Đặc điểm chất lượng đá carbonat tỉnh phú thọ và định hướng sử dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT * * * ĐÀO ANH TUẤN ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG ĐÁ CARBONAT TỈNH PHÚ THỌ VÀ ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT * * * ĐÀO ANH TUẤN ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG ĐÁ CARBONAT TỈNH PHÚ THỌ VÀ ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG Chuyên ngành: Mã số: Địa chất khống sản thăm dị 60.44.59 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Tiến Dũng TS Doãn Huy Cẩm Hà Nội - 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình Tác giả luận văn Đào Anh Tuấn MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương 1: Đặc điểm địa chất – khoáng sản tỉnh Phú Thọ 13 1.1 Khái quát vị trí địa lý lịch sử nghiên cứu địa chất vùng 13 1.2 Đặc điểm cấu trúc địa chất tỉnh Phú Thọ 18 1.2.1 Đặc điểm địa tầng 18 1.2.2 Các thành tạo magma thâm nhập 30 1.2.3 Cấu trúc - kiến tạo 35 1.2.4 Khoáng sản 39 Chương 2: Đặc điểm chất lượng tiềm đá carbonat tỉnh Phú Thọ 46 2.1 Tổng quan đá carbonat 46 2.1.1 Khái niệm 46 2.1.2 Yêu cầu chất lượng đá carbonat cho lĩnh vực sử dụng 50 2.2 Đặc điểm phân bố chất lượng đá carbonat tỉnh Phú Thọ 57 2.2.1 Vị trí địa tầng chứa đá carbonat 57 2.2.2 Đặc điểm chất lượng đá carbonat 59 2.3 Đánh giá tài nguyên đá carbonat tỉnh Phú Thọ 76 2.3.1 Lựa chọn phương pháp đánh giá tài nguyên carbonat 76 2.3.2 Kết đánh giá tài nguyên đá carbonat 79 Chương 3: Định hướng khai thác, sử dụng đá carbonat tỉnh Phú Thọ 84 3.1 Hiện trạng thăm dò, khai thác, chế biến đá carbonat 84 3.2 Định hướng sử dụng đá carbonat theo quy hoạch tỉnh Phú Thọ 90 3.3 Phân vùng quy hoạch phát triển, sử dụng đá carbonat 3.3.1 Về quan điểm 3.3.2 Nguyên tắc phân vùng 3.3.3 Định hướng thăm dò đá carbonat tỉnh Phú Thọ 92 92 93 97 105 107 Kết luận Tài liệu tham khảo DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG STT Nội dung Trang Bảng 1.1: Đặc điểm chất lượng than 40 Bảng 2.1: Phân cấp đá dăm theo cường độ kháng nén 54 Bảng 2.2: Phân cấp đá dăm theo độ mài mòn 55 Bảng 2.3: Phân cấp đá dăm theo độ chống va đập 55 Bảng 2.4: Yêu cầu độ hoạt bột độn khoáng dùng sản xuất 56 bê tơng atphan Hình 2.1: Dải đá vôi màu xám xanh, xám đen, phân lớp mỏng 60 Bảng 2.5: Bảng tổng hợp kết mẫu hóa đá vơi dải Tân Lập – 61 n Sơn, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ Bảng 2.6: Bảng tổng hợp tiêu lý đá vôi dải Tân Lập – 62 Yên Sơn, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ Bảng 2.7: Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu hóa đá 64 vơi dải Bắc Hương Cần, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 10 Bảng 2.8: Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu hóa tồn diện đá 65 vơi dải Bắc Hương Cần, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 11 Bảng 2.9: Bảng tổng hợp tiêu lý đá vôi dải Bắc 65 Hương Cần, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 12 Bảng 2.10: Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu tham số xạ đá 66 vôi dải Tân Lập – Yên Sơn, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 13 Bảng 2.11: Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu tham số xạ đá 67 vôi dải Bắc Hương Cần, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 14 Bảng 2.12: Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu hóa đá 69 vôi khu Yên Lập, huyện Yên Lập, tỉnh Phú Thọ 15 Bảng 2.13: Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu hóa tồn diện đá vơi khu n Lập, huyện Yên Lập, tỉnh Phú Thọ 69 16 Bảng 2.14: Bảng tổng hợp tiêu lý đá vôi khu II, huyện 70 Yên Lập, tỉnh Phú Thọ 17 Bảng 2.15: Kết thí nghiệm mẫu bám dính nhựa đường 71 18 Bảng 2.16: Kết thí nghiệm mẫu xác định độ nén dập 71 xi lanh 19 Bảng 2.17: Kết thí nghiệm mẫu xác định độ mài mòn 72 tang quay 20 Bảng 2.18: Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu hóa đá 74 vôi khu III, huyện Thanh Ba - Hạ Hòa, tỉnh Phú Thọ 21 Bảng 2.19: Bảng tổng hợp tiêu lý đá vôi khu III (đá 75 vôi hệ tầng Đồng Giao), huyện Thanh Ba - Hạ Hòa, tỉnh Phú Thọ 22 Bảng 2.20: Quy định phân cấp trữ lượng tài nguyên 80 khoáng sản rắn 23 Bảng 2.21: Tổng hợp kết đánh giá trữ lượng đá carbonat 81 xác định địa bàn tỉnh Phú Thọ 24 Bảng 2.22: Tổng hợp kết đánh giá tài nguyên đá carbonat 83 tỉnh Phú Thọ 25 Bảng 3.1: Kết đánh giá trữ lượng đá carbonat doanh 84 nghiệp khai thác đá tỉnh Phú Thọ 26 Bảng 3.2: Mạng lưới định hướng cơng trình thăm dị đá carbonat 100 MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Phú Thọ có vị trí quan trọng khơng Hà Nội mà phân vùng kinh tế phía bắc Trong năm tới, nhu cầu loại nguyên liệu khoáng sản cho phát triển kinh tế - xã hội tỉnh lớn Điều tạo nên sức ép lớn ngành công nghiệp khai thác chế biến khống sản Trong đó, đáng phải kể đến nguồn nguyên liệu đá carbonat cung cấp cho sản xuất vật liệu xây dựng thông thường xi măng phục vụ cho phát triển sở hạ tầng-kỹ thuật tỉnh vùng phụ cận Theo kết công tác đo vẽ đồ địa chất tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:200.000; 1:50.000 Cục Địa chất Khống sản Việt Nam, cơng tác tìm kiếm khống sản nhiều năm qua phát khoanh định diện tích phân bố thành tạo đá carbonat địa bàn tỉnh Phú Thọ thuộc phân vị hệ tầng: Sa Pa, Sinh Vinh, Bó Hiềng, Bản Páp, Bản Cải, Đa Niêng, Bắc Sơn, Đồng Giao Trên sở kết nghiên cứu nhà Địa chất cho vùng có tiềm đá carbonat Tuy nhiên, chưa có cơng trình nghiên cứu đề cập cách đầy đủ có hệ thống đặc điểm phân bố, chất lượng; đặc biệt việc nghiên cứu đánh giá tiềm tài nguyên làm rõ triển vọng thành tạo đá carbonat tỉnh Phú Thọ Vì vậy, thời gian qua công tác khai thác chế biến đá carbonat cấp, ngành tỉnh Phú Thọ quan tâm, song, hoạt động khai thác chế biến đá carbonat nhìn chung chưa có định hướng dựa qui hoạch tổng thể nên dẫn đến việc đầu tư hiệu quả, tài nguyên chưa sử dụng hợp lý, khơng mục đích, gây lãng phí nhiễm mơi trường Vì vậy, việc nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, đặc điểm phân bố, chất lượng dự báo tiềm đá carbonat địa bàn tỉnh Phú Thọ làm sở định hướng cho việc sử dụng chúng lĩnh vực công nghiệp khác nhiệm vụ đặt cấp thiết Đề tài: "Đặc điểm chất lượng đá carbonat tỉnh Phú Thọ định hướng sử dụng” đặt nhằm góp phần giải u cầu địi hỏi thực tiễn MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, diện phân bố đặc điểm chất lượng đá carbonat dự báo tiềm tài nguyên chúng làm sở định hướng cơng tác tìm kiếm, thăm dị, khai thác sử dụng hợp lý chúng phát triển kinh tế xã hội tỉnh Phú Thọ ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng nghiên cứu thành tạo đá carbonat phân bố phân vị địa tầng vùng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu toàn thành tạo địa chất liên quan có chứa đá carbonat phân bố địa bàn tỉnh Phú Thọ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 4.1 Tổng hợp, phân tích khái qt hố kết đo vẽ đồ địa chất khu vực, kết tìm kiếm, thăm dị khống sản cơng trình nghiên cứu địa chất khác nhằm làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, vị trí địa tầng thành tạo đá carbonat vùng nghiên cứu 4.2 Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, thành phần vật chất, chất lượng đá carbonat tỉnh Phú Thọ 4.3 Nghiên cứu đánh giá chất lượng đá carbonat theo lĩnh vực sử dụng sở phân tích thành phần hố học đặc tính lý - kỹ thuật 4.4 Khoanh định dự báo tiềm đá carbonat làm sở khoa học cho việc