khí phẩn hóa học của sinh vật, còn cần theo dõi đặc<br /> đ iểm hình thái của cây cối, tạo cơ sở ch o n ghiên cứu<br /> Trong s ố các khí của các m ỏ quặng có th ể phân ra<br /> địa thực vật.<br /> thành 3 nhóm chính: 1) khí sinh cùng với quá trình<br /> tạo quặng; 2) khí từ các đới đứt gãy kiên tạo; 3) khí<br /> Phương pháp sinh địa hóa thực thụ<br /> sinh ra trong quá trình biểu sinh.<br /> Khí sinh ra trong quá trình tạo quặng được chứa Bản chât của phương pháp sinh địa hóa thực thụ<br /> trong các bao th ế của khoáng vật quặng hay khoáng là xác định thành phần hóa học của thực vật thông<br /> vật mạch. Đ ổi với nhóm m ò nhiệt dịch, đ ó là khí qua mẫu thực vật được thu thập, đốt thành tro và<br /> CƠ 2, HĩS, SƠ 2, CH4, H 2, các h alogen bay hơi và các phân tích tro, từ đ ó phát hiện các dị thư ờn g các<br /> khí khác. Khí từ các đứt gãy kiến tạo có n guổn gốc n g u y ên tố có trong lớp phu thực vật. T h ông thường,<br /> dưới sâu [H.9], di chuyến theo các đới đứt gãy kiến các mẫu đư ợc thu thập tử các bộ phận của các cá thê<br /> tạo khống c h ế quặng, trong đó có các thân quặng. thuộc cùng m ột loài thực vật, chang hạn như cành, lá<br /> Các khí này (CƠ 2, CH4, He, H 2) là sản phấm của các và hạt.<br /> quá trình m agm a cũng n hư các sản phẩm phân rã Kết quả nghiên cứu cho thấy trên các m ò khoáng<br /> hạt nhân xảy ra trong lòng đất. N hóm thứ ba gồm đổng, urani, nickel, vàng, bor... xuất hiện nhừng vành<br /> các hợp phẩn (CO 2, Ơ 2, H 2 và các khí khác) được tạo phân tán sinh địa hóa [H.10]. Tuy nhiên, phương<br /> ra do các quá trình diễn ra trong đới biếu sinh của pháp này chưa được ứng dụng rộng rãi và khi ứng<br /> m ỏ quặng. N h ữ n g biến đối hóa lý của các khoáng d ụ n g vẫn cẩn có những thử nghiệm vì vâ'p phải<br /> vật quặng xảy ra tích cực nhất trong đới oxy hóa các nhừ ng khó khăn sau đây: 1) Việc lấy mẫu và xử lý<br /> m ò quặng sulfur. m ẫu sinh địa hóa khá phức tạp, do các thảm thực vật<br /> thường râ't đa dạng và phức tạp; 2) Khi đốt m ấu m ột<br /> s ố nguyên tố bị bay hơi mâ't; 3) Kết quả phân tích phụ<br /> thuộc vào loại thực vật và thời gian trong năm.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> S i ra 2 □ 3 EH34 ( s ] 5 E 3 6 S I 7 Ũ 8<br /> Hình 9. Hàm lượng C 0 2 tăng cao theo các đứt gảy kiến tạo<br /> của mặt cắt địa chất. 1-các trầm tích Đệ tứ; 2- đá vôi; 3-<br /> argilit; 4-cát kết; 5-cuội kết; 6-granit; 7- lỗ khoan; HB&811 IT T i 2 ILLl 3 ỉ* y ] 4 [0X0 5 H ô m ãi<br /> 8-đứt gãy kiến tạo (Theo Aristov, 1984). Hình 10. Vành phản tán thạch địa hóa tàn dư bị chôn vùi<br /> với vành phân tán sinh địa hóa tách rời. 1- thân quặng,<br /> Các khí của cả ba nhóm trên quyết định sự hình 2- đới biến đổi gần quặng, 3- đá phun trào, 4- vỏ phong<br /> thành các vành phân tán khí đa hợp phẩn của các m ỏ hóa, 5- các trầm tích phủ, 6- vành phân tán thạch địa hóa,<br /> 7- vành phân tán sinh địa hóa (Theo Glazovskaya,1972).<br /> quặng; công tác khảo sát thực địa khăng định kha<br /> năng phát h iện ra chúng. Các dạng cân đối của các dị<br /> Hiện nay, ngoài thực vật ra, nhữ ng đ ộ n g vật khác<br /> thường khí trên bình đ ổ theo các kết quả tính toán<br /> nhau cũng được sử d ụng làm đối tư ợng lấy máu<br /> tương ứng với các m ỏ dầu khí hay các via quặng.