Đặc điểm các thành tạo cát sạn vùng biển ven bờ (từ 0 đến 30m nước) tỉnh sóc trăng và định hướng sử dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT XY ZW VĂN TRỌNG BỘ ĐẶC ĐIỂM CÁC THÀNH TẠO CÁT SẠN VÙNG BIỂN VEN BỜ (TỪ ĐẾN 30M NƯỚC) TỈNH SÓC TRĂNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC HÀ NỘI - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT XY ZW VĂN TRỌNG BỘ ĐẶC ĐIỂM CÁC THÀNH TẠO CÁT SẠN VÙNG BIỂN VEN BỜ (TỪ ĐẾN 30M NƯỚC) TỈNH SÓC TRĂNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Chuyên ngành: Địa chất khống sản Thăm dị Mã số: 60.44.59 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Quang Luật HÀ NỘI - 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu tính tốn, kết nêu luận văn trung thực Kết cuối chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2012 TÁC GIẢ LUẬN VĂN VĂN TRỌNG BỘ MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BIỂU, BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC ẢNH DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI LUẬN VĂN ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN VĂN Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN VĂN CƠ SỞ TÀI LIỆU CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN 10 CHƯƠNG 12 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÙNG BIỂN VEN BỜ (0 - 30M NƯỚC) TỈNH SÓC TRĂNG 12 1.1 VỊ TRÍ VÙNG NGHIÊN CỨU TRONG BÌNH ĐỒ CẤU TRÚC 12 1.1.1 Vị trí địa lý 12 1.1.2 Vị trí vùng nghiên cứu bình đồ cấu trúc địa chất khu vực 13 1.2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN VÙNG NGHIÊN CỨU 18 1.2.1 Giai đoạn trước năm 1975 18 1.2.2 Giai đoạn sau năm 1975 18 1.3 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÙNG NGHIÊN CỨU 21 1.3.1 Địa tầng 21 2.3.2 Magma 28 2.3.3 Kiến tạo 29 CHƯƠNG 32 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1.1 Vật liệu vụn 32 2.1.2 Sa khoáng 33 2.1.3 Tổ hợp khoáng vật 33 2.1.4 Khoáng vật nặng, khoáng vật nặng có ích 34 2.2 KHÁI QUÁT VỀ CÁT SẠN 34 2.2.1 Đặc điểm thạch học trầm tích 34 2.2.2 Đặc điểm thành phần khoáng vật 34 2.2.3 Kiểu nguồn gốc thành tạo 36 2.2.4 Các lĩnh vực sử dụng cát sạn 38 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 2.3.1 Thu thập tổng hợp tài liệu 39 2.3.2 Khảo sát lấy mẫu nghiên cứu 39 2.3.3 Các phương pháp nghiên cứu phòng 40 CHƯƠNG 43 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THÀNH TẠO CÁT SẠN 43 VÙNG BIỂN VEN BỜ (TỪ ĐẾN 30M NƯỚC) TỈNH SÓC TRĂNG 43 3.1 ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ THÂN CÁT SẠN 43 3.1.1 Đặc điểm phân bố 43 3.1.2 Đặc điểm cấu trúc 43 3.2 CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ VẬT LIỆU VỤN 45 3.2.1 Yếu tố cấu trúc 45 3.2.2 Yếu tố địa mạo 45 3.2.3 Yếu tố thủy động lực 46 III.3 LUẬN GIẢI NGUỒN GỐC VẬT LIỆU VỤN 53 CHƯƠNG 55 ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT VÀ ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG CÁT SẠN ĐÁY BIỂN 55 4.1 ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT 55 4.1.1 Đặc điểm thành phần khoáng vật 55 4.1.2 Đặc điểm thành phần hóa học 60 4.1.3 Đặc điểm thành phần độ hạt 64 4.2 ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG CÁT SẠN 74 4.2.1 Nguyên liệu sản xuất phối liệu bê tông, vữa xây trát 74 4.2.2 Nguyên liệu vật liệu san lấp 76 4.2.3 Sản xuất gốm sứ 76 4.2.4 Sản xuất gạch chịu lửa dimat 77 4.2.5 Sản xuất cacbua silic 78 4.2.6 Sản xuất bột mài 78 4.2.7 Sản xuất chế tạo khuôn đúc tươi, áo khuôn đúc, khuôn đúc nguội 79 4.2.8 Sản xuất phối liệu xi măng Poclan 81 CHƯƠNG 83 KHOANH VÙNG TRIỂN VỌNG, ĐỊNH HƯỚNG KHAI THÁC VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 83 5.1 KHOANH VÙNG TRIỂN VỌNG CÁT SẠN ĐÁY BIỂN 83 5.1.1 Vùng triển vọng loại a (a1) 84 5.1.2 Vùng có triển vọng loại b 84 5.2 ĐỊNH HƯỚNG KHAI THÁC, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 93 KẾT LUẬN 97 CÁC CƠNG TRÌNH TÁC GIẢ ĐÃ CƠNG BỐ CĨ LIÊN QUAN 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 DANH MỤC CÁC BIỂU, BẢNG Bảng 1.1 Giới hạn tọa độ vùng nghiên cứu 12 Bảng 4.1 Tổng hợp hàm lượng khống vật theo kết phân tích định lượng khống vật tồn diện trầm tích bở rời 55 Bảng 4.2 Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu hóa silicat 62 Bảng 4.3 Tổng hợp kết phân tích mẫu thạch học bở rời 70 Bảng 4.4 Bảng tổng hợp thành phần cấp hạt thành phần oxit trầm tích 72 Bảng.4.5 Thành phần kích thước hạt cát 74 Bảng.4.6 Hàm lượng tạp chất cát 75 Bảng.4.7 Hàm lượng ion Cl- cát 75 Bảng 4.8 Phân loại vật liệu tích tụ theo loại trầm tích 76 Bảng 4.9 Yêu cầu kỹ thuật cát dùng làm đồ gốm mỏng Liên Xô (cũ) 77 Bảng 4.10 Yêu cầu cát làm khuôn đúc theo tiêu chuẩn 16TCN381-79 80 Bảng 4.11 Yêu cầu cát làm khuôn đúc (Theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ) 80 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Vị trí vùng biển ven bờ tỉnh Sóc Trăng 13 Hình 1.2 Vị trí bình đồ cấu trúc khu vực vùng biển ven bờ tỉnh Sóc Trăng 16 Hình 1.3 Sơ đồ địa động lực vùng biển Sóc Trăng vùng lân cận 17 Hình 1.4 Sơ đồ lịch sử nghiên cứu vùng biển ven bờ tỉnh Sóc Trăng 20 Hình 1.5 Bản đồ địa chất vùng biển ven bờ tỉnh Sóc Trăng 31 Hình 2.1 Sơ đồ thành tạo hợp phần tạo đá trầm tích bề mặt vỏ Trái Đất 35 Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc ven biển 36 Hình 2.3 Sơ đồ mối quan hệ giữ sóng dịng chảy ven bờ di chuyển vật liệu (theo V.I Xmirnov) 38 Hình 3.1 Trường dịng chảy thường kỳ mùa khơ 46 Hình 3.2 Trường dòng chảy thường kỳ mùa mưa 47 Hình 3.3: Dịng triều lên vào mùa khô 48 Hình 3.4 Dịng triều rút vào mùa khô 49 Hình 3.5 Dịng triều lên vào mùa mưa 50 Hình 3.6 Dòng triều rút vào mùa mưa 50 Hình 3.7 Vector xu hướng vận chuyển bùn cát theo mơ hình McLaren khu vực biển 20m nước 51 Hình 3.8 Biến đổi đáy ba tháng mùa mưa 52 Hình 3.9 Biến đổi đáy ba tháng mùa khô 53 Hình 4.1 Bản đồ vành khống vật trọng sa vùng biển ven bờ tỉnh Sóc Trăng 59 Hình 4.2 Bản đồ ngun tố quặng vùng biển ven bờ tỉnh Sóc Trăng 63 Hình 4.3 Biểu đồ phân loại trầm tích Folk R., 1954 64 Hình 4.4 Bản đồ trầm tích tầng mặt vùng biển ven bờ tỉnh Sóc Trăng 73 Hình 5.1 Mặt cắt Địa chất - Khoáng sản tuyến 08, giải đoán từ băng địa chân nguồn phát Sparker 88 Hình 5.2 Mặt cắt Địa chất - Khống sản tuyến 105, giải đoán từ băng địa chấn chân nguồn phát Sparker 