KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN – KINH TẾ NHÂN VĂN VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT I.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1. Vị trí địa lý Vùng nghiên cứu có diện tích… km2, thuộc huyện Đồng Xuân, tỉnh hú Yên; được giới hạn bởi các điểm khép góc có tọa độ hệ VN 2000 kinh tuyến trục 1100, múi chiếu 6 (bảng 1.1) Bảng 1.1 Tọa độ các điểm góc vùng Đồng Xuân Tên điểm Toạ độ hệ VN.2000 Kinh tuyến 1050 múi chiếu 60 X (m) Y (m) A 2.408. 863 479 .628 B 2.411. 917 479 .245 C 2.413. 147 483 .437 D 2.405. 200 489 .480 E 2.402. 302 486 .248 2. Đặc điểm địa hình Vùng nghiên cứu thuộc địa hình đồi núi thấp, có thể chia ra 2 kiểu địa hình sau Địa hình đồi núi đất: phân bố rộng khắp ở phía nam phía đông phía tây vùng nghiên cứu và có đặc điểm: đỉnh dạng vòm đường chia nước mở rộng sườn thoải từ 20 – 300, vỏ phong hóa dày. Trên kiểu địa hình này thảm thực vật tương đối phát triển, xong chủ yếu là rừng trồng. Địa hình đồng bằng vầ thung lũng: phân bố chủ yếu ở phía bắc vùng nghiên cứu. Bề mặt địa hình tương đối bằng phẳng , được nhân dân cải tạo để trồng lúa và hoa màu. 3. Đặc điểm sông suối Trong vùng nghiên cứu có suối Sâu chảy qua phía tây nam và suối Cái chảy qua phía tây bắc.Các suối này thường xuyên có nước nên đã góp phần cung cấp nước cho nông nghiệp và sinh hoạt v.v. Trong khu vực thăm dò không có sông suối lớn chảy qua, chỉ có các khe cạn là nơi thoát nước mặt khi có mưa lớn. 4. Đặc điểm khí hậu Vùng nghiên cứu nằm trong vùng chịu sự chi phối của khí hậu nhiệt đới gió mùa nên hàng năm có hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa từ tháng 6 đến tháng 11 và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 5 năm sau. Nhiệt độ trung bình năm khoảng 26,30 C, số giờ nắng khoảng 196 giờtháng. Lượng mưa trung bình năm khoảng 1.500 2.000mm. Độ ẩm trung bình năm từ 80 85%, vùng núi cao từ 85 90%. 5. Giao thông Giao thông đến vùng nghiên cứu khá thuận lợi. Từ thành phố Tuy Hòa đi theo quốc lộ 1A khoảng 20km, sau đó rẽ phải sang đường tránh tàu hỏa vào thị trấn Chí Thạnh (huyện Tuy An), đi tiếp theo tỉnh lộ 641 khoảng 12 km rẽ phải vào thị trấn La Hai, huyện Đồng Xuân. Từ La Hai đi theo đường liên huyện 19C khoảng 18 20km đến xã Xuân Lãnh, đi qua cây xăng Xuân Lãnh rẽ phải vào đường đất khoảng 8km là vào đến khu vực thăm dò. Nhìn chung, giao thông đường bộ đến vùng nghiên cứu khá thuận lợi cho khai thác và vận chuyển khoáng sản sau này. 6. Dân cư Trong vùng nghiên cứu, mật độ dân số khoảng 56 người1km2, chủ yếu là người Chăm, Ba Na và một số ít người Kinh sống ở trung tâm huyện. Dân cư phân bố không đều, thường tập trung ở huyện lỵ, thị trấn, ven đường quốc lộ và tỉnh lộ, ven thung lũng sông suối lớn. Trong khu vực thăm dò không có dân cư sinh sống, không có di tích lịch sử văn hoá và cảnh quan du lịch. 7. Đặc điểm kinh tế Trong vùng, nhân dân chủ yếu sống bằng nghề nông nghiệp, trồng rừng, thương nghiệp và tiểu thủ công nghiệp, một số ít làm việc trong các xưởng cơ khí, cơ sở chế biến khoáng sản hoặc khai thác và chế biến lâm thổ sản v.v. Hiện tại, các xã đều có trạm xá, trường tiểu học, trung học cơ sở, trung học phổ thông, mạng lưới viễn thông và điện lưới quốc gia. Nhìn chung, đời sống tinh thần và vật chất của nhân dân ngày càng được nâng cao, cơ sở hạ tầng kỹ thuật ngày càng được cải thiện là những điều kiện thuận lợi cho công tác thăm dò và khai thác mỏ sau này.
