Điều tra nghiên cứu cát Phong Điền

Luận Văn: Điều tra nghiên cứu cát Phong Điền

MỞ ĐẦU

Thừa Thiên Huế là tỉnh có tiềm năng lớn về cát thạch anh Đây lànguồn tài nguyên quí giá không có nhiều mà chỉ tập trung ở một số khu vựccủa Việt Nam

Với nhịp độ phát triển công nghiệp và xây dựng hiện nay, nhu cầu vềcác vật liệ thủy tinh gốm sứ của các địa phương và khu vực miền trung làrất lớn.Việc xây dựng các nhà máy sản xuất gốm sứ thủy tinh, gạch chịulửa … căn bản dựa vào tiềm năng sẵn có tại khu vực, vì vậy việc hiểu biết

về chất lượng để sử dụng hợp lý vào các mục đích khác nhau là cần thiết,mặt khác tài nguyên cát ở ngay trên mặt nếu chúng ta không đánh giá,khoanh được vùng ranh giới và giữ gìn chúng, thì tài nguyên này cũng bịxâm hại, chất lượng bị suy thoái

Theo tinh thần và quyết định số 2624/UBND, ngày 5/11/1997 củaUBND tỉnh Thừa Thiên Huế, theo đó cần phải tiến hành “ Điều tra nghiêncứu cát Phong Điền” và đây là giai đoạn tiếp theo của Dự án

Mục tiêu:

Điều tra nghiên cứu chất lượng và trữ lượng cát Phong Điền

Nhiệm vụ triển khai bước II( 2001)gồm :

Đo vẽ địa chất tỷ lệ 1:25000 và đánh giá tiềm năng cát thạch anh trêntoàn khu vực huyện Phong Điền với tổng diện tích 135 km2

Đo vẽ địa chất tỷ lệ 1:10000 và đánh giá chất lượng trữ lượng cátthạch anh khu Cầu Thiềm

Tổ chức thực hiện:

Để triền khai nhiệm vụ của bước II, đã tiến hành ký kết hợp đồng số01/HĐKT giữa sở Công Nghiệp và Tiểu thủ Công Nghiệp Thừa Thiên Huếvới trung tâm Nghiên cứu môi trường địa chất, ngày 8 tháng 6 năm 2001 vềviệc “Điều tra đánh giá trữ lượng, chất lượng cát thạch anh Phong Điền làmnguyên liệu phục vụ cho công nghiệp sản xuất thủy tinh, gốm, sứ, menfrit”

Đây là một nhiệm vụ khó khăn, bởi vì với một khối lượng khảo sát,thi công, phân tích lớn chỉ thực hiện trong 06 tháng Được sự giúp đỡ của sởcông nghiệp chúng tôi đã tiến hành hai đợt khảo sát thực địa, thi công côngtrình khoan, khai đào, lấy mẫu, phân tích…

Để thực hiện nhiệm vụ nêu trên, Trung tâm Môi trường địa chất đãphối hợp với các chuyên gia thuộc trường Đại Học Mỏ- Địa Chất, Viện địachất, Trung tâm khoa học tự nhiên và Công ngheek Quốc gia triển khai cáccông tác cần thiết của bước II này

Công tác thực địa đã được triển khai đồng bộ và tổng hợp các nhiệm

vụ : đo vẽ bản đồ, khai đào, khoan tay và khoan sâu Trong quá trình đo vẽđịa chất cũng đã tiến hành đo liều bức xạ bằng máy đo tổng xạ

Việc chỉ đạo tổ chức thi công được chỉ đạo do Th.S Nguyễn VănCầu phụ trách với sự tham gia của các kỹ sư Nguyễn Văn Thự, Vũ MạnhLong, Nguyễn Hồng Phúc

Phần đo xạ và sử lý số liệu do PGS.TS Nguyễn Trọng Nga chỉ đạovới sự tham gia của kỹ sư Nguyễn Văn Thự, Nguyễn Văn Bình

Các mẫu hóa toàn phần và hóa cơ bản được phân tích tại phòng thínghiệm hóa phân tích thuộc Viện Địa chất – Trung tâm khoa học tự nhiên vàCông nghệ Quốc gia và đã được kiểm tra tại Trung tâm phân tích địa chất.Cục địa chất và Khoáng sản Việt Nam

Toàn bộ khối lượng công tác đã tiến hành và các kết quả cụ thể của

dự án được thể hiện trong báo cáo thuyết minh này

Tham gia thành lập báo cáo tổng kết gồm tập thể các nhà khoa học,các kỹ sư thuộc trường Đại học mỏ - Địa chất, Viện địa chất, Liên đoànBản đồ địa chất dưới sự chỉ đạo và tổng hợp của PGS.TS Nguyễn Văn Phổ

và TS Đỗ Cảnh Dương, với sự tham gia của Th.s Nguyễn Văn Cần , Th.SNguyễn Tiến Dũng, Th.s Hoàng Đức Ngọc, K.S Nguyễn văn Thự, K.SNguyễn Văn Long

Trong quá trình triển khai và hoàn thành dự án này tập thể tác giảluôn nhận được sự quan tâm chỉ đạo của lãnh đạo UBND tỉnh, được sựgiúp đỡ sát sao và có hiệu quả của Sở Công nghiệp và Tiểu thủ côngnghiệp, Sở kế hoạch và Đầu tư, Sở tài chính và Vật giá của tỉnh, được sựgiúp đỡ và tạo điều kiện của UBND huyện Phong Điền, các xã PhongBình , Phong Chương, Phong Hòa, Phong Hiền, Phong Thu, Quảng Lợi,Quảng Vinh, nơi đoàn đã đóng quân và làm việc.

Nhân dịp này tập thể tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành trước

sự quan tâm chỉ đạo, giúp đỡ và cộng tác của các cơ quan, ban nghành, vàcác địa phương để chúng tôi hoàn thành nhiệm vụ

Chương II PHƯƠNG PHÁP, KHỐI LƯỢNG VÀ KỸ THUẬT TIẾN HÀNH

II.1 Công tác chuẩn bị

- Thu thập chỉnh lý các tài liệu đã có, chuẩn bị các bản đồ địa hình tỷ

lệ 1:50.000; 1:10.000; và các công việc phụ trợ khác

- Trên cơ sở các tài liệu địa chất như báo cáo đo vẽ bản đồ địa chất

tỷ lệ:1: 200.000; 1:100.000; 1:50.000

- Chuẩn bị các máy địa vật lý như: Máy phóng xạ CPH 68-01 số

1354 là máy có độ nhạy, độ chính xác cao…

II.2 Đo vẽ địa chất tỷ lệ 1:25000

Mục tiêu là thành lập bản đồ địa chất vùng Phong Điền, chính xáchóa ranh giới địa chất , ranh giới các khu dân cư, các khu vực xây dựngcông trình công cộng, các trằm bàu … đặc biệt là khoanh định được cácranh giới các dải cát, thân cát, đạt chất lượng và chiều dày khai thác để quihoạch và thăm dò khai thác

Công tác đo vẽ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1:25000 với diện tích 135km2 tiến hành theo phương pháp lộ trình địa chất Các tuyến lộ trình được

bố trí như sau:

- Tuyến trục có phương vị: 300-120

- Các tuyến ngang vuông góc với tuyến trục, với phương vị 210 -30Khoảng cách tuyến ngang 1000m, khoảng cách điểm quan sát, cáccông trình trên tuyến từ 400 – 500m

II.3 Đo vẽ địa chất, tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1: 10.000

Dựa vào kết quả của tìm kiếm tỷ lệ 1:25000 kết hợp với các phươngpháp tìm kiếm khác và quy luật phân bố của cát thạch anh vùng Phong Điền,chúng tôi lựa chọn diện tích khu Cầu Thiền để đo vẽ địa chất tỷ lệ 1:10.000

Hệ thống tuyến lộ trình tìm kiếm được tiến hành trên cơ sở các tuyến củagiai đoạn tìm kiếm tỷ lệ 1:25000 Các điểm quan sát trên tuyến được đan dày

và bố trí đan dày mật độ công trình ( khoảng cách công trình 250 – 500m)

