ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ KHOÁNG SẢN ĐỘC HẠI KHU VỰC THANH HOÁ - QUẢNG NAM VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÒNG NGỪA ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Liều tương đương hàng năm trung bình toàn cầu các nguồn bức xạ tự nhiên Bảng 2.2 Liều bức xạ hàng năm trung bình đối với dân chúng ở Mỹ Bảng 2.3 Liều bức xạ hà

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 PGS.TS Nguyễn Phương

2 TS Nguyễn Quang Hưng

HÀ NỘI - 2015

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào

Tác giả

Trịnh Đình Huấn

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN xi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 8

1.1 Đặc điể m địa lý tự nhiên, kinh tế-xã hội và lịch sử nghiên cứu địa chất 8

1.1.1 Khái lược đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội 8

1.1.2 Tóm tắt lịch sử nghiên cứu địa chất 11

1.2 Đặc điể m địa chất - khoáng sản 13

1.2.1 Địa tầng 13

1.2.2 Magma 18

1.2.3 Kiến tạo 21

1.2.4 Khoáng sản 29

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35

2.1 Cơ sở lý luận 35

2.1.1 Khái niệm và các thuật ngữ sử dụng trong luận án 35

2.1.2 Các nguyên tố phóng xạ 38

2.1.3 Môi trường phóng xạ và ô nhiễm phóng xạ 50

2.1.4 Khoáng sản độc hại khác 58

2.2 Phương pháp nghiên cứu 62

2.2.1 Khái quát phương pháp điều tra, đánh giá môi trường 62

2.2.2 Quy trình kiểm soát hoạt độ phóng xạ 63

CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ KHOÁNG SẢN ĐỘC HẠI TRONG KHU VỰC NGHIÊN CỨU 79

3.1 Đặc điể m phân bố khoáng sản phóng xạ trong khu vực nghiên cứu 79

3.2.1 Khoáng sản phóng xạ thực thụ 81

3.2.2 Khoáng sản phóng xạ đi k èm 85

3.2 Đặc điể m phân bố khoáng sản asen 92

3.3 Thành phần vật chất các mỏ phóng xạ khu vực nghiên cứu 95

3.4 Phương thức hình thành các diện tích ô nhiễm phóng xạ 96

CHƯƠNG 4 KHOANH ĐỊNH DIỆN TÍCH DỰ BÁO Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG PHÓNG XẠ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÒNG NGỪA 99

4.1 Cơ sở và nguyên tắc khoanh định diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ 99

4.1.1 Cơ sở k hoanh định diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ 99

4.1.2 Nguyên tắc k hoanh định diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ 102

4.2 Kết quả khoanh định diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ tự nhiên khu vực nghiên cứu 104

4.2.1 Phương pháp dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ 104

4.2.2 Kết quả k hoanh định diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ tự nhiên 104

4.2.3 Các k ết quả nhận được k hi nghiên cứu về sự phát tán ô nhiễm phóng xạ trong môi trường khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam 132

4.2.4 Dự báo ảnh hưởng của phóng xạ đến môi trương trong quá trình điều tra, đánh giá và thăm dò khoáng sản phóng xạ 132

4.3 Giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu ảnh hưởng 139

4.3.1 Giái pháp tổng thể 140

4.3.2 Giải pháp chi tiết 143

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 146

CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ 149

TÀI LIỆU THAM KHẢO 151

PHỤ LỤC 158

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Liều tương đương hàng năm trung bình toàn cầu các nguồn bức xạ tự

nhiên Bảng 2.2 Liều bức xạ hàng năm trung bình đối với dân chúng ở Mỹ

Bảng 2.3 Liều bức xạ hàng năm trung bình đối với dân chúng ở Canada

Bảng 2.4 Mạng lưới khảo sát địa chất môi trường

Bảng 2.5 Mạng lưới đo gamma môi trường

Bảng 2.6 Mạng lưới đo khí phóng xạ môi tường

Bảng 3.1 Tổng hợp mỏ, điểm mỏ phóng xạ hoặc mỏ, điểm khoáng sản có chứa

nguyên tố phóng xạ trong khu vực nghiên cứu Bảng 3.2 Tổng hợp mỏ, điểm khoáng sản chứa asen trong khu vực nghiên cứu Bảng 3.3 Tổng hợp khoáng sản độc hại khu vực nghiên cứu

Bảng 3.4 Tổng hợp thành phần vật chất khoáng sản phóng xạ khu vực nghiên

cứu Bảng 4.1 Khuyến cáo về các hành động áp dụng đối với chiếu xạ tự nhiên Bảng 4.2 Phân loại đối tượng tiếp xúc với phóng xạ

Bảng 4.3 Thống kê liều bức xạ giới hạn của Việt Nam và thế giới

Bảng 4.4 Hoạt độ phóng xạ giới hạn trong không khí, nước và thực phẩm Bảng 4.5 Thống kê đặc trưng suất liều chiếu ngoài khu mỏ An Điềm

Bảng 4.6 Thống kê nồng độ radon trong không khí trên các thành tạo địa chất

khu mỏ An Điềm Bảng 4.7 Thống kê hàm lượng phổ gamma trên các thành tạo địa chất khu mỏ

An Điềm Bảng 4.8 Kết quả xác định đặc trưng thống kê Hn, Ht theo phân bố chuẩn Bảng 4.9 Đặc trưng thống kê Hn, Ht khi chuyển sang giá trị ln(x)

Bảng 4.10 Thống kê đặc trưng suất liều chiếu ngoài mỏ monazit Bản Gié

Bảng 4.11 Thống kê đặc trưng nồng độ radon, thoron trên các thành tạo địa chất

mỏ Bản Gié

Bảng 4.12 Đặc trưng thống kê hàm lượng phổ gamma trên các thành tạo địa chất

mỏ Bản Gié Bảng 4.13 Kết quả xác định đặc trưng thống kê Hn, Ht theo phân bố chuẩn Bảng 4.14 Đặc trưng thống kê Hn khi chuyển sang giá trị ln(x)

Bảng 4.15 Kết quả xác định đặc trưng thống kê Htđ phân bố chuẩn mỏ ilmenit

Kỳ Ninh Bảng 4.16 Kết quả khoanh định diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ khu vực

Thanh Hóa - Quảng Nam Bảng 4.17 Suất liều bức xạ gamma trên thân quặng khu mỏ urani An Điềm Bảng 4.18 Suất liều bức xạ gamma trên thân quặng monazit khu mỏ monazit

Bản Gié Bảng 4.19 Tham số khuếch tán của radon trong môi trường khu mỏ monazit Bản

Gié Bảng 4.20 Nồng độ khí phóng xạ suy giảm theo độ cao trong không khí khu mỏ

monazit Bản Gié

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ địa chất khu vực Thanh Hóa - Quảng Nam

Hình 1.2 Sơ đồ phân bố các đơn vị kiến tạo khu vực Thanh Hóa - Quảng Nam Hình 2.1 Bức xạ ion hóa và tấm che chắn

Hình 2.2 Sơ đồ phân rã của ba họ phóng xạ 238U, 232Th và 235U

Hình 2.3 Những tác động của phóng xạ đối với con người

Hình 2.4 Mô hình phát tán phóng xạ ở các mỏ urani vùng trũng Nông Sơn Hình 2.5 Sự phát tán phóng xạ vào không khí phụ thuộc vào điều kiện môi

trường Hình 2.6 Mô hình hoá sự thoát khí radon vào môi trường không khí

Hình 2.7 Sự phát tán của nguyên tố phóng xạ vào động thực vật và con người Hình 2.8 Đo gamma môi trường ngoài sân (độ cao 1m)

Hình 2.9 Đo gamma môi trường trong nhà (độ cao 1m)

Hình 2.10 Giản đồ Eh - pH của hệ Fe-As-S-O (25oC, 1atm) ở hai hàm lượng

của các hợp phần Hình 2.11 Các con đường thâm nhập asen vào cơ thể con người

Hình 2.12 Quy trình kiểm soát môi trường phóng xạ tự nhiên

Hình 2.13 Trường bức xạ gamma của nguồn kích thước hữu hạn

Hình 2.14 Mô hình phân bố nồng độ khí phóng xạ trong lớp eman hoá nằm ngangHình 2.15 Mô hình tính nồng độ khí phóng xạ trong không khí

Hình 3.1 Sơ đồ phân bố các mỏ, điểm mỏ phóng xạ trong các đơn vị kiến tạo

khu vực Thanh Hóa - Quảng Nam Hình 3.2 Sơ đồ địa chất mỏ urani An Điềm - Quảng Nam

Hình 3.3 Mặt cắt địa chất tuyến T.31/4, mỏ urani An Điềm - Quảng Nam Hình 3.4 Sơ đồ địa chất mỏ monazit Bản Gié - Nghệ An

Hình 3.5 Mặt cắt địa chất tuyến AB (T.2), mỏ monazit Bản Gié - Nghệ An Hình 3.6 Sơ đồ địa chất mỏ ilmenit Kỳ Ninh - Hà Tĩnh

Hình 3.7 Mắt cắt địa chất tuyến T.22, mỏ ilmenit Kỳ Ninh - Hà Tĩnh

Hình 3.8 Mắt cắt địa chất tuyến T.1-1, mỏ than Nông Sơn - Quảng Nam

Hình 3.9 Mắt cắt địa chất tuyến T.550, mỏ graphit Tiên An - Quảng Nam Hình 3.10 Sơ đồ phân bố các mỏ, điểm khoáng sản có chứa asen trong các đơn

vị kiến tạo khu vực Thanh Hóa - Quảng Nam Hình 4.1 Mức liều khuyến cáo can thiệp trong chiếu xạ tự nhiên

Hình 4.2 Sơ đồ nguyên tắc và quy trình khoanh định diện tích dự báo ô nhiễm

phóng xạ Hình 4.3 Tỷ lệ phần trăm các loại bệnh mắc phải của người dân sinh sống gần

khu mỏ An Điềm Hình 4.4 Đồ thị tần suất suất liều chiếu ngoài khu mỏ An Điềm theo phân bố

chuẩn Hình 4.5 Đồ thị tần suất suất liều chiếu trong khu mỏ An Điềm theo phân bố

chuẩn Hình 4.6 Đồ thị tần suất liều chiếu ngoài khu mỏ An Điềm theo luật phân bố

loga chuẩn Hình 4.7 Đồ thị tần suất liều chiếu trong khu mỏ An Điềm theo luật phân bố

loga chuẩn Hình 4.8 Sự biến đổi không gian của các thành phần môi trường phóng xạ theo

mặt cắt địa chất - môi trường T.1 Hình 4.9 Sự biến đổi không gian của các thành phần môi trường phóng xạ theo

mặt cắt địa chất - môi trường T.2 Hình 4.10 Sơ đồ diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ khu mỏ An Điềm

Hình 4.11 Tỷ lệ phần trăm các loại bệnh mắc phải của người dân sống gần mỏ

monazit Bản Gié Hình 4.12 Đồ thị tần suất liều chiếu ngoài mỏ Bản Gié theo phân bố chuẩn Hình 4.13 Đồ thị tần suất liều chiếu trong khu mỏ Bản Gié theo phân bố chuẩn Hình 4.14 Đồ thị tần suất liều chiếu ngoài khu mỏ Bản Gié theo luật phân bố

loga chuẩn Hình 4.15 Sự biến đổi không gian của các thành phần môi trường phóng xạ theo

mặt cắt địa chất môi trường tuyến T.1 Hình 4.16 Sự biến đổi không gian của các thành phần môi trường phóng xạ theo

mặt cắt địa chất môi trường tuyến T.2 Hình 4.17 Sự biến đổi không gian của các thành phần môi trường phóng xạ theo

mặt cắt địa chất môi trường tuyến T.3 Hình 4.18 Sơ đồ diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ khu mỏ Bản Gié

