Tiềm năng tài nguyên dolomit tỉnh ninh bình và định hướng sử dụng hiệu quả

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ********** HỒ THỊ THƢ TIỀM NĂNG TÀI NGUYÊN DOLOMIT TỈNH NINH BÌNH VÀ ĐỊNH HƢỚNG SỬ DỤNG HIỆU QUẢ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ********** HỒ THỊ THƢ TIỀM NĂNG TÀI NGUYÊN DOLOMIT TỈNH NINH BÌNH VÀ ĐỊNH HƢỚNG SỬ DỤNG HIỆU QUẢ Chuyên ngành: Địa chất học Mã ngành: 60440201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Hoàng Thị Minh Thảo TS Mai Trọng Tú Hà Nội – 2014 LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành sâu sắc đến TS Hoàng Thị Minh Thảo, TS Mai Trọng Tú tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ tác giả thời gian làm luận văn Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Địa chất, Phòng Sau Đại học, Phòng Công tác Chính trị Sinh viên, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên tạo điều kiện trình học tập hoàn thành luận văn tác giả Xin gửi lời cảm ơn tới đồng nghiệp Tạp chí Địa chất, Bảo tàng Địa chất, Vụ Địa chất, Trung tâm Thông tin Lƣu trữ Địa chất - Tổng cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, cung cấp tài liệu, trao đổi thông tin thảo luận nội dung liên quan đến luận văn tác giả Bày tỏ lòng cảm ơn tới Sở Tài nguyên Môi trƣờng tỉnh Ninh Bình cung cấp tài liệu, trao đổi thông tin liên quan đến nội dung luận văn Một phần thiếu sót không nhắc đến chuyên gia bạn đồng nghiệp quan tâm, động viên giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Luận văn hoàn thành thiếu lời động viên, chia sẻ tình cảm thành viên gia đình Đó nguồn sức mạnh to lớn để tác giả hoàn thành luận văn Hồ Thị Thƣ i MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU iv DANH MỤC HÌNH ii MỞ ĐẦU Chƣơng ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ ĐỊA CHẤT TỈNH NINH BÌNH 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Đặc điểm sông suối 1.1.4 Đặc điểm đường bờ biển 1.1.5 Đặc điểm khí hậu 1.1.6 Tài nguyên đất 1.1.7 Tài nguyên rừng 1.2 Đặc điểm kinh tế, xã hội 1.2.1 Nông nghiệp 1.2.2 Công nghiệp 1.2.3 Thương mại dịch vụ 1.2.4 Tiểu thủ công nghiệp ngành nghề truyền thống 1.2.5 Danh lam thắng cảnh kinh tế du lịch 1.2.6 Đặc điểm giao thông 1.2.7 Đời sống văn hóa, trị 1.3 Đặc điểm địa chất 10 1.3.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất tỉnh Ninh Bình 10 1.3.2 Địa tầng 11 1.3.3 Đặc điểm cấu tạo kiến trúc 15 Chƣơng TỔNG QUAN VỀ DOLOMIT, CÁC ỨNG DỤNG VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.1 Tổng quan dolomit 17 2.2 Ứng dụng dolomit 18 2.2.1 Ứng dụng công nghiệp 18 2.2.2 Ứng dụng nông nghiệp 21 2.2.3 Ứng dụng lĩnh vực xây dựng 21 2.2.4 Ứng dụng xử lý môi trường 22 2.3 Các phương pháp nghiên cứu 24 2.3.1 Khảo sát thực địa 24 2.3.2 Phương pháp thạch học lát mỏng 24 2.3.3 Phương pháp XRF 25 2.3.4 Phương pháp AAS 25 2.3.5 Phương pháp XRD 26 2.3.6 Phương pháp toán địa chất 26 Chƣơng ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ TÀI NGUYÊN DOLOMIT TỈNH NINH BÌNH 28 3.1 Tổng quan phân bố tài nguyên dolomit tỉnh Ninh Bình 28 3.2 Khu Đông Sơn, thị xã Tam Điệp 29 3.3 Khu Phú Long - Kỳ Phú, huyện Nho Quan 31 