Tiềm năng đất hiếm khu vực Nậm Xe, Lai Châu và định hướng phát triển

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

41
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Việt Nam là quốc gia có tiềm năng đất hiếm. Các mỏ đất hiếm ở Việt Nam có quy mô từ trung bình đến lớn tập trung ở vùng Tây Bắc Việt Nam; trong đó, khu vực Nậm Xe, huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu có đất hiếm thuộc loại hình nhóm nhẹ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiềm năng đất hiếm khu vực Nậm Xe, Lai Châu và định hướng phát triển

Nghiên cứu TIỀM NĂNG ĐẤT HIẾM KHU VỰC NẬM XE, LAI CHÂU VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN Chu Minh Tú1, Nguyễn Thị Thục Anh2, Hoàng Văn Dũng1, Bùi Trung Thính1 1 Liên đoàn Địa chất xạ - hiếm 2 Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội Tóm tắt Việt Nam là quốc gia có tiềm năng đất hiếm. Các mỏ đất hiếm ở Việt Nam có quy mô từ trung bình đến lớn tập trung ở vùng Tây Bắc Việt Nam; trong đó, khu vực Nậm Xe, huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu có đất hiếm thuộc hoại hình nhóm nhẹ. Thành phần khoáng vật quặng đất hiếm chủ yếu là basnezit, parizit, monazit đi kèm barit, ít fluorit và khoáng vật đa kim sulfur. Hàm lượng ∑TR2O3 ở các mỏ đất hiếm Nậm Xe và Đông Pao là tương tự nhau và dao động trong khoảng từ 0,5 - 31% (chung cho cả quặng gốc và phong hóa). Đây là điều kiện thuận lợi để phát triển cụm công nghiệp khai thác, chế biến đất hiếm tại tỉnh Lai Châu trong tương lai. Từ khoá: Đất hiếm nhóm nhẹ; Nậm Xe. Abstract The rare earth in Nam Xe area, Lai Chau and oriented development Vietnam has high potential in rare earth resource, mainly located in northwestern region. Nam Xe rare earth mine in Phong Tho district, Lai Chau province, can be considered as medium scale. Major minerals are basnezit, parizit, barium monazite and a little of fluorite and polymetallic sulfur. The content of ΣTR2O3 is from 0.5 to 31% (for both of original ores and weathering type), similar to Dong Pao mine in nearby area. The research results show favorable condition for the development of the exploitation and processing industrial zone in Lai Chau province. Keyword: Light rare earth; Nam Xe 1. Mở đầu Các mỏ đất hiếm Đông Pao ở Lai Đất hiếm phân bố chủ yếu ở vùng Châu, Yên Phú và ở Yên Bái đã được các tổ chức cá nhân thăm dò và đang Tây Bắc, gồm các mỏ đất hiếm gốc và trong lộ trình khai thác chế biến. Đất vỏ phong hoá, trong mỏ đất hiếm Bắc hiếm Nậm Xe vẫn đang tiếp tục nghiên Nậm Xe, Nam Nậm Xe, Đông Pao cứu. Một số đặc điểm địa hóa, khoáng thuộc địa bàn tỉnh Lai Châu; đất hiếm vật, thành phần vật chất và hình thái Mường Hum ở tỉnh Lào Cai, mỏ đất thân quặng được thể hiện như sau: hiếm Yên Phú ở tỉnh Yên Bái; Đất hiếm trong sa khoáng ven biển chủ yếu ở dạng 2. Đặc điểm địa hóa - khoáng vật monazit, xenotim là loại phosphat đất Hiện nay, đất hiếm đã được biết hiếm, ít hơn là silicat đất hiếm (orthit khoảng 250 khoáng vật chứa đất hiếm, được tập trung cùng với ilmenit với các trong đó có trên 60 khoáng vật chứa mức hàm lượng khác nhau, phân bố ven từ 5 ÷ 8% đất hiếm trở lên, được chia bờ biển từ Quảng Ninh đến Vũng Tàu. thành hai nhóm: Vị trí địa lý các mỏ đất hiếm vùng Tây - Nhóm thứ nhất: gồm các khoáng Bắc được thể hiện trong hình 1. vật chứa ít đất hiếm, có thể thu hồi như 3 Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 18 - năm 2017