Hình 4.19 Đồ thị tần suất suất liều tương đương khu mỏ Kỳ Ninh theo phân bố

chuẩn Hình 4.20 Sự biến đổi không gian của các thành phần môi trường phóng xạ theo

mặt cắt tuyến T.1 Hình 4.21 Sự biến đổi không gian của các thành phần môi trường phóng xạ theo

mặt cắt tuyến T.2 Hình 4.22 Sơ đồ diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ khu mỏ Kỳ Ninh

Hình 4.23 Đồ thị suy giảm suất liều bức xạ gamma trên mô hình thân quặng

phóng xạ khu mỏ An Điềm Hình 4.24 Đồ thị suy giảm suất liều bức xạ gamma trên mô hình thân quặng

monazit chứa phóng xạ khu mỏ Bản Gié Hình 4.25 Mô hình các giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu ảnh hưởng của khoáng

sản độc hại đến môi trường

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN

NCS Nghiên cứu sinh

Min Giá trị nhỏ nhất

Max Giá trị lớn nhất

IACRS Tổ chức Quốc tế về an toàn bức xạ

CMEA Hội đồng tương trợ kinh tế

FAO Tổ chức lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc

IAEA Cơ quan năng lượng nguyên tử Quốc tế

ILO Tổ chức lao động quốc tế

OECD Tổ chức hợp tác phát triển kinh tế

UNSCEAR Ủy ban khoa học của Liên Hợp Quốc về đánh giá ảnh hưởng của

phóng xạ nguyên tử ICRP Ủy ban quốc tế về an toàn bức xạ

WHO Tổ chức Y tế Thế giới

FDA Cục thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ

ĐVT Đơn vị tính

STP Điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn

PDH Enzym pyruvat dehydrogenat

STP Điều kiện nhiệt độ, áp xuất bình thường

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN

Phát triển kinh tế - xã hội bền vững là nhu cầu cấp bách và xu hướng tất yếu trong tiến trình phát triển của xã hội loài người Tại Hội nghị Thượng đỉnh Trái đất

về Môi trường và Phát triển được tổ chức năm 1992 ở Rio de Janeiro (Brazil), 179 nước tham gia hội nghị đã thông qua tuyên bố Rio de Janeiro về môi trường và phát triển gồm 27 nguyên tắc cơ bản và chương trình nghị sự 21 (Agenda) về các giải pháp phát triển bền vững chung cho toàn thế giới trong thế kỷ 21 Cùng với xu thế phát triển chung của thế giới, nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ về kinh tế xã hội; đồng thời với quá trình phát triển đã nảy sinh nhiều vấn đề về môi trường; trong đó có vấn đề về môi trường phóng xạ và khoáng sản chứa nguyên tố phóng

xạ

Ngày 17 tháng 11 năm 2010, Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam đã thông qua luật Khoáng sản sửa đổi số 60/2010/QH12, trong đó điều 44, chương 7 có nêu rõ: “Tổ chức, cá nhân thăm dò khoáng sản độc hại phải thực hiện các biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm môi trường, tác động xấu đến sức khoẻ con người; trường hợp đã gây ô nhiễm môi trường thì phải xác định đầy đủ các yếu tố gây ô nhiễm, thực hiện các biện pháp khắc phục, giảm thiểu ô nhiễm; trường hợp thăm dò khoáng sản độc hại chứa chất phóng xạ còn phải thực hiện quy định của Luật năng lượng nguyên tử và các quy định khác của pháp luật liên quan” Trên cơ

sở Luật khoáng sản được Quốc hội phê chuẩn ngày 09 tháng 3 năm 2012, Thủ tướng chính phủ nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam đã ban hành Nghị định

số 15/2012/NĐ-CP Quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Khoáng sản, trong đó mục 1, điều 6, chương 1 có ghi rõ: “Khoáng sản độc hại gồm khoáng sản phóng xạ, thủy ngân, asen, asbest; khoáng sản chứa các nguyên tố phóng xạ hoặc độc hại mà khi khai thác có thể phát tán ra môi trường những chất phóng xạ hoặc độc hại vượt mức quy định của quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam”

Khoáng sản là nguồn tài nguyên giữ vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh

tế - xã hội đối với mỗi quốc gia Qua nhiều năm tìm kiếm, đánh giá và thăm dò, cho đến nay trên lãnh thổ Việt Nam đã phát hiện được rất nhiều mỏ, điểm khoáng sản; trong đó có một lượng không nhỏ là mỏ, điểm khoáng sản thuộc loại khoáng sản

phóng xạ và mỏ, điểm khoáng sản có chứa nguyên tố phóng xạ Trong tự nhiên, khoáng sản phóng xạ có thể tồn tại là mỏ độc lập hoặc ở dạng khoáng vật, dạng nguyên tố đi cùng với các khoáng sản khác Để đánh giá về sự ô nhiễm, phát tán của phóng xạ (khoáng sản độc hại) vào môi trường và ảnh hưởng của chúng đến môi trường sinh thái và sức khỏe con người; trước hết phải hiểu biết về môi trường phóng xạ tự nhiên, đặc điểm phân bố và mức độ ảnh hưởng của chúng đến môi trường ở từng khu vực, từng diện tích cụ thể; phải khoanh định các diện tích phân

bố khoáng sản phóng xạ, diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ tự nhiên và đánh giá tác động của chúng đến môi trường Đây là một nhiệm vụ hết sức cấp thiết và mang tính thời sự

Khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam thuộc đới cấu trúc Trường Sơn, nằm giữa khối Nam Trung Hoà và khối nâng Kon Tum có cấu trúc địa chất phức tạp, phát triển nhiều hệ thống đứt gãy, uốn nếp, các thành tạo magma, , mỗi điều kiện địa chất đặc trưng tạo nên các mỏ, điểm khoáng sản có quy mô khác nhau, trong đó có mặt các khoáng sản độc hại Khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam có dự án nghiên cứu

“Khoanh định diện tích chứa khoáng sản độc hại và đánh giá khả năng ảnh hưởng môi trường trên lãnh thổ Việt Nam (phần đất liền) phục vụ phát triển kinh tế xã hội bền vững” được triển khai từ năm 2009 do NCS làm chủ nhiệm và một số dự án do Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm thực hiện trong khu vực các mỏ phóng xạ, các đề tài,

dự án đánh giá môi trường trong các mỏ sa khoáng ven biển, các dự án đánh giá môi trường đô thị và các đề án điều tra cơ bản có đánh giá môi trường liên quan khoáng sản độc hại, khoáng sản phóng xạ kèm theo Tuy nhiên công tác đánh giá môi trường phóng xạ nói riêng, môi trường liên quan đến khoáng sản độc hại nói chung chưa mang tính thống nhất về hệ phương pháp, tiêu chí khoanh định, cách thức xử lý và kết quả khoanh định là khác nhau

Đề tài: “Đặc điểm phân bố k hoáng sản độc hại k hu vực Thanh Hóa - Quảng Nam và đề xuất giải pháp phòng ngừa ảnh hưởng của chúng đến môi trường” được

nghiên cứu sinh lựa chọn là nhằm góp phần giải quyết những vấn đề cấp thiết do thực tế đòi hỏi và có tính thời sự

Trong khuôn khổ và khối lượng của một luận án giành học vị tiến sĩ địa chất, NCS chỉ tập trung nghiên cứu về khoáng sản phóng xạ trong phạm vi các tỉnh từ

Thanh Hóa đến Quảng Nam Các loại khoáng sản độc hại khác theo quy định trong luật khoáng sản Việt Nam (năm 2010) và Nghị định số 15/2012/NĐ-CP của Chính phủ do tài liệu còn nhiều hạn chế và hiện các nhà khoa học cũng còn có nhiều ý kiến khác nhau, nên luận án NCS không đi sâu nghiên cứu

2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Đối tượng nghiên cứu: diện tích phân bố các mỏ, điểm khoáng sản độc hại; trọng tâm là các mỏ phóng xạ và các mỏ, điểm khoáng sản chứa nguyên tố phóng

xạ

- Phạm vi nghiên cứu: các thành tạo địa chất chứa khoáng sản độc hại; trọng tâm là các thành tạo địa chất chứa khoáng sản phóng xạ phân bố trên địa bàn các tỉnh từ Thanh Hoá đến Quảng Nam

3 MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN

Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm phân bố khoáng sản độc hại; trọng tâm là khoáng sản phóng xạ và các diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam; xây dựng cơ sở và nguyên tắc khoanh định diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ Xác lập quy trình kiểm soát môi trường phóng xạ (hệ phương pháp đánh giá môi trường phóng xạ) và đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu ảnh hưởng của chúng đến môi trường trong khu vực nghiên cứu

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN

Để đạt được mục tiêu trên, luận án tập trung giải quyết các nội dung nghiên cứu sau:

- Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, thành phần vật chất khoáng sản độc hại; trọng tâm là khoáng sản phóng xạ và các diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên trong khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam;

- Nghiên cứu xác định các thành phần môi trường phóng xạ tự nhiên, đánh giá hiện trạng và mức độ ảnh hưởng của nguyên tố phóng xạ đến môi trường trong khu vực Thanh Hóa - Quảng Nam;

- Xác lập quy trình kiểm soát môi trường phóng xạ tự nhiên (hệ phương pháp đánh giá môi trường phóng xạ) và khoanh định các diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ theo tiêu chí môi trường trên khu vực Thanh Hóa - Quảng Nam Áp dụng

thử nghiệm trên một số mỏ, điểm khoáng sản phóng xạ hoặc các mỏ, điểm khoáng sản có chứa nguyên tố phóng xạ trong khu vực nghiên cứu;

- Dự báo ảnh hưởng của phóng xạ tự nhiên đến môi trường do quá trình điều tra, thăm dò khoáng sản phóng xạ hoặc khoáng sản chứa nguyên tố phóng xạ; từ đó

đề xuất giải pháp phòng ngừa và giảm thiểu mức độ ảnh hưởng của phóng xạ tự nhiên đến môi trường sinh thái và sức khoẻ con người

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Để thực hiện các nhiệm vụ nêu trên, NCS đã sử dụng các phương pháp:

- Thu thập, tổng hợp các loại tài liệu liên quan khoáng sản phóng xạ trên thế giới và Việt Nam;

- Phương pháp tiếp cận hệ thống, kết hợp phương pháp địa chất môi trường (khảo sát, nghiên cứu, đo đạc các thông số môi trường tại thực địa);

- Lấy và phân tích mẫu môi trường theo các tiêu chuẩn của Việt Nam và thế giới bằng phương pháp phổ gamma phông thấp, quang phổ hấp thụ nguyên tử ;

