Đánh giá triển vọng và định hướng công tác tìm kiếm thăm dò quặng sắt laterit khu vực đức cơ, tỉnh gia lai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT PHAN THANH NGHỊ ĐÁNH GIÁ TRIỂN VỌNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG CƠNG TÁC TÌM KIẾM, THĂM DỊ QUẶNG SẮT LATERIT KHU VỰC ĐỨC CƠ, TỈNH GIA LAI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT PHAN THANH NGHỊ ĐÁNH GIÁ TRIỂN VỌNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG CƠNG TÁC TÌM KIẾM, THĂM DÒ QUẶNG SẮT LATERIT KHU VỰC ĐỨC CƠ, TỈNH GIA LAI Chuyên ngành: Địa chất khoáng sản thăm dò Mã số: 60.44.59 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN PHƯƠNG TS TRẦN VĂN MIẾN Hà Nội – 2012 -3- LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình Hà Nội, ngày 30 tháng năm 2012 Tác giả Phan Thanh Nghị -4- MỤC LỤC Nội dung Mở đầu Chương 1: Đặc điểm địa chất khoáng sản khu vực Đức Cơ Trang 13 1.1 Đặc điểm địa lý, kinh tế nhân văn lịch sử nghiên cứu địa chất 13 1.1.1 Khái quát đặc điểm địa lý, tự nhiên 1.1.2 khái quát lịch sử nghiên cứu địa chất 1.2 Đặc điểm địa chất vùng 1.2.1 Địa tầng 1.2.2 magma 1.2.3 Kiến tạo 1.2.4 Đặc điểm vỏ phong hóa 1.3 Đặc điểm địa mạo 1.4 Đặc điểm khống sản 1.4.1 Nhóm khống sản kim loại 1.4.2 Khống sản khơng kim loại 13 14 17 17 24 26 27 31 38 38 43 Chương 2: Tổng quan quặng sắt laterit phương pháp nghiên cứu 45 2.1 Tổng quan quặng sắt 2.1.1 Đặc điểm thành tạo quặng sắt laterit 2.1.2 Các lĩnh vực sử dụng yêu cầu công nghiệp quặng sắt laterit 2.2 Các phương pháp nghiên cứu sử dụng luận văn 2.2.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp xử lý tài liệu 2.2.2 Phương pháp tiếp cận hệ thống kết hợp phương pháp địa chất truyền thống 45 46 2.2.3 Lấy phân tích mẫu bổ sung 49 2.2.4 Phương pháp toán thống kê ứng dụng công nghệ thông tin để xử lý tài liệu địa chất khoáng sản 54 2.2.5 Áp dụng số phương pháp dự báo sinh khoáng định lượng để báo tiềm tài nguyên quặng sắt laterit khu vực nghiên cứu 54 47 47 47 48 -5- 2.2.6 Phương pháp kinh nghiệm kết hợp phương pháp chuyên gia 55 Chương 3: Đặc điểm quặng hoá tài nguyên quặng sắt laterit khu vực Đức Cơ 56 3.1 Đặc điểm phân bố quặng sắt laterit khu vực nghiên cứu 3.1.1 Vị trí địa chất 3.1.2 Đặc điểm phân bố quặng sắt vỏ phong hóa 3.1.3 Hình thái kích thước thân quặng 3.2 Đặc điểm thành phần vật chất quặng sắt laterit 3.2.1 Thành phần khống vật 3.2.2 Thành phần hóa học 3.2.3 Tính chất kỹ thuật đặc tính cơng nghệ quặng sắt laterit khu vực Đức Cơ 3.3 Đánh giá tài nguyên quặng sắt laterit khu vực Đức Cơ 3.3.1 Lựa chọn phương pháp đánh giá 3.3.2 Kết đánh giá tài nguyên quặng sắt laterit Chương 4: Phân vùng triển vọng định hướng công tác đánh giá, thăm dò 56 56 56 57 58 58 58 62 65 65 67 70 4.1 Cơ sở phân vùng triển vọng 4.1.1 Diện tích có triển vọng (A) 4.1.2 Diện tích