89 Hình 5.3 Mặt cắt Địa chất - Khoáng sản tuyến 19, giải đoán từ băng địa chấn chân nguồn phát Sparker 90 Hình 5.4 Mặt cắt Địa chất - Khống sản tuyến 35, giải đoán từ băng địa chấn chân nguồn phát Sparker 91 Hình 5.5 Bản đồ khoanh vùng triển vọng cát sạn vùng biển ven bờ Sóc Trăng 92 Hình 5.6 Sơ đồ 3D địa hình đáy biển vùng biển ven bờ Sóc Trăng 94 Hình.5.7 Sơ đồ vùng dự kiến thay đổi địa hình đáy biển khai thác cát sạn đáy biển (vùng màu vàng) 94 Hình.5.8 Sơ đồ 3D địa hình đáy biển vùng dự kiến thay đổi địa hình đáy biển khai thác cát sạn đáy biển 94 Hình 5.9 Sơ đồ 3D dự báo biến đổi địa hình đáy biển khai thác cát sạn đáy biển ô mạng lưới 1km x 1km, tới độ sâu 1,0m 95 Hình 5.10 Sơ đồ mạng lưới khai thác cát sạn đáy biển với kích thước mạng 5km x 5km, tới độ sâu 5,0m 95 Hình 5.11 Sơ đồ khối biến đổi địa hình đáy biển khai thác cát sạn đáy biển với kích thước ô mạng 5km x 5km, tới độ sâu 5,0m 95 DANH MỤC ẢNH Ảnh 4.1 Các mảnh đá: setclorit màu đen phớt lục, Naterit màu nâu sẫm, bột kết màu nâu vàng vi cổ sinh 56 Ảnh 4.2 Thạch anh màu vàng đỏ cấp hạt 1-0,5mm 56 Ảnh 4.3 Thạch anh đục (khói trắng) cấp hạt 1-0,25mm 56 Ảnh 4.4 Felspat cấp hạt 0.5-0,1mm 56 Ảnh 4.5 Ilmenit trầm tích Holocen muộn cấp hạt 0,1-0,063mm 58 Ảnh 4.6 Zircon trầm tích Holocen muộn (chiều dài vạch vàng ảnh tương ứng 0,5mm) 58 Ảnh 4.7 Rutil trầm tích biển Holocen sớm gữa (chiều dài vạch vàng ảnh tương ứng 0,5mm) 58 Ảnh 4.8 Anatas trầm tích Holocen muộn (chiều dài vạch vàng ảnh tương ứng 0,5mm) 58 Ảnh.4.9.Trầm tích có cấp hạt từ 1-2mm: cát hạt lớn lẫn sạn mảnh vụn sinh vật, thành phần đa khoáng 67 Ảnh 4.10 Trầm tích có cấp hạt từ 0,125-0,25mm: cát hạt nhỏ, thành phần đa khoáng 67 Ảnh 4.11 Trầm tích nguồn gốc biển:cát khoáng thành phần chủ yếu thạch anh silit 71 Ảnh 4.12 Trầm tích nguồn gốc sơng biển: cát arkos hạt trung 71 Ảnh 4.13 Trầm tích nguồn gốc biển: cát bùn mầu xám xanh 71 Ảnh 4.14 Trầm tích nguồn gốc biển: cát chứa vụn động vật biển glauconit 71 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Trầm tích sạn: G Trầm tích sạn cát: sG Trầm tích sạn cát bùn: msG 4.Trầm tích cát sạn: gS Trầm tích cát bùn sạn: gmS Trầm tích cát lẫn sạn: (g)S Trầm tích cát: S Trầm tích cát bùn lẫn sạn: (g)mS Trầm tích cát bột: siS 10 Trầm tích cát bùn: mS 11 Trầm tích bùn sạn: gM 12 Trầm tích bột cát: sSi 13 Trầm tích bùn cát: sM 14 Trầm tích sét cát: sC 15 Trầm tích bột, bùn sét: (Si, M, C) 16 Vật liệu xây dựng: VLXD 17 Kích thước hạt trung bình: Md 18 Hệ số chọn lọc (hay độ chọn lọc): So 19 Hệ số đối xứng, đặc trưng cho tính đối xứng đường cong phân bố: Sk 20 Hệ số độ nhọn: Ek 21 Kích thước hạt lớn 1% đường cong tích luỹ: C 86 bình ~6,8m (theo tài liệu địa chấn nông độ phân giải cao xem hinh 5.1, hinh 5.2; theo tài liệu ống hút piston tay) Trầm tích chủ yếu cát hạt mịn, cát lẫn sạn màu xám lẫn bùn sét vụn sinh vật, trầm tích có nguồn gốc biển - sơng tuổi Holocen muộn (maQ23); trầm tích biển tuổi Holocen sớm - (mQ21- 2) Kết phân tích 66 mẫu vật liệu xây dựng cho thấy modun theo độ lớn cấp hạt từ: 0,63- 2,0; khối lượng thể tích xốp: 1136- 1433 kg/m3, lượng cát