3.4 Khu Thạch Bình khu Phú Sơn, huyện Nho Quan 32 Chƣơng ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG TÀI NGUYÊN DOLOMIT TỈNH NINH BÌNH VÀ ĐỊNH HƢỚNG SỬ DỤNG HIỆU QUẢ 34 ii 4.1 Khu Đông Sơn, thị xã Tam Điệp 34 4.1.1 Đặc điểm thạch học 34 4.1.2 Đặc điểm hóa học 34 4.1.3 Đặc điểm lý 35 4.1.4 Định hướng lĩnh vực sử dụng 35 4.2 Khu Phú Sơn, huyện Nho Quan 36 4.2.1 Đặc điểm thạch học, khoáng vật 36 4.2.2 Đặc điểm hóa học 37 4.2.3 Đặc điểm lý 40 4.2.4 Định hướng lĩnh vực sử dụng 40 4.3 Khu Thạch Bình, huyện Nho Quan 42 4.3.1 Đặc điểm thạch học, khoáng vật 42 4.3.2 Đặc điểm hóa học 42 4.3.3 Đặc điểm lý 43 4.3.4 Định hướng lĩnh vực sử dụng 43 4.4 Khu Phú Long - Kỳ Phú, huyện Nho Quan 44 4.4.1 Đặc điểm thạch học, khoáng vật 44 4.4.2 Đặc điểm hóa học 44 4.4.3 Đặc điểm lý 46 4.4.4 Định hướng lĩnh vực sử dụng 47 4.5 Sơ lược trạng khai thác sử dụng đặc điểm chất lượng dolomit tỉnh Ninh Bình 47 4.5.1 Hiện trạng khai thác sử dụng dolomit tỉnh Ninh Bình 47 4.5.2 Đặc điểm thạch học khoáng vật 48 4.5.3 Đặc điểm hoá học 50 4.5.3 Đặc điểm lý 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 Kết luận 54 Kiến nghị 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 iii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Tổng hợp kết xử lý thống kê hàm lượng thành phần dolomit khu Đông Sơn, huyện Tam Điệp 34 Bảng Yêu cầu thành phần dolomit dùng sản xuất dolomit thiêu kết 36 Bảng Thành phần hóa học theo công trình dolomit khu Phú Sơn 38 Bảng Thành phần hóa học theo khối trữ lượng dolomit khu Phú Sơn 38 Bảng Thống kê hàm lượng nguyên tố phân tán đá dolomit khu Phú Sơn 38 Bảng Thống kê kết phân tích mẫu quang phổ ICP dolomit khu Phú Sơn 39 Bảng Tổng hợp kết tính giá trị trung bình tiêu lý đá dolomit khu Phú Sơn, huyện Nho Quan 40 Bảng So sánh thành phần yêu cầu cho dolomit dùng cho luyện gang với thành phần dolomit khu Phú Sơn 40 Bảng Tổng hợp kết xử lý thống kê hàm lượng thành phần đá dolomit khu Thạch Bình 42 Bảng 10 Chỉ tiêu kỹ thuật dolomit sản xuất thuỷ tinh 43 Bảng 11 Tổng hợp kết xử lý thống kê hàm lượng thành phần đá dolomit khu Phú Long - Kỳ Phú, huyện Nho Quan 44 Bảng 12 Tổng hợp kết xử lý phân tích hóa thành phần hóa học dolomit khu Phú Long - Kỳ Phú, huyện Nho Quan 45 Bảng 13 Tổng hợp tiêu lý dolomit khu Phú Long - Kỳ Phú, huyện Nho Quan 46 Bảng 14 Chỉ tiêu tối thiểu hàm lượng chất lượng dolomit 50 Bảng 15 So sánh hàm lượng số tiêu phân tích hóa thành phần dolomit khu vực tỉnh Ninh Bình 50 Bảng 16 Tổng hợp kết xử lý thống kê thành phần có hại dolomit tỉnh Ninh Bình 51 Bảng 17 Hàm lượng nguyên tố đá dolomit Ninh Bình 52 Bảng 18 Tổng hợp kết tính giá trị trung bình tiêu lý đá dolomit Ninh Bình 52 iv DANH MỤC HÌNH Hình Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu Hình Ứng dụng dolomit cải tạo môi trường nước đầm nuôi trồng thủy sản 22 Hình Thiết bị xác định phổ huỳnh quang tia X 25 Hình Thiết bị phân tích AAS 26 Hình Thiết bị phân tích XRD 26 Hình Bản đồ Địa chất khoanh vùng triển vọng dolomit tỉnh Ninh Bình 30 Hình Dolomit khu Đông Sơn, thị xã Tam Điệp 31 Hình Hình ảnh dolomit khu Phú Long - Kỳ Phú, huyện Nho Quan 32 Hình