- Mô hình hoá các đối tượng nghiên cứu bằng các mô hình địa môi trường (bản

đồ địa chất môi trường, mặt cắt địa chất môi trường) kết hợp một số mô hình toán

để xử lý tài liệu địa môi trường

- Sử dụng phương pháp đối sánh, kết hợp kinh nghiệm thực tế và ý kiến chuyên gia

6 CƠ SỞ TÀI LIỆU

Luận án được thực hiện trên cơ sở tài liệu của do NCS thu thập và nghiên cứu phóng xạ trong quá trình công tác tại Liên đoàn Địa chất xạ - hiếm từ năm 2002 đến nay NCS đã trực tiếp thi công đề án khoanh định diện tích khoáng sản độc hại (trong đó có khoáng sản phóng xạ) và tham gia xây dựng Thông tư Quy định kỹ thuật công tác điều tra, đánh giá địa chất môi trường khoáng sản độc hại, các đề tài

về khoáng sản độc hại trên toàn quốc và triển khai nhiều đợt khảo sát thực địa; đặc biệt khu vực từ Thanh Hoá tới Quảng Nam.Ngoài ra, NCS còn tham khảo các tài liệu của nhiều công trình nghiên cứu có liên quan tới lĩnh vực địa chất môi trường, địa chất - khoáng sản, địa vật lý môi trường Các tài liệu tham khảo được thể hiện trong danh mục tài liệu tham khảo của luận án

7 NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN

7.1 Xác lập quy trình kiểm soát môi trường phóng xạ tự nhiên (hệ phương pháp điều tra khảo sát môi trường phóng xạ) (hình 2.12) khác biệt so với khảo sát địa chất khoáng sản, mạng lưới khảo sát phân bố đều dựa trên số điểm/km2 và các phương pháp đo gamma, khí phóng xạ đối với khu vực dân cư gồm đo trong nhà, ngoài nhà để tính liều hiệu dụng Xác lập công thức tính liều hiệu dụng phù hợp với tài liệu thực tế và thiết bị máy móc đo phóng xạ môi trường hiện có của Việt Nam 7.2 Các yếu tố thành phần gây ô nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên (liều chiếu ngoài, liều chiếu trong và liều tương đương) có dạng phân bố thống kê theo

mô hình chuẩn hoặc loga chuẩn và có quan hệ mật thiết với quy mô và vị trí phân

bố các mỏ, điểm mỏ khoáng sản phóng xạ; hoặc mỏ, điểm mỏ chứa nguyên tố phóng xạ Phông tự nhiên môi trường phóng xạ trong khu vực nghiên cứu có sự thay đổi khá lớn từ 1,43 mSv/năm đến 3,0 mSv/năm, tập trung cao ở các khu vực Tây Nghệ An và Tây Quảng Nam

7.3 Các diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ tự nhiên được hình thành chủ yếu theo phương thức lan tỏa phân bố xung quanh thân quặng trên các mỏ, điểm khoáng sản phóng xạ thực thụ hoặc mỏ, điểm khoáng sản chứa nguyên tố phóng xạ (U, Th) 7.4 Quá trình điều tra, thăm dò các mỏ, điểm khoáng sản phóng xạ hoặc mỏ, điểm khoáng sản chứa phóng xạ làm tăng tổng liều bức xạ trong khu vực nghiên cứu cả về không gian (trong phạm vi 50 ÷ 70m tính từ vị trí công trình thăm dò) và mức độ (gia tăng gấp 2 ÷ 7 lần liều chiếu cho phép đối với dân chúng) Sự gia tăng tổng liều bức xạ do hoạt động địa chất phụ thuộc vào thành phần vật chất quặng, hàm lượng urani hoặc thori trong các thân quặng, cũng như quy mô và mức độ điều tra, thăm dò

8 LUẬN ĐIỂM BẢO VỆ 8.1 Luận điểm 1: Diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên

được hình thành chủ yếu theo phương thức lan tỏa trong môi trường nước, đất, không khí và động thực vật xung quanh các mỏ, điểm khoáng sản phóng xạ thực thụ; hoặc mỏ, điểm khoáng sản có chứa các nguyên tố phóng xạ (U, Th) Trong đó diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên do chuỗi phân rã của đồng vị phóng xạ họ thori đóng vai trò chính phân bố chủ yếu trong các trầm tích Holocen giữa tạo thành dải không liên tục dọc bờ biển từ Thanh Hóa đến Quảng Nam và một

vài nơi trong các thung lũng giữa núi phía tây Nghệ An; các diện tích ô nhiễm do chuỗi phân rã của đồng vị phóng xạ họ urani đóng vai trò cơ bản phân bố trong các

đá trầm tích tuổi Trias, tập trung ở trũng Nông Sơn phía Tây Quảng Nam

8.2 Luận điểm 2: Tuân thủ theo khuyến cáo của ICRP (2000), luận án đã

xác lập nguyên tắc chung và nguyên tắc riêng phân chia và khoanh định các “diện tích dự báo ô nhiễm”, “diện tích kiểm soát” và “diện tích an toàn” về môi trường phóng xạ tự nhiên cho khu vực nghiên cứu Xác lập quy trình kiểm soát môi trường phóng xạ tự nhiên phù hợp với thực tế, đủ mức chi tiết và bảo đảm độ tin cậy cho việc đề xuất các giải pháp phòng ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của phóng xạ tự nhiên đến môi trường

9 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN

9.1 Ý nghĩa khoa học

- Kết quả nghiên cứu của Luận án góp phần nhận thức đầy đủ và toàn diện hơn

về đặc điểm phân bố khoáng sản phóng xạ và các diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên trong khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam;

- Xác định các thành phần môi trường phóng xạ tự nhiên, dự báo hiện trạng và mức độ ảnh hưởng của môi trường phóng xạ trong hoạt động điều tra và thăm dò khoáng sản phóng xạ và khoáng sản chứa nguyên tố phóng xạ đến môi trường;

- Góp phần hoàn thiện phương pháp luận đánh giá môi trường phóng xạ ở các

mỏ phóng xạ thực thụ và các mỏ phóng xạ đi kèm nói riêng các mỏ khoáng sản độc hại nói chung

9.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu đóng góp những cơ sở dữ liệu địa chất môi trường quan trọng thu nhận từ những máy móc thiết bị hiện đại và là tài liệu thực tế, có ý nghĩa trong quy hoạch và phát triển kinh tế - xã hội khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam

10 CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN

Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận án gồm 4 chương:

Chương 1 Đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực nghiên cứu;

Chương 2 Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu;

Chương 3 Đặc điểm phân bố khoáng sản độc hại trong khu vực nghiên cứu;

Chương 4 Khoanh định diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ và đề xuất giải pháp phòng ngừa

Luận án được hoàn thành tại Bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò, Trường Đại học

Mỏ - Địa chất dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Phương, TS Nguyễn Quang Hưng NCS bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy hướng dẫn khoa học đã hướng dẫn tận tình, hiệu quả trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án của nghiên cứu sinh

Trong quá trình thực hiện luận án, NCS luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ

và tạo mọi điều kiện thuận lợi của Bộ Môn Tìm kiếm - Thăm dò, khoa Địa chất, Ban Giám hiệu Trường Đại học Mỏ - Địa chất, phòng Sau đại học, khoa Môi trường, Bộ Tài nguyên và Môi trường, Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Tổng cục Môi trường, Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm, Trung tâm Thông tin Lưu trữ Địa chất, Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản, Viện Địa chất - Viện hàm lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và các Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh từ Thanh Hoá đến Quảng Nam

NCS cũng luôn nhận được sự góp ý và động viên của GS.TS Đồng Văn Nhì, GS.TS Lê Khánh Phồn, PGS.TS Đặng Xuân Phong, PGS.TS Nguyễn Văn Lâm,

TS Nguyễn Tiến Dũng, TS Lương Quang Khang, PGS.TS Nguyễn Quang Luật,

TS Trần Bình Trọng, TS Mai Thế Toản, TS Bùi Tất Hợp, TS Nguyễn Đắc Đồng,

TS Trần Văn Miến, TS Nguyễn Văn Nam và các nhà khoa học khoa Địa chất, khoa Môi trường, khoa Dầu khí thuộc trường Đại học Mỏ - Địa chất, trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, Bộ Tài nguyên và Môi trường, Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt nam, Tổng cục Môi trường, Viện khoa học Địa chất và Khoáng sản, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và các đồng nghiệp

NCS xin bày tỏ lòng biết ơn về những hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện của các đơn vị, các nhà khoa học và các đồng nhiệp; xin cảm ơn các nhà khoa học, các nhà địa chất, các nhà môi trường đã có những công trình nghiên cứu trước và cho phép NCS tham khảo và kế thừa trong luận án này

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế-xã hội và lịch sử nghiên cứu địa chất

1.1.1 Khái lược đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội

1.1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

Vùng nghiên cứu bao gồm các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam có diện tích 61.899,5km2 (số liệu năm 2012) được giới hạn bởi tọa độ địa lý:

Từ 15o23’28” đến 20o40’00” vĩ độ Bắc;

Từ 103o48’00” đến 108o44’04” kinh độ Đông

- Địa hình: vùng nghiên cứu nằm ở phía đông của dãy Trường Sơn có địa hình khá phức tạp với các thung lũng, cao nguyên khá bằng phẳng cho đến các đỉnh núi cao bị phân cắt mạnh mẽ

+ Thanh Hóa: có địa hình đa dạng, thấp dần từ Tây sang Đông với độ cao của vùng núi chiếm 75,4% (8.390,4km2) với độ cao từ 600 ÷ 700m, độ dốc trên 25o, sau

đó chuyển tiếp sang vùng trung du có độ cao trung bình 150 ÷ 200m với độ dốc từ

15 ÷ 20o, vùng đồng bằng chiếm 14,61% diện tích toàn tỉnh với độ cao trung bình 5

÷ 15m vùng này được bồi tụ bởi hệ thống sông Mã, sông Bạng, Sông Yên … Tiếp đến là vùng biển có địa hình tương đối bằng phẳng chạy dọc theo bờ biển với độ cao trung bình 3 ÷ 6m tạo ra các khu du lịch nổi tiếng (Sầm Sơn…)và tạo điều kiện thuận lợi cho cho việc nuôi trồng thuỷ sản, phát triển các khu công nghiệp, dịch vụ + Nghệ An: có địa hình đa dạng, phức tạp và bị chia cắt bởi các hệ thống đồi núi, sông suối hướng nghiêng từ Tây - Bắc xuống Đông - Nam Đỉnh núi cao nhất là đỉnh Pulaileng (2.711m) ở huyện Kỳ Sơn, thấp nhất là vùng đồng bằng huyện Quỳnh Lưu, Diễn Châu,… có nơi chỉ cao đến 0,2 m so với mặt nước biển Trong tỉnh đồi núi chiếm 83% diện tích đất tự nhiên của toàn tỉnh

+ Hà Tĩnh: có địa hình hẹp và dốc, nghiêng từ Tây sang Đông, độ dốc trung bình 1,2% Phía Tây là núi cao (trung bình 1.500m), kế tiếp là đồi bát úp, dãy đồng bằng nhỏ, hẹp (trung bình 500m) và cuối cùng là bãi cát ven biển Địa hình đồi núi chiếm 80% diện tích tự nhiên, phân hoá phức tạp và bị chia cắt mạnh, hình thành

các vùng sinh thái khác nhau Trong mỗi vùng có liên hệ bền chặt về kinh tế - xã hội và môi trường sinh thái từ thượng nguồn tới ven biển Địa hình đó đã tạo ra những cảnh quan có giá trị đối với du lịch như: Rừng nguyên sinh Vũ Quang, Thác