<br /> sinh địa hóa như cá (gan), đ ộn g vật thân m ểm (phán<br /> m ềm ), côn trùng (toàn cơ thê) và các v i sinh vật. Các<br /> P h ư ơ n g p h á p s in h đ ịa h óa<br /> kết quả nghiên cứu cho thây n hữ n g đ ộ n g vật này<br /> Phương pháp sinh địa hóa tìm kiếm khoáng sản thư ờng phàn ánh sụ có m ặt khoáng hóa trong khu<br /> dựa trên nghiên cứu thành phẩn hóa học của sinh vự c chúng sốn g với hàm lượng các n g u y ên tố khác<br /> vật, chủ yếu là thực vật. Giừa thành phần hóa học nhau cao hơn so với hàm lượng bình thư ờng. Sự<br /> của sinh vật và thành phần của m ôi trường sống có thích nghi sinh học giữa các loài vi sinh vật với hàm<br />  Đ ỊA H ÓA HỌC 611<br /> <br /> <br /> <br /> lượng cao của các n guyên tố ưa lun huỳnh h iện m ối liên quan của chúng với các khoáng hóa và<br /> (chalcophile) đã đươc nghiên cứu và kiến nghị bô các m ỏ quặng. C ông việc này không nhữ ng đòi hỏi<br /> su ng vào côn g nghệ tìm kiếm các khoáng sản kim phải có kiến thức tốt v ể lý thuyết địa hóa mà còn cẩn<br /> loại. H iệu quả của phương pháp sinh địa hóa thực có kinh nghiệm thực hành trong việc kiểm tra và<br /> thụ được n âng cao hơn khi kết hợp với phương pháp đán h giá các dị thường (trên m ức nền) của các<br /> địa thực vật. n g u y ên tố đ ế từ đó phát hiện đư ợc m ò khoáng.<br /> <br /> Phương pháp địa thực vật Xử lý dữ liệu địa hóa<br /> <br /> Phương pháp địa thực vật dựa trên các kết quả C ông cụ d uy n hất trong xừ lý d ừ liệu địa hóa là<br /> nghiên cứu v ề sự phát triển hình thái thực vật trong p h ư ơ n g pháp toán thống kê, p h ư ơ n g pháp này cho<br /> quấn th ể hay từng chủng loại đ ế phát hiện dị thường p h ép hệ thôn g hóa d ừ liệu m ột cách khoa học. H iện<br /> có liên quan tới khoáng hóa. N h ữ n g thực vật phát n ay, v iệc sử d ụ n g các phẩn m ềm m áy v i tính đã hô<br /> triển trên đât chứa hàm lượng cao kim loại thường trợ rất nhiều trong các khâu xử lý. C ó ba loại quy<br /> có những b iến đổi v ề hình thái và xuất hiện nhừng trình xử lý d ừ liệu thư ờn g đ ư ợc sử d ụng. 1) Thế<br /> chứng bệnh n hư úa vàng, còi cọc hay biến sắc ở lá và h iện các d ữ liệu địa hóa theo k hôn g gian hai chiều<br /> hoa [H .ll]. liên quan đến quy trình vẽ đồ thị và khoanh nối tụ<br /> đ ộn g; 2) T hổng kê đơn biến - xác định các sư u tập<br /> m âu, các khoảng giá trị nền và n g ư ở n g dị thường<br /> đ ô i v ó i từ ng n g u y ên tổ; 3) T hống kê đa biến - xác<br /> lập các m ôi tư ơng quan giửa các tô hợp và giữa m ột<br /> SỐ n g u y ê n tố với nhau trên cơ sở xây d ự n g các đổ<br /> thị của tất cả các cặp d ữ liệu, phân tích thành phần<br /> chính, phân tích chùm và kiến thức dựa trên các chỉ<br /> SỐ của tố hợp.<br /> H ầu hết các d ừ liệu địa hóa đểu có phân b ố<br /> chuẩn (chuẩn thường hoặc chuấn loga) [H.12]. Các<br /> <br /> <br /> <br /> ? f f<br /> tham s ố thống kê chủ yếu gồm:<br /> X là hàm lượng trung bình hay hàm lượng nền;<br /> 9<br /> s là đ ộ lệ c h c h u ẩ n ;<br /> <br /> c) X ± s là hàm lượng dị thư ờng tối thiểu hay<br /> n g ư ỡ n g dị thường.<br /> H ìn h 11. Biến đổi về màu sắc các cánh hoa anh túc do<br /> ảnh hưởng của khoáng hốa Co-Mo. a - hoa binh thường; Xác đ ịnh hàm lư ợn g nền là râ't quan trọng, v ì chỉ<br /> b - hoa bị biến sắc; c - mức độ biến đổi cánh hoa và có trên cơ sở hàm lư ợn g nền m ới đ ánh giá đ ư ợc các<br /> tràng hoa (Theo Malyuga, 1964). dị thư ờn g. Song hàm lư ợn g nền của m ỗi n g u y ên tố<br /> N hừ n g biên đ ổi v ể hình thái của quẩn thê thực k h ô n g phải là m ột đại lư ợn g tuyệt đối mà là m ột<br /> vật trong m ột vù n g có thê được phát hiện trên cơ sở d ã y các giá trị, tạo nên khoảng d ao đ ộ n g hàm<br /> phân tích ảnh viễn thám. Ví dụ, tại Mỹ đã phát hiện lư ợ n g nền [H.12].