Diện tích tìm kiếm đo vẽ sơ đồ địa chất tỷ lệ 1: 10.000 là 30km2

II.4 Công tác trắc địa

Trong quá trình thi công phương án chúng tôi đã sử dụng bản đồ địahình tỷ lệ 1:25000 được phóng từ bản đồ địa hình UTM tỷ lệ 1: 50.000 ( tờHải Lăng – 6442-II) và bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 vùng ven biển PhongĐiền do cục đo đạc và Bản đồ Nhà nước xuất bản năm 1998 Nhiệm vụchính của công tác trắc địa trong giai đoạn này là đo các tuyến tìm kiếm( gồm 1 tuyến trục và 16 tuyến ngang), định vị trí các công trình khoan,khai đào Việc đo đạc, định vị được tiến hành bằng máy định vị GPS

Khối lượng công tác đã thực hiện: Đo 1 tuyến trục và 16 tuyến ngang

- Đo định vị các lỗ khoan tay, 4 lỗ khoan máy và các hố, 16 giaođiểm tuyến trục với tuyến ngang

II.5 Khảo sát phóng xạ

Mục đích của công tác phóng xạ nhằm xác định sự có mặt hoặckhông có mặt của các khoáng vật nặng cộng sinh đồng hành cùng các chấyphóng xạ như: Zircon, Rutin Ilmenit, Monazite…

Đã tiến hành đo suất liều gamma trên tâm Tổng số điểm đo là 270điểm, số điểm kiểm tra : 22

a, Xử lý số liệu:

Đánh giá độ chính xác thực địa:

Độ chính xác thực địa được xác định theo công thức sai số bìnhphương trung bình

b, Tính giá trị liều tương đương bức xạ”

Giá trị liều tương đương bức xạ gamma được tính theo công thức {1}

Hn (m Sv/ năm ) = D.Q.N.t (3)

Trong đó: D= K.I - Liều hấp thụ bức xạ gamma trong không khí

I – Suất liều bức xạ gamma ( µR/h)

K – Hệ số hấp thụ bức xạ gamma trong không khí ( K = 0,896)

Q – Hệ số chất lượng, Đối với nguồn bức xạ gamma chiếu ngoài Q=1; N = 1

T – Thời gian chiếu xạ đối với dân thường trong một năm ( 8760 giờ)Thay các tham số trên vào công thức (3) được:

Hn (m Sv/ năm ) = 7,68.10-2 ( µR/h).

II.6 Phương pháp thi công công trình khoan khai đào.

Các dạng công trình khai đào được sử dụng bằng máy khoan, khoan tay và hố

a, Khoan máy

Các lỗ khoan thi công với chiều sâu khoan 10 - 20m, để nghiên cứu cấutrúc địa chất, chiều sâu của các tầng trầm tích đệ tứ, đặc biệt là phân hệ tầngdưới của hệ tầng Phú Bài

Các lỗ khoan được bố trí trên tuyến VI với khoảng cách lỗ khoan 1,5– 2km, bao gồm 4 lỗ khoan: LK1 ( 18,5m); LK2 ( 18,5m); LK3 ( 19,5m);LK4 ( 19m) với tổng chiều sâu 75m Kèm theo việc lấy mẫu theo chiềusâu

b Khoan tay

Mục đích của công việc khoan tay là để xác định chiều dày của tầng sản phẩm ( cát thạch anh màu trắng), lây mẫu nghiên cứu chất lượng cát

Để đạt được mục đích trên chúng tôi tiến hành khoan ỏ độ sâu dưới 10m

Các lỗ khoan cũng được bố trí trên tuyến tìm kiếm với khoảng cách công trình từ 250 – 500m Đã khoan lỗ khoan với khối lượng 260m

vẽ 1 vách

Khối lượng hố đã thi công: 80 hố = 120m3

II.7 Công tác mẫu

a Lấy mẫu:

Các nghiên cứu chất lượng cát được lấy chủ yếu trong các công trìnhkhoan hố

Do đặc điểm của cát thạch anh trong vùn là có độ hạt đồng đều nênkhi lấy mẫu chúng tôi tiến hành rút gọn mẫu ngay tại hiện trường bằngcách chia tư lấy đối đỉnh để định mẫu với trọng lượng là 1kg., sau đó chiađôi ½ lưu ở sở công nghiệp còn ½ gửi cơ quan phân tích.

Lấy mẫu hóa:

- Mẫu hóa được lấy trong các công trình hố hoặc khoan tay

Trong công trình hố mẫu được lấy theo phương pháp mẫu rãnh Kíchthước rãnh mẫu: rộng: 10cm; sâu 5cm, dài : 0,5- 1m Mẫu lấy theo

phương pháp thằng đứng, mẫu lấy được rút gọn ngay tại hiện trường

Trong công trình khoan, lấy mẫu lõi khoan với chiều dài mẫu 1m Tủy theo chiều sâu khoan có thể lấy 1- 3 m ở mỗi lỗ khoan mẫu lấy được rút gọn ngay tại hiện trường

- Trong các lỗ khoan sâu từ 10 -20m: Lấy mẫu liên tục toàn bộ chiềusâu khoan, chiều dài mẫu 1m

Lấy mẫu thể trọng và độ ẩm

Lấu mẫu trọng sa

Khối lượng mẫu các loại đã lấy: 230 mẫu

b Công tác phân tích mẫu

Khối lượng mẫu phân tích là : 50 mẫu

Mẫu kiểm tra ngoại bộ được gửi phân tích tại:

Tổng số mẫu kiểm tra ngoại bộ với mẫu hóa cơ bản là: 8 mẫu, vớimẫu hóa toàn phần là 5 mẫu

Mẫu độ hạt:

Yêu cầu xác định % các cấp hạt: < 0,1 mm; 0,1 – 0,315mm; 0,315 0,8mm; và > 0,8- 2,0 mm

-Khối lượng phân tích mẫu là: 30 mẫu

Mẫu trọng sa:

Yêu cầu phân tích hàm lượng phần trăm các loại khoáng vật nặng.Khối lượng phân tích mẫu là: 15 mẫu

c Đánh giá kết quả phân tích mẫu

Để xác định sai số ngẫu nhiên dùng công thức:

m

C Cn

m i

2

) 12

Trong đó: Cn: Hàm lượng thành phần trong mẫu cơ bản thứ i, hàm lượng

C12 : Hàm lượng thành phần trong mẫu kiểm tra thứ iM: Số lượng mẫu kiểm tra

Sai số trùng phương tương đối r tính theo công thức:

(%) 100

C r

m i

2

) 12 (

- C: Hàm lượng trung bình thành phần của tất cả các mẫu

Tiến hành so sánh r với chophép nếur<chophép  tập mẫu không

vi phạm sai số ngẫu nhiên và ngược lại

- Kiểm tra ngoại bộ: Để tiến hành đánh giá sai số hệ thống tiến hành theo các bước:

+ Xác định hàm lượng trung bình thành phần trong m mẫu phân tích

cơ bản:

cb

C =

m Ccb

m i

d

m

C C

m i

ik icb

=

m

d

icb i



 1

Trong đó:

- C icb: Hàm lượng thành phần trong mẫu cơ bản thứ i

- C ik : Hàm lượng thành phần trong mẫu kiểm tra thứ i

- m : Số lượng mẫu kiểm tra

+ Tính sai số hệ thống tương đối:

(%) 100

1

cb C

d

d 

+ Xác định giá trị thực nghiệm:

d m

m d t



/ /



Với d là sai số trùng phương chọn lọc tính theo công thức:

Tiến hành so sánh t m với t nđược tra bảng, nếu t  m t n  t tập mẫu không phạm sai hệ thống

CHƯƠNG III KẾT QUẢ ĐO VẼ ĐỊA CHẤT VÀ TÌM KIẾM CÁT

TỶ LỆ 1: 25.000 VÙNG PHONG ĐIỀN

III.1 Đặc điểm địa chất vùng nghiên cứu

III.1.1 Đặc điểm địa tầng

Các thành tạp trầm tích cấu thành nên vùng nghiên cứu bao gồm cácphân vị địa tầng sau:

Tổng chiều dày hệ tầng Long Đại khoảng 2.600m

Trong vùng nghiên cứu khối lượng mặt cắt của hệ tầng chi tươngứng với phụ hệ tầng trên của hệ tầng Long Đại với diện lộ nhỏ, khoảng15km2 nằm ở phía Tây Bắc vùng nghiên cứu với bề dày ~ 650m gồm 2 tập

Phân hệ tầng trên ( O1 – S lđ3 )

- Tập 1: Bao gồm các đá phiến sét sericit – clorit xen ít cát kết phânlớp mỏng đến trung bình màu xám, xám nhạt, phần thấp tập là lớp bột kếtmàu đen, dày 300m

- Taapj2: các đá bột kết, đá phiến sét - sericit – clorit cát bột kết Đáphân lớp mỏng đến dày màu xám, xám đen, dày 350m

- Trên cơ sở phát hiện bút đá Phyllograptusanca Hall:Expansograptus entnsis Hall: Isograptus sp xác định tuổi ordovic sớm( Nguyễn Hồng Hược ) Ngoài ra còn phát hiện được Prustrograptus sp là

hóa thạch phổ biến trong silua hạ ở Việt Nam Do đó các thành tạo của hệtầng Long Đại được xếp vào tuổi ordovic sớm, silua hạ ( O1 – S lđ).

