Báo cáo bài tập lớn môn khoa học trái Đất Đề tài sa khoáng, tiềm năng và thực trạng khai thác sa khoáng tại việt nam

Khai thác mỏ sa khoáng là một nguồn cung cấp vàng quan trọng, và từng là kỹ thuật được sử dụng trong giai đoạn đầu tiên của các cơn sốt vàng, như cơn sốt vàng California năm 1848..  Tạo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KĨ THUẬT XÂY DỰNG

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN KHOA HỌC TRÁI ĐẤT

ĐỀ TÀI : SA KHOÁNG, TIỀM NĂNG VÀ THỰC TRẠNG KHAI THÁC SA KHOÁNG TẠI VIỆT NAM

Giảng viên hướng dẫn : TS Nguyễn Trường Ngân

Lớp : L03 – Nhóm : 8

Sinh viên thực hiện Mã số sinh viên

Nguyễn Trần Trọng Khoa 2311629

LỜI CẢM ƠN

Lời nói đầu tiên cho nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Trường Đại học Bách Khoa –ĐHQG TPHCM, đã đưa môn Khoa Học Trái Đất vào chương trình giảng dạy Đặc biệt, chúng em xin gửi lời biết ơn đến giảng viên bộ môn là Thầy Nguyễn Trường Ngân đã truyền thụ lại những kiến thức vô cùng quý báu trong suốt thời gian vừa qua

Sự nhiệt huyết, tâm huyết và những lời khuyên quý giá của Thầy đã giúp chúng em có cái nhìn sâu sắc hơn về tầm quan trọng của sa khoáng, từ đó định hướng và hoàn thành bài báo cáo một cách tốt nhất Nhờ những bài giảng của Thầy, chúng em đã có thể trang bị cho mình những kiến thức nền tảng vững chắc về môn học, từ đó vận dụng hiệu quả vào bài báo cáo của mình Không chỉ có như vậy, chúng em còn được học thêm về việc học tập nghiêm túc và kỷ luật trong công việc Đây chính là hành trang rất quý giá để chúng em bước vào đời

Bộ môn Khoa Học Trái Đất là một bộ môn vô cùng có giá trị và có tính thực tế cao Tuy nhiên, do lượng kiến thức của chúng em còn nhiều hạn chế nên bài báo cáo của chúng em không tránh khỏi sai sót Vì thế, qua bài báo cáo này chúng em rất mong nhận được những lời góp ý quý báu từ Thầy và các bạn để bài báo cáo của chúng em được hoàn thiện hơn

Nhóm 8 xin trân trọng cảm ơn!

MỤC LỤC

I Khái quát 4

1.1 Khái niệm 4

1.2 Sự hình thành 5

1.3 Khai thác sa khoáng 6

1.4 Phân loại sa khoáng 7

II Tiềm năng và thực trạng khai thác sa khoáng tại Việt Nam 8

2.1 Tiềm năng của khai thác sa khoáng tại Việt Nam 8

2.1.1 Kinh tế 10

2.1.2 Ứng dụng 11

2.2 Thực trạng 13

2.2.1 Số lượng: 13

2.2.2 Ảnh hưởng tiêu cực: 15

2.2.3 Giải pháp: 18

III Tài liệu tham khảo 19

I Khái quát

1.1 Khái niệm

Trong địa chất học, sa khoáng là sự tích tụ các khoáng vật có giá trị được hình thành từ sự tách biệt trọng lực trong quá trình lắng đọng Khai thác mỏ sa khoáng là một nguồn cung cấp vàng quan trọng, và từng là kỹ thuật được sử dụng trong giai đoạn đầu tiên của các cơn sốt vàng, như cơn sốt vàng California năm 1848 Các môi trường hình thành loại mỏ sa khoáng gồm bồi tích, tàn tích, sa khoáng biển, và sa khoáng cổ

Hình 1.1: Hình ảnh minh họa Nguồn: [1]

Để có thể tích tụ ở dạng sa khoáng, các hạt khoáng vật phải có tỉ trọng đủ nặng hơn thạch anh (tỉ trọng thạch anh là 2,65), vì thạch anh thường có kích thước lớn cỡ cuộc hoặc cát Các môi trường sa khoáng đặc biệt chứa cát đen, đó là một hỗn hợp màu đen có ánh dễ nhận biết của các oxide sắt, chủ yếu là magnetit với một ít ilmenit và hematit Các thành phần khoáng có giá trị thường có mặt trong các đen là monazit, rutin, zircon, cromit, wolframit, và cassiterit