Nghiên cứu một sản phẩm đi kèm trong quá trình monazit, xenotim; (4) nhóm silicat gồm khai thác và tuyển quặng. gadolinit, britholit, thortveibit; (5) nhóm - Nhóm thứ hai: gồm các khoáng oxyt gồm ferguxonit, esinit, euxenit; (6) vật giàu đất hiếm có thể sử dụng trực nhóm arsenat gồm checrolit; (7) nhóm tiếp như sản phẩm hỗn hợp đất hiếm. borat gồm braitschit; (8) nhóm sulfat Theo thành phần hoá học, các gồm chukhrolit; (9) nhóm vanadat khoáng vật đất hiếm được chia thành gồm vakeﬁeldit. Trong 9 nhóm này có 9 nhóm: (1) nhóm ﬂuorure gồm 5 nhóm đầu là quan trọng nhất, đặc ﬂuorit, gagarunit và ﬂuoserit; (2) nhóm biệt là nhóm ﬂuocarbonat, phosphat và carbonat và ﬂuocarbonat gồm các oxyt, các khoáng vật bastnezit, monazit, khoáng vật basnezit, parizit, ancylit, xenotim và gadolinit luôn được xem là hoanghit; (3) nhóm phosphat gồm những khoáng vật quan trọng. Hình 1: Vị trí các mỏ đất hiếm ở vùng Tây Bắc Việt Nam 4 Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 18 - năm 2017
Nghiên cứu 3. Đặc điểm địa chất khu vực gồm andezit, andezit porphyrit, diaba Nậm Xe porphyrit, spilit. Tầng đá này phát triển Tham gia vào cấu trúc địa chất khu rộng rãi và chiếm toàn bộ diện tích mỏ vực Nậm xe có các thành tạo carbonat Nam Nậm Xe. Theo phương Tây Bắc tuổi Permi và spilit, diabaporphyrit, tầng đá phun trào phủ không chỉnh hợp andezit, porphyrit, tuf, dăm kết tuf tuổi trên đá vôi hệ tầng Na Vang, các đá của Trias. Bản đồ địa chất khoáng sản năm tầng này đã bị biến đổi khá mạnh làm 1996, nhóm tờ Phong Thổ do Tô Văn mờ thành phần và kiến trúc ban đầu của Thụ làm chủ biên xếp các thành tạo trên chúng, đặc biệt các loại đá này đã bị clorit vào các hệ tầng: Na Vang (P2 nv) và hoá mạnh, chúng có màu xanh lá cây. Viên Nam (T1i vn) (hình 2) [5, 6]. 2.2. Magma: trong phạm vi vùng Các đá magma xâm nhập rất nhiều mỏ và khu vực lân cận các đá xâm nhập đai mạch với thành phần khác nhau, các phát triển rất rộng rãi, phổ biến hơn cả là thành tạo mạch nhiệt dịch và biến chất đá granitoid, ít hơn là đá kiềm. trao đổi. Đá trầm tích, phun trào bị vò - Granitoid: trong khu mỏ chỉ gặp nhàu thành các nếp uốn phương Tây Bắc vài khối nhỏ phân bố ở khu trung tâm và bị phá huỷ bởi các hệ thống đứt gãy. mỏ là các loại granit hạt nhỏ và hạt vừa 2.1. Địa tầng giàu biotit (15%), chuyển dần sang đá - Hệ tầng Na Vang (P2 nv): chiếm granodiorit và diorit thạch anh. một diện tích nhỏ ở phía Tây Nam mỏ - Porphyr thạch anh: trong khu mỏ Nam Nậm Xe với thành phần chủ yếu là gặp một vài mạch nhỏ ở khu trung tâm đá vôi màu xám, xám sáng nhiều chỗ bị mỏ, đá có màu xám, xám sáng dạng khối. hoa hoá và ít thấy dolomit hoá yếu. Đá Porphyr thạch anh có đường phương phân lớp mỏng đến phân lớp dày, dạng Đông Bắc - Tây Nam từ 30o đến 70o và khối hoặc dạng dải, đá có kiến trúc hạt cắm về phía Đông Nam, nó xuyên cắt biến tinh men rạn, cấu tạo định hướng mạch quặng làm dịch chuyển với biên được hình thành bởi các biến dư dạng độ tối đa là 3 ÷ 5m, chiều dài theo dõi thấu kính kéo dài của calcit. Thành phần được từ 100 ÷ 200m; đá hoa chủ yếu là calcit (98 ÷ 99%), rất - Các đá kiềm: phát triển rộng rãi hiếm thấy dolomit. Đôi chỗ gặp các lớp ở phần Đông Nam của vùng chúng tạo kẹp đá hoa chứa nhiều thạch anh dạng hạt thành các thể cán không lớn, chúng kéo có góc cạnh không đều đặn và mài tròn, dài theo phương cấu trúc