GIỚI KAINOZOI

HỆ ĐỆ TỨ Pleistocen trung – thượng Hệ tầng Quảng Điền

Các trầm tích này lộ trên mặt hoăc được thấy trong các lỗ khoan, baogồm các tướng sông lũ, sông, sông biển và sông biển đầm lầy, ại vùngPhong Điền các trầm tchs này bao gồm các tướng có đặc điểm như sau:

- Trầm tích sông lũ ( ApQII – III1 qđ )

+ Trầm tích sông lũ phân bố với diện nhỏ nằm phía Đong Nam khutìm kiếm, chúng tạp nên thềm sông bậc III với độ cao xấp xỉ 15m Thànhphần chủ yếu là các trầm tích hạt thô ( cuội, sỏi, tầng ) xen lớp mỏng sétbột Mặt cắt gồm 2 lớp:

+ Lớp 1( 0 -1,5m ): phủ trực tiếp trên bề mặt bào mòn của hệ tầngLong Đại, thành phần là cuội đa khoáng với thành phần thạch anh, kíchthước 3-7cm Chúng bị phong hóa mạnh, ở dạng mền bờ Lớp cát, cát bộtmàu xám trắng, xám vàng loang lổ ( là sản phẩm phong hóa ) có thànhphần hóa học SiO2: 84,1% : Fe2O3: 4,4%: FeO: 0,57%: Al2O: 8,51%;CaO: 0,27%; MgO: 0,1% Bề dày 1,5m

+ Lớp 2 ( 1,5 – 3m ): là lớp kết vón leterit dạng khung xương màuđốm, tím xẫm cứng chắc, lấp đầy các lỗ hổng là bột sét màu nâu nhạt Kếtquả phân tích hoát (%) SiO: 73,12% ; Fe2O3: 0,07%; Al2O: 5,99% ; CaO:0,14%; MgO: 0,3 Bề dày lớp 1,5m

Pleistocen thượng

Hệ tầng Phú Xuân ( mQ m 2 px)

Các trầm tích của hệ tầng này chỉ lộ ra các diện lộ nhỏ đến vài Km2.Ngoài ra còn bắt gặp các trầm tích này trong một số lỗ khoan sâu 21-66,5m, chúng chuyể tiếp liên tục từ các trầm tíc sông biển còn phía trên bịphủ bởi các trầm tích sông, sông biển hệ tầng Phú Bài

Thành phàn các trầm tích bao gồm cát bột lẫn sét, ít sạn màu vàngsẫm, nâu đỏ chặt xít Thành phàn độ hạt (%): cát 44,5-65%; bột 17-37,7%;

sét 15,3=18%; sạn 2,5% Hệ số độ hạt kích thước trung bình (Md): 0,12; hệ số chọn lọ (So): 2,07; độ cấu (Sf): 0,796; Sk: 2,99 Thành phầnkhoáng vật cấp hạt 0,1-0,25mm (%): thạch anh 97%; mảnh đát 3% Kết quảphân tích mẫu hóa Siliccat (%) SiO2: 82,2%; Fe2O3: 4,15%; FeO: 0,09%;Al2O3: 7,32%; CaO: 0,7%; MgO: 0,4% Bề dày lớp trầm tích 9m.

0,097-Holocen hạ, trung

Hệ tầng Phú Bài ( Q IV 1-2 pb)

Trong diện tích khu nghiên cứu các thành tạo này phát triển rộngkhắp tạo nên bề mặt tương đối bằng phẳng, ngoài ra còn bắt gặp các trầmtích của hệ tầng này trong các lỗ khoan sâu từ 1,2-49,9m Các tài liệu khảosát và khoan đào đều xác nhận có hai tầng cát ( Cát vàng và cát trắng )hoàn toàn khác nhau và được chia thành hai phụ hệ tầng sau:

Phụ hệ tầng dưới ( QIV1-2 pb1)

Các trầm tích phụ hệ tần bao gồm các trầm tích tướng sông (a), sôngbiển(am) và sông biển đầm lầy (amb), chúng tạo nên tầng cát vàng lẫn tạpchất hữu cơ

- Trầm tích sông ( aQIV1-2 pb1): gặp trong các lỗ khoan Quan sát mặtcắt các lỗ khoan thấy từ dưới lên gồm 2 lớp:

+ Lớp 1: Sạn sỏi cuội lẫn bột cát màu xám- xám đen Sạn sỏi cuội52,58-81,15%; bột 10,4-25,8%; cát 8,45-24,9% Thành phần hạt thô chủyếu là thạch anh, Silic, khoáng vật (%): thạch anh 94-99%., mảnh đá 1-5%.Lớp này phủ trên trầm tích sông-biển-đầm lầy của hệ tầng Phú Xuân

+ Lớp 2: Cát sạn sỏi cuội lãn bột cát màu xám, xám đen, cát 49,85%; sạn sỏi cuội 18,35-41%: bột 15,6-29,15%; sét 0-3,4% Thành phầnkhoáng vật cấp hạt 0,1-0,25mm (%) thạch anh 90-97; felspat 1-2; mảnh đá1-6; turmalin 0-1 Phủ lên trên là các trầm tích sông biển cùng tuổi

25,4-Trầm tích sông biển ( amQIV1-2 pb1):

Bằng các công trình khoan khai đào bắt gặp các thành tạo này ở độsâu ( 10-18,8m)

Mặt cắt LK1 ( 18,8-10m) trầm tích gồm bột cát lẫn sét xám xanh,xám nâu, nâu nhạt, Thành phần bột 45,7-65,2%; cát 28,2-48,65%; sét 0-75% Md: 0,093-0,099; So: 1,18-1,23; Ro: 0,66-0,74; Sf0,77-0,8 Thànhphần khoáng vật cấp hạt 0,1-0,25mm(%): thạch anh 83-100; felspat 1-10:mảnh đá + mica 1-10

Trầm tích sông biển đầm lầy ( ambQIV1-2 pb1):

Trên mặt cắt LK1 các thành tạo sông biển cùng tuổi Vật liệu trầmtích là cát bột lẫn mùn thực vật màu xám , xám sẫm , xám đen, lẫn vỏ sòhến và di tích thực vật đã phân hủy : Bột 41,2-71,4%; sét 23-51,6%; Cát2,2-15,3% Md: 0,011-0,059; so: 2,1-4,6%; Sk: 0,45-1,5; Ro: 0,67-0,74%;Sf: 0,8-0,83 Thành phần khoáng vật sét (%) hydromica: 17-25%; kaolinit8-20%; clorit 5-10% Bề dày tầng trầm tích 4.5m

Phụ hệ tầng trên (QIV1-2 pb2):

Các trầm tích phân hệ tầng trên được thành tạo trong kỳ biến tiếnFlandrian, có điện phân bố rộng rãi trong khu mỏ gồm 3 nguồn gốc : biểnsông ( ma ), biển gió (mv)

Trầm tích biển ( maQIV1-2 pb2):

Đây là đối tượng nghiên cứu chính, các thành tạo này được hìnhthành trong chu kỳ biến tiến Flandrian Trong khu mỏ các thành tạo nàyphân bố thành những cồn cát không liên tục trên địa hình nổi cao ( 6-10m)không bằng phẳng , thành phần đặc trưng là cát thạch anh hạt trung, hạt thômàu trắng, xám trắng độ chọn lọc và mài tròn tốt Kết quả phân tích 30mẫu cát cho thấy : cỡ hạt 2-0,8mm = 11,84%, cỡ hạt 0.8-0.315mm =35.11%, cỡ hạt 0.315-0.1mm= 48.07%, cỡ hạt <0.1mm chiếm 4.88% Md:0.44; So: 1.57-1.68; Sk: 0.77-0.8; Ro: 0.66-0.71; Sf: 0.8-0.826 Thành phầnhóa học (%) SiO2: 97086%; Fe2O3 + FeO: 0.86%; Al2O3: 0.27% Bề dàytầng cát thay đổi từ 0.5-7m, có chỗ đạt 8-9m

Mặt cắt các công trình khoan khai đào trong khu mỏ đều thấy tầngcát chia làm 3 lớp từ trên xuống như sau:

+ Lớp 1 ( lớp phủ ): Cát thạch anh màu trắng, có lẫn tạp chất hữu cơ,

cỡ hạt đồng đều dày 0.2-0.3m

+ Lớp 2: Cát thạch anh màu trắng, xám trắng, thành phần cỡ hạt rấtđồng đều, dày 0.5-7m.