Đặc điểm

 Mật độ: Khoáng vật sa khoáng phải có tỉ trọng lớn hơn thạch anh mới tích tụ được

trong sa khoáng Mật độ này tạo điều kiện cho chúng tích tụ trong quá trình trầm tích, trong khi các vật liệu nhẹ hơn sẽ bị cuốn trôi Cát đen, bao gồm chủ yếu là các oxit sắt (như magnetit, ilmenit và hematit), thường xuất hiện trong môi trường

sa khoáng

 Độ cứng: Khoáng sa khoáng cần có khả năng chống lại sự phá hủy cơ học trong

quá trình vận chuyển Lý tưởng nhất là khoáng sa khoáng phải cứng hơn thạch anh

 Tính ổn định: Tính ổn định hóa học giúp khoáng chất sa khoáng chống lại sự biến

đổi do phân hủy hóa học

1.2 Sự hình thành

Sự hình thành sa khoáng là một quá trình phức tạp và đa dạng, thường diễn ra trong môi trường tự nhiên, như dưới đáy biển, trong các hang động, hoặc trong lớp đất sâu Quá trình này thường bao gồm các bước chính sau:

 Tạo điều kiện: Môi trường ban đầu cần có điều kiện thích hợp cho việc hình thành

sa khoáng, bao gồm sự hiện diện của các chất có khả năng tương tác với dung dịch chứa khoáng chất

 Phản ứng hóa học: Dung dịch giàu khoáng chất tiếp xúc với các tạp chất hoặc vật

liệu có sẵn trong môi trường Các phản ứng hóa học xảy ra khi các ion trong dung dịch tương tác với các ion trong tạp chất để tạo thành các phức chất mới

 Kết tinh: Các phức chất hình thành từ phản ứng hóa học sẽ kết tụ lại để tạo thành

các tinh thể sa khoáng Quá trình này có thể xảy ra do sự cô đặc của dung dịch, do

sự thay đổi về điều kiện môi trường (như nhiệt độ hoặc áp suất), hoặc do sự tác động từ các yếu tố khác nhau như vi khuẩn hoặc sinh vật sống

 Phát triển và hình dạng: Các tinh thể sa khoáng tiếp tục phát triển và thay đổi hình

dạng dưới tác động của các yếu tố môi trường Sự phát triển này có thể diễn ra trong thời gian dài, từ hàng triệu đến hàng tỷ năm

 Tạo ra các hình thức độc đáo: Do sự biến đổi của môi trường và điều kiện hình

thành, các loại sa khoáng có thể hình thành các hình thức độc đáo, từ các tinh thể nhỏ đến các cấu trúc lớn và phức tạp

Tóm lại, sự hình thành sa khoáng là kết quả của sự tương tác giữa dung dịch chứa khoáng chất và môi trường xung quanh, thường diễn ra qua một loạt các quá trình hóa học và vật lý phức tạp

1.3 Khai thác sa khoáng

Tạo điều

kiện

Phản ứng

Phát triển hình thái Hình thành

Khai thác sa khoáng là quá trình lấy sa khoáng từ môi trường tự nhiên để sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, khoa học, hoặc trang trí Dưới đây là một số phương pháp khai thác sa khoáng phổ biến:

Hình 1.2: Hình ảnh minh họa Nguồn: [2]

 Khai thác mỏ: Đây là phương pháp phổ biến nhất để lấy sa khoáng Nó bao gồm

việc đào sâu vào mặt đất hoặc dưới đáy biển để truy cập các tầng đất hoặc tầng đá chứa sa khoáng Sau đó, sa khoáng được tách rời và chế biến để tạo thành sản phẩm cuối cùng

 Khai thác hang động: Một số loại sa khoáng được tìm thấy trong các hang động và

vách núi Trong trường hợp này, người khai thác có thể sử dụng các phương tiện như leo núi, rappelling, hoặc cả việc sử dụng máy móc để trích xuất sa khoáng từ các vị trí khó tiếp cận

