Đặc điểm chất lượng cát trắng khu vực Quảng Trạch, Quảng Bình và định hướng sử dụng

Cát trắng là loại khoáng sản được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như sản xuất thủy tinh, gốm sứ, khuôn đúc, v.v… Cát trắng có thành phần khoáng vật chủ yếu là thạch anh và có thành phần hóa chủ yếu là oxyt silic. Nó đc phân bố chủ yếu ở các tỉnh duyên hải miền Trung : Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, … Cát trắng vùng Quảng Trạch, Quảng Bình là cát trắng đục, trắng xám, trắng ngà phớt xám, có độ hạt nhỏ đến vừa, cát có thành phần thạch anh cao ( 99,43% ), các khoáng vật khác ( felfat ) không đáng kể, khoáng vật nặng ( titan sa khoáng ) không có. Đây là loại cát có thành phần hạt đáp ứng được yêu cầu nguyên liệu dùng trong nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau như thủy tinh, khuôn đúc, gốm sứ, v.v… Để đánh giá đặc điểm chất lượng cát trắng khu vực Quảng Trạch, Quảng Bình và định hướng sử dụng thì cần thực hiện mục tiêu và nhiệm vụ sau : Mục tiêu : Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, đặc điểm phân bố, thành phần chất lượng cát trắng Quảng Trạch, Quảng Bình Nhiệm vụ : Thu thập tổng hợp tài liệu địa chất khoáng sản liên quan đến vùng Quảng Trạch, Quảng Bình. Thu thập tổng hợp về lĩnh vực cát trắng và yêu cầu công nghiệp đối với lĩnh vực chính. Làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, đặc điểm chất lượng, tài nguyên cát trắng và mối liên hệ của chúng trên cơ sở tài liệu hiện có. Đánh giá chất lượng cát trắng khu vực Quảng Trạch, Quảng Bình cho các lĩnh vực công nghiệp theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) và định hướng sử dụng nguyên liệu cát trắng. Để giải quyết các nhiệm vụ trên có các phương pháp nghiên cứu sau : Thu thập, phân tích, hệ thống hóa các tài liệu liên quan. Phương pháp nghiên cứu điều tra địa chất. Phương pháp phân tích trong phòng. Phương pháp phân tích đánh giá chất lượng, đối sánh để định hướng khả năng sử dụng của cát trắng. Sau khi kết thúc học phần lý thuyết và được sự đồng ý của Bộ môn Nguyên Liệu Khoáng, khoa Khoa học Kỹ thuật Địa Chất, trường Đại học Mỏ Địa Chất, em được phân công về thực tập tốt nghiệp tại Liên Đoàn Địa Chất Bắc Trung Bộ từ ngày Trong thời gian thực tập tại Liên đoàn Địa chất Bắc Trung Bộ em đã được lãnh đạo Liên đoàn và cán bộ của phòng Kĩ thuật giúp đỡ và tạo điều kiện làm quen với công tác thu thập tài liệu, tổng hợp, xử lý ở trong ở trong phòng. Với những tài liệu thu thập được sau đợt thực tập, bộ môn Nguyên Liệu Khoáng và cô giáo hướng dẫn đã giao cho em đồ án tốt ngiệp với đề tài: “ Đặc điểm chất lượng cát trắng khu vực Quảng Trạch, Quảng Bình và định hướng sử dụng”

Cát trắng vùng Quảng Trạch, Quảng Bình là cát trắng đục, trắng xám, trắng ngàphớt xám, có độ hạt nhỏ đến vừa, cát có thành phần thạch anh cao ( 99,43% ), cáckhoáng vật khác ( felfat ) không đáng kể, khoáng vật nặng ( titan sa khoáng ) không có.Đây là loại cát có thành phần hạt đáp ứng được yêu cầu nguyên liệu dùng trong nhiều lĩnhvực sản xuất khác nhau như thủy tinh, khuôn đúc, gốm sứ, v.v…

Để đánh giá đặc điểm chất lượng cát trắng khu vực Quảng Trạch, Quảng Bình vàđịnh hướng sử dụng thì cần thực hiện mục tiêu và nhiệm vụ sau :

Mục tiêu : Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, đặc điểm phân bố, thành phần

chất lượng cát trắng Quảng Trạch, Quảng Bình

Để giải quyết các nhiệm vụ trên có các phương pháp nghiên cứu sau :

- Thu thập, phân tích, hệ thống hóa các tài liệu liên quan

- Phương pháp nghiên cứu điều tra địa chất

- Phương pháp phân tích trong phòng.