đề xuất cơng tác tìm kiến, thăm dị, khai thác sử dụng hợp lý đá carbonat tỉnh Phú Thọ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để thực tốt nhiệm vụ nêu trên, tác giả sử dụng hệ phương pháp sau: 5.1 Phương pháp thu thập tổng hợp tài liệu Tiến hành thu thập tài liệu địa hình, địa mạo, địa chất, địa chất thủy văn, khoáng sản vùng nghiên cứu; Đồng thời tổng hợp, xử lý hệ thống hóa tồn tài liệu thu thập liên quan đến vùng nghiên cứu 5.2 Khảo sát thực địa - Tiến hành khảo sát thực địa, nghiên cứu cấu trúc địa chất, đặc điểm thạch học đá, xác định chiều dày nằm tầng đá carbonat; vị trí quan hệ tầng đá carbonat với thành tạo khác - Lấy phân tích bổ sung số mẫu: mẫu thạch học, mẫu hóa, mẫu lý 5.3 Phương pháp nghiên cứu phòng - Tổng hợp kết phân tích mẫu: mẫu hóa, mẫu lý - Phân tích xử lý tài liệu 5.4 Phương pháp dự báo tài ngun khống sản - Tiến hành phân tích, lựa chọn phương pháp đánh giá tài nguyên phù hợp với loại hình khống sản đá carbonat tài liệu địa chất - khống sản có - Đánh giá tiềm tài nguyên đá carbonat phân bố phân vị địa tầng thuộc tỉnh Phú Thọ theo phương pháp lựa chọn 5.5 Phương pháp chuyên gia Tổ chức thu thập ý kiến chuyên gia nhà khoa học đặc điểm phân bố, chất lượng khả sử dụng đá carbonat tỉnh Phú Thọ lĩnh vực công nghiệp; tham khảo ý kiến nhà địa chất trực tiếp tham gia khảo sát, thăm dò, khai thác đá carbonat địa bàn tỉnh Phú Thọ 10 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ GIÁ TRỊ THỰC TIỄN 6.1 Ý nghĩa khoa học - Kết nghiên cứu góp phần nhận thức đầy đủ tồn diện đặc điểm phân bố, chất lượng tiềm tài nguyên đá carbonat tỉnh Phú Thọ; Đồng thời góp phần hoàn thiện phương pháp đánh giá tài nguyên đá carbonat không áp dụng cho tỉnh Phú Thọ mà cịn áp dụng cho vùng khác có đặc điểm địa chất - khoáng sản tương tự 6.2 Giá trị thực tiễn - Là tài liệu tham khảo có giá trị cho quan quản lý định hướng chiến lược phát triển ngành cơng nghiệp có sử dụng khoáng sản đá carbonat tỉnh Phú Thọ - Cung cấp cho doanh nghiệp tiềm tài nguyên chất lượng đá carbonat có mặt vùng nghiên cứu làm sở định hướng kế hoạch thăm dị, khai thác sử dụng hợp lý có hiệu nguồn nguyên liệu carbonat tỉnh Phú Thọ vào phát triển kinh tế xã hội địa phương vùng CƠ SỞ TÀI LIỆU Luận văn hoàn thành sở nguồn tài liệu thực tế đa dạng phong phú thu thập công tác đo vẽ đồ địa chất khu vực tỷ lệ 1:200.000, 1:50.000, tìm kiếm khống sản tỷ lệ 1:25.000, 1:10.000 Các báo cáo kết tìm kiếm, thăm dị khai thác đá carboat vùng từ trước tới tỉnh Phú Thọ,… Nguyễn Xuân Bao, Đào Đình Thục nnk Địa chất khoáng sản tờ Vạn Yên (F-48-XXVII) Hà Nội, 2004 Phạm Hòe nnk, 1989 Báo cáo địa chất khống sản nhóm tờ Thanh Sơn - Thanh Thủy tỷ lệ 1: 50 000 Lưu trữ Viện thông tin, Bảo tàng Địa chất Nguyễn Ngọc Kỷ, Hồ Trọng Tý nnk Địa chất khoáng sản tờ Hà Nội (F-48-XXVIII) Hà Nội, 2004 95 * Khu II : Đá carbonat thuộc hệ tầng Bó Hiềng địa bàn huyện Yên Lập: - Diện tích phân bố đá carbonat thuộc địa phận xã Hang Đùng Ngọc Lập huyện Yên Lập Khu vực có sở hạ tầng, giao thơng thuận lợi, nên sau 2010 cần nghiên cứu đầu tư công nghệ khai thác, chế biến để nâng cao sản phẩm sau chế biến lên 90% Các sản phẩm chế biến từ đá xây dựng phục vụ cho xây dựng sở hạ tầng huyện Yên Lập, Cẩm Khê, Tam Nông… - Diện tích phân bố đá carbonat thuộc địa phận xã Lương Sơn, Hưng Long, Sản phẩm chế biến chủ yếu phục vụ chỗ nên dự kiến quy mô khai thác vừa nhỏ, sở dụng máy nghiền sàng mi ni Trung Quốc đảm bảo yêu cầu tỷ lệ sản phẩm sau chế biến * Khu III : Đá carbonat thuộc khu vực huyện Thanh Ba, Hạ Hòa nằm hệ tầng Đồng Giao: Căn báo cáo kết thăm dò khu mỏ carbonat thuộc hệ tầng Đồng Giao nằm phía bắc tỉnh Phú Thọ thuộc huyện Thanh Ba, Hạ Hòa chứa CaO