<br /> sự khác biệt v ề p hổ phản xạ của m ột sô' loại cây sinh<br /> số n g trên d iện tích có dị thường Cu và Mo; ở v ù n g Luận giải dị thường địa hóa<br /> rửng nhiệt đới A m azon đã phát hiện dị thường của Luận giải các dị thường địa hóa được tiến hành<br /> n hừng tập hợp thực vật đặc ch ủ ng phát triển trên nhằm m ục đích đánh giá được các khu vự c có triến<br /> diện tích có quặng đ ổng porphyr. Tâ't nhiên, cũng v ọ n g và gồm các tiêu chí sau: 1 ) m ức trị s ố hàm<br /> n hư p hư ơn g pháp sinh địa hóa thực thụ, phương lư ợ n g các n g u y ên tố và nền; 2 ) kích thước của các<br /> pháp này còn phải thừ n ghiệm và chưa thê thay th ế khu vự c dị thường; 3) đặc điểm địa chât; 4) phạm vi<br /> việc phân tích các mâu địa hóa thông thường. ảnh hư ởng của m ôi trường địa phư ơng đến hàm<br /> lư ợn g kim loại và hình dáng dị thường; 5) tính phân<br /> X ử lý v à lu ậ n g iả i tài liệu tìm k iế m đ ịa h óa<br /> đới địa hóa của các dị thường và m ỏ quặng.<br /> Xừ iý và luận giải các d ữ liệu là khâu cuôi cùng<br /> và rất quan trọng trong tìm kiếm địa hóa. Xử lý d ữ T ư liệ u V iệ t N a m<br /> liệu địa hóa là hệ thống hóa d ữ liệu và biểu diên Phương pháp thạch địa hóa thứ sinh đã được các<br /> chúng dưới d ạn g toán học hay đ ổ giải. Luận giải các nhà địa chất Xô Viết đưa vào V iệt N am từ những<br /> dị thường địa hóa là sự d iễn đạt lý luận v ề nguồn năm 60 của th ế kỷ trước và được gọi là phư ơng pháp<br /> gốc, xác định sự phân bô' các n gu yên tố hóa học kim lượng. Các m âu đất được lây và phân tích bằng<br /> trong phạm v i trường địa hóa và cuối cùng là thế p h ư ơ n g pháp quang p hổ bán định lượng. N hừ ng kết<br /> 612 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT<br /> <br /> <br /> <br /> quả của phương pháp này đã góp phần phát hiện và chưa khoanh nối được các dị thường gân các<br /> m ột SỐ m ỏ như: m ỏ thiếc Sơn D ương, m ỏ titan- v ù n g quặng cụ thế, do đ ó n hừ ng kết quả này chi<br /> ilm enit Thái N gu yên , v .v ... Vào các năm 70 th ế ký m ang tính tham khảo. N gày nay, kỹ thuật phân tích<br /> trước, m ột s ố tác giả đã công b ố kết quả ứ ng d ụ n g hiện đại đã được phát triển, tuy nhiên d o giá thành<br /> phương pháp thủy địa hóa trong tìm kiếm m ỏ chì phân tích cao nên trong các đ ể án sản xuât, phương<br /> kẽm và đổng. N h u n g kết quả phân tích còn tản m ạn pháp địa hóa không được coi trọng.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 15%<br /> /<br /> rĩ h \<br /> \\ /'<br /> <br /> <br /> 10 100 1000 ppm<br /> Log H à m lư ợ n g<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 12. Biểu đồ tần số (histogram) và đường cong tần suất tích lũy của phân bố log chuẩn các dữ liệu gồm<br /> một và hai tập mẫu.<br /> <br /> i m p o r ta n c e in th e g e n e s is o f a n d e x p lo r a tio n fo r m ineral<br /> T à i liệu th a m k h ả o<br /> d e p o s it s . Geochemistry: Exploration, E tivironm ent, A nalysis. V.3:<br /> C o h e n D. R., K elley D. L., A n a n d R., a n d C o k e r w. B. 2010. M a jo r 281-293.<br /> a d v a n c e s in e x p lo ra tìo n g e o c h e m is try , 1998-2007. Gcochemistry: G o v e t t G . J. s. (e d ), 1983. R o c k G e o c h e m is tr y in M in e r a l<br /> Expỉoration, Enuironment, Anaỉysis, V. 10, no. 1:3-16. E x p lo r a tio n . Handbook o f E xploration Geochemistry. V.3. 1-461.<br /> D unn c. E., 2007. B io g e o c h e m is try in M in e r a l E x p lo ra tìo n . 9 Elsevier. A m s te r d a m .<br /> ( H a n d b o o k o f E x p lo ra tio n a n d E n v ir o n m e n ta l G e o c h e m is try ) . R o se , A .W ./H a w k e s / H . E., a n d J. s. W e b b , 1987. Geochemistry in<br /> Eỉsevier. 480 p g s. M in e ra ỉ E xploration (s e c o n d e d itio n ) . A c a d e m ic P r e s s .Londotì.<br /> G o ld b e r g I. s., A b r a m s o n G . ]., H a s la m c. o. a n d L o s V . L ., 657 pgs.<br /> 2 0 0 3 . D e p ie tio n a n d e n r i c h m e n t o f p r i m a r y h a lo e s : t h e i r<br />