- Phương pháp phân tích đánh giá chất lượng, đối sánh để định hướng khả năng sửdụng của cát trắng

Sau khi kết thúc học phần lý thuyết và được sự đồng ý của Bộ môn Nguyên LiệuKhoáng, khoa Khoa học - Kỹ thuật Địa Chất, trường Đại học Mỏ - Địa Chất, em đượcphân công về thực tập tốt nghiệp tại Liên Đoàn Địa Chất Bắc Trung Bộ từ ngày

Trong thời gian thực tập tại Liên đoàn Địa chất Bắc Trung Bộ em đã được lãnh đạo Liênđoàn và cán bộ của phòng Kĩ thuật giúp đỡ và tạo điều kiện làm quen với công tác thuthập tài liệu, tổng hợp, xử lý ở trong ở trong phòng

Với những tài liệu thu thập được sau đợt thực tập, bộ môn Nguyên Liệu Khoáng và cô

giáo hướng dẫn đã giao cho em đồ án tốt ngiệp với đề tài: “ Đặc điểm chất lượng cát trắng khu vực Quảng Trạch, Quảng Bình và định hướng sử dụng”

Đồ án được hoàn thành trong đúng thời gian quy định của bộ môn với sự nỗ lực của

bản thân và sự hướng dẫn tận tình của Th.S Nguyễn Thị Thanh Thảo và các thầy cô

trong bộ môn Nguyên Liệu Khoáng, các bạn đồng nghiệp trong suốt thời gian viết đồ án

Sau khi hoàn thành đồ án tốt nghiệp, em đã rút ra được rất nhiều bài học kinh nghiệm

từ thực tế sản xuất cũng như các phương pháp nghiên cứu khoáng sản cát trắng hiện nay

Nhân dịp này em xin bày tỏ lòng biết ơn tới Th.S Nguyễn Thị Thanh Thảo cùng các

thầy cô giáo trong bộ môn Nguyên liệu khoáng, Khoa Khoa Học - Kỹ Thuật Địa Chất,Trường Đại học Mỏ - Địa Chất, ban lãnh đạo và cán bộ kỹ thuật của Liên đoàn Địa chấtBắc Trung Bộ đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình thực tập và hoàn thành tốt đồ án tốtnghiệp

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng 6 năm 2017

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 khu vực nghiên cứu

2 Đặc điểm mạng sông suối

Khu vực nghiên cứu có các lạch nước và suối nhỏ phát triển theo các dải trũng, thấp giữabãi cát; lượng nước trong các suối, lạch ít và phụ thuộc theo mùa, mùa hè các lạch nướccạn kiệt, chỉ còn Bàu Sen và Bàu Gỗ có nước Sông Gianh cách khu thăm dò khoảng3,5km về phía Nam, bắt nguồn từ dải Trường Sơn và đổ ra biển Đông, có đặc điểm làsông ngắn, dốc, nước chảy mạnh, thường gây ra lũ lụt trong mùa mưa bão

3 Đặc điểm khí hậu : có 2 mùa rõ rệt

Mùa khô từ tháng 11 đến hết tháng 4 năm sau; nhiệt độ trung bình 18  24°C, ít mưa;C, ít mưa;mùa đông nhiệt độ thấp nhất 10  15°C, ít mưa;C, có gió mùa Đông Bắc thổi từ tháng 10 đếntháng 3 năm sau

Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, gió Tây Nam thổi từ tháng 4 đến tháng 7; lượngmưa nhiều nhất vào tháng 9 tháng 10, thường hay có bão, mưa to gây lũ lụt lớn, lượngmưa hàng năm 2.000  2.500 mm

I.1.3 Đặc điểm kinh tế nhân văn

1 Dân cư

Trong vùng chủ yếu là người Kinh, sinh sống tập trung thành những làng xóm trù phúbao quanh cồn cát và dọc theo các đường giao thông chính… Nhìn chung mật độ dân cưphân bố khá đông đúc, tập trung nhiều nhất ở thị trấn Ba Đồn (trung tâm văn hoá - chínhtrị của huyện Quảng Trạch) và dọc theo quốc lộ 1A Nghề nghiệp chủ yếu của nhân dântrong vùng là làm ruộng, số ít sống bằng nghề buôn bán nhỏ Trên diện tích nghiên cứukhông có dân cư sinh sống, điểm tập trung dân cư gần nhất cách khoảng 700m

2 Kinh tế

Vùng Ba Đồn nằm xa các khu kinh tế của tỉnh, là vùng trọng điểm đánh phá của địchtrong chiến tranh nên kinh tế nhìn chung còn gặp nhiều khó khăn Trong một vài năm trởlại đây nhờ thực hiện chủ trương chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng tăng tỷ trọngphát triển công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp chế biến, công nghiệp sản xuất hàng tiêudùng và xuất khẩu, nên kinh tế vùng Ba Đồn đã có bước phát triển Đã có nhiều cơ sở sảnxuất công nghiệp như: nhà máy xi măng, nhà máy gạch ngói, các xí nghiệp khai thác vàchế biến khoáng sản, sản xuất hàng thủ công mây, tre đan vv… Ngoài ra, còn có nhiều cơ

sở sản xuất gạch ngói công suất nhỏ, các xưởng cơ khí, các cửa hàng mua bán,… Trongvùng có lưới điện quốc gia, đã đáp ứng được nhu cầu sử dụng điện cho sản xuất côngnghiệp và sinh hoạt.

