Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh

Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

o0o

NGUYỄN HOÀNG HUÂN

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TÀI NGUYÊN

VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG TÁC TÌM KIẾM, THĂM DÒ THAN DƯỚI MỨC -300M KHU VỰC

HÒN GAI - CẨM PHẢ, QUẢNG NINH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

Hà Nội, 2024

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu độc lập của tôi Các số liệu,kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ côngtrình nào của tác giả khác

Hà Nội, ngày tháng năm 2024

Tác giả luận án

Nguyễn Hoàng Huân

1.3 Sơ lược lịch sử nghiên cứu địa chất và khai thác mỏ 23

1.3.2 Hiện trạng công tác thăm dò và khai thác 271.4 Vấn đề tồn tại cần nghiên cứu giải quyết trong công tác tìm kiếm,

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

2.1.1 Khái quát về than khoáng và các lĩnh vực sử dụng 362.1.2 Các kiểu nguồn gốc thành tạo than khoáng 362.1.3 Đặc điểm phân bố than khoáng trên lãnh thổ Việt Nam 402.1.4 Khái quát về hệ thống phân cấp trữ lượng, tài nguyên đang thực

2.1.5 Tổng quan về tình hình phân chia nhóm mỏ và xác định mạng

2.2 Một số khái niệm và thuật ngữ sử dụng trong Luận án 47

2.2.3 Một số thuật ngữ sử dụng trong Luận án 492.3 Cách tiếp cận và Phương pháp nghiên cứu 50

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN THAN KHU VỰC

3.2 Phân chia các khối địa chất đồng nhất tương đối khu vực Hòn Gai

3.2.2 Khái quát các sơ đồ phân chia các bậc đồng nhất tương đối đã

3.2.3 Phân chia khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả thành các khối địa chấtđồng nhất tương đối theo các yếu tố địa chất 883.3 Đánh giá tài nguyên than khu vực nghiên cứu 963.3.1 Nguyên tắc xác định đánh giá tiềm năng trữ lượng/tài nguyên

3.4 Đánh giá trữ lượng/tài nguyên than khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả 973.4.1 Trữ lượng/tài nguyên than trên mức -300m 973.4.2 Đánh giá trữ lượng/tài nguyên than dưới mức -300m 100CHƯƠNG 4: ĐỊNH HƯỚNG CÔNG TÁC TÌM KIẾM, THĂM DÒ

4.1 Nguyên tắc và cơ sở định hướng công tác tìm kiếm (điều tra đánh

4.3 Định hướng công tác thăm dò than dưới mức -300m 1114.3.1 Nhóm mỏ và mạng lưới thăm dò dưới mức -300m 1114.3.2 Định hướng độ sâu thăm dò dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

TKV Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt NamVITE Công ty CP Tin học, Công nghệ, Môi trường - VinacominHĐTLQG Hội đồng đánh giá trữ lượng khoáng sản quốc gia

NCS Nghiên cứu sinh

CNTT Công nghệ thông tin

V10 Tên vỉa than

ĐCTV Địa chất thủy văn

ĐCCT Địa chất công trình

ĐTK Địa thống kê

Bảng 1.2 Khối lượng công tác khảo sát thăm dò các mỏ than thuộc

khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả giai đoạn trước đây 28

Bảng 1.3 Khối lượng công tác khảo sát, thăm dò tại các mỏ đã thi

Bảng 1.4 Sản lượng than nguyên khai tại các mỏ thuộc khu vực Hòn

Bảng 2.1 Các phân vị địa tầng chứa than Việt Nam (phần đất liền) 40

Bảng 2.2 Bảng phân chia mạng lưới theo mức độ phức tạp của cấu tạo 44

Bảng 2.3 Bảng phân chia mạng lưới theo mức độ ổn định của vỉa than 44

Bảng 2.4 Phân nhóm mức độ biến đổi chiều dày vỉa theo hệ số biến

Bảng 2.5 Phân chia nhóm vỉa than theo σα và Kα 62

Bảng 2.6 Tổng hợp các chỉ tiêu xác lập nhóm mỏ thăm dò cho các mỏ

Bảng 3.1 Các công trình thăm dò khống chế dưới sâu khu vực Bình

Bảng 3.2 Các công trình thăm dò khống chế dưới sâu khu vực Ngã

Bảng 3.3 Các công trình thăm dò khống chế dưới sâu khu vực Mông

Bảng 3.4 Các công trình thăm dò khống chế dưới sâu khu vực Lộ Trí

Bảng 3.5 Bảng đối sánh và đồng danh các vỉa than thuộc khối Bình

Bảng 3.6 Bảng đối sánh và đồng danh các vỉa than thuộc khối Bắc

Bảng 3.7 Bảng đối sánh và đồng danh các vỉa than thuộc khối Ngã

Bảng 3.8 Bảng đối sánh và đồng danh các vỉa than thuộc khối Mông 82

Bảng 3.10 Bảng tổng hợp hệ số chứa than của các khối 92

Bảng 3.11 Bảng tổng hợp số lượng vỉa than của các khối 93

Bảng 3.12 Bảng tổng hợp độ sâu tồn tại của các vỉa than công nghiệp 93

Bảng 3.13 Bảng tổng hợp hệ số biến thiên chiều dày vỉa than của các

Bảng 3.14 Bảng tổng hợp tính biến vị của các khối 94

Bảng 3.15 Bảng tổng hợp hệ số biến đổi chu vi vỉa của các khối 95

Bảng 3.16 Bảng tổng hợp trữ lượng/tài nguyên theo các khối địa chất

Bảng 3.17 Bảng thể trọng than theo các khối địa chất 100

Bảng 3.18 Bảng tính tài nguyên dự báo các vỉa than thuộc khối Bình

Bảng 3.19 Bảng tính tài nguyên dự báo các vỉa than thuộc khối Bắc

Bảng 3.20 Bảng tính tài nguyên dự báo các vỉa than thuộc khối Ngã

Bảng 3.21 Bảng tính tài nguyên dự báo các vỉa than thuộc khối Mông

Bảng 3.22 Bảng tính tài nguyên dự báo các vỉa than thuộc khối Nam

Bảng 3.23 Bảng tổng hợp tài nguyên dự báo khu vực Hòn Gai - Cẩm

Bảng 4.1 Tổng hợp thông số vỉa khối Bình Minh - Hà Lầm - Nam

Bảng 4.2 Tổng hợp đặc điểm hình thái cấu trúc khối Bình Minh - Hà

Bảng 4.3 Tổng hợp thông số vỉa khối Bắc Suối Lại - Hà Ráng - Tây

Bảng 4.4 Tổng hợp đặc điểm hình thái cấu trúc Khối Bắc Suối Lại

Bảng 4.5 Tổng hợp thông số vỉa khối Ngã Hai - Khe Tam - Khe Chàm 119

Bảng 4.6 Tổng hợp đặc điểm hình thái cấu trúc Khối Ngã Hai - Khe

Bảng 4.7 Tổng hợp thông số vỉa khối Mông Dương - Bắc Cọc Sáu 123

Bảng 4.8 Tổng hợp đặc điểm hình thái cấu trúc Khối Mông Dương

Bảng 4.9 Tổng hợp thông số vỉa khối Nam đứt gãy FA 126

Bảng 4.10 Tổng hợp đặc điểm hình thái cấu trúc khối Nam F.A 127

Bảng 4.11 Tổng hợp các chỉ tiêu xác lập nhóm mỏ thăm dò cho khu

Bảng 4.17 Định hướng mạng lưới công trình thăm dò than dưới mức

Bảng 4.18 Tổng hợp kết xác định kích thước ảnh hưởng quả khảo sát

Bảng 4.19 Bảng so sánh kết xác định mạng lưới thăm dò theo nhóm

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Bản đồ địa chất bể than Quảng Ninh (phi tỷ lệ) 7

Hình 1.2 Sơ đồ phân khối kiến trúc bể than Quảng Ninh (phi tỷ lệ) 8

Hình 1.3 Vị trí Khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả trên ảnh vệ tinh 9

Hình 1.4 Thành lò Khe Chàm III bị nén ép dập vỡ do ảnh hưởng

của đứt gãy Bắc Huy “Dựa theo nguồn TKV, có chỉnh lý của NCS” 15

Hình 1.5 Mặt cắt tuyến XV liên thông mỏ Đèo Nai - Bắc Cọc Sáu

Hình 1.6 Mặt cắt tuyến XVI liên thông mỏ Cọc Sáu - Bắc Cọc Sáu

Hình 2.1 Sơ đồ các khu vực than khoáng Việt Nam (phần đất liền),

Hình 2.2 Sơ đồ phân bố các bể than thềm lục địa Việt Nam “Nguồn:

Hình 3.1 Bản Đồ đáy trầm tích khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả 68