Hình ảnh dolomit khu Phú Sơn, huyện Nho Quan 33 Hình 10 Hình ảnh lát mỏng thạch học dolomit khu vực tỉnh Ninh Bình 49 ii MỞ ĐẦU Ninh Bình tỉnh cực nam đồng Sông Hồng, cửa ngõ trọng yếu nối liền tỉnh đồng Bắc Bộ với miền Trung Ninh Bình có vị đặc biệt quan trọng phát triển kinh tế - xã hội, quốc phòng khu vực nƣớc Ninh Bình có nguồn tài nguyên khoáng sản đa dạng phong phú, có tiềm to lớn tài nguyên đá carbonat, đặc biệt đá dolomit Hiện nhu cầu sử dụng nguyên liệu dolomit ngành công nghiệp, nông nghiệp, hóa dƣợc xử lý môi trƣờng ngày gia tăng Vì vậy, việc nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, đặc điểm phân bố, chất lƣợng tiềm tài nguyên dolomit làm sở để định hƣớng lĩnh vực sử dụng dolomit địa bàn tỉnh Ninh Bình nhiệm vụ cần thiết Đề tài: “Tiềm tài nguyên dolomit tỉnh Ninh Bình định hướng sử dụng hiệu quả” đƣợc chọn làm luận văn thạc sĩ nhằm đáp ứng yêu cầu Với nội dung đó, luận văn góp phần làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, đặc điểm phân bố chất lƣợng đá dolomit tỉnh Ninh Bình Từ góp phần hoàn thiện phƣơng pháp đánh giá tiềm đá dolomit không tỉnh Ninh Bình mà áp dụng cho vùng khác có đặc điểm địa chất tƣơng tự Ngoài ra, đề tài có giá trị thực tiễn cung cấp cho nhà quản lý nƣớc địa phƣơng tiềm năng, chất lƣợng đá dolomit phân bố địa bàn tỉnh Ninh Bình làm sở cho việc lập dự án đầu tƣ thăm dò, khai thác, chế biến sử dụng dolomit Để đạt đƣợc nội dung trên, nghiên cứu tổng hợp, phân tích khái quát hóa kết đo vẽ đồ địa chất khu vực, đồ phân bố khoáng sản dolomit toàn tỉnh Ninh Bình công trình nghiên cứu địa chất nhằm làm sáng tỏ đặc điểm địa chất phân bố dolomit vùng nghiên cứu Các phƣơng pháp đƣợc sử dụng nghiên cứu bao gồm khảo sát, thu thập liệu thực địa, thu thập loại mẫu; phân tích lát mỏng thạch học, nhiễu xạ tia Roentgen, huỳnh quang tia X, quang phổ hấp phụ nguyên tử, phƣơng pháp tính toán địa chất Nghiên cứu xác định thành phần khoáng vật tạo đá, kiến trúc cấu tạo đá nhƣ thành phần hóa học chúng để phân tích, tổng hợp định hƣớng sử dụng dolomit theo vùng, khu vực lãnh thổ nhằm tránh làm tổn thất tài nguyên thiên nhiên bảo vệ môi trƣờng Luận văn đƣợc hoàn thành sở tài liệu nhƣ đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1: 200.000 1: 50.000 tỉnh Ninh Bình; báo cáo kết thực dự án “Đánh giá tiềm nguyên liệu dolomit vùng núi đá Ninh Bình, điều tra chi tiết hóa số vùng trọng điểm” Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Ninh Bình năm 2003, báo cáo đề tài cấp Bộ “Tiềm đá dolomit tỉnh Ninh Bình” Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất năm 2006, đề tài cấp Bộ "Nghiên cứu, xác lập sở khoa học, đề xuất định hƣớng sử dụng khoáng chất công nghiệp apatit, dolomit, felspat, caolin, sericit Việt Nam" Tạp chí Địa chất thực năm 2013-2014 Ngoài ra, tài liệu liên quan đến công tác tìm kiếm, thăm dò, khai thác sử dụng dolomit đƣợc thu thập để thực luận văn Mặc dù, việc nghiên cứu đặc điểm địa chất, cấu trúc kiến tạo, định hƣớng thăm dò khai thác dolomit khu vực Ninh Bình có nhiều nghiên cứu Tuy nhiên, nghiên cứu luận văn phân tích tiềm dolomit toàn tỉnh Ninh Bình để đánh giá