MỤC LỤC: TrangMỞ ĐẦU…………………………………………………………….2NỘI DUNG:…………………………………………………………3Chương I. Vị trí địa lý, đặc điểm địa lý tự nhiên, đặc điểm địa chất khoáng sản vùng nghiên cứu…………………………….3Chương II. Các phương pháp tìm kiếm sử dụng trong tìm kiếm titan…...3Chương III. Xử lý tài liệu và kết quả xử lý tài liệu………………………41.Biểu đồ tần suất cường độ bức xạ gamma vùng Cồn Thái Ninh...42.Xác định giá trị đặc trưng cường độ bức xạ gamma của khu vựcchứa quặng và khu vực không chứa quặng………………………6a)Xác định đặc trưng trong cường độ bức xạ gamma của khu vực không chứa quặng……………………………………………..6b)Xác định giá trị đặc trưng cường độ bức xạ gamma của khu vực chứa quặng…………………………………………………….73.Xác định mối tương quan giữa cường độ bực xạ gamma với hàm lượng quặng ilmenit……………………………………………...94.Xác định trữ lượng quặng ilmenit vùng Côn Thái Ninh………..11Chương IV. Đánh giá môi trường vùng nghiên cứu…………………….12Chương V. Kết luận và kiến nghị……………………………………….13
Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất Lý Bộ môn Địa Vật MỤC LỤC: Trang MỞ ĐẦU…………………………………………………………….2 NỘI DUNG:…………………………………………………………3 Chương I Vị trí địa lý, đặc điểm địa lý tự nhiên, đặc điểm địa chất khoáng sản vùng nghiên cứu…………………………….3 Chương II Các phương pháp tìm kiếm sử dụng tìm kiếm titan… Chương III Xử lý tài liệu kết xử lý tài liệu………………………4 Biểu đồ tần suất cường độ xạ gamma vùng Cồn Thái Ninh Xác định giá trị đặc trưng cường độ xạ gamma khu vực chứa quặng khu vực không chứa quặng………………………6 a) Xác định đặc trưng cường độ xạ gamma khu vực không chứa quặng…………………………………………… b) Xác định giá trị đặc trưng cường độ xạ gamma khu vực chứa quặng…………………………………………………….7 Xác định mối tương quan cường độ bực xạ gamma với hàm lượng quặng ilmenit…………………………………………… Xác định trữ lượng quặng ilmenit vùng Côn Thái Ninh……… 11 Chương IV Đánh giá môi trường vùng nghiên cứu…………………….12 Chương V Kết luận kiến nghị……………………………………….13 Đồ án Phóng Xạ Mỏ & Môi Trường – Trần Quang Đạt – Mssv: 1121010081 Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất Lý Bộ môn Địa Vật MỞ ĐẦU Thăm dò phóng xạ phương pháp địa vật lý nghiên cứu trường phóng xạ tự nhiên đất đá nghiên cứu trình tương tác xạ phóng xạ nhân tạo với hạt nhân nguyên tử nguyên tố tạo đá nhằm giải nhiệm vụ địa chất khác Trong đất đá có chứa nguyên tố phóng xạ tự nhiên đồng vị dãy Urani, Thori Kali (40K) Các loại đất, đá, quặng khác chứa hàm lượng nguyên tố phóng xạ khác loại khoáng sản kim loại có ích thường cộng sinh đồng hành với nguyên tố phóng xạ Vì phương pháp phóng xạ áp dụng đo vẽ đồ địa chất, phân tầng đất đá, tìm liếm mỏ phóng xạ, mỏ kim loại cộng sinh phóng xạ phục vụ nghiên cứu môi trường Trong thăm dò tìm kiếm khoáng sản đánh giá trữ lượng mỏ khoáng vấn đề quan trọng Chính vậy, sau học xong phần lý thuyết thăm dò phóng xạ tìm kiếm khoáng sản bảo vệ môi trường, chúng em trang bị nhiều kiến thức bổ ích sở lý thuyết phương pháp thăm dò phóng xạ Với mục đích tạo điều kiện cho sinh viên nắm lý thuyết, rèn luyện thêm kỹ thực hành, nâng cao tay nghề, làm quen với công việc kỹ sư địa vật lý, hướng dẫn GS.NGND LÊ KHÁNH PHỒN em làm quen thực đề tài thực tế: “ Khoanh vùng thân quặng, xác định trữ lượng ilmenit đánh giá môi trường khu vực Cồn Thái Ninh xã Đông Long huyện Tiền Hải tỉnh Thái Bình’’ Chương I Vị trí địa lý, đặc điểm địa lý tự nhiên, đặc điểm địa chất khoáng sản vùng nghiên cứu Chương II Các phương pháp tìm kiếm sử dụng tìm kiếm titan Chương III Xử lý tài liệu kết xử lý tài liệu Chương IV Đánh giá môi trường vùng nghiên cứu Chương V Kết luận kiến nghị Đồ án Phóng Xạ Mỏ & Môi Trường – Trần Quang Đạt – Mssv: 1121010081 Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất Lý Bộ môn Địa Vật NỘI DUNG Chương I: Vị trí địa lý, đặc điểm địa lý tự nhiên, đặc điểm địa chất khoáng sản vùng nghiên cứu I Vị trí địa lý Tiền Hải huyện ven biển, nằm phá Đông Nam tỉnh Thái Bình có tọa độ địa lý từ đến độc vĩ Bắc, từ độ kinh Đông Phía Bắc tiếp giáp với huyện Thái Thụy, ranh giới sông Trà Lý Phía nam giáp huyện Giao Thủy, ranh giới Sông Hồng Phía Tây giáp huyện Kiến Xương Phía Đong giáp biển Đông với chiều dài bờ biền 23km, từ cử Trà Lý đến cửa Ba Lạt Với diện tích tự nhiên Dân số 212.561 người phân lớn người Kinh Chương II Các phương pháp tìm kiếm sử dụng tìm kiếm titan Hàm lượng trung bình Titan vỏ đất theo trọng lượng 0.6% Các khoáng vật quen biết titan rutin TiO2 inmenit FeTiO3 Các khoáng sàng Titan có liên quan nguồn gốc với phức hệ đá magma, biến chất trầm tích Chúng mỏ Titan riêng, tổ hợp với sắt vanadi Các mỏ Titan sa khoáng, với Titan gặp kim loại nặng khác Các khoáng vật Titan chứa sắt khoáng vật từ tính Một loạt khoagns vật khác Titan có hàm lượng cao nguyên tố phóng xạ Thoorrri Urani Chính để tìm kiếm mỏ Titan ta dùng phương pháp phóng xạ từ Người ta dùng có hiệu phương pháp xạ từ hàng không, gamma mặt đát để tìm kiếm đánh giá sa khoáng inmenit ven biển nước ta Đồ án Phóng Xạ Mỏ & Môi Trường – Trần Quang Đạt – Mssv: 1121010081 Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất Lý Bộ môn Địa Vật Chương III: Xử Lý Tài liệu Kết Quả Xử Lý Các khảo sát địa chất trước dự báo trữ lượng sa khoáng ilmenit sở tài liệu phân tích mẫu khảo sát địa chất thực địa.Tuy nhiên,các phương pháp chưa có sở vững việc khoanh định vị trí quặng sa khoáng phục vụ cho công tác dự báo trữ lượng imenit.Tài liệu thực việc xác định khu vực chứa quặng dự báo trữ lượng quặng ilmenit xở mối tương quan cường độ xạ gamma hàm lượng quặng Biểu đồ tần suất cường độ xạ gamma vùng Cồn Thái Ninh Để khoanh định khu vực chứa quặng ,đầu tiên ta phải tiến hành xây dựng biểu đồ tần suất cường độ xạ gamma toàn vùng nghiên cứu Từ sơ đồ kết đo gamma