 Thu thập trên bề mặt: Trong một số trường hợp, sa khoáng có thể được tìm thấy

trên bề mặt của các tảng đá hoặc đất Trong trường hợp này, người thu thập có thể đơn giản là lấy sa khoáng trực tiếp từ bề mặt mà không cần đến các phương pháp khai thác phức tạp

 Sử dụng các phương pháp hóa học: Trong một số trường hợp, người ta có thể sử

dụng các phương pháp hóa học để trích xuất sa khoáng từ đất hoặc đá Các phương pháp này có thể bao gồm việc sử dụng dung môi hoặc chất hòa tan để hòa tan sa khoáng và sau đó chiết tách chúng ra khỏi dung môi

 Khai thác dưới nước: Một số loại sa khoáng được khai thác dưới đáy biển hoặc

dưới các hồ, ao Đây là một phương pháp khai thác đặc biệt, đòi hỏi sự sử dụng

các thiết bị và kỹ thuật đặc biệt để trích xuất sa khoáng từ môi trường dưới nước

mà không gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh

1.4 Phân loại sa khoáng

Hình 1.3: Hình ảnh minh họa Nguồn: [3]

 Theo vị trí và môi trường hình thành: Sa khoáng cũng có thể được phân loại dựa trên vị trí và môi trường hình thành của chúng:

 Sa khoáng đáy sông (Alluvial): Hình thành trong cát lầy hoặc cát sông Vị trí phổ

biến cho các mỏ sa khoáng đáy sông là ở các vùng uốn cong bên trong của sông và suối, các hố tự nhiên, ở điểm gãy của dòng suối, ở chân dốc của một dòng suối, ở chân của một vách đá, thác nước hoặc rào cản khác Đây là loại sa khoáng phổ biến và kinh tế nhất Các loại khoáng sản có thể tìm thấy trong sa khoáng đáy sông bao gồm vàng, bạch kim, titan, ilmenit, zircon và nhiều loại khoáng khác

 Sa khoáng bãi biển (Beach): Hình thành trên bãi biển, thường là do tác động của

sóng và dòng chảy Chúng tạo ra các khoáng chất như ilmenit, rutile và zircon

 Sa khoáng đất trên đồi (Eluvial): Hình thành từ quá trình phong hóa trên đồi, khi

các hạt khoáng từ đá mẹ bị phân hủy và rơi xuống dưới, thường chứa các hạt vàng lớn hơn so với các loại sa khoáng khác, cassiterit…

 Sa khoáng gió (Aeolian): Hình thành do sự di chuyển của cát và hạt khoáng bởi

gió Thường thấy ở sa mạc, vùng cát và chứa các khoáng chất có giá trị như vàng, monazit, rutile, zircon, crom và cassiterit

 Sa khoáng cổ (Paleo-placers): Hình thành trong quá khứ xa xưa, thường chứa

vàng, kim cương, Urani và các khoáng vật quý hiếm

 Theo thành phần hóa học: Sa khoáng được phân loại dựa trên các nguyên tố và

hợp chất hóa học chính tạo nên chúng Ví dụ, có các loại sa khoáng silicat như thạch anh, feldspar, và thủy tinh Có cả các loại sa khoáng oxit như đất sét, và các loại khác như cacbonat, sulfat, halit (muối), và sulfid

 Theo cấu trúc tinh thể: Sa khoáng được phân loại dựa trên cấu trúc tinh thể của

chúng Các loại phổ biến bao gồm tinh thể dạng tám mặt (như tinh thể thạch anh), tinh thể dạng dấu lục giác (như tinh thể calcite), hoặc tinh thể không có hình dạng đặc biệt (như đất sét)

 Theo màu sắc: Màu sắc của sa khoáng có thể được sử dụng để phân loại chúng Ví

dụ, calcite có thể có màu trắng, xanh dương, vàng hoặc hồng, trong khi thạch anh

có thể có màu trắng, hồng, xanh lam, hoặc đen

 Theo độ cứng: Sa khoáng có thể được phân loại dựa trên độ cứng của chúng, sử

dụng thang đo độ cứng Mohs Ví dụ, thạch anh có độ cứng 7 trên thang đo này,

trong khi calcite có độ cứng chỉ là 3

II Tiềm năng và thực trạng khai thác sa khoáng tại Việt Nam

2.1 Tiềm năng của khai thác sa khoáng tại Việt Nam

Đầu tiên, ở Việt Nam việc khai thác sa khoáng có nhiều thuận lợi như:

Hình 2.1: Hình ảnh minh họa Nguồn: [4]

Hình 2.2: Hình ảnh minh họa Nguồn: [5]

Hình 2.3: Hình ảnh minh họa Nguồn: [6]

 Nguồn tài nguyên phong phú: Việt nam có nhiều vùng với lượng sa khoáng lớn gồm than đá, quặng sắt, quặng bauxite, kẽm, thiếc, và một số kim loại quý khác như vàng, bạch kim, titan

 Vị trí địa lí, địa hình lợi thế: với bờ biển dài, hệ thống sông suối dày đặc thúc đẩy tiềm năng khai thác sa khoáng biển, sông suối

 Nhu cầu tiêu dùng trong nước và quốc tế: các nước có nền công nghiệp lớn như Trung Quốc và Ấn Độ, nhu cầu hiện đại hóa đất nước kèm theo phát triển cơ sở hạ tầng, công nghệ tạo ra một thị trường rộng lớn về khai thác và tiêu thụ sa khoáng

 Phát triển về khoa học công nghệ: khoa học công nghệ phát triển kèm theo đó là các máy móc, hướng khai thác sa khoáng ngày càng hiện đại, tiện lợi, giảm tác động xấu tới môi trường tạo điều kiện cho việ khai thác sa khoáng có quy mô lớn

và bền vững hơn

 Chính sách hỗ trợ từ nhà nước: chính phủ Việt Nam thông qua các chính sách hỗ trợ thúc đẩy việc đầu tư vào ngành công nghiệp khai thác khoảng sản

Qua các điều kiện thuận lợi trên, việc khai thac sa khoáng ở Việt Nam có tiềm năng rất lớn trong các lĩnh vực:

2.1.1 Kinh tế

 Xuất khẩu và thu hút vốn trực tiếp từ nước ngoài vào ngành khai thác và chế biến khoáng sản trong nước, tạo nguồn thu nhập ổn định từ thị trường quốc tế

 Phát triển ngành công nghiệp chế biến và sản xuất: sa khoáng cung cấp cho thị trường trong nước một nguồn nguyên liệu quan trọng cho các ngành công nghiệp chế biến và sản xuất:

 Từ các ngành công nghiệp lớn như xây dựng: cung cấp đá granite, sỏi, cát, đất sét ; ô tô: cung cấp nhiên liệu, kim loại, hợp kim, các thành phần điện tử như sillic, đồng, nhôm

 Đến các ngành công nghiệp nhỏ như hóa chất, điện tử, y tế

 Tạo cơ hội hợp tác quốc tế: tận dụng nguồn sa khoáng, Việt Nam thiết lập mối quan hệ, hợp tác quốc tế với các nước trong lĩnh vực, từ việc hợp tác nghiên cứu đến ký kết các thỏa thuận thương mại

 Tạo cơ hội việc làm và kinh doanh: tạo cơ hội việc làm cho các lao động địa phương, từ khai thác tới vận chuyển, xây dựng cơ sở hạ tầng, quản lí dự án Đóng góp vào việc giảm tỉ lệ không có việc làm, nâng cao mức sống và góp phần vào GDP của Việt Nam

 Đóng góp vào ngân sách quốc gia: các hoạt động khai thác góp vào ngân sách quốc gia qua thuế, các loại phí khai thác đề đầu tư vào các lĩnh vực cơ sở hạ tầng, y tế, giáo dục

2.1.2 Ứng dụng

Hình 2.4: Hình ảnh minh họa Nguồn: [7]

Hình 2.4: Hình ảnh minh họa Nguồn: [8]

Hình 2.4: Hình ảnh minh họa Nguồn: [9]

- Phát triển kỹ thuật và công nghệ: việc khai thác sa khoáng đòi hỏi sự phát triển của máy móc, kỹ thuật hiện đại, từ đó thúc đẩy việc nghiên cứu đia chất kèm theo áp dụng máy móc và kỹ thuật khai thác, sản xuất tiên tiến