chung. Theo có thể là trầm tích lục nguyên. Trong thành phần và kiến trúc có thể chia ra đá hoa gặp các khoáng vật chủ yếu: hai loại: syenit kiềm, granit ribekit kiềm. ﬂogopit, anbit, biotit, ribeckit, actinolit, - Các loại đá mạch: trong vùng mỏ epidot, quặng sulfua và magnetit. phổ biến các loại đá mạch liên quan với các Đây là tầng đá chứa quặng của mỏ thành tạo xâm nhập kiềm, gồm các loại: Bắc Nậm Xe dưới tác dụng của biến chất minet hạt lớn, minet hạt nhỏ, octhorphyr. trao đổi giữa hoạt động nhiệt dịch và đá vôi đã tạo nên đới quặng công nghiệp 2.3. Kiến tạo rộng hàng trăm mét trên mỏ Bắc Nậm Xe. a) Đứt gãy - Hệ tầng Viên Nam (T1ivn): trong - Đứt gãy: Mỏ Bắc Nậm Xe và Nam phạm vi vùng mỏ gặp các đá phun trào Nậm Xe được phân cách bởi đứt gãy 5 Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 18 - năm 2017
Nghiên cứu suối Nậm Xe theo phương á vĩ tuyến. có cấu tạo dạng mạch, mạng mạch, ổ, Trong phạm vi vùng mỏ phát triển chủ thấu kính. Đặc điểm hình thái và kích yếu hệ thống đứt gãy phương Tây Bắc thước một số thân quặng chính như sau: - Đông Nam; đối với mỏ Bắc Nậm Xe - Thân quặng 5: chiều dài 770m; mặt trượt cắm về phía Đông Bắc hoặc chiều sâu từ 55 ÷ 140m, trung bình Tây Nam với góc dốc từ khoảng 700 đến 107,5m; chiều dày từ 0,4  7,0m, trung dốc đứng. Đối với mỏ Nam Nậm Xe, các bình 2,34m. Hệ số biến thiên chiều dày hoạt động đứt gãy tạo ra đới dập vỡ, chi của thân quặng Vm=70,62%. phối sự hình thành các đá mạch minet - Thân quặng 7: chiều dài 975m; hạt lớn, mạch minet hạt nhỏ, mạch calcit chiều sâu từ 85 ÷ 180m, trung bình và các mạch quặng đất hiếm. 131,2m; chiều dày từ 0,3  3,0, trung - Cấu trúc uốn nếp: Trong vùng mỏ bình 1,40m. Hệ số biến thiên chiều dày và khu vực lân cận các đá tuổi Paleozoi của thân quặng Vm= 47,94%. trên và Trias bị nhàu nát và tạo thành - Thân quặng 12: chiều dài 810m; các nếp uốn ở các bậc khác nhau. Trong chiều sâu từ 65 ÷ 165m, trung bình vùng mỏ Bắc Nậm Xe các tập đá phiến, 128,7m; chiều dày 0,3  19,0m trung đá hoa tạo thành nếp lõm. Trong phạm bình 2,17m. Hệ số biến thiên chiều dày vi mỏ Nam Nậm Xe tầng trầm tích phun của thân quặng Vm= 49,7%. trào bị vò nhàu bởi các nếp uốn nhỏ. - Thân quặng 15: chiều dài 750m; b. Các hệ thống khe nứt chiều sâu từ 70÷156m, trung bình Cùng với đứt gãy, các hệ thống 119m ; chiều dày 0,3  4,0m trung bình khe nứt rất phát triển ở mỏ Nậm Xe, 1,73m. Hệ số biến thiên chiều dày của có thể xác định được hệ thống khe nứt thân quặng Vm =44,66%. phát triển theo 4 phương chính: Tây Bắc - Thân quặng 16: chiều dài 785m; - Đông Nam, Đông Bắc - Tây Nam, á chiều sâu dốc từ 80 ÷ 130m, trung bình kinh tuyến và á vĩ tuyến. 96,2m; chiều dày 0,6  5,65m trung bình 1,72m. Hệ số biến thiên chiều dày của Hệ thống khe nứt phương Tây Bắc thân quặng Vm= 63,95% [1, 2, 3]. - Đông Nam cắm về phương tây nam chiếm ưu thế, với góc cắm thay đổi từ 3.2. Đặc điểm cấu tạo quặng 15÷750 là hệ thống gặp phổ biến. Theo các kết quả nghiên cứu trước Đặc điểm địa chất khu Nậm Xe đây [1, 5], quặng hóa mỏ khoáng Bắc được thể hiện trong hình 2. Nậm Xe rất phức tạp. Dựa vào đặc điểm hình thái, cấu tạo quặng và giá trị công 3. Đặc điểm quặng hóa nghiệp, có thể chia thành các kiểu sau: 3.1. Đặc điểm hình thái thân - Quặng gốc: Ở dạng đặc xít lấp quặng mỏ đất hiếm Nam Nậm Xe đầy khe nứt và kiểu xâm tán Kiểu quặng đặc xít lấp đầy các Trong vùng mỏ Nam Nậm Xe đã khe nứt tạo ra các thể dạng mạch, gân phát hiện hơn 60 mạch quặng có chiều mạch, thấu kính, ổ có phương chủ yếu dày từ 0,1  19,0m. Các mạch quặng Tây Bắc, dốc vài trục độ đến dốc đứng. cắm thoải, gần song song nhau, phương Đường phương, góc dốc cũng như kích vị đường phương Tây Bắc - Đông Nam thước các mạch quặng thay đổi phức (310  330o), cắm Tây Nam, độ dốc từ 15 tạp. Ngoài ra còn có quặng dạng ổ, thấu  25o hiếm khi đến 30  40o. Thân quặng kính, mạch phân nhánh. 