với hàm lượng cao đạt 50%, MgO 2-3%.các tạp chất khác nằm số cho phép; Qua kết phân tích hóa hoc, thạch học đá carbonat calci có chất lượng tương đối đồng đều, đặc tính lý rắn dịn, độ ẩm nhỏ đạt yêu cầu làm nguyên liệu để sản xuất ximăng Do phân vùng triển vọng chất lượng làm nguyên liệu xi măng chủ yếu dựa vào hệ tầng Trên sở phân tích đặc điểm kinh tế- địa lý tự nhiên, trạng kinh tế xã hội, chiến lược phát triển kinh tế- xã hội tỉnh Phú Thọ đến năm 2020 Thủ tướng phủ phê duyêt định số 99/2008/QĐTTg ngày 14/7/2008; chiến lược phát triển xi măng Việt Nam Hiện địa bàn tỉnh Phú Thọ có 02 nhà máy xi măng có cơng xuất 1,2 triệu tấn/năm dự kiến nâng 96 công xuất từ 2- triệu tấn/ năm; sở học viên đề xuất nguyên tắc phân vùng nguyên liệu đá carbonat calci phục vụ cho phát triển ximăng tỉnh: Muốn phát triển công nghiệp sản xuất xi măng theo chiến lược tỉnh, trước hết phải có nguồn nguyên liệu, đặc biệt nguyên liệu carbonat calci phân bố hệ tầng Đồng Giao Theo tính tốn nhà kinh tế, quản lý ngành công nghiệp sản xuất xi măng, sở cung cấp nguyên liệu cách nhà máy phạm vi bán kính khơng q ≤ 8km vận tải băng truyền; ≤ 15đối với vận tải xe 30 trở lên ; Tóm lại quy hoạch nhà máy xi măng phải gần khu nguyên liệu phát huy giá rẻ nguyên liệu góp phần hạ giá thành sản xuất ximăng Trong phân vùng nguyên liệu xi măng, nguyên tắc quan trọng chiến lược phát triển kinh tế- xã hội tỉnh Phú Thọ đến năm 2020 nâng công xuất sản xuất xi măng lên 3,5 triệu tấn/ năm Khu vực thỏa mãn điều kiện giao thông, sở hạ tầng Mục tiêu, quan điểm phát triển ngành công nghiệp ximăng đến năm 2010 định hướng 2020: đáp ứng nhu cầu ximăng cho nước( số lượng chủng loại), xuất có điều kiện; đưa ngành ximăng Việt Nam thành ngành cơng nghiệp mạnh, có cơng nghệ đại, đủ sức cạnh tranh thị trường nước quốc tế tiến trình hội nhập Việc phân vùng nguyên liệu carbonat calci cho công nghiệp xi măng tách rời mục tiêu, quan điểm nước cụ thể hóa Quy hoạch phát triển công nghiệp ximăng Việt Nam đến năm 2010 định hướng đến năm 2020 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Quyết định số 108/2005/QĐ-TTg ngày 16/5/2005 Do nhà máy sản xuất ximăng phải lưa chọn xây dựng nơi có đủ điều kiện thuận lợi nguồn nguyên liệu, hạ tầng sở nhu cầu thị trường địa phương khu vực 97 3.3.2 Định hướng thăm dò đá carbonat tỉnh Phú Thọ Một nguyên tắc quan trọng có ý nghĩa định cho phát triển ngành cơng nghiệp khai khống đá carbonat tỉnh Phú thọ nguồn nguyên liệu Việc đánh giá đắn trữ lượng đá carbonat nhân tố tạo nên thành cơng dự án, góp phần cao hiệu đầu tư, tránh rủi ro Đối với hệ tầng chứa đá carbonat tỉnh Phú Thọ diện phân bố khác nhau, hình thái thân khống khác Nói chung, để cơng tác thăm dị khu vực đá carbonat có hiệu độ tin cậy cao, đòi hỏi phải phân chia đắn nhóm mỏ thăm dị phải xác lập hệ thống thăm dò hợp lý, phù hợp với đặc điểm địa chất mỏ a Phân chia nhóm mỏ thăm dị Việc phân chia nhóm mỏ thăm dị khống sản rắn nói chung đá carbonat nói riêng, việc làm cần thiết bắt buộc dể có sở xác định mức độ nghiên cứu hợp lý khu chuẩn bị cho khai thác quy mô công nghiệp Xuất phát từ mục tiêu khu lớn có khả khai thác độc lập phân chia thành nhóm mỏ; thăm dị khống sản rắn vào đặc điểm kích thước, đặc điểm cấu trúc địa chất mỏ, ổn định chiều dày, phân bố thành phần vật chất yêu cầu cơng nghiệp lĩnh vực sử dụng khống sản để định việc lựa chọn mạng lưới, loại cơng trình thăm dị mức độ đầu tư cần thiết cấp trữ lượng, yêu cầu lĩnh vực sử dụng Nhóm mỏ I: Mỏ quy mơ lớn, trung bình có cấu trúc địa chất đơn giản với hệ số chứa đá sản phẩm lớn 0,8 hệ số karst nhỏ 10%; hệ số biến đổi chiều dày (Vm) nhỏ 40%; hệ số biến đổi hàm lượng (Vc) thành phần có ích có hại