Cấu trúc địa chất vùng Cẩm Phả. Thiết kế phương án thăm dò bổ sung mỏ than Đông Khe Sim

Thiết kế đồ án tốt nghiệp là giai đoạn cuối cùng để hoàn thành chương trình đào tạo kỹ sư của các trường Đại học kỹ thuật nói chung, trường Đại học Mỏ Địa Chất nói riêng. Sau khi học xong phần lý thuyết cơ bản nhằm giúp sinh viên củng cố kiến thức đã học trong trường, vận dụng ra ngoài thực tế sản xuất và phục vụ viết đồ án, được sự đồng s của bộ môn Tìm Kiếm Thăm Dò, Ban chủ nhiệm khoa Địa Chất, tôi được cử đi thực tập tốt nghiệp tại Công ty TNHH MTV Khe Sim từ ngày 0602 đến ngày 18032017. Trong thời gian thực tập và thu thập tài liệu, chúng tôi đã lắm được những khâu cơ bản của công tác điều tra địa chất nói chung và phương pháp tìm kiếm thăm dò một mỏ cụ thể nói riêng. Bằng sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, sự chỉ đạo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ của các bạn đồng nghiệp, tôi đã thu thập đầy đủ tài liệu để làm đồ án tốt nghiệp. Sau khi kết thúc thực tập tốt nghiêp, căn cứ vào tài liệu đã thu thập, tôi được bộ môn Tìm Kiếm Thăm Dò giao cho viết đồ án tốt nghiệp với tên đề tài “ Cấu trúc địa chất vùng Cẩm Phả. Thiết kế phương án thăm dò bổ sung mỏ than Đông Khe Sim”. Được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Tìm Kiếm Thăm Dò, trực tiếp là thầy giáo TS. Khương Thế Hùng, tôi đã hoàn thành đồ án với nội dung như sau: Chương 1: Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn và lịch sử nghiên cứu địa chất vùng Chương 2: Đặc điểm địa chất và khoáng sản

MỞ ĐẦU

Thiết kế đồ án tốt nghiệp là giai đoạn cuối cùng để hoàn thành chương trìnhđào tạo kỹ sư của các trường Đại học kỹ thuật nói chung, trường Đại học Mỏ ĐịaChất nói riêng Sau khi học xong phần lý thuyết cơ bản nhằm giúp sinh viên củng

cố kiến thức đã học trong trường, vận dụng ra ngoài thực tế sản xuất và phục vụviết đồ án, được sự đồng s của bộ môn Tìm Kiếm Thăm Dò, Ban chủ nhiệm khoaĐịa Chất, tôi được cử đi thực tập tốt nghiệp tại Công ty TNHH MTV Khe Sim từngày 06/02 đến ngày 18/03/2017 Trong thời gian thực tập và thu thập tài liệu,chúng tôi đã lắm được những khâu cơ bản của công tác điều tra địa chất nói chung

và phương pháp tìm kiếm thăm dò một mỏ cụ thể nói riêng Bằng sự nỗ lực phấnđấu của bản thân, sự chỉ đạo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ của các bạnđồng nghiệp, tôi đã thu thập đầy đủ tài liệu để làm đồ án tốt nghiệp

Sau khi kết thúc thực tập tốt nghiêp, căn cứ vào tài liệu đã thu thập, tôi được

bộ môn Tìm Kiếm Thăm Dò giao cho viết đồ án tốt nghiệp với tên đề tài “ Cấu trúc địa chất vùng Cẩm Phả Thiết kế phương án thăm dò bổ sung mỏ than Đông Khe Sim”.

Được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Tìm Kiếm

Thăm Dò, trực tiếp là thầy giáo TS Khương Thế Hùng, tôi đã hoàn thành đồ án

với nội dung như sau:

Chương 1: Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn và lịch sử nghiên cứuđịa chất vùng

Chương 2: Đặc điểm địa chất và khoáng sản

Qua đây bằng tất cả tình cảm của mình, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắctới các thầy, cô của bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò và các thầy cô giáo của trườngđại học Mỏ - Địa Chât, những người đã nhiệt tình dạy dỗ, giúp đỡ em trong suốtthời gian học tập ở trường Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo

TS Khương Thế Hùng người đã ân cần chỉ bảo, hướng dẫn em hoàn thành bản

đồ án này Chúc thầy luôn mạnh khỏe và có nhiều niềm vui

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ NHÂN VĂN VÀ LỊCH SỬ

NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÙNG

1.1 Vị trí địa lý

Vùng Cẩm Phả thuộc địa phận tỉnh Quảng Ninh, cách thủ đô Hà Nội hơn200km về phía đông bắc và có diện tích khoảng 100km2 Vùng nghiên cứu đượcgiới hạn bởi toạ độ địa lý:

X = 2324.000 - 2334.000 và Y = 736.000 - 746.800(Hệ toạ độ, độ cao VN2000, KTT 105, múi chiếu 6)Ranh giới phía đông là huyện Vân Đồn, phía tây là huyện Hoành Bồ và thànhphố Hạ Long, phía nam giáp vịnh Bắc Bộ, phía bắc giáp huyện Ba Chẽ

1.2 Đặc điểm địa lý tự nhiên kinh tế nhân văn

1.2.1 Địa hình

Vùng Cẩm Phả nằm trên bờ vịnh Bái Tử Long nên có sắc thái của vùng rừngnúi ven biển Địa hình trong vùng bao gồm các dạng sau:

a Địa hình núi đá vôi

Địa hình này gồm các núi đá vôi thuộc quần sơn Đèo Bụt và các đảo đá vôiriêng biệt ở vịnh Bái Tử Long Đặc điểm địa hình này là vách đá dốc đứng, đỉnhnhọn dạng tai mèo Trên địa hình này phát triển mạnh mẽ các hang động karst

b Địa hình núi độ cao từ 500 đến 1000m

Dạng địa hình này chiếm diện tích không đáng kể ở phía Tây Bắc vùngnghiên cứu Đặc điểm của địa hình này là sườn tương đối dốc, đường phân thuỷhẹp, lớp phủ mỏng và thực vật kém phát triển

c Địa hình đồi núi độ cao dưới 500m

Dạng địa hình này chiếm hầu hết diện tích vùng nghiên cứu Trong kiểu địahình này các dãy núi kéo dài theo phương á vĩ tuyến Đặc trưng của địa hình ở đây

là độ dốc sườn không lớn, đỉnh tương đối tròn, đường phân thủy rộng, lớp phủ khádày và thực vật tương đối phát triển

d Địa hình bãi bồi và thung lũng

Dạng địa hình này phát triển dọc theo thùng lũng sông Mông Dương, ven rìacác suối lớn và dọc theo đường bờ biển Các bãi bồi có bề mặt phẳng, hơi nghiêng

về phía dòng chảy và phía biển

1.2.2 Đặc điểm sông suối

Vùng nghiên cứu có hai con sông lớn chảy qua, đó là sông Mông Dương vàsông Diễn Vọng Ngoài ra còn có hệ thống suối tương đối phát triển, nhưng phân

bố không đều trong diện tích nghiên cứu

- Sông Mông Dương: Đoạn sông Mông Dương chảy qua vùng nghiên cứu cóchiều dài 6,8km, chảy theo hướng Đông rồi đổ ra vịnh Cửa Ông Ở thượng nguồnlòng sông khá dốc và uốn lượn, phần hạ nguồn bằng phẳng và lòng rộng hơn,nguồn nước cung cấp cho sông phụ thuộc vào lượng mưa và thủy triều Về mùa

mưa khi thủy triều lên thì mực nước của sông lên tới 7m, mùa khô mực nước giảmxuống 0,5 - 1m.

Sông Diễn Vọng: đoạn sông Diễn Vọng chảy về phía Đông rồi đổ ra vịnh

Hạ Long Mực nước sông phụ thuộc vào từng mùa và thủy triều mùa mưa mựcnước sâu nhất tới 8 - 10m, mùa khô mực nước sông giảm còn sâu từ 3 - 6m

Cả hai sông này rất thuận tiện cho việc vận chuyển và tiêu thoát nước trongvùng

Trong vùng nghiên cứu hệ thống suối bắt nguồn từ các dãy núi cao và chảy

đổ ra sông Mông Dương và sông Diễn Vọng Các suối thường ngắn độ dốc củalòng khá lớn và có lượng nước thay dổi theo mùa Nhìn chung các suối này thường

ít nước vào mùa khô nên rất thuận lợi cho việc khảo sát địa chât

1.2.3 Khí hậu

Khu mỏ Khe Sim nằm phía Đông Bắc Việt Nam nên khí hậu mang đặctrưng chung của vùng thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa Độ ẩm trung bình từ 30% -40% Nhiệt độ trung bình từ 15 đến 18oC, thấp nhất vào tháng 1 và tháng 12, cábiệt có những ngày nhiệt độ giảm xuống từ 3 - 5 oC hoặc thấp hơn, trời rất lạnh

