Mô hình hoá các thông số địa chất công nghiệp để giải quyết vấn đề thăm dò kiểu quặng urani trong cát kết khu pà rồng, quảng nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT LÊ QUYẾT TÂM MƠ HÌNH HỐ CÁC THƠNG SỐ ĐỊA CHẤT CÔNG NGHIỆP ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THĂM DÒ KIỂU QUẶNG URANI TRONG CÁT KẾT KHU PÀ RỒNG, QUẢNG NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT LÊ QUYẾT TÂM MƠ HÌNH HỐ CÁC THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT CÔNG NGHIỆP ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THĂM DÒ KIỂU QUẶNG URANI TRONG CÁT KẾT KHU PÀ RỒNG, QUẢNG NAM Chuyên Ngành: Kỹ thuật địa chất Mã số : 8520501 LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỊA CHẤT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Phương HÀ NỘI - 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu kết luận văn trung thực chưa công bố rong công trình khác Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2018 Tác giả luận văn Lê Quyết Tâm ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, KHOÁNG SẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1.Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.1.1.Vị trí địa chất khu vực Tabhinh bình đồ cấu trúc trũng Nông Sơn .5 1.1.2 Khái quát đặc điểm địa lý - kinh tế lịch sử nghiên cứu địa chất 1.1.3 Lịch sử nghiên cứu địa chất .9 1.2 Khái quát đặc điểm địa chất, khoáng sản khu vực Tabhinh 10 1.2.1 Địa tầng 10 1.2.2 Đặc điểm thạch học - tướng đá khu vực Tabhinh 14 1.2.3 Magma xâm nhập 17 1.2.4 Đặc điểm cấu trúc, kiến tạo .17 1.2.5 Khoáng sản 19 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Cơ sở lý luận số khái niệm sử dụng luận văn 27 2.1.1 Tổng quan urani kiểu mỏ urani cát kết 27 2.1.2 Một số khái niệm, thuật ngữ sử dụng luận văn 32 2.2 Các phương pháp nghiên cứu sử dụng luận văn 38 2.2.1 Phương pháp địa chất truyền thống kết hợp phương pháp tiếp cận hệ thống 38 2.2.2 Phương pháp thu thập, xử lý tổng hợp tài liệu 39 2.2.3 Phương pháp mơ hình hóa .40 2.2.4 Phương pháp toán - tin 40 2.2.5 Phương pháp chuyên gia, kết hợp phương pháp đối sánh 46 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM BIẾN HỐ CÁC THƠNG SỐ ĐỊA CHẤT CÔNG NGHIỆP THÂN QUẶNG URANI KHU PÀ RỒNG 47 3.1 Khái quát đặc điểm cấu trúc địa chất phân bố quặng urani khu Pà Rồng .47 iii 3.1.1 Vị trí địa chất khu Pà Rồng bình đồ cấu trúc khu vực Tabhinh .47 3.1.2 Đặc điểm địa chất 47 3.2 Đặc điểm hình thái - cấu trúc thân quặng urani .54 3.3 Đặc điểm thành phần vật chất tính chất công nghệ quặng urani khu nghiên cứu 58 3.3.1 Đặc điểm thành phần khoáng vật đá chứa quặng 58 3.3.2 Đặc điểm thành phần khoáng vật quặng urani khu Pà Rồng 59 3.3.3 Đặc điểm thành phần hoá học quặng 61 3.3.4 Đặc điểm chất lượng tính chất cơng nghệ quặng urani khu nghiên cứu 62 3.4 Đặc điểm biến hố thơng số địa chất công nghiệp thân quặng 65 3.4.1 Đặc điểm biến đổi chiều dày 65 3.4.2 Đặc điểm lớp kẹp thân quặng urani 66 3.4.3 Đặc điểm phân bố hàm lượng urani thân quặng 67 CHƯƠNG XÁC LẬP MẠNG LƯỚI VÀ PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ KIỂU QUẶNG URANI TRONG CÁT KẾT KHU PÀ RỒNG, QUẢNG NAM72 4.1 Phân chia nhóm mỏ thăm dò 72 4.1.1 Cơ sở phân chia nhóm mỏ thăm dò 72 4.1.2 Phân chia nhóm mỏ thăm dị kiểu quặng urani cát kết khu Pà Rồng 74 4.2 Xác lập mạng lưới bố trí cơng trình thăm dị 75 4.2.1 Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Surpac để phân tích, thiết lập mơ hình Vriogram .75 4.2.2 Nhận thức đặc điểm biến hóa quặng hóa urani khu Pà Rồng 80 4.3 Những yêu cầu giai đoạn thăm dò phát triển mỏ .82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ VÀ THAM GIA 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 iv DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Bảng kết xử lý thống kê chiều dày lớp đá lỗ khoan lô A 53 Bảng 3.2 Bảng thống kê hàm lượng, chiều dày thân quặng 1, lô A .57 Bảng 3.3 Bảng tổng hợp thành phần khoáng vật đá chứa quặng urani lô A 59 Bảng 3.4 Tổng hợp tổ hợp khoáng vật urani khu Pà Rồng 60 Bảng 3.5 Hàm lượng trung bình nguyên tố oxit theo tài liệu phân tích hố nhóm thân quặng urani số thân quặng urani số 62 Bảng 3.6 Bảng kết xử lý thống kê chiều dày thân quặng urani số thân quặng urani số Lô A, khu Pà Rồng 66 Bảng 3.7 Bảng kết xử lý thống kê hàm lượng U3O8 thân quặng số thân quặng 67 Bảng 4.1 Thống kê tiêu chuẩn phân loại nhóm mỏ urani khu Pà Rồng 74 Bảng 4.2 Thiết lập dự liệu đầu vào dạng file Excel 76 Bảng 4.3 Bảng tổng hợp kết khảo sát Variogram theo hàm lượng TQ1 80 Bảng 4.2 Mạng lưới định hướng cơng trình thăm dị 81 v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ vị trí giao thơng khu vực nghiên cứu Hình 1.2 Sơ đồ địa chất khu vực nghiên cứu 11 Hình 2.1 Kiểu mỏ urani cát kết 30 Hình 2.2 : Đặc tính biến đổi quặng hóa 34 Hình 2.3: Các kiểu dị hướng biến đổi thể địa chất .38 Hình 2.4 Đường cong mật độ xác suất theo quy luật phân bố chuẩn 42 Hình 3.1 Biểu đồ tần số phân bố hàm lượng U3O8 TQ1 lô A 68 Hình 3.2 Biểu đồ tần số phân bố Log(10) hàm lượng U3O8 TQ1 lô A 68 Hình 3.3 Biểu đồ tần số phân bố hàm lượng U3O8 TQ2 lô A 69 Hình 3.4 Biểu đồ tần số phân bố Log(10) hàm lượng U3O8 TQ2 lô A 70 Hình 4.1 Các yếu tố phương vị, góc qt, bước khảo sát, .77 góc giới hạn để khảo sát Variogram 77 Hình 4.2 Giao diện hình thể thơng số đầu vào khảo sát Variogram, ví dụ phương xuất phát 500 TQ .78 Hình 4.3 Giao diện hình kết khảo sát Variogram theo hướng 500 TQ 78 Hình 4.4 Giao diện hình kết khảo sát Variogram hướng 950 TQ 79 Hình 4.5 Giao diện hình kết khảo sát Variorgram hướng 1400 TQ .79 Hình 4.6 Giao diện hình kết khảo sát Variogram hướng 1850 TQ 79 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Luận văn Cơng tác nghiên cứu urani Việt Nam trước tập trung đánh giá triển vọng quặng urani khu vực, đánh giá tiềm tài nguyên đề xuất phương hướng tìm kiếm, thăm dị Ở mức độ khác nhau, cơng trình nghiên cứu tác giả trước chủ yếu tập trung giả thích điều kiện địa chất - kiến tạo, đặc điểm thành phần vật chất, mơi trường trầm tích, điều kiện hóa lý thành tạo quặng urani cát kết trũng Nông Sơn Một số cơng trình bước đầu phân tích đánh giá đặc điểm phân bố quặng hóa urani cát kết đặc tính biến hóa thơng số địa chất thân quặng làm sở khoanh định diện tích triển vọng lựa chọn phương pháp dự báo tài nguyên định hướng công tác điều tra thăm dị số diện tích có triển vọng quặng urani trũng Nông Sơn Hầu hết cơng trình nghiên cứu quặng urani cát kết trũng Nông Sơn đưa nét khái quát thành phần vật chất, điều kiện thành tạo, kiểu nguồn gốc Song, đến thời điểm chưa có cơng trình nghiên cứu tồn diện đặc điểm biến hố thơng số địa chất thân quặng urani ảnh hưởng chúng đến công tác thăm dị quặng urani cát kết trũng Nơng Sơn nói chung, khu Pà Rồng nói riêng Do đó, học viên chọn đề tài: “Mơ hình hố thơng số địa chất công nghiệp để giải vấn đề thăm dò kiểu quặng urani cát kết khu Pà Rồng, Quảng Nam” nhằm đáp ứng yêu cầu thực tế địi hỏi có tính thời Mục tiêu luận văn Nghiên cứu làm sáng tỏ ba phương diện biến hóa thơng số địa chất thân quặng urani đánh giá ảnh hưởng chúng đến cơng tác thăm dị; từ xác lập nhóm mỏ, mạng lưới, hệ phương pháp hệ thống công trình thăm dị cho kiểu quặng urani cát kết khu