6 Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 18 - năm 2017
Nghiên cứu Hình 2: Sơ đồ địa chất mỏ đất hiếm Nậm Xe Kiểu quặng xâm tán, đặc trưng thành tạo đá gốc khác nhau (đá vôi, đá cho phương thức thành tạo quặng biến vôi bị hoa hóa, đá hoa hệ tầng Na Vang chất trao đổi, biểu hiện ở những nơi đá P2vn và andezitobazan, andezitodacit hoa có nguồn dung dịch xuyên qua và của hệ tầng Viên Nam T1ivn) nhưng thấm đọng đã gây tác dụng biến chất thành phần khoáng vật quặng đất hiếm trao đổi và tạo thành quặng xâm tán chủ yếu tương đối giống nhau. Tổng trong đá hoa. Với quá trình thành tạo hợp các kết quả phân tích mẫu thạch quặng đất hiếm đặc xít lấp đầy khe nứt học, khoáng vật, khoáng tướng, kế và kiểu xâm tán tạo nên đới đá biến thừa các kết quả nghiên cứu trước đây đổi chứa quặng đất hiếm có thành đã xác định thành phần khoáng vật phần chủ yếu calcit, dolomit, parizit, chủ yếu: bastnezit, barit. + Khoáng vật quặng đất hiếm gốc: - Quặng phong hóa: được thành bastnezit, parizit, cordilit, monazit; tạo do quá trình phong hóa phân bố trên ngoài ra trong quặng đất hiếm phong quặng gốc. hóa mỏ Bắc Nậm Xe có rabdophanit, 3.3. Đặc điểm thành phần vật chất lantanit,... quặng đất hiếm Nậm Xe + Khoáng vật nhóm sulfur như 3.3.1. Thành phần khoáng vật pyrit, pyrotin, galenit, sfalerit … Mặc dù 2 mỏ đất hiếm Bắc Nậm + Khoáng vật nhóm không kim loại Xe và Nam Nậm Xe phân bố trong như barit, ﬂuorit, apatit, carbonat. 7 Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 18 - năm 2017
Nghiên cứu 3.3.2. Thành phần hóa học 3.4.1. Cấu tạo quặng đất hiếm Bắc 3.3.2.1. Thành phần hóa học mỏ Nậm Xe Bắc Nậm Xe * Đối với quặng gốc - Quặng phong gốc: hàm lượng - Cấu tạo xâm tán, dạng ổ (xâm TR2O3: 1,19  2,14, trung bình đạt nhiễm): đặc trưng các khoáng vật 1,42%; U3O8: 0,000 - 0,020%, trung basnezit, parizit, pyrit, magnetit, galenit, bình 0,003%; ThO2: 0,001 - 0,015%, sfalerit,…thường tạo thành các tập hợp trung bình 0,005%. có kích thước khác nhau xâm tán, thay thế, lấp đầy khe nứt đá hoa, đá vôi bị - Đối với quặng đất hiếm phong hoa hóa. hóa: hàm lượng TR2O3 dao động từ 0,002 ÷ 31,26%, trung bình 4,675% - Cấu tạo dạng dải, dạng mạch, thuộc loại quặng nghèo, thori từ 0,01 ÷ mạng mạch đặc trưng cho kiểu quặng 0,04%, U3O8 từ 0,01 ÷ 0,02% và Nb2O5 biến chất trao đổi và lấp đầy các khe nứt từ 0,0026 ÷ 0,15. tạo nên các mạch quặng (ảnh 01). Mỏ Bắc Nậm Xe chủ yếu là đất * Đối với quặng đất hiếm phong hiếm nhóm nhẹ (nhóm ceri) chiếm 97% hóa phân bố trên quặng gốc so với tổng oxit đất hiếm. Theo các tài liệu nghiên cứu trước đây [1], quặng đất hiếm phong hóa gồm 3.3.2.2. Thành phần hóa học mỏ các loại cấu tạo sau: Cấu tạo tàn dư, cấu Nam Nậm Xe tạo dạng đất, cấu tạo dạng vỏ, cấu tạo - Đất hiếm trong mỏ Nam Nậm dạng lưới. Xe cũng chủ yếu là đất hiếm nhóm 3.4.2. Cấu tạo quặng đất hiếm Nam nhẹ (nhóm ceri) chiếm 97,45% so với Nậm Xe tổng oxit đất hiếm. Hàm lượng ∑TR2O3 trong các thân quặng dao động từ - Cấu tạo xâm tán, dạng ổ: đặc 0,0236,26%, trung bình 4,128%; ngoài trưng các khoáng vật basnezit, parizit, đất hiếm trong mỏ còn có barit với hàm pyrit, magnetit, galenit, sfalerit,… lượng trung bình 18,35% BaSO4. thường tạo thành các tập hợp có kích thước khác nhau xâm tán trong các đá Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ tuf bazan, đá andezitobazan bị propylit thấp, không có ý nghĩa: hóa, đá carbonat hoặc bản thân từng - Hàm lượng urani thay đổi từ 0,00 khoáng vật tạo thành ổ với hình dạng ÷ 0,17% U3O8, trung bình 0,01% U3O8 bất kỳ với kích thước khác nhau trên - Hàm lượng thori thay đổi từ 0,00 nền các khoáng vật tạo đá. ÷ 0,56% ThO2, trung bình 0,09% ThO2. - Cấu tạo dạng dải, dạng mạch, Như vậy, về thành phần hóa học mạng mạch đặc trưng cho kiểu quặng quặng đất hiếm mỏ Bắc Nậm Xe và biến chất trao đổi và lấp đầy các khe Nam Nậm Xe khá tương đồng. nứt tạo nên các mạch quặng có chiều 3.4. Đặc điểm cấu tạo, kiến dày từ 0,01÷ 19,0m (ảnh 02). trúc quặng 3.4.3. Kiến trúc quặng đất hiếm Kết quả phân tích mẫu khoáng Bắc Nậm Xe tướng, lát mỏng cho thấy quặng đất - Kiến trúc tàn dư trao đổi: các hiếm ở 2 mỏ có các dạng cấu tạo sau: khoáng vật apatit, manhetit, pyrit, 8 Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 18 - năm 2017
Nghiên cứu carbonat - đất hiếm và một số khoáng lấp đầy khoảng trống khoáng vật có vật khác thay thế gậm mòn các khoáng trước (calcit, dolomit, đất hiếm). vật có trước. - Kiến trúc tách dung dịch cứng: - Kiến trúc hạt tự hình, nửa tự hình, tha hình: các khoáng vật quặng đất hiếm kiến trúc đặc trưng cho hiện tượng tách basnezit, parizit dạng tự hình, nửa tự chalcopyrit trong sfalerit thành các giọt hình, tha hình tạo thành từ ổ xâm tán, nhỏ liti (ảnh 03 và 04). Ảnh 01: Quặng đất hiếm dạng mạch, mạng Ảnh 02: Quặng đất hiếm dạng mạch, mạch, ổ xâm tán xuyên cắt trong đá hoa và xuyên cắt trong đá andezitobazan, đá mạch có trước, mỏ đất hiếm Bắc Nậm Xe andezitodacit mỏ đất hiếm Nam Nậm Xe Ảnh 03: Parizit dạng tự hình, nửa tự hình Ảnh 04: Basnezit (Bas) dạng tự hình, nửa tự hình tạo thành từng ổ xâm tán cùng barit (Ba) 3.4.4. Kiến trúc quặng đất hiếm basnezit, parizit dạng tự hình, nửa tự hình Nam Nậm Xe tạo thành từ ổ xâm tán cùng thạch anh. Kết phân tích mẫu thạch học, mẫu + Kiến trúc lấp đầy khe nứt tiêu khoáng tướng quặng đất hiếm Nam biểu là khoáng vật barit, đất hiếm lấp Nậm Xe cho thấy: đầy các khe nứt của đá. + Kiến trúc gậm mòn thay thế: Đặc Bước đầu có thể nhận định rằng: trưng cho các khoáng vật quặng đất quặng đất hiếm thuộc hai mỏ Bắc Nậm hiếm sinh sau thay thế cho khoáng vật Xe và Nam Nậm Xe phân bố trong calcit hạt lớn sinh trước đó. các thành tạo đá vây quanh khác nhau + Kiến trúc hạt tự hình, nửa tự hình và nhưng có cấu tạo, kiến trúc quặng tương tha hình: Các khoáng vật quặng đất hiếm đối giống nhau (ảnh 05 - 08). 9 Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 18 - năm 2017