1.2.5 Đặc điểm kinh tế nhân văn

a Đặc điểm dân cư

Vùng Cẩm Phả có rất nhiều dân tộc như: Kinh, Hoa, Sắn rìu, Dao trong

đó dân tộc Kinh chiếm chủ yếu Phần lớn dân tộc Kinh là trong các đơn vị khaithác than và buôn bán Các dân tộc ít người chủ yếu trồng cây lương thực, câycông nghiệp

b Đặc điểm kinh tế

Nền kinh tế thành phố Cẩm Phả phát triển tương đối đồng đều, bao gồm:công nghiệp, thương nghiệp, du lịch, nông - lâm - ngư nghiệp Trong đó côngnghiệp, thương nghiệp là quan trọng nhất

+ Công nghiệp

Ngành công nghiệp lớn nhất trong vùng là khai thác than Hiện nay cácCông ty đang khai thác với sản lượng lớn là công ty than Hạ Long, than MôngDương, than Cọc Sáu, than Cao Sơn, than Đèo Nai, than Khe Sim Ngoài ratrong vùng này còn có các Công ty sửa chữa và thay thế phụ tùng phục vụ chocông việc khai thác than.

+ Nông nghiệp

Do diện tích trồng lúa và hoa mầu rất ít nên sản xuất nông nghiệp khôngphát triển Hiện tại sản lượng nông nghiệp mới chỉ đáp ứng một phần cho nhu cầucủa cá nhân trong vùng

lộ 4 ở biên giới Việt - Trung phía Bắc

Đường quốc lộ 18B cũng gần song song với đường 18A nhưng lùi sâu về phíabắc và phía đông Con đường này bắt đầu từ thị trấn Trới qua Đá Trắng - Vũ Oai -Dương Huy - Đồng Mỏ - Ba Chẽ nối với đường quốc lộ 18A ở ngã ba Hải Lạng

b Đường thủy

Vùng Cẩm Phả nằm sát vịnh Bái Tử Long nên có rất nhiêu bến cảng thuận tiệncho việc vận chuyển hàng hoá trong nước và quốc tế Bến cảng Cửa Ông là nơi tàubiển loại lớn có thể ra vào an toàn

Ngoài ra từ khu mỏ Khe Sim có đường nhựa và đường bê tông kiên cố nốivới quốc lộ 18A nằm ở phía Nam nối liền Móng Cái, Hạ Long, Hải Phòng, Hà Nội

và quốc lộ 18B nằm ở phía Bắc nối liền với Bắc Ninh và Bắc Giang Khu mỏĐông Khe Sim gần các khu mỏ lớn đang khai thác như Khe Tam, Khe Chàm, ĐèoNai, Thống Nhất, gần Cảng Cửa Ông với hệ thống băng tải bốc rót than hiện đại vànhà sàng Úc với công suất lớn

1.2.7 Đời sống văn hóa chính trị

Trong vùng nghiên cứu hệ thống giáo dục phát triển tương đối mạnh mẽ Tạivùng Cẩm Phả và các huyện, thị trấn, xã có các trường tiểu học và phổ thông cơ

sở, phổ thông trung học trong đó trường chuyên ban thành phố Cẩm Phả là trườnglớn của cả tỉnh Quảng Ninh

+ Y tế: Vùng có mạng lưới y tế rộng khắp nên thuận tiện cho việc khámchữa bệnh và cấp cứu kịp thời, gồm 2 bệnh viên lớn: Bệnh viện Cẩm Phả và bệnhviện Than

+ Đời sống vật chất văn hóa của nhân dân trong vùng đang ngày càng đượcnâng cao ở các thành phố thị trấn đều có rạp hát, thư viện, phòng truyền thống, sânvận động ngoài trời, các xí nghiệp có đội văn nghệ và các câu lạc bộ phục vụ nhucầu văn hóa của nhân dân

1.3 Lịch sử nghiên cứu địa chất

Lịch sử nghiên cứu địa chất vùng Cẩm Phả có thể chia làm hai giai đoạn:trước cách mạng tháng Tám và sau cách mạng tháng Tám năm 1945