nhỏ 40% hệ số biến đổi chu vi (μ) từ 1,0 đến 1,4 98 Nhóm mỏ II: Mỏ quy mơ lớn, trung bình có cấu trúc địa chất phức tạp với hệ số chứa đá sản phẩm từ 0,6 đến 0,8 hệ số karst từ 10% đến 20%; hệ số biến đổi chiều dày (Vm) từ 40% đến 60%; hệ số biến đổi hàm lượng (Vc) thành phần có ích có hại từ 40% đến 60% hệ số biến đổi chu vi (μ) từ 1,4 đến 1,6 Nhóm mỏ III: Những mỏ (khoảnh mỏ) dạng khối, dạng thấu kính, dạng lớp có cấu trúc địa chất phức tạp với hệ số chứa đá sản phẩm nhỏ 0,6 hệ số karst lớn 20%; hệ số biến đổi chiều dày (Vm) lớn 60%; hệ số biến đổi hàm lượng (Vc) thành phần có ích có hại lớn 60% hệ số biến đổi chu vi (μ) lớn 1,6 Đối với mỏ thuộc nhóm I nhóm II thăm dò chuẩn bị lập dự án khả thi thiết kế khai thác phải đạt trữ lượng cấp 121 122 Đối với mỏ nhóm III cần thăm dị đến cấp trữ lượng 122 b Loại hình cơng trình thăm dị Kết khảo sát, thăm dị mỏ đá vôi xi măng đá vôi làm vật liệu xây dựng tỉnh Phú Thọ cho thấy nhìn chung thành tạo đá carbonat có cấu tạo địa chất đơn giản, nằm thoải (30-400) chủ yếu, dốc 600; Các mỏ đá vôi xi măng đa phần nằm mức xâm thực địa phương, bề mặt bị phủ lớp phủ mỏng từ 1,0 đến vài mét, cịn mỏ đá vơi cho sản xuất vật liệu xây dựng phần lớn núi lộ thiên mặt, bề mặt địa hình lởm chởm, uốn lượn, mức độ phân cắt địa hình lớn Các khu vực chứa đá carbonat địa bàn tỉnh Phú Thọ thường dạng vỉa, dạng khối, kích thước từ trung bình đến lớn Với đặc điểm nêu trên, thăm dị sử dụng loại cơng trình: + Cơng trình khai đào: Trong thăm dị mỏ carbonat để thu nhận thơng tin đầy đủ có chất lượng thường sử dụng cơng trình dọn vết lộ, hào nhằm làm 99 sáng tỏ tập đá carbonat, xác định chiều dày lớp đất phủ ranh giới địa chất bị phủ diện tích điều tra chi tiết hóa Việc lựa chọn cơng trình khai đào định cấu tạo địa chất mỏ, mức độ lộ đá gốc, chiều dày lớp phủ, địa hình độ bền vững đất đá Các cơng trình khai đào gồm: - Hào: Được thi công nghiên cứu thân đá carbonat cắm dốc, lộ trực tiếp bề mặt bị phủ lớp phủ mỏng Cơng trình hào cho phép xác định xác ranh giới, chiều dày lớp đất phủ lấy mẫu nghiên cứu chất lượng - Cơng trình dọn sạch: Được sử dụng mỏ lộ tốt bị phủ mỏng để xác định ranh giới lớp đất phủ lấy mẫu nghiên cứu chất lượng Số lượng cơng trình khai đào cần phù hợp với mục tiêu thăm dò đá vôi xi măng đá vôi làm vật liệu xây dựng thông thường lĩnh vực sử dụng khác mức độ chi tiết cơng trình thăm dị Cơng trình khai đào phải thể ranh giới, thành phần thạch học đá sở để lấy loại mẫu nghiên cứu + Cơng trình khoan: Thực tiễn cơng tác thăm dị cho thấy việc sử dụng cơng trình khoan cần thiết nhằm tránh rủi ro, gây lãng phí tiền q trình khai thác sau Trong thăm dị đá carbonat cần bắt buộc phải sử dụng công trình khoan cho tất cấp trữ lượng Các cơng trình khoan bao gồm: - Khoan ngang: Khoan ngang sử dụng cho thăm dò mỏ carbonat núi lộ thiên, đá cắm dốc dốc (lớn 450) Hướng khoan tốt ngược chiều với hướng cắm đá Vị trí khoan ngang nên trùng với hào tuyến để thuận lợi cho việc liên hệ sâu mặt - Khoan thẳng đứng: Khoan thẳng đứng sử dụng để thăm dò mỏ cảbonat nằm thoải đến tương đối dốc (dưới 450) 100 - Khoan xiên: Được sử dụng để thăm dị mỏ đá vơi lộ thiên với nằm dốc mỏ bị phủ với nằm dốc, dốc Các mỏ carbonat địa bàn tỉnh Phú Thọ núi, dãy núi lộ thiên, riêng khu vực huyện Thanh Ba, Hạ Hòa đá carbonat phân bố lớp phủ đệ tứ mỏng, nằm cắm thoải thuận lợi cho việc thăm dị cơng trình hào tuyến kết hợp với khoan (khoan thẳng đứng, khoan xiên) c Mạng lưới cơng trình thăm dị: Về mạng lưới cơng trình thăm dị mỏ đá carbonat phạm vi tỉnh Phú Thọ, học viên sử dụng “Mạng lưới định hướng cơng trình thăm dị đá carbonat (Kèm theo Quy định thăm dò, phân cấp trữ lượng tài nguyên đá carbonat ban