Hình 3.2 Mặt cắt địa chất điển hình khối Bình Minh - Hà Lầm “Dựa

Hình 3.3 Mặt cắt địa chất điển hình khối Ngã Hai - Khe Tam - Khe

Chàm “Dựa theo nguồn TKV, có chỉnh lý của NCS” 71

Hình 3.4 Mặt cắt địa chất điển hình khối Mông Dương - Bắc Cọc Sáu

Hình 3.5 Mặt cắt địa chất điển hình khối Nam FA “Dựa theo nguồn

Hình 3.6 Sơ đồ phân chia khối đồng nhất tương đối trên bể than

Hình 3.7 Vị trí Lỗ Khoan 1781 và BB71 gặp đứt gãy Hà Tu “Dựa

Hình 3.8 Lỗ khoan LK-2019 gặp đứt gãy F.5 (chiều sâu 360 đến

460m) “Dựa theo nguồn TKV, có chỉnh lý của NCS” 90

Hình 3.9 Vị trí Lỗ Khoan LK-2019 biểu hiện gặp đứt gãy F.5 “Dựa

Hình 3.10 Khu vực lò xuyên vỉa vận tải V.14-4 mức -300 gặp đứt gãy

F.L “Dựa theo nguồn TKV, có chỉnh lý của NCS” 91

Hình 3.11 Biểu hiện đất đá bị vò nhàu của đứt gãy F.L trong quá trình 91

khai thác lộ thiên của Công ty Cổ phần Than Cao Sơn “Dựa theo

nguồn TKV, có chỉnh lý của NCS”

Hình 3.12 Đứt gãy F.L lộ ra trải dài theo phương trong khu mỏ Cao

Sơn “Dựa theo nguồn TKV, có chỉnh lý của NCS” 92

Hình 3.13 Bản đồ phân khối tương đối đồng nhất khu vực Hòn Gai

Hình 3.14 Biểu đồ phân bố trữ lượng dưới mức -300m của các khối 104

Hình 3.15 Biểu đồ so sánh trữ lượng tài nguyên giữa các khối theo

Hình PL1.III.1 Vị trí các lỗ khoan sâu LK.NKC14, LK.NKC46,

LK.NK04 tại mỏ Khe Chàm gặp đới phá hủy của đứt gãy F.A “Dựa

theo nguồn TKV, có chỉnh lý của NCS”

P1

Hình PL1.III.2 Ảnh 1, 2, 3, 4 Mẫu lõi khoan LK.NKC14 tại độ sâu

Hình PL1.III.3 Mặt cắt địa chất tuyến T.VIIIb đi qua lỗ khoan

LK.NKC14 “Dựa theo nguồn TKV, có chỉnh lý của NCS” P2

Hình PL1.III.4 Mặt cắt địa chất tuyến T.IXb đi qua lỗ khoan

LK.NKC04 “Dựa theo nguồn TKV, có chỉnh lý của NCS” P2

Hình PL1.III.5 Mặt cắt mô tả bờ moong khai thác của mỏ Cao Sơn

và mỏ Cọc Sáu “Dựa theo nguồn TKV, có chỉnh lý của NCS” P3

Hình PL1.III.6 Bình đồ đồng đẳng trụ vỉa 14-5 mỏ than Cao Sơn

Hình PL1.III.7 Mặt cắt địa chất mỏ Núi Béo - Hà Lầm - Bình Minh

Hình PL1.III.8 Mặt cắt mỏ Ngã Hai - Khe Tam - Khe Chàm “Dựa

Hình PL1.III.9 Mặt cắt địa chất liên thông mỏ Bắc Cọc Sáu - Mông

Dương “Dựa theo nguồn TKV, có chỉnh lý của NCS” P6

Phụ lục 2 Các biểu đồ phân tích hàm cấu trúc Variogram P7

Hình PL2.IV.1 Sơ đồ vị trí lỗ khoan thăm dò vỉa 6 thuộc khối Bình

Hình PL2.IV.2 Variogram chiều dày tổng quát/riêng than V.6 theo

Hình PL2.IV.3 Sơ đồ vị trí lỗ khoan thăm dò vỉa 5 thuộc khối Bình

Hình PL2.IV.4 Variogram chiều dày tổng quát/riêng than V.5 theo

Hình PL2.IV.5 Sơ đồ vị trí lỗ khoan thăm dò vỉa 14 thuộc khối Bắc

Hình PL2.IV.6 Variogram chiều dày tổng quát/riêng than V.14 theo

Hình PL2.IV.9 Sơ đồ vị trí lỗ khoan thăm dò vỉa 7 thuộc khối Ngã

Hình PL2.IV.10 Variogram chiều dày tổng quát/riêng than V.7 theo

Hình PL2.IV.11 Sơ đồ vị trí lỗ khoan thăm dò vỉa 6 thuộc khối Ngã

Hình PL2.IV.12 Variogram chiều dày tổng quát/riêng than V.6 theo

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Thủ tướng Chính phủ đã Quyết định số 60/QĐ-TTg, ngày 09/01/2012 vềviệc Phê duyệt Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xéttriển vọng đến năm 2030 Trong quá trình thực hiện đã được điều chỉnh nhiều lần cụthể là điều chỉnh tại Quyết định số 403/QĐ-TTG ngày 14/3/2016 (QH403), điềuchỉnh, bổ sung tại Quyết định số 1265/QĐ-TTg ngày 24/8/2017 và được gia hạnthời gian thực hiện tại Văn bản số 687/BCT-DKT ngày 15/02/2023, một trongnhững nguyên nhân dẫn đến phải điều chỉnh Quy hoạch nhiều lần là công tác chuẩn

bị trữ lượng tài nguyên để thực hiện quy hoạch chưa tốt, chưa nghiên cứu một cáchtoàn diện để đánh giá tiềm năng trữ lượng tài nguyên toàn bể than Quảng Ninh Vìvậy, nhiệm vụ hàng đầu được nêu trong “Quy Hoạch (QH403)” là trong giai đoạn

từ 2021÷2030 phải hoàn thành các đề án thăm dò đến đáy tầng than đảm bảo đủ trữlượng và tài nguyên than huy động vào khai thác trong giai đoạn đến năm 2030 vàsau năm 2030

Khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả là một phần của Bể than Quảng Ninh đã đượcnghiên cứu trải qua gần 200 năm (1840÷2023) khai thác, tìm kiếm, thăm dò và đánhgiá trữ lượng than Hiện nay, ngoài các báo cáo đo vẽ lập bản đồ địa chất khoángsản tỷ lệ 1:500.000 đến 1:50.000, đã có 263 báo cáo kết quả nghiên cứu, tìm kiếm,thăm dò sơ bộ và thăm dò tỷ mỉ than được nộp vào lưu trữ địa chất

Tuy khối lượng báo cáo như đã nêu là rất lớn, song tới nay khu vực chứa thanHòn Gai - Cẩm Phả mới chỉ được nghiên cứu địa chất tỷ mỉ đến mức -150m và sơ

bộ đến -300m Dưới mức -300m đã triển khai một số công trình nghiên cứu nhưngchỉ tập trung chính ở một số khu vực, dưới mức -500m hiện mức độ quan tâm cònrất hạn chế, do chi phí để thực hiện công tác nghiên cứu xuống sâu (dưới -300m) làrất lớn, để hiệu quả trong công tác đầu tư, tránh nghiên cứu dàn trải cần phải tổnghợp, từ các dữ liệu đã có dùng các phương pháp nghiên cứu có để nội suy làm cơ sởxác định mạng lưới thăm dò cho phù hợp phần dưới sâu là việc hết sức cần thiết

Trong các giai đoạn trước đây, việc nghiên cứu và đánh giá các đối tượng địachất đặc biệt là các vỉa than trong bể than Quảng Ninh nói chung và khu vực HònGai - Cẩm Phả nói riêng thường được giới hạn theo các ranh giới về địa lý mangyếu tố địa phương, các tuyến thăm dò mà không xét đến các yếu tố kiến tạo (uốnnếp, đứt gãy…) hay nói cách khác là các khu mỏ, hạn chế nhất trong của các nghiêncứu trước đây là khu vực, không gian nghiên cứu thiếu sự đồng nhất (tương đối),dẫn đến thiếu tính đại diện và mối quan hệ giữa các khu vực nghiên cứu khác nhautrong những giai đoạn khác nhau là không có hoặc thiếu tính kế thừa

Từ những vấn đề như đã nói ở trên, để giúp công tác quản lý và hoạch địnhchiến lược đối với ngành Than đạt được kết quả cao, hiệu quả, tránh lãng phí thìviệc nghiên cứu đánh giá làm rõ tiềm năng tài nguyên dưới mức -300m đến đáytầng than, từ đó khoanh định ra các khu vực có tiềm năng và lựa chọn mạng lưới

thăm dò phù hợp là việc rất cấp thiết Xuất phát từ yêu cầu thực tế, đề tài: “Đánh giá tiềm năng tài nguyên và định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò than dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, Quảng Ninh” được NCS lựa chọn làm

đề tài luận án tiến sĩ ngành kỹ thuật địa chất là nhằm góp phần đáp ứng yêu cầu dothực tế đòi hỏi

2 Mục tiêu của luận án

Nghiên cứu chính xác hóa cấu trúc địa chất, xác định và làm rõ các yếu tố địachất ảnh hưởng đến hình thái - cấu trúc các vỉa than, đặc điểm phân bố các vỉa thankhu vực Hòn Gai - Cẩm Phả; từ đó đánh giá tài nguyên than và định hướng công tácđiều tra đánh giá và thăm dò than dưới mức -300m phục vụ cho quy hoạch thăm dò,khai thác than giai đoạn 2020 ÷ 2030 và tầm nhìn sau năm 2030

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Các vỉa than và các thành tạo địa chất chứa thantrong khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả

- Phạm vi nghiêm cứu: Khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả thuộc Thành phố HònGai và thành phồ Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, được giới hạn bởi phía tây là VịnhCửu Lục, phía đông là đứt gãy cửa Ông, với tổng diện tích khoảng 228 km2