khả sử dụng nhiều lĩnh vực khác nhau, nhƣ ứng dụng ngành công nghiệp, nông nghiệp, hóa dƣợc, mỹ phẩm nhiều ngành nghề khác đời sống sản xuất ngƣời Chƣơng ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ ĐỊA CHẤT TỈNH NINH BÌNH 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý Ninh Bình tỉnh cực nam đồng Sông Hồng, có tọa độ địa lý: 19 50’ - 20o27’ vĩ độ Bắc, 105o32’ - 106o33’ kinh độ Đông o Phía bắc đông bắc, Ninh Bình giáp tỉnh Nam Định Hà Nam với phần ranh giới tự nhiên sông Đáy (hình 1) Phía nam, Ninh Bình giáp tỉnh Thanh Hoá, phía tây giáp tỉnh Hoà Bình, phía đông giáp Biển Đông Ninh Bình nằm cách Thủ đô Hà Nội 90 km, có trục đƣờng giao thông Bắc-Nam (Quốc lộ 1A đƣờng sắt) đƣờng Quốc lộ 10, 12A qua Các đơn vị hành tỉnh gồm thành phố Ninh Bình, Thị xã Tam Điệp huyện: Nho Quan, Gia Viễn, Hoa Lƣ, Kim Sơn, Yên Mô, Yên Khánh Thành phố Ninh Bình trung tâm trị, kinh tế - văn hoá xã hội tỉnh, cách Hà Nội 90 km phía nam Hình Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Bộ Xây dựng (2012), hướng dẫn xuất khoáng sản làm vật liệu xây dựng Hà Nội Cổng thông tin điện tử tỉnh Ninh Bình: baoninhbinh.org.vn Dƣơng Đức Khiêm, nnk, 2001 Từ điển Địa chất Anh - Việt Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Đào Đình Thục, Huỳnh Trung nnk (1995), Địa chất Việt Nam, tập II, Các thành tạo magma, Cục Địa chất Việt Nam, Hà Nội Đinh Minh Mộng (1978), Địa chất khoáng sản tờ Ninh Bình, Cục Địa chất Việt Nam, Hà Nội Đỗ Ngọc Điền (1969), Tìm kiếm dolomit Thạch Bình, Nho Quan Ninh Bình, Cục Địa chất Việt Nam, Hà Nội Hoàng Anh Khiển (2005) Báo cáo tổng hợp tài nguyên khoáng sản tỉnh, thành phố nƣớc Cục Địa chất Khoáng sản Hà Nội Lê Tiến Dũng, Lƣơng Quang Khang nnk (2005), Đánh giá tiềm đá carbonat vùng núi đá Ninh Bình, điều tra chi tiết hoá số vùng trọng điểm, Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Ninh Bình Lê Tiến Dũng, Nguyễn Hữu Thông nnk (1996), “Các thành tạo đolomit nguồn gốc trầm tích địa tầng đá carbonat, lấy ví dụ vùng Kim Bảng (Nam Hà) Tân Lâm (Quảng Trị)”, Báo cáo khoa học HNKH lần thứ 12, ĐH Mỏ Địa chất Hà Nội 10 Lê Tiến Dũng, Vũ Quang Tiến (1994), Điều tra đánh giá tiềm đá carbonat khu vực Kim Bảng- Thanh Liêm tỉnh Nam Hà, Đại học Mỏ Địa chất, Hà Nội 11 Luật Khoáng sản số 60/2010/QH12 Quốc hội nƣớc Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam 12 Lƣơng Quang Khang nnk (2006), Tiềm đá dolomit tỉnh Ninh Bình đánh giá khả sử dụng chúng, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất 13 Mai Trọng Tú nnk (2013-2014), Đề tài cấp Bộ "Nghiên cứu, xác lập sở khoa học, đề xuất định hướng sử dụng khoáng chất công nghiệp apatit, dolomit, felspat, caolin, sericit Việt Nam" Tổng cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam Hà Nội 56 14 Nguyễn Tiến Tân (1970), Tìm kiếm thăm dò dolomit phân hủy Yên Phong, Yên Mô, Ninh Bình, Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội 15 Trần Nghi (2013), Trầm tích học Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội Hà Nội 471 tr 16 Trần Ngọc Thái nnk (2007), Quy hoạch khoanh vùng loại khoáng sản chủ yếu tỉnh Ninh Bình đến năm 2010 định hướng đến