CHƯƠNG I KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN – KINH TẾ - NHÂN VĂN VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT I.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên Vị trí địa lý Vùng nghiên cứu có diện tích… km 2, thuộc huyện Đồng Xuân, tỉnh hú Yên; giới hạn điểm khép góc có tọa độ hệ VN 2000 kinh tuyến trục 1100, múi chiếu (bảng 1.1) Bảng 1.1 Tọa độ điểm góc vùng Đồng Xuân Tên điểm Toạ độ hệ VN.2000 A 2.408 863 479 628 B 2.411 917 479 245 C 2.413 147 483 437 D 2.405 200 489 480 E 2.402 302 486 248 Kinh tuyến 1050 múi chiếu 60 X (m) Y (m) Đặc điểm địa hình Vùng nghiên cứu thuộc địa hình đồi núi thấp, chia kiểu địa hình sau Địa hình đồi núi đất: phân bố rộng khắp phía nam phía đông phía tây vùng nghiên cứu có đặc điểm: đỉnh dạng vòm đường chia nước mở rộng sườn thoải từ 20 – 300, vỏ phong hóa dày Trên kiểu địa hình thảm thực vật tương đối phát triển, xong chủ yếu rừng trồng Địa hình đồng vầ thung lũng: phân bố chủ yếu phía bắc vùng nghiên cứu Bề mặt địa hình tương đối phẳng , nhân dân cải tạo để trồng lúa hoa màu Đặc điểm sông suối Trong vùng nghiên cứu có suối Sâu chảy qua phía tây nam suối Cái chảy qua phía tây bắc.Các suối thường xuyên có nước nên góp phần cung cấp nước cho nông nghiệp sinh hoạt v.v Trong khu vực thăm dò sông suối lớn chảy qua, có khe cạn nơi thoát nước mặt có mưa lớn Đặc điểm khí hậu Vùng nghiên cứu nằm vùng chịu chi phối khí hậu nhiệt đới gió mùa nên hàng năm có hai mùa rõ rệt mùa mưa mùa khô Mùa mưa từ tháng đến tháng 11 mùa khô từ tháng 12 đến tháng năm sau Nhiệt độ trung bình năm khoảng 26,3 C, số nắng khoảng 196 giờ/tháng Lượng mưa trung bình năm khoảng 1.500 - 2.000mm Độ ẩm trung bình năm từ 80 85%, vùng núi cao từ 85 - 90% Giao thông Giao thông đến vùng nghiên cứu thuận lợi Từ thành phố Tuy Hòa theo quốc lộ 1A khoảng 20km, sau rẽ phải sang đường tránh tàu hỏa vào thị trấn Chí Thạnh (huyện Tuy An), tỉnh lộ 641 khoảng 12 km rẽ phải vào thị trấn La Hai, huyện Đồng Xuân Từ La Hai theo đường liên huyện 19C khoảng 18 - 20km đến xã Xuân Lãnh, qua xăng Xuân Lãnh rẽ phải vào đường đất khoảng 8km vào đến khu vực thăm dò Nhìn chung, giao thông đường đến vùng nghiên cứu thuận lợi cho khai thác vận chuyển khoáng sản sau Dân cư Trong vùng nghiên cứu, mật độ dân số khoảng 56 người/1km 2, chủ yếu người Chăm, Ba Na số người Kinh sống trung tâm huyện Dân cư phân bố không đều, thường tập trung huyện lỵ, thị trấn, ven đường quốc lộ tỉnh lộ, ven thung lũng sông suối lớn Trong khu vực thăm dò dân cư sinh sống, di tích lịch sử văn hoá cảnh quan du lịch Đặc điểm kinh tế Trong vùng, nhân dân chủ yếu sống nghề nông nghiệp, trồng rừng, thương nghiệp tiểu thủ công nghiệp, số làm việc xưởng khí, sở chế biến khoáng sản khai thác chế biến lâm thổ sản v.v Hiện tại, xã có trạm xá, trường tiểu học, trung học sở, trung học phổ thông, mạng lưới viễn thông điện lưới quốc gia Nhìn chung, đời sống tinh thần vật chất nhân dân ngày nâng cao, sở hạ tầng kỹ thuật ngày cải thiện điều kiện thuận lợi cho công tác thăm dò khai thác mỏ sau I.2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT Giai đoạn trước năm 1975 Khu vực nhiều nhà địa chất người Pháp tiến hành nghiên cứu, đáng ý công trình “Đông Dương cấu tạo địa chất đá, mỏ mối liên quan chúng với kiến tạo”, “Bản đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1: 2000.000” J.Fromaget (1941) công trình “Từ điển địa chất Đông Dương” E.Saurin (1959) Các công trình nghiên cứu phản ánh kết nghiên cứu địa chất sở địa chất Đông Dương nhà địa chất Pháp Giai đoạn sau năm 1975 Trong giai đoạn từ năm 1975 đến nay, toàn diện tích tỉnh Phú Yên điều tra, lập đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1:500.000 năm 1980 1988, tỷ lệ 1:200.000 (1994), 1:50.000 (1997 - 1999), bay đo từ xạ phổ gama tỷ lệ 1:50.000 (1985 - 2000) Thành phố Tuy Hòa điều tra địa chất đô thị năm 1997, thành lập hàng loạt đồ địa chất khoáng sản, địa mạo, tân kiến tạo, địa chất thủy văn, địa chất công trình đồ sử dụng đất Cùng với công tác nghiên cứu địa chất - khoáng sản khu vực, công tác tìm kiếm khoáng sản trọng; đáng ý loại khoáng sản như: titan, vàng, điatomit, fluorit, đá ốp lát, vật liệu xây dựng thông thường Nhìn chung, mức độ điều tra địa chất khu vực tìm kiếm làm rõ tranh chung địa chất - khoáng sản địa bàn