3 Giao thông

Giao thông trong khu vực nghiên cứu khá thuận lợi: có đường bộ và đường biển

- Đường bộ: Khu thăm dò nằm về phía Bắc thị trấn Ba Đồn và cách khoảng 6km, từ BaĐồn có đường đất các loại xe trọng tải dưới 10 tấn đi lại được đến phía Nam khu mỏ Từthị trấn Ba Đồn đi theo quốc lộ 1A về phía Nam - Đông Nam khoảng 40 km là đến thànhphố Đồng Hới

- Đường biển: Phía Đông khu thăm dò là biển, cảng Gianh cách khu thăm dò khoảng10km về phía Nam, cảng Hòn La cách khu thăm dò khoảng 20km về phía Bắc, đều thuậnlợi cho việc vận chuyển hàng hoá

Tại thành phố Đồng Hới còn có ga tàu hoả nằm trên đường sắt Bắc - Nam chạy qua vàsân bay hàng không Quảng Bình rất thuận lợi cho việc mở mang giao lưu, đi lại giữa cáctỉnh thành trong cả nước và quốc tế

I.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất

Công tác nghiên cứu địa chất và khoáng sản vùng Ba Đồn và phụ cận chủ yếuđược tiến hành sau ngày hòa bình lập lại

Những công trình chủ yếu gồm:

- Công tác lập bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản, tỷ lệ 1/200.000 tờ MaHaXay

- Đồng Hới (Nguyễn Quang Trung và nnk, Cục Địa chất Việt Nam xuất bản 1996), kếtquả đã đăng ký điểm than bùn và cát thuỷ tinh Ba Đồn lên bản đồ, tài liệu còn sơ sài

- Công tác đo vẽ bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 (bao trùmdiện tích nghiên cứu ) nhóm tờ Minh Hoá (Phạm Huy Thông và nnk 1999) Trong công

trình này các tác giả đã điều tra lại và phát hiện nhiều loại khoáng sản có giá trị, trong đó

có than bùn, cát trắng Ba Đồn

- Năm 2003, Liên đoàn Địa chất Bắc Trung Bộ đã có "Báo cáo điều tra đánh giákhoáng chất công nghiệp (phosphorit, than bùn, felspat, cát thuỷ tinh, puzơlan ) trên diệntích các tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế” (Biện Xuân Thành và nnk, 2003);trong báo cáo này các tác giả đã tính được tài nguyên dự báo cho cát thuỷ tinh Ba Đồn ởcấp P1 trên 9 triệu tấn

Ngoài ra trên diện tích nghiên cứu còn có các công trình nghiên cứu quy mô nhỏ vềthan bùn, cát trắng nhằm đáp ứng yêu cầu của các tổ chức sản xuất địa phương, và được tiếnhành trên những diện tích hẹp, thông tin không đồng bộ, chưa được cơ quan có thẩm quyềnphê duyệt nên chỉ có ý nghĩa tham khảo

CHƯƠNG II ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC QUẢNG TRẠCH, QUẢNG BÌNH II.1 Khái quát đặc điểm địa chất, khoáng sản khu vực Quảng Trạch, Quảng Bình

Khu vực nghiên cứu là vùng Ba Đồn thuộc địa phận các xã Quảng Long, QuảngPhương, Quảng Hưng, huyện Quảng Trạch, tỉnh Quảng Bình

Vùng Ba Đồn chủ yếu là các thành tạo trầm tích Đệ tứ, ít hơn là các trầm tích lụcnguyên hệ Trias - Hệ tầng Đồng Trầu (T2ađt) Do đối tượng nghiên cứu là cát trắng thuộc

trầm tích bở rời hệ Đệ tứ nên trong phần đặc điểm địa chất vùng chỉ tập trung mô tả chitiết đặc điểm địa chất, địa mạo các thành tạo Đệ tứ Khu nghiên cứu cách đường bờ biểnhiện đại vào đất liền khoảng 3 – 3,5km, địa hình tương đối bằng phẳng (độ cao tuyệt đốichủ yếu từ 4 - 9m) trên bề mặt chia cắt bởi các hệ thống bàu, lạch theo phương á kinhtuyến

II.1.1 Địa tầng

Theo kết quả đo vẽ địa chất tỷ lệ 50.000 nhóm tờ Minh Hoá (Phạm Huy Thông và nnk1999), vùng Ba Đồn có mặt các trầm tích lục nguyên hệ Trias và hệ Đệ tứ có tuổi từHolocen sớm - giữa đến Holocen giữa - muộn, bao gồm các trầm tích nguồn gốc biển,biển - gió, sông - biển - đầm lầy

Hệ Trias - Thống giữa - Bậc Anizi

Hệ tầng Đồng Trầu - Tập 3 (T 2ađt3 )

Hệ tầng Đồng Trầu do Jamoiđa và Mareichev xác lập năm 1965 ( trong Đovjikov vànnk,1965 ) Hệ tầng phân bố chủ yếu ở Bắc Trung Bộ, các tỉnh Sơn La, Thanh Hoá,Nghệ An, Hà Tĩnh và Quảng Bình

Thành phần chủ yếu của hệ tầng Đồng Trầu là cuội kết cơ sở, cát kết tuf, bột kết tuf,ryolit, porphyr thạch anh, cát kết, lớp kẹp bột kết và đá phiến sét, cát kết, lớp kẹp cuộikết và bột kết, bột kết, cát kết, lớp kẹp đá phiến sét-silic đen, ít tuf Ranh giới dướikhông rõ, chỉnh hợp dưới hệ tầng Hoàng Mai tuổi Anisi muộn

Dựa vào thành phần các đá chia hệ tầng thành 3 tập, trong vùng nghiên cứu chủ yếu bắtgặp các thành tạo thuộc tập 3 (T2ađt3) thành phần gồm cát kết, bột kết, đá phiến sét màunâu, nâu vàng, tím sẫm, các đá phân lớp mỏng