hành kèm theo Quyết định số 26/2007/QĐ-BTNMT ngày 31 tháng 12 năm 2007 Bộ trưởng Bộ Tài nguyên Môi trường)” mỏ carbonat sau: Bảng 3.2 Mạng lưới định hướng cơng trình thăm dị đá carbonat Nhóm mỏ Đặc điểm nhóm mỏ - Các mỏ lộ thiên: + Đá cắm dốc I II + Đá cắm thoải - Các mỏ bị phủ dày không cho phép thi công tuyến mẫu mặt - Các mỏ lộ thiên: + Đá cắm dốc + Đá cắm thoải Loại hình cơng trình thăm dị Tuyến mẫu mặt Khoan ngang khoan xiên Khoan đứng theo ô mạng Khoan đứng khoan xiên Tuyến mẫu mặt Khoan ngang khoan xiên Khoan đứng theo mạng Khoản cách cơng trình thăm dò (m) Cấp trữ lượng 121 Cấp trữ lượng 122 100 200 200 x 100* 200 400 400 x 200* 100 - 200 200 - 400 100 x 100* (khi đá cắm thoải) 100 x 50* (khi đá cắm dốc) 50 100 100 x 50* 200 x 200* (khi đá cắm thoải) 200 x 100* (khi đá cắm dốc) 100 200 200 x 100* 50 - 100 100 - 200 101 - Các mỏ bị phủ dày không cho phép thi công tuyến mẫu mặt - Các mỏ lộ thiên: + Đá cắm dốc III + Đá cắm thoải - Các mỏ bị phủ dày không cho phép thi công tuyến mẫu mặt Khoan đứng khoan xiên 50÷100 x 50* (khi đá cắm thoải) 50 x 25* (khi đá cắm dốc) Tuyến mẫu mặt Khoan ngang khoan xiên Khoan đứng theo ô mạng Khoan đứng khoan xiên 100÷200 x 100* (khi đá cắm thoải) 100 x 50* (khi đá cắm dốc) 50 100 100 x 50* 50 - 100 50 x 50* (khi đá cắm thoải) 50 x 25* (khi đá cắm dốc) * Theo hướng cắm đá Khoảng cách cơng trình thăm dị nêu định hướng, không bắt buộc trường hợp Trên sở phân tích cặn kẽ tài liệu sẵn có đối tượng thăm dị, so sánh với mỏ có đặc điểm địa chất, chất lượng tương tự thăm dò khai thác, đặc biệt thu thập, tổng hợp kịp thời số liệu thăm dò giúp nhà địa chất lựa chọn mạng lưới thăm dò hợp lý d Các điều kiện để xếp tài nguyên, trữ lượng đá carbonat tỉnh Phú Thọ vào cấp khác nhau: * Trữ lượng 121: Trữ lượng 121 khoanh định phạm vi khống chế cơng trình thăm dị Trữ lượng 121 phải đảm bảo yêu cầu sau: - Mức độ nghiên cứu địa chất: + Bảo đảm xác định chi tiết hình dạng, kích thước, nằm cấu trúc địa chất thân khoáng + Phân chia khoanh định phần khống sản có giá trị kinh tế, phân lớp, thấu kính phần khống sản không đạt tiêu công nghiệp bên thân khoáng 102 + Xác định rõ chất lượng tính cơng nghệ khống sản + Các điều kiện địa chất thủy văn, địa chất cơng trình, điều kiện khai thác mỏ điều tra, nghiên cứu chi tiết, bảo đảm đủ sở để thiết kế khai thác mỏ + Mức độ tin cậy đạt tối thiểu 80% - Mức độ nghiên cứu khả thi: Đã lập báo cáo đầu tư chứng minh khu mỏ có giá trị kinh tế để tiếp tục lập dự án đầu tư khai thác mỏ - Hiệu kinh tế: Kết báo cáo đầu tư chứng minh việc tiếp tục nghiên cứu để lập dự án đầu tư khai thác đảm bảo mang lại hiệu cho doanh nghiệp nghĩa vụ với nhà nước Đây yêu cầu bắt buộc đưa cấp trữ lượng 121, 122 khu I, khu II thuộc huyện Thanh Sơn, huyện Yên Lập để phục vụ cho sản xuất vật liệu xây dựng khu III thuộc huyện Thanh Ba, Hạ Hòa để phục vụ cho sản xuất xi măng Trữ lượng 122: Cấp trữ lượng khoanh định cơng trình khoan, hào, giếng, lị thăm dị ngoại suy có giới hạn theo tài liệu địa chất địa vật lý từ ranh giới trữ lượng thuộc cấp cao với khoảng cách không vượt q 1/2 khoảng cách cơng trình xác định cho cấp trữ lượng Trữ lượng tin cậy (122) cần phải đảm bảo yêu cầu sau: a Về mức độ nghiên cứu địa chất: Trữ lượng tin cậy trữ lượng thăm dò nghiên cứu bảo đảm làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc địa chất mỏ, biết số lượng điều kiện nằm hình thái thân khống mỏ khống, khoanh định sơ thơng kê thơng sơ địa chất thăm dị thân 103 khống như: kích thước theo đường phương, theo hướng dốc, chiều dày trung bình thân khoáng Đã xác định rõ chất lượng khoáng sản đặc tính tuyển khống, chế biến, thu hồi sản phẩm hàng hóa ngun liệu khống Đã làm