+ Lớp 3: Cát hạt nhỏ lẫn bùn sét màu đen

Trầm tích biển gió ( mvQIV1-2 pb2):

Trầm tích biển gió phân bố thành những cồn cát không liên tục trêntrầm tích biển cùng tuổi Đặc trưng là cá thạch anh hạt trung , hạt thô, màutrắng, độ chọn lọc và mài tròn tốt Thành phần độ hạt (%) cát 92.75-94.3%;sạn 3.3-4.5%; bột 2.4-2.75%; Md: 0.41-0.44; So: 1.33-1.36; Sk: 0.81-0.88:Ro: 0.7-0.73; Sf: 0.796-0.8 Thành phần hóa học (%) SiO2: 97-86%;Fe2O3: 0.06%; FeO: 0.86% ; Al2O3: 0.00; CaO: 0.27 Bề dày trầm tíchmột vài mét đến hàng chục mét

Holocen trung - thượng

Hệ tầng Phú Vang (Q IV 2-3 pv)

Trong diện tích khu tìm kiếm thấy lộ ra các trầm tích tướng sông, sông

- biển, sông - biển - đầm lầy, biển – sông thuộc phụ hệ tầng dưới và cáctướng sông biển đầm lầy – phân hệ tầng dưới hệ tầng Phú vang

- Trầm tích sông (aQIV2-3pv)

Các thành tạo trầm tích sông phân bố phía tây nam khu tìm kiếm, đây

là các bãi bồi ven sông Ô Lâu có độ cao 2-3m Mặt cắt các bãi bồi gồm 2lớp:

+ Lớp 1: thành phần chủ yếu là cát bột lẫn sạn màu vàng, vàng nâu, cóthấu kính sạn sỏi thạch anh, silic (ở độ sâu 2,1-2m) Thành phần độ hạt: cát:60,4%, bột: 30,95%, sạn sỏi: 6,7%; sét: 2,5% Hệ số độ hạt Md: 0,085%,S0: 1,87%, Sf: 0,789, R0: 0,69% Thành phần cấp hạt 0,1 – 0,25: thạch anh:98%, vụn, đá: 2%

Diện lộ của trầm tích này phân bố phía Tây Nam khu mỏ, chúng tạonên bề mặt địa hình bằng phẳng cao 2-3m Mặt cắt từ dưới lên gồm 2 lớp:+ Lớp 1: sét bột, bột sét pha cát hạt mịn sát đáy là lớp cát, cát bộtmỏng màu xám xanh, xanh đen, lẫn vỏ sò ốc Sét 44,2%, bột 33-50%, cát

1,66-5,5%, µd: 0,0058-0,014 Thành phần khoáng vật sét (%) hydromica20-25%, kaolinit 15-20%, clorit 10%, monmorilonit 1-8% Bề dày lớp2,5m.

+ Lớp 2: Sét bột, bột cát pha sét màu xám đen, lẫn di tích thực vậtđang phân huỷ, vỏ sò ốc Bột 44,26%-66,9%, cát 31,25-49,25, sét 0-10,7%,µd: 0,091-0,09, So: 1,2-1,42, Sk: 0,82-1,26; Ro: 0,65-0,75 Dày lớp 3m

Các trầm tích này được thành tạo trong các bàu, trầm nằm giữa các dảicát tạo nên địa hình tương phản Theo các tài liệu tìm kiếm than bùn trongcác bàu và trầm thì mặt cắt sông - biển - đầm lầy từ dưới lên gồm 2 lớp:+Lớp 1: Phủ trực tiếp trên tầng cát hệ tầng Phú Bài là than bùn màuđen, nâu đên gồm thân, rễ, lá thực vật đã và đang phân huỷ Đây là tầngthan bùn công nghiệp dày 2-4,2cm

+ Lớp 2: Cát lẫn than bùn và rễ cây còn tươi, màu xám, xám đen Dày0,5m

bờ của phá Tam Giang và đầm Thanh lam, phần lớn diện tích thườngxuyên ngập nước, mặt cắt đặc trưng là cát hạt mịn lẫn ít bột xám đen, bởrời phần trên lẫn di tích thực vật cát 80,05%, bột 18,35%, sạn 1,6%.Md0,17%, So:1,68%, Sk 1,13; R0 0,706; SF: 0,798… chứa bào tử phấnhoa: Pteris, Cyathea sp, Morus dày 2,8m

III.1.2 Kiến tạo

Vùng nghiên cứu là một dải đồng bằng hẹp kéo dài theo bờ biển vànằm ở rìa của đới cấu trúc Long Đại Trên cơ sỏ phân tích thành phầntướng đá của các phân vị địa tầng, tính chất các hoạt động kiến taojmmagma, các thời kỳ gián đoạn trầm tích ở vùng nghiên cứu và các diện tích

kế cận, chia cấu trúc vỏ trái đất vùng nghiên cứu thành tầng cấu trúcPaleozoi và lớp phủ Đệ tứ

III.1.2.1 Tầng cấu trúc Paleozoi.

Tầng cấu trúc này bao gồm các thành tạo trầm tích của hệ tầng LongĐại ( O-S1ld), phân bố ở rìa phía Tây Nam và Nam diện tích khảo sát

III.1.2.2 Lớp phủ Đệ Tứ.

Cấu thành nên lớp phủ đệ Tứ là các thành tạo gắn kết yếu hoặc bờrời tuổi Đệ Tứ Chúng gồm các trầm tích đa nguồn gốc với bề dày 10 -500m

III.1.3 Địa mạo.

Các kết quả khảo sát thực tế cho thấy trên phạm vi diện tích tìm kiếmchỉ có mặt kiểu địa hình tích tụ, bao gồm các phụ kiểu địa hình sau:

Bãi bồi ( Aluvi)

Các bãi bồi ( giữa lòng và ven sông) là những thành tạo aluvi mới,phân bố dọc theo sông Ô Lâu Vật liệu thành tạo bãi bồi là cuội, sạn, cát,bột sét màu xám nâu, xám vàng có tuổi Holocen sớm-giữa (QIV2-3 pv) Hiệntại các bãi bồi được sử dụng làm đất canh tác cây lương thực và hoa màu

Thềm sông bậc 1: Chiếm một phần diện tích nhỏ ven sông Ô Lâu.Cấu thành thềm bậc 1 là các trầm tích sông của phụ hệ tầng dưới – hệ tầngPhú Bài(aQ1-2 IV pb) Thành phần trầm tích gồm bột, cát màu nâu vàng, nâuxám dày 0,5-20, phần dưới là cuội, sỏi, cát hạt thôi dày 2-4m

Địa hình tích tụ sông biển – đầm lầy: Phụ địa hình này phân bố ởcác bàu, trăm Chúng tạo thành các dải hẹp kéo dài phương Tây Bắc- ĐôngNam, Đông Nam Vật liệu tạo nên địa hình là cát thạch anh lẫn mùn màuxám đen, than bùn màu nâu đen được xếp vào phần thấp cảu hệ tầng PhúVang (ambQ2-3 IV pv1).