Trong vùng nghiên cứu, hệ tầng Đồng Trầu chỉ phân bố một diện tích hẹp ở phía góc TâyBắc

Hệ Đệ tứ - Thống Holocen - Phụ thống Hạ - Trung (Q 2 1-2 )

Hệ tầng Gio Hải

- Trầm tích biển (mQ21-2gh): Phân bố bao quanh diện tích nghiên cứu Phần trên chủ

yếu là cát thạch anh lẫn ít sạn màu trắng xám, trắng phớt vàng; phần dưới có lẫn sét bùn và ditích thực vật Chiều dày > 8m

- Trầm tích hỗn hợp biển - gió (mvQ21-2gh): Phân bố thành dải, bãi cát ở hầu khắp

diện tích nghiên cứu, thành phần chủ yếu cát thạch anh màu trắng, trắng phớt xám, hạtkhá đều, độ chọn lọc tốt, chiều dày từ 1 - 4,5m Đây là tầng cát trắng cần nghiên cứu

Phụ thống Trung - Thượng (Q 2 2-3 )

Hệ tầng Phú Vang

Trầm tích hệ tầng Phú Vang được thành tạo do quá trình rủa trôi và lắng đọng củacác thánh phần vật chất của hệ tầng Phú Bài ( mvQ21-2pb ).

Trầm tích sông - biển - đầm lầy (ambQ22-3pv): Phân bố ở các bàu, lạch, đầm, có

phương chính chạy gần phương kinh tuyến, thành phần chủ yếu có cát sét, cát màu xámđen chứa vật chất hữu cơ và than bùn Chiều dày 1 - 3m

Trên diện tích nghiên cứu có mặt hai loại khoáng sản than bùn và cát trắng có ýnghĩa công nghiệp, nhưng than bùn đã được khai thác từ lâu, nay đã cạn kiệt

II.1.2 Đặc điểm địa mạo

Theo các tài liệu địa chất, địa mạo đã khảo sát và thu thập được, kết hợp tài liệu ảnh hàngkhông, trong diện tích thăm dò và phụ cận về đặc điểm địa hình - địa mạo được phân ra

ba dạng sau:

- Thềm bậc 1: Phân bố ở phía Đông diện tích nghiên cứu, chạy dọc theo Quốc lộ1A, bề mặt địa hình phẳng hơi nghiêng về phía biển Thành phần bột, cát màu xám, xámvàng

- Bề mặt tích tụ biển - gió (cồn cát cổ): Phân bố hầu khắp diện tích nghiên cứu,thành phần chủ yếu là cát thạch anh màu trắng, trắng phớt xám, địa hình thường nhô cao

Do tác động của gió đã tạo nên các bãi, cồn cát trắng có ý nghĩa công nghiệp

- Bề mặt tích tụ sông - biển - đầm lầy: Phân bố ở địa hình trũng thuộc các bàu,lạch, đầm, thành phần bột, cát, sét có than bùn.

II.1.3 Hoạt động tân kiến tạo

Trong kỷ Đệ tứ các hoạt động tân kiến tạo xẩy ra khá mạnh mẽ, vào Holocen trên, dải bờbiển từ Đèo Ngang đến bắc đèo Hải Vân có chế độ sụt lún mạnh, biểu hiện bằng sự phân

bố rộng rãi các trầm tích biển (mQ21-2); thời kỳ này phát triển những dải, đụn cát ngầmven bờ ở cửa các sông lớn, sau đó chúng được nâng lên ngăn sóng tạo thành các vũngvịnh, đầm phá Chế độ đầm phá biểu hiện rõ ở Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huếvới các thấu kính than bùn trong trầm tích sông - biển - đầm lầy (ambQ22-3) Phía Bắc từ

Lệ Thuỷ đến Đèo Ngang nâng lên mạnh và khá ổn định đến bây giờ, biên độ nâng tăngdần từ Nam ra Bắc và mạnh nhất là vùng Đèo Ngang

Các hoạt động tân kiến tạo thuộc dải đồng bằng ven biển Bình Trị Thiên đóng vaitrò quan trọng trong việc thành tạo các mỏ khoáng công nghiệp như than bùn, cát thuỷtinh và các vật liệu xây dựng…

II.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT MỎ

II.2.1 Đặc điểm địa chất

II.2.1.1 Địa tầng

Trong diện tích thăm dò vùng Ba Đồn như đã nêu trên chỉ có mặt các trầm tích hệ Đệ tứ

có tuổi từ Holocen sớm - giữa đến Holocen giữa - muộn, bao gồm các trầm tích nguồn gốc biển, biển - gió, sông - biển - đầm lầy Trong quá trình khảo sát đo vẽ bản đồ địa chất

tỷ lệ 1:2.000 các tác giả đã chính xác lại ranh giới và vị trí phân bố của các phân vị

Thống Holocen - Phụ thống Hạ - Trung

Hệ tầng Gio Hải (Q 2 1-2gh):

Các thành tạo trầm tích hệ tầng Gio Hải chiếm hết diện tích khu nghiên cứu, chúng tạothành các dải cồn cát có chiều rộng 200 - 600m, chiều dài 1 - 3km, có độ cao từ 4,58 -8,9m; kéo dài theo phương á kinh tuyến Vùng phụ cận và cả trong diện tích nghiên cứu

có các bàu, lạch (Bàu Sen, Bàu Gỗ …)

Kết quả công tác đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:2.000 đã xác định hệ tầng Gio Hải trong diện tích thăm dò có 2 tập:

Tập dưới: trầm tích biển (mQ21-2gh1)

Tâp trên: trầm tích biển - gió (mvQ21-2gh2).