1.3.1 Giai đoạn trước cách mạng tháng Tám năm 1945

Với mục đích vơ vét tài nguyên ở các nước thuộc đại, thực dân Pháp đã tiếnhành nghiên cứu địa chất và tìm kiếm khoáng sản có giá trị trên toàn lãnh thổ ViệtNam nói chung và vùng than Quảng Ninh nói riêng Trong thời kỳ này có nhiềucông trình nghiên cứu của các nhà địa chất Pháp, trong đó đáng chú ý là các côngtrình sau:

- Năm 1882, E Fuch và Saladin đã công bố tài liệu “ Hồi ký về sự phát triểncác tầng than ở Đông Dương ”, trong đó ông đã vạch ra ranh giới phía Nam là trầmtích chứa than từ Kế Bào đến Bắc Ninh dài 110km

- Năm 1887, thực dân pháp đã lập Công ty than Bắc Kỳ thuộc pháp để đẩynhanh việc khai thác và tồn tại đến năm 1955

- Năm 1903, E Zriller công bố tài liệu nghiên cứu hóa đá thực vật ở bề tahnBắc Kỳ, xếp trầm tích chứa than vào Triat trên (T3)

- Năm 1927, E Patte đã hoàn thành tờ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 miềnĐông Bắc Kỳ Ông phân chia chi tiết các trầm tích Paleozoi và Merozoi, trong đótầng chứa than được xác định tuổi Reti

Trong khoảng từ năm 1930 – 1941, J Fromaget dựa vào các quan sát mới vàphân tích tài liệu cũ đã xếp trầm tích chứa than Hòn Gai - Cẩm Phả vào tuổi Triat -

kỳ Nori (T3n)

1.3.2 Sau cách mạng tháng tám năm 1945 đến nay

- Từ năm 1945 – 1954, công tác nghiên cứu địa chất tạm thời bị dừng lại dochúng ta tập chung sức người, của cho cuộc kháng chiến chống thực dân pháp

- Sau năm 1954, công tác điều tra địa chất được tiến hành một cách có hệthống và đạt nhiều két quả Trong giai đoạn này có nhiều công trình nghiên cứucủa các nhà địa chất Việt Nam và Liên Xô cũ, trong đó đáng chú ý:

- Năm 1960, A.I Pavlop xếp trầm tích chứa than vùng Cẩm Phả văo tuổiNỏi vă gọi lă điệp Hòn Gai (T3n hg ).

- Năm 1965, A.E Dovjikov vă những người khâc đê tiến hănh hoăn thănhbản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỉ lệ 1:500.000 ho quan niệm bể than QuảngNinh thuộc đới kiến trúc Duyín Hải trong hệ chuẩn uốn nếp Đông Việt Nam.Trong đó những phđn vị địa tầng dược phđn chia tới bậc với ranh giới khâ chínhxâc Ddiepj Hòn Gai được chia lăm 2 phụ điệp, phụ ddiepj dưới hạt thô khôngchứa than, phụ điệp trín lă câc tầng hạt mịn có chứa câc vỉa than

- Năm 1968, Phạm Văn Quang vă Lí Đỗ Bình đê thănh lập bản đồ địa chất tỉ

lệ 1:200.000 bể than Quảng Ninh, câc tâc giả đê dẫn chứng nhiều về điều kiệnthănh tạo vă quy luật thănh tạo than trong vùng Ông đê xâc định trầm tích chứathan có tuổi từ Ladini đến Jura, nhưng thời kỳ tạo than chủ yếu từ Cacni đến Reti,đồng thời ông đê níu ra quy luật phđn bố triển vọng than theo chiều mũi tín từ TđyBắc đến Đông Nam: Dải Bảo Đăi giău than hơn dải An Chđu vă dải Hòn Gai giăuthan hơn dải Bảo Đăi, dải vịnh Bắc Bộ có khả năng giău than hơn dải Hòn Gai vẵng đê dự tăi nguyín tính trữ lượng cho từng dải than như sau

- Dải An Chđu 2900 triệu tấn

- Dải Yín Tử 3022 triệu tấn

- Dải Hòn Gai 16,460 triệu tấn

- Năm 1996, Lí Hùng, Nguyễn Đức Hữu vă những người khâc tiến hănh lậpbản đồ địa chất nhóm tờ Cẩm Phả tỉ lệ 1:50.000 trín cơ sở kết quả nghiín cứu vătổng hợp tăi liệu nghiín cứu trước đđy, ông chia trầm tích chứa than của hệ tầngHòn Gai ra lăm 3 phụ hệ tầng: phụ hệ tầng dưới, giữa vă trín, đồng thời định tuổichúng lă Triat muộn kỳ Nori – Reti Đđy lă nguồn tăi liệu chính được chúng tôi sửdụng để hoăn thănh phần địa chất vùng trong bâo câo