tỉnh Phú Yên; góp phần không nhỏ cho quy hoạch thăm dò, khai thác sử dụng khoáng sản, quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Hoạt động khoáng sản: Về thăm dò khoáng sản: khoảng thời gian từ năm 90 kỷ 20 đến nay, Bộ Công nghiệp Bộ Tài nguyên Môi trường cấp giấy phép thăm dò khoáng sản; có giấy phép thăm dò đá ôplát: vùng Sơn Nguyên, Xuân Sơn (Sơn Hòa); giấy phép thăm dò đá xây dựng: An Phú, An Mỹ (Tuy An ); Phú Liên II, An Phú; giấy phép thăm dò cát sông (sông Đà Rằng, Bình Ngọc) điatomit (An Xuân, Tuy An ) Công ty nước liên doanh với XNKT Phú Yên thăm dò địa chất mỏ vàng núi Mò O Khai thác khoáng sản phát triển từ đầu năm 90 Từ năm 1997 đến nay, Bộ Công nghiệp Bộ Tài nguyên Môi trường cấp giấy phép khai thác khoáng sản, có giấy phép khai thác đá ốp lát tập trung vào vùng An Thọ (H.Tuy An), Hòa Tâm (H.Tuy Hòa), giấy phép khai thác điatomit Hòa Lộc, An Xuân (Tuy An), giấy phép khai thác fluorit Xuân Lãnh (Đồng Xuân) Từ năm 1997 đến nay, UBND tỉnh Phú Yên cấp 58 giấy phép khai thác tận thu khoáng sản, có 30 giấy phép khai thác tận thu đá làm vật liệu xây dựng thông thường, 28 giấy phép khai thác tận thu đá khối, bentonit, cát sỏi, sét gạch ngói, ilmenit, vàng Nhìn chung, địa bàn tỉnh, quy mô khai thác khoáng sản không lớn, công nghệ khai thác chế biến thuộc loại trung bình thấp Trong lĩnh vực khai thác, chế biến đá ốp lát chưa có doanh nghiệp lớn, lực mạnh thị trường ổn định ` Hình 1: Sơ đồ vị trí giao thông khu vực thăm dò CHƯƠNG II ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, KHOÁNG SẢN II.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÙNG Trên sở tham khảo tài liệu đồ địa chất tỷ lệ 1: 50.000 nhóm tờ Quy Nhơn, kết hợp với thu thập tài liệu địa chất khác có liên quan cho thấy, vùng nghiên cứu có trầm tích Đệ tứ không phân chia đá magma xâm nhập phức hệ Đèo Cả, phức hệ Định Quán phức hệ Vân Canh Địa tầng GIỚI KAINOZOI HỆ ĐỆ TỨ Trầm tích Đệ tứ không phân chia (Q) Trầm tích Đệ tứ không phân chia phân bố rộng khắp bề mặt địa hình vùng nghiên cứu, bao gồm tàn tích - sườn tích Các thành tạo sản phẩm phong hóa từ đá granit phức hệ Đèo Cả, phức hệ Định Quán phức hệ Vân Canh Chiều dày từ m - m, lớn Magma Trong vùng nghiên cứu, hoạt động magma xảy tương đối mạnh mẽ Các thành tạo magma xếp vào phức hệ Đèo Cả, phức hệ Định Quán phức hệ Vân Canh PHỨC HỆ ĐÈO CẢ - PHA (γK2đc2) Phức hệ Đèo Cả chia làm pha, vùng có mặt pha Các đá thuộc pha phức hệ Đèo Cả lộ phía đông bắc vùng nghiên cứu Thành phần thạch học chủ yếu granit biotit (horblend), granosyenit biotit (horblend) hạt trung đến lớn, màu xám nhạt, xám phớt hồng, cấu tạo khối, kiến trúc hạt lớn, nửa tự hình, kiến trúc dạng porphyr Thành phần khoáng vật gồm: thạch anh, plagioclas, felspat kali, biotit, horblen, khoáng vật phụ thường gặp sphen, zircon, orthit, apatit Theo kết nghiên cứu thạch hoá, hàm lượng SiO thay đổi từ 62% đến 79 %, Na2O thay đổi từ 2,5% đến 5%, K2O thay đổi từ 3% đến 6% PHỨC HỆ ĐỊNH QUÁN (δ-γδ-γK1đq) Các đá thuộc phức hệ Định Quán lộ rộng khắp vùng nghiên cứu, bao gồm pha xâm nhập pha đá mạch Pha (δ1K1đq): lộ với diện tích nhỏ phía tây bắc tây nam vùng nghiên cứu Thành phần thạch học bao gồm: gabbro diorit, diorit hạt nhỏ, màu đen, xám đen phớt lục Pha (γδ2K1đq): phân bố phía tây bắc, phía nam, phía tây, phía tây nam đông nam vùng nghiên cứu Thành phần thạch học gồm: granodiorit, tonalit biotit - horblend hạt trung đến lớn, màu trắng xám đốm đen Pha (γ3K1đq): lộ trung tâm kéo dài xuống phía tây – tây nam vùng nghiên cứu Thành phần thạch học gồm: granit biotit - horblend hạt nhỏ, màu trắng xám Pha đá mạch (γп K1đq): lộ phía tây nam vùng nghiên cứu, dạng đai mạch nhỏ xuyên cắt đá pha pha phức hệ Định Quán Thành phần thạch học diorit porphyrit PHỨC HỆ VÂN CANH (γ-γìT2vc) Phức hệ Vân Canh chia làm pha, gồm pha xâm nhập pha đá mạch; vùng nghiên cứu có thành tạo pha