Khoáng sản cát trắng Ba Đồn chỉ liên quan đến các thành tạo trầm tích biển gió thuộc hệ tầng Gio Hải (tầng cát trắng), nên về địa tầng trong đặc điểm địa chất mỏ được mô tả chi tiết hơn ở phân vị địa tầng này

Hệ tầng Gio Hải - Tập dưới (mQ21-2gh1)

Trầm tích biển của đới ven bờ khá phổ biến ở đồng bằng Quảng Bình Các thành tạo trầmtích biển của đới ven bờ cấu tạo nên những cánh đồng gợn sóng nằm sâu trong đất liền vàcách bờ biển 5 ÷ 7km, chiều rộng 400 ÷ 600m, có nơi 1,5km, ở vùng Ba Đồn chúng phân

bố bao quanh diện tích thăm dò, độ cao tuyệt đối 2 ÷ 4m, có địa hình thấp hơn các thànhtạo trầm tích biển gió Thành phần trầm tích gồm dưới cùng là cát pha sét bùn mịn, sétpha bột hoặc cát nhỏ có màu xám vàng, xám đen; phần trên chủ yếu là cát thạch anh (85 ÷90%) hạt nhỏ đến trung lẫn ít sét (1 ÷ 7%) màu xám vàng, rất hiếm gặp hạt ilmenit, zircon

sa khoáng Chiều dày trầm tích: 5  15m

Hệ tầng Gio Hải - Tập trên (mvQ21-2gh2)

Trầm tích hỗn hợp biển gió (mv) chiếm gần hết diện tích nghiên cứu, được hình thành dogió thổi mạnh vun cát từ bãi biển lên cao, tạo nên các dãy cồn cát có độ cao 4,5 ÷ 9m.Giữa chúng là những bàu, lạch hoặc lòng máng đọng nước ít có thực vật phát triển Bềmặt địa hình còn được bảo tồn tốt, góc cạnh của các dải cát, cồn cát không được rõ ràng

do cát luôn di động bởi tác dụng của gió Hiện nay các trầm tích hỗn hợp biển gióHolocen trên tại Ba Đồn đang tiếp tục hình thành và phát triển yếu, địa hình vẫn bị thayđổi Bề dày trầm tích thường dày ở giữa (3 – 4,5m) và vát mỏng về hai phía

Thành phần tập chủ yếu cát thạch anh màu trắng, trắng phớt xám, hạt khá đều, độ chọn lọctốt, độ mài mòn trung bình Tập trên chỉ có 1 lớp cát trắng, đây là đối tượng nghiên cứu của

đồ án

Các thân cát đều thuộc tập trên, hệ tầng Gio Hải(mvQ21-2gh2), có dạng nằm ngang và lộ

thiên, nhô cao trên bề mặt địa hình hiện tại Tại thời điểm thăm dò bề mặt thân cát là bềmặt địa hình hiện tại, mặc dù địa hình các thân cát khá bằng phẳng, nhưng vẫn không thật

sự ổn định do tác dụng của gió Thân cát trắng nằm chuyển tiếp trên lớp cát màu xámvàng, xám nâu, xám đen, thuộc tập dưới hệ tầng Gio Hải (mQ21-2gh2); đáy thân cát không

thật bằng phẳng thể hiện qua các mặt cắt khoan Chiều dày nhỏ nhất của các thân cát theo

lỗ khoan 1m (ven rìa), lớn nhất là 4,5m (LK 225, thân cát số 5)

Việc phân chia các thân cát chủ yếu dựa vào vị trí phân bố (các thân cát đều biệt lậpnhau), ngoài ra còn xét đến các yếu tố địa hình, địa mạo…

II.2.3.4 Công tác thăm dò địa chất đã tiến hành

Các phương pháp đã tiến hành thăm dò khoáng sản gồm: Phương pháp đo vẽ địa chất;khoan tay; công tác trắc địa; công tác địa chất thuỷ văn - địa chất công trình; phươngpháp lấy, gia công và phân tích các loại mẫu

1.Công tác trắc địa

Lưỡi khoan bi

Cần khoan

Khơ mút

Ống chống Ống mẫu

Khóa xích

- Công tác trắc địa phục vụ nghiên cứu cát trắng tại khu vực Ba Đồn thuộc các xã QuảngLong, Quảng Phương, Quảng Hưng, huyện Quảng Trạch, tỉnh Quảng Bình đã thực hiệnmột số nhiệm vụ sau: Thành lập lưới khống chế mặt phẳng, độ cao bằng đường chuyền đagiác loại 2; đo đường sườn kinh vĩ; xác định hệ thống tuyến trục, tuyến ngang thăm dò;

đo công trình từ thực địa vào bản đồ và đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 2.000

