Quặng vàng

Quặng vàng là các thành tạo khoáng tự nhiên chứa vàng với hàm lượng và số (trữ) lượng cho phép tách chiết bằng các phương pháp hiện đại khả thi về kỹ thuật và kinh tế.

Đã xác định được khoảng 30 khoáng vật của vàng. Khoáng vật chính có ý nghĩa công nghiệp trong quặng vàng là vàng tự sinh. Trong tự nhiên, vàng tự sinh - khoáng vật là dung dịch rắn tự nhiên của bạc (đến 43%); trong vàng thường có các tạp chất (đến 0,9%) của đồng, sắt, chì, hiếm hơn - bismuth, thủy ngân, platin, mangan,... Các khoáng vật chứa vàng thường gặp: auricuprit (AuCu3) (H.1), electrum (AuAg) (H.2), rodit (Au(Rh,Ir,Pd)), kyustelit (Ag(Au)), telurit-calaverit (AuTe2) (H.3), sylvanit ((Au,Ag)Te4), krenerit ((Au,Ag)T2), petcit ((Ag3AuTe2),...

Nguồn gốc

Dựa vào nguồn gốc, quặng vàng được chia ra: quặng vàng nguồn gốc nội sinh - được hình thành trong các quá trình nhiệt dịch - biến chất, nhiệt dịch - magma (nhiệt dịch - pluton, nhiệt dịch - núi lửa), biến chất-pluton (skarn),...; quặng vàng nguồn gốc ngoại sinh (vàng sa khoáng, vàng biểu sinh). quặng vàng gốc được chia thành quặng vàng thực thụ, khi mà vàng là nguyên tố chủ yếu có giá trị công nghiệp và quặng chứa vàng như là khoáng sản đi kèm. Trong quặng vàng thực thụ, thường có nhiều nguyên tố đi kèm như Ag, Cu, Pb, Zn, Bi, As, Sb, Te, Hg, W, Sn, Co, Ni,... Trữ lượng vàng trong các kiểu quặng vàng thực thụ chiếm tới hơn 70% trữ lượng vàng trong các kiểu quặng khác nhau. Có nhiểu kiểu quặng có vàng đi kèm, phổ biến hơn cả là quặng đồng, đồng-molipden, nickel, chì - kẽm, bạc, sắt (quarzit sắt), mangan,... Dựa theo thành phần khoáng vật, quặng vàng thực thụ được phân chia thành các kiểu vàng - thạch anh, vàng thạch anh-sulfide, vàng - telluride và vàng - sulfide. Trong số quặng chứa vàng thì có ý nghĩa chính là các kiểu quặng đồng porphyre (hoặc đồng - molipden porphyre), conchedan - đồng, nickel - đồng, quặng đa kim và quặng platinoid. Hàm lượng vàng trong quặng gốc rất biến động, 1-5 g/t đến hàng trăm g/t, trong quặng sa khoáng 1-1,5 đến hàng chục g/m3.

Vàng tự sinh trong quặng thường gặp dưới dạng gân mạch, hạt riêng biệt, dạng nhánh cây, tinh thể và tập hợp tinh thể. Dựa vào kích thước hạt vàng người ta phân biệt vàng phân tán mịn (đến 0,01 mm), vàng hạt nhỏ (đến 0,1 mm), vàng hạt lớn (đến 5 mm) và vàng tự sinh (>5 mm hoặc trọng lượng lớn hơn 10 g). Dạng tồn tại của vàng trong quặng khá đa dạng. Trong quặng vàng - thạch anh, vàng tự sinh (và khoáng vật chứa vàng khác) gặp dưới dạng xâm tán trong thạch anh hoặc trong khe nứt của chúng, cũng như các khoáng vật khác và khe nứt trong quặng. Trong quăng vàng thạch anh - sulfide và vàng sulfide, vàng có thể phân bố trong thạch anh, các khoáng vật sulfide cũng như trong khe nứt của đá hoặc khoáng vật. Cá biệt, trong kiểu mỏ Carlin, vàng thường có kích thước cực mịn (µ và nano) phân bố trong sulfide (arsenopyrite và pyrite) dưới dạng khảm cơ học hoặc tham gia vào cấu trúc tinh thể của khoáng vật sulfide. Trong trường hợp này, vàng trong các dung dịch nhiệt dịch tồn tại dưới dạng các phức chất đơn nhân hỗn hợp và đơn giản khác nhau của Au1+ như hydroxyl, hydroxychloride và hydrosulfide. Khi hàm lượng antimon và arsen cao, có thể hình thành phức chất hạt nhân của vàng với các nguyên tố này. Người ta cho rằng, vàng có thể di chuyển ở dạng nguyên tử.