Pà Rồng nói riêng, khu vực Tabhinh thuộc trũng Nơng Sơn nói chung Đối tượng phạm vi nghiên cứu luận văn - Các thông số địa chất công nghiệp (chiều dày, hàm lượng U3O8); trọng tâm cho 02 thân quặng urani công nghiệp (Thân quặng urani số thân quặng uurani số Lô A, khu Pà Rồng; - Phạm vi nghiên cứu: Khu Pà Rồng thuộc huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam Nội dung nghiên cứu luận văn Để đạt mục tiêu trên, luận văn tập trung giải các nội nghiên cứu sau: 4.1 Phân tích, tổng hợp hệ thống hóa kết nghiên cứu điều tra, thăm dị địa chất, địa vật lý, khống vật nhằm nhận thức sâu sắc chất địa chất đối tượng nghiên cứu; 4.2 Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm biến hóa khơng gian ba phương diện biến hố quặng hóa urani diện tích nghiên cứu; 4.3 Xác lập sở khoa học thực tiễn để xác lập nhóm mỏ thăm dò đề xuất hệ thống thăm dò cho kiểu quặng urani cát kết khu Pà Rồng nói riêng, khu vực Tabhinh thuộc trũng Nơng Sơn nói chung Phương pháp nghiên cứu Để hoàn thành nội dung nghiên cứu, học viên sử dụng phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp thu thập, tổng hợp xử lý tổng hợp tài liệu địa chất, địa vật lý, tài liệu phân tích hóa, khống vật,…; - Phương pháp địa chất truyền thống, kết hợp phương pháp tiếp cận hệ thống; - Phương pháp mơ hình hóa (mơ hình dạng mặt cắt địa chất liên hợp, mơ hình hình học mỏ mơ hình tốn địa chất) với trợ giúp phần mềm Excel, Surpac - Phương pháp chuyên gia, kết hợp phương pháp đối sánh kinh nghiệm thực tế Các điểm luận văn 6.1 Kết nghiên cứu góp phần làm sáng tỏ đặc điểm phân bố thành phần vật chất thân quặng urani khu nghiên cứu Kết nghiên cứu rõ thân quặng urani khu Pà Rồng chủ yếu dạng lớp (Tabuler); thân quặng cơng nghiệp có dạng thấu kính, chuỗi thấu kính liên kết với theo lớp đá chứa quặng định 6.2 Đã xác định rõ thân quặng urani cát kết khu Pà Rồng tương có hình thái - cấu trúc tương đối phức tạp, chiều dày biến đổi thuộc loại không ổn định hàm lượng urani phân bố không đồng Các thông số chiều dày thân quặng hàm lượng urni thân quặng công nghiệp biến đổi thuộc loại nhảy vọt, gián đoạn không rõ quy luật 6.3 Đã xác lập yếu tố giữ vai trò định đến mức độ khó dễ thăm dị quy mơ thân quặng, hình thái - cấu trúc thân quặng mức độ biến hóa thơng số địa chất công nghiệp (chiều dày hàm lượng) Kết nghiên cứu xác lập diện tích thăm dị (các lơ A, B, C, …G) thuộc khu Pà Rồng thuộc nhóm mỏ thăm dị III (nhóm mỏ phức tạp); đồng thời xác lập mạng lưới thăm dò đề xuất định hướng phương pháp thăm dò cho kiểu quặng urani cát kết dựa sở tài liệu nghiên cứu chi tiết lô A, khu Pà Rồng Ý nghĩa Luận văn 7.1 Ý nghĩa khoa học - Kết nghiên góp phần nhận thức đắn ba phương diện biến hóa quặng hóa ảnh hưởng chúng đến cơng tác thăm dị urrani cát kết kiểu Pà Rồng nói riêng, khu vực Tabhinh nói chung - Góp phần hồn thiện phương pháp luận thăm dò urani cát kết; đặc biệt phương pháp luận xác lập nhóm mỏ mạng lưới thăm dò 7.2 Giá trị thực tiễn - Kết nghiên cứu cung cấp liệu, số liệu bổ sung vào hiểu biết chung đặc điểm địa chất, đặc điểm phân bố quặng urani cát kết khu Pà Rồng 74 4.1.2 Phân chia nhóm mỏ thăm dò kiểu quặng urani cát kết khu Pà Rồng Kết nghiên cứu xác định đặc điểm hình thái thân quặng urani khu Pà Rồng có dạng lớp (Tabuler) với góc dốc thoải từ - 15º; Các thân quặng urani công nghiệp có dạng chuỗi thấu kính liên kết với theo lớp đá chứa quặng định Ranh giới quặng đá vây quanh thường không rõ ràng, chủ yếu xác định dựa theo kết phân tích hóa Các thông số chiều dày thân quặng thuộc loại không ổn định hàm lượng thân quặng công nghiệp thuộc