Áp dụng phương pháp phân cực kích thích thăm dò quặng chì kẽm vùng nà tòng – tủa chùa – điện biên

MỤC LỤC MỞ ĐẦU Khống sản kim loại ln nguyên liệu thiết yếu nghành cơng nghiệp Chính việc tìm kiếm, khai thác chế biến quặng kim loại vô cần thiết Trong loại quặng kim loại bỏ qua quặng Chì-Kẽm Sau học xong chương trình đại học ngành Địa vật lý em Trường Đại học Mỏ - Địa chất phân công thực tập tốt nghiệp Liên đoàn Địa chất xạ Trong thời gian thực tập từ ngày 15 tháng năm 2015 đến ngày 30 tháng tháng 2015 em thực địa tiến hành thi công số phương pháp địa vật lý điện Trong thời gian em thu thập tài liệu để viết đồ án với đề tài: Áp dụng phương pháp phân cực kích thích thăm dò quặng chì kẽm Vùng Nà Tòng – Tủa Chùa – Điện Biên Quặng chì kẽm vùng Nà Tòng – Tủa Chùa – Điện Biên nằm đới đá vơi biến đổi dolomit hóa, điện trở suất quặng cao, hệ số phân cực lớn có khác biệt với đá xung quanh, sở để áp dụng phương pháp phân cực kích thích nhằm khoanh định vùng dị thường có khả chứa quặng, kết hợp kiểm tra cơng trình khoan, khai đào từ rút kết luận hiệu phương pháp phân cực loại hình khống sản Nội dung đồ án chia thành chương : Chương : Đặc điểm địa lý tự nhiên, địa chất, khống sản vùng Nà Tòng – Tủa Chùa – Điện Biên Chương trình bày khái quát đặc điểm tự nhiên, địa chất, khoáng sản, lịch sử nhiên cứu địa chất vùng, khó khăn thuận lợi cơng tác thăm dò khai thác khoáng sản khu vực Chương II: Nghiên cứu khả áp dụng phương pháp điện phân cực kích thích dòng chiều tìm kiếm quặng chì kẽm Chương trình bày sở vật lý – địa chất phương pháp điện phân cực kích thích khả áp dụng chúng để tìm kiếm khống sản chì, kẽm Chương III: Kết áp dụng phương pháp điện phân cực kích thích tìm kiếm quặng chì kẽm vùng Nà Tòng –Tủa Chùa – Điện Biên Nội dung chương nói nhiệm vụ đặt bước tiến hành kết công tác địa vật lý, đối chiếu với kết kiểm tra qua công tác khoan khai đào Qua em xin bày tỏ lòng biết ơn đến PGS.Nguyễn Trọng Nga,K.s Trần Thiên Nhiên tần tình giúp đỡ suốt thời gian thực tập q trình hồn thành đồ án, đồng thời em xin gửi lời cảm ơn đến Liên đoàn Địa chất xạ tạo điều kiện cung cấp tài liệu để em hoàn thành đồ án Do thời gian kiến thức thân có hạn nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót,em mong nhận đóng góp quý báu thầy cô bạn đồng nghiệp Hà nội, ngày 15 tháng năm 2016 Sinh viên Nghiêm Đình Quyết CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, ĐỊA CHẤT KHỐNG SẢN VÙNG NÀ TỊNG – TỦA CHÙA – ĐIỆN BIÊN I.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ NHÂN VĂN 1.1.1.Vị trí địa lý Vùng nghiên cứu nằm địa phận xã Mường Báng huyện Tủa Chùa, tỉnh Điện Biên (Hình 1-1), thể đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000 hệ toạ độ VN.2000 tờ Tủa Chùa (ký hiệu F.48 51-B), diện tích khảo sát khoanh điểm khống chế A, B, C, D có toạ độ sau: Điểm A B C D X (m) 24 15 363 24 15 363 24 10 088 24 10 088 Y (m) 328 905 331 903 334 899 331 903 Trung tâm vùng cách thành phố Điện Biên Phủ khoảng 120km phía đơng bắc, cách thị trấn Tủa Chùa khoảng 10km phía nam Hình 1-1 Vị trí vùng nghiên cứu (tứ giác ABCD) 1.1.2 