Địa hình tích tụ biển – sông – đầm lầy hiện đại:

Đây là bề mặt tích tụ có tuổi trẻ và đang được thành tạo do sự ảnhhưởng của sông biển Phụ kiểu địa hình này phân bố ở hai bờ phía TamGiang Vật liệu trầm tích chủ yếu là cát, bột sét lẫn mùn thực vật Do ảnhhưởng của thủy triều, bề mặt của địa hình thường bị ngập nước

Địa hình tích tụ biển gió.

Bao gồm các cồn cát hiện đại và cồn cát cổ Các cồn cát hiện đạiphân bố dọc theo bờ biển theo phương Tây Bắc – Đông Nam Độ cao bềmặt cồn cát từ 10 -15 m Các cồn cát thường có sườn thoải về phía biển vàsườn dốc về phía đất liền Trên bề mặt của cồn cát không có lớp phủ thực

vật, các cồn cát đang có xu hướng lấn vào đất liền Các cồn cát cổ thường

là những cồn cát nhỏ nằm trên bề mặt thềm biển bậc 1 độ cao 8- 12m,thành phần là cát thạch anh hạt nhỏ, màu trắng

Địa hình tích tụ biển- sông

Địa hình tích tụ biển sông phân bố thành những khoảng nhỏ ven rìaphía Tây Bắc diện tích, độ cao của bề mặt địa hình này từ 3-4m Vật liệutạo nên chúng là cát, sét pha cát màu xám vàng của hệ tầng Phú Bài Bềmặt địa hình khá bằng phẳng, chúng được sử dụng làm đất canh tác

Thềm biển bậc 1:

Thềm biển bậc 1 chiếm diện tích chủ yếu trong vùng khảo sát Cấuthành nên chúng là trầm tích biển của phân hệ tầng trên hệ Phú Bài ( Q1-2

IVpb2) đượ hình thành trong chu kỳ biển tiến Flandrian Thành phần chủ yếu

là cát thạch anh màu trắng, chiều dày 1-7m Bề mặt của địa hình chủ yếu là

bỏ hoang, một số nơi trồng cây chắn gió và cây công nghiệp ( lạc, đỗ)

Thềm biển bậc 2.

Thềm biển bậc 2 thành tạo những gò thoải nhỏ phân bố rải rác ở phíaNam diệc tích nghiên cứu Chúng được tạo nên từ các trầm tích biển hệtầng Phú Xuân Thành phần chủ yếu là cát, cát bột lẫn ít sạn thạch anh màuvàng nghệ Trên địa hình này cây cối rất kém phát triển, nhiều nơi nhândân dùng để xây dựng bãi nghĩa địa hoặc khai thác cát để lấy mặt bằng xâydựng

III.1.4 Khoáng sản.

III.1.4.1 Cát thạch anh

Cát thạch anh phân bố trong trầm tích phụ hệ tầng trên hệ tầng PhúBài ( Q1-2 IV pb2), tạo thành thềm biển bậc 1 với những cồn cát nổi caokhông liên tục trên địa hình từ 7-10m, chúng bị các dòng chảy trên mặtphân cắt tạo thành các dải phân cách nhau bởi các trằm, bàu Thành phầnkhoáng vật chủ yếu là cát thạch anh hạt trung và thô, độ lựa chọn và màitròn tốt

Chất lượng cát thạch anh trong vùng đáp ứng được các yêu cầu chocông nghiệp thủy tinh, đồ gốm…

III.1.4.2 Than bùn.

Trong khu vực nghiên cứu đã phát hiện 6 dải than bùn phân bố dọctheo các bàu trong đó có giá trị có thể đề cập 4 bàu gồm:

- Thân than bùn Đức Tích – Triều Dương

- Thân than bùn Trần Thiềm

- Thân than bùn Bầu Tròn

- Thân than bùn Bách Thạch

Thân than bùn có độ phân hủy cao, thành phần đa lượng và axit humimic tương đối cao, có thể thăm dò khai thác chế biến phân sinh học

III.2 Đặc điểm phân bố của cát – thạch anh vùng Phong Điền

III.2.1 Hình thái và qui mô các dải cát

- Dải cát trắng phía Bắc: Nằm ở phía Bắc- Đông Bắc Trằm Thiền

- Dải cát trắng trung tâm: Giới hạn giữa Trằm Thiền và Trằm Ban

- Dải cát trắng phía Nam: Nằm ở phía Nam – Tây Nam Trằm Ban

1 Dải cát trắng phía Bắc

Dải cát này nằm ở phía Bắc Tây Bắc diện tích tìm kiếm Chiều rộngdải cát biến đổi mạnh, chỗ rộng nhất ở tuyến III và tuyến VI (  3km ), chỗhẹp nhất là đoạn từ tuyến XI dến tuyên XIII ( 300km) Ở phần diện tíchTây Bắc (từ tuyến II đến tuyến VIII) dải khoảng bị chia cắt thành nhiềuthân khoáng bởi các trầm bị ngập nước: Trằm Bàu Bàng, Trằm Bàng,Trằm Lương Mai I, Trằm Lương Mai II, phía Tây Nam bị chia cắt bởiTrằm Bàu Đen Chiều rộng trung bình của dải khoảng 1000m

Chiều dày tầng cát thạch anh màu trắng trong dải không đồng đều,

có xu hướng chung là giảm dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam và có quan

hệ tỷ lệ thuận với độ cao bề mặt địa hình: Từ tuyến VII về phía Đông Bắc,chiều dày trung bình tầng cát trắng là 3,2m; từ tuyến VII về phía ĐôngNam, bề dày này là 1,2m Theo hướng vông góc với phương kéo dài củadải, bề dầy tầng cát trắng giảm dần từ Tây Nam xuống Đông Bắc, ở nhữngcồn cát cao, chiều dầy tầng cát trắng lớn

Trong phạm vi dải này có một diện tích khoảng 2km2 nằm sát phíaBắc Trằm Thiên, kéo dài từ giữa tuyến VII và tuyến VIII đến giữa tuyến X

và tuyến XI, bề dầy tầng sản phẩm <0,5m, không đạt yêu cầu công nghiệp;ngoài ra còn có 1 diện tích 1km2 nằm bẹp giữa Trằm Bàu Bàng và TrằmBàng, giới hạn từ tuyến IV vè phía Tây Bắc là khu nghĩa địa cũng khôngđược tham gia tính trữ lượng.

Mặt cắt của địa tầng chứa cát thạch anh màu trắn trong dải này gồmcác lớp ( từ trên xuống)

- Lớp 1: Cát màu trắng xám lẫn mùn thực vật - dày 0,2-0,3m

- Lớp 2: Cát màu trắng, hạt rất đồng ddeuf, bề dày 1-3,5m ( tầngsản phẩm)

- Lớp 3: Cát hạt nhỏ lẫn mùn, sét màu đen, xám đen

- Trên cơ sở các chỉ tiêu khoanh nối thân cát (chiều dày, chấtlượng, không phải khu dân cư, bãi tha ma…) chúng tôi chia dải này ra làm

4 thân: Ia, Ib, Ic,và Id

2 Dải cát trắng trung tâm

Dải cát trắng trung tâm nằm ở trung tâm Chiều dày dải khoảng hóakhoảng 12,5 km ( từ tuyến II đến giữa tuyến XIV và tuyến XVI)

Chiều rộng của dải tương đối ổn định trong khoảng từ tuyến II đếntuyến VI, từ tuyến VI đến đầu nam dải bị thu hẹp Trong khoảng từ tuyến IIđến tuyến VI chiều rộng dài  2km, đoạn còn lại chiều rộng dải khoảng300-500m

Ở phần diện tích phía Tây Bắc, dải bị chia cắt thành nhiều diện tíchnhỏ bởi các bầu, trằm, Trằm Thôn Niên, Trằm Cồn Tiên

Chiều dày tầng sản phẩm giảm theo hướng Tây Bắc đến Đông Nam( theo phương kéo dài của dải) và hướng từ Trằm Thiền đến Trằm Ban( theo hướng Đông Bắc – Tây Nam); Phía Tây Bắc của dải, từ tuyến II đếntuyến VI, chiều dày trung bình là 3,3m, từ tuyến VI đến tuyến XV chiềudày trung bình là 1m Ở cồn cát sát Trằm Thiền chiều dày trung bình tầngsản phẩm là 4,5m; xuống sát Trằm Ban chỉ còn 2,2m Mặt cắt địa tầng chứasản phầm trong dải cũng gồm 3 lớp giống như ở dải phía Bắc

