Khai thác hầm lò

Một vài năm trước, tôi may mắn được đến thăm mỏ Tau Tona (tên này có nghĩa là “sư tử lớn” ở Sesotho), do công ty AngloGold Ashanti điều hành, nằm cách Johannesburg khoảng 65 km. Thật thú vị khi đến thăm một mỏ đang hoạt động hơn là cuộc viếng thăm triển lãm dành cho yếu nhân.

Sau những chỉ dẫn an toàn dài, trong đó có cả việc không sử dụng điện thoại di động, máy ảnh, v.v.. mà vẫn không được đảm bảo sẽ tránh được nguy cơ gặp các vụ nổ bất ngờ, chúng tôi được đưa xuống sâu khoảng 2.000 m trong lòng đất. Mỏ này thậm chí còn sâu hơn khi quặng vàng vẫn được khai thác ở độ sâu trung bình gần 3 km và điểm sâu nhất của mỏ vẫn đi xuống thêm khoảng 500 m nữa. Ở độ sâu hơn 3 km, đây vẫn chưa phải là mỏ sâu nhất thế giới.

Ảnh minh hoạ. Nguồn: Great Mining.

Mỏ sâu nhất thế giới thuộc về mỏ Driefontein của Gold Fields với độ sâu ở hơn 4.120 m, tiếp sau là mỏ Kloof cũng của công ty này có độ sâu chỉ khoảng 4.020 m. Những kỷ lục này có thể không giữ được lâu khi trữ lượng vàng được xác định còn ở dưới độ sâu 5.600 m dưới lòng đất, và mặc dù công nghệ đã đủ tiên tiến để khai thác những trữ lượng này song chi phí lớn vẫn là rào cản - ít nhất là cho đến hiện nay.

Để có thể đưa người xuống làm việc trong lòng đất, một loạt thang máy siêu tốc đã được thiết kế và đưa vào sử dụng. Những thang máy này thông thường là loại ba khoang, có thể chở được tổng cộng 120 người và đi với vận tốc trung bình là 60 km/giờ.

Tôi không dám chắc sẽ trông đợi được điều gì ở độ sâu dưới lòng đất 2.000m song tôi đã nhận ra rằng các hạt vàng sáng lấp lánh là vỉa quặng chứ không phải là các khoáng sản màu vàng cổ điển (khoáng chất pyrit). Tuy nhiên, điều làm tôi ấn tượng lại là những tảng đá xám xịt vì do người ta đã khoan quá sâu xuống dưới bề mặt Trái Đất.

“Vỉa mạch carbon” (Carbon Leader Reef) này có chứa vàng. Khái niệm này thực tế có nghĩa trong tảng đá màu xám này có các “đá cuội” màu trắng. “Những đá cuội” này trông giống như hạt đá cẩm thạch song thực ra lại là thạch anh có điểm chấm xung quanh. Quanh mỗi miếng thạch anh là một vòng nhỏ màu đen, nằm giữa một màu xám xịt, dày không hơn 1mm. Và chính trong những vỉa nhỏ bé này, nằm sâu hơn 1,6km dưới lòng đất, “vàng trong carbon” đã được tìm thấy.

Vỉa đá có thể có độ rộng khác nhau từ 0,25 m đến hơn 3 m. Tuy nhiên, việc khai thác các vỉa có độ dày dưới 1 m là không hiệu quả.

Công ty AngloGold Ashanti miêu tả vỉa quặng như sau:

Lưu vực Witwatersand là một dải đất dày 6 km có chứa lẫn đất sét và các trầm tích, kéo dài hai bên khoảng 300 km về hướng đông bắc-tây nam và 100km về phía tây bắc-đông nam ở Kaapvaal Cratan. Phần thượng nguồn lưu vực này chứa nhiều mỏ quặng, lồi lên ở đoạn phía bắc lưu vực, gần Johannesburg. Đi thêm về phía tây, nam và đông, lưu vực này được phủ bởi các lớp đá trầm tích và đá núi lửa Archean, Proterozoic, và Mesozoic có độ dày lên tới 4km.

Lưu vực Witwatersand thuộc thời kỳ đá Archean cuối và được cho là có độ tuổi khoảng từ 2,7-2,8 tỷ năm. Vàng xuất hiện ở các tầng hay vỉa khối đá kết cuội thạch anh, có độ dày dưới 2m và được nhiều người coi là đại diện cho trầm tích sông khối kết kéo dài. Carbon Leader Reef (CLR) bao gồm một đơn vị khối kết trở lên và khác nhau từ vài cm đến hơn 3 m về độ dày.