có triển vọng (B) 4.1.3 Diện tích có triển vọng (C) 4.2 Phân vùng triển vọng 4.2.1 Khu Ia Grai 4.2.2 Khu Chư Prông - Đức Cơ 4.3 Định hướng cơng tác tìm kiếm, thăm dị 4.3.1 Định hướng cơng tác tìm kiếm đánh giá quặng sắt lateritkhu vực Đức Cơ 4.3.2 Định hướng công tác thăm dò 70 70 70 70 71 71 72 75 Kết luận kiến nghị 86 Danh mục cơng trình tác giả Tài liệu tham khảo Phụ lục kèm theo 89 90 92 75 77 -6- DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Kết phân tích silicat bazan Pliocen thượng Pleistocen hạ (Theo tài liệu nhóm tờ Ma Đ’Răc) 21 Bảng 2.1 Dự báo nhu cầu sử dụng thép Việt Nam theo Quy hoạch phát triến sản xuất thép từ năm 2007 đến 2020, tầm nhìn đến năm 2025 (Quyết định số 345/2007/QĐ-TTg) 46 Bảng 3.1 Thống kê thơng số đặc trưng thành phần hóa độ thu hồi tinh quặng sắt lateritvùng Gia Lai 60 Bảng 3.2 Tổng hợp kết tính tài nguyên quặng sắt laterit khu vực Đức Cơ, tỉnh Gia Lai 68 -7- DANH MỤC CÁC HÌNH, ẢNH Hình 1.1 Sơ đồ vị trí giao thơng vùng nghiên cứu 16 Ảnh 1.1 Mặt cắt vỏ phong hoá Feralit 28 Ảnh 1.2 Mặt cắt vỏ phong hoá Alferit 29 Ảnh 1.3 Bề mặt địa hình dạng vịm phủ có độ dốc 15o 35 Hình 1.2 Bản đồ Địa chất Khoáng sản khu vực nghiên cứu 37 Ảnh 1.5 Quặng sắt laterit kết tảng khu Ia Grai 38 Ảnh 1.6: Quặng sắt laterit kết tảng khu Đức Cơ 42 Hình 1.3 Bản đồ Địa chất Khoáng sản sắt laterit khu vực Đức Cơ, tỉnh Gia Lai 44 Ảnh 2.1 Quặng sắt laterit cấu tạo dạng keo, lỗ hổng, kiến trúc keo, vi hạt Ảnh chụp mẫu HVĐT CN.06 (10µm) 50 Ảnh 2.2 Quặng sắt laterit cấu tạo khối keo đặc sít, kiến trúc keo Ảnh chụp mẫu HVĐT CN.15 (20µm) 51 Ảnh 2.3 Quặng sắt laterit cấu tạo khối keo đặc sít, kiến trúc keo Ảnh chụp mẫu HVĐT CN.15 (10µm) 51 Ảnh 2.4 Quặng sắt laterit cấu tạo keo, khung xương, lỗ hổng; kiến trúc keo, vi hạt, vi vảy Ảnh chụp mẫu HVĐT CN.20 (20µm) 52 Ảnh 2.5 Quặng sắt laterit cấu tạo keo, khung xương, lỗ hổng; kiến trúc keo, vi hạt, vi vảy Ảnh chụp mẫu HVĐT CN.20 (10µm) 52 Ảnh 2.6 Quặng sắt laterit cấu tạo đặc site; kiến trúc vi vảy, vi hạt, keo Ảnh chụp mẫu HVĐT CN.207 (50µm) 53 Ảnh 2.7 Quặng sắt laterit cấu tạo đặc site; kiến trúc vi vảy, vi hạt, keo Ảnh chụp mẫu HVĐT CN.207 (20µm) 53 Ảnh 3.1 Một số hình ảnh quặng laterit 64 Hình 4.1 Bản đồ phân vùng triển vọng quặng sắt laterit khu vực Đức Cơ, tỉnh Gia Lai 74 -8- MỞ ĐẦU Tính cấp thiết luận văn Tại miền Nam Việt Nam đá bazan toleit, bazan olivin tuổi Neogen muộn - Pleistocen có diện phân bố rộng rãi chúng phát triển mạnh mẽ vỏ phong hoá laterit Các lớp phủ bazan có diện phân bố lớn bị phân cắt bóc mịn mạnh số nơi sông, suối nên diện lộ thay đổi từ vài km2 đến hàng nghìn km2 Theo tài liệu đo vẽ đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000, 1:50.000 kết điều tra khống sản cho thấy tích tụ bauxit sắt laterit có giá trị kinh tế phân bố tập trung chủ yếu mức