Dải cát trung tâm chia làm 2 thân:IIa và Iib

3 Dải cát trắng phía Nam.

Dải cát này kéo dài theo dạng gắn vòng cung: từ tuyến II đến tuyếnVIII theo phương Tây Bắc – Đông Nam; từ tuyến VIII đến tuyến XVI theohướng gần Tây – Đông Chiều dài dải cắt khoảng 15km, chiều rộng trungbình khoảng 1-2km

Bề dày tầng sản phẩm trong dải tương đối nhỏ: Dày nhất ở khoảng từtuyến VI đến tuyến IV ( 2m) những phần còn lại có chiều dày > 0,5 -1,5m

Bề dày này cũng giảm dần theo hướng Đông Bắc – Tây Nam

Mặt cắt địa tầng chứa sản phẩm cũng giống như ở các dải cát đã mô

tả trên những bè dày tầng sản phẩm nhỏ hơn

Cát thạch anh ở cả 3 dải nêu trên đều đảm bảo các chỉ tiêu chấtlượng để sản xuất thủy tinh, gốm sứ, và gạch dinat ( xem thêm ở phần chấtlượng cát)

III.2.2 Đặc điểm phân bố của cát thạch anh vùng Phong Điền.

1 Các thân cát thạch anh vùng Phong Điền nằm trên thềm biển bậc Iđược hình thành trong chu kỳ biển tiến Flandrian Đây là chu kỳ biển tiếnmang tính toàn cầu Chu kỳ biển tiến này tạo nên tầng trầm tích hệ tầngPhú Bài ( Q1-2 IV pb2) với thành phần đặc trưng là cát thạch anh, với diện tíchbao phủ đều khắp khu vực nghiên cứu Kết thúc quá trình biển tiến, là chu

kỳ biển lùi vào Holocen giữa Kết quả để lại trong vùng một hệ thống hố,đầm lầy ( bàu, trằm) kéo dài, sắp xếp song song với đường bờ biển, chúngphân chia bề mặt thềm biến thành các dải cát nằm song song với nhau theophương Tây Bắc- Đông Nam Trong phạm vi các bàu trằm, hoạt động củadòng chảy đã khoét sâu hết chiều dày tầng sản phẩm ( cát trắng) ở nhiềunơi, thay vào đó là các tích tụ than bùn

2 Chiều dày phần cát thạch anh phụ thuộc vào độ cao địa hình vàchênh cao giữa mặt địa hình với mặt nước các trằm, bàu

+ Ở những nơi địa hình bãi cát nồi cao, chiều dày tầng cát trắng lớnhơn ở những nơi địa hình trũng

3 Chiều dày tầng cát trắng phụ thuộc vào chiều sâu của mực nước ngầm

Quan sát tất cả các lỗ khoan qua tầng cát trắng từ 4-6m chúng tôi đềuthấy có các lớp ( từ trên xuống):

- Lớp 1: Cát màu trắng sáng lẫn mùn thực vật

- Lớp 2: Cát màu trắng sạch hạt trung bình

- Lớp 3: Cát màu trắng bị nhuốm keo hữu cơ có màu nâu, nâu đen

- Lớp 4: Cát hạt trung bình và thô bở rời nằm xen kẽ giữa các lớpcát hạt nhỏ bị gắn kết bởi keo hữu cơ thành lớp mỏng 2-3cm, cứng chắc

Chiều dày của lớp 4 từ 4- 5m( nhân dân địa phương gọi là lớp

“chai” ) Lớp 4 chính là đáy của tầng cát trắng và là lớp cách nước ngăncách tầng nước ngầm nông( nước lưu thông theo chiều ngang) và đới nướctĩnh phía dưới

Ở đới nước ngầm tĩnh nước trong , không màu, không vị, có mùi hôi,còn ở tầng nước ngầm nông nước có màu nâu, nâu đen do hòa tan các keohữu cơ từ các trằm than bùn

Do khả năng lưu thông nước tốt của tầng cát nên mực nước ngầm lưuthông trong vùng khá đồng đều, bề mặt mực nước ngàm bằng hoặc cao hơnchút ít so với mặt nước các trăm, bàu Phần cát nằm trong phạm vi lưuthông của tầng nước ngầm này đều bị nhuốm màu của keo hữu cơ nên cómày nâu, màu đen Tuy nhiên, do lượng keo hữu cơ trong nước ngầm giảmdần khi ra xa các trăm tham nên chiều dày lớp cát trong sạch càng xa cáctrằm than bùn càng tăng lên còn ở gần các trằm than bùn, chỉ cần khoan tớimực nước ngầm nông là đã hết cát thạch anh trắng sạch

4 Trên sơ đồ đẳng suất liều gamma dễ dàng nhận thấy trường bức xạgamma của khu vực Phong Điền Thừa Thiên Huế rất thấp, giá trị suất liềugamma biến thiên trong khoảng không lớn lắm I~1,5÷1,6R / h; giá trịtrung bình I~R / h Đây là giá trị hiệu suất liều gamma của các loại cátsạch ven biển không chứa các khoáng vật nặng cộng sinh đồng hành vớicác chất phóng xạ

Phân tích tổng hợp các yếu tố của trường gamma và cấu trúc địa chất

có thể khẳng định lớp bề mặt các hệ tầng cát biển của vùng nghiên cứu có

thành phần tương đối sạch không có chứa các khoáng vật năng như Zincon,Rutin, Inmenit cộng sinh đồng hành với các chất phóng xạ Một vài diệntích tại các trầm và đường giao thông có 1 tương đối cao hơn các khu vựckhác (I >3R/h) Đó là do có sự tích tụ sét với hàm lượng rất nhỏ tại địahình trũng của trầm và thành phần sét của đất đắp đường có hoạt do phóng

xạ cao hơn so với cát tinh khiết

Chính vì các biển tương đối tinh khiết không chứa các khoáng vậtnặng liên quan với các chất phóng xạ mà liều tương đương bức xạ gammacủa toàn bộ diện tích vùng nghiên cứu có giá trị rất thấp Tuyệt đại bộ phậnkhu vực khảo sát (chiếm > 90% diện tích) có liều tương đương bức xạgamma H <0,05mSv/nam Chỉ khoảng ~1% diện tích có H >0,1 mSv/năm(tại vị trí các tràm và đường giao thông kể trên) Toàn bộ diện tích khu vựcPhong Điền - Thừa Thiên Huế đã khảo sát đều có giá trị liều tương đuowngbức xạ thấp hơn 10 lần so với tiêu chuẩn an toàn phóng xạ cho phép đối vớidân thường (liều tương đuơng bức xạ giới hạn H > 1mSv/năm – xem Nghịđịnh Chính phủ N050/1998/NĐ-CP ban hành năm 1998

Từ đó có thể kết luận các lớp bề mặt của hệ tầng cát biển, nhất là cátthuộc hệ tầng Phú Bài không chứa các khoáng vật nặng như Zircon, Rutin,Inmenit Khi khai thác sử dụng không gây ra sự tác động về bức xạ có hạicho môi trường và sức khoẻ cộng đồng

III.3 Chất lượng và trữ lượng các thân cát vùng Phong Điền (Diện tích tìm kiếm).