4 Nội dung nghiên cứu

- Tổng hợp và hệ thống hóa các tài liệu địa chất, địa vật lý, tài liệu khai thácnhằm làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc địa chất, quy luật phân bố các vỉa than và mốiquan hệ của chúng với các thành tạo địa chất trong từng cấu trúc chứa than chính

- Nghiên cứu làm rõ đặc điểm, quy luật phân bố trầm tích chứa than, chính xáchóa cấu trúc chứa than khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả góp phần giải quyết nhiệm vụ liênkết, đồng danh các vỉa than giữa các khu mỏ và các khối cấu trúc của khu vực than HònGai - Cẩm Phả

- Lập bản đồ lộ vỉa than theo các mức cao -300m; các mặt cắt chính đến đáytầng than của khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả nhằm làm rõ qui luật phân bố các vỉa than

- Áp dụng phương pháp mô hình hóa và các phương pháp dự báo định lượng

để đánh giá tài nguyên than dưới mức -300m đến đáy tầng chứa than Khoanh vùngdiện tích có triển vọng than dưới mức -300m làm cơ sở định hướng mạng lưới tìmkiếm, thăm dò phù hợp cho các khối đồng nhất tương đối thuộc khu vực Hòn Gai -Cẩm Phả

5 Các phương pháp nghiên cứu

Để giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu, NCS sử dụng phối hợp các phươngpháp sau:

- Phương pháp địa chất truyền thống, kết hợp với tiếp cận hệ thống;

- Phương pháp mô hình hóa (mặt cắt địa chất, kết hợp mô hình toán) với sựtrợ giúp của phần mềm tin học;

- Phân tích, tổng hợp và hệ thống hóa các kết quả, thăm dò và khai thác than

ở khu mỏ nhằm nhận thức toàn diện và sâu sắc hơn về đặc điểm cấu trúc địa chất,đặc điểm hình thái - cấu trúc của các vỉa than khu mỏ vực Hòn Gai – Cẩm Phả;

- Đánh giá mức độ phức tạp của hình thái cấu trúc các vỉa than (Nhóm mỏ)kết hợp sử dụng hàm cấu trúc (variogram) với sự trợ giúp của phần mềm SURPAC

để đánh giá đặc điểm biến đổi chiều dày vỉa than và xác lập mạng lưới thăm dò cáckhu mỏ than

- Phương pháp đánh giá trữ lượng, tài nguyên than

6 Những điểm mới của luận án

6.1 Đới đứt gãy F.A có xu hướng cắm về phía Bắc và tồn tại khá liên tục từ

Hà Tu đến Quảng Lợi, sự thay đổi về hướng cắm của đứt gãy dẫn đến sự thay đổikhá lớn trữ lượng/tài nguyên than của khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả

6.2 Đã phân chia khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả thành 5 khối cấu trúc đồngnhất tương đối, trong đó mỗi khối được đặc trưng bởi các yếu tố về cấu trúc kiếntạo, số lượng vỉa than, độ chứa than, độ sâu tồn tại các vỉa than có giá trị côngnghiệp Đây là cơ sở để đánh giá tiềm năng tài nguyên than dưới mức -300m khuvực Hòn Gai - Cẩm Phả

6.3 Khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả dưới mức -300m có tổng tiềm năng trữlượng/tài nguyên than là khá lớn và có sự phân bố không đều về số lượng vỉa, mật

độ chứa than và độ tập trung trữ lượng/tài nguyên than ở các khối Ngã Hai-KheTam-Khe Chàm; Bình Minh-Hà Lầm-Nam Suối Lại; Bắc Suối Lại-Hà Ráng-TâyNgã Hai; Mông Dương-Bắc Cọc Sáu; Nam đứt gãy F.A

6.4 Đặc điểm hình thái cấu trúc và đặc trưng biến đổi các thông số địa chấtcông nghiệp chủ yếu của vỉa than mức dưới -300m có mức độ biến đổi thuộc nhómphức tạp đến rất phức tạp tương ứng với nhóm mỏ thăm dò III và một phần thuộcnhóm IV, đây là cơ sở quan trọng để định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò thandưới mức -300m

7 Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn

7.1 Ý nghĩa khoa học:

Góp phần làm sáng tỏ cấu trúc địa chất chứa than của khu vực Hòn Gai Cẩm Phả; đặc biệt là sự biến đổi hình thái - cấu trúc của các vỉa than trong từngkhối địa chất đồng nhất tương đối;

Cung cấp luận cứ khoa học để lựa chọn, áp dụng mạng lưới thăm dò thandưới mức - 300m phù hợp cho từng khối cấu trúc đồng nhất tương đối của khu vựcHòn Gai - Cẩm Phả

7.2 Ý nghĩa thực tiễn:

- Làm rõ tiềm năng tài nguyên, trữ lượng để có định hướng thăm dò, khai

8 Các luận điểm bảo vệ của Luận án

Luận điểm 1: Khu vực Hòn Gai Cẩm Phả có tiềm năng than dưới mức 300m là khá lớn; tập trung ở khối Ngã Hai - Khe Tam - Khe Chàm, tiếp đến là khốiBình Minh - Hà Lầm - Nam Suối Lại; khối Bắc Suối Lại - Hà Ráng - Tây Ngã Hai;khối Mông Dương - Bắc Cọc Sáu, ít nhất là khối Nam F.A và phân bố chủ yếu ởmức từ - 300m ÷ - 600m

Luận điểm 2: Hầu hết các vỉa than ở dưới mức 300m trong phạm vi các khốiđồng nhất tương đối của khu vực nghiên cứu thuộc nhóm mỏ thăm dò III (80%), cábiệt có khối thuộc nhóm mỏ IV Mạng lưới bố trí công trình thăm dò hợp lý nhất là sửdụng mạng lưới dạng tuyến, trữ lượng tính đến cấp 122; khoảng cách các tuyên thăm

dò cách nhau: 125m ÷ 250m, khoảng cách giữa các công trình trên tuyến: 75m ÷ 125mđối với nhóm mỏ III và khoảng cách các tuyến cách nhau: 75m ÷ 125m, khoảng cáchgiữa các công trình trên tuyến: 50m ÷ 75m đối với nhóm mỏ loại IV

9 Cơ sở tài liệu

Các tài liệu nghiên cứu địa chất khu vực bể than Quảng Ninh; các công trìnhnghiên cứu về địa chất bể than Quảng Ninh đã công bố trong và ngoài nước như:

“Báo cáo kết quả công tác chỉnh lý bản đồ địa chất bể than Quảng Ninh tỷ lệ 1:25.000”, Lê Kính Đức và nnk (1978); “Báo cáo nghiên cứu cấu trúc, kiến tạo, chấtlượng, đặc tính công nghệ Bể than Quảng Ninh và xác lập phương pháp, mạng lướithăm dò hợp lý”, Trần Văn Trị và nnk (1990); báo cáo kết quả điều tra giai đoạn I

đề án “Điều tra, đánh giá tiềm năng than dưới mức -300m, bề than Quảng Ninh”,Nguyễn Văn Sao (2012),…

- Các báo cáo kết điều tra đánh giá, thăm dò than đã tiến hành, hiện trạngthăm dò và khai thác đã và đang tiến hành trên khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả

- Các công trình nghiên cứu, bài báo, luận văn, luận án, giáo trình, báo cáo

đã thu thập, tổng hợp và xử lý bằng phần mềm Surpac, Surfer, Mapinfo… Cụ thể:

+ Số lỗ khoan đã thu thập: 6.015 lỗ khoan/1.839.810 mét khoan

+ Số lỗ khoan sâu: 30 lỗ khoan/30.334 mét khoan

+ Số lượng mẫu xử lý: 24.201 mẫu

10 Nơi thực hiện luận án

Luận án được hoàn thành tại Bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò, Khoa Khoa học và

Kỹ thuật Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất dưới sự hướng dẫn khoa học của

TS Nguyễn Tiến Dũng, TS Trần Văn Miến NCS xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơnsâu sắc về sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của các thầy hướng dẫn khoa học

NCS nhận được sự quan tâm, tạo điều kiện của Bộ môn Tìm kiếm - Thăm

dò, khoa Khoa học và Kỹ thuật địa chất, Phòng Đào tạo Sau Đại học, Trường Đạihọc Mỏ - Địa chất, Lãnh đạo Tập đoàn TKV, Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ,Môi trường - Vinacomin NCS cũng nhận được sự động viên giúp đỡ, góp ý tận tìnhcủa PGS.TS Nguyễn Phương; PGS.TS Lương Quang Khang, PGS.TS Nguyễn VănLâm, PGS.TS Bùi Hoàng Bắc, TS Hoàng Văn Khoa, GS.TS Trương Xuân Luận,PGS.TS Đặng Xuân Phong, PGS.TS Đỗ Đình Toát, PGS.TS Nguyễn Văn Phổ, TSĐặng Văn Lãm, PGS.TS Khương Thế Hùng, TS Nguyễn Thị Thanh Thảo, KSNguyễn Đồng Hưng và các nhà khoa học trong và ngoài Trường Đại học Mỏ - Địachất NCS xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới lãnh đạo các cơ quan, các nhà khoahọc

NCS chân thành cảm ơn các nhà khoa học, các nhà địa chất, các đồng nghiệpcho phép tham khảo, sử dụng và kế thừa tài liệu nghiên cứu trước để NCS hoànthành luận án này

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, KHOÁNG SẢN KHU VỰC HÒN GAI - CẨM PHẢ