sáng tỏ điều kiện địa chất thủy văn- địa chất cơng trình điều kiện khai thác mỏ Mức độ tin cậy phải đạt từ 50% trở lên b.Về mức độ nghiên cứu khả thi kỹ thuật- công nghệ khai thác chế biến khoáng sản Yêu cầu mức độ nghiên cứu khả thi kỹ thuật- công nghệ khai thác, chế biến khoáng sản cấp trữ lượng (122) tương tự cấp trữ lượng chắn (121) Tuy nhiên mức độ nghiên cứu trữ lượng thấp nên có ảnh hưởng đến rủi ro dự án tiền khả thi Do vậy, báo cáo tiền khả thi để chứng minh giá trị công nghiệp mỏ cần dẫn mỏ tương tự khai thác Đồng thời phải có mẫu cơng nghệ quy mơ phịng thí nghiện để nghiên cứu c Về hiệu kinh tế: Kết nghiên cứu tiền khả thi chứng minh việc tiếp tục đầu tư thăm dò để nghiên cứu khả thi đầu tư khai thác mỏ với đề xuất vốn đầu tư, giải pháp cơng nghệ, sản lượng khai thác, chi phí bản, chi phí sản xuất… Tóm lại: Việc đánh giá chất lượng đá carbonat tỉnh Phú Thọ định hướng sử dụng có ý nghĩa thực tiến hành chu trình với bước liên tục, là: Kết điều tra đá carbonat lượng Đánh giá tiềm chất Phân vùng nguyên li ệu thăm dò, đánh giá trữ lượng Đánh giá hiệu khai thác, chế biến Trong bước chu trình nhiệm vụ nhà Địa chất bước có ý nghĩa quan trọng 104 Trên sở nguyên tắc: Tiềm năng, chất lượng đá carbonat, điều kiện kinh tế tự nhiên sở hạ tầng, nhu cầu thị trường vật liệu xây dựng Quan điểm quy hoạch phát triển vật liệu xây dựng, chiến lược phát triển sản xuất xi măng, nguồn nhân lực, khả huy động vốn tỉnh Phú Thọ.Việc đánh giá đắn tin cậy trữ lượng đá carbonat làm nguyên liệu xi măng vật liệu xây dựng nhu cầu cấp thiết công tác điều tra địa chất, mỏ chuẩn bị đưa vào khai thác Để đáp ứng nhu cầu trên, trước hết phải phân chia nhóm mỏ thăm dị chọn phương pháp thăm dò hợp lý Phương pháp thăm dò phải lựa chọn sở xem xét kỹ lưỡng độ phức tạp cấu trúc địa chất, hình thái phân bố, điều kiện nằm thân carbonat 105 KẾT LUẬN Phú Thọ tỉnh miền núi trung du phía bắc nằm khu vực giao đới tướng cấu trúc lớn Fansipan, Sơng hồng Sơng Lơ nên có đặc điểm cấu trúc địa chất phức tạp với pha trộn sắc thái đơn vị cấu trúc trên, tiềm khoáng sản phong phú đa dạng bao gồm nhiều chủng loại khoáng sản khác Trong đó, đáng ý là: Quặng sắt, đá carbonat, kaolin-felspat, khống chất cơng nghiệp nước khống Phú Thọ có phát triển đa dạng thành tạo trầm tích có tuổi từ Paleoproterozoi đến Kainozoi Kết nghiên cứu cho thấy thành tạo đá carbonat phân bố chủ yếu phân vị địa tầng: Hệ tầng Sinh Vinh (O3-S sv), Bó Hiềng (S2bh), Bản Nguồn (D1bn), Bản Páp (D1 bp), Đa Niêng (C1 đn), Đồng Giao (T2a đg) tập trung khu: Khu I (huyện Thanh Sơn), khu II (huyện Yên Lập) khu III (huyện Thanh Ba) Trong đá carbonat thuộc hệ tầng Sinh Vinh, Bó Hiềng hệ tầng Đồng Giao chiếm khối lượng chủ yếu, thành tạo đá carbonat thuộc hệ tầng Bản Nguồn, Bản Páp Đa Niêng có diện tích phân bố nhỏ chiếm khối lượng không đáng kể Kết nghiên cứu cho thấy thành tạo đá carbonat tỉnh Phú Thọ có đặc điểm địa chất, chất lượng khác nhau; đá đá carbonat thuộc hệ tầng Đồng Dao có chất lượng tốt sử dụng cho lĩnh vực sản xuất xi măng số lĩnh vực khác nung vôi, phụ gia cho luyện kim,…Đá carbonat thuộc khu vực khác có chất lươọng không ổn định chủ yếu sử dụng cho sản xuất vật liệu xây dựng thông thường Tỉnh Phú Thọ có tiềm tài nguyên đá carbonat lớn với tổng tài nguyên, trữ lượng khoảng 10 tỷ m3 loại, có khả thỏa mãn phát triển công nghiệp vật liệu xây dựng xi măng; Tổng tài nguyên đá carbonat dự báo đạt tiêu chuẩn cho sản xuất xi măng porlan khoảng 322,67 triệu tấn, tài nguyên xác định 42,93 triệu Tổng tài 106 nguyên đá carbonat dự báo đạt tiêu chuẩn đá vật liệu xây dựng thông thường khoảng 9955,975 triệu m3, phần tài nguyên xác định 47,799 triệu m3 Chúng thực nguồn lực