Vũ Môn, Bãi tắm Xuân Thành, Thạch Hải, Thiên Cầm, …

+ Quảng Bình: có địa hình hẹp và dốc từ phía Tây sang phía Đông 85% tổng diện tích tự nhiên là đồi núi Toàn bộ diện tích được chia thành vùng sinh thái cơ bản: vùng núi cao, vùng đồi và trung du, vùng đồng bằng, vùng cát ven biển + Quảng Trị: có địa hình khá đa dạng bao gồm núi, đồi, đồng bằng, cồn cát và bãi biển chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam trùng với phương của đường bờ biển, tuy nhiên ở quy mô nhỏ hơn, từng dãy núi, từng dải đồi thì địa hình lại có hướng song song với các thung lùng sông lớn như Cam Lộ, Thạch Hãn, Bến Hải Các bậc địa hình bị phân cắt khá mạnh bởi mạng lưới sông suối dày đặc với trắc diện dọc và ngang đều dốc Đồng bằng hẹp, phía tây thì lộ đá gốc, phía đông thì địa hình cát Dải địa hình đồng bằng cấu tạo bới phù sa ở giữa thấp

+ Thừa Thiên Huế: có địa hình được xem như tận cùng phía Nam của dãy núi trung bình Trường Sơn Bắc phát triển theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, đến phía nam của tỉnh dãy núi Trường Sơn Bắc hoàn toàn biến đổi do khối núi trung bình ở á

vĩ tuyến cắt ngang ra biển Bạch Mã - Hải Vân Đặc trưng về địa hình của dãy Trường Sơn Bắc là sườn phía Tây thoải, thấp dần về phía sông Mêkông, còn sườn phía Đông khá dốc, bị chia cắt mạnh thành các dãy núi trung bình, núi thấp, đồi gò

và tiếp nối là đồng bằng duyên hải, đầm phá, cồn đụn cát chắn bờ và biển Đông, trong đó khoảng 75,1% tổng diện tích là núi đồi, 24,9% diện tích là đồng bằng duyên hải, đầm phá và cồn đụn cát nội đồng và chắn bờ

+ Quảng Nam: có địa hình tương đối phức tạp với địa hình nghiêng dần từ tây sang đông hình thành ba kiểu địa hình rõ rệt: vùng núi cao, trung du và dải đồng bằng ven biển Mặt khác các vùng này lại bị chia cắt theo các lưu vực sông Vu Gia, Thu Bồn, Tam Kỳ… tạo nên cho các cùng có những nét đặc thù riêng Vùng đồi núi chiếm 72% diện tích tự nhiên với nhiều ngọn cao trên 2.000m như núi Lum Heo cao 2.045m, núi Tion cao 2.032m, Ngoài ra, vùng ven biển phía đông sông Trường Giang là dài cồn cát chạy dài từ Điện Ngọc, Điện Bàn đến Tam Quan, Núi Thành

Bề mặt địa hình bị chia cắt bởi hệ thống sông ngòi khá phát triển gồm sông Thu Bồn, sông Tam Kỳ và sông Trường Giang

- Khí hậu: khu vực nghiên cứu nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới với 2 mùa

rõ rệt: mùa mưa, mùa khô và chịu ảnh hưởng của mùa đông lạnh của miền Bắc + Mùa mưa: từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau, chủ yếu mưa tập trung ở tháng 9,

10 và tháng 11 Lượng mưa trung bình trong năm từ 1.600 ÷ 2.700mm, cá biệt có nơi trên 3.000 mm

+ Mùa khô: từ tháng 4 đến tháng 8 hàng năm, vào mùa này khu vực này chịu ảnh hưởng của phó Tây Nam khô và nóng rất khó chịu

Nhiệt độ trung bình hàng năm dao động từ 20 ÷ 25oC, thông thường tháng 7 cao nhất còn tháng 1 thấp nhất Nhiệt độ cao trong năm vào các tháng nóng, ở vùng đồng bằng trên 40oC và ở vùng núi thấp 34 ÷ 35oC Nhiệt độ thấp nhất trong năm có thể xuống tới 8 ÷ 10oC ở vùng đồng bằng và 3 ÷ 5oC ở vùng núi cao

- Thảm thực vật: trong khu vực nghiên cứu, dọc theo dãy núi Trường Sơn nơi

có khu vực hệ thực vật, động vật đa dạng, độc đáo với nhiều nguồn gen quý hiếm với hơn 140 họ, 400 chi và 640 loài khác nhau Nhìn chung các các rừng giàu hiện nay chủ yếu phân bố trên các đỉnh núi cao, diện tích rừng còn lại chủ yếu là rừng nghèo, rừng trung bình và rừng tái sinh Ngoài ra, trong khu vực nghiên cứu cũng

có các khu bảo tồn thiên nhiên, rừng quốc gia như rừng quốc gia Bến Én, Xuân Liên (Thanh Hóa), Phong Nha Kẻ Bàng (Quảng Bình)…

1.1.1.2 Đặc điểm k inh tế - xã hội

- Tình hình phát triển kinh tế trong khu vực nghiên cứu tuy gặp nhiều khó khăn do dịch bệnh, thiên tai, lũ lụt,…, nhưng tốc độ tăng trưởng kinh tế trong vùng nghiên cứu đang phát triển mạnh mẽ, đặc biệt theo hướng Công nghiệp - Dịch vụ - Nông lâm ngư đã có sự chuyển dịch theo hướng tích cực Nhiều khu công nghiệp ra đời như khu công nghiệp Bỉm Sơn, Lễ Môn…(Thanh Hóa); Vũng Áng (Hà Tĩnh)…

và các dịch vụ cũng ngày càng phát triển như khu du lịch Sầm Sơn (Thanh Hóa), Cửa Lò (Nghệ An), Phong Nha - Kẻ Bàng (Quảng Bình),…

- Khu vực nghiên cứu có 15 dân tộc anh em sinh sống như Kinh, Mường, Thái, Thổ, Dao, H’Mông, Khơ Mú, Chứt, Bru - Vân Kiều, Hoa, … với 11.593023 người sinh sống (số liệu thống kê năm 2012), với mật độ dân số trung bình khoảng

183người/km2, trong đó mật độ dân số đông nhất ở tỉnh Thanh Hoá (307 người/km2), thấp nhất ở tỉnh Quảng Bình (106 người/km2) Nhìn chung nhân dân tập trung không đồng đều, chủ yếu tập trung đông ở thành phố, thị xã hay các thị trấn Trình độ văn hóa của nhân dân ngày càng phát triển, tỷ lệ mù chữ ở vùng cao, vùng xa đã giảm nhiều, lĩnh vực của đời sống xã hội đã được cải thiện đáng kể

- Giao thông trong vùng nghiên cứu tương đối phát triển với 4 hệ thống giao thông gồm đường bộ, đường sắt, đường thủy, hàng không

+ Đường bộ: xuyên suốt vùng nghiên cứu là đường Quốc lộ 1A và đường Hồ Chí Minh, ngoài ra trong khu vực đã phát triển hệ thống đường xã thuận lợi liên lạc giữa các xã, giữa các huyện đã có đường nhựa và nhiều hệ thống đường Quốc lộ, tỉnh lộ đi qua

+ Đường sắt: đi qua các tỉnh trong diện tích nghiên cứu là trục đường sắt Bắc Nam với nhiều nhà ga lớn nhỏ khác nhau để phục vụ cho nhu cầu đi lại của nhân dân các địa phương cũng như giao thương kinh tế, xã hội trong các vùng miền + Đường thủy: với một đường bờ biển kéo dài cũng tạo điều kiện phát triển hệ thống đường thủy trong vùng, tạo điều kiện giao thương về kinh tế, văn hóa, xã hội trong khu vực như cảng Nghi Sơn (Thanh Hóa), Hòn La, Nhật Lệ (Quảng Bình),

Mỹ Thủy (Quảng Trị), Chân Mây (Thừa Thiên Huế)…

+ Hàng không: trong khu vực nghiên cứu hệ thống đường hàng không cũng phát triển với các sân bay như sân bayVinh (Nghệ An), sân bay Đồng Hới (Quảng Bình), sân bay Quốc tế Phú Bài (Thừa Thiên Huế),…

1.1.2 Tóm tắt lịch sử nghiên cứu địa chất

Trong khu vực nghiên cứu có nhiều công trình nghiên cứu địa chất và khoáng sản, bao gồm nhiều công trình nghiên cứu tổng hợp, chuyên đề nghiên cứu sâu về địa chất, khoáng sản quy mô khu vực và các đề án điều tra đánh giá và thăm dò khoáng sản chi tiết trên những diện tích hoặc những khu mỏ nhất định

- Trước năm 1954 đã có một số công trình nghiên cứu địa chất mang tính khu vực của các nhà địa chất Pháp được công bố Đồng thời, một số vùng mỏ cũng được tìm kiếm đánh giá như mỏ than Khe Bố (Nghệ An), antimon Tà Sỏi (Nghệ An)… phục vụ trực tiếp cho việc khai thác và sử dụng khoáng sản

- Sau hòa bình lập lại (1954), công tác điều tra địa chất khoáng sản đã được tiến hành đồng bộ trên miền Bắc nước ta nói chung và trong khu vực nghiên cứu nói riêng Công tác khảo sát lập bản đồ địa chất ở các tỉ lệ khác nhau được thực hiện nhằm phát hiện tổng thể các loại khoáng sản trên diện tích và cung cấp tài liệu cho các ngành kinh tế, kỹ thuật Bản đồ địa chất tỉ lệ 1:50.000 miền Bắc Việt Nam được hoàn thành năm 1963 Tiếp sau đó, công tác khảo sát lập bản đồ địa chất khoáng sản

tỉ lệ 1:200.000 được tiến hành trên toàn bộ diện tích nghiên cứu, trong khu vực nghiên cứu đã thành lập được các loại bản đồ địa chất tỷ lệ 1:500.000, bản đồ khoáng sản tỷ lệ 1:500.000 và bản đồ địa chất tỉ lệ 1:200.000 (1996) được xuất bản

Từ năm 1971 đến nay công tác đo vẽ bản đồ địa chất tỉ lệ 1:50.000 cũng được thành lập Đến nay, hơn 2/3 diện tích của nghiên cứu đã được điều tra địa chất khoáng sản

Trong khu vực cũng đã được tiến hành nghiên cứu điều tra địa chất đô thị, kết quả đã thành lập được các bản đồ địa chất - khoáng sản, bản đồ địa mạo, tân kiến tạo, địa chất thuỷ văn, địa chất công trình và bản đồ sử dụng đất tỷ lệ 1:25.000 Đây

là cơ sở quan trọng trong việc sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản đất, nước và định hướng quy hoạch thành phố, thị xã và các khu vực lân cận