1.1 VỊ TRÍ CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU TRÊN BÌNH ĐỒ CẤU TRÚC BỂ THAN QUẢNG NINH

Bể than Quảng Ninh thuộc vùng Đông bắc Việt Nam, kéo dài hơn 140km từkhu vực Phả Lại (ở phía Tây) đến Cái Bầu (ở phía Đông), chiều rộng 10 ÷ 30km,diện tích phân bố khoảng 1.100 km2 (Hình 1.1)

Hình 1.1 Bản đồ địa chất bể than Quảng Ninh (phi tỷ lệ)

“Trích từ Nguyễn Văn Sao, 2012, có chỉnh lý của NCS”, [18]

Cấu trúc bể than Quảng Ninh gồm hai địa hào Bảo Đài và Hòn Gai (Mạo Khê

-Kế Bào) phát sinh, phát triển trên móng kiến trúc Caledoni và trũng chồng Mesozoi

An Châu (Trần Văn Trị, 1977, 1986, 1990 ) Đới kiến trúc Quảng Ninh, còn gọi làđới kiến trúc Duyên Hải (A.E Dovjicov, 1965), là một bộ phận của hệ uốn nếpĐông Bắc Bộ thuộc miền uốn nếp (phức vồng nền) Caledon - Cathaysia (Lý TửQuang, 1951); là phần kéo dài của miền này từ Quảng Tây (Trung Quốc) về phíaTây nam (Iu Pusarovski, 1965) Đới kiến trúc Quảng Ninh chiếm toàn bộ rìa Tâybắc vịnh Bắc Bộ; về phía Bắc - Tây bắc tiếp giáp với võng rift nội lục (trũng chồngMesozoi) An Châu; Về phía Tây nam tiếp giáp với trũng chồng Kainozoi Hà Nội.Theo Trần Văn Trị (1990) [24], bể than Quảng Ninh được cấu thành bởi:

- Địa hào Bảo Đài: Phân bố ở phía Bắc bể than, được giới hạn bởi hai đứt gãyYên Tử (phía Bắc) và Lưỡng Kỳ (phía Nam), kéo dài theo phương vĩ tuyến khoảng

có cấu tạo một nếp lõm dạng đường (tuyến) bị các đứt gãy phân thành ba khối kiếntrúc bậc IV: Hồ Thiên, Yên Tử, Đồng Vông (Hình 1.2)

Hình 1.2 Sơ đồ phân khối kiến trúc bể than Quảng Ninh (phi tỷ lệ)

“Nguồn: Trần Văn Trị và nnk, 1990, có chỉnh lý của NCS” [29]

- Địa hào Hòn Gai: có cấu tạo dạng bậc, hẹp, được giới hạn bởi hai hệ thốngđứt gãy Trung Lương, Dương Huy ở phía Bắc và các đứt gãy Nam, và đứt gãy AA

ở phía Nam, kéo dài khoảng 140 km theo phương á vĩ tuyến từ Phả Lại đến CáiBầu, rộng từ 1 ÷ 10 km, trung bình 6 ÷ 7 km Các thành tạo của bậc kiến trúc Triasthượng (T3n- r) lấp đầy địa hào với các kiểu mặt cắt phức tạp của các tướng trầmtích lục địa và vũng vịnh chứa than Theo tài liệu đo địa vật lý trọng lực (NguyễnVăn Giáp, 1985, 1995) dự tính bề dày trầm tích Trias (độ sâu đáy địa hào) có thể từvài trăm mét ở ven rìa nam, bắc địa hào đến 1500 ÷ 2500m ở trung tâm địa hào, cábiệt đến 3000m ở vịnh Cửa Lục Các thành tạo của bậc kiến trúc Trias thượng nằmphủ bất chỉnh hợp trên các thành tạo kiến trúc móng và bị phủ bởi các thành tạo củabậc kiến trúc Jura và phức hệ chồng Kainozoi (N, Q) Địa hào Hòn Gai được hìnhthành đồng thời với quá trình phát triển của trũng An Châu trong giai đoạn pháttriển địa máng Mesozoi miền Bắc Việt Nam (Lê Duy Bách, 1989) Địa hào Hòn Gai

và rộng từ 3-4km đến 13-14km.

Ranh giới phía Bắc của khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả là các đứt gãy Bắc Huy;

BB, phía Tây là đứt gãy Sông Man, phía Đông là đứt gãy Cửa Ông và phía Nam làđứt gãy Nam

Hình 1.3 Vị trí khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả trên ảnh vệ tinh

1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, KHOÁNG SẢN KHU VỰC HÒN GAI - CẨM PHẢ

Tham gia vào cấu tạo địa chất khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả có các thành tạotrầm tích và biến chất có tuổi từ Paleozoi (Hệ tầng Tấn Mài; Hệ tầng Bắc Sơn; Hệ tầngBãi Cháy); Mesozoi (Hệ tầng Hòn Gai) đến Kainozoi (Hệ Neogen)

GIỚI PALEOZOI

Hệ Ocdovic - Hệ Silur

Hệ tầng Tấn Mài (O-Stm)

Hệ tầng Tấn Mài do Jamoida A.I., Phạm Văn Quang xác lập (Dovjikov A.E

và nnk, 1965) cho các đá Paleozoi sớm ở Quảng Ninh Mặt cắt chuẩn nằm trênđường ô tô đi qua làng Tấn Mài, huyện Quảng Hà, tỉnh Quảng Ninh Các đá phiếnthạch anh - sericit, cát kết quărzit của hệ tầng Tấn Mài lộ ra thành dải không liêntục, phân bố ở phía bắc bể than

Chiều dày của hệ tầng Tấn Mài khoảng 2400m

Hệ Cacbon - Hệ Pecmi, Thống dưới

Hệ tầng Bắc Sơn (C-P 1 bs)

Các thành tạo hệ tầng Bắc Sơn có thành phần là đá vôi lộ thành 2 dải cóhướng gần vĩ tuyến, phân bố ở rìa bắc và nam địa hào Hòn Gai, ở phía bắc chúng làmột dải hẹp đứt đoạn gồm các khối núi đá vôi rời rạc, kích thước khác nhau, phân

bố dọc đường 18B từ Quảng La đến Dương Huy, ở phía nam các khối đá vôi quần tụ

ở khu vực núi Hàn, Hang Son, Đèo Bụt Giữa các khối đá vôi lớn này là các chỏm nhỏriêng biệt tạo thành dãy các đảo nhỏ men theo mép nước ven bờ vịnh Hạ Long và vịnhBái Tử Long

Bề dày của hệ tầng Bắc Sơn khoảng 1000 - 1500m

Hệ tầng Bãi Cháy (P bc)

Trầm tích của hệ tầng Bãi Cháy lộ ra dọc đường 18b (Quảng La - Vũ Oai),phía bắc Vịnh Cuốc Bê thành những chỏm đồi thấp nằm rải rác ở phía bắc khu vựcHòn Gai - Cẩm Phả Ở phía nam khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, các trầm tích này tạothành những dải đồi tương đối lớn ở khu Bãi Cháy, Hòn Gai; một số vị trí là nhữngchỏm đồi sót nằm rải rác ven bờ Vịnh Hạ Long (Yên Lập - Quang Hanh)

Đá đặc trưng là đá phiến silic, sét màu đen, xen kẽ các lớp đá vôi màu xámdạng khối

Chiều dày trầm tích khoảng 200 ÷ 500m

Dải thứ hai phân bố chủ yếu ở dãy núi Yên Tử - Bảo Đài hình thành 1 nếplõm khá hoàn chỉnh diện lộ liên tục lớn nhất dài gần 30km, rộng 4 - 6km

Chiều dày hệ tầng từ 1000m đến 3000m

Hệ tầng Hòn Gai (T3n- rhg) phân bố hầu khắp khu vực nghiên cứu Thành

phần thạch học gồm cuội kết, cát kết, bột kết, sét kết, sét than và các vỉa than nằmxen kẽ nhau, chiều dày địa tầng khoảng 1.800m, chia thành ba phân hệ tầng:

- Phân hệ tầng Hòn Gai dưới (T3n- rhg 1): Chủ yếu đất đá hạt thô bao gồm cuộikết đa khoáng, sạn kết đa khoáng, cát kết và ít lớp bột kết, sét kết, sét than, đôi khicũng có thấu kính than mỏng Được đánh giá là không chứa các vỉa than côngnghiệp Bề dày chung của tập khoảng 700m Ranh giới được giả định là từ trụ vỉathan dưới cùng có giá trị công nghiệp xuống sâu

- Phân hệ tầng Hòn Gai giữa (T3n- rhg 2): gồm các trầm tích dạng nhịp kiểu lụcđịa và chuyển tiếp xen kẽ nhau, bao gồm các lớp cuội kết, cát kết, bột kết, sét kết,sét than và các vỉa than chứa phong phú hoá đá thực vật và ít hoá đá động vật Đáphân lớp từ mỏng vài mm đến phân lớp dày vài chục cm Trụ của vỉa than thấp nhấttheo cột địa tầng được coi là đáy của tập này Đây là tầng chứa các vỉa than có giátrị công nghiệp, là đối tượng tìm kiếm, thăm dò, khai thác than trong nhiều nămqua Bề dày của tập thay đổi nhiều từ khoảng 600m ở Cổ Kênh, Phả Lại đến 1.600mtại Kế Bào Ranh giới giả định là từ trụ vỉa than dưới cùng có giá trị công nghiệplên vách vỉa than có giá trị công nghiệp trên cùng