xâm nhập Pha (γ1T2vc): lộ phía bắc tây nam vùng nghiên cứu Thành phần thạch học gồm: granit biotit (horblend), granit sáng màu, có dạng porphyr Pha (γ2T2vc): lộ phía đông – đông bắc vùng nghiên cứu Thành phần thạch học bao gồm: granit, granit alaskit Kiến tạo Trong vùng nghiên cứu có hệ thống đứt gãy, gồm hệ thồng đứt gãy phương tây bắc - đông nam, vĩ tuyến kinh tuyến Đứt gãy phương tây bắc - đông nam: cắt qua phía tây nam ranh giới kiến tạo đá magma xâm nhập pha phức hệ Đèo Cả pha phức hệ Vân Canh Đứt gãy có quy mô nhỏ Đứt gãy phương vĩ tuyến: cắt qua phía bắc vùng nghiên cứu ranh giới kiến tạo đá magma xâm nhập pha phức hệ Đèo Cả pha phức hệ Vân Canh Đứt gãy cắm dốc đứng cách ranh giới phía bắc diện tích thăm dò khoảng 250m Đứt gãy phương kinh tuyến: cắt qua phía đông vùng nghiên cứu có phần phía bắc ranh giới kiến tạo đá magma xâm nhập pha pha phức hệ Vân Canh Đứt gãy cắm dốc đứng cách ranh giới phía đông bắc diện tích thăm dò khoảng 150m Trong diện tích nghiên cứu đứt gãy cắt qua, xuất khe nứt kiến tạo Các hệ thống khe nứt nguyên nhân ảnh hưởng đến độ nguyên khối chất lượng đá ốp lát Khoáng sản Theo tài liệu đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1: 50.000 kết tìm kiếm, vùng bắc huyện Đồng Xuân có đá đá granit granodiorit diorit làm đá ốp lát II.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHOÁNG SẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU Địa tầng Trong khu vực thăm dò có mặt thành tạo eluvi - deluvi thuộc hệ Đệ tứ Các thành tạo sản phẩm phong hoá đá granit pha phức hệ Định Quán Thành phần bao gồm cát, sạn, bột, sét, lẫn cục tảng lăn đá granit kích thước nhỏ Chiều dày từ - 8m (điểm quan sát KS18 - giếng đào vỏ phong hoá), đôi chỗ dày Magma Đá granit pha phức hệ Định Quán (γ3K1đq) phân bố toàn diện tích nghiên cứu Đá có màu trắng xám, kiến trúc hạt nhỏ, nửa tự hình Thành phần khoáng vật gồm: thạch anh, felspat kali, plagioclas, biotit, horblen, it khoáng vật phụ Kiến tạo Trong diện tích nghiên cứu đứt gãy cắt qua, xuất các khe nứt kiến tạo Các hệ thống khe nứt nguyên nhân ảnh hưởng đến độ nguyên khối chất lượng đá ốp lát Khoáng sản Trong diện tích nghiên cứu có đá granit pha phức hệ Định Quán Đá cấu tạo khối, kiến trúc hạt vừa, nứt nẻ; thành phần khoáng vật thạch anh, felspat, biotit Đặc điểm đá granit trình bày chi tiết chương III Khối lượng công tác tiến hành Trong diện tích thăm dò tiến hành công tác với khối lượng sau: Lộ trình khảo sát sơ địa chất diện tích… Lấy phân tích loại mẫu: + Mẫu lát mỏng: 10 mẫu + Mẫu hóa silicat: 10 mẫu + Mẫu lý: mẫu + Mẫu mài láng: mẫu CHƯƠNG III ĐẶC ĐIỂM ĐÁ GRANIT KHU DÂN DU, ĐỒNG XUÂN, PHÚ YÊN III.1 ĐẶC ĐIỂM ĐÁ GRANIT KHU DÂN DU III.1.1 Đặc điểm phân bố Theo kết nghiên cứu trước đây, đá granit pha phức hệ Định Quán phân bố toàn diện tích nghiên cứu Đá granit bị phong hoá mạnh nên mức độ lộ đá gốc thấp Trong diện tích nghiên cứu phát số vị trí lộ đá gốc đỉnh bề mặt địa hình có sườn dốc Đá gốc lộ tươi, cứng chắc, bị nứt nẻ Ngoài vị trí có đá gốc lộ ra, phần lớn diện tích nghiên cứu bị phủ lớp phong hoá eluvi - deluvi có chiều dày khoảng m - 8m III.1.2 Đặc điểm chất lượng Thành phần khoáng vật Kết phân tích mẫu lát mỏng, mẫu lý đá, mẫu hoá mẫu mài láng lấy vị trí lộ đá gốc diện tích thăm dò sau: Theo kết phân tích mẫu lát mỏng, diện tích thăm dò chủ yếu đá granit Đá có màu trắng xám, kiến trúc nửa tự hình, hạt lớn Thành phần khoáng vật gồm: thạch anh 10 ÷ 25%, felspat kali 15 ÷ 30%, plagioclas 45 ÷ 60%, biotit ÷ 7%, amphibol ÷ 7%, khoáng vật quặng – 2% Thạch anh dạng hạt tha hình, kích thước 0,5 - mm, nicol không màu, không cắt khai, nicol giao thoa sáng trắng bậc 1, tắt Plagioclas (2 hệ): Plagioclas hệ dạng dày tự hình, nửa tự hình, kích thước 0,5 - 1,5 mm, thường khảm orthoclas plagioclas hệ 2, nicol không màu, cắt khai hoàn toàn, nicol giao thoa sáng trắng bậc 1, cấu tạo song