2 Đo vẽ bản đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1: 2000

- Mục tiêu: Nghiên cứu làm rõ đặc điểm cấu trúc địa chất, kiểm tra các tài liệu đã có, xácđịnh chính xác ranh giới các thể địa chất và thân cát trắng, sơ bộ đánh giá quy mô chất lượngthân cát, bố trí công trình hợp lý nhằm đạt hiệu quả kinh tế trong công tác thăm dò

- Nền địa hình sử dụng để đo vẽ bản đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1:2.000 là bản đồ địa hình tỷ

lệ 1/2000 do trắc địa thành lập theo hệ toạ độ quốc gia VN 2000

Đã thực hiện 64,3 km lộ trình với 2.520 điểm quan sát, mật độ điểm khảo sát trung bình

400 điểm/km2 Khối lượng đo vẽ đã thực hiện: 6,3km2

3 Thi công trình khoan tay (khoan tay kiểu Úc)

Ảnh 2: Thiết bị khoan tay kiểu Úc

Khoan tay được thi công sau khi có kết quả đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1: 2.000, thân cáttrắng đã được khoanh định sơ bộ, nhằm mục đích khống chế chiều dài, chiều rộng vàchiều dày thân cát, phục vụ lấy mẫu đánh giá hàm lượng, chiều dày thân cát trắng

Thiết bị khoan: Khoan tay sử dụng thiết bị, công nghệ “khoan tay kiểu Úc” (loại thiết bị

khoan tay Úc đã khoan thăm dò tại Việt Nam rất hiệu quả) Loại thiết bị khoan này có ưuđiểm tỷ lệ lấy mẫu cao, hạn chế được hiện tượng lẫn mẫu, trọng lượng khoan nhẹ, gọn, dễtháo lắp di chuyển, phù hợp với đối tượng nghiên cứu

4 Lấy mẫu

- Mẫu lõi khoan tay: Lấy bằng cách trộn đều, chia đối đỉnh ngoài thực địa lấy trọng lượng

1,5 - 2kg đem về phòng gia công phân chia để phân tích hoá và độ hạt (toàn bộ mẫu lõikhoan trong tầng cát trắng sẽ gia công và phân tích hoá cơ bản) Chiều dài mẫu từ 0,5 -1,5m; trung bình 1,0m

Khối lượng mẫu đã lấy: 1.507 mẫu Số mẫu phân tích giảm so với mẫu lấy với lý do loại

bỏ một số mẫu cát vàng (mẫu nằm dưới trụ thân cát trắng) mẫu lấy để đối sánh nhưngkhông phân tích và lấy một số mẫu ở các lỗ khoan sâu 12m để nghiên cứu

- Lấy mẫu phân tích khoáng vật toàn phần: Sau khi đã lấy mẫu phân tích hoá và độ hạt,

phần mẫu lõi khoan trong tầng cát trắng còn lại của một số lỗ khoan đã được lựa chọn gửigia công phân tích khoáng vật toàn phần Vị trí lấy mẫu phân bố đều trên các khối tínhtrữ lượng Khối lượng đã lấy: 40 mẫu

- Mẫu thể trọng lớn ngoài trời: Thực hiện cho cát trắng, cách làm như sau: đào hố có kích

thước (1m  1m  0,5m), lấy cát lên cân để xác định khối lượng; tính thể trọng d = khốilượng /thể tích (với cát trắng sau đó đem phơi khô để tính thể trọng khô so với ướt) Vị trílấy đào hố lấy mẫu phân bố tương đối đồng đều trong khối trữ lượng cấp 121, 122 Khốilượng đã thực hiện: 5 mẫu

- Lấy và vận chuyển mẫu công nghệ: Lấy bằng cách đào hố đại diện trên các tuyến thăm

dò ở các khối tính trữ lượng cấp 121 (có trữ lượng lớn và đại diện nhất cho toàn mỏ cả vềthành phần hoá học và cấp hạt) Khối lượng đã lấy: 1 mẫu (10 tấn)

5 Gia công mẫu

- Gia công mẫu phân tích hoá: Tiến hành gia công mịn đến cỡ hạt 0,074mm (quy trình

gia công mẫu tuân thủ theo quy phạm hiện hành) Khối lượng đã thực hiện: 1.333 mẫu

- Gia công phân loại mẫu trọng sa: Khối lượng đã thực hiện: 40 mẫu

6 Phân tích mẫu

- Phân tích hoá cơ bản 6 chỉ tiêu: SiO2, Fe2O3, TiO2, MKN, Cr2O3, Al2O3 Khối lượng đãthực hiện: 1332 mẫu

- Phân tích cấp hạt cát (qua rây): Yêu cầu phân các cấp hạt: >1mm; 1  0,50mm; 0,50 

0,25mm; 0,25  0,1mm; < 0,1mm Khối lượng đã thực hiện: 1220 mẫu

- Phân tích hoá 13 chỉ tiêu: SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, CaO, MgO, TiO2, Cr2O3, K2O,

Na2O, P2O5,SO3, MKN (lấy bằng cách gộp phần lưu 5 - 6 mẫu đơn với nhau trên các mặtcắt cạnh nhau, trộn đều chia đối đỉnh nhiều lần đến trọng lượng 200g, gửi phân tích).Khối lượng đã thực hiện: 112 mẫu

- Kiểm tra nội hoá cơ bản 6 chỉ tiêu: SiO2, Fe2O3, TiO2, MKN, Cr2O3, Al2O3 Khối lượng đãthực hiện: 63 mẫu