Tóm lại: Những công trình nghiín cứu về địa chất vùng Cẩm Phả rất đadạng vă phong phú, trải qua thời gian rất dăi vă liín tục có nhiều ý kiến vă quanđiểm khâc nhau đưa ra để giải quyết cấu trúc đại chất phức tạp của bể than Trong

đồ ân năy chủ yếu theo tăi liệu đo vẽ bản đồ địa chất của tâc giả Lí Hùng (1996)

để trình băy phần cấu trúc địa chất vùng

CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN 2.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÙNG CẨM PHẢ

2.1.1 Đặc điểm địa tầng

Theo bản đồ địa chất vùng Cẩm Phả tỷ lệ 1: 50.000 thì tham gia vào cấu trúcđịa chất vùng Cẩm Phả bao gồm các trầm tích có tuổi từ Paleozoi đến Kainozoi.Dưới đây là những đặc điểm chính của các phân vị địa tầng có mặt trong vùngnghiên cứu theo thứ tự từ cổ đến trẻ

Giới PALEOZOI (PZ)

Hệ Ordovic, Thống trên- Hệ Silur

Hệ tầng Tấn Mài mang tên làng Tấn Mài do A E Dovjicov xác lập khi đo

vẽ bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1: 500.000, là n ơi các trầm tích của

hệ tầng lộ ra liên tục hàng trăm km dọc theo rìa phía nam đứt gãy Tấn Mài Tiên Yên - Yên Tử Hệ tầng Tấn Mài phân bố ở phía tây bắc vùng nghiên cứu

-và đặc trưng bởi trầm tích lục nguyên biến chất yếu với phần d ưới hạt lớn -vàphần trên hạt nhỏ Thành phần thạch học bao gồm các đá phiến thạch anh -sericit, cát kết dạng quarzit, đá phiến dạng dải Dựa vào đặc điểm thành phầnthạch học và quan hệ phân bố trong không gian hệ tầng Tấn Mài được chia ralàm hai phân hệ tầng Tuy nhiên trong vùng nghiên cứu chỉ lộ ra các đá thuộcphân hệ tầng trên

Do vậy, chúng tôi chỉ tập trung nghiên cứu phân hệ tầng trên (O3-S tm2).Trầm tích của phân hệ tầng phân bố ở phía tây bắc vùng và có dạng dải hẹp tươngđối liên tục theo phương đông bắc - tây nam Các thành tạo của phân hệ tầng trên

lộ ra thành hai dải ôm lấy các thành tạo của phân hệ tầng dưới Chúng đóng vai trò

là hai cánh của phức nếp lồi Thác Cát - Đồng Mỏ

Thành phần thạch học của phân hệ tầng trên gồm: Cát kết thạch anh và cát kếttufogen cát kết dạng quarzit xen đều với đá phiến thạch anh - sericit, filit và bộtkết phân dải, có thấu kính sạn kết

Tổng chiều dày của phân hệ tầng là 800 m

Theo Phạm Đình Long (1965), đặc điểm mặt cắt, thành phần thạch học của hệtầng Tấn Mài tương tự với phần trên của hệ tầng Long Đại chứa nhiều hoá đá

Graptolit định tuổi Ordovic muộn - Silur sớm Những hoá đá do Nguyễn Văn Phúc

và nhóm tác giả Nguyễn Công Lượng đã phát hiện ở Hòn Gai thuộc phần cao củađịa tầng định tuổi Silur muộn, nhưng phần thấp của hệ tầng chưa thu thập được hoá

đá nên ngoại trừ khả năng có yếu tố cổ hơn Silur nên thống nhất xếp tuổi cho hệtầng vào Ordovic muộn - Silur

Hệ Carbon- Hệ Permi

Hệ tầng do Nguyễn Văn Liêm xác lập năm 1988 Trong vùng nghiên cứu hệtầng lộ ra ở Quang Hanh, khu vực xã Vũ Oai và Vịnh Hạ Long Thành phần thạchhọc gồm: đá vôi tái kết tinh hạt mịn với thành phần carbonat thuần khiết mầu xám

xanh, đá vôi hữu cơ xen ít đá vôi trứng cá mầu xám sáng, đá vôi dolomit mầu trắng

phớt hồng, phân lớp mỏng đến dày Chứa các hóa đá Brachiopoda, Rugusa

Foraminifera, hóa đá trùng lỗ đặc trưng cho Carbon giữa.