III.3.1 Quy mô các thân cát:

Trên cơ sở đặc điểm phân bố của các dải cát, chiều dày thân khoáng(>0,5m), tính đồng nhất của thân khoáng về chất lượng, trong đó sự không

có mặt của các khoáng vật nặng trong tầm sản phẩm, cũng như những khuvực không ảnh hưởng đến dân cư, di chuyển bãi tha ma và các công trìnhkhác chúng tôi xác định được tại khu vực đó vẽ địa chất tỷ lệ 1:25.000 (ứngvới diện tích 135 km2), có 8 thân cát (diện tích 42,6km2), đạt tiêu chuẩncông nghiệp, để tiếp tục đưa vào thăm dò, quy hoạch khai thác

Dải phía bắc

Thân cát Ia:

Thân khoáng được giới hạn ở phía Đông Bắc trằm Bàu Bảng và phíaTây Nam các xã Phong Chương, Trung Thành (huyện Phong Điền) Chiềudài thân khoáng 5,5km, chiều rộng thân khoáng không ổn định, đoạn rộngnhất trên tuyến VI: 1100km Chiều dày thân khoáng lớn nhất ở lỗ khoanKT6-TV: 5,5m, chiều dày trung bình 3,2m và giảm dần về phía bờ cáctrằm Trong phạm vi thân khoáng cát thạch anh phân bố đồng nhất

Đoạn mở rộng (từ tuyến số II đến tuyến VII), chiều rộng lớn nhất đạthơn 1000m) chiều dày ở lỗ khoan KT3 đạt 4,7m

Đoạn hẹp hơn (giữa tuyến X đến tuyến XVI) chỗ hẹp nhất là 200m,chiều rộng thân khoáng lớn nhất ở tuyến XIII đạt 700m, chiều sâu tầng sảnphẩm >1,4m

Nói chung chiều dày thân cát biến đổi có quy luật, giảm dần theohướng từ Đông Bắc xuống Tây Nam và từ trung tâm thân khoáng ra phía

bờ trằm, chiều dày trung bình 2,36m Trong phạm vi thân khoáng cát thạchanh phân bố đồng đều

Thân cát Id:

Nằm về phía Đông Bắc xã Quảng Phước, kẹp giữa các nhánh của BàuNiêm, ranh giới thân khoáng lồi lóm không đều do Bàu Niêm lấn vào thâncát Thân cát có chiều dài khoảng 4km, chỗ rộng nhất đạt trên 1000m, chỗhẹp chỉ khoảng 200m, chiều dài tăng sản phẩm trung bình 1,3m Bề mặtthân khoáng bỏ hoang Trong thân cát thạch anh phân bố đồng đều

Dải trung tâm

Thấn cát Ia:

Là dải cát chạy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, từ tuyến II đến giữatuyến XI và tuyến XII, dài 9,5km Chiều rộng thân khoáng có xu hướngtăng dần từ Tây bắc về phía Đông Nam, chỗ hẹp nhất là 300m, chỗ rộngnhất 1700m Chiều dày thân cát biến đổi có xu hướng ngược lại nghĩa làtăng dần từ Đông Nam lên Tây Bắc Phần từ tuyến VII đến tuyến XI thânkhoáng có chiều dày tần sản phẩm nhỏ hơn, ở gần các trằm (trằm thônNiêm, trằm Thiềm) chiều dày chỉ đạt 0,3 – 0,7m Trên bề mặt thân khoáng,đoạn từ tuyến VI đến tuyến V có trồng keo lá tràm, phần còn lại bỏ hoang.Cát thạch anh phân bố đồng đều trong tấng sản phẩm

Thân cát Ib:

Thân khoáng Iib nằm giữa trằm thôn Niêm và trằm Ban Chiều dàithân khoáng 6km, đoạn từ tuyến II về phía Tây Bắc là bãi nghĩa địa do vạykhông khoanh vào thân khoáng, phần phía Tây Nam là dân cư ở nên cũngkhông đưa vào thân khoáng

Thân khoáng có dạng niêm, đoạn có chiều rộng lớn nhất đạt 1400m, làđoạn từ giữa tuyến VI về phía Tây Bắc Từ giữa tuyến V và tuyến VI đếntuyến VII thân khoáng bị thu hẹp do đây là khu dân cư xóm Đức Tích vàPhú An Trên bề mặt địa hình thân khoáng, từ tuyến V đến tuyến VII cótrồng cây chắn cát, phần còn lại bỏ hoang

Cát thạch anh phân bố đồng đều trong tầng sản phẩm

Thân cát IIb:

Thân khoáng IIb nằm giữa trằm thôn Niêm và trằm Ban Chiều dàithân khoáng 6km, đoạn từ tuyến II về phía Tây bắc là bãi nghĩa địa do vậykhông khoanh vào thân khoang, phần phía tây nam là dân cư ở nên cũngkhông đưa vào thân khoáng

Thân khoáng có dạng nem, đoạn có chiều rộng lớn nhất đạt 1400m, làđoạn từ giữa tuyến VI về phía Tây Bắc Từ giữa tuyến V và tuyến VI đếntuyến VII thân khoáng bị thu hẹp do đây là khu dân cư xóm Đức Tích và

Phú An Trên bề mặt địa hình thân khoáng, từ tuyến V đến tuyến VII cótrồng cây chắn cát, phần còn bỏ hoang.

Chiều dày tầng sản phẩm tăng dần lên từ tuyến VII về tuyến II Đoạn

từ tuyến VI đến tuyến VII địa hình thấp, đây là bề mặt canh tác nôngnghiệp của nhân văn trong vùng, bề mặt tầng cát trắng chỉ từ 0,5-0,7m Vềphía tuyến VI, tuyến III bề dày cát có cho đến 5m Bề dày trung bình củacát trắng là 2,9m

Dải phía nam

III.3.2 Chất lượng các thân cát:

III.3.2.1 Thành phần độ hạt

Các mẫu phân tích độ hạt được lấy hệ thống trên các than Để xác địnhchất lượng cát theo thành phần độ hạt, đã tiến hành phân tích các cờ hạttheo tiêu chuẩn đánh giá chất lượng theo các lĩnh vực khác nhau Kết quả

độ hạt theo các thân xem ở bảng III.3

- Cỡ hạt: < 0,1 mm: Thay đổi từ 3,7 % (thân Ib) đến 9,9% (thân IIIb),trung bình 4,84%

- Cỡ hạt: 0,1 – 0,315mm: Thay đổi từ 34,4% (thân Ib) đến 61 % (thânIa) Trung bình 47,11%

- Cỡ hạt: 0,315mm đến 0,8mm: Thay đổi từ 25,2% (thân IIIb) đến43,2% (thân Ib) Trung bình 11 chiếm 35,9%.

- Cỡ hạt: 0,8 - 2mm: Thay đổi từ 4,35% (thân Ia) đến 16,7% (thân Ib).Trung bình 11,21%

Bảng III.3 Tổng hợp kết quả phân tích độ hạt cát thạch anh Phong

nhỏ nhất 99,03% (thân số Ia) và trung bình 99,34, trong cùng một thân hàmlượng này thay đổi rất nhỏ trong khoảng 0,1 – 0,2% Đây là một trong chỉtiêu quan trọng nhất để sử dụng cát thạch anh Phong Điền dùng trong lĩnhvực thủy tinh và gốm sứ cao cấp là hai lĩnh vực đòi hỏi khắt khe nhất

liệu sản xuất, thủy tinh, khuôn đúc, gốm sứ… hàm lượng oxyt sắt trong cátthạch anh vùng Phong Điền rất nhỏ, mức độ biến đổi rất nhỏ min: 0,011%(thân Ib); max: 0,078% (thân Iia), hàm lượng trung bình trong toàn khumỏ: 0,03% Tất cả các mẫu phân tích cho thấy hàm lượng chất có hại này

đều nhỏ hơn giới hạn cho phép để sản xuất thủy tinh rất nhiều (0,1%) Chỉ

có một mẫu LK3/15 – TVI ở độ sâu 18m (Không phải thuộc tầng sản phẩm

- thuộc phần dưới của Phú Bài)

khuôn đúc, đồ gốm, hàm lượng oxyt TiO2 ảnh hưởng xấu đến chất lượngthành phẩm Trong toàn vùng tìm kiếm, hàm lượng của oxyt này rất nhỏ(0,05n) và tuyệt nhiên không có màu đột biến

Phong Điền, hàm lượng oxit này rất nhỏ và đồng đều < 0,02%, không làmảnh hưởng đến chất lượng cát dùng cho tất cả các lĩnh vực

Hàm lượng CaO: Trong bất kỳ một loại cát nào cũng có hàm lượng

oxit kiềm nhất định Hàm lượng oxit này cao làm ảnh hưởng đến chấtlượng của cát thạch anh, nhưng nói chung hàm lượng các oxit này cũng rấtnhỏ tuyệt nhiên không ảnh hưởng đến chất lượng cát (xem bảng … )

Hàm lượng mất khi nung (MNK): Đây là hàm lượng vật chất hữu cơ

trong cát, khi nung hàm lượng này mất đi Qua bảng phân tích cho thấyhàm lượng chất này rất nhỏ thay đổi từ 0,04-0,2%, trung bình 0,11, khônglàm ảnh hưởng đến chất lượng cát Chỉ có một mẫu KT5/4-TV lấy trongtầng chứa nhiều chất hữu cơ, nằm ngay bờ tràm (không phải tầng sảnphẩm) hàm lượng rất cao đạt ≈ 1,6 %