tinh đa hợp, phân đới thuận, bị sausurit hóa nhẹ trung tâm, phần rìa tươi Plagioclas hệ dạng dày nửa tự hình, kích thước - mm, nicol không màu, cắt khai hoàn toàn, nicol giao thoa sáng trắng bậc 1, cấu tạo song tinh đa hợp, số phân đới thuận, bị sausurit hóa nhẹ trung tâm, phần rìa tươi sericit hóa nhẹ, không đáng kể 10 Theo kết tính hệ số thu hồi khối đá granit báo cáo “Thăm dò đá granit làm đá ốp lát An Thọ - Phú Yên” cho hệ số thu hồi 24% Báo cáo kết đánh giá xác định tài nguyên lại mỏ đá ốp lát Đa Lộc, huyện Đồng Xuân, Phú Yên cho hệ số thu hồi 26,96% Trong khu vực thăm dò đá gốc bị phong hóa mạnh, mức độ lộ hạn chế, vậy, tập thể tác giả dự kiến lấy hệ số thu hồi đá khối làm đá ốp lát 20% Tổng trữ lượng đá granit làm ốp lát tính theo công thức: N Q= ∑Q i i =1 Trong đó: Qi: trữ lượng khối thứ i (m3) N: số khối trữ lượng Xác định thông số tính trữ lượng Diện tích mặt cắt giới hạn khối tính trữ lượng theo phương pháp mặt cắt song song đo trực tiếp vẽ phần mềm chuyên dụng Khoảng cách mặt cắt (L) phương pháp mặt cắt song song xác định đồ địa hình mỏ tỷ lệ 1: 2000 theo tài liệu trắc địa Hàm lượng thành phần hoá thông số phản ánh tính chất lý đất, đá tính theo phương pháp trung bình số học sau: N C= ∑C i =1 i N Trong đó: Ci: hàm lượng thành phần hoá học giá trị tiêu lý mẫu thứ i N: Số lượng mẫu phân tích Dự tính trữ lượng khối lượng đất bốc a Dự tính trữ lượng đá granit làm ốp lát Dựa theo mạng lưới thăm dò thiết kế, khu thăm dò phân thành khối 121 ký hiệu - 121và khối 122 ký hiệu - 122, - 122, – 122, – 122 – 122 Vị trí khối dự tính tính trữ lượng tài nguyên thể vẽ 32 Trữ lượng đá granit làm ốp lát tính theo phương pháp mặt cắt song song thẳng sau: Tổng trữ lượng cấp 121 + 122 = … nghìn m 3; đó: Trữ lượng cấp 121 … nghìn m Trữ lượng cấp 122 … nghìn m b Dự tính khối lượng đất bốc Khối lượng đất bốc phần đất phủ lớp đất đá kẹp không đạt tiêu Khối lượng đất bốc tính theo phương pháp khối địa chất trình bày Hệ số đất bốc tính theo công thức: K= V Q Trong đó: K: hệ số bốc đất V: Khối lượng đất bốc (m3) Q: Trữ lượng đá Granit (m3) L: Chiều dày đất phủ tính trung bình 8m Hệ số bốc đất dự tính chung cho toàn mỏ 0,18 33 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ LẤY MẪU CÔNG NGHỆ ĐÁ GRANIT LÀM ĐÁ ỐP LÁT KHU DÂN DU, ĐỒNG XUÂN, PHÚ YÊN IV.1 Cơ sở lựa chọn mẫu công nghệ IV.1.1 Nhiệm vụ lấy mẫu công nghệ Nghiên cứu tính chất công nghệ khoáng sản nhằm lựa chọn phương pháp sơ đồ làm giàu hợp lý điều kiện bắt buộc giai đoạn thăm dò khai thác mỏ Thông thường, mẫu công nghệ lấy từ công trình khai đào với trọng lượng từ 500 – 1000kg (đôi lớn hơn) nghiên cứu phòng thí nghiệm tới hàng trăm thử nghiệm công nghiệp Nghiên cứu phòng thí nghiệm thử nghiệm bán công nghiệp thường viện nghiên cứu đảm nhận, thử nghiệm công nghiệp tiến hành phân xưởng tuyển công nghiệp hoạt động phân xưởng tuyển thử nghiệm IV.1.2 Các dạng mẫu công nghệ Đặc trưng thử nghiệm mẫu công nghệ phương pháp tiến hành đa dạng Chúng phụ thuộc vào dạng tính chất tự nhiên khoáng sản, hướng sử dụng nguyên liệu khoáng giai đoạn công tác thăm dò Tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà lấy loại mẫu công nghệ sau: Mẫu công nghệ nhỏ: lấy tương ứng với kiểu quặng tự nhiên theo công trình thăm dò Thông thường, mẫu lấy cách gộp phần lại sau rút gọn mẫu rãnh để tiến hành nghiên cứu công nghệ phòng thí nghiệm Các mẫu công nghệ thử nghiệm cách nghiền, phân loại theo độ hạt làm giàu phương pháp tuyển trọng lực, tuyển nổi, tuyển từ Nghiên cứu mẫu công nghệ phòng thí nghiệm tiến hành với số lượng mẫu lớn nên kết thử nghiệm không cho phép đánh giá tính biến hóa không gian tính chất công nghệ nguyên liệu khoáng, mà sử dụng để thành lập đồ mặt cắt làm giàu khoáng sản Mẫu công nghệ - khoáng vật: chủ yếu lấy đại diện cho kiểu quặng tự nhiên khối quặng riêng biệt Về nguyên tắc, mẫu lấy từ tập hợp số lượng