Hệ tầng Bắc Sơn phủ không chỉnh hợp lên hệ tầng Tấn Mài và bị phủ khôngchỉnh hợp bởi các thành tạo trầm tích chứa than của hệ tầng Hòn Gai Chiều dày

21 lớp than từ độ sâu 16.64m đến độ sâu 171.45m Trong đó, có 17 lớp than có giátrị công nghiệp, có chiều dày thật từ 0,45m đến 5,06m, nhưng chỉ sử dụng để nốivỉa tính trữ lượng được các lớp than ở độ sâu từ 58,50m - 114,10m, còn các lớpthan khác không liên hệ được với các lỗ khoan bên cạnh mà vẽ dạng thấu kính,không đưa vào tính trữ lượng

ra thành dải dọc theo ranh giới phía Nam từ Khe Sim đến Quảng Lợi và một dảihẹp từ Dương Huy tới Bắc Mông Dương, thành phần thạch học gồm: Cuội kết, sạnkết, cát kết, bột kết xen các thấu kính sét than, sét silic, có bảo tồn các hóa đá thựcvật Thứ tự các tập từ dưới lên trên như sau:

- Tập 1: Gồm cuội kết, sạn kết, cát kết hạt thô màu xám sáng, phân lớp trungbình đến dày, ở khu vực Quang Hanh quan sát thấy chúng phủ không rõ ràng lêncác lớp đá vôi Paleozoi trên Chiều dày của tập 50 – 70m

- Tập 2: Gồm cát kết hạt trung mầu xám sáng, xem kẽ với bột kết mầu sẫm,sét silic chứa vật chất than mầu xám nâu, xám đen Chiều dày tập 30 – 80m

- Tập 3: Gồm cát kết hạt mịn, đôi chỗ có cuội sạn kết Các lớp bột kết mầuxám xen kẽ cát kết, sét than mỏng có di tích thực vật bảo tồn kém Chiều dày 30 –100m

- Tập 4: Gồm cát ết, bột kết mầu xám sáng chứa những lớp mỏng hay thấukính sét than Chiều dày tập 45 – 75m.

Tổng chiều dày phân hệ tầng dưới là 300 – 600m

diện phân bố rộng nhất Các thành tạo chứa than phân bố thành dải rộng kéo dài từnúi Đông La qua Khe Sim – Khe Tam – Khe Chàm – Nam Mông Dương đến CửaÔng Ranh giới của phân hệ tầng này được các nhà địa chất thống nhất lấy theo vỉathan dưới cùng đạt giá trị công nghiệp Ranh giới này được nghiên cứu tại các lỗkhoan ở phía Nam và Tây vùng nghiên cứu Phân hê tầng này được chia thành 4tập:

- Tập 1: Nằm chuyển tiếp lên phên hệ tầng dưới Thành phần thạch học gồmcát kết hạt nhỏ, bột kết, sét kết mầu xám sẫm chứa di tích sinh vật bảo tồn khá tốt.Tập này chứa 6 đến 12 vỉa than, trong đó có 2 đến 6 vỉa đạt giá trị công nghiệp.Chiều dày tập 300 – 500m

- Tập 2: Ranh giới giữa tập 2 và tập 1 được lấy giả định qua vỉa than V5 ởMông Dương, vỉa 12 ở Khe Tam Thành phần thạch học gồm cát kết hạt nhỏ, hạttrung, bột kết mầu xám và sét kết, sét than mầu đen chứa các vỉa than và các lớp đáhạt thô gồm cát kết, sạn kết, cuội kết xen kẽ nhau Chiều dày tâp 400m

- Tập 3: Ranh giới trên được vạch qua vỉa 14 thuộc các khu Ngã Hai, KheTam, Khe Chàm và Mông Dương Điện lộ khá rộng trải dài trên địa hào Hòn Gai

Tổng chiều dày phân hệ tầng giữa có chiều dày khá lớn 1400 – 1900m

bố hẹp, lộ ra ở khu vực núi Đông La và Khe Tam Thành phần thạch học gồm cuộikết, sạn kết, cát kết hạt mịn một số ít bột kết và sét kết có tàn tích thực vật, chứacác vỉa than mỏng và không ổn định Chiều dày của phân hệ tầng 300 – 700m