Song song với quá trình khảo sát lập bản đồ địa chất khu vực, công tác điều tra, tìm kiếm thăm dò khoáng sản cũng được tiến hành trên hầu hết các diện tích phát hiện các mỏ, điểm khoáng sản có giá trị trong khu vực nghiên cứu nhằm xác định quy mô phân bố cũng như chất lượng, trữ lượng khoáng sản phục vụ cho việc khai thác khoáng sản và cung cấp các thông tin cần thiết cho các ngành kinh tế, kỹ thuật với 310 báo cáo tìm kiếm, đánh giá và thăm dò các mỏ khoáng sản trong khu vực nghiên cứu đã nộp lưu trữ tại Trung tâm Thông tin Lưu trữ Địa chất Các khoáng sản chính có giá trị trên diện tích nghiên cứu đã được tìm kiếm thăm dò gồm thiếc, vàng, chì, kẽm, mangan, monazit, urani, titan, than, đá quý, đá vôi (đá

vôi trắng, đá vôi xi măng, đá vôi xây dựng), nguyên liệu xi măng (sét, cát silic, bazan, sắt phụ gia), phosphorit, barit, kaolin, … Trong đó có một số mỏ, điểm khoáng sản độc hại hoặc mỏ, điểm mỏ khoáng sản có chứa nguyên tố độc hại

1.2 Đặc điểm địa chất - khoáng sản

1.2.1 Địa tầng

Tham gia vào cấu trúc địa chất vùng nghiên cứu gồm các thành tạo biến chất, trầm tích lục nguyên xen phun trào, các trầm tích lục nguyên, trầm tích lục nguyên - cacbonat có tuổi từ Proterozoi đến Đệ tứ [46, 47, 48] gồm các hệ tầng (hình 1.1) như sau:

- Hệ tầng Sông Re (PPsr): gneis biotit - horblend, gneis biotit, ít đá phiến kết

tinh có cordierit, hệ tầng này phân bố chủ yếu ở tỉnh Quảng Nam

- Hệ tầng Tắc Pỏ (PP1 tp): gneis biotit, đá phiến thạch

anh-biotit-silimalit-granat-cordierit, gneis biotit-pyroxen, phân bố chủ yếu ở tỉnh Quảng Nam

- Hệ tầng Khâm Đức (MP3-NP1 k đ): gneis biotit, gneis amphibol, amphibol, đá

phiến biotit, đá phiến mica, đá phiến biotit có granat-disten, gneis amphibol, amphibolit thấu kinh đá phiến silic, đá phiến hai mica

- Hệ tầng Bù Khạng (NP3-1 bk ): đá phiến thạch anh-biotit, đá phiến

plagiocla-silimalit, plagiogneis silimanit, đá phiến hai mica chứa granat, quarzit amphibol, thấu kính đá hoa

biotit Hệ tầng Núi Vú (NP3 - 1 nv): đá phiến thạch anh mica, quarzit, đá phiến silic,

đá phiến felspat - clorit - zoisit - epidot, đá phiến felspat - clorit - calcit

- Hệ tầng Nậm Cô (NP3-1 nc): đá phiến thạch anh-mica, granat có ít quarzit

chứa mica, quarzit sericit, đá phiến thạch anh - mica, đá phiến thạch anh - seritcit

- Hệ tầng Sông Mã (3 sm): đá phiến thạch anh-sericit chứa cuội, đá vôi tái kết

tinh phân lớp mỏng, matabazan, đá phiến silic-sét, phân bố rải rác tỉnh Thanh Hóa

- Hệ tầng Đăk Long (-S đlg): đá phiến thạch anh felspat - mica, đá phiến

actinolit - epidot xen lớp mỏng quarzit

- Hệ tầng A Vương (2-O1 av): cát kết, cát bột kết, đá phiến sét, đá phiến sét

sericit, cát kết dạng quarzit, quarzit biotit, đá phiến sericit - clorit, đá phiến biotit, thấu kính đá vôi…, hệ tầng này phân bố rải rác từ Quảng Trị đến Quảng Nam

Dựa theo tài liệu của Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam

- Hệ tầng Hàm Rồng (3-O1 hr): đá phiến sét sericit, đá phiến sét vôi, cát kết

vôi, đá vôi lớp mỏng màu xám đen kẹp lớp đá vôi silic, phân bố chủ yếu ở tỉnh Thanh Hóa

- Hệ tầng Đông Sơn (O3 đs): cát kết thạch anh-mica, cát kết dạng quarzit xen

bột kết, đá phiến sét-sericit, phân bố chủ yếu ở tỉnh Thanh Hóa

- Hệ tầng Sông Cả (O3-S1 sc): đá phiến sét xen bột kết, cát kết, đá phiến thạch

anh-sericit, đá cát kết dạng quarzit, phun trào axit, phân bố rải rác từ Nghệ An đến

Hà Tĩnh theo phương Tây Bắc - Đông Nam

- Hệ tầng Long Đại (O3-S1 lđ): đá phiến sét, cát bột kết xen các lớp cát kết, đá

phiến sericit, cát kết, bột kết, cát kết dạng quarzit, cuội kết đa khoáng, sericit, đá phiến sét than, cuội kết thạch anh, phân bố từ Quảng Bình đến Thừa Thiên Huế

- Hệ tầng Huổi Nhị (S2-D1 hn): đá phiến sét màu xám đen, đá phiến sericit, cát

bột kết, phân bố chủ yếu ở 3 tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh

- Hệ tầng Đại Giang (S2-D1 đg): cát bột kết, cát kết đơn khoáng

- Hệ tầng Rào Chan (D1 rc): đá phiến sét, đá phiến sét vôi, cát bột kết chứa vôi

- Hệ tầng Tân Lâm (D1 tl): cuội kết, cát kết, bột kết, lớp mỏng đá phiến sét, cát

kết dạng quarzit Hệ tầng này phân bố từ Quảng Trị đến Thừa Thiên Huế

- Hệ tầng Nậm Pia (D1 np): cát kết, sạn kết, đá phiến sét silic, đá phiến sét, bột

kết vôi, đá vôi tái kết tinh phân lớp mỏng, phân bố tập trung ở phía tây bắc tỉnh Thanh Hóa

- Hệ tầng Bản Páp (D1-2 bp): đá vôi màu xám sẫm, phân lớp không đều, đá sét

vôi

- Hệ tầng Bản Giàng (D2e bg): cát kết thạch anh, đá phiến sét, cát bột kết chứa

vôi Hệ tầng này tập trung chủ yếu ở Hà Tĩnh

- Hệ tầng Mục Bài (D2g mb): đá phiến sét, sét vôi, cát kết thạch anh, cát bột

kết Hệ tầng này phân bố rải rác từ Hà Tĩnh đến Quảng Bình

- Hệ tầng Nậm Tầm (D2 nt): đá phiến sét, bột kết Phân bố chủ yếu ở phía nam

Nghệ An

- Hệ tầng Huổi Lôi (D2 hl): đá phiến sét, cát kết, bột kết, sét vôi, đá vôi phân

lớp mỏng

- Hệ tầng Nậm Kắn (D2-D3fr nk ): đá vôi, đá vôi silic Hệ tầng này phân bố ở

phái tây tỉnh Nghệ An

- Hệ tầng Cò Bài (D2-3 cd): đá vôi, sét vôi xen bột kết, đá phiến sét Hệ tầng

này tập trung chủ yếu ở 2 tỉnh Quảng Bình và Quảng Trị

- Hệ tầng Đông Thọ (D3fr đt): cát kết thạch anh, đá phiến sét, bột kết Hệ tầng

này tập trung chủ yếu ở Quảng Bình

- Hệ tầng Cát Đằng (D3fm cđ): đá vôi sét, đá vôi vân đỏ, bột kết vôi màu nâu

xen các lớp mangan Hệ tầng này tập trung chủ yếu ở Quảng Bình

- Hệ tầng Bản Cải (D3 bc); đá phiến silic, đá silic vôi phân dải, đá phiến sét

silic, đá vôi, thấu kính ngọc bích

- Hệ tầng La Khê (C1 lk ): đá vôi, vôi sét - silic, cát kết, bột kết, đá phiến silic,

đá phiến sét, sét than Hệ tầng này phân bố chủ yếu ở 3 tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An

và Quảng Bình

- Hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs): đá vôi xám sáng phân lớp dày dạng khối Hệ tầng

này phân bố chủ yếu ở 3 tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An và Quảng Bình

- Hệ tầng A Lin (P (?) al): cuội, tảng kết, cát kết, cát bột chứa tuf, andezit, tuf

andezit, bột kết Hệ tầng này tập trung chủ yếu ở Quảng Trị và Thừa Thiên Huế

- Hệ tầng Khe Giữa (P2 k g): đá vôi, sét vôi, hệ tầng này tập trung chủ yếu ở

Quảng Bình

- Hệ tầng Cam Lộ (P2 cl): cát bột kết, đá phiến sét, thấu kính đá vôi, sét vôi có

kết hạch sắt

- Hệ tầng Cẩm Thủy (P2 ct): bazan anphyr, bazan porphyrit, tuf bazan các loại

Hệ tầng này phân bố chủ yếu ở Thanh Hóa

- Hệ tầng Yên Duyệt (P3 yd): cát kết, bột kết, đá phiến sét, thấu kính than và

quặng sắt alit, đá vôi silic Hệ tầng này phân bố chủ yếu ở Thanh Hóa

- Hệ tầng Cò Nòi (T1 cn): cát kết, bột kết tuf, đá phiến sét, sét vôi, đá vôi sét

dạng vón cục

- Hệ tầng Sông Bung (T1-2 sb): cát kết đa khoáng xen bột kết, sạn kết, cát kết

tuf, phun trào ryolit, dacit, sạn kết tuf, cuội kết tuf, thấu kính bột kết chứa tuf Hệ tầng này phân bố chủ yếu ở tỉnh Quảng Nam

- Hệ tầng Đồng Trầu (T2a đt): cát kết xen bột kết, đá phiến sét, cuội kết thạch

anh, cuội kết tuf, bột kết, đá phiến, ryolit Hệ tầng phân bố tập trung ở 3 tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An và Hà Tĩnh

- Hệ tầng Nậm Thẳm (T3 nt): bột kết vôi, đá phiến sét vôi, đá phiến sét xen cát

kết hạt vừa - nhỏ

- Hệ tầng Quy Năng (T3l ql): bột kết, đá phiến sét, cát kết Phân bố rải rác ở

tỉnh Nghệ An

- Hệ tầng Nông Sơn (T3n-r ns): cuội kết đa khoáng, sạn kết, cát kết, bột kết xen

cuội kết, lớp mỏng thấu kính sét than, các vỉa than antracit công nghiệp Hệ tầng này phân bố chủ yếu ở phía tây tỉnh Quảng Nam

- Hệ tầng Đồng Đỏ (T3n-r đđ): bộ kết, cát kết, đá phiến sét, sét vôi, đá vôi, đá phun trào axit

- Hệ tầng Khe Rèn (J1 k r): bột kết, sét vôi, vôi sét xen cát kết

- Hệ tầng A Ngo (J2 an): cát bột kết, cát kết, sét bột kết màu đỏ, sạn kết, cát bột

kết chứa carbonat, đá vôi, sét vôi, sét than Hệ tầng này phân bố chủ yếu ở tỉnh Quảng Trị và Thừa Thiên Huế