lớn mẫu rãnh lấy độc lập theo phương pháp chuyên môn Mẫu công nghệ - khoáng vật thử nghiệm phòng thí nghiệm 34 để lựa chọn phương pháp sơ đồ chế biến nguyên liệu khoáng Trọng lượng mẫu tới hàng trăm kilogam, số lượng vài chục mẫu Mẫu kiểu (hạng) quặng công nghệ: không lấy theo kiểu quặng tự nhiên, mà lấy đại diện cho kiểu hạng quặng công nghệ thân khoáng, đới khu vực mỏ Mẫu lấy phương pháp chuyên môn áp dụng chủ yếu giai đoạn nghiên cứu chi tiết mỏ khoáng để thử nghiệm công nghệ phòng thí nghiệm lớn bán công nghiệp Kết thí nghiệm cho phép lựa chọn chế độ làm giàu chế biến nguyên liệu khoáng tối ưu Trọng lượng mẫu hàng tấn, số lượng vài mẫu Mẫu công nghệ tổng hợp: đặc trưng cho kiểu quặng định mỏ khu vực khai thác Thông thường, mẫu lấy cách gộp vật liệu số hạng công nghệ theo tỷ lệ định sử dụng để thử nghiệm bán công nghiệp công nghiệp nhằm hiệu chỉnh chế độ công nghệ xác hóa số kinh tế - kỹ thuật chế biến nguyên liệu khoáng Trọng lượng mẫu tới hàng trăm tấn, số lượng không vượt một vài mẫu IV.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến lấy mẫu công nghệ IV.2.1 Đặc điểm phân bố tính chất khoáng sản Đặc điểm phân bố thân khoáng Đặc điểm phân bố, hình thái, kích thước thân khoáng có ảnh hưởng không nhỏ đến lựa chọn công trình phương pháp lấy mẫu công nghệ khoáng sản Các thân khoáng hoàn toàn lộ thiên lớp phủ, mẫu công nghệ lấy trực tiếp vị trí lấy mẫu; khoáng sản nằm lớp phủ mỏng phải tiến hành thi công công trình khai đào để lấy mẫu; thân khoáng nằm sâu cần thiết phải lấy mẫu công nghệ công trình khoan đường kính lớn,… Khu vực Dân Du có địa hình chủ yếu đồi núi thấp Thân đá granit phân bố rộng khắp diện tích thăm dò, bị phong hoá mạnh nên mức độ lộ đá gốc thấp Đá gốc lộ tươi, cứng chắc, bị nứt nẻ Ngoài vị trí có đá gốc lộ ra, phần lớn diện tích thăm dò bị phủ lớp phong hoá eluvi deluvi có chiều dày khoảng - 8m 35 Tính chất khoáng sản Khoáng sản có hàm lượng thành phần có ích phân bố đồng đều, dạng bở rời thường thuận lợi cho lấy mẫu công nghệ giảm chi phí cho công tác IV.3 Lấy mẫu công nghệ IV.3.1 Nguyên tắc chung thiết kế lấy mẫu công nghệ a Thiết kế lấy mẫu công nghệ tiến hành giai đoạn thăm dò Ngay giai đoạn thiết kế phương án thăm dò, mẫu công nghệ đặt ra, nhiên công tác lấy mẫu thường tiến hành có kết thi công công tác thăm dò; kết thúc công tác thi công thực địa b Để bảo đảm cho công tác làm giàu chế biến khoáng sản đạt hiệu tối đa thu hồi thành phần có ích giảm giá thành đơn vị sản phẩm nhận được, yêu cầu mẫu công nghệ phải có tính đại diện cho khoáng sản diện tích thăm dò Trong trường hợp đối tượng thăm dò đơn giản, tương đối đồng toàn khu mỏ, mẫu công nghệ lấy khối tính trữ lượng cấp cao cấp 121 mỏ loại I, II trữ lượng cấp cao cấp 122 với mỏ thuộc nhóm III, IV Khi mỏ có nhiều thân khoáng, mẫu công nghệ bố trí lấy thân khoáng có trữ lượng lớn chất lượng khoáng sản đặc trưng cho thân quặng khác Tóm lại, để thiết kế lấy mẫu công nghệ khoáng sản cần có phương án thăm dò, tốt có kết nghiên cứu bổ sung trình thi công phương án thăm dò kết thúc công tác thi công thực địa Đối với granit khu Dân Du, mục đích thăm dò làm nguyên liệu sản xuất đá ốp lát, lấy mẫu công nghệ lấy phải đáp ứng lĩnh vực sử dụng đại diện cho toàn mỏ có độ tin cậy cao IV.3.2 Khái quát phương án thăm dò granit khu Dân Du IV.3.2.1 Cơ sở phân chia nhóm mỏ thăm dò Khu thăm dò nằm kiểu địa hình đồi núi thấp có độ cao cao 175 m Địa chình cấu thành đá granit có mức độ phân cắt trung bình Thân khoáng có dạng thấu kính kéo dài theo phương tây bắc đông nam cắm phía với góc dốc granit có thành phần khoáng vật chủ yếu plagioclas, felspat kali, thạch anh biotit 36 Kết phân tích thành phần hóa học thể bảng 4.1 SiO2 69,95 – 73,28 72,16 Al2O3 10,35 – 11,19 10,86 Fe2O3 2,48 – 3,04 2,75 K2O 3,69 – 4,58 4,28 Na2O 3,11 – 3,60 3,34 CaO 1,68 – 2,1 1,89 SO3 0,24 – 0,37 0,31 MKN 1,44 – 1,64 