NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM VỎ PHONG HÓA LIÊN QUAN ĐẾN QUẶNG SẮT LIMONIT KHU VỰC PHÍA TÂY TỈNH NGHỆ AN VÀ ĐỊNH HƯỚNG THĂM DÒ KHAI THÁC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐỊA CHẤT Tài nguyên khoáng sản là một trong những nguồn lực có vị trí rất quan trọng trong sự nghiệp xây dựng và phát triển kinh tế xã hội. Những hiểu biết đầy đủ, toàn diện và chính xác về từng loại tài nguyên khoáng sản của vùng cho phép lựa chọn, quyết định đúng đắn về việc đầu tư các dự án thăm dò, khai thác và chế biến khoáng sản phục vụ nhu cầu sử dụng của các ngành sản xuất công nghiệp của địa phương, trong đó phải kể đến là quặng sắt.
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT CÁC KÝ HIỆU: Q : Trữ lượng, TNDB (tấn) S : Diện tích khối tính trữ lượng, TNDB (m2) m : Chiều dày trung bình khối (m) Hs : Hàm suất quặng (kg/m3) L : Chiều dài thân quặng (m) h : Chiều sâu thân quặng (m) d : Tỷ trọng quặng ( tấn/m3) CÁC CHỮ VIẾT TẮT: TNDB : Tài nguyên dự báo VPH : Vỏ phong hóa DANH MỤC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1 Bảng thống kê tọa độ trung tâm điểm quặng Bảng 3.1 Kết phân tích hóa sắt điểm quặng sắt limonit Bản Xạt 33 Bảng 3.2 Kết xác định mẫu hàm suất quặng sắt limonit Bản Xạt 34 Bảng 3.3 Kết phân tích hóa sắt điểm quặng sắt limonit Xóm Chuối 35 Bảng 3.4 Kết xác định mẫu hàm suất quặng sắt limonit Xóm Chuối 36 Bảng 3.5 Kết phân tích hóa sắt điểm quặng sắt limonit Võ Nguyên 37 Bảng 3.6 Kết xác định mẫu hàm suất quặng sắt limonit Võ Nguyên 38 Bảng 3.7 Kết phân tích hóa sắt điểm quặng sắt limonit Tà Sỏi 39 Bảng 3.8 Kết xác định mẫu hàm suất quặng sắt limonit Tà Sỏi 41 Bảng 3.9 Kết phân tích hóa sắt điểm quặng sắt limonit Bản Khứm 43 Bảng 3.10 Kết xác định mẫu hàm suất quặng sắt limonit Bản Khứm 44 Bảng 3.11 Kết phân tích hóa sắt điểm quặng sắt limonit Bản Can 45 Bảng 3.12 Kết xác định mẫu hàm suất quặng sắt limonit Bản Can 46 Bảng 3.13 Kết phân tích hóa sắt điểm quặng sắt limonit Tống Phái 48 Bảng 3.14 Kết xác định mẫu hàm suất quặng sắt limonit Tống Phái 49 Bảng 3.15 Kết phân tích hóa sắt điểm quặng sắt limonit Thạch Ngàn 52 Bảng 3.16 Kết xác định mẫu hàm suất quặng sắt limonit Thạch Ngàn 53 Bảng 3.17 Kết phân tích hóa sắt điểm quặng sắt limonit Bản Ban 54 Bảng 3.18 Kết xác định mẫu hàm suất quặng sắt limonit Bản Ban 55 Bảng 3.19 Bảng tổng hợp chất lượng quặng sắt limonit loại hình vỏ phong hóa khu vực nghiên cứu 60 DANH MỤC HÌNH ẢNH Số hiệu hình ảnh Tên hình ảnh Trang Hình 1.1 Địa hình quặng sắt limonit Hình 1.2 Bề mặt địa hình quặng Hình 1.3 Sơ đồ giao thông khu vực nghiên cứu Hình 1.4 Đường giao thơng vào mỏ Hình 1.5 Sơ đồ địa chất khu vực nghiên cứu 17 Hình 1.6 Cơng tác thực địa 21 Hình 2.1 Mặt cắt vỏ phong hóa đá Granit 26 Hình 2.2 Mặt cắt vỏ phong hóa đá trầm tích lục ngun 27 Hình 2.3 Mặt cắt vỏ phong hóa đá biến chất 29 Hình 3.1 Mẫu VL.649/1 34 Hình 3.2 Mẫu h.439 36 Hình 3.3 Mẫu h.885 38 Hình 3.4 Mẫu h.575/1 41 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Tài nguyên khoáng sản nguồn lực có vị trí quan trọng nghiệp xây dựng phát triển kinh tế - xã hội Những