đường vùng Cồn Thái Ninh(xem phần phụ lục số 1),sinh viên tiến hành lập bảng tần suất cường độ xạ gamma cho vùng này(xem bảng 1).Dựa bảng tần suất,sinh vien xây dựng biểu đồ tần suất cường độ xạ gamma vùng Cồn Thái Ninh(hình 1).Biểu đồ tần suất hình có dạng phân phối chuẩn.Các kết bảng hình cho thấy giá trị đặc trưng cho cường độ xạ gamma vùng cỡ 15 75 Do số lượng giá trị cường độ xạ gamma khoảng từ 10 đến 20 lớn nhiều lần so với khoảng giá trị lại nên ta không nhìn thấy rõ cực đại khoảng giá trị 7080 Tuy nhiên bảng ,ta nhận thấy giá trị tần suất cường độ xạ gamma đạt cực đại khoảng 70-80 Dựa vào kết bảng hình 1,sinh viên tạm lấy giá trị cường độ xạ gamma 65 để phân chia khu vực chứa quặng không chứa quặng phục vụ cho việc lập biểu đồ tần suất cho khu vực Đồ án Phóng Xạ Mỏ & Môi Trường – Trần Quang Đạt – Mssv: 1121010081 Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất Bộ môn Địa Vật Lý Bảng 1:Bảng tần suất cường độ xạ gamma khu vực Cồn Thái Ninh A Δx Khoảng chia ( μR/h) 130 Trung bình 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105 115 125 150 Tần suất (ΔN) 210 27 13 12 3 Ʃ ΔN 213 240 253 259 266 269 281 289 296 299 302 306 309 ΔN/N (%) 0.97 67.96 8.74 4.21 1.94 2.27 0.97 3.88 2.59 2.27 0.97 0.97 1.29 0.97 Ʃ ΔN/N 0.97 68.93 77.67 81.88 83.82 86.09 87.06 90.94 93.53 95.8 96.77 97.74 99.03 100 Hình 1:Biểu đồ tần suất cường độ xạ gamma khu vực Cồn Thái Ninh Đồ án Phóng Xạ Mỏ & Môi Trường – Trần Quang Đạt – Mssv: 1121010081 Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất Lý Bộ môn Địa Vật Xác định giá trị đặc trưng cường độ xạ gamma khu vực chứa quặng khu vực không chứa quặng a) Xác định đặc trưng cường độ xạ gamma khu vực không chứa quặng Khu vực không chứa quặng vùng Cồn Thái Ninh có lớp phủ loại cát thông thường nguyên tố phóng xạ.Để xác định xác giá trị đặc trưng cường độ xạ gamma khu vực này,sinh viên lập bảng tần suất biểu đồ tần suất khu vực không chứa quặng (bảng 2,hình 2).Các khoảng chia cường độ xạ gamma bảng dược lấy nhỏ nửa so với khoảng chia bảng 1,đồng thời sinh viên lập thêm khoảng chia phụ nhắm xác định xác giá trị đặc trưng cường độ xạ gamma vùng không chứa quặng Theo kết đạt được,biểu đồ hình có dạng phân phối chuẩn giá trị đặc trưng cường độ xạ gamma khu vực không chứa qunagjw 13,75 Đồ án Phóng Xạ Mỏ & Môi Trường – Trần Quang Đạt – Mssv: 1121010081 Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất Bộ môn Địa Vật Lý Bảng 2: Bảng tần suất khu vực không chứa quặng vùng Cồn Thái Ninh A Δx 12 5 Khoảng chia ( μR/h) 130 Khoảng phụ 70-75 75-80 Trung bình 67.5 75 85 95 105 115 125 150 Tần suất (ΔN) 12 3 72.5 77.5 Ʃ ΔN 13 21 28 31 34 38 41 ΔN/N (%) 2.43 29.27 19.51 17.07 7.32 7.32 9.76 7.32 Ʃ ΔN/N (%) 2.43 31.7 51.21 68.28 75.6 82.92 92.68 100 19.51 9.76 Hình 3: Biểu đồ tần suất khu vực chứa quặng vùng Cồn Thái Ninh