năm 2020 Viện Khoa học Địa chất Khoáng sản Hà Nội 17 Ủy ban nhân dân tỉnh Ninh Bình (2013), Quy hoạch mạng lưới sở giáo dục mầm non, giáo dục phổ thông, giáo dục thường xuyên tỉnh Ninh Bình giai đoạn 2013-2020, tầm nhìn đến năm 2030 Ninh Bình 18 Vũ Khúc, Bùi Phú Mỹ nnk (1989), Địa chất Việt Nam, Tập I, Địa tầng, Tổng cục Mỏ Địa chất, Hà Nội Tài liệu tiếng Anh 19 Chanratchakool, J.F Tumbull, S Funge- Smith, C Limsuwan, Quản lý sức khoẻ tôm ao nuôi (Nguyễn Anh Tuấn nnk, Khoa Thuỷ sản, Đại học Cần Thơ dịch năm 1995) 57 [...]... nghĩa Việt Nam 12 Lƣơng Quang Khang và nnk (2006), Tiềm năng đá dolomit tỉnh Ninh Bình và đánh giá khả năng sử dụng của chúng, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất 13 Mai Trọng Tú và nnk (2013-2014), Đề tài cấp Bộ "Nghiên cứu, xác lập cơ sở khoa học, đề xuất định hướng sử dụng các khoáng chất công nghiệp apatit, dolomit, felspat, caolin, sericit của Việt Nam" Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam Hà Nội 56... chất và khoáng sản tờ Ninh Bình, Cục Địa chất Việt Nam, Hà Nội 6 Đỗ Ngọc Điền (1969), Tìm kiếm dolomit Thạch Bình, Nho Quan Ninh Bình, Cục Địa chất Việt Nam, Hà Nội 7 Hoàng Anh Khiển (2005) Báo cáo tổng hợp tài nguyên khoáng sản của các tỉnh, thành phố trong cả nƣớc Cục Địa chất và Khoáng sản Hà Nội 8 Lê Tiến Dũng, Lƣơng Quang Khang và nnk (2005), Đánh giá tiềm năng đá carbonat vùng núi đá Ninh Bình, ... kiếm thăm dò dolomit phân hủy Yên Phong, Yên Mô, Ninh Bình, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội 15 Trần Nghi (2013), Trầm tích học Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội Hà Nội 471 tr 16 Trần Ngọc Thái và nnk (2007), Quy hoạch khoanh vùng loại khoáng sản chủ yếu tỉnh Ninh Bình đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020 Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản Hà Nội 17 Ủy ban nhân dân tỉnh Ninh Bình (2013),...TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt 1 Bộ Xây dựng (2012), hướng dẫn xuất khẩu khoáng sản làm vật liệu xây dựng Hà Nội 2 Cổng thông tin điện tử tỉnh Ninh Bình: baoninhbinh.org.vn 3 Dƣơng Đức Khiêm, và nnk, 2001 Từ điển Địa chất Anh - Việt Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội 4 Đào Đình Thục, Huỳnh Trung và nnk (1995), Địa chất Việt Nam, tập II, Các... Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Ninh Bình 9 Lê Tiến Dũng, Nguyễn Hữu Thông và nnk (1996), “Các thành tạo đolomit nguồn gốc trầm tích trong các địa tầng đá carbonat, lấy ví dụ vùng Kim Bảng (Nam Hà) và Tân Lâm (Quảng Trị)”, Báo cáo khoa học HNKH lần thứ 12, ĐH Mỏ Địa chất Hà Nội 10 Lê Tiến Dũng, Vũ Quang Tiến (1994), Điều tra đánh giá tiềm năng các đá carbonat khu vực Kim Bảng- Thanh Liêm tỉnh Nam Hà,... mầm non, giáo dục phổ thông, giáo dục thường xuyên tỉnh Ninh Bình giai đoạn 2013-2020, tầm nhìn đến năm 2030 Ninh Bình 18 Vũ Khúc, Bùi Phú Mỹ và nnk (1989), Địa chất Việt Nam, Tập I, Địa tầng, Tổng cục Mỏ Địa chất, Hà Nội Tài liệu tiếng Anh 19 Chanratchakool, J.F Tumbull, S Funge- Smith, C Limsuwan, Quản lý sức khoẻ tôm trong ao nuôi (Nguyễn Anh Tuấn và nnk, Khoa Thuỷ sản, Đại học Cần Thơ dịch năm 1995)