loại phân bố không đồng đến đặc biệt không đồng Các yếu tố để phân loại nhóm mỏ thăm dị kiểu quặng urani cát kết khu Pà Rồng thống kê bảng 4.1 Bảng 4.1 Thống kê tiêu chuẩn phân loại nhóm mỏ urani khu Pà Rồng Cấu trúc địa chất mỏ hình thái – cấu trúc thân quặng - Cấu trúc chủ yếu đơn nghiêng, phía Nam có nếp lõm thoải Các thân quặng urani có dạng lớp với góc dốc từ 7- 150; thân quặng cơng nghiệp dạng thấu kính, chuỗi thấu kính nằm tương đối chỉnh hợp với đá vây quanh - Ranh giới thân quặng đá vây quanh không rõ ràng, xác định kết phân tích hố - Cấu trúc nội thân quặng phức tạp, xen kẹp lớp đá không quặng - Các thân quặng phân bố không liên tục, biển đổi không rõ quy luật Kết luận: khu nghiên cứu có cấu trúc địa chất phức tạp; thân quặng urani có dạng thấu kính phân bố khơng liên tục không rõ quy luật; bị đứt gãy phá huỷ làm phức tạp hóa Quy mơ mỏ, kích thước thân quặng - Khu Pà Rồng có trữ lượng < 1000 U3O8, thuộc loại có quy mơ mỏ loại nhỏ - Các thấu kính quặng cơng nghiệp có kích thước nhỏ, kéo dài trung bình theo đường phương từ 67,8m đến 107,8m; chiều rộng trung bình từ 25,3m đến 36,9m; bề dày thân quặng thay đổi từ 0,6m đến 19,7m; trung bình từ 1,8m đến 2,5m Kết luận: Quy mô mỏ thuộc loại nhỏ Các thân quặng urani khu nghiên cứu có kích thước nhỏ đến trung bình Mức độ ổn định chiều dày, hàm lượng quặng - Chiều dày thân quặng công nghiệp thuộc loại mỏng đến trung bình, hệ số biến thiên từ 83,7% đến 96,3%, thuộc loại không ổn định đến không ổn định - Hàm lượng urani thân quặng công nghiệp biến đổi không đồng đến không đồng đều, với hệ số biến thiên từ 69,2% đến 207,3% Kết luận: Hàm lượng thành phần có ích phân bố khơng đồng đến khơng tồn thân quặng 75 Đối chiếu tiêu chuẩn phân chia nhóm mỏ thăm dị với tài liệu nghiên cứu nêu trên, xếp khu Pà Rồng vào nhóm mỏ thăm dị III Đó mỏ có cấu trúc địa chất phức tạp, thân quặng thuộc loại nhỏ đến trung bình, hình thái – cấu trúc tương đối phức tạp, phân bố không liên tục bị đứt gãy phá huỷ; chiều dày thuộc nhóm vỉa mỏng đến trung bình, phân bố khơng ổn định (Vm < 100%); thành phần có ích phân bố khơng đồng đến khơng đồng tồn thân quặng (Chủ yếu có Vc > 100%) 4.2 Xác lập mạng lưới bố trí cơng trình thăm dị 4.2.1 Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Surpac để phân tích, thiết lập mơ hình Variogram a Tổng quan phần mềm Trong luận văn, học viên sử dụng phần mềm GIS (Mapinfor, Autocad) đặc biệt phần mềm Surpac, phần mềm toàn diện cho ngành Địa chất - Mỏ, phát triển tập đoàn Gemcom Australia, sử dụng 20 nước giới Bộ phần mềm Surpacs có ưu điểm bật sau: - Tương thích hồn tồn với cấu trúc liệu phần mềm thông dụng Autocad, MapInfo, MS.Office: MS.Excel, Access, - Cấu trúc liệu không phức tạp, thống modules tạo thuận tiện tác nghiệp phận chức công tác quản lý liệu - Được xây dựng sở công nghệ đại: đồ họa; mơ hình hóa 3D; CSDL địa chất mỏ Các chức Surpac khó khai thác sử dụng, song phong phú linh hoạt đảm bảo thực tính tốn cách nhanh, xác trực quan - Hỗ trợ tạo lập chương trình (Macro), cho phép tự động hóa q trình tính tốn phát triển thêm chức đáp ứng yêu cầu công việc thực tế phục vụ cơng tác tính trữ lượng điều hành khai thác mỏ 76 b Các ứng dụng Surpac có modules ứng dụng sau: thiết kế, thành lập quản trị CSDL địa chất - khống sản; mơ hình hóa địa chất thân quặng; đánh giá trữ lượng, chất lượng tài nguyên khoáng; trắc địa mỏ; thiết kế khoan nổ mìn; tối ưu hố thiết kế mỏ; lập kế hoạch trình tự khai thác mỏ (dựa chủ yếu vào trữ lượng vi khối xác định Kriging) Đây ưu việt phương pháp địa thống kê mà phương pháp khác hạn chế Trong luận