- Kiểm tra ngoại hoá cơ bản 6 chỉ tiêu: SiO2, Fe2O3, TiO2, MKN, Cr2O3, Al2O3

Khối lượng đã thực hiện: 63 mẫu

Phân tích khoáng vật toàn phần: Khối lượng thực hiện: 40 mẫu

- Phân tích cơ lý: Khối lượng thực hiện: 15 mẫu

- Phân tích hoá nước toàn diện: Khối lượng thực hiện: 10 mẫu

- Phân tích vi trùng: Khối lượng thực hiện: 4 mẫu

- Phân tích xạ: Khối lượng thực hiện: 10 mẫu

- Lấy gia công và nghiên cứu mẫu công nghệ: Khối lượng thực hiện: 1 mẫu.

7 Đánh giá chất lượng công tác mẫu

Công tác lấy mẫu được chủ nhiệm đề án kiểm tra thường xuyên, xác định các đối tượngđịa chất để phân chia mẫu, kiểm tra lấy mẫu tại lỗ khoan và trọng lượng mẫu khi lấy vàgia công Công tác gia công mẫu được giám sát chặt chẽ của kỹ thuật địa chất Mẫu đượcgia công mịn đến đường kính 0,074mm gửi phân tích (do Phòng gia công, phân tích Liênđoàn Địa chất Bắc Trung Bộ thực hiện )

Chương III ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG VÀ TÍNH CHẤT CÔNG NGHỆ CÁT TRẮNG

Các thân cát đều thuộc tập trên hệ tầng Gio Hải( mvQ21-2gh2 ), có dạng nằm ngang và lộ

thiên, nhô cao trên bề mặt địa hình hiện tại Tại thời điểm nghiên cứu bề mặt thân cát là

bề mặt địa hình hiện tại, mặc dù địa hình các thân cát khá bằng phẳng, nhưng vẫn khôngthật sự ổn định do tác dụng của gió Thân cát trắng nằm chuyển tiếp trên lớp cát màu xámvàng, xám nâu, xám đen, thuộc tập dưới hệ tầng Gio Hải (mQ21-2gh2); đáy thân cát không

thật bằng phẳng thể hiện qua các mặt cắt khoan Chiều dày nhỏ nhất của các thân cát theo

lỗ khoan 1m (ven rìa), lớn nhất là 4,5m (LK 225, thân cát số 5)

- Thân cát trắng số 1

Thân cát phân bố ở phía Bắc – Đông Bắc diện tích nghiên cứu, có phương kéo dài

á vĩ tuyến, chiều dài trong diện tích nghiên cứu 880m, chiều rộng trung bình 400m Địahình thân cát hơi cao ở giữa và thấp dần về 2 phía Thân cát nhô cao lên trên bề mặt địahình hiện tại Thành phần chủ yếu là cát thạch anh màu trắng, trắng phớt xám, hạt nhỏ đều.Chiều dày trung bình thân cát 2,11m

Thân cát đã được khống chế 3 tuyến công trình khoan với mạng lưới 200 x 100m(khoảng cách tuyến 200m, khoảng cách công trình trên tuyến 100m)

- Thân cát trắng số 2

Thân cát phân bố ở phía Bắc diện tích nghiên cứu, có phương kéo dài á kinh tuyến,chiều dài trong diện tích nghiên cứu 400m, chiều rộng trung bình 140m Địa hình thân cátkhá bằng phẳng Thân cát nhô cao lên trên bề mặt địa hình hiện tại Thành phần chủ yếu làcát thạch anh màu trắng, trắng phớt xám, hạt nhỏ đều Chiều dày thân cát 2,5m

Thân cát đã được khống chế 2 tuyến công trình khoan với mạng lưới 200 x 100m(khoảng cách tuyến 200m, khoảng cách công trình trên tuyến 100m)

- Thân cát trắng số 3

Thân cát phân bố ở gần trung tâm diện tích nghiên cứu, có phương kéo dài á kinhtuyến, chiều dài trong diện tích nghiên cứu 500m, chiều rộng trung bình 250m Địa hìnhcủa thân cát ở giữa cao hơn và thấp dần về xung quanh Thân cát nhô cao lên trên bề mặt

địa hình hiện tại Thành phần chủ yếu là cát thạch anh màu trắng, trắng phớt xám, hạt nhỏđều Chiều dày thân cát 2,11m.

Thân cát đã được khống chế 3 tuyến công trình khoan với mạng lưới 200 x 100m(khoảng cách tuyến 200m, khoảng cách công trình trên tuyến 100m )

- Thân cát trắng số 4

Thân cát phân bố ở phía Tây diện tích nghiên cứu, có phương kéo dài á kinh tuyến,chiều dài trong diện tích nghiên cứu 3.200m, chiều rộng trung bình 380m Thân cát làmột dải cát có dạng kéo dài, cao hơn ở trục và thấp dần về hai phía Đông và Tây Thâncát cao hẳn lên trên bề mặt địa hình hiện tại Thành phần chủ yếu là cát thạch anh màutrắng, trắng phớt xám, hạt nhỏ đều Chiều dày trung bình thân cát 2,54m