Ngoài trầm tích chứa than tuổi T3- n hầu như trên toàn bộ diện tích khu mỏđều gặp lớp đất phủ - trầm tích Đệ tứ (Q)

Hệ Jura, Thống dưới - Thống giữa

Hệ tầng Hà Cối do A Jamoida phân chia lần đầu tiên (1962) khi nghiên cứucác trầm tích lục địa màu đỏ ở vịnh Hà Cối Hệ tầng Hà Cối phân bố ở phía đôngvùng nghiên cứu, cấu thành một nếp lõm dạng elip với tâm là khu vực đảo HàLoan - Đồng Rui Phía tây được giới hạn theo tuyến Hải Lạng - Nam Kinh - BếnVán - Khe Thấp Phía đông dọc theo rìa tây và tây nam đảo Cái Bầu Phía bắc dọc

theo bán đảo Tiên Yên và còn phân bố ra ngoài phạm vi vùng nghiên cứu Phíanam đến khu vực bắc Cửa Ông Thành phần thạch học của hệ tầng gồm: cát kết,bột kết, cuội kết thạch anh và ít đá phiến sét … Dựa vào thành phần thạch học chia

hệ tầng Hà Cối thành 2 phân hệ tầng từ dưới lên trên như sau:

thứ nhất kéo dài từ núi Bằng Giai qua núi Cánh Diều đến Khe Cốc, dải thứ hai kéodài từ Khe Thấp qua Bẫy Bằng - Khe Chuối - Bàng Nâu đến Đồng Mỏ - Lạng Cù.Thành phần thạch học gồm: đá hạt thô, cuội kết thạch anh, cát kết thạch anh xen ít

lớp bột kết và đá phiến sét, chứa các di tích sinh vật Tutuella sp và Utschamiella

sp Chiều dày phân hệ tầng dưới 200m.

đông bắc vùng nghiên cứu kéo dài dạng dải theo phương bắc - nam từ núi Cẩm Y quaKhe Chuối - Khe Giáng đến Khe Cả Thành phần thạch học gồm: bột kết xen đều vớicát kết và ít đá phiến sét Chiều dày phân hệ tầng trên 200m

Hệ tầng Hà Cối có ranh giới quan dưới sát rõ ràng ở Hà Cối Ở đây lớp cuộikết cơ sở của hệ tầng không chỉnh hợp lên các đá của hệ tầng Tấn Mài Về tuổi,những tài liệu cổ sinh thu thập được ở phần thấp cho tuổi Jura sớm, còn phần trênkhông chứa hoá đá nên giả thiết tuổi Jura giữa Do đó tuổi chung của hệ tầng đượccoi là Jura sớm - giữa

GIỚI KAINOZOI ( KZ )

Hệ đệ tứ (Q )

Trầm tích Đệ tứ phân bố rộng khắp trên diện tích khu mỏ Thường phân bố ởsườn núi, thung lũng, bờ suối…Thành phần gồm các tảng cuội kết, sạn kết màuxám trắng Ở các thung lũng, bãi bằng gồm cuội, sỏi, cát, cát pha sét màu xám nâu,cấu tạo bở rời Chiều dày lớp phủ Đệ tứ từ 2m đến 10m, trung bình 7m

2.1.2 KIẾN TẠO

2.1.2.1 Đặc điểm uốn nếp và đứt gãy

a Nếp uốn

kéo dài theo phương đông bắc - tây nam khoảng 2500m Tham gia cấu thành nên nếplồi là các đá của phân hệ tầng Hòn Gai giữa (T3 n-r hg 2) gồm: cát kết, bột kết, sét kết,sét than và các vỉa than Hai cánh của nếp lồi có thế nằm thay đổi: cánh tây bắc góc dốcthay đổi từ 20 - 25, cánh đông nam dốc hơn từ 40 - 45

nghiên cứu, có kích thước lớn với chiều dài gần 6000m theo phương đông bắc - tây

nam rộng 2km Cánh phía bắc cắm thoải 30 - 45 trải rộng, cánh phía nam cắm dốc

hơn Tham gia cấu thành nên nếp lõm này là các đá của phân hệ tầng Hòn Gai giữa(T3n-r hg 2) Nếp lõm Khe Tam bị hệ thống đứt gãy có phương tây bắc - đông namphá huỷ mạnh