địa hình mức 1000 ÷ 1100m, 600 ÷ 900m mức 200 ÷ 400m Bề dày vỏ phong hoá đạt tới 60m, đới laterit có bề dày thay đổi có nơi đạt đến 15m Đới phong hóa đối tượng để điều tra, thăm dò bauxit sắt laterit Sắt laterit phát từ năm 1974, chưa có đề tài nghiên cứu chuyên sâu đánh giá tiềm khoanh vùng triển vọng làm sở cho hoạch định kế hoạch tìm kiếm, thăm dị Vì vậy, việc làm rõ yếu tố diện phân bố, quy mô, chất lượng, khả sử dụng quặng sắt laterit nói chung, khu vực Đức Cơ nói riêng cần thiết sở khoa học để xây dựng quy hoạch công tác điều tra, thăm dò, khai thác, chế biến sử dụng hợp lý nguồn tài ngun khơng có khả tái tạo Đề tài: “Đánh giá triển vọng định hướng tìm kiếm, thăm dị quặng sắt laterit khu vực Đức Cơ, tỉnh Gia Lai” học viên lựa chọn xuất phát từ đòi hỏi thực tế, nhằm đáp ứng phần yêu cầu cấp thiết sản xuất có tính thời Mục tiêu Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, đặc điểm chất lượng, dự báo tài nguyên làm sở phân vùng triển vọng định hướng công tác điều tra -9- đánh giá thăm dò quặng sắt laterit khu vực Đức Cơ tỉnh Gia Lai Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu quặng sắt laterit vỏ phong hóa đá bazan toleit, bazan olivin tuổi Neogen muộn - Pleistocen - Phạm vi nghiên cứu thuộc khu vực Đức Cơ, tỉnh Gia Lai diện tích khoảng 1.000 km2 thuộc tờ đồ 1:50.0000 hệ VN-2000 Làng Yom, Chư Ty tờ Làng Goong Nội dung nghiên cứu - Tổng hợp, phân tích khái qt hóa kết đo vẽ đồ địa chất khu vực, kết điều tra, tìm kiếm cơng trình nghiên cứu chuyên sâu quặng sắt laterrit nhằm làm sáng tỏ đặc điểm địa chất khoáng sản laterrit khu vực nghiên cứu - Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, yếu tố liên quan quặng hóa laterrit sắt khu vực - Nghiên cứu bổ sung thành phần vật chất quặng làm sở định hướng công tác nghiên cứu - Dự báo tiềm phân vùng triển vọng làm sở định hướng cơng tác đánh giá, thăm dị quặng sắt laterrit khu vực Đức Cơ - Đề xuất phương pháp thăm dò đánh giá tài nguyên trữ lượng phù hợp với kiểu quặng sắt laterrit phân bố diện tích nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu - Phương pháp tiếp cận hệ thống, kết hợp phương pháp địa chất truyền thống - Các phương pháp phân tích, nghiên cứu thành phần vật chất quặng - Phương pháp tổng hợp, đối sánh, kết hợp số phương pháp tốn địa chất với trợ giúp máy tính - 10 - - Áp dụng số phương pháp dự báo sinh khoáng định lượng để dự báo tài nguyên quặng sắt laterrit khu vực nghiên cứu - Áp dụng phương pháp chuyên gia, kết hợp kinh nghiệm thực tế học viên để khoanh vùng triển vọng đề xuất phương pháp thăm dò phù hợp với kiểu quặng sắt laterrit phân bố vỏ phong hóa đá bazan khu vực Đức Cơ Cơ sở tài liệu luận văn Luận văn xây dựng sở tài liệu công trình: - Cơng trình đo vẽ đồ Địa chất Khống sản nhóm tờ Kon Tum Bn Mê Thuột (Trần Tính nnk, 1984) cơng