Nghiên cứu Ảnh 05: Parizit dạng tự hình, nửa tự hình Ảnh 06: Basnezit (Bas) dạng tự hình, thay thế calcit (Cc) hạt lớn nửa tự hình tạo thành từng ổ xâm tán cùng thạch anh (Q) Ảnh 07: Chalcopyrit (Cp) hạt tha hình Ảnh 08: Sphalezit (Sph) hạt tha hình thay xâm tán cùng đất hiếm (Tr) trên nền thế pyrit (Py) trên nền khoáng vật tạo đá khoáng vật tạo đá 4. Tổ hợp cộng sinh khoáng vật 5. Điều kiện thành tạo quặng Phân tích đặc điểm thành phần vật 5.1. Điều kiện thành tạo quặng chất, cấu tạo, kiến trúc quặng đất hiếm đất hiếm mỏ Bắc Nậm Xe Nậm Xe như đã trình bày ở trên, có thể Nghiên cứu đặc điểm hình thái thân thấy quặng hóa được thành tạo theo cơ quặng, thành phần hóa học, thành phần chế trao đổi thay thế và lấp đầy khe nứt khoáng vật, cấu tạo, kiến trúc và tổ hợp cộng sinh khoáng vật quặng đất hiếm có của dung dịch nhiệt dịch chứa nguyên tố thể đưa ra sơ đồ giả thiết về quá trình đất hiếm. thành tạo quặng đất hiếm Bắc Nậm Xe - Biểu hiện của trao đổi nhiệt dịch như sau: là các khoáng vật quặng đất hiếm và các - Quá trình thành tạo đá trầm tích khoáng vật khác thay thế khoáng vật carbonat carbonat nguyên sinh. - Sự phát triển các đới dập vỡ, khe - Đối với lấp đầy các khe nứt: do nứt tạo điều kiện đá mạch, mạch calcit và dung dịch nhiệt dịch trao đổi thành dòng nhiệt dịch đi vào các khe nứt của phần dung dịch nhiệt dịch với đá vây đá andezit porphyrit tạo ra đới đá biến quanh - đá vôi, đá vôi bị hoa hóa, đá hoa đổi - diabaz porphyrit có chứa các vi hình thành đới đá biến đổi chứa quặng mạch quặng barit đất hiếm. đất hiếm 10 Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 18 - năm 2017
Nghiên cứu - Gần như đồng thời quá trình biến cho thấy quặng đất hiếm có các đặc chất trao đổi nhiệt dịch là quá trình lấp điểm chính như sau: đầy các khe nứt và tiếp tục quá trình trao - Thân quặng đất hiếm khu Nậm đổi thay thế từ dung dịch nhiệt dịch được Xe có dạng mạch, mạng mạch, ổ thấu tách ra từ khối magma kiềm với chất bốc, kính hoặc tạo thành đới đá biến đổi chứa hơi nước, khoáng chất có chứa nguyên tố khoáng vật quặng. đất hiếm. Điều đó thể hiện bởi sự có mặt khoáng vật đất hiếm (basnezit) quá trình - Sự phát triển rộng rãi các đá mạch biến chất trao đổi và lấp đầy khe nứt bởi minet hoặc các đai cơ dacit sinh sau dung dịch nhiệt dịch. xuyên cắt các thân quặng. 5.2. Điều kiện thành tạo quặng - Về đặc điểm thành phần khoáng đất hiếm mỏ Nam Nậm Xe vật, thành phần hóa học, cấu tạo, kiến trúc, thứ tự sinh thành và tổ hợp cộng Nghiên cứu đặc điểm hình thái thân sinh khoáng vật quặng đất hiếm Nậm quặng, thành phần hóa học, thành phần khoáng vật, cấu tạo, kiến trúc và tổ hợp Xe - Lai Châu rất đặc trưng cho loại cộng sinh khoáng vật quặng đất hiếm hình mỏ nhiệt dịch. có thể đưa ra sơ đồ thành tạo quặng đất - Đối sánh với các mỏ đất hiếm trên hiếm Nam Nậm Xe như sau: thế giới và cách phân loại mỏ nguồn gốc - Quá trình thành tạo đá trầm tích đất hiếm theo Cục Khảo sát Địa chất phun trào tuf bazan. Hoa Kỳ (USGS) [9], có thể xếp các mỏ - Sự phát triển các khe nứt và mạch đất hiếm khu Nậm Xe thuộc kiểu mỏ calcit lấp đầy một số khe nứt lớn. nhiệt dịch dạng mạch, ổ thấu kính thuộc - Dung dịch nhiệt dịch được tách ra tổ hợp carbonatit. từ khối magma kiềm với chất bốc, hơi 6. Định hướng sử dụng đất hiếm nước, khoáng chất có chứa nguyên tố đất ở Việt Nam hiếm đi vào trao đổi thay thế khoáng vật calcit, đồng thời lấp đầy các khe nứt tao Đất hiếm là nhóm gồm 15 nguyên ra các thân quặng barit - đất hiếm màu tố giống nhau về mặt hóa học trong xám trắng phớt hồng và đới đá biến đổi bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleev và có chứa vi mạch đất hiếm, barit, calcit. được gọi chung là lantan, có số thứ tự 5.3. Tuổi thành tạo từ 57 (lantan) đến số thứ tự 71 (lutexi). Tuổi quặng hoá đất hiếm mỏ đất Thông thường