hiểu biết đầy đủ, tồn diện xác loại tài nguyên khoáng sản vùng cho phép lựa chọn, định đắn việc đầu tư dự án thăm dò, khai thác chế biến khoáng sản phục vụ nhu cầu sử dụng ngành sản xuất công nghiệp địa phương, phải kể đến quặng sắt Ở khu vực Nghệ an nói chung, khu vực phía Tây Nghệ An nói riêng loại hình khống sản phong phú đa dạng Nghiên cứu sắt không chỉ đáp ứng cho nhu cầu sản xuất sắt thép mà cịn có ý nghĩa cơng nghiệp sản xuất xi măng dưới dạng phụ gia điều chỉnh Trong giai đoạn nay, để đáp ứng kịp thời cho công cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, nhu cầu sắt thép xi măng sử dụng cho xây dựng lớn Chính vậy, việc tìm kiếm, thăm dò, đánh giá tiềm quặng sắt limonit vấn đề đặt cấp thiết cho tỉnh nước nói chung, Nghệ An nói riêng Từ yêu cầu trên, tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm vỏ phong hóa liên quan đến quặng sắt limonit khu vực phía Tây tỉnh Nghệ An định hướng thăm dò khai thác” hợp lý có tính thiết thực cao Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Các loại vỏ có chứa sắt limonit - Phạm vi nghiên cứu: Chủ yếu phía Tây Nghệ An Mục tiêu đề tài - Làm rõ số đặc điểm vỏ phong hóa liên quan đến quặng sắt limonit khu vực phía Tây tỉnh Nghệ An - Xác lập sở khoa học để định hướng thăm dò khai thác sử dụng hợp lý loại quặng Nội dung đề tài Để đạt mục tiêu trên, đề tài tập trung nghiên cứu nội dung sau: + Nghiên cứu số đặc điểm vỏ phong hóa liên quan đến quặng sắt limonit khu vực phía Tây tỉnh Nghệ An + Phân tích chất lượng quặng sắt Limonit khu vực nghiên cứu: bao gồm phân tích thành phần hóa học, thành phần khoáng vật – thạch học phục vụ cho việc đánh giá chất lượng quặng + Xác lập sở khoa học để định hướng thăm dò khai thác Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài + Các kết thu thập nghiên cứu góp phần xây dựng sở liệu khoa học nghiên cứu đặc điểm vỏ phong hóa liên quan đến quặng sắt limonit khu vực Tây Nghệ An + Xác lập sở khoa học để định hướng thăm dò khai thác, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên phát triển kinh tế xã hội Các phương pháp nghiên cứu Để thực nhiệm vụ, mục tiêu đề tài, sử dụng hệ phương pháp sau đây: - Hệ phương pháp địa chất truyền thống, gồm phương pháp sau: + Phương pháp thu thập, tổng hợp số liệu + Các phương pháp nghiên cứu địa chất trời khảo sát thực tế, thực địa + Phương pháp lấy mẫu địa chất - Kiểm nghiệm thực tế cơng trình địa chất khoan, khai đào - Các phương pháp nghiên cứu phòng - Các phương pháp thống kê, so sánh Cấu trúc luận văn Sau thời gian nghiên cứu, phân tích tổng hợp tài liệu với nỗ lực thân dưới chỉ dẫn nhiệt tình thầy hướng dẫn khoa học, tơi hồn thành luận văn cao học Ngồi phần mở đầu kết luận, luận văn bao gồm chương sau: Chương 1: Tổng quan khu vực nghiên cứu Chương 2: Đặc điểm vỏ phong hóa yếu tố ảnh hưởng đến hình thành vỏ phong hóa Chương 3: Định hướng thăm dị khai thác Trong suốt q trình thực luận văn này, tơi nhận quan tâm, giúp đỡ, hướng dẫn tận tình thầy hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Văn Canh, đóng góp ý kiến thầy cô giáo khác Qua