- Phân hệ tầng Hòn Gai trên (T3n- rhg 3) nằm trên cùng của trầm tích hệ tầngHòn Gai (T3n- rhg) Thành phần thạch học gồm các trầm tích hạt thô gồm cuội kết,

sạn kết thạch anh sáng mầu, cát kết xen kẽ các lớp mỏng bột kết và ít lớp sét kếtmàu xám sẫm Tập này được đánh giá là không chứa các vỉa than công nghiệp Bềdày thay đổi từ 300 đến 750m

Trên cơ sở đặc điểm, thành phần thạch học và sự phân bố đá dầu, than nâu,các trầm tích hệ tầng Đồng Ho được chia thành 2 phần:

- Phần dưới là cuội kết màu xám xen kẽ đá phiến sét, bột kết ngậm dầu màu

bã cà phê Xen trong các lớp đá phiến sét và bột kết ngậm dầu có một số lớp mỏngasfan và 2 lớp than nâu (chiều dày lớp than 1 đến 4m)

- Phần trên chủ yếu cát kết, bột kết sáng màu, gắn kết yếu

Chiều dày hệ tầng Đồng Ho khoảng >200m nằm không chỉnh hợp lên đất

đá Jura ở phía đông bắc vịnh Cửa Lục, đồng thời nằm không chỉnh hợp lên cả hệtầng Hòn Gai ở tây bắc Hà Lầm

Chiều dày trầm tích có thể thay đổi từ 0 ÷ 70m

1.2.2 Đặc điểm kiến tạo

Về cấu trúc kiến tạo: Từ giai đoạn tạo than đến nay, các hoạt động kiến tạo ởkhu vực Hòn Gai - Cẩm Phả đã trải qua nhiều thời kỳ, để lại cấu trúc của dải thanhiện nay rất phức tạp, đã được các nhà nghiên cứu của nhiều thế hệ ghi nhận, có thểtóm tắt như sau:

Khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả được khống chế bởi hai đứt gãy lớn Bắc Huy ởphía Bắc và đứt gãy Nam ở phía Nam giáp đường 18A Trong dải có nhiều đứt gãyphân khối, các đứt gãy thứ cấp

Cùng với các hệ thống đứt gãy là các uốn nếp trong đó hệ thống uốn nếp cóquy mô lớn có trục kéo dài theo phương á vĩ tuyến (cùng phương kéo dải của dảithan) trên chúng phát triển các nếp uốn thứ cấp và các uốn nếp của các pha sau, cácnếp uốn kéo theo đứt gãy lớn làm phức tạp hóa các uốn nếp chính

Hệ quả của hoạt động đứt gãy, uốn nếp qua các thời kỳ đã phân chia dải thanthành các khối cấu trúc “các khoáng sàng” riêng biệt đồng thời làm biến vị các vỉathan nên ngay trong một khối việc đồng danh vỉa gặp nhiều khó khăn

1.2.2.1 Uốn nếp

Uốn nếp lớn nhất khu vực nghiên cứu là Nếp lõm bậc I, thuộc một phần củanếp lõm dài nhất bể than Quảng Ninh (Nếp lõm Phả Lại - Mạo Khê - Kế Bào) với

a Nếp lõm Khe Tam - Mông Dương

Nếp uốn này được khảo sát khá chắc chắn dựa vào đầu lộ các vỉa than thuộcphân hệ tầng Hòn Gai giữa từ vỉa 1b (tây bắc khu Ngã Hai) đến vỉa 17 (khu Bàng Nâu)trong một chiều dài gần 6km theo đường phương và rộng gần 2km Nhân của nếp uốnđược cấu tạo bởi tập thứ ba và tập thứ tư của phân hệ tầng Hòn Gai giữa, còn cánh củanếp uốn là thành tạo của tập thứ nhất và tập thứ hai

Nếp uốn kém đối xứng: ở cánh Bắc góc cắm của đá trung bình khoảng 20÷400, ởcánh Nam đa số là dốc từ 40÷550 đến 700

Chiều sâu tối đa của nếp uốn nằm ở khu vực Bàng Nâu, tiếp tục về phía đôngtrục của nếp uốn nâng dần lên Hướng nghiêng bị cắt thành các khối do các phá huỷ đứtgãy chạy ngang qua Một phần cánh Bắc của nếp lõm bị đứt gãy Bắc Huy cắt ngang:Phần khép kín phía đông bị cắt bởi đứt gãy FL Phần tiếp theo ở phía đông của nếp lõmKhe Tam - Mông Dương cũng là một nếp lõm có phương trục gần vĩ tuyến, cánh Namcủa nó được hạn định bởi các đầu lộ các vỉa than 13 - 19 ở phía đông bắc Khe Chàm,còn cánh Bắc bị các đứt gãy Bắc Huy và Mông Dương cắt ngang

Phần khép kín phía đông của nếp lõm Khe Tam - Mông Dương (khu vực NgãHai) cũng là một khối có các nếp uốn nhỏ phức tạp, phát triển các nếp uốn cụt cóphương trục không ổn định

Cấu tạo dạng uốn nếp cụt phức tạp như vậy cũng có ở cánh Nam nếp lõm KheTam - Mông Dương (phần phía nam các khu Khe Tam, Khe Chàm) là chỗ tiếp giáp vớiđứt gãy F.A

b Nếp lõm Nam F A

Kéo dài theo phương vĩ tuyến này là nếp uốn dài nhất của vùng Chiều dài của

nó đạt đến 22km, từ tây Khe Sim đến đông Quảng Lợi Nếp uốn tương đối hẹp chỗrộng nhất không quá 2 ÷ 2,5km

Nếp lõm Nam F.A được cấu tạo bởi các tầng dưới cùng của hệ tầng chứa than Ởnhân nếp uốn gồm có các tầng dưới của tập thứ nhất phân hệ tầng Hòn Gai giữa, có từ

1 ÷ 4 vỉa than, còn ở cánh Bắc là đá phân hệ tầng Hòn Gai dưới Cánh Nam của nếplõm được hạn định bởi các đầu lộ đá vôi và đá silic của tầng cấu tạo Paleozoi

Các phá huỷ đứt gãy chạy ngang qua cắt chia nếp lõm Nam F.A thành hàng loạtcác vòm trũng cục bộ hoặc các nếp lõm bậc cao Các nếp lõm cục bộ này có các tên gọiriêng (từ đông sang tây: Đông Quảng Lợi, Quảng Lợi, Cọc Sáu, Đèo Nai, Lộ Trí, ĐôngKhe Sim, Khe Sim, Đông Quang Hanh, Quang Hanh, Hà Tu, Tân Lập) Về phương diệncấu trúc, nếp lõm Nam F.A cũng có một quy luật như đã ghi nhận ở nếp lõm Khe Tam -Mông Dương, phần đơn giản nhất của nếp lõm là phần giữa (nếp lõm Khe Sim), ở phầnkhép kín đông và tây phức tạp hơn

c Nếp lõm Cuốc Bê

Nếp uốn này trong phạm vi Hòn Gai là phần phía đông đứt gãy Sông Man Nếpuốn được hạn định từ phía bắc, phía đông và phía nam bởi đầu lộ của phân hệ tầng HònGai trên và các tập trên của phân hệ tầng Hòn Gai giữa, đa số góc cắm của đá khá dốckhông kể đá của tầng trầm tích Mezozoi giữa, trong cấu trúc nếp lõm Cuốc Bê có sựtham gia của các đá thuộc tầng trầm tích Mezozoi trên và tầng Kainozoi lấp đầy vòmtrũng ở nhân của nếp lõm

Xuất phát từ các số liệu thực tế về góc cắm dốc (55÷750) của đá thuộc tầng chứathan Hòn Gai giữa trên các cánh của nếp uốn, đồng thời ở nhân nếp lõm (khu Tây BắcNgã Hai) có các đá thuộc phân hệ tầng Hòn Gai trên Như vậy, có thể nhận định rằng:phần sâu nhất của địa tầng chứa than khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả chính là ở phần trụccủa nếp lõm Cuốc Bê Dự đoán này còn được xác nhận bởi kết quả đo địa vật lý trọnglực do đoàn 9M tiến hành trong năm 1974 - 1975 (tác giả Nguyễn Văn Giáp) ở phầnphía tây vùng Hòn Gai - Cẩm Phả

1.2.2.2 Đứt gãy

Khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả nhìn chung có kiến tạo đứt gãy phức tạp, hệthống cổ nhất và thể hiện rõ nhất là hệ thống các đứt gãy sâu có phương gần vĩtuyến, trong đó có cả đứt gãy sâu phía Bắc và loạt đứt gãy kéo theo (B-B’; BắcHuy; F.A, Đồng Chùa,…), hệ thống đứt gãy có quy mô nhỏ hơn là hệ thống đứt gãy

có phương gần kinh tuyến (Sông Man; F.L Khe Chàm; Cửa Ông…)

a Hệ thống đứt gãy làm ranh giới phía Bắc: BB - Bắc Huy

Trong một số báo cáo thăm dò và tài liệu nghiên cứu trước đây, như báo cáokết quả nghiên cứu địa chất, các điều kiện tích tụ trầm tích và đồng danh các vỉathan của tác giả V.M Treremnuc, khi đề cập đến khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, cáctác giả thường lấy ranh giới ở phía Bắc là đứt gãy Đồng Chùa (V.M Treremnuc vànnk, 1964) Song từ tài liệu tổng hợp trong công trình tìm kiếm sâu dưới mức -300m khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả các tác giả đều nhận định trầm tích ở giữa đứt

gãy Đồng Chùa và hệ thống đứt gãy á vĩ tuyến Bắc Huy và BB không tồn tại các vỉathan (Nguyễn Huy Hinh, năm 1985) Vì vậy, trong báo cáo này các tác giả lấy ranhgiới phía Bắc là đứt gãy BB và đứt gãy Bắc Huy