Điều kiện giao thông Giao thông vùng có đường tỉnh lộ nối với quốc lộ số (QL.6) chạy dọc suốt từ Nam lên Bắc diện tích điều tra Từ QL.6 nối với đường khác để đến miền đất nước QL.279 Điện Biên Phủ - Lào Cai, QL.32 Bình Lư- Hà Nội, QL.2 QL.70 Lào Cai – Hà Nội (Hình 1-2) Giao thơng nội vùng từ QL.6 có đường đất đến điểm quặng Hán Chờ, Nà Tòng Mùa khơ xe ơtơ xe tải nhẹ lại được, nhiên đường tạm, dốc, nhiều cua gấp, mặt đường hẹp xấu có mưa nhỏ xe khơng Nối liền đường mòn quanh co dốc, việc lại, vận chuyển vùng phương tiện ngựa thồ người mang vác Hình 1-2: Sơ đồ vị trí giao thơng vùng nghiên cứu 1.1.3 Đặc điểm địa hình Vùng điều tra đánh giá thuộc miền núi Tây Bắc Việt Nam Diện tích vùng nằm dãy núi Pó Kiến có kéo dài theo phương Tây Bắc- Đơng Nam Địa hình vùng hiểm trở hình thành đá vơi Trong vùng địa hình thấp dải thung lũng hẹp dọc Nậm Mu, Nậm Pay với độ cao từ 400- 500m Tại nhân dân khai phá tạo nên cánh đồng lúa nước Nà Tòng, Rạng Đơng Tiếp theo phần địa hình cao sườn núi dốc từ 30 - 45 0, bề mặt sườn núi phủ lớp đất trồng dày 0,5 đến 5m, rải rác có chỏm đá vơi lộ nhơ cao vài mét Phần núi cao 800m sống núi, cao đỉnh Pú Bó 1363m, địa hình mang nét đặc trưng địa hình karst Hình 1-3: Địa hình từ Nà Tòng đến Hán Chờ 1.1.4 Đặc điểm sơng suối Diện tích vùng điều tra đánh giá khống sản thuộc lưu vực sơng Đà, sơng Nậm Mức nhánh sông Đà chảy cách vùng khoảng 6km phía Tây, suối vùng chi lưu sơng Nậm Mức Suối Nậm Mu dòng suối lớn miền nước vùng Suối có lòng rộng hàng chục mét, phía hạ nguồn nước sâu, mùa khô đạt 1-2m, bè mảng nhỏ hoạt động Phía thượng nguồn, đoạn từ Rạng Đông trở lên, nước nông 0,2-0,5m Suối Nậm Pay nhánh lớn Nậm Mu, suối bắt nguồn từ Phương Mun phía đơng điểm quặng Hán Chờ, chảy theo hướng Nam - Tây Nam qua Pá Tòng khoảng 2km nhập vào dòng Nậm Mu Suối dốc, nhiều thác cao, lòng rộng 5-10m, mùa khơ nước lội qua, mùa mưa thường có lũ lớn nước sâu chảy xiết nguy hiểm vượt suối Ngoài suối lớn nêu trên, vùng có nhiều khe, suối nhỏ bắt nguồn từ dãy núi Pó Kiến, khe suối từ sườn phía Đơng đổ vào Nậm Pay, từ sườn phía tây đổ vào dòng Nậm Mu Có thể đánh giá chung mạng lưới khe suối vùng phát triển vùng nước 1.1.5 Đặc điểm khí hậu Khí hậu vùng mang đặc điểm chung miền núi Tây Bắc Việt Nam nhiệt đới - gió mùa Thời tiết chia thành hai mùa khơ mưa có khác biệt rõ nét Mùa khô từ tháng 10 đến tháng năm sau có đặc điểm chung mưa, nhiệt độ trung bình khơng cao Trong mùa này, khoảng thời gian từ tháng 10 đến tháng thường có gió mùa đông bắc, nhiệt độ thấp thấp 10 – 20oC, có xuống - 5oC độ ẩm khơng khí cao, thường xun có sương mù, đơi mưa phùn Từ tháng đến tháng mùa gió Lào, thời tiết khơ, nóng, nhiệt độ ban ngày từ 25 -35 0C, cá biệt có ngày lên đến 39 oC, ban đêm nhiệt độ xuống khoảng 20- 25oC Mùa mưa từ tháng đến tháng 10, lượng mưa từ 1000 đến 2000mm, mưa nhiều vào khoảng tháng với đợt mưa kéo dài 5-7 ngày liền Nhiệt độ mùa giao động lớn từ 20o đến gần 40oC, thông thường ban ngày nóng ban đêm mát dịu, nhiệt độ trung bình mùa 250C Nhìn chung khí hậu vùng khắc nghiệt, ảnh hưởng không nhỏ đến sản xuất sức