III.3.3 Trữ lượng các thân cát

1/ Trữ lượng:

Với mức độ khảo sát và số lượng công trình đã thực hiện cho phép đánh giá tài nguyên của khu vực tìm kiếm ở cấp P1

Tài nguyên cát của các thân gồm nhiều khối tính, khối tính tài

nguyên được xác định theo công thức:

Qi = Si * miTrong đó:

Si: Diện tích khối tính (m2),Mi: Chiều dày trung bình của lớp cát đạt chỉ tiêu công nghiệp trong khối tính trữ lượng thứ i

Chiều dày trung bình lớp cát được tính theo phương pháp trung bình

m

N Với mi: Là chiều dày lớp cát đạt chỉ tiêu công nghiệp ở công trình thứ j

N : Số công trình tham gia trong khối tính

Tổng tài nguyên cát được xác định theo công thức sau:

Q =

1

N i i

Q





Kết quả tính trữ lượng theo các thân, trên diện tích tìm kiếm 1: 25.000

Dải Thân Khối tính Diện tích

(m 2 )

Chiều dày (m)

Trữ lượng (m 3 )

II Đặc điểm địa chất khu mỏ.

* Phụ hệ tầng dưới (QIV1-2pb1)

Trầm tích của phụ hệ tầng dưới bao gồm tướng song (a); song biển(am) và song biển đầm lầy (amb), chúng tạo nên tầng cát màu xám chứavật chất hữu cơ quan sát được trong các lỗ khoan tới chiều sâu 20 m

khoan LK1 đến LK4 gồm 2 lớp (từ dưới lên):

Lớp 1: Sạn, sỏi, cát hạt thô lẫn cát màu xám, xám đen nằm phủ trựctiếp trên lớp cát hạt nhỏ lẫn vẩy mica mịn của hệ tầng Phú Xuân

Lớp 2: Cát, xạn lẫn bột sét màu xám, màu đen

- Trầm tích sông biên (amQ IV 1-2 pb 1 ): thành phần chủ yếu gồm bột cát

lẫn sét màu xám xanh, xám nâu gặp trong các lỗ khoan ở độ sâu từ 12 19m

khoan các trầm tích này phân bố ở độ sâu từ 8 -12m Thành phần trầm tích

gồm cát, sạn bột xen kẽ nhau có chứa mùn thực vật màu đen, xám đen

* Phụ hệ tầng trên (QIV1-2pb2)

Các thành tạo phụ hệ tần trên hệ tầng Phú Bài phân bố rộng rãi trongkhu mỏ gồm 3 nguồn gốc: Biển sông (ma); biển (m); biển gió (mv)

phía Nam khu mỏ Trong các lỗ khoan đều bắt gặp chúng với mặt cắt gồm

2 lớp:

+ Lớp 1: Cát hạt nhỏ lẫn bột sét màu nâu, màu vàng thỉnh thoảng gặpcác hạt sạn nhỏ, bề dày 2 - 2,5 m

+ Lớp 2: Cát hạt nhỏ, bột sét lẫn cát hạt trung, ít sạn Các lớp cát hạtnhỏ bị gắn kết bằng kẹo hữu cơ thành lớp rắn chắc dày 2 - 3 cm Chiều dàylớp từ 2 - 4m

mỏ Chúng tạo thành các dải và cồn cát phân bố trên địa hình nổi cao 6-9mkhông bằng phẳng Thành phần đặc trưng là cát thạch anh màu trắng, xámtrắng, độ mài mòn và chọn lựa tốt Bề dày trầm tích từ 1 - 6m

Mặt cắt các công trình hồ, khoan trong khu mỏ đều thấy tầng cátgồm 3 lớp từ trên xuống như sau:

+ Lớp 1: Cát thạch anh màu trắng, trắng xám có lẫn tạp chất hữu cơ,nhiều nơi bề mặt này có các mảnh rỉ sắt, là sản phẩm phân hủy từ các mảnhđạn trong thời kỳ chiến tranh Bề dày lớp 0,2 - 0,3m

+ Lớp 2: Cát thạch anh màu trắn cỡ hạt đồng đều, dày 0,5 - 5,5m.+ Lớp 3: Cát hạt nhỏ lẫn bùn sét màu đen

Trầm tích biển gió (mvQ IV 1-2 pb 2 ): Trầm tích biển gió tạo thành các gò

cát phân bố không liên tục trên bề mặt trầm tích biển cùng tuổi Thànhphần thạch học chủ yếu gồm cát thạch anh hạt trung, thô Phần dưới có lẫn

ít sạn, độ mài tròn tốt Bề dày trầm tích 1 - 2m

2/ Hệ tầng Phú Vang (Q IV 2-3 pv).

Trong diện tích khu Cầu Thiềm chỉ gặp diện lộ trầm tích sông biển

và sông biển đầm lầy phụ hệ tầng dưới hệ tần Phú Vang (QIV2-3pv1)

Tây Bắc khu mỏ, chúng tạo nên địa hình bằng phẳng cao 2-3m Mặt cắt từ dưới lên có hai lớp:

+ Lớp 1: Sét bột, bột sét pha cát, hạt min, sát đáy là lớp cát, cát bộtmỏng màu xám xanh, xám nâu, chiều dày 2 - 2,5m

+ Lớp 2: Sét bột, bột sét pha cát màu xám đen lẫn di tích thực vậtđang phân hủy, vỏ sò, ốc … chiều dày 2 - 3m

tạo thành trong các bàu, trằm, nằm xem giữa các dải cồn cát Mặt cắt củachúng gồm 2 lớp (từ dưới lên)

+ Lớp 1: Than bùn màu đen, nâu đen gồm thân, rễ, lá thực vật đã vàđang bị phân hủy Đây chính là tầng than bùn công nghiệp Bề dày 2 - 4m

+ Lớp 2: Cát lẫn than bùn và các rễ cây còn tươi màu xám xanh, xámđen Bề dày từ 0,3 - 0,5m

3/ Địa mạo.

Khu Cầu Thiềm có đặc trưng địa mạo tương đối đơn giản, các dạngđịa hình gặp ở đây đều thuộc kiểu địa hình tích tụ, bao gồm các phụ kiểuđịa hình: Thềm biển bạc 1, địa hình tích tụ, biển sông đầm lầy và địa hìnhbãi bồi

a Địa hình thềm biển bậc I.

Tạo nên thềm biển bậc I là các trầm tích biển của phụ hệ tần trên hệtầng Phú Bài, được hình thành trong giai đoạn biển tiến Flandrian Thành

phần thạch học chủ yếu là cát thạch anh hạt trung màu trắng, chiều dày từ 1

- 5,5m

Do hoạt động của các trằm, bề mặt địa hình thềm biển bị phân cắtthành các dải cát nổi cao 7 - 9m được ngăn cách bởi các trằm, khe Bề mặtcác dải cát này nói chung là bằng phẳng, nhưng cũng có nơi do bị san gạthoặc xúc để đắp đập nên địa hình bị lõm xuống tới 3 - 4m Độ cao dải cátgiảm về phía các tràm

b Địa hình tích tụ biển sông đầm lầy.

Phân bố dọc theo các trằm thành các dải hẹp kéo dài theo phươngTây Bắc - Đông Nam, thấp dần về phía Tây Bắc với độ chênh cao trungbình 0,5km Vật liệu tạo nên địa hình là cát thạch anh lẫn mùn màu xámđen, than bùn của hệ tầng Phú Vang

c Địa hình bãi bồi

Chiếm diện tích nhỏ hẹp ở góc Tây Bắc khu mỏ thuộc thôn Phò Trạch (2), đây là bãi bồi ven sông Ô Lâu, vật liệu tạo bãi bồi chủ yếu gồm cát, bột sét tuổi holocen giữa - muộn Trên bề mặt địa hình được trồng lúa

vị, có thể sử dụng tốt trong nông nghiệp

b Nước dưới đất.

Nước dưới đất trong vùng khá phong phú, chúng được tích tụ và lưuthông trong các lỗ hổng của cát, sạn Trong phạm vi mỏ có mặt hai tầngnước ngầm với chất lượng khác nhau