- Hệ tầng Bàn Cờ (J2 bc): cuội kết thạch anh-silic, cát kết, sạn kết xen bột kết,

phân bố tập trung ở tỉnh Quảng Nam

- Hệ tầng Hữu Chánh (J2 hc): bột kết xen cát kết và đá phiến sét màu đỏ chứa

gỗ silic, phân bố tập trung ở tỉnh Quảng Nam

- Hệ tầng Mường Hinh (J mh): cuội kết, sạn kết, cát kết, phun trào axit

- Hệ tầng Yên Châu (K yc): cuội kết, cát kết xen bột kết phân lớp mỏng, trung

bình màu tím, phân bố tập trung ở tỉnh Thanh Hóa

- Hệ tầng Mụ Gia (K2 mg): cát kết đơn khoáng hạt thô, cát bột kết màu tím, sét

vôi màu tím sẫm, tím gụ, sạn kết thạch anh Hệ tầng này nằm rải rác ở phía tây các tỉnh Quảng Bình và Quảng Trị

- Hệ tầng Đại Nga (βN2 đn): bazan tholeit, bazan olivin Tập trung chủ yếu ở

phía nam của tỉnh Quảng Nam

- Hệ tầng Ái Nghĩa (N an): cuội kết, cát kết, bột kết Tập trung chủ yếu ở tỉnh

Quảng Nam

- Hệ tầng Đồng Hới (N đh): cuội kết, bột kết, cát kết, sét kết, phân bố chủ yếu

ở gần bờ ở tỉnh Quảng Bình

- Hệ tầng Khe Bố (N k b): cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết chứa các thấu kính

than đá, phân bố chủ yếu ở gần bờ ở tỉnh Nghệ An

- Neogen không phân chia (βN): bazan olivin, tập trung chủ yếu ở phía tây tỉnh

- Hệ tầng Vĩnh Phúc (QII vp): sét, bột, bột cát màu sắc loang lổ Hệ tầng này

phân bố chủ yếu ở vùng đồng bằng duyên hải tỉnh Nghệ An

- Hệ tầng Đà Nẵng (QIII đn): cát thạch anh màu vàng Hệ tầng này phân bố chủ

yếu ở vùng đồng bằng duyên hải tỉnh Thừa Thiên Huế

- Hệ tầng Tú Loan (QIII tl): bột, cát, sét laterit hóa, hệ tầng này phân bố ở vùng

ven biển tỉnh Quảng Bình

- Hệ tầng Yên Mỹ (QIII ym): sỏi, sạn, cát, sét, bột loang lổ, hệ tầng này phân bố

ở vùng ven biển tỉnh Hà Tĩnh

- Hệ tầng Nam Ô (QIV1-2 no): cát thạch anh màu trắng, hệ tầng này phân bố ở

vùng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế

- Trầm tích đệ tứ không phân chia (Q): tảng, sỏi, sạn, sét, cát, bột lẫn mùn thực vật phân bố dọc theo các thung lũng dọc suối, sông và ven biển các tỉnh từ Thanh Hóa đến Quảng Nam

1.2.2 Magma

Tham gia vào các thành tạo magma [46, 47, 48] trong khu vực nghiên cứu gồm các phức hệ sau:

- Phức hệ Tu Mơ Rông (PP tmr): granitogneis, granit migmatit, pegmatit

Phức hệ này tập trung chủ yếu ở tỉnh Quảng Nam

- Phức hệ Tà Vi (NP3 tv): gabro, gabro amphibolit sẫm màu hạt vừa - lớn

Phức hệ này tập trung chủ yếu ở tỉnh Quảng Nam

- Phức hệ Nậm Ni (-NP3 nn): plagiogranitogneis, tonalitogneis Phức hệ này

tập trung chủ yếu ở tỉnh Quảng Nam

- Phức hệ Chu Lai (NP3 cl): plagiogranit, migmatit, biotit có amphibol hạt

không đều tướng ven rìa, granit gneis, granit biotit dạng vân dải, tướng trung tâm Phức hệ này tập trung chủ yếu ở tỉnh Quảng Nam

- Phức hệ Hiệp Đức (PZ1 hđ): olivin harburgit bị serpentin, talc, carbonat hóa

Phức hệ này tập trung chủ yếu ở tỉnh Quảng Nam

- Phức hệ Núi Ngọc ( PZ1 nn): gabro, gabrodiaba Phức hệ này tập trung chủ

yếu ở tỉnh Quảng Nam

- Phức hệ Điệp Bông (PZ1 đb): plagiogranit bị microlin hóa Phức hệ này tập

trung chủ yếu ở tỉnh Thừa Thiên Huế

- Phức hệ Núi Nưa ( PZ1 nn): đá siêu mafic bị serbentin hóa

- Phức hệ Bó Xinh ( PZ1 bx): gabro-amphibolit Phức hệ này tập trung chủ

yếu ở tỉnh Thanh Hóa

- Phức hệ Trà Bồng (- O-S tb): diorit horblend - biotit, granodiorit -

horblend Phức hệ này tập trung chủ yếu ở tỉnh Quảng Nam

- Phức hệ Diên Bình ( S db): granodiorit biotit - horblend

- Phức hệ Đại Lộc (a D1 đl): granit pegmatit có vảy mica lớn, granit aplit,

granit hai mica hạt nhỏ-vừa dạng gneis, granit hai mica dạng porphyr hạt vừa, dạng gneis tường ven rìa, granit Phức hệ này tập trung chủ yếu ở tỉnh Quảng Nam

- Phức hệ Mường Lát (µ C1 ml): đá mạch aplit, pegmatit, granit hai mica hạt

nhỏ, granit hai mica hạt vừa lớn, granit biotit

- Phức hệ Trường Sơn (a C1 ts): aplit, pegmatit, granodiorit, granit biotit,

granit hai mica Phức hệ này phân bố chủ yếu ở phía tây tỉnh Hà Tĩnh

- Phức hệ Điện Biên (µ- P2 đb): granit biotit, granit có horblend, granodiorit

horblend-biotit, diorit

- Phức hệ Điền Thượng (P3 đt): gabroperidotit, gabrodiaba, diaba

- Phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn ( PZ3 bg-qs): granit horblend hạt vừa lớn

màu xám, granodiorit horblend có biotit hạt vừa - lớn màu xám, granodiorit hạt vừa dạng porphyr, diorit thạch anh màu xám sẫm hạt vừa - nhỏ Phức hệ này phân bố tập trung ở các tỉnh từ Quảng Trị đến Quảng Nam

- Phức hệ Sông Mã ( T2 sm): granit biotit dạng porphyr, granodiorit

horblen-biotit porphyr, phân bố tập trung ở tỉnh Nghệ An

- Phức hệ Núi Chúa (a T3 nc): grabrodiorit, gabrodiaba, gabropegmatit, phân

bố tập trung ở tỉnh Nghệ An

- Phức hệ Cha Val (a T3 cv): gabro pegmatit, gabrodiaba, gabronorit,

gabropyroxenit, gabrodiorit hạt vừa lớn

- Phức hệ Hải Vân (aT3 hv): granit biotit dạng porphyr sẫm màu, hạt vừa đến

hạt lớn, pha đá mạch granit, pegmatit chứa tuamalin, granit aplit có granat, tuamalin Phân bố rải rác trong các tỉnh Quảng Trị và Thừa Thiên Huế

- Phức hệ Tri Năng (a T3 tn): gabro olivin, gabro peridotit, diaba, phức hệ này

phân bố tập trung ở tỉnh Thanh Hóa

- Phức hệ Phia Bioc (a T3n pb): granodiorit, granit biotit, granit hai mica,

aplit, phân bố tập trung ở tỉnh Hà Tĩnh

- Phức hệ Bản Muồng ( J-K bm): granodiorit porphyr, granit porphyr Phức

hệ này tập trung ở phía tây tỉnh Hà Tĩnh

- Phức hệ Đèo Cả (K đc): syenit aplit, granit, granosyenit biotit-horblend

dạng porphyr, felspat màu hồng Tập trung chủ yếu ở tỉnh Quảng Nam

- Phức hệ Bà Nà (K- bn): granit hai mica hạt vừa - lớn sáu màu giàu thạch

anh, đôi chỗ có dạng porphyr, granit hai mica, granit alaski hạt nhỏ sáng màu giàu thạch anh

- Phức hệ Măng Xim ( mx): syenit biotit-thạch anh, phân bố ở phía tây nam

tỉnh Quảng Trị

- Phức hệ Bản Chiềng ( bc): đá mạch aplit, pematit, granit biotit dạng

porphyr, granit, tập trung chủ yếu ở tỉnh Nghệ An

- Các đai mạch chưa rõ tuổi (, , ): gabro pyroxen, gabro diaba, diaba porphyr; đá mạch trung tính; aplit granit

1.2.3 Kiến tạo

Khu vực nghiên cứu thuộc cấu trúc khu vực Trường Sơn nằm giữa khối Nam Trung Hoa ở phía bắc được ngăn bởi đứt gãy sông Mã và khối nâng Kontum được ngăn bởi hệ thống đứt gãy Tam Kỳ - Phước sơn Đây là khu vực có cấu tạo địa chất phức tạp với nhiều hệ thống đứt gãy, uốn nếp, các thành tạo magma và kèm theo các hoạt động kiến tạo đáng chú ý khác [46, 47, 48]

+ Địa khu biến chất cao Phu Hoạt - Nậm Sư Lư: địa khu biến chất cao này phân

bố ở Bắc Trung Bộ kéo qua Đông Bắc Lào đến Tây Bắc Bộ dài khoảng 300km, theo hướng Tây Bắc - Đông Nam dọc rìa nam đới khâu Sông Mã Trong khu vực nghiên cứu chỉ có á địa khu Bù Khạng với đặc trưng là một chuỗi khối nhô đều có các vòm biến chất tạo thành nhân của các nếp lồi

Á địa k hu Bù Khạng: có dạng một khối nhô phức nếp lồi kéo dài trên 100 km từ

Nghĩa Đàn, Quỳ Hợp lên Quỳ Châu, Kim Sơn (Nghệ An), có các đỉnh núi Bù Khạng (1.087 m) và Phu Hoạt (2.452 m) kéo sang Sầm Tớ, Mường Pơn (Sầm Nưa, Lào) Theo cấu trúc hiện tại, ranh giới phía nam của á địa khu này tiến giáp với đới Sông Cả qua các hệ đứt gãy Mường Lâm-Quỳ Hợp phương Tây Bắc và phía Đông, Đông Bắc qua các hệ đứt Sông Con và rift nội lục Mesozoi Sầm Nưa dọc các lưu vực sông Chu, Sông Hiếu Diện phân bố này gần trùng với “cánh cung Phu Hoạt”, trong

đó đại diện là các vòm biến chất Bù Khạng, nam Kim Sơn, Sầm Tớ

+ Địa khu biến chất cao Kon Tum: địa khu biến chất cao Kontum bao gồm các

á địa khu địa tầng - kiến tạo sau đây:

Dựa theo tài liệu của theo Trần Văn Trị, Nguyễn Xuân Bao (2008)

Chỉ dẫn:

I Các địa khu lục địa tiền Cambri tái biến cải trong Phanerozoi

Các địa khu biến chất cao

1 Phu hoạt - Nậm Sư Lư (á địa khu Phu Hoạt)

2 Kom Tum (các á địa khu: 2.1 Ngọc Linh, 2.2 Nam -Ngãi

II Hệ tạo núi đa kỳ Neoproterozoi - Mesozoi sớm

Phân hệ tạo núi đa kỳ Neoproterozoi - Paleozoi sớm Việt - Trung

Các đai tạo núi nội lục Paleozoi sớm

3 Tây Bắc Bộ

Phân hệ tạo núi đa kỳ Paleozoi giữa - Mesozoi sớm Đông Dương

4 Đai tạo núi Paleozoi giữa Đà Nẵng - Sê Kông

5 Đai tạo núi Paleozoi m uộn - Mesozoi sớm Trường Sơn

III Các trũng nội lục Paleozoi muộn - Kainozoi

Hệ rift nội lục sau va chạm Mesozoi

6 Sầm Nưa - Hoành Sơn

7 Sông Bung - An Khê

Hình 1.2 Sơ đồ phân bố các đơn vị kiến tạo khu vực Thanh Hóa - Quảng Nam

Á địa k hu Ngọc Linh: đây là vùng trồi lộ của phức hệ biến chất Ngọc Linh được

xếp vào Proterozoi hạ, trong khu vực nghiên cứu các thành tạo này phân bố trên địa phận các tỉnh Quảng Nam Phức hệ gồm ba loạt đá: amphibolit đi kèm với gabro-amphibolit Cheo Reo ở phần dưới, gneis amphibol Sông Re ở phần giữa và gneis biotit Ba Điền ở phần trên Toàn bộ phức hệ Ngọc Linh bị biến chất chủ yếu ở tướng amphibolit, nhưng rải rác có các diện lộ nhỏ đá granulit Hoạt động siêu biến chất phổ biến và mãnh liệt, tạo nên các trường granit-migmatit dạng vòm, trong đó

có ba khối lớn là Tà Ma, Hà Giá và Thạch Nham đều ở Tây Quảng Ngãi

Á địa k hu Nam - Ngãi (Hiệp Đức - Sa Thầy): á địa khu này phân bố ở rìa phía

bắc và phía tây địa khu biến chất cao Kontum Đây thực chất là một địa khu bồi kết hay là một đai tạo núi Paleozoi sớm do một cung đảo đại dương va chạm và gắn kết với á địa khu Ngọc Linh vào Ordovic giữa Sự va chạm và khâu nối này đã diễn ra khá mạnh, khiến cho hầu hết đai tạo núi này, mà bản thân có một bộ phận vốn là lăng trụ bồi kết bị dập vỡ và biến vị sâu sắc để trở thành một thể xáo trộn kiến tạo khổng lồ Do chịu tác động biến vị của các kỳ kiến sinh muộn hơn nên đai tạo núi này bị uốn cong và bẻ gập lại thành hai nhánh: (a) nhánh Hiệp Đức phương á vĩ tuyến phân bố trên địa phận Nam Quảng Nam và Bắc Quảng Ngãi, tiếp giáp về phía bắc với nhánh Đà Nẵng của đai tạo núi Caledon muộn Đà Nẵng - Sekong qua võng chồng Mesozoi Sông Bung và (b) nhánh Sa Thầy phương á kinh tuyến, phân bố trên địa phận Tây Nam Quảng Nam và Tây Kon Tum; tiếp giáp về phía tây với nhánh Sekong của đai tạo núi Caledon muộn nói trên Trong thể xáo trộn của á địa khu này

có các yếu tố tham gia sau đây: khối đá metapelit, tổ hợp thạch - kiến tạo rìa lục địa thụ động Pt3-O2 Khâm Đức, tổ hợp thạch - kiến tạo cung đảo đại dương Ordovic sớm - giữa Núi Vú, tổ hợp thạch - kiến tạo ophiolit và nêm bồi kết Hiệp Đức, tổ hợp thạch - kiến tạo va chạm Ordovic giữa - muộn

- Thời kỳ tạo núi đa kỳ Neoproterozoi - Mesozoi sớm

+ Phân hệ tạo núi đá đa kỳ Neoproterozoi - Paleozoi sớm Việt - Trung: phân

hệ tạo núi đa kỳ này nằm ở phía bắc đới khâu Sông Mã, chiếm phần lớn diện tích Bắc Bộ và Nam Trung Quốc Sự va chạm, hội nhập giữa hai craton Yangtze và Cathaysia vào Neoproterozoi, mà ở Trung Quốc gọi là tạo núi Jinning, và tái biến cải mạnh trong bối cảnh nội lục Paleozoi sớm đã tạo nên địa khu liên hợp Việt-

Trung Trong phạm vi nghiên cứu có các vòm biến chất Sông Chảy, đới biến chất Sông Mã bị tái động viên, lôi cuốn vào các đai tạo núi nội lục Tây Bắc Bộ

Đai tạo núi nội lục Paleozoi sớm Tây Bắc Bộ:đai tạo núi này nằm về phía bắc

đới khâu Sông Mã, tiếp giáp với hệ rift Permi muộn - Mesozoi Sông Đà - Tú Lệ qua đới đứt gãy Sơn La - Hà Trung, phía tây bắc bị đới đứt gãy trượt bằng phải Lai Châu-Điện Biên cắt chéo Kéo dài trên 400 km theo phương Tây Bắc - Đông Nam, đai này vát nhọn ở vùng Tây Bắc Phong Thổ (Lai Châu) qua Sơn La dọc những dãy núi cao trên dưới 2.000 m và thấp dần xuống đồng bằng Thanh Hóa ra vịnh Bắc Bộ gồm các đới Sông Mã, Thanh Hóa và phần rìa tây nam của đới Sơn La Tham gia vào đai tạo núi này gồm có tổ hợp thạch - kiến tạo kiểu cung rìa lục địa Neoproterozoi - Cambri sớm, tổ hợp thạch-kiến tạo ophiolit Neoproterozoi - Paleozoi sớm (?), tổ hợp thạch - kiến tạo rìa lục địa thụ động Cambri giữa - Ordovic sớm, tổ hợp thạch - kiến tạo thềm lục địa thụ động Devon - Permi

+ Phân hệ tạo núi đa kỳ Paleozoi giữa - Mesozoi sớm Đông Dương: nằm kẹp giữa hai địa khu biến chất cao Kon Tum ở phía nam và Phu Hoạt-Nậm Sư Lư cùng đới khâu Sông Mã ở phía Bắc, phân hệ tạo núi này gồm các đai tạo núi Paleozoi giữa Đà Nẵng - Sê Kông, Paleozoi muộn - Mesozoi sớm Trường Sơn và Indosini (P3-T) Mekong, trong đó hoạt động kiến tạo Indosini diễn ra mạnh mẽ, ghép nối với nhau tạo thành địa khu liên hợp Đông Dương

Đai tạo núi Paleozoi giữa Đà Nẵng - Sê Kông: đai này có dạng uốn cong tiếp

giáp với đai tạo núi Trường Sơn qua đới đứt gãy Huế-Hương Hoá ở phía bắc và địa khu Kon Tum qua đới đứt gãy Tam Kỳ - Phước Sơn ở phía nam Trong kiến sinh Indosini hoặc Himalaya, nó bị bẻ gập lại tạo thành hai cánh: cánh Đà Nẵng phương Tây Bắc - Đông Nam phân bố ở phía tây các tỉnh Quảng Trị, Thừa Thiên Huế và Đà Nẵng; cánh Sê Kông phương kinh tuyến nằm dọc vùng biên giới Việt - Lào giáp Tây Nguyên Về địa hình, đai tạo núi này chiếm một phần dãy Trường Sơn có những đỉnh núi cao trên 2.000 m, với sườn đông khá dốc thấp dần xuống vùng đồng bằng ven biển Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế và Quảng Nam, còn sườn Tây đổ thoải hơn về tả ngạn sông Mêkông Tham gia vào đai tạo núi này có các yếu

tố sau: tổ hợp thạch - kiến tạo rìa lục địa rift sinh Neoproterozoi - Ordovic sớm, tổ hợp thạch - kiến tạo cung rìa lục địa Ordovic giữa - Silur, tổ hợp thạch - kiến tạo cung

rìa lục địa Silur, tổ hợp thạch-kiến tạo đồng va chạm Silur muộn-Devon sớm, tổ hợp thạch-kiến tạo cung rìa lục địa Carbon muộn-Permi giữa, tổ hợp thạch-kiến tạo đồng

va chạm Permi muộn-Trias sớm

Đai tạo núi Paleozoi muộn - Mesozoi sớm Trường Sơn: nằm dọc theo dãy

Trường Sơn có những núi cao trên 1.000 m từ cực Tây Bắc Tây Bắc Bộ qua Lào đến Trung Bộ rồi ra biển, kéo dài trên 800 km theo phương Tây Bắc - Đông Nam, đai tạo núi này có các thành tạo chủ yếu Paleozoi-Mesozoi hạ nằm giữa đới khâu Sông Mã ở phía bắc và đới đứt gãy Huế - Hướng Hoá ở phía nam Đai tạo núi này hình thành có tính liên kỳ do sự va chạm giữa các craton Indosinia và Sibumasu làm triệt tiêu Paleotethys vào giai đoạn kiến sinh Indosini, kéo dài dọc Tây Nam Trung Quốc, rẽ thành các nhánh qua bán đảo Đông Dương, trong đó các nhánh phía đông gồm có các đai tạo núi Trường Sơn và Mêkông Đai Trường Sơn có các tổ hợp thạch - kiến tạo sau: tổ hợp thạch - kiến tạo cung rìa lục địa Ordovic giữa - Silur, tổ hợp thạch - kiến tạo rìa lục địa tích cực Devon - Carbon sớm, tổ hợp thạch - kiến tạo cung rìa lục địa Carbon - Permi

- Các trũng nội lục Paleozoi muộn - Kainozoi: vào cuối Paleozoi đến Kainozoi sớm, hoạt động kiến tạo tích cực diễn ra mạnh mẽ với sự phân dị phức tạp, tạo nên các đai tạo núi va chạm giữa các địa khu liên hợp Đông Dương, Sibumasu, Việt-Trung, cũng như các trũng chồng gối nội lục trên các móng lục địa không đồng nhất

cổ hơn Trong diện tích nghiên cứu gồm hệ rift nội lục sau va chạm Mesozoi như Sầm Nưa - Hoành Sơn, Sông Bung - An Khê

+ Hệ rift nội lục sau va chạm Mesozoi Sầm Nưa - Hoành Sơn: hệ rift nội lục Mesozoi Sầm Nưa - Hoành Sơn kéo dài từ Điện Biên qua Sầm Nưa (Lào) xuống Nghệ - Tĩnh theo phương Tây Bắc - Đông Nam trên 550 km, nằm chồng gối lên móng không đồng nhất từ Tiền Cambri đến Paleozoi Cấu trúc này đã từng được phân chia ra các đơn vị như “Nếp lõm Sầm Nưa” và các võng chồng Sầm Nưa, Hoành Sơn Hệ rift này gồm các rift hẹp kiểu địa hào song song, hoặc liên kết nhau như Điện Biên - Sầm Nưa - Ngọc Lạc, Nam Sầm Nưa - Quỳnh Lưu - Đô Lương, Tương Dương - Vinh và Hương Sơn - Ba Đồn, có thể chia ra các tổ hợp thạch-kiến tạo sau: tổ hợp thạch-kiến tạo rift nội lục Trias giữa, tổ hợp thạch - kiến tạo molas

chứa than và lục địa màu đỏ Trias muộn, Nori - Jura giữa, tổ hợp thạch - kiến tạo trầm tích - núi lửa felsic sau cung Jura muộn