+ Nếp uốn Mông Dương: Nếp uốn Mông Dương nằm ở phía tây bắc của

vùng gồm nhiều nếp uốn phụ, kích thước nhỏ có phương á kinh tuyến Hệ thống

các nếp uốn nằm xen kẽ, uốn lượn có xu hướng kéo ra ở phía bắc có liên quan đếnhoạt động của đứt gãy Nhóm nếp uốn này được cấu thành bởi các đá của phân hệtầng Hòn Gai giữa (T3n-r hg 2).

b Đứt gãy

Cùng với hoạt động uốn nếp, hoạt động đứt gãy trong vùng cũng xảy ramạnh mẽ và phức tạp Căn cứ vào phương phát triển của đứt gãy có thể chia cácđứt gãy trong vùng thành các hệ thống sau :

+ Hệ thống đứt gãy phương á vĩ tuyến

Hệ thống đứt gãy phương á vĩ tuyến phân bố chủ yếu ở phía nam vùngnghiên cứu bao gồm các đứt gãy Quang Hanh - Cọc Sáu (F1) đứt gãy đường 18B(F2)

- Đứt gãy Quang Hanh - Cọc Sáu (F1): Đứt gãy nằm ở phía nam vùng nghiêncứu, đóng vai trò là một đứt gãy phân khối bậc hai và xác định ranh giới phía nam củađịa hào Hòn Gai Đứt gãy có chiều dài khoảng 70km bắt đầu từ Hòn Gai đi qua CẩmPhả và kéo sang đông nam đảo Kế Bào Đây là một đứt gãy thuận, có mặt trượt cắm

về phía bắc với góc dốc 70 - 80, biên độ dịch chyển hàng trăm đến hàng nghìn mét.Dọc theo đới dập vỡ kiến tạo xuất lộ các điểm nước khoáng nóng Quang Hanh, TamHợp có giá trị kinh tế

- Đứt gãy Đường 18B (F2): Đứt gãy (F2) còn gọi là đứt gãy Trung Lương(Trần Văn Trị, 1990) giữ vai trò là một đứt gãy phân khối bậc hai và xác định ranhgiới phía bắc của địa hào Hòn Gai Đứt gãy phát triển theo phương á vĩ tuyến, dàikhoảng 60km, có tính chất là một đứt gãy thuận Mặt trượt đứt gãy cắm về phíanam với góc dốc 60 - 80,đứt gãy có đới phá huỷ có biểu hiện khoáng hoá nhiệtdịch: sulfur - thuỷ ngân, antimon và vàng

- Đứt gãy A- A (F3): Đứt gãy này phân bố ở phía tây vùng nghiên cứu vàkéo dài theo phương á vĩ tuyến từ bắc Quảng Lợi đến Hòn Gai Đứt gãy là ranhgiới phân chia khối sụt lún bậc hai ở địa hào Hòn Gai Trong lỗ khoan thăm dò củaLiên đoàn Địa chất 9 đã gặp đới phá huỷ của đứt gãy và tài liệu địa vật lý cũng xácđịnh được đứt gãy này Theo các tài liệu hiện có thì đây là một đứt gãy thuận, mặttrượt cắm về phía bắc với góc dốc 80 - 85, biên độ dịch chuyển của các cánh theomặt trượt từ 600 - 1000 m

+ Hệ thống đứt gãy theo phương Đông Bắc - Tây Nam

Hệ thống đứt gãy phương đông bắc - tây nam phát triển mạnh mẽ ở phía tâybắc vùng nghiên cứu gồm từ đứt gãy F4 đến F7 Các đứt gãy này được phát hiệntrên cơ sở đới dăm kết kiến tạo và đới milonit hoá Mặt trượt của đứt gãy thườngsong song với nhau và cắm dốc Các đứt gãy trong hệ thống này bao gồm chủ yếu

là đứt gãy ngang nghịch và có biên độ dịch chuyển hàng trăm m

+ Hệ thống đứt gãy phương á kinh tuyến

Hệ thống đứt gãy phương á kinh tuyến bao gồm đứt gãy Cửa Ông - TiênYên (F8), đứt gãy Hà Ráng (F9) Hệ thống đứt gãy này cũng phát triển mạnh trongvùng nghiên cứu và sinh thành sau Jura, nó làm dịch chuyển các đứt gãy phương á

vĩ tuyến và còn hoạt động trong Kainozoi

+ Hệ thống đứt gãy phương Tây Bắc - Đông Nam