1,53 Các đá cấu thành khu mỏ cắm đơn nghiêng phía… với góc dốc… ảnh hưởng hoạt động kiến tạo, đá bị ép, vò nhàu, tạo nếp uốn nhỏ nếp uốn dạng lượn sóng cánh đơn nghiêng Trong khu mỏ thăm dò đứt gãy cắt qua, xuất các khe nứt kiến tạo Từ yếu tố nêu trên, vào kết khảo sát ban đầu địa chất, địa hình – địa mạo mạng lưới thăm dò thiết kế, dự kiến phân chia diện tích thăm dò thành khối trữ lượng, có khối trữ lượng cấp 121 khối trữ lượng 122 Bố trí thăm dò vào nhóm mỏ loại II, tài liệu thăm dò đến cấp 121 122 IV.3.3.2 Công trình thăm dò mạng lưới thăm dò Như trình bày đá granit diện tích thăm dò tương đối đồng nhất, có cấu tạo khối phân bố toàn diện tích thăm dò Do tác động trình phong hoá nên bề mặt đá gốc phổ biến lớp phủ có chiều dày - 8m lớn Ở nơi sườn núi dốc sườn thung lũng dốc hẹp có lộ đá gốc chưa bị phong hoá phong hoá yếu đến trung bình Vì vậy, để thăm dò đá granit làm ốp lát, dự kiến sử dụng công trình khoan thẳmg đứng lấy mẫu lõi liên tục, mở moong khai thác thử kết hợp với đo vẽ tổng thể khe nứt trạm đo sử dụng tổ hợp dạng công tác khác Căn vào Quy định thăm dò, phân cấp trữ lượng tài nguyên khoáng sản rắn định số 06 /2006/QĐ-BTNMT ngày 07 tháng 06 năm 2006 mạng lưới định hướng công trình thăm dò ban hành theo công văn số 3006/BTNMT-VPTL 14/7/2006 Bộ Tài nguyên Môi 37 trường mỏ đá granit thôn Dân Du, xã Xuân Lãnh, huyện Đồng Xuân, tỉnh Phú Yên thiết kế thăm dò hệ thống tuyến song song sau: Tuyến trục có phương vị 330 - 2130 Các tuyến ngang có phương vị 1230 - 3030 Đối với cấp trữ lượng thiết kế mạng lưới công trình thăm dò sau: Trữ lượng cấp 121: tuyến cách 100 - 110m, công trình tuyến cách 100m, kết hợp với đo vẽ tổng thể khe nứt trạm đo mặt, lỗ khoan mở moong khai thác thử Trữ lượng cấp 122: tuyến cách từ 200 - 220m, công trình tuyến cách từ 120 - 210m, đồng hời kết hợp với đo vẽ tổng thể khe nứt trạm đo mặt, lỗ khoan mở moong khai thác thử Phương thức bố trí công trình thăm dò thể sơ đồ địa chất bố trí công trình thăm dò mặt cắt địa chất tính trữ lượng đá granit làm ốp lát IV.3.3 Lấy mẫu công nghệ đá granit Dân Du, Đồng Xuân, Phú Yên Mục đích: + Theo dõi khe nứt đá granit + Đánh giá độ thu hồi đá khối theo kích cỡ khác + Xác định độ thu hồi khối đá granit theo kích cỡ khác đạt tiêu chuẩn làm đá ốp lát + Nghiên cứu khả thi kỹ thuật - công nghệ khai thác Căn vào đặc điểm phân bố đá granit diện tích thăm dò cấp trữ lượng dự kiến thăm dò, dự kiến thiết kế lấy mẫu công nghệ diện tích tính trữ lượng cấp 121 122 Dựa vào phương án thăm dò, dự kiến bố trí công trình lấy mẫu công nghệ mở moong khai thác thử Vị trí số lượng công trình lấy mẫu công nghệ trình bày bảng sau: 38 STT Kí hiệu moong M1 M2 Tọa độ X(m) Y(m) Bảng 4.2 Vị trí số lượng lấy mẫu công nghệ IV.3.3.2 Kĩ thuật mở moong khai thác thử lấy mẫu công nghệ Moong khai thác thử mở 02 vị trí có điều kiện thuận lợi cho khai thác, đá có chất lượng màu sắc mang tính đại diện chung cho toàn khu vực thăm dò Tại moong khai thác thử tiến hành dọn sạch, đo yếu tố nằm hệ thống khe nứt tiến hành khai thác thử Thể tích moong khai thác thử khoảng 200m3 Khai thác đá khối moong khai thác thử theo phương pháp bán khí Dùng khoan nén khí tạo đường khoan thẳng đứng nằm ngang sau dùng bột nở vật liệu nổ tách khối đá Đá gốc cắt từ moong khai thác cưa cắt thành khối vuông vắn, thống kê lại toàn khối đạt tiêu chuẩn có kích thước ≥ 0,4m3 để tính toán độ thu hồi đá khối Toàn khối đá khai thác theo kích cỡ khác sau sơ chế đạt tiêu chuẩn vận chuyển nhà máy để tiến hành gia công sản xuất thành đá theo tiêu chuẩn đá ốp lát IV.3.3.3 Phương pháp lấy mẫu Lấy mẫu phương pháp bán khí Trong trình lấy mẫu cần có biên kĩ thuật địa chất theo dõi, chụp ảnh (nếu có), lấy mẫu công nghệ IV.3.4 Yêu cầu nghiên cứu mẫu công nghệ Mẫu công nghệ phải chuyển đến phòng thí nghiệm nhằm mục đích dựa vào phương pháp phân tích rơnghen nhiễu