Hai đứt gãy này, trước đây chưa có các tài liệu nghiên cứu xác định cụ thể,chủ yếu căn cứ vào phân tích địa mạo, ảnh máy bay và dựa vào dự đoán do sự biếnmất của các vỉa than về phía Bắc; tuy nhiên trong quá trình khai thác xuống sâu ởmức - 350m của mỏ than Khe Chàm III (Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sảnViệt Nam) - đã quan sát trên hệ thống thành lò có hiện tượng nén ép mạnh, đất đádập vỡ và lượng nước chảy vào mỏ tăng đột biến (Hình 1.4)

Hình 1.4 Thành lò Khe Chàm III bị nén ép dập vỡ do ảnh hưởng của đứt gãy Bắc

Huy (phi tỷ lệ) “Dựa theo nguồn TKV, có chỉnh lý của NCS”

Điều đó giúp một phần nào minh chứng cho sự tồn tại của hệ thống đứt gãynày và nhận định đây là một đứt gãy thuận cắm dốc 60-700 về phía Nam, chiều rộngđới phá hủy của đứt gãy Bắc Huy trong khoảng từ 50-100m; biên độ dịch chuyểnkhoảng 800-1300m (Mai Ân, Trosenco, 1985) Về đường phương của các vỉa thantại khu Đông Bắc Ngã Hai các vỉa phía trên gồm các vỉa (6, 7) có đường phươngcủa vỉa theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, nhưng khi khai thác đến các vỉa phía dưới(5, 4, 3) thì đường phương của vỉa lại theo phương Đông - Tây, điều đó chỉ có thểgiải thích do sự ảnh hưởng của đứt gãy BB gây ra sự thay đổi này, đó là cơ sở minhchứng về sự tồn tại của đứt gãy BB

Trong các báo cáo nghiên cứu trước đây, đều cho rằng đứt gãy Bắc Huy làmột phân nhánh của đứt gãy BB (Mai Ân, Trosenco, 1985); tuy nhiên, từ tài liệukhai thác cho thấy về đường phương của hai đứt gãy là khá tương đồng, các đặcđiểm biểu hiện khá giống nhau, nên chúng tôi đưa ra nhận định, thực ra hai đứt gãynày không có sự phân nhánh mà tồn tại liên tục chỉ là một hệ thống đứt gãy

b Đứt gãy làm ranh giới phía Tây: Đứt gãy Sông Man

Phía Tây của khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả là đứt gãy Sông Man, đứt gãy nàyđược các nhà nghiên cứu trước đây phân định dựa vào các tài liệu phân tích ảnhmáy bay và các số liệu quan sát thực địa (điểm quan sát ĐL.45, 46, 47 trên bờ tráiSông Man) Các vết lộ đá silic thuộc hệ tầng Bãi Cháy tại mũi Bãi Cháy dịchchuyển về phía Bắc so với các vết lộ cũng tại hệ tầng Bãi Cháy tại mũi Hòn Gai(trong vùng Bến Phà) được ghi nhận một cách rõ ràng Xem xét các vết xước trêncác mặt trượt đứt gãy này cho thấy đặc điểm của đứt gãy thuận ngang

Quan sát thấy rõ hiện tượng phân nhánh của đứt gãy thành hai nhánh mất dần

về phía Bắc khi đứt gãy đi vào đới đứt gãy sâu Không loại trừ khả năng còn có một

số nhánh phân tán dạng rẻ quạt của đứt gãy Sông Man bị phủ dưới lớp trầm tích Đệ

Tứ ở vịnh Cuốc Bê

c Đứt gãy làm ranh giới phía Đông: Đứt gãy Cửa Ông

Phần phía đông của khu vực nghiên cứu được giới hạn bởi đứt gãy Cửa Ông,đứt gãy này là một phá huỷ đứt gãy giả thiết trên bản đồ, nó nằm trùng với eo biểncùng tên, cắt rời đảo chứa than Kế Bào với khối Hòn Gai - Cẩm Phả

Đứt gãy Cửa Ông được phân định bởi các đầu lộ cuội kết và đá Jura màu đỏphát triển ở hai bờ eo biển và là điểm tận cùng về phía Nam của vùng trũng Hà Cối(Dovjikov 1963, Trenemnuc 1964)

Tính chất và biên độ dịch chuyển của đứt gãy Cửa Ông chưa được nghiêncứu, còn tuổi của nó được dự đoán có cùng tuổi với đứt gãy Sông Man

d Đứt gãy làm ranh giới phía Nam: Đứt gãy Nam

Giới hạn về phía Nam của khu vực nghiên cứu là đứt gãy Nam Đứt gãyNam cũng là đứt gãy thuận dạng vòng cung, chạy gần song song với đứt gãy TrungLương Có khả năng đứt gãy này chạy dọc đảo Vĩnh Thực theo hướng Đông Bắc-Tây Nam men theo bờ biển phía Đông Nam đảo Kế Bào, đến Cửa Ông ngoặt theohướng vĩ tuyến, chạy sát núi Khe sim đến Quang Hanh cắt thẳng theo hướng ĐèoBụt, về đến Hòn Gai hơi bị uốn cong rồi tiếp tục theo hướng gần vĩ tuyến đi quaphía Nam núi Vũ Tướng, tiếp theo đến huyện Chí Linh

Mặc dù đứt gãy này còn nhiều tranh cãi, do công tác nghiên cứu nó gặp rấtnhiều khó khăn (vì đứt gãy phần lớn chạy ra ngoài biển hoặc nằm dưới lớp đất phủ)nhưng trong báo cáo kết quả công tác chỉnh lý bản đồ địa chất tỷ lệ 1:25.000 năm

1978 đã chứng minh được sự có mặt của nó đó là: đới cà nát dăm kết silic dăm kết

đá vôi ở vùng Bãi Cháy, Cái Dăm (ĐL.1210,1171,1172,1103) và ở dốc Đèo Bụt.Ngoài ra còn gặp dăm kết đá vôi ở vùng Chí Linh (LK.333) Sự xuất lộ của cácđiểm nước khoáng có nhiệt độ cao không những chứng minh cho sự có mặt của đứtgãy Nam mà còn nói lên dứt gãy này rất lớn có vai trò là một đứt gãy sâu

Về lịch sử phát triển, quá trình biến dị cũng như vai trò của đứt gãy Nam cóthể quan niệm nó giống như đứt gãy Trung Lương

e Đứt gãy F.A

Được giới hạn bởi bốn đứt gãy lớn như đã nói ở trên tuy nhiên Khu vựcnghiên cứu Hòn Gai - Cẩm Phả lại được chia cắt bởi đứt gãy F.A, đây là một đứtgãy lớn có quan hệ mật thiết đối với quá trình thành tạo than của khu vực cũng nhưđịnh hình kiến tạo của cả khu vực, nó có liên quan trực tiếp với một nếp lồi có cấutạo phức tạp và cắt rời hai cấu tạo nếp lõm lớn nhất trong vùng Do tính chất quantrọng của nó nên đứt gãy F.A cũng là một trong những đứt gãy được nghiên cứu nhiềunhất và cũng như nhiều quan điểm, trong luận án, tác giả tổng hợp một số thông tin vàcũng như đưa ra một số nhận định mới về đứt gãy đặc biệt quan trọng này

Trên cơ sở tổng hợp tài liệu, để xem xét mối quan hệ giữa các thành tạo thangiữa hai cánh của đứt gãy F.A chúng tôi đã thành lập hàng loạt các mặt cắt địa chấtnối liên thông giữa các khu Đèo Nai với Bắc Cọc Sáu; Bãi Thải Bắc Cọc Sáu với CọcSáu

Hình 1.5 Mặt cắt tuyến XV liên thông mỏ Đèo Nai - Bắc Cọc Sáu

“Dựa theo nguồn TKV, có chỉnh lý của NCS”

Hình 1.6 Mặt cắt tuyến XVI liên thông mỏ Cọc Sáu - Bắc Cọc Sáu

“Dựa theo nguồn TKV, có chỉnh lý của NCS”

1.2.3 Đặc điểm các vỉa than

Địa tầng chứa than có bề dày từ 500 đến 2.500m, chứa từ 5 đến 59 vỉa than

có bề dày từng vỉa từ 0,60 đến 33m, trong đó có từ 3 đến 20 vỉa than công nghiệp,trung bình dày 1,5  4m, phần lớn các vỉa than có cấu tạo tương đối phức tạp

Tổng hợp và phân chia theo chiều dày các vỉa than như sau:

- Vỉa rất mỏng < 0,8m chiếm 3,57%

- Vỉa mỏng 0,8m - 1,3m chiếm 26,78%

- Vỉa trung bình 1,3m - 3,5m chiếm 51,78%

- Vỉa dày 3,5m - 15m chiếm 16,78%

- Vỉa rất dày > 15m chiếm 1,07%

Chất bốc(Vch %)

Nhiệt lượng (Qch Kcal/kg)

Lưu huynh(Sch %)

Tỷ trọng (d g/cm3)

0,12 - 5,22

2,93

1,2 - 39,7216,0

1,31 - 30,266,97

7.089 - 8.7538.336

0,04 - 4,630,45

1,43 - 1,631,51

b Độ tro (A K )