khoẻ người 1.1.6 Đặc điểm động thực vật Phần lớn diện tích điều tra đánh giá đất trống đồi núi trọc, toàn khu Hán Chờ, Nà Tòng 3/4 khu Xá Nhè ruộng nương đồng bào, thung lũng ven suối ruộng bậc thang trồng lúa nước Rừng tự nhiên phân bố đỉnh núi cao khu Xá Nhè, địa hình hiểm trở nên nhiều gỗ lớn tương đối rậm rạp Ở khu Nà Tòng, Pá Tòng nhân dân trồng rừng dải đồi thấp, số cánh rừng trồng bạch đàn, keo lai thu hoạch, tương lai đáp ứng nhu cầu gỗ chống cho sản xuất địa chất khai thác hầm lò Động vật rừng gặp, khơng thú lớn, thú dữ, nạn săn bắt động vật hoang dã giảm nhiều, đồng bào dân tộc vùng biết phát triển chăn nuôi gia súc, gia cầm để làm thực phẩm bán thị trường 1.1.7 Đặc điểm kinh tế, nhân văn Diện tích điều tra đánh giá nằm vùng kinh tế chưa phát triển, phân tán gia đình, trình độ canh tác chưa cao Tại huyện lỵ Tuần Giáo Tủa Chùa có số sở khí sản xuất công cụ sản xuất thô sơ sửa chữa nhỏ máy móc, phương tiện vận tải Dân cư vùng chủ yếu người H”Mơng, người Thái, người Kinh, người Khơ Mú Người H”Mông sinh sống triền núi cao Hán Chờ Họ tập trung thành cụm nhỏ khoảng vài chục nhà quần tụ nơi gần nguồn nước, có vài cụm dân cư Nguồn sống người H”Mơng nơng, lâm sản sản xuất theo phương thức thủ công, tự túc, tự cấp Cây lương thực chủ yếu ngô lúa trồng nương rẫy, có ruộng lúa nước dạng bậc thang cấy lúa vụ thiếu nước Chăn ni theo kiểu nhỏ lẻ gia đình theo tập tục cũ thả rông, chuồng trại, vật ni chủ yếu gà, lợn, dê, trâu bò để làm sức kéo Do trình độ canh tác lạc hậu, đất đai cằn cỗi thiếu nước nghiêm trọng nên suất trồng, vật nuôi thấp, đời sống đồng bào H”Mông khó khăn Người Thái sống dải đồi thấp, thung lũng, ven đường giao thơng chính, tập trung đơng Nà Tòng, Pá Tòng, Huổi Lóng, nguồn sống từ sản xuất nơng nghiệp Với trình độ canh tác tương đối tiến bộ, người Thái trồng lúa nước hai vụ ruộng bậc thang, có hệ thống mương máng tưới tiêu chủ động, xuất lúa cao Chăn nuôi nhỏ lẻ gia đình, số lượng gia súc, gia cầm khơng nhiều, chưa đáp ứng nhu cầu thực phẩm hàng ngày người Người Khơ Mú với số dân không nhiều, sống với người Thái người Kinh Rạng Đông, nghề nghiệp mức sống tương tự người Thái Người Kinh tập trung đông Rạng Đông, chủ yếu bà nông dân quê Thái Bình theo phong trào xây dựng quê hương mới, lên lập nghiệp từ năm 60 kỷ trước Tại bà làm nông chính, ngồi làm thêm nghề phụ: mộc, chế biến thực phẩm, dịch vụ sửa chữa xe máy nơng cụ bn bán nhỏ Ngồi tụ điểm Rạng Đơng số gia đình rải rác ven đường giao thơng chính, sống bn bán nhỏ làm dịch vụ Nhìn chung đời sống đồng bào Kinh ổn định Hình 3-14 Mặt cắt địa chất – địa vật lý tuyến T.22-VL.847 c Tuyến T.23A-VL.847A (Lỗ khoan 3) Hình III-15 Mặt cắt đẳng trị ηk tuyến T.23A-VL.847A Giá trị ηk tuyến T.23A-VL.847A nằm khoảng đến 4,4 % Dựa vào giá trị ηk mặt cắt tuyến T.23A-VL.847A ta khoanh vùng dị thường ηk , vùng dị thường khoanh định có giá trị ηk nằm khoảng 2,8 đến 4,4% Vùng đất đá xung quanh có giá trị ηk thấp, phổ biến mức đến 2,5% dị thường cắm Đơng Bắc góc dốc 65o vị trí mặt nằm từ cọc -1 đến gần cọc số 1, có vị trí trùng với vết lộ VL.847 Hình 3-16 