Thân cát đã được khống chế 17 tuyến công trình khoan, với mạng lưới 100 x 50m(khoảng cách tuyến 100m, khoảng cách công trình trên tuyến 50m) ở phía Nam để tínhtrữ lượng cấp 121; còn ở phía Bắc đã khống chế 7 tuyến bằng mạng lưới công trìnhkhoan 200 x 100m (khoảng cách tuyến 200m, khoảng cách công trình trên tuyến 100m,

để tính trữ lượng cấp 122)

- Thân cát trắng số 5

Thân cát phân bố ở trung tâm diện tích nghiên cứu, có phương kéo dài á kinhtuyến, phía Nam thân cát phình to, phía Bắc vót nhỏ lại và kéo dài Chiều dài thân cáttrong diện tích thăm dò 2.000m Thân cát là một dải cát có dạng kéo dài, cao hơn ở trục

và thấp dần về hai phía Đông và Tây Thân cát cao hẳn lên trên bề mặt địa hình hiện tại.Thành phần chủ yếu là cát thạch anh màu trắng, trắng phớt xám, hạt nhỏ đều Chiều dàytrung bình thân cát 2,63m

Phía Nam thân cát có chiều dài 1000m, chiều rộng 640m đã được khống chế 9tuyến công trình khoan với mạng lưới 100 x 50m (khoảng cách tuyến 100m, khoảng cáchcông trình trên tuyến 50m) để tính trữ lượng cấp 121; còn ở phía Bắc thân cát có chiềudài 1000m, chiều rộng 140m đã được khống chế 5 tuyến bằng mạng lưới công trình

khoan 200 x 100m (khoảng cách tuyến 200m, khoảng cách công trình trên tuyến 100m,

để tính trữ lượng cấp 122)

- Thân cát trắng số 6

Thân cát phân bố ở phía Đông diện tích nghiên cứu, có phương kéo dài á kinhtuyến, chiều dài trong diện tích nghiên cứu 1.900m, chiều rộng trung bình 440m Địa hìnhcủa thân cát cao hơn ở giữa và thấp dần về hai phía Thân cát nhô cao lên trên bề mặt địahình hiện tại Thành phần chủ yếu là cát thạch anh màu trắng, trắng phớt xám, hạt nhỏ đều.Chiều dày trung bình thân cát 2,25m

Thân cát đã được khống chế 10 tuyến công trình khoan với mạng lưới 200 x 100m(khoảng cách tuyến 200m, khoảng cách công trình trên tuyến 100m)

- Thân cát trắng số 7

Thân cát phân bố ở phía Đông Nam diện tích nghiên cứu, có phương kéo dài ákinh tuyến, chiều dài trong diện tích thăm dò 1.900m, chiều rộng trung bình 560m Địahình của thân cát cao hơn ở giữa (theo trục kéo dài) và thấp dần về hai phía Đông và Tây.Thân cát đã nhô cao lên trên bề mặt địa hình hiện tại Thành phần chủ yếu là cát thạch anhmàu trắng, trắng phớt xám, hạt nhỏ đều Chiều dày trung bình thân cát 2,54m

Thân cát đã được khống chế 10 tuyến công trình khoan với mạng lưới 200 x 100m(khoảng cách tuyến 200m, khoảng cách công trình trên tuyến 100m)

II ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CÁT TRẮNG

Trong 7 thân cát trắng đã thăm dò ở Ba Đồn có chất lượng tương đối đồng đều Đặc điểmchung của các thân cát chủ yếu là cát thạch anh màu trắng đục, trắng ngà phớt xám, hạtnhỏ, không có các thấu kính hoặc lớp mỏng cát xấu xen kẹp

1 Thành phần khoáng vật, cấu tạo và kiến trúc

Kết quả phân tích 40 mẫu trọng sa toàn phần dưới kính hiển vi MБC - 10, cho thấy thànhC - 10, cho thấy thànhphần khoáng vật trung bình của cát trắng Ba Đồn có: thạch anh 99,43%; các khoáng vậtđiện từ ilmenit ít, turmalin ít, staurolit ít, monazit không có; hydrogoethit không có;

amphybol không có; piroxen không có; granat ít; các khoáng vật nặng rutin ít, anata ít,leucoxen ít, zircon ít, disten không có, silimanit không có, spinel không có; các khoáng vậtkhác có felspat 0,75%, khoáng vật sét; vật chất hữu cơ, hydroxit sắt không đáng kể.

- Thạch anh màu trắng đục, trắng trong, kích thước chủ yếu từ 0,25 đến 1mm Các hạtthạch anh có độ mài tròn không đều từ góc cạnh đến khá tròn cạnh, chủ yếu méo mó (độmài tròn trung bình)

- Khoáng vật chứa titan và sắt là ilmenit, anataz, leucoxen, rutil, hydrogoethit, đôi khi gặpvài hạt granat, các khoáng vật này có dạng hạt nhỏ méo mó, góc cạnh đến nửa tròn cạnh;kích thước rất nhỏ, chiếm tỷ lệ rất ít trong mẫu

- Khoáng vật sét thường tập hợp dạng vi vảy rất ít, khi gặp nước tan rã và dễ dàng loại bỏbằng nước

Bảng thống kê hàm lượng trung bình khoáng vật toàn mỏ

GT khoảng TBK Tần số

Tuần suất Lũy tích tần suất