Độ tro than (AK) ở các mỏ than thuộc khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả có sự thayđổi khá lớn từ 1,2  39,72%, trung bình 16% (thuộc nhóm có độ tro trung bình).Riêng các mỏ than Bình Minh, Suối Lại, Hà Lầm - Hà Tu, Tân Lập, Bàng Danh có

độ tro trung bình < 16%, độ tro than có xu hướng tăng dần từ phía nam (Bình Minh13,12%, Hà Lầm - Hà Tu 14,88%), lên phía bắc (Suối Lại 15,2%) Còn khu CẩmPhả có độ tro trung bình có xu hướng tăng dần từ phía nam lên phía bắc Ở độ sâudưới mức -300m độ tro than có sự thay đổi từ 14,90% (Hà Lầm)  25,78% (KheTam), trung bình 20,72% (thuộc nhóm độ tro cao)

c Chất bốc (V ch )

Hàm lượng chất bốc (Vch) ở các mỏ than thuộc khu vực Hòn Gai - Cẩm Phảthay đổi từ 1,3130,26%, trung bình 6,97% Các mỏ có hàm lượng chất bốc thấphơn hàm lượng chất bốc trung bình gồm: Mỏ Bình Minh, Suối Lại, Tân Lập, NgãHai, Lộ Trí, Đèo Nai - Cọc Sáu - Quảng Lợi Còn các mỏ có hàm lượng chất bốc lớnhơn hàm lượng chất bốc trung bình (> 6,97%) gồm các mỏ: Hà Lầm - Hà Tu, BàngDanh, Hà Ráng, Khe Tam, Khe Chàm, Mông Dương, Khe Sim Ở dưới mức -300m,hàm lượng chất bốc thay đổi từ 7,63% (Ngã Hai)  9,44% (Mông Dương), trung bình

là 8,36%

d Nhiệt lượng (Q Ch )

Than thuộc khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả có nhiệt lượng cháy của than thayđổi khá lớn từ 7089  8753 Kcal/kg, trung bình 8336 Kcal/kg Nhiệt lượng cháytrung bình thấp nhất là than mỏ Ngã Hai (7968 Kcal/kg), nhiệt lượng cháy trungbình cao nhất là than mỏ Bàng Danh (8600 Kcal/khg) Dưới mức -300m nhiệt lượngcháy của thay đổi từ 7612 Kcal/kg (Khe Chàm)  8352 Kcal/kg (Hà Lầm), trungbình 7976 Kcal/kg

e Lưu huỳnh (S Ch )

Hàm lượng lưu huỳnh trong các mỏ than thuộc khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả có

sự thay đổi từ 0,04  4,63%, trung bình 0,45% (thuộc loại than có chứa hàm lượng lưuhuỳnh thấp) Dưới mức -300m hàm lượng lưu huỳnh của than thay đổi từ 0,31% (HàLầm)  0,81% (Ngã Hai), trung bình 0,54%

f Tỷ trọng (d)

Than tại các mỏ thuộc khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả có tỷ trọng trung bìnhthay đổi từ 1,431,63 g/cm3, trung bình 1,51 g/cm3 Tỷ trọng trung bình của than tạicác mỏ: Bình Minh, Suối Lại, Hà Lầm - Hà Tu, Bàng Danh, Khe Chàm, Khe Sim,

Lộ Trí thấp hơn so với tỷ trọng trung bình toàn bể than (1,51 g/cm3) Còn ở các mỏ:

Hà Ráng, Ngã Hai, Khe Tam, Mông Dương cao hơn so với tỷ trọng trung bình toàn

bể than Dưới mức -300m tỷ trọng thay đổi từ 1,52 (Hà Lầm)  1,71 g/cm3 (KheTam), trung bình 1,63 g/cm3

g Thành phần nguyên tố

- Các bon (C): Trị số Cacbon trung bình của vật chất cháy của than ở bể thanQuảng Ninh khá cao, chúng thay đổi từ 88,3994,3% Hàm lượng Cacbon khốicháy tăng theo mức độ biến chất, cao nhất ở mỏ Vàng Danh thuộc dải Bảo đài

- Hyđrô (H): Hàm lượng Hyđro chứa trong than ở bể than Quảng Ninh khácao, ở khu vực than Hòn Gai – Cẩm Phả hàm lượng hyđro trung bình khoảng4,88%

- Ôxy (O): Hàm lượng ôxy chứa trong khu vực Hòn Gai – Cẩm Phả thay đổi

từ 2,222,52% (mỏ than Suối Lại, Bàng Danh) tới 4,124,97% (mỏ than Ngã Hai,

Hà Lầm - Hà Tu)

- Ni tơ (N): Hàm lượng Ni tơ chứa trong than ở khu vực Hòn Gai – Cẩm Phảthay đổi trong giới hạn từ 1,121,19% (mỏ Bàng Danh, Lộ Trí) tới 1,511,60%(mỏ Khe Chàm, Bắc Quảng Lợi).

Hàm lượng các nguyên tố C, H, O, N không chỉ thay đổi theo độ tro, mà cònbiến đổi theo chiều thẳng đứng và đường phương, theo chiều thẳng đứng hàm lượngcacbon và nitơ tăng lên, còn hàm lượng hyđro và ôxy lại giảm đi So sánh này chỉtính riêng cho phần khối cháy

h Năng suất phản quang

Năng suất phản quang của than thay đổi khá lớn, chứng tỏ mức độ biến chấtcủa than ở bể than Quảng Ninh cũng khá khác nhau Cường độ phản quang trongmôi trường không khí thay đổi từ 9,94 ở mỏ Ngã Hai đến trên 14,0 ở mỏ than VàngDanh Than khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả có năng suất phản quang Ra

10,9311,40% (Theo tài liệu Báo cáo đặc điểm địa chất bể than Quảng Ninh năm

1974 của Hà Dương Cơ, Nguyễn Chí Hướng, Nguyễn Đình Long, Phạm VănQuang, )

i Biến chất than và nhãn hiệu than

Vấn đề biến chất than và nhãn hiệu than nhìn chung chưa được nghiên cứuđầy đủ và có hệ thống cũng như phương pháp nghiên cứu chưa được toàn diện

Qua các công trình nghiên cứu tản mạn của các tác giả Paplop (1962),Nguyễn Trọng Chi (1970-1972), Treremnuc (1965), Đặng Đình Hồng (1966-1970),Lưu Khánh Dân, Nguyễn Trí Vát (1974), Nguyễn Tiến Bào, Mantoski (1980) có thểnêu một số kết luận chủ yếu sau:

- Khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả chủ yếu là than bán Antraxit thuộc các nhóm9/A - 8/A

+ Khu Ngã Hai-Hà Ráng biến chất cao hơn hai đầu tiếp giáp nó và chủ yếu làthan chuyển tiếp giữa các nhóm 9/A - 10/A

+ Sang đến Khe Chàm, Mông Dương trình độ biến chất có xu hướng giảmhơn khu Ngã Hai ở đây chủ yếu là than bán Antraxit nhóm 8/A

+ Phần phía nam Cẩm Phả có trình độ biến chất cao hơn phần phía bắc nhất

là đầu phía tây Nhóm nhãn than ở đây chủ yếu là nhóm 9/A - 10/A

- Qui luật biến chất tăng dần từ trên xuống dưới đã có nhiều tác giả đềcập tới, nhưng còn cần phải nghiên cứu sâu thêm nữa mới có thể kết luận chắcchắn.

- Than chịu biến chất khu vực là chính ảnh hưởng của các vận động uốn nếp,đứt gãy kiến tạo và có thể của cả hoạt động magma đối với quá trình biến chất thanchưa được nghiên cứu đầy đủ nên chưa giải thích được thoả đáng sự thay đổi mức

độ biến chất chưa rõ qui luật

Tóm lại: Công tác nghiên cứu chất lượng than của bể than Quảng Ninh nói

chung và khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả nói riêng từ trước tới nay chưa có công trìnhnào nghiên cứu một cách toàn diện và đầy đủ, mà chỉ có một số công trình nghiêncứu cho từng khu vực mỏ đơn lẻ trong phạm vi hẹp Để định hướng cho công táckhai thác và sử dụng than trong những năm tới cũng cần thiết phải đầu tư nghiêncứu chất lượng than cho từng vỉa, từng khu mỏ một cách đầy đủ hơn; đặc biệt côngtác nghiên cứu chất lượng than dưới mức -300m

1.3.SƠ LƯỢC LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÀ KHAI THÁC MỎ

Than Quảng Ninh luôn giữ vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân; Làkhoáng sản có tiềm năng và quy mô khai thác lớn nhất trong lĩnh vực khai khoángcủa Việt Nam Do đặc điểm địa chất của bể than rất phức tạp và lý thú, nên đã thuhút sự chú ý của nhiều nhà địa chất trong nước và quốc tế quan tâm nghiên cứu.Trải qua lịch sử nghiên cứu địa chất và khai thác lâu dài, đã có rất nhiều tài liệuđược công bố

Có thể chia quá trình nghiên cứu địa chất bể than Quảng Ninh thành 3 giaiđoạn chính: giai đoạn trước năm 1954, giai đoạn năm 1954 đến năm 1995 và giaiđoạn từ năm 1995 đến nay

a Giai đoạn trước năm 1954

Công cuộc khai thác than đầu tiên ở Quảng Ninh do người Trung Hoa tiến hành.Ngay từ khi đặt ách thống trị trên đất nước ta, người Pháp đã tiến hành khai thácvùng mỏ giàu có này Các công trình địa chất của người Pháp có thể kể đến nhưsau:

Năm 1881, E.Fuchs và E.Saladin đã khảo sát các trầm tích chứa than vùngHòn Gai, năm 1882 tài liệu này được công bố, trong đó đã vạch được đường ranhgiới phía nam của các trầm tích này.