Mặt cắt đẳng trị ρk tuyến T.23A-VL.847A Giá trị ρk mặt cắt đẳng trị tuyến T.23A-VL.847A nằm khoảng 720 ÷ 1655 Ωmm Vùng dị thường ρk có giá trị nằm khoảng 1000-1600 Ωmm Hình III-17 Mặt cắt đẳng trị St tuyến 23A-VL.847A Giá trị St đo đươc tuyến 23A-VL.847A nằm khoảng 200÷ 347 ms Tại ta khoanh định vùng dị thường có giá trị St cao có giá trị từ 280 đến 350ms, dị thường cắm Đơng Bắc góc dốc 65 o, đất đá xung quanh vùng dị thường có giá trị S t < 280ms, có số điểm cá biệt giá trị St tăng cao Tổng hợp dị thường ba giá trị ηk , ρk,St ta dị thường tổng hợp, dị thường cắm Đơng Bắc góc dốc 60 o, điểm mặt dị thường lớn từ điểm -1 đến điểm tuyến đo, dị thường nhỏ có vị trí từ điểm – Bảng 3- Kết lỗ khoan Công trình kiểm tra mặt cho ta thấy VL.847A gặp quặng chì kẽm TQ.3,vết lộ nằm vị trí cọc số số nằm miền khoanh định dị thường, thân quặng có chiều dầy 1,8 m Hàm lượng 4,02%; Kiểm tra sâu, lỗ khoan LK.3 gặp quặng dày 1,8m độ sâu 29,5÷ 31,3 m Hàm lượng 3,44 % Vùng dị thường nhỏ mặt sâu chưa có cơng trình kiểm tra Nhưng dải dị thường triển vọng Tổng hợp công tác địa vật lý địa chất, ta vẽ mặt cắt địa vật lý – địa chất tuyến T.23A-VL.847A sau: (Hình III-18) Hình 3-18 Mặt cắt địa chất – địa vật lý tuyến T.23A-VL.847A d Tuyến T.24-H.29 (Lỗ khoan 4) H Hình 3-19 Mặt cắt đẳng trị ηk tuyến T.24-H.29 Giá trị ηk tuyến T.24-H.29 nằm khoảng đến 4,6 % Lớp phủ có giá trị ηk cao(4,5-4,95%) Dựa vào giá trị ηk mặt cắt ta khoanh vùng dị thường ηk ,vùng dị thường khoanh định có giá trị ηk nằm khoảng 2,5 đến 3,4% Vùng đất đá xung quanh có giá trị ηk thấp, phổ biến mức đến 2,5% Tuy nhiên giá trị dị vùng dị thường chưa có khác biệt rõ nét với vùng đất đá xung quanh Hình 3-20 Mặt cắt đẳng trị ρk tuyến T.24-H.29 Giá trị ρk mặt cắt đẳng trị tuyến T.23A-VL.847 nằm khoảng 839 ÷ 1735 Ωmm Vùng dị thường ρk có giá trị nằm khoảng 1200-1700 Ωmm Hình 3-21 Mặt cắt đẳng trị St tuyến T.24-H.29 Giá trị St đo đươc tuyến T.24-H.29 nằm khoảng 225÷ 387 ms Tại ta khoanh định vùng dị thường có giá trị St cao, có giá trị từ 280 đến 380ms, đất đá xung quanh vùng dị thường có giá trị S t < 280ms, có số điểm cá biệt giá trị St tăng cao không đủ để khoanh định dị thường Tổng hợp dị thường ba giá trị ηk , ρk,St ta dị thường tổng hợp, dị thường cắm Đơng Bắc góc dốc 40o, điểm mặt dị thường từ điểm -1 đến điểm tuyến đo(vị trí hào H.29) Bảng - Kết lỗ khoan Trên mặt H.29 gặp quặng chì kẽm TQ.3, chiều dầy 1,4 m Hàm lượng 16,17%; LK.4 gặp quặng chì kẽm khống hóa dày 7,2m độ sâu 18,2 ÷ 25,4 m Hàm lượng 2,26 % Tổng hợp công tác địa vật lý địa chất, ta vẽ mặt cắt địa vật lý – địa chất tuyến T.24A-H.29 sau: (Hình 3-22) Hình 3-22 Mặt cắt địa chất – địa vật lý tuyến T.24-H.29 Qua kết qủa lỗ khoan thi cơng, thân quặng chì kẽm gặp quặng nằm miền dị thường phân cực, kết qủa đo sâu đánh giá có hiệu quả, định hướng tốt cho việc thiết kế cơng trình khoan III.3.3 Đánh giá hiệu qủa địa chất công tác địa vật lý - Công tác địa vật lý Đánh giá triển vọng quặng chì kẽm vùng Nà Tòng - Tủa Chùa – Điện Biên, giải tốt nhiệm vụ đặt - Phương pháp mặt cắt phân cực kích thích đặc trưng hệ số