văn, học viên khai thác, sử dụng moduls thiết kế, thành lập quản trị CSDL địa chất - khoáng sản moduls mơ hình hố địa chất thân quặng để thành lập, phân tích thống kê mơ hình thiết lập Variogram c Thiết lập sở liệu Dữ liệu đầu vào xây dựng dạng file Excel khai báo thành phần liên quan tới giá trị điểm mẫu (tọa độ X,Y,Z, gồm hàm lượng urani chiều dày tương ứng) Một đoạn tập liệu thể bảng 4.2 Bảng 4.2 Thiết lập dự liệu đầu vào dạng file Excel LK AK2507 AK2508 AK2509 AK2103 AK2108 … X 1733786 1733781 1733778 1733755 1733731 … Y 463513,4 463540,5 463563,0 463405,8 463523,6 … Z 529,97 513,83 519,64 545,79 544,2 … Từ (m) 60,6 50 63,4 49 67,8 … Đến (m) Dày (m) 61,2 0,6 52,2 2,2 65 1,6 49,6 0,6 69,5 1,7 … Hàm lượng 0,050 0,112 0,048 0,019 0,143 … d Kết Mơ hình Variogram khảo sát phầm mềm chuyên dụng Surpac theo bước sau: Xác định phương vị hướng dốc quặng hoá (dip direction); góc dốc thân quặng (plane dip); gia số góc (angular increment); góc quét (spread); bước khảo sát (lag); chiều dài tối thiểu tuyến khảo sát (maximum distance) (hình 4.1) 77 Hình 4.1 Các yếu tố phương vị, góc qt, bước khảo sát, góc giới hạn để khảo sát Variogram Để tính tốn, đặc biệt chọn mơ hình hàm cấu trúc, nhiệm vụ thực nhiều phương án chọn phương án sát thực (số lượng điểm quan sát lớn có thể, tính hợp lý với thực tế đặc biệt góp phần đánh giá tài nguyên, trữ lượng Kriging có sai số nhỏ nhất) Học viên nghiên cứu thử nghiệm cho thân quặng (TQ1) thân quặng có nhiều liệu mỏ Thân quặng khống chế 380 lỗ khoan, 20 hào vết lộ gồm 1658 mẫu lõi khoan phân tích thành phần U3O8 có hàm lượng quặng từ 0,01% trở lên Các liệu gốc sử dụng để tính tốn hàm cấu trúc thực nghiệm Bộ công cụ cho phép xác định hàm cấu trúc theo hướng không gian ba chiều Trong phạm vi luận văn, học viên dẫn kết mơ hình hóa theo hướng (500, 950,1400, 1850), với góc xoay xung quanh hướng ±22,50 Hình 4.2 giao diện hình thể thông số đầu vào khảo sát Variogram theo hàm lượng thân quặng theo hướng 500 (trùng hướng dốc thân quặng) Giao diện hình kết khảo sát Variogam theo hàm lượng thân quặng theo hướng khác thể hình 4.3, 4.4, 4.5 4.6 78 Hình 4.2 Giao diện hình thể thơng số đầu vào khảo sát Variogram, ví dụ phương xuất phát 500 TQ Hình 4.3 Giao diện hình kết khảo sát Variogram theo hướng 500 TQ Trên biểu đồ ta thấy đường ziczắc màu đen đường Variogram thực nghiệm, đường màu đỏ đường Variogram mơ hình hố theo mơ hình cầu 79 Hình 4.4 Giao diện hình kết khảo sát Variogram hướng 950 TQ Hình 4.5 Giao diện hình kết khảo sát Variorgram hướng 1400 TQ Hình 4.6 Giao diện hình kết khảo sát Variogram hướng 1850 TQ 80 Các (h) thực nghiệm mơ hình hóa (lý thuyết) tổng hợp bảng 4.3 Bảng 4.3 Bảng tổng hợp kết khảo sát Variogram theo hàm lượng TQ1 Hướng khảo sát (độ) Thông số đặc trưng (h) Kích Hiệu Trần (kể thước ứng tự hiệu ứng tự đới ảnh sinh sinh) hưởng (m) 50 0,45 0,84 30 95 1,33 105 140 0,19 1,06 125 185 0,02 0,52 52 Mơ hình h h3  0,5 ) h ≤ 30 30 30 = 0,45+0,39=0,84 h > 30 h h  (h)  1,33(1,5  0,5 ) h ≤ 105 105 1053 = 1,33 h >105 h h3  (h)  0,19  0,87(1,5  0,5 ) h ≤ 125 125 1253 = 0,19+0,87=1,06 h >125 h h  (h)  0,02  0,5(1,5  0,5 ) h ≤ 52 52 52 = 0,02+0,5=0,52 h >52  (h)  0,45  0,39(1,5 Kết khảo sát Variogam theo chiều dày thân quặng trình bày phụ lục kèm theo 4.2.2 Nhận thức đặc điểm biến hóa quặng hóa urani khu Pà Rồng Từ kết nghiên cứu trình bày cho phép rút số kết luận sau: - Hàm lượng U3O8 thân quặng thay đổi từ 0,01% ÷1,907% U3O8 biến đổi thuộc loại không đồng đến khơng đồng Các thân quặng nằm đơn nghiêng với góc dốc từ 7- 150; thấu kính quặng cơng nghiệp có chiều dài trung