ytri (số thứ tự 39) và hiếm Bắc Nậm Xe và Nam Nậm Xe theo scandi (số thứ tự 21) cũng được xếp N.I. Poleva (1961) phòng thí nghiệm vào nhóm đất hiếm. tuổi tuyệt đối VXEGEI (Viện Nghiên Trong công nghệ tuyển khoáng, cứu Địa chất Liên Bang Nga) đã xác các nguyên tố đất hiếm được phân thành định tuổi tuyệt đối biotit mỏ đất hiếm hai nhóm: nhóm nhẹ và nhóm nặng hay Nậm Xe khoảng 28 triệu năm, tức là vào còn gọi là nhóm lantan-ceri và nhóm Paleogen [10]. ytri. Trong một số trường hợp, đặc biệt 5.4. Sơ bộ nhận định đặc điểm là kỹ thuật tách triết, các nguyên tố đất nguồn gốc quặng hiếm được chia ra ba nhóm: nhóm nhẹ, Kết quả nghiên cứu của Liên đoàn nhóm trung gian và nhóm nặng (xem Địa chất xạ - hiếm và của nhóm tác giả bảng 1). 11 Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 18 - năm 2017
Nghiên cứu Bảng 1. Phân nhóm các nguyên tố đất hiếm La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y Nhóm nhẹ (nhóm lantan ceri) Nhóm nặng (nhóm ytri) Nhóm nhẹ Nhóm trung Nhóm nặng Đất hiếm được sử dụng rộng rãi hiếm nhóm nhẹ nên sẽ bổ sung nguồn trong các ngành công nghiệp chế biến đầu vào cho tổ hợp Đồng Pao, huyện gốm, sứ, kính, chất huỳnh quang, nam Tam Đường, tỉnh Lai Châu, tránh mở châm, hạt nhân, laze, chất bán dẫn và rộng nhiều nhà máy chế biến trên cùng chiếu sáng, luyện kim, các linh kiện điện một địa bàn trong khi thị trường hạn hẹp tử,… Chính vì vậy các quốc gia trên thế chưa đủ sức cạnh tranh với các đối tác giới luôn chú trọng nghiên cứu thăm dò nước ngoài. Đất hiếm Yên Phú thuộc và khai thác đất hiếm. Các quốc gia có nhóm nặng sẽ bổ sung cho nhóm đất thế mạnh nguồn khoáng sản này là Mỹ, hiếm nhóm nhẹ để sản phẩm đủ thành Australia, Trung Quốc, Nga,...trong đó phần phục vụ các ngành công nghiệp Trung Quốc chiếm 25% trữ lượng đất cần đất hiếm. hiếm và chiếm 95% thị phần trên thế Vấn đề môi trường rất cần phải chú giới. Để khắc phục sự biến động giá ý vì đất hiếm có chứa các nguyên tốt cả đất hiếm, các quốc gia có nền công phóng xạ do vậy phải có giải pháp bảo nghiệp cần đất hiếm đã và đang tích cực vệ môi trường trong khai thác và chế nghiên cứu công nghệ, tận thu tối đa biến đặc biệt là tại các khai trường và khoáng sản và rất quan tâm công nghệ kho chứa quặng, xưởng tuyển. điều hòa quặng để sử dụng được khoáng sản đất hiếm có hàm lượng thấp, tạo sự 7. Kết luận tương thích về nguồn đất hiếm nặng - Khu vực Nậm Xe, huyện Phong nhẹ, duy trì sự ổn định cho thị trường Thổ, tỉnh Lai Châu có tiềm năng khoáng nội địa. sản đất hiếm và thuộc hoại hình nhóm Tại khu vực Đồng Pao, Công ty Cổ đất hiếm nhẹ. Thành phần khoáng vật phần đất hiếm Lai Châu đã được cấp quặng đất hiếm chủ yếu là basnezit, giấy phép khai thác và đang đi vào hoạt parizit, monazit đi kèm barit, ít ﬂuorit và động phát triển dự án. Tổ hợp đất hiếm khoáng vật đa kim sulfur. Các nguyên tố Yên Phú, huyện Văn Yên tỉnh Yên Bái đất hiếm nhóm nhẹ chiếm chủ yếu. Hàm đã gần hoàn thiện hệ thống đồng bộ khai lượng ∑TR2O3 ở các mỏ đất hiếm Nậm thác và chế biến. Hy vọng, bắt đầu từ Xe và Đông Pao là tương tự nhau và dao 2018, đất hiếm Việt Nam sẽ xuất khẩu động trong khoảng từ 0.5 -31% (chung và thâm nhập vào thị trường quốc tế. Để cho cả quặng gốc và phong hóa). phát triển các tổ hợp đất hiếm này, rất Theo cách phân loại mỏ nguồn cần thiết phải có sự hỗ trợ của Nhà nước gốc đất hiếm của Cục Khảo sát Địa trong chính sách khoáng sản, ổn định về chất Hoa Kỳ (USGS), mỏ đất hiếm các khoản thu thuế, phí, tạo điều kiện Nậm Xe, huyện Phong Thổ, tỉnh thuận lợi cho hợp tác nước ngoài. Đất Lai Châu thuộc kiểu mỏ nhiệt dịch hiếm Nậm Xe, tỉnh Lai Châu là loại đất dạng mạch, ổ thấu kính thuộc tổ hợp 12 Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 18 - năm 2017