đây, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến quý quan, quý thầy cô tạo mội điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành luận văn Rất mong nhận ý kiến đóng góp quý thầy bạn Tôi xin chân thành cảm ơn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1.1 Vị trí địa lý Các vùng điều tra, đánh giá quặng sắt limonit địa bàn Tây Nghệ An thuộc huyện: Quế Phong, Quỳ Châu, Quỳ Hợp, Tương Dương, Con Cuông, Anh Sơn, Thanh Chương Cụ thể thống kê bảng 1.1 Bảng 1.1 Bảng thống kê tọa độ trung tâm điểm quặng [6] TT Tên mỏ điểm quặng sắt Thôn, xã, huyện Toạ độ trung tâm (VN 2000) X: 21.66.770 Y: 05.08.628 Sắt limonit Tà Sỏi Thuộc thôn Tà Sỏi, thôn Pa Đá, xã Châu Hạnh, Quỳ Châu Sắt limonit Bản Khứm Thôn Bản Khúm, xã Châu Hội, huyện Quỳ Châu X:21.60.725 Y: 05.19.325 Sắt limonit Bản Can Thôn Bản Can, xã Châu Hội, huyện Quỳ Châu Sắt limonit Tống Phái Thôn Tống Phái, xã Yên Hợp, huyện Quỳ Hợp Sắt limonit Bản Xạt Thôn Bản Xạt, xã Yên Hợp, huyện Quỳ Hợp Sắt limonit Thạch Ngàn Thôn Thạch Tiến, xã Thạch Ngàn, huyện Con Cuông Sắt limonit Võ Nguyên Xã Thanh Lâm, huyện Thanh Chương Sắt limonit Xóm Chuối Xã Thanh Lâm, huyện Thanh Chương Sắt limonit Bản Ban Thôn Bản Ban, xã Đồng Hợp, huyện Quỳ Hợp 10 Sắt limonit Đồng Cạn Thôn Đồng Cạn, xã Đồng Hợp, huyện Quỳ Hợp X: 21.59.055 Y:05.18.550 X: 21.52.875 Y: 05.26.503 X: 21.50.000 Y: 05.28.078 X: 21.09.900 Y: 05.00.103 X: 20.63.350 Y: 05.45.728 X: 20.60.850 Y: 05.48.978 X: 21.47.900 Y: 05.29.153 X: 21.48.050 Y: 05.30.778 TT Tên mỏ điểm quặng sắt Thôn, xã, huyện Toạ độ trung tâm (VN 2000) 11 Sắt limonit Bản Quèn Thôn Bản Quèn, xã Liên Hợp, huyện Quỳ Hợp X: 21.46.160 Y: 05.17.348 12 Sắt limonit Xướng Đồng Xã Đồng Hợp, huyện Quỳ Hợp X: 21.44.200 Y: 05.27.525 13 Sắt limonit Bản Khôi Xã Tam Thái, huyện Tương Dương X: 21.25.400 Y: 04.46.155 1.1.2 Đặc điểm địa hình Các điểm quặng sắt chủ yếu phân bố địa hình dạng đồi núi thấp, độ cao thường từ 25 – 150m Những vùng đồi núi có độ dốc từ 15 – 300, thảm thực vật phát triển yếu, tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu địa chất Cá biệt Bản Chiềng, huyện Quế Phong, có địa hình núi cao 600 – 900m, độ dốc từ 20 – 450, thảm thực vật phát triển tốt, gây khó khăn cho việc nghiên cứu địa chất Hình 1.1 Địa hình quặng sắt limonit Bản Xạt 1.1.3 Đặc điểm khí hậu thủy văn * Khí hậu: Khí hậu tỉnh Nghệ An có mùa rõ rệt: Hình 1.2 Bề mặt địa hình quặng - Mùa mưa từ tháng đến tháng 10 Vào mùa nhiều mưa, ẩm ướt; mưa lớn vào tháng tháng 10, lượng mưa năm 1500 – 1700mm Nhiệt độ ban ngày 30 – 38oC, có lên tới 40oC; nhiệt độ ban đêm thường giảm khoảng 20 – 25oC Từ tháng đến tháng có gió tây nam khơ nóng, nhiệt độ đến 410C, tháng 7, 8, 9, 10 thường có bão kèm theo lũ lụt - Mùa khô từ tháng 11 năm trước đến tháng năm sau, mưa mưa phùn, mưa vào tháng Nhiệt độ cao 18 – 25oC, thấp – 10oC; sáng sớm thường có sương mù, ẩm ướt * Thủy văn: Trên diện tích điều tra, đánh giá quặng sắt khơng có sơng lớn, chủ yếu suối nhánh thuộc lưu vực Sông Hiếu Sông Cả Dọc suối đá gốc lộ tốt, tạo điều kiện thuận lợi cho công tác khảo sát địa chất Tuy nhiên vào mùa mưa lũ, nước suối thường dâng cao đột ngột đến 2,0m 3,0m; dịng chảy mạnh, gây khó khăn cho cơng tác điều tra địa chất 1.