Chất lượng của vàng tự nhiên được xác định bằng độ tinh khiết của nó - lượng Au trên 1000 đơn vị khối lượng vàng tự nhiên. Độ tinh khiết của vàng trên thực tế thường dao động trong khoảng 700-950. Độ tinh khiết của vàng phụ thuộc vào kiểu quặng và điều kiện thành tạo của quặng. Vàng tự sinh trong các kiểu quặng vàng - thạch anh, vàng - thạch anh - sulfide thường có chất lượng cao hơn trong kiểu quặng vàng - sulfide, đặc biệt là quặng kiểu Carlin. Vàng trong quặng kiểu mỏ này thường có độ tinh khiết thấp thay đổi từ 750 đến 850. Trong thành phần của nó thường chứa một lượng rõ rệt bạc, thủy ngân và các nguyên tố khác. Vàng trong quặng nguyên sinh thường có kích thước nhỏ hơn và độ tinh khiết thấp hơn so với vàng trong đới biểu sinh. Trong quá trình oxy hóa quặng trên bề mặt hoặc gần bề mặt (trong đới phong hóa) các hạt vàng tự sinh nhỏ bị hòa tan một phần và tái lắng đọng, trong nhiều trường hợp nó làm phần trên của thân quặng giàu vàng thêm, đồng thời, độ tinh khiết của vàng cũng cao hơn rõ rệt. Quá trình phá hủy (oxy hóa và rửa trôi) quặng vàng nguyên sinh còn dẫn đến sự giải phóng các hạt vàng tự sinh và tích tụ chúng trong các mỏ sa khoáng. Trong trường hợp này, các hạt tự sinh di chuyển theo dòng nước, chịu tác động của nó bị vo tròn, biến dạng, một phần được tái kết tinh; do bị ăn mòn hóa điện, sẽ hình thành lớp vàng mỏng có độ tinh khiết cao và dẫn tới sự gia tăng độ tinh khiết chung của vàng tự sinh trong sa khoáng.

Các nước có trữ lượng (nghìn tấn) vàng lớn trên thế giới bao gồm: Nam Phi (31 và trữ lượng khẳng định 16), Hoa Kỳ (9,180 và 4,700), Nga (8,200 và 5,811), Australia (5,300 và 3,330), Trung Quốc (5,100 và 2,400), Canada (4,530 và 2,550), Brasil (4,180 và 0,570), Indonesia (3,470 và 3,020), Uzobekistan (3,350 và 2,100), Papua-New Guinea (3,300 và 1,890), Gana (2,900 và 1,800), Chine (2,470 và 1,710), Peru (2,020 và 1,270), Philippine (1,940 và 1,170), Kazakhstan (1,511 và 0,615), Argentina (1,380 và 0,630), Mexico (1,290 và 0,750), Tanzania (1,050 và 0,620).

Tại Việt Nam

Quặng vàng ở Việt Nam khá phổ biến thuộc hai kiểu là sa khoáng và vàng gốc. Vàng sa khoáng thuộc các kiểu eluvi, deluvi, aluvi, hỗn hợp và karst; chủ yếu được phát hiện trong các thung lũng nhỏ, hẹp, bề dày sa khoáng không lớn. Các mỏ sa khoáng được đánh giá có quy mô lớn hơn cả là Căm Muộn (Nghệ An) và Na Rì (Bắc Kạn) cũng chỉ có trữ lượng cấp C2 là 5-6 tấn vàng. Quặng vàng gốc trong nhiều mỏ ở nhiều địa phương được xếp vào bốn kiểu: vàng - thạch anh (Khau Âu, Bắc Kạn; Ngàn Me, Thái Nguyên), vàng - thạch anh - sulfide (Nà Pái, Bình Gia, Lạng Sơn; Bồng Miêu - Phước Sơn, Quảng Nam), ít hơn là vàng - bạc (Xà Khía, Lệ Thủy, Quảng Bình) và vàng - antimon (Làng Vài, Tuyên Quang). Quặng chứa vàng khá đa dạng, điển hình và có quy mô lớn nhất là quặng đồng - sắt - vàng - đất hiếm ở mỏ Sin Quyền, Lào Cai. Hàm lượng vàng trung bình trong quặng mỏ Sin Quyền đến 0,5g/t, trong tinh quặng đồng (chalcopyrite) đến 5g/t; trữ lượng vàng tính được đến hơn 30 tấn, lớn hơn trữ lượng của bất kỳ mỏ vàng thực thụ nào ở Việt Nam. Sản phẩm công nghệ của mỏ, ngoài đồng, sắt còn có vàng, bạc. Ngoài mỏ đồng (Cu-Fe-Au-REE) Sin Quyền, đã ghi nhận được một số mỏ quy mô nhỏ antimon chứa vàng như Hát Han (Cao Bằng), thủy ngân-antimon chứa vàng (An Bình, Ninh Bình). Vàng đi kèm còn gặp trong nhiều kiểu quặng khác nhau như quặng nickel - đồng - platinoid mỏ Bản Phúc (Bắc Yên, Sơn La), Hà Trì (Hòa An, Cao Bằng), mỏ thiếc-wolfram (Núi Pháo), mỏ chì - kẽm Chợ Đồn.

Tài liệu tham khảo

1. Trần Văn Trị, Vũ Khúc (Chủ biên), Địa chất và Tài nguyên Việt Nam, Nxb. KHTN&CN, 2009.
2. Trong Hoa Tran, P.A. Nevolko, Thi Phuong Ngo, T.V. Svetlitskaya, Hoang Ly Vu, Yu.O. Redin, Tuan Anh Tran, Thi Dung Pham, Thi Huong Ngo, Geology, geochemistry and sulphur isotopes of the Hat Han gold - antimony deposit, NE Vietnam , Ore Geology Reviews, 78: 69-84, 2016.
3. Каталог Минералов, Ru, https://catalogmineralov.ru/mineral/.