ηk, ρk, St khoanh định dị thường phản ánh thân quặng chì kẽm, định hướng tốt cho việc thiết kế công trình khai đào nơi bị phủ nhiều - Phương pháp đo sâu phân cực: Chuyển từ mặt cắt ảo sang mặt cắt bán định lượng, dị thường phân cực phản ánh tốt phát triển thân quặng chì kẽm sâu chiều sâu phân bố hướng cắm định hướng tốt cho việc thiết kế cơng trình khoan, qua lỗ khoan thi cơng gặp quặng chì kẽm nằm miền dị thường địa vật lý - Tổ hợp phương pháp địa vật lý áp dụng cho loại hình khống sản phù hợp có hiệu qủa KẾT LUẬN Dựa sở nghiên cứu lý thuyết phương pháp phân cực kích thích kết nghiên áp dụng đánh giá triển vọng quặng vùng Nà Tòng – Tủa Chùa Điện Biên cho ta thấy ưu điểm bật phương pháp phân cực kích thích so với phương pháp điện trở là: mà đối tượng quặng kim loại, có hàm lượng thấp nằm đới đá vôi phân lớp dày giá trị điện trở khó phân biệt đối tượng đá chứa quặng đá xung quanh, phương pháp phân cực kích thích cho ta xác định rõ ràng vị trí thân quặng đất đá xung quanh nhờ giá trị phân cực quặng cao, giá trị phân cực đất đá nhỏ Phương pháp mặt cắt phân cực kích thích đặc trưng hệ số ηk, ρk, St giúp khoanh được dải dị thường phản ánh thân quặng chì kẽm, qua định hướng tốt cho việc thiết kế cơng trình khai đào nơi bị phủ nhiều Phương pháp đo sâu phân cực kích thích thi cơng tuyến đo có thiết kế cơng trình khoan, qua đánh giá dược theo chiều sâu thân quặng, lập mặt cắt thân quặng qua tuyến đo Mặc dù kết điều tra đánh giá triển vọng quặng chì kẽm vùng Nà Tòng đạt kết nêu trên, song tồn hạn chế sau: - Mới đánh giá sâu thân quặng (thân quặng 3), thân quặng chưa đánh giá sâu - Còn số diện nhỏ nơi tập trung vành dị thường nguyên tố chì kẽm, lớp phủ dày nên chưa phát thân quặng - Một số vùng dị thường chưa có cơng trình khoan kiểm tra nên khơng thể so sánh với kết địa chất Do kiến thức thân có hạn thời gian làm đồ án ngắn em nỗ lực với giúp đỡ tận tình PGS TS NGƯT Nguyễn Trọng Nga, thầy Bộ môn địa vật lý Trường Đại học Mỏ - Địa chất đồ án hoàn thành Một lần tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới PGS TS Nguyễn Trọng Nga thầy, cô bạn đồng nghiệp giúp đỡ suốt thời gian qua Sinh viên Nghiêm Đình Quyết DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS TS Nguyễn Trọng Nga - Giáo trình thăm dò điện điện trở điện hố - NXB GTVT 2005 Báo cáo đánh giá triển vọng quặng chì – kẽm vùng Nà Tòng – Xá Nhè Tủa Chùa – Tuần Giáo, Điện Biên – Liên đoàn địa chất Xạ Hiếm ... NĂNG ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN CỰC KÍCH THÍCH TÌM KIẾM QUẶNG CHÌ KẼM II.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN PHÂN CỰC KÍCH THÍCH Phương pháp phân cực kích thích phương pháp nghiên cứu trường điện. .. số phương pháp địa vật lý điện Trong thời gian em thu thập tài liệu để viết đồ án với đề tài: Áp dụng phương pháp phân cực kích thích thăm dò quặng chì kẽm Vùng Nà Tòng – Tủa Chùa – Điện Biên Quặng. .. liên quan đến quặng chì kẽm Vì áp dụng phương pháp phân cực kích thích dòng chiều tìm kiếm quặng chì kẽm vùng Nà Tòng – Tủa Chùa Điện Biên hoàn toàn hợp lý Vùng nhiên cứu, quặng chì kẽm tồn tai