- Ngành công nghiệp chế biến và sản xuất: sa khoáng là nguyên liệu chính để sản xuất các sản phẩm cuối cùng của các ngành công nghiệp như xây dựng, ô tô, điện tử, y tế, năng lượng Có nguồn cung ổn định và đa dạng sa khoáng từ khai thác giúp nâng cao hiệu suất

- Ngành năng lượng: các sa khoáng là nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp năng lượng, việc ổn định và sử dụng hiệu quả nguồn lượng này đóng vai trò quan trọng trong đảm bảo an ninh quốc gia và phát triển bền vững của đất nước

- Ngành y tế và dược phẩm: một số khoáng chất sử dụng trong y tế và dược phẩm để sản xuất thuốc, các sản phẩm y tế Việc nghiên cứu và khai thác sa khoáng có lợi cho sức khỏe cộng đồng

- Ngành xây dựng: sa khoáng cung cấp cát, đá các nguyên liệu quan trọng cho các công trình, đông thời việc khai thác cung cấp nguồn nguyên liệu ổn định và giá cả hợp

lí cho ngành xây dựng, thúc đẩy phát triển hạ tầng và đô thị hóa

- Ngành du lịch : Các khu vực có nguồn sa khoáng dồi dào thươngg có cảnh đẹp và độc đáo, qua đó phát triển ngành du lịch

Kinh tế:

- Sa khoáng có tiềm năng lớn trong việc phát triển kinh tế ở nhiều khía cạnh:

- Sa khoáng có thể được tìm thấy ở nhiều vùng trên thế giới (trong đó có Việt Nam)

Sử dụng tài nguyên này có thể tạo nguồn thu ổn định thông qua việc khai thác và xuất khẩu

- Tạo ra cơ hội việc làm cho người lao động, qua đó giảm tỉ lệ thất nghiệp và nâng cao thu nhập cộng đồng

- Ngoài ra, ngành công nghiệp này có thể đóng góp vào ngân sách quốc gia thông qua thuế và các loại phí khác

2.2 Thực trạng

2.2.1 Số lượng:

- Việt Nam là quốc gia có tiềm năng lớn về tài nguyên sa khoáng quặng titan,

zircon Quặng titan ở Việt Nam gồm các loại hình mỏ như: quặng titan gốc, quặng

sa khoáng titan-zircon

Hình 2.4: Hình ảnh minh họa Nguồn: [10]

Hình 2.4: Hình ảnh minh họa Nguồn: [11]

 Quặng titan gốc: trữ lượng năm 2016 là 4,8 triệu tấn ilmenit, nhưng có điều kiện khai thác và chế biến khó khăn

 Quặng sa khoáng titan – zircon: gồm 2 loại là quặng phân bố trong tầng cát đỏ và quặng phân bố trong trầm tích xám Theo số liệu năm 2016, tổng trữ lượng và tài nguyên dự báo quặng titan khoảng 650 triệu tấn quặng tinh, phân bố chủ yếu trong các tầng cát đỏ vùng Ninh Thuận, Bình Thuận, Bà Rịa-Vũng Tàu

⇨ Tài nguyên sa khoáng ở Việt Nam rất lớn, đảm bảo đủ cơ sở để xây dựng các khu công nghiệp khai thác, chế biến, phát triển lâu dài

2.2.2 Ảnh hưởng tiêu cực:

Môi trường:

Hình 2.4: Hình ảnh minh họa Nguồn: [12]

Hình 2.4: Hình ảnh minh họa Nguồn: [13]

Hình 2.4: Hình ảnh minh họa Nguồn: [14]

- Khai thác tràn lan gây lãng phí tài nguyên

- Khai thác bằng những công nghệ lạc hậu gây ô nhiễm môi trường

- Tàn phá mặt đất, ảnh hưởng lớn đến rừng và thảm thực vật

- Làm ảnh hưởng đến nguồn nước, ô nhiễm nước, tiềm ẩn nguy cơ về dòng thải axit

mỏ

- Thải bụi từ các mỏ, gây suy giảm môi trường không khí

Kinh tế, thị Trường:

- Khai thác quá mức làm bão hoà thị trường, mất giá trị tài nguyên

- Gây thất thoát, lãng phí tài nguyên quốc gia