Xác định mối tương quan cường độ bực xạ gamma với hàm lượng quặng ilmenit -Theo tài liệu địa chất phân tích mẫu sa khoáng người ta xác định quặng ilmenit có hàm lượng từ 14,2 đến 51,34 kg/ ,hàm lượng trung bình 20.5 kg/ Hinh 3.Biểu đồ tần suất giá trị cường dộ xạ gamma khu vực chứa quặng vùng Cồn Thái Ninh Đồ án Phóng Xạ Mỏ & Môi Trường – Trần Quang Đạt – Mssv: 1121010081 Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất Bộ môn Địa Vật Lý -Do cường độ xạ gamma có mối quan hệ tuyến tính với hàm lượng quặng ilmenit có liên quan đến chất phóng xạ nên từ kết xác định cường độ xạ gamma phần phía trên, học viên xây dựng mối tương quan cường độ xạ gamma với hàm lượng quặng ilmenit hình Việc xác định thực sau: - Theo kết phần trên, giá trị đặc trưng cường độ xạ gamma vùng không chứa quặng 13,75µR/h (bảng 2) Như cường độ xạ gamma 13,75 µR/h hàm lượng quặng (do quặng), với giá trị đặc trưng cường độ xạ gamma khu vực chứa quặng 72,5 µR/h hàm lượng quặng đạt giá trị trung bình 20,5 kg/m Nhờ vào điều này, ta xác định vị trí tương quan hình - Vì cường độ xạ gamma quan hệ tuyến tính với hàm lượng quặng ilmenit nên từ hai điểm vừa xác định được, học viên lập hàm bậc biểu diễn đường thẳng qua hai điểm (Hình 4) - Hàm bậc thu hình cho ta hàm biểu diễn quan hệ cường độ xạ gamma với hàm lượng quặng sau: I2 ≤ 13,75 (µR/h) C – (kg/m3) I2 – 2,865C + 13,75 (µR/h ) C > (kg/m3) (1) Trong đó, C hàm lượng quặng ilmenit (kg/m3) I2 cường độ xạ gamma (µR/h ) Hình 4: Đồ thị tương quan thể mối liên hệ cường độ xạ gamma hàm lượng quặng ilmenit Đồ án Phóng Xạ Mỏ & Môi Trường – Trần Quang Đạt – Mssv: 1121010081 Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất Lý Bộ môn Địa Vật Xác định trữ lượng quặng ilmenit vùng Côn Thái Ninh Để xác định trữ lượng quặng ilmenit ta cần xác định tham số diện tích thân quặng, chiều dày trung bình thân quặng hàm lượng trung bình thân quặng Để vạch khu vực quặng, học viên dựa vào công thức (1) để xác định giá trị cường độ xạ gamma biên khu vực quặng theo hàm lượng biên biết trước tài liệu địa chất Với hàm lượng biên quặng 14,2 kg/m3 giá trị biên cường độ xạ gamma vùng quặng Ibiên= 2,87×14,2 + 13,75 = 54,504 (µR/h ) Dựa vào kết học viên xác định thân quặng sơ đồ kết đo gamma đường (phụ lục 1) Thân quặng dài khoảng 2200m, rộng trung bình khoảng 46 m Tổng diện tích khu vực chưa quặng ilmenit vùng S=101200m2 Chiều dày thân quặng trung bình theo tài liệu có trước xác định h=0,4m Như vậy, thể tích quặng sa khoáng ilmenit vùng là: V=S×h=101200×0,4=40480m3 Theo tài liệu khảo sắt địa chất có trước, người ta xác định hàm lượng quặng ilmenit trung bình 20,5 kg/m3 Do vậy, ta tính trữ lượng quặng ilmenit cho vùng Côn Thái Ninh là: R=V×C=40480×20,5=829,84 Như vậy, dựa việc kết hợp tài liệu phân tích mẫu xác định hàm lượng quặng kết đo gamma đường bộ, ta khoanh