Năm 1884, Hội khai khoáng Trung kỳ và Bắc kỳ ra đời và cũng trong năm

đó Xí nghiệp khai thác than đầu tiên hoạt động

Năm 1890, Remaury công bố tài liệu “Bắc kỳ và các nguồn than của nó”

Từ năm 1925, Sở địa chất Đông Dương tiến hành lập các tờ bản đồ địa chất1/500.000 và 1/10.000 ở nhiều vùng khác nhau

Năm 1927, E.Patte hoàn thành bản đồ địa chất miền Đông Bắc Bộ, tỉ lệ1:200.000, đây là công trình lớn nhất vùng này ở thời kỳ đó Ông đã phân chia địatầng các đất đá trong vùng và vẽ ranh giới phân bố các trầm tích chứa than và xácđịnh chúng có tuổi Ret (T3r)

Năm 1937 - 1941, J.Fromaget đã cho trầm tích chứa than Hòn Gai có tuổiNori - cao nhất là Nori giữa (T3n), ông cho rằng trầm tích chứa than Hòn Gai hìnhthành trong 1 chu kỳ hoàn chỉnh và đặc trưng cho tính chất biển lùi

Tiếp sau đó có khá nhiều tác giả người Pháp đã nghiên cứu ở đây và tài liệucủa họ để lại cũng không ít, nhất là những tài liệu tích luỹ trong khi thăm dò vàkhai thác than Song các tài liệu được vẽ và mô tả rất sơ sài, rời rạc thiếu hệ thống,phần lớn chỉ là những bài báo, chuyên khảo, trải qua thời gian với những biếnđộng lịch sử, bị ảnh hưởng của chiến tranh một phần đã bị mất mát, phần do mờnát không có số liệu nên việc sử dụng gặp nhiều khó khăn, tuy nhiên cũng có tácdụng nhất định cho công tác nghiên cứu sau này

b Giai đoạn năm 1954 đến 1995

Từ sau ngày miền Bắc hoàn toàn được giải phóng, công tác địa chất đượctiến hành với nội dung, mục đích, qui mô và hệ thống tổ chức ngày một hoàn thiện,phù hợp với nhu cầu bảo vệ và xây dựng đất nước

Sở Địa chất được thành lập và phát triển thành Cục Địa chất (1958) và Tổngcục Địa chất (1961)

Trong phạm vi bể than từ Phả Lại đến Kế Bào có 2 đơn vị chuyên nghiên cứuthăm dò than: Đoàn Địa chất 2 và Đoàn Địa chất 9 (1956), rồi phát triển thành hai Liênđoàn (1965), sau đó hợp nhất thành Liên đoàn Địa chất 9 (1974) đến nay là Công tyĐịa chất mỏ thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam

Năm 1955 - 1958, công tác địa chất chủ yếu nhằm đánh giá lại các mỏ cũphục vụ cho công tác khai thác.

Năm 1960, Paplov A.I hoàn thành công tác đo vẽ lập bản đồ địa chất tỷ lệ1/25.000 phần đông nam bể than Quảng Yên, ông là người đầu tiên xác lập “Điệp”Hòn Gai và chia ra 3 phân điệp, chứa 8 - 10 vỉa than, tổng chiều dày trung bình

1000 - 1200m (theo Quy phạm địa tầng Việt Nam, năm 1994, điệp Hòn Gai đượcgọi là hệ tầng Hòn Gai (Trong nhiều báo cáo này chúng được gọi là hệ tầng HònGai và vẫn chia thành 3 phân hệ tầng, trong đó phân hệ tầng Hòn Gai giữa là chứacác vỉa than tính từ trụ vỉa dưới cùng có giá trị công nghiệp đến vỉa trên cùng) Ôngquan niệm than được thành tạo trong điều kiện lục địa và tích tụ theo kiểu ngoại lai

là chủ yếu Cùng các nhà địa chất Liên đoàn 9 ông đã phát hiện và chỉ ra nhiều diệntích chứa than

Năm 1961, Bạch Hiến Canh và Vương Kim Đạt cũng hoàn thành bản đồ địachất 1/25.000 ở vùng Yên Tử - Uông Bí - Đông Triều

Kết quả của 2 công trình trên có ý nghĩa thực tiễn lớn, chỉ ra những diện tíchchứa than có triển vọng làm cơ sở đầu tiên định hướng cho công tác tìm kiếm, thăm

dò than nhiều năm sau

Năm 1964, trên cơ sở những tài liệu phong phú thu lượm được trong quátrình tìm kiếm thăm dò, Treremnuc V.M đã hoàn thành “Báo cáo kết quả nghiêncứu địa chất, các điều kiện tích tụ trầm tích và đồng danh các vỉa than” Theo ông

hệ tầng than Hòn Gai có tuổi Nori (T3n), chiều dày của hệ tầng khoảng 2000m vàchứa trên 25 vỉa than Ông đã đối sánh, đồng danh các vỉa than trong toàn vùng HònGai - Cẩm Phả

Năm 1965, các nhà địa chất Liên Xô và Việt Nam do Đovjikov A.E làmchủ biên đã hoàn thành tờ bản đồ địa chất Miền Bắc Việt Nam tỉ lệ 1/500.000 Cáctác giả đã xếp bể than Quảng Ninh thuộc đới tướng cấu trúc Duyên Hải trong miềnchuẩn uốn nếp Đông Việt Nam

Từ năm 1965, lực lượng kỹ thuật Việt Nam bắt đầu trưởng thành, tự đảmnhận mọi công việc từ công tác tìm kiếm đến thăm dò tỉ mỉ từng khu mỏ và cáccông trình nghiên cứu chuyên đề hoặc nghiên cứu khu vực với nhiều phương pháp

kỹ thuật và các dạng công tác khác nhau Trong diện tích bể than Quảng Ninhhàng loạt các báo cáo thăm dò sơ bộ và thăm dò tỷ mỉ các khu mỏ được thành lập.Các phương pháp tìm kiếm thăm dò ngày một hoàn thiện, chất lượng thi công các

công trình thăm dò ngày càng nâng cao: công tác khai đào với khối lượng lớn,công tác khoan thăm dò được áp dụng rộng rãi với chiều sâu lỗ khoan từ 150 -300m, 600m và một số lỗ khoan sâu 1200m Phương pháp đo địa vật lý lỗ khoanđược chú trọng và bắt đầu các dạng nghiên cứu địa vật lý khác như: đo sâu điện,

đo trọng lực xác định dạng địa hình và độ sâu đáy tầng than , các công tác nghiêncứu chuyên đề như thạch học các đá trầm tích, thạch học than, đặc điểm khí mỏđược thực hiện Ngoài ra còn có các công trình nghiên cứu sâu từng chuyên đề củacác chuyên gia: tướng đá kiến tạo, cổ sinh địa tầng Do đó những vấn đề địa tầng,

số lượng vỉa than, cấu trúc địa chất và trữ lượng than được đánh giá ngày càng đầy

đủ và chính xác hơn

c Giai đoạn năm 1995 đến nay

Từ khi Tổng công ty Than Việt Nam được thành lập (1995) nay là Tậpđoàn Công nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam (TKV), công tác khảo sát thăm dòđược đặc biệt chú ý Hàng năm Tập đoàn đã dành từ 1 đến 3 ngàn tỷ đồng bằngnguồn vốn tập trung của Tập đoàn để đẩy mạnh tiến độ thực hiện các nhiệm vụ địachất, vừa phục vụ cho chiến lược phát triển lâu dài, vừa nhằm bổ sung nâng cấptrữ lượng ở các khu mỏ đang khai thác

Chỉ trong thời gian từ năm 1996 đến năm 2009 đã khoan409.855m/1923LK và hàng trăm báo cáo kết quả thăm dò bổ sung, thăm dò khaithác, báo cáo tổng hợp tính lại trữ lượng than của các mỏ đã được thành lập hiệnđang lưu giữ tại Tập đoàn TKV Kết quả các báo cáo nêu trên đã xác định đượctrữ lượng, chất lượng than đảm bảo nhu cầu hoạt động khai thác hiện tại và trongtương lai từ 15 đến 20 năm tới của Tập đoàn TKV

Để chuẩn bị tài nguyên cho những năm tiếp theo trong chiến lược phát triểnngành Than sau năm 2020 Tập đoàn ký hợp tác với tổ chức NEDO của Nhật Bản

để thực hiện công tác khoan máy điều tra địa chất phần sâu ở các khoáng sàng:Khe Tam 2.400m/2LK, Khe Chàm 9.675m/11LK, Hà Lầm 1450m/2LK, Mạo Khê2.350m/2LK, Phả Lại 3.483.2m/6LK Kết quả các lỗ khoan này khẳng định chắcchắn dưới mức -300m ÷ -1.000m ở các khu mỏ trên vẫn còn tồn tại các vỉa than,tuy nhiên các vỉa than có giá trị công nghiệp chỉ tập trung ở mức cao -700m trởlên Đồng thời với công tác điều tra trên, Tập đoàn TKV đã chỉ đạo cho thi côngphương án thăm dò sâu và lập báo cáo tổng kết ở nhiều khu mỏ như: Phương án