+ Hệ rift nội lục sau va chạm Mesozoi Sông Bung - An Khê: nằm chồng trên đai tạo núi Paleozoi sớm-giữa Quảng Đà và địa khu Tiền Cambri Kon Tum hệ rift nội lục sau va chạm Mesozoi Sông Bung - An Khê hình thành trên vỏ lục địa căng giãn trong giai đoạn Trias giữa - Jura giữa được thành tạo bởi tổ hợp thạch - kiến tạo gồm: tổ hợp thạch-kiến tạo rift nội lục sau va chạm Trias giữa, tổ hợp thạch - kiến tạo trũng giữa núi sau va chạm Trias muộn - Jura sớm

<10 μR/h Trường trọng lực dạng dải theo phương Tây Bắc - Đông Nam

- Miền cấu trúc Trung Trung Bộ: đây là miền nằm giữa đứt gãy Hướng Hoá- Hải Vân và đứt gãy Ninh Hoà - Dakmil Đây là miền có các trường từ, trọng lực rất phức tạp, biến đổi rất mạnh

c Các hệ thống đứt gãy chính trong k hu vực nghiên cứu

Khu vực nghiên cứu là sản phẩm tổng hợp của quá trình tiến hóa kiến tạo đa

kỳ với lịch sử hoạt động lâu dài gồm:

- Đới đứt gãy Sông Mã: trên bình đồ cấu trúc hiện tại, đới đứt gãy Sông Mã có dạng tuyến kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông Nam, là một bộ phận trùng với đới khâu ophiolit Sông Mã, đã được các nhà địa chất Pháp đề cập đến từ những năm đầu của thế kỷ 20 và được coi là ranh giới khâu nối mảng Đông Dương với mảng Việt - Trung với các thời gian ghép nối khác nhau, thay đổi từ trước Devon đến trước Trias Về phía đông bắc, đới ophiolit Sông Mã tiếp giáp với đới Nậm Cô là một nếp lồi dạng tuyến thông qua đới biến dạng dẻo trượt bằng phải Noọng Vài-Mường Sai Về phía tây nam nó tiếp giáp với đới Sầm Nưa thông qua đứt gãy Sông

Mã Theo đường phương về phía Tây Bắc, trong vùng Điện Biên Đông, đới biến dạng Sông Mã bị đứt gãy Lai Châu - Điện Biên chặn lại và bị phủ bất chỉnh hợp góc

rõ nét bởi các đá trầm tích chứa than hệ tầng Suối Bàng có thế nằm thoải đến nằm

ngang Về phía Đông Nam, đới chạy qua lãnh thổ Lào và tiếp tục kéo dài theo phương Tây Tây Bắc - Đông Đông Nam đi vào địa phận các huyện Mường Lát, Quan Hóa và chìm dần xuống dưới các trầm tích Paleozoi trung - Mesozoi ở vùng Lang Chánh và chìm hẳn xuống dưới đồng bằng Thanh Hóa, ngoại trừ khối Núi Nưa.Về hoạt động biến chất, các đá ở phần rìa đới thường có mức độ biến chất cao hơn các đá có cùng thành phần thạch học ban đầu, nhưng phân bố ở trung tâm của đới, tương ứng với phần thấp của tướng amphibolit, chủ yếu đạt đến tướng epidot-amphibolit và tướng đá phiến lục Gần đây, việc phát hiện các di chỉ của biến chất

áp suất cao trong các tảng lăn ở vùng Sư Lư đã khẳng định sự tồn tại của một đới hút chìm cổ liên quan đến việc khép kín nhánh phía đông của Paleotethys Tuy nhiên, việc xác định hướng chúi của đới hút chìm cổ này còn chưa có ý kiến thống nhất

Trong giai đoạn Kainozoi, hoạt động kiến tạo ở đới Sông Mã chỉ thể hiện ở các hoạt động biến dạng dòn với hai pha dịch chuyển chủ yếu diễn ra từ Oligocen đến nay Pha chuyển động trái phát triển kế thừa các đới biến dạng dẻo Sông Mã, xảy ra đồng thời với hoạt động dịch chuyển trái của đới đứt gãy Sông Hồng Từ Pliocen đến nay, các dấu hiệu dịch trượt bằng phải ghi nhận được ở nhiều điểm dọc theo hệ thống các đứt gãy và vẫn tiếp tục hoạt động gây động đất trong giai đoạn hiện tại

+ Đới đứt gãy Sông Cả: là một tập hợp hàng loạt các đứt gãy có phương Tây Tây Bắc - Đông Đông Nam và các đứt gãy phân nhánh của chúng Đứt gãy Sông Cả nói riêng có dạng tuyến kéo dài từ trũng Đệ tam Bản Ban thuộc lãnh thổ Lào qua thị trấn Mường Xén chạy dọc theo dòng Nậm Mộ, qua cầu Cửa Rào và chạy gần như trùng với dòng Sông Cả và Quốc lộ 7 về Nam Đàn vào địa phận Hà Tĩnh, rồi bị chìm xuống dưới các trầm tích Đệ tứ và các trầm tích của thềm lục địa Thanh Nghệ Tĩnh Phần đứt gãy lộ ra trên bề mặt và có thể quan sát được kéo dài trên 200 km Đứt gãy Mường Xén-Bình Chuẩn là đứt gãy phân nhánh của đứt gãy Sông Cả Đứt gãy này bắt nguồn từ Mường Xén kéo dài khoảng 85km theo phương 1030 qua trạm thủy điện Bản Vẽ về Bình Chuẩn thuộc huyện Con Cuông, thì bị chặn lại bởi các dãy núi phương Đông Bắc - Tây Nam Đây là hai đứt gãy quan trọng nhất trong đới đứt gãy Sông Cả.Trong giai đoạn Kainozoi, hoạt động của đới đứt gãy Sông Cả thể

hiện rõ nét với sự hình thành các bể than phân bố dọc hệ thống đứt gãy chính và các đứt gãy nhánh

+ Đới đứt gãy Hương Hoá-Huế: đới đứt gãy này bắt đầu từ vùng Hương Hoá, tiếp giáp với đới đứt gãy Đà Nẵng-Khe Sanh, sau đó chạy theo phương á vĩ tuyến

về phía đông qua phía nam thành phố Huế và đi ra biển Đông, chiều dài trên 120km Đứt gãy này là ranh giới giữa đai tạo núi Paleozoi muộn - Mesozoi sớm Trường Sơn ở phía Đông Bắc và đai tạo núi Paleozoi giữa Đà Nẵng - Sê Kông ở phía Tây Nam Đường phương của các cấu trúc dạng tuyến dọc theo đới đứt gãy không thay đổi nhiều theo hướng Tây Bắc - Đông Nam chuyển dần sang á vĩ tuyến, cho thấy mặt đứt gãy khá dốc

Đới đứt gãy Hương Hoá - Huế xuyên cắt các thành tạo trầm tích lục nguyên Ordovic trung - Silur hạ và các thể granit tuổi Silur muộn Các đá granit có cấu tạo gneis dạng mắt, thuộc loại granit đồng tạo núi của đai uốn nếp Paleozoi giữa Đà Nẵng - Sê Kông ở phía nam Dọc theo đới đứt gãy các đới milonit hoặc siêu milonit

có kích thước khác nhau, có phương á vĩ tuyến trùng với đứt gãy

+ Đới đứt gãy Đà Nẵng - Khe Sanh: đới đứt gãy này kéo dài từ Đà Nẵng theo phương á vĩ tuyến đến Tây Giang thì chuyển thành phương Tây Bắc - Đông Nam, chạy qua A Lưới-Rào Quán, Khe Sanh và sang Sêpôn (Lào) và có lẽ tiếp tục kéo đến Thà Khẹt Đới biến dạng này gồm hai đoạn chính là đoạn Đà Nẵng - Đại Lộc có phương á vĩ tuyến và đoạn Tây Giang - Lao Bảo Nó tác động đến hầu hết các thành tạo trầm tích và magma Paleozoi có mặt trong khu vực

Trong giai đoạn Kainozoi, đới biến dạng này cùng với một số nhánh như đứt gãy A Lưới - Huế hoạt động theo phương thức dòn với tính chất trượt bằng trái trong giai đoạn Oligocen - Miocen và trượt bằng phải trong giai đoạn Pliocen - Đệ

tứ Trong giai đoạn hiện tại, đới đứt gãy có biểu hiện hoạt động với tính chất thuận với hợp phần phải, có thể quan sát thấy ở thung lũng A Lưới

+ Đới đứt gãy Tam Kỳ - Phước Sơn: đới đứt gãy này kéo dài theo hướng Đông

- Tây và giới hạn khối Kon Tum ở phía Bắc Về phía tây, nó chuyển hướng sang Tây Bắc - Đông Nam để hội tụ với đới biến dạng Pô Kô Đới Tam Kỳ - Phước Sơn được tạo bởi các đá siêu mafic đến mafic của phức hệ Hiệp Đức

+ Đới đứt gãy Trà Bồng: đới đứt gãy Trà Bồng kéo dài theo phương Đông Tây

từ Khâm Đức qua Trà Bồng và bị chìm dưới các trầm tích Đệ tứ khi ra đến Biển Đông Đới cắt trượt này được cấu thành chủ yếu bởi các đá biến chất ở tướng amphibolit và các đá granodiorit, granit Các đá biến chất chủ yếu là các loại đá chứa muscovit, biotit, sillimanit, tàn tích andalusit Bề rộng của đới cắt trượt này nơi rộng nhất khoảng 8 km và thu hẹp dần về phía Tây Tây Bắc khi nó tiếp giáp với đới cắt trượt Pô Kô có phương kéo dài á kinh tuyến Đới biến dạng cắt trượt Trà Bồng đóng vai trò ranh giới phân chia giữa phức hệ Ngọc Linh ở phía nam và hệ tầng Khâm Đức ở phía bắc

+ Đới đứt gãy Pô Kô: đới đứt gãy Pô Kô có phương kéo dài Bắc - Nam và ở phần phía Bắc nó chạy gần như trùng với dòng sông Pô Kô Đới này có lẽ là một bộ phận của đới biến dạng dẻo kéo dài từ Khe Sanh qua A Lưới sang đến Hiên qua phía tây thị trấn Khâm Đức và đến thị trấn Đắk Tô thì nó bị uốn cong về phía Đông Nam và bị phủ bởi lớp phủ bazan Neogen - Đệ tứ ở vùng Plei Ku, sau đó nó còn tiếp tục lộ ra ở phần hạ lưu sông Ba Dọc theo đới biến dạng dẻo này lộ rải rác các thể đá siêu mafic và mafic của phức hệ Plei Weik có thành phần tương tự các đá tương ứng trong mặt cắt ophiolit

Bên cạnh hệ thống đứt gãy chính là hàng loạt các đứt gãy thứ cấp khác cùng phương hoặc tựa vào đứt gãy chính dạng lông chim, ngoài ra trong vùng còn phát triển phong phú hệ thống đứt gãy theo phương Đông - Tây hoặc Đông Bắc - Tây Nam, các đứt gãy thường có góc dốc lớn

Các hệ thống khe nứt phát triển dày đặc trong các loại đá, phổ biến nhất là hệ thống theo các phương khác nhau làm phức tạp hóa kiến trúc của khu vực