xạ, thạch học… để thành phần khoáng vật, cấu tạo,kiến trúc đá granit khu Dân Du Mẫu công nghệ phải nghiên cứu, phân tích, làm rõ thành phần hóa học để biết hàm lượng SiO 2, Al2O3, Fe2O3 nguyên tố có hại khác đá 39 Thiết bị Thiết bị khai thác đá granit moong khai thác thử tổng hợp gồm: Máy cưa đĩa: 01 máy - Máy cắt dây kim cương: 02 máy - Máy nén khí 11 at: 02 máy - Máy khoan tay Φ28mm: 10 máy - Bộ cần, mũi khoan Φ28mm: 10 (đủ chiều sâu từ 0,5 – 6m) - Máy đào Komatsu PC350: máy - Xe xúc lật: - Bột nở nêm sắt Moong khai thác thử mở 02 vị trí có điều kiện thuận lợi cho khai thác, đá có chất lượng màu sắc mang tính đại diện chung cho toàn khu vực thăm dò Tại moong khai thác thử tiến hành dọn sạch, đo yếu tố nằm hệ thống khe nứt tiến hành khai thác thử Thể tích moong khai thác thử khoảng 200m3 Khai thác đá khối moong khai thác thử theo phương pháp bán khí Dùng khoan nén khí tạo đường khoan thẳng đứng nằm ngang sau dùng bột nở vật liệu nổ tách khối đá Đá gốc cắt từ moong khai thác cưa cắt thành khối vuông vắn, thống kê lại toàn khối đạt tiêu chuẩn có kích thước ≥ 0,4m3 để tính toán độ thu hồi đá khối Toàn khối đá khai thác theo kích cỡ khác sau sơ chế đạt tiêu chuẩn vận chuyển nhà máy để tiến hành gia công sản xuất thành đá theo tiêu chuẩn đá ốp lát Độ thu hồi đá khối tính theo công thức: K = Vt /Vm 100% Với: - Vt: Thể tích đá khối thành phẩm (m3) - Vm: Thể tích moong khai thác (m3) Khối lượng: 02 moong khai thác thử với tổng thể tích dự kiến 400m3 MỘT SỐ HÌNH ẢNH KHAI THÁC, CHẾ BIẾN VÀ SẢN PHẨM ĐÁ ỐP LÁT 40 Ảnh Khai thác đá ốp lát công nghệ máy cắt dây kim cương kết hợp với khoan tạo lỗ tách bột nở 41 Ảnh Khai thác đá ốp lát công nghệ cưa đĩa Ảnh Gia công đá chẻ từ khối đá không đạt tiêu chuẩn làm ốp lát 42 Ảnh Hệ thống máy cưa cầu trục lưỡi chùm 43 Ảnh Hệ thống máy đánh bóng tự động với 20 đầu mài Ảnh Hệ thống máy cắt tự động 44 IV.4 Các vấn đề bảo vệ môi trường IV.4.1 Vấn đề bảo vệ môi trường Diện tích thăm dò thuộc vùng rừng núi, nằm không xa khu dân cư, có địa hình đồi núi thấp, điều kiện giao thông thuận lợi, thực vật phổ biến chè, quế, bạch đàn Để bảo vệ môi trường, trình thi công c ô n g t r ì n h thăm dò lấy mẫu công nghệ ý vấn đề sau: Hạn chế chặt phá diện tích thăm dò Trong trình thăm dò, ý đến công tác an toàn lao động cho công nhân nhân dân khu vực Trong trình thi công công trình ý xê dịch so với vị trí thiết kế gặp to sau kết thúc thi công công trình tiến hành san lấp theo quy định Trong trình thi công khoan làm đường hạn chế tối đa việc gây thiệt hại tới cối, chủ yếu tận dụng đường mòn, đường cũ để vận chuyển thiết bị thi công công trình Trong trình thi công hào, khoan thường xuyên ý biện pháp bảo đảm an toàn cho người gia súc, không đổ dầu mỡ, dung dịch khoan đất đá thải xuống khu vực xung quanh, không làm ảnh hưởng đến nguồn nước mặt môi trường đất khu vực Để phục hồi cảnh quan tự nhiên bảo vệ tài nguyên khoáng sản, tất công trình sau thu thập tài liệu lấy mẫu cần san lấp để không ảnh hưởng đến môi trường sinh thái cảnh quan tự nhiên IV.4.2 Những biện pháp bảo vệ tài nguyên Trong trình thi công công trình thăm dò công trình lấy mẫu công nghệ, phải đặc biệt ý công tác bảo vệ tài nguyên khoáng sản, cụ thể phải tiến hành lấy mẫu phân tích mẫu lý toàn diện, mẫu hóa kết hợp mẫu lấy phân tích giai đoạn thăm dò trước để đánh giá có mặt hay không khoáng vật quặng, có mặt hay không nguyên tố quý nguyên tố kim loại có giá trị kinh tế cao Công tác gìn giữ bí mật tài nguyên khoáng sản khu thăm dò phải lưu ý với tất người tham gia trực tiếp hay gián tiếp thi 45 công công trình thăm dò Bảo vệ tài liệu theo quy định bảo mật tài liệu địa chất chưa phép công bố 46 ... số phóng xạ: yêu cầu xác định hàm lượng tổng xạ, hàm lượng U, Th hàm lượng K Mẫu phân tích Liên đoàn Xạ Khối lượng: 10 mẫu Mẫu nước: phân tích Trung tâm phân tích Trường Đại học Mỏ Địa chất đơn