Nghiên cứu carbonatit liên quan đai mạch đá kiềm TÀI LIỆU THAM KHẢO minet, dacit phân bố dọc đứt gãy sâu [1]. Nguyễn Ngọc Anh (1983). Báo phân đới khu vực. Tuổi quặng đất cáo thăm dò sơ bộ mỏ đất hiếm - phóng xạ hiếm mỏ Nậm Xe khoảng 28 triệu Bắc Nậm Xe - Lai Châu. Liên đoàn Địa chất năm, tức là vào Paleogen. Xạ - Hiếm, Hà Nội. [2]. Nguyễn Văn Hòa (2013). Kết quả Quặng đất hiếm mỏ Bắc Nậm Xe thăm dò quặng đất hiếm Nam Nậm Xe. Liên tập trung trong đới đá biến đổi với thành đoàn Địa chất Xạ - Hiếm, Hà Nội. phần calcit, dolomit, parizit, bastnezit, [3]. Nguyễn Trung Thính (2014). barit. Quặng ở dạng mạch, mạch mạch, Báo cáo thăm dò đất hiếm Bắc Nậm Xe, xâm tán, đôi chỗ gặp ổ, thấu kính. Phong Thổ, Lai Châu. Tổng cục Địa chất Trong khi đó quặng đất hiếm mỏ Nam và Khoáng sản Việt Nam. Nậm Xe phân bố trong đá phun trào [4]. Nguyễn Trung Thính (2016). andezitobazan, andezitodacit theo quá Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng mô trình trao đổi thay thế và lấp giữa dung hình các kiểu mỏ đất hiếm Việt Nam. Tổng dịch nhiệt dịch chứa khoáng hóa đất cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. hiếm với mạch calcit được thành tạo [5]. Tô Văn Thụ (1996). Bản đồ địa trước đó trong đá. chất và điều tra khoáng sản, tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ Phong Thổ. Tổng cục Địa chất và Trong thời gian tới, cần tiếp tục Khoáng sản Việt Nam. đầu tư thăm dò đất hiếm Nậm Xe và [6]. Trần Văn Trị, Nguyễn Xuân Bao xem xét khả năng huy động trữ lượng (2008). Kiến tạo và sinh khoáng Việt Nam tỷ đất hiếm khu vực này để tăng cường cho lệ 1:500 000. Tổng cục Địa chất và Khoáng tổ hợp chế biến ở Đông Pao, đồng thời sản, Hà Nội. tiến hành khả năng phối trộn, điều hòa [7]. Greta J. Orris, Richard I. Grauch quặng đất hiếm các mỏ để có thể tận thu (2002). Rare Earth Element Mines, triệt để khoáng sản đất hiếm có thành Deposits, and Occurrences. Open-File Report 02-189, U.S. Geological survey. phần nghèo, tách lọc được urani và các nguyên tố đi kèm để thu hồi phục vụ cho [8]. Keith R.Long, Bradley S. Van Gosen, Nora K. Foley Daniel Cordier các ngành công nghiệp khác. (2010). The Principal Rare Earth Elements Bài báo được hoàn thành với sự Deposits of the United States-A Summary giúp đỡ của Ban Lãnh đạo Liên đoàn xạ of Domestic Deposits and a Global - hiếm, các cán bộ Trung tâm phân tích Perspective. U.S. Geological Survey, tại Liên đoàn, tập thể tác giả xin bày tỏ Reston, Virginia: 2010. lời cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ quý [9]. Philip L. Verplanck, Bradley giá đó. S. Van Gosen (2011). Carbonatite and Alkaline Intrusion-Related Rare Earth Element Deposits-A Deposit Model. Open- File Report 2011-1256, U.S. Geological Survey, Reston, Virginia: 2011. [10]. I. Ia Vlasov, Iu. D. Efremov, Cao Sơn (1961). Báo cáo kết quả công tác tìm kiếm - thăm dò mỏ đất hiếm Nậm Xe. Bản dịch, Liên đoàn Địa chất xạ - hiếm. BBT nhận bài: Ngày 29/6/2017; Phản biện xong: Ngày 09/8/2017 13 Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 18 - năm 2017