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI 1.2.1 Đặc điểm giao thơng Hình 1.3 Sơ đồ giao thông khu vực nghiên cứu Giao thông tiếp cận điểm quặng tương đối thuận lợi, điểm quặng cách đường ôtô (quốc lộ, tỉnh lộ, đường liên huyện, liên xã ) từ 0.5 – 7km, có nơi đường ơtơ vào đến tận điểm quặng Tuy nhiên việc lại điểm quặng có nơi khó khăn điểm quặng vùng Bản Chiềng, Quế Phong, Ở Quỳ Châu, Quỳ Hợp Ở chỉ có đường mịn khơng có đường (hình 1.3) Hình 1.4 Đường giao thơng vào mỏ 1.2.2 Đặc điểm dân cư, kinh tế nhân văn Khu vực nghiên cứu có dân tộc Kinh chiếm chủ yếu dân tộc Thái, Thanh, H’ Mông, v.v Người Kinh sống đồng bằng, thị trấn, thị tứ; người dân tộc thiểu số thường sống tập trung thành từ vài chục đến hàng trăm hộ dọc thung lũng, ven đường Nghề nghiệp chủ yếu làm nghề nông nghiệp, khoanh nuôi rừng, chăn nuôi tự cung, tự cấp, kinh tế phát triển; trật tự trị an tốt Trong vùng phần lớn có điện thắp sáng, điện thoại, có trường học cấp tiểu học, trung học sở, có trạm Y tế xã có đường tơ đến Uỷ ban Nhân dân xã vùng công tác 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Trần Bảng Nguyễn Văn Bính(1997), Tính trữ lượng khống sản rắn, NXB VH – KT Hà Nội Trần Bình Chư(1996), Luận án phó tiến sĩ khoa học “Phân chia loại hình (các kiểu) nguồn gốc cơng nghiệp mỏ sắt Việt Nam đánh giá kinh tế địa chất loại hình đó”, Trường Đại học Mỏ Địa Chất Hà Nội Cục địa chất khoáng sản Việt Nam(2000), Vỏ phong hóa trầm tích đệ tứ Việt Nam, Hà Nội Cục địa chất khoáng sản Việt Nam(2000), Sách tra cứu phân vị địa chất Việt Nam, Hà Nội Nguyễn Tây Hồ, Chu Viễn Thọ nnk(1961), Báo cáo “Tính trữ lượng mỏ sắt quân khu IV”, Lưu địa chất Liên Đoàn địa chất Bắc Trung Bộ(2006), Báo cáo “Điều tra, đánh giá trữ lượng, chất lượng quặng sắt địa bàn tỉnh Nghệ An”, Lưu địa chất Đinh Minh Mộng nnk(1971), Báo cáo “Địa chất vùng Bắc Quỳ Hợp (E – 48 – 19 - C), tỷ lệ 1/50.000”, Lưu địa chất Bùi Quang Ngôn nnk(1985), Báo cáo “Địa chất kết thăm dò tỷ mỷ mỏ sắt Thạch Khê – Hà Tĩnh”, Lưu địa chất Trần Nghi nnk(2003), Trầm tích học, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội 10 Tống Duy Thanh, Vũ Khúc(2005), Các phân vị địa tâng Việt Nam, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội 11 Trần Toàn nnk(1998), Báo cáo “Địa chất khống sản nhóm tờ Tương Dương (E – 48 – 28 - B), (E – 48 – 29 - A), (E – 48 – 29 - B), (E – 48 – 30 - A), (E – 48 – 30 - B), tỷ lệ 1/50.000”, Lưu địa chất 12 Trần Đình Sâm nnk(1994), Báo cáo “Địa chất kết tìm kiếm đánh giá vàng – antimon Tà Sỏi, Quỳ Châu, Nghệ An”, Lưu địa chất PHỤ LỤC PHỤ LỤC SỐ 1: BẢNG TÍNH TRỮ LƯỢNG CÁC THÂN QUẶNG SẮT LIMONIT KHU VỰC TÂY NGHỆ AN BẢNG TÍNH TRỮ LƯỢNG CẤP C2 + P1 CÁC THÂN QUẶNG ELUVI – DELUVI TT Tên điểm quặng Số hiệu thân quặng Bản Khứm Khối tính trữ lượng Diện tích (m2) Hàm lượng TB thân quặng (%) Chiều dày TB thân Hàm suất TB thân quặng (m) (kg/m3) TFe Fe2O3 quặng Trữ lượng, TNDB cấp C2 + P1 (tấn) Hàm lượng trung bình (%) Sắt kim loại Quặng sắt Al2O3 SiO2 P Pb S As Cu Zn 3.33 27.65 1.489