bình từ 67,8m đến 107,8m; chiều rộng thấu kính quặng cơng nghiệp trung bình từ 25,3m đến 36,9m; bề dày thay đổi từ 0,6m đến 19,7m; trung bình từ 2,3m đến 2,5m, thuộc loại không ổn định đến không ổn định - Phân tích bình đồ đồng hàm lượng, đồng chiều dày thân quặng urani số 1, số hệ thống mặt cắt tuyến thăm dị cho thấy, hình thái - cấu trúc thân 81 quặng tương đối phức tạp Chiều dày hàm lượng thân quặng công nghiệp biến đổi dạng nhảy vọt, gián đoạn không rõ quy luật - Các đồ thị hàm Variogram (h) xác định theo hàm lượng U3O8 thông số chiều dày cho thân quặng lô A cho thấy biến đổi hàm lượng phức tạp chiều dày Kết xác định kích thước đới ảnh hưởng theo thông số hàm lượng thân quặng theo đường hướng dốc 30m, theo đường phương 125m, số dị hướng I = 4,16 Kích thước đới ảnh hưởng theo chiều dày 55m, theo đường dốc 125 m, theo đường phương với số dị hướng 2,27 Với đặc tính dị hướng này, thăm dị áp dụng mạng lưới hình chữ nhật, mạng lưới dạng tuyến song song Phương vị tuyến trùng phương vị hướng cắm thân quặng khoảng cách tuyến gấp - lần khoảng cách cơng trình tuyến - Khu Pà Rồng thuộc nhóm mỏ thăm dị III Với nhóm mỏ III, u cầu thăm dò phục vụ lập dự án đầu tư khai thác mỏ (nghiên cứu khả thi) phải đạt trữ lượng cấp 122 (trữ lượng tin cậy) Tổng hợp kết nghiên cứu tài liệu thực tế thi công lô A - khu Pà Rồng cho phép học viên đề xuất mạng lưới định hướng bố trí cơng trình thăm dị kiểu quặng urani cát kết khu Pà Rồng, trũng Nông Sơn, Quảng Nam bảng 4.2 Bảng 4.2 Mạng lưới định hướng cơng trình thăm dị Nhóm mỏ thăm dị Loại hình cơng trình thăm dò Cấp trữ lượng/tài nguyên Cấp 122 Cấp 333 Theo đường Theo hướng Theo đường Theo hướng phương (m) cắm (m) phương (m) cắm (m) Khoan 50 - 60 Khai đào 25 - 30 25 - 30 100 - 120 50 - 60 III 50 - 60 Khi tiến hành cơng tác thăm dị cần phải có khối lượng cơng trình dự trữ từ 10 đến 15 % tổng khối lượng dự kiến phương án thăm dò, cơng trình dự 82 trữ chủ yếu tập trung phạm vi thân quặng bị vát nhọn đột ngột, hình thái cấu tạo thân quặng phức tạp ; Bố trí ngồi mạng lưới tính trữ lượng cấp 122 4.3 Những yêu cầu giai đoạn thăm dị phát triển mỏ Đối với cơng tác thăm dị giai đoạn thăm dị phục vụ cơng tác lập dự án đầu tư, đòi hỏi tập trung giải nhiệm vụ sau đây: - Về lựa chọn diện tích thăm dị để tính trữ lượng cấp 122, cần lựa chọn diện tích có triển vọng quặng urani khoanh định qua tài liệu điều tra đánh giá tỷ lệ 1: 10.000 1: 5.000, cần lựa chọn diện tích phân bố thân quặng có quy mơ chất lượng quặng urani phải đáp ứng yêu cầu từ quặng loại trở lên (Quặng loại I có hàm lượng  0,06% U3O8, quặng loại II có hàm lượng  0,04% U3O8) - Về mạng lưới thăm dò: khối trữ lượng cấp 122 cần bảo đảm mạng lưới 25 - 30m theo hướng dốc 50 – 60 m theo đường phương, cơng trình khống chế đầu lộ vỉa khoảng 25 - 30m - Tiến hành đo vẽ đồ địa chất - thạch học: tuỳ thuộc vào độ phức tạp qui mơ diện tích đo vẽ để lựa chọn tỷ lệ 1:1000 ÷ 1: 2000 giai đoạn thăm dò 1: 2.000-1: 5.000 giai đoạn điều tra đánh giá Mạng lưới điểm quan sát 50x20-25m - Sử dụng phương pháp địa vật lý xạ (đo gamma có chắn, đo phổ gamma, đo khí phóng xạ, gamma lỗ chng, đo địa vật lý lỗ khoan lấy loại mẫu, ) - Thi cơng cơng trình khoan, khai đào (hào, lị), kết hợp lấy loại mẫu để đánh giá chất lượng tính tốn tài ngun, trữ lượng - Nghiên cứu ĐCTV - ĐCCT: + Đo đạc thông số khí tượng thuỷ văn + Xác định đơn vị ĐCTV + Quan trắc động thái nước mặt nước đất + Bơm hút thí nghiệm nước lỗ khoan + Lấy mẫu phân tích hố, vi sinh nước 83 + Quan trắc tượng ĐCCT, địa động lực + Lấy mẫu phân tích tính chất lý đất, đá + Xác định đơn vị ĐCCT - Lấy phân tích loại mẫu: + Mẫu lát mỏng; + Mẫu khoáng tướng; + Mẫu khoáng vật; + Mẫu hoá bản, mẫu hoá silicat, mẫu hố nhóm; + Mẫu ronghen; + Mẫu Microzon; + Các loại mẫu nước; + Các loại mẫu nghiên cứu mơi trường phóng xạ; + Mẫu cơng nghệ - Trong q trình thăm dị phải đồng thời tiến hành công tác nghiên cứu môi trường; đặc biệt môi trường phóng xạ 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau tháng nghiên cứu, giúp đỡ hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Phương, học viên hoàn thành nội dung luận văn với tiêu đề “Mơ hình hố thơng số địa chất công nghiệp để giải vấn đề thăm dò kiểu quặng urani cát kết khu Pà Rồng, Quảng Nam” tiến độ đáp ứng nội dung theo đề cương phê duyệt Kết nghiên cứu rút số kết luận sau: Các thân quặng urani công nghiệp phân bố đá trầm tích vụn học thuộc hệ tầng An Điềm có tuổi Triat muộn (T3nađ), thành phần bao gồm cát kết acko hạt nhỏ đến thô, sạn kết chứa cuội sạn màu xám, xám đen xen kẽ lớp đá cát kết, bột kết màu tím Các thân quặng urani khu Pà Rồng có dạng lớp (Tabuler) nằm đơn nghiêng với góc dốc thoải từ - 15º Trong quặng urani cơng nghiệp tồn dạng thấu kính, chuỗi thấu kính liên kết với theo lớp đá chứa quặng định Ranh giới quặng đá vây quanh không rõ ràng, xác định theo kết phân tích hóa Quặng urani khu Pà Rồng phân bố tạo thành chuỗi thấu kính kéo dài theo phương Tây Bắc – Đơng Nam Các thân khống thường có từ 20 – 30 thấu kính quặng cơng nghiệp, chiều dài trung bình thấu kính từ 68m đến 108m; chiều rộng trung bình từ 25m đến 37m; bề dày thân quặng urani thay đổi từ 0,6m đến 19,7m; trung bình từ 1,8m đến 2,5m Hệ số biến thiên chiều dầy (Vm ) từ 83,7% đến 96,3%, thuộc loại không ổn định Khoảng cách gián đoạn thấu kính urani cơng nghiệp thay đổi từ 20m đến 100m Các thấu kính quặng urani tập trung tương đối ổn định khu vực phía trung tâm lơ A có xu hướng giảm dần phía quy mơ hàm lượng Hàm lượng quặng urani thay đổi từ 0,01% đến 1,96% U3O8; trung bình từ 0,025% đến 0,047%U3O8 Hệ số biến thiên hàm lượng (Vc) thay đổi khoảng rộng từ 69,2% đến 207,3%, thuộc loại phân bố không đồng đến không đồng Quy luật biến đổi chiều dầy hàm lượng quặng urani khu nghiên cứu thuộc loại biến đổi nhảy vọt, gián đoạn không rõ quy luật Cấu trúc địa chất thân quặng urani tương đối phức tạp, chiều dày không 85 ổn định hàm lượng urani phân bố khơng đồng Trong thân quặng có xen kẹp lớp kẹp không quặng làm phức tạp thêm cấu trúc nội thân quặng Đá chứa quặng chủ yếu cát kết hạt thô - trung màu xám đen, giàu vật chất hữu cơ; xi măng gắn kết chủ yếu tập hợp vi hạt pyrit – sét có chứa quặng urani Thành phần khống vật quặng urani gồm khoáng vật nguyên sinh Nasturan khoáng vật thứ sinh Autunit, Uranofan Khu Pà Rồng xếp vào nhóm mỏ thăm dị III hệ thống phân phân loại nhóm mỏ thăm dị theo quy định hành Để thăm dò đạt trữ lượng cấp 122, mạng lưới cơng trình khai đào 25m - 30m; cơng trình khoan theo đường phương 50m – 60m theo đường hướng dốc 25m - 30m Hệ phương pháp áp dụng hợp lý khả thi thăm dò urani khu Pà Rồng nói riêng, khu vực Tabhinh nói chung gồm: dạng công tác kỹ thuật phần mặt gồm trắc địa, địa chất, địa vật lý, địa chất thuỷ văn - địa chất cơng trình, cơng tác mẫu; dạng cơng trình địa chất áp dụng gồm đào hào, vét vỉa lộ, đào lò, khoan máy Kiến nghị Đối với diện tích có triển vọng quặng urani trũng Nông Sơn Đông Nam Bến Giằng, An Điềm diện tích khác thuộc khu vực Tabhinh có nhiều đặc điểm địa chất quặng hoá tương tự khu Pà Rồng, nên áp dụng mạng lưới thăm dị cơng trình khoan 50m – 60m theo đường phương, theo hướng dốc 25m – 30m để tính trữ lượng quặng urani