Áp dụng đa phương pháp địa vật lý thăm dò quặng sulfua nikel và đồng

Áp dụng đa phương pháp địa vật lý trong thăm dò quặng sulfua nikel và đồng. Ảnh minh họa

Tại Việt Nam, thời gian qua, Công ty Khoáng sản BlackStone Minerals (Australia) đã đầu tư đáng kể vào thiết bị điện từ (EM) và các mô hình IP công suất cao mới để áp dụng công nghệ địa vật lý tốt nhất vào thăm dò khu vực Tạ Khoa (huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La).

Theo TS. Stewart Owen (Công ty khoáng sản BlackStone Minerals), các mỏ sulfua Ni magma Tạ Khoa được hình thành trong một môi trường địa động lực phức tạp, bị biến dạng và biến chất sau magma mạnh mẽ. Đối với các thân quặng xâm tán lớn (vài triệu đến 100 triệu tấn quặng) dễ dàng tìm thấy hơn, nhưng có nhược điểm là chúng phải lộ ra trên mặt hoặc gần bề mặt mới có giá trị kinh tế. Sulfua đặc sít có quy mô nhỏ (chủ yếu là nhỏ hơn 1 triệu tấn quặng) là các mục tiêu phức tạp, khó tìm được thân quặng có đủ trữ lượng để khai thác độc lập.

BlackStone cho rằng, với ưu thế của quặng sulfua xâm tán về tuổi thọ của mỏ, còn sulfua đặc sít có yếu tố thuận lợi về tuyển khoáng và thu hút tài chính. Hai yếu tố này rất quan trọng cho sự thành công của dự án nikel Tạ Khoa.

Ông Owen cho biết: Đo vẽ địa chất, lấy mẫu địa hóa và đo địa vật lý từ đã thành công trong việc tìm ra các điểm quặng sulfua xâm tán có tài nguyên 1 - 20 triệu tấn tại Bản Khoa và Tà Cương trong diện tích thăm dò hiện tại. Công tác khoan thăm dò đang được tiến hành để xác định và đánh giá tài nguyên quặng sufua xâm tán. Hai điểm quặng này sẽ làm tăng thêm thời gian khai thác mỏ tại Tạ Khoa, nhưng cũng phụ thuộc vào chi phí khai thác và vị trí của chúng.

Thăm dò sulfua đặc sít cũng đang được tiến hành, bắt đầu tại Bản Chạng nằm ở phía Tây Nam của mỏ Bản Phúc (xã Mường Khoa, huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La). Trong khu vực đó có một số đới sulfua đặc sít đã được xác định, nhưng chúng rất phức tạp về mặt địa chất và biến đổi chiều dày mạnh nhưng có thể khai thác.

Theo ông Owen, trong thăm dò, phương pháp đo địa vật lý từ không hữu ích để xác lập mục tiêu khoan sulfua đặc sít. Trong khu vực có rất nhiều đai mafic và siêu mafic có từ tính nhưng không có sulfua, nhưng do các thân quặng sulfua Ni và Cu có độ dẫn điện rất tốt và có tính phân cực tốt nên các kỹ thuật địa vật lý khác có thể được sử dụng để thăm dò. Việc sử dụng thành công đo EM trong giai đoạn vừa qua đánh dấu những bước tiến bộ mạnh mẽ về việc sử dụng các phương pháp địa vật lý tại Tạ Khoa trong vòng 20 năm qua.

Để thăm dò quặng sulfua Ni-Cu, có thể áp dụng nhiều phương pháp địa vật lý khác nhau. Ông Mathew Cooper, chuyên gia địa vật lý của Công ty TNHH Mỏ Nikel Bản Phúc cho hay, các phương pháp này bao gồm: từ trường (đá có tính từ, sulfua có từ tính cao); điện từ (sulfua Ni-Cu có tính dẫn điện cao); phân cực kích thích (xâm tán có độ phân cực cao); trọng lực (sulfua Ni-Cu có tỷ trọng cao).

Cụ thể, phương pháp từ trường có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn thăm dò; ban đầu áp dụng cho điều tra khu vực để xác định các khu vực tiềm năng, đá chứa quặng. Với chi phí thấp, phương pháp này có thể áp dụng cho điều tra chi tiết bằng tăng độ phân giải để khống chế tốt hơn, mô hình hóa đối tượng và xác lập mục tiêu khoan kiểm tra.

Với phương pháp điện từ, đây là phương pháp có kỹ thuật được sử dụng phổ biến nhất để phát hiện các sulfua nikel đặc sít; khảo sát bằng máy bay, mặt đất và lỗ khoan; công cụ phát hiện và xác lập mục tiêu trực tiếp.

Trong khi đó, phương pháp phân cực kích thích được áp dụng cho sulfua xâm tán không kết nối điện, không có tín hiệu EM và chủ yếu áp dụng cho khảo sát mặt đất.

Trọng lực là phương pháp được áp dụng khi sulfua Ni-Cu có tỷ trọng lớn hơn 4.5 g/cc, đá 2.8-3.1 g/cc, đòi hỏi thân quặng đủ lớn và nếu phân bố nông thì có thể phát hiện trực tiếp. Tuy nhiên, địa hình là một vấn đề đối với phương pháp này.

“Với việc đầu tư mạnh vào công nghệ EM mới nhất và đã thành công trong việc tìm ra sulfua đặc sít, trong thời gian tới, Blackstone sẽ tìm kiếm cải tiến trong mô hình 3D thông qua điều chỉnh các đặc tính vật lý và địa chất”, ông Mathew Cooper cho biết.

Blackstone Minerals tham gia đầu tư vào Mỏ Bản Phúc từ năm 2019 với mục tiêu tìm kiếm và xác định các nguồn quặng cần thiết để đáp ứng hoạt động khai thác lâu dài và chế biến sâu tại Việt Nam, đặc biệt là sản xuất sulfat Ni hoặc hydroxit Ni để sản xuất acquy điện. Nghiên cứu chuyên đề của Blackstone được hoàn thành vào tháng 10/2020 và đã đưa ra một phương án đầu tư tài chính có tính khả quan khai thác quặng sulfua xâm tán với công suất 6 triệu tấn quặng/năm và tuổi thọ mỏ 8,5 năm. Nhằm duy trì sản xuất cho ngành công nghiệp chế biến sâu, Blackstone mong muốn có thêm nguồn tài nguyên sulfua Ni và thực tế đang tìm kiếm và thăm dò bên ngoài khối siêu mafic Bản Phúc để tăng thêm nguồn quặng.