trình hiệu đính đồ tỷ lệ 1:200.000 (Nguyễn Xuân Bao, 1995) - Báo cáo lập đồ địa chất điều tra khống sản tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ Kon Tum (Thân Đức Duyên, 2001) - Kết thi công đề án “Điều tra, đánh giá tổng thể tiềm quặng bauxit, quặng sắt laterit miền Nam Việt Nam”, học viên người trực tiếp tham gia - Các kết phân tích mẫu: hố bản, lát mỏng, khống tướng, lý, thể trọng nhỏ độ ẩm Những kết điểm đạt luận văn - Kết nghiên cứu góp phần làm sáng tỏ đặc điểm phân bố tiềm tài nguyên quặng sắt laterit diện tích nghiên cứu - Xác lập luận khoa học thực tiễn khoanh định diện tích có triển vọng quặng sắt laterit khu vực Đức Cơ làm sở định hướng cho cơng tác tìm kiếm, thăm dò Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn 8.1 Ý nghĩa khoa học - 88 môi trường chiến lược môi trường tổng hợp trước tiến hành dự án đầu tư thăm dò, khai thác quặng sắt laterit khu vực nghiên cứu nói riêng địa bàn tỉnh Gia Lai nói chung Bên cạnh nội dung đạt ý nghĩa khoa học giá trị thực tiễn đạt được, học viên hy vọng vấn đề tiếp tục nghiên cứu sâu toàn diện sau bảo vệ luận văn Với lòng trân trọng, lần tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Phương, TS Trần Văn Miến, thầy, cô giáo mơn Tìm kiếm - Thăm dị, khoa Địa chất, khoa Mơi trường, Phịng Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Mỏ - Địa chất nhà khoa học, nhà địa chất Tổng cục Địa chất Khống sản, Liên đồn Địa chất Trung Trung bộ, chuyên gia bạn đồng nghiệp quan tâm giúp đỡ học viênhoàn thành luận văn - 89 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ Phạm Quang Thắng, Phan Thanh Nghị nnk (2004), Báo cáo đánh giá triển vọng khoáng sản nguyên liệu sứ gốm (felspat) khoáng sản khác vùng Ea Sô, Ea Kar, tỉnh Đăk Lăk, Lưu trữ Liên đoàn Địa chất Trung Trung Bộ Trần Văn Thảo, Phan Thanh Nghị nnk (2008), Báo cáo điều tra, đánh giá triển vọng sa khoáng ven biển từ Khánh Hoà đến Bà Rịa - Vũng Tàu, Lưu trữ Tổng Cục Địa chất Khoáng sản Nguyễn Mạnh Hải, Phan Thanh Nghị nnk (2011), Dự án quy hoạch thăm dị, khai thác chế biến khống sản tỉnh Quảng Ngãi, giai đoạn 20112020 Lưu trữ Liên đoàn Địa chất Trung Trung Bộ - 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Xuân Bao n.n.k (1994); Địa chất khoáng sản Việt Nam (từ 15o20' trở vào); Lưu trữ Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Nam, TP Hồ Chí Minh Đỗ Thành Đạt n.n.k (1981); Tìm kiếm tỉ mỉ mỏ Bauxit Vân Hịa, Tuy Hịa, Phú Khánh; Lưu trữ Cục Địa chất Khống sản Việt Nam, Hà Nội Thân Đức Duyện n.n.k (2001); Báo cáo lập đồ địa chất điều tra khống sản tỷ lệ 1/50.000 nhóm tờ Kon Tum; Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội Phạm Đình Hiến, Sibistov B.V (1986); Thăm dị tỉ mỉ mỏ bauxit 1/5 Đắk Nơng, Đăk Lăk; Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội Phạm Đình Hiến n.n.k (1992); Tìm kiếm đánh giá mỏ bauxit Đạo Nghĩa, Bắc Gia Nghĩa, tỉnh Đăk Lăk tỷ lệ 1:10.000; Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội Dương Quang Huy n.n.k (1984); Tìm kiếm tỉ mỉ mỏ Bauxit Măng Đen, Gia Lai - Kon Tum; Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội Đồn Sinh Huy n.n.k (1986); Tìm kiếm tỉ mỉ mỏ Bảo Lộc, mỏ Tân Rai, Lâm Đồng; Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao (1985); Bản đồ địa chất tỷ lệ 1:500.000 Việt Nam; Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội Đặng Văn Lãm n.n.k (2000); Báo cáo kết thăm dò chi tiết khu Tây mỏ bauxit Tân Rai, Bảo Lâm, Lâm Đồng; Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội 10 Bùi Miễn n.n.k (1984); Tìm kiếm bauxit 1:50.000 vùng Konplong, Gia Lai - Kon Tum; Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt - 91 Nam, Hà Nội 11 Nguyễn Phương, Nguyễn Văn Lâm (2007) Bài giảng mơ hình hóa tính chất khống sản phương pháp thăm dò; Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội 12 Nguyễn Văn Thuấn n.n.k (2007); Báo cáo thăm dò mỏ bauxit khu vực xã Quảng Thành, xã Đăk RMoan, phường Nghĩa Phú thuộc thị xã Gia Nghĩa xã Nam N Jang, xã Trường Xuân thuộc huyện Đăk Song, tỉnh Đắk Nơng; Hà Nội 13 Trần Tính n.n.k (1994); Địa chất khống sản 1:200.000 nhóm tờ Kon Tum - Buôn Mê Thuột; Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội 14 Nguyễn Tiến Tân nnk; Đặc điểm thành phần vật chất điều kiện thành tạo quặng bauxit laterit số diện tích chứa quặng miền Nam Việt Nam Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội 15 Lê Văn Trảo n.n.k (1974); Các thành tạo bauxit laterit vỏ phong hoá bazan miền Nam Việt Nam; Địa chất khoáng sản Việt Nam, tập 1, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 16 Lê Văn Trảo n.n.k (1984); Bản đồ khoáng sản Việt Nam tỷ lệ 1:500.000; Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội 17 Nguyễn Thành Vạn (1994); Thành hệ vỏ phong hoá alit phần phía Nam Việt Nam khống sản liên quan; Địa chất Việt Nam, Quyển II: 331-349, Liên đoàn Bản đồ Địa chất, Hà Nội 18 Nguyễn Thành Vạn n.n.k (1979); Các kiểu laterit miền Nam Việt Nam; Địa chất khoáng sản Việt Nam, tập 1; Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 29 Nguyễn Thành Vạn, Ngơ Quang Tồn (1997); Vỏ phong hố trầm tích đệ tứ Việt Nam; Cục Địa chất khoáng sản Việt Nam - 92 PHỤ LỤC KÈM THEO Phụ lục 1: Kết phân tích mẫu ICP Phụ lục 2: Phụ lục tính tài nguyên quặng sắt laterit khu vực Đức Cơ, tỉnh Gia Lai - 93 - GL-PL.2 GL-PL.3 GL-PL.4 GL-PL.5 GL-PL.6 GL-PL.7 GL-PL.8 GL-PL.9 Al2O3 CaO Fe2O3 K2O MgO MnO P2O5 TiO2 Ag As B Ba Be Bi Cd Ce Co Cr Cu Ga Ge La Li Mo Nb Ni Pb Sb Sc Sn Sr Ta V W Y Zn (ppm) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 (%) Kí hiệu mẫu GL-PL.1 Phụ lục 1: Kết phân tích mẫu ICP 15,83 0,15 > 20 0,01 0,16 0,61 0,91 2,68