cấp 122 Đối với khu vực Khe Hoa – Khe Cao Khe Lốt cần tiến hành nghiên cứu thử nghiệm (với diện tích khoảng 0,5km2) tiến hành nghiên cứu xác lập nhóm mỏ phù hợp với đặc điểm địa chất quặng hoá; sở xác lập mạng lưới thăm dị hệ phương pháp hệ thống cơng trình thăm dị cho phù hợp, có sở khoa học 86 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ VÀ THAM GIA Lê Quyết Tâm (2004), Báo cáo kết đánh giá quặng urani khu Đông Nam Bến Giằng, huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam, Lưu trữ Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm Lê Quyết Tâm (2007), Báo cáo: “Đánh giá triển vọng quặng felspat khu Tiên Hiệp - Trà Dương, tỉnh Quảng Nam”, Tạp chí Địa chất, số kỷ niệm 30 năm ngày thành lập Liên Đoàn Địa chất Xạ - Hiếm, Lưu trữ Liên Đoàn Địa chất Xạ Hiếm Lê Quyết Tâm nnk (2012), Báo cáo thơng tin kết Thăm dị quặng urani Lô A, Khu Pà Lừa – Pà Rồng, huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam, Lưu trữ Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm Lê Quyết Tâm nnk (2013), Bài báo khoa học: Mơ hình kiểu tụ khống urani cát kết vùng trũng Nơng Sơn, Tạp chí Địa chất, Loạt A, số 335 (56/2013) Lê Quyết Tâm nnk (2013), Bài báo khoa học: Một số kiểu tụ khống urani quan trọng Việt Nam, Tạp chí Địa chất, Loạt A, số 335 (5-6/2013) Lê Quyết Tâm nnk (2018), Bài báo khoa học: Một số vấn đề tạo khoáng urani cát kết bồn trũng Nơng Sơn Tạp chí Cơng nghiệp mỏ, năm thứ XXXII số – 2018 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Xuân Bền (1995), Đặc điểm địa hóa - khống vật quặng phóng xạ khu vực Khe Hoa - Khe Cao, bể than Nông Sơn, Luận án Tiến sĩ địa lý - địa chất Lưu trữ Thư viện quốc gia, Hà Nội Lưu Văn Dũng nnk (2004), Báo cáo đánh giá Urani khu Pà Rồng, huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam, Lưu trữ Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm Nguyễn Văn Hoai nnk (1993), Báo cáo kết nghiên cứu mặt đáy trầm tích Mesozoi trũng Nông Sơn đánh giá tiềm Urani, Lưu trữ Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm Nguyễn Quang Hưng nnk (1997), Báo cáo kết tìm kiếm Urani khoáng sản khác khu Tabhing- trũng Nơng Sơn tỉnh Quảng Nam, Lưu trữ Liên đồn Địa chất Xạ Hiếm Nguyễn Quang Hưng nnk (1999), Báo cáo kết đánh giá Urani khu Pà Lừa, huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam, Lưu trữ Liên đoàn địa chất Xạ Hiếm Chu Đình Ứng (1995), Báo cáo địa chất kết tìm kiếm Urani vùng Khe Hoa Khe Cao tỷ lệ 1: 10.000, Lưu trữ Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm Nguyễn Phương (2016), Giáo trình Mơ hình hố tính chất khống sản phương pháp thăm dò Nguyễn Đắc Sơn (2013), Đề tài “Nghiên cứu xây dựng mơ hình kiểu mỏ urani cát kết Việt Nam”, Lưu trữ Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm Nguyễn Đăng Thành nnk (2001), Báo cáo kết tìm kiếm đánh giá urani vùng An Điềm tỉnh Quảng Nam, Lưu trữ Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm 10 Trần Nghi, Nguyễn Văn Hoai, Nguyễn Trọng Chi (1993), Đặc điểm thạch học, tướng đá bồn trũng Nông Sơn giai đoạn cuối Trias muộn khống hóa urani liên quan, Tạp chí địa chất loạt A, số 5-8 Hà Nội - 1993 11 Trần Nghi, Nguyễn Quang Hưng, Nguyễn Trọng Chi (1997), Đặc điểm thạch học - tướng đá thành phần vật chất quặng vùng Tabhinh - Quảng Nam, Lưu trữ Địa chất, Hà Nội 88 CÁC BẢN VẼ ĐI KÈM LUẬN VĂN Sơ đồ địa chất khu vực TaB’hing tỷ lệ 1:50000 Bình đồ đẳng chiều dày, đẳng hàm lượng thân quặng tỷ lệ 1:2000 Bình đồ đẳng chiều dày, đẳng hàm lượng thân quặng tỷ lệ 1:2000 Mặt cắt địa chất tuyến 01, 08, 14, 20 tỷ lệ 1:1000 Mặt cắt địa chất tuyến 44, 48, 80 tỷ lệ 1:1000