để phát triển kinh tế xã hội tỉnh Phú Thọ giai đoạn 2010- 2020 Cần tiếp tục điều tra địa chất chi tiết, nghiên cứu chất lượng, định hướng sử dụng đá carbonat cho lĩnh vực khác Đá carbonat tỉnh Phú Thọ khu I, khu II khu III, có đặc điểm địa chất thành tạo khác nhau, thành phần hóa học, tính chất lý khác đáp ứng cho nhiều lĩnh vực công nghiệp Đây tiền đề để phát triển ngành cơng nghiệp khai khống cơng nghiệp phụ trợ tỉnh Phú Thọ Để phục vụ cho chiến lược phát triển kinh tế xã hội 2010- 2020; có cơng nghiệp vật liệu xây dựng thông thường công nghiệp xi măng đạt triệu tấn/ năm; sở tiềm tài nguyên, trữ lương đá carbonat đánh giá, điều kiện địa lý tự nhiên sở hạ tầng, nguồn nhân lực, khả huy động vốn, hình thành khu phát triển cơng nghiệp khai khống, khu I, khu II để sản xuất công nghiệp vật liệu xây dựng công nghiệp phụ trợ; Khu III phát triển công nghiệp xi măng Trong giai đoạn tới cần đẩy mạnh cơng tác thăm dị đánh giá trữ lượng, chất lượng đá carbonat nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng cho ngành công nghiệp vật liệu xây dựng thông thường, xi măng, đồng thời mở rộng thêm lĩnh vực sử dụng khác góp phần sử dụng hợp lý có hiệu nguồn tài nguyên đá carbonat Tỉnh 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Xuân Bao, Đào Đình Thục nnk, 2004 Địa chất khoáng sản tờ Vạn Yên (F-48-XXVII) Lưu trữ Viện thơng tin, Bảo tàng Địa chất Dỗn Huy Cẩm, 2002 Tiềm tài nguyên đá carbonat calci sử dụng hợp lý kinh tế chúng phát triển kinh tế - xã hội, đặc biệt chiến lược phát triển công nghiệp xi măng Việt Nam; Thư Viện Trường Đại học Mỏ Địa chất, Hà Nội Nguyễn Ngọc Kỷ, Hồ Trọng Tý nnk, 2004 Địa chất khoáng sản tờ Hà Nội (F-48-XXVIII) Lưu trữ Viện thông tin, Bảo tàng Địa chất Nguyễn Đình Hợp nnk, 1989 Địa chất khống sản nhóm tờ Thanh Sơn - Thanh Thuỷ tỷ lệ 1:50.000 Lưu trữ Viện thông tin, Bảo tàng Địa chất Hoàng Thái Sơn nnk, 1997 Địa chất khống sản nhóm tờ Đoan Hùng, n Bình tỷ lệ 1:50.000, Lưu trũ Liên đồn Địa chất Tây Bắc, Hoàng Thái Sơn nnk, 2000 Báo cáo kết đo vẽ đồ địa chất tỷ lệ 1: 50 000 nhóm tờ Thanh Ba - Phú Thọ Lưu trữ Liên Đoàn Địa chất Tây Bắc Kim Đức Thắng nnk, 2003 Báo cáo kết thăm dị đá vơi ngun liệu xi măng Ninh Dân, Thanh Ba, Phú Thọ, Công ty xi măng đá vôi Phú Thọ Lưu trữ Viện thông tin, Bảo tàng Địa chất Các báo cáo kết thăm dò riêng lẻ doanh nghiệp khai thác đá carbonat địa bàn tỉnh Phú Thọ Lưu trữ UBND tỉnh Phú Thọ Tài nguyên khoáng sản tỉnh Phú Thọ Cục Địa chất Khoáng sản Việt nam Hà Nội, 2005 10 Quy hoạch phát triển vật liệu xây dựng tỉnh Phú Thọ giai đoạn 2006 - 2010, định hướng đến năm 2020 11 Quy hoạch phát triển kinh tế xã hội tỉnh Phú Thọ giai đoạn 2010 2015, định hướng 2020 108 12 Quy hoạch điều chỉnh phát triển giao thông vận tải tỉnh Phú Thọ giai đoạn 2006 - 2010 định hướng đến năm 2020 13 Quy hoạch vùng khoáng sản chủ yếu phát triển cơng nghiệp khai khống tỉnh Phú Thọ Phú Thọ, 2002 14 Khoanh định khu vực cấm, tạm cấm hoạt động khoáng sản địa bàn tỉnh Phú Thọ 15 Danh sách khu vực cấm, tạm thời cấm hoạt động khoáng sản địa bàn tỉnh Phú Thọ 2010 109 PHơ B¶N ... 2: Đặc điểm chất lượng tiềm đá carbonat tỉnh Phú Thọ 46 2.1 Tổng quan đá carbonat 46 2.1.1 Khái niệm 46 2.1.2 Yêu cầu chất lượng đá carbonat cho lĩnh vực sử dụng 50 2.2 Đặc điểm phân bố chất lượng. .. đá carbonat tỉnh Phú Thọ 57 2.2.1 Vị trí địa tầng chứa đá carbonat 57 2.2.2 Đặc điểm chất lượng đá carbonat 59 2.3 Đánh giá tài nguyên đá carbonat tỉnh Phú Thọ 76 2.3.1 Lựa chọn phương pháp đánh... 2: Đặc điểm chất lượng đá carbonat tỉnh Phú Thọ Chương 3: Dự báo tiềm định hướng khai thác, sử dụng đá carbonat tỉnh Phú Thọ Kết luận Luận văn hoàn thành Bộ mơn Tìm kiếm - Thăm dị, Khoa Địa chất,