định vị trí thân quặng ilmenit dự báo trữ lượng quặng sa khoáng cho vùng nghiên cứu Kết dự báo tính tài liệu lớn so với kết dự báo theo tài liệu địa chất có trước khoảng 830 quặng Đồ án Phóng Xạ Mỏ & Môi Trường – Trần Quang Đạt – Mssv: 1121010081 10 Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất Lý Bộ môn Địa Vật Đồ án Phóng Xạ Mỏ & Môi Trường – Trần Quang Đạt – Mssv: 1121010081 11 Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất Lý Bộ môn Địa Vật CHƯƠNG IV: ĐÁNH GIÁ MÔI TRƯỜNG KHU VỰC ĐIỀU TRA Chúng ta biết, trường xạ tự nhiên phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên địa chất khoáng sản mà có khác vùng miền nước có khác quốc gia Mặc dù vậy, dựa vào phương pháp điều tra có hệ thống phương pháp xử lý thống kê, người ta xác định phông xạ tự nhiên toàn cầu 2,43mSv/năm (phông xạ tự nhiên CHLB Nga 2,3mSv/năm, Ba Lan 2,21mSv/năm) Đối với công việc xạ, người ta xác định giá trị giới hạn liều số cụ thể cán công nhân nhóm A 20mSv/năm, dân thường nhóm C 1mSv/năm (không kể phông xạ tự nhiên) Khu vực xã Đông Long huyện Tiền Hải khu vực có mật độ dân số cao, việc đánh giá ảnh hưởng chất phóng xạ đến môi trường xung quanh vô quan trọng cần thiết Khu vực nghiên bao gồm đối tượng đất đá xung quanh có cường độ trung bình 13,75 µR/h khu vực có chứa quạng có cường độ xạ gamma trung bình 72.5 µR/h Xét khu vực có quặng quặng, mức độ ảnh hưởng chất phóng xạ đến liều chiếu hàng năm là: Vùng có quặng, ta có cường độ xạ đặc trưng khu vực Iq=72.5µR/h Khi liều chiếu khu vực là: Hn(q) = 0.076*Iq=0.076*72.5=5.51 mSv/năm Vùng không quặng, cường độ đặc trưng khu vực I kq=13.75µR/h Khi liều chiếu khu vực là: H n(kq)=0.077*Ikq=0.076*13.75=1.045 mSv/năm Diện tích khu vực chiếm 0.079% toàn diện tích khu vực Liều chiếu tính toàn diện tích khu vực khảo sát là: Hn=0.079*5.51+0.921*1.045=1.398 mSv/năm Kết luận: Như khu vực có quặng liều chiếu cao lên đến 5.5 mSv/năm, khu vực không quặng liều chiếu tương đối bình thường so với môi trường xung quanh Liều chiếu trung bình toàn khu vực 1,553 mSv/năm < 10 mSv/năm- không thực cần thiết hải can thiệp Đồ án Phóng Xạ Mỏ & Môi Trường – Trần Quang Đạt – Mssv: 1121010081 12 Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất Lý Bộ môn Địa Vật Chất phóng xạ mỏ quặng titan Cồn Thái Ninh – Tiền Hải- Thái BÌnh không gây ảnh hưởng tới môi trường sống xung quanh Để xác cần điều tra liều chiếu khu vực CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Titan Cồn Thái Ninh Tiền Hải mỏ có trữ lượng nhỏ 829.84 quặng, hàm lượng quặng không cao nên mỏ có triển vọng khai thác Việc điều tra khai thác chưa tiến hành Liều chiếu xạ trung bình khu vực khảo sát 1.398mSv/năm, mức cường độ phóng xạ không ảnh hưởng tới sức khỏe người Khu vực an toàn môi trường phóng xạ Đồ án Phóng Xạ Mỏ & Môi Trường – Trần Quang Đạt – Mssv: 1121010081 13