Đặc điểm địa chất và tiềm năng sa khoáng vùng biển tỉnh bình thuận từ 0 30m nước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN ĐỨC THẮNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÀ TIỀM NĂNG SA KHỐNG VÙNG BIỂN TỈNH BÌNH THUẬN TỪ – 30M NƯỚC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN ĐỨC THẮNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÀ TIỀM NĂNG SA KHOÁNG VÙNG BIỂN TỈNH BÌNH THUẬN TỪ – 30M NƯỚC Chun ngành: Địa chất khống sản thăm dị Mã số: 60.44.59 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Văn Lâm TS Vũ Trường Sơn HÀ NỘI – 2012 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học riêng tôi; số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình Tác giả NGUYỄN ĐỨC THẮNG MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 10 Chương - ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT – KHOÁNG SẢN VÙNG BIỂN TỈNH BÌNH THUẬN TỪ 0-30M NƯỚC 14 1 KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI .14 1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 14 1.1.2 Đặc điểm dân cư, kinh tế, xã hội 15 1.2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT – KHOÁNG SẢN 16 1.2.1 Giai đoạn trước năm 1975 16 1.2.2 Giai đoạn sau năm 1975 16 1.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT 18 1.3.1 Địa tầng 18 1.3.2 Magma 25 1.3.3 Kiến tạo 26 1.4 KHOÁNG SẢN .28 Chương - TỔNG QUAN VỀ SA KHOÁNG VEN BIỂN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM ĐƯỢC SỬ DỤNG 33 2.2 PHÂN LOẠI TRẦM TÍCH VỤN CƠ HỌC 33 2.3 CÁC KIỂU THÀNH TẠO SA KHOÁNG 35 2.3.1 Sa khống kiểu sườn tích 35 2.3.2 Sa khoáng kiểu lịng sơng .36 2.3.3 Sa khoáng kiểu bãi triều ven biển 39 2.3.4 Sa khoáng kiểu biển gió 40 2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42 2.4.1 Phương pháp thu thập tổng hợp tài liệu 42 2.4.2 Các phương pháp thực địa 42 2.4.3 Các phương pháp phân tích mẫu 50 2.4.4 Phương pháp toán - địa chất kết hợp với tin ứng dụng 51 2.4.5 Tổng quan phương pháp đánh giá tài nguyên quặng sa khoáng 51 Chương - ĐẶC ĐIỂM SA KHỐNG VÙNG BIỂN TỈNH BÌNH THUẬN TỪ 030M NƯỚC .55 3.1 ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ SA KHOÁNG .55 3.1.1 Vùng Phan Rí Cửa 55 3.1.2 Vùng Mũi Yến 55 3.1.3 Vùng Mũi Né – Tiến Thành 59 3.1.4 Vùng vịnh Phan Thiết 61 3.1.5 Vùng Mũi Đỏ - Mũi Kê Gà 61 3.1.6 Vùng Tân Bình – Tân Thắng 62 3.2 ĐẶC ĐIỂM SA KHOÁNG VÙNG BIỂN TỈNH BÌNH THUẬN 66 3.2.1 Đặc điểm thành phần khoáng vật 66 3.2.2 Đặc điểm thành phần hóa học 69 3.3 CÁC YẾU TỐ ĐỊA CHẤT KHỐNG CHẾ SA KHOÁNG 70 3.3.1 Yếu tố địa mạo 70 3.3.2 Yếu tố địa tầng 72 3.5 KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ NGUỒN GỐC SA KHOÁNG .74 3.5.1 Điều kiện thành tạo .74 3.5.2 Nguồn gốc sa khoáng .77 Chương - TIỀM NĂNG TÀI NGUYÊN SA KHOÁNG VÙNG BIỂN TỈNH BÌNH THUẬN 0-30M NƯỚC 79 4.1 PHÂN VÙNG DIỆN TÍCH TRIỂN VỌNG 79 4.1.1 Cơ sở nguyên tắc phân vùng triển vọng 79 4.1.2 Cơ sở lựa chọn phương pháp đánh giá tài nguyên sa khoáng vùng biển ven bờ tỉnh Bình Thuận 81 4.1.3 Kết phân vùng triển vọng 83 4.2 KẾT QUẢ DỰ BÁO TÀI NGUYÊN 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO .88 DANH MỤC CÁC BẢNG STT Danh mục bảng Bảng 1.1: Toạ độ giới hạn điểm vùng nghiên cứu Bảng 1.2: Đặc điểm địa chất khoáng sản mỏ, điểm quặng lục địa ven biển tỉnh Bình Thuận Bảng 2.1 Tốc độ dòng chảy cần thiết để bắt đầu di chuyển vật liệu đáy sông Bảng 2.2 Tốc độ dòng chảy cần thiết để di chuyển vật liệu (Theo Iu A Bilibin) Bảng 2.3 Kích thước mảnh vỡ thạch anh gió mang Bảng 3.1 Thống kê số đặc điểm tiêu hình khống vật từ kết phân tích trọng sa Bảng 3.2 Tổng hợp hàm lượng oxit trầm tích tầng mặt Bảng 3.3 Kết phân tích mẫu trọng sa lớp vỏ phong hóa lỗ khoan Bảng 4.1 Tài nguyên dự báo sa khoáng vùng biển tỉnh Bình Thuận Trang 14 29 37 37 40 71 73 80 88 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Sơ đồ địa chất khống sản vùng biển tỉnh Bình Thuận từ 0-30m nước Hình 2.1 Biểu đồ phân loại trầm tích vụn học Cục Địa chất Hồng gia Anh Hình 2.2 Biểu đồ phân loại bổ sung Hình 2.3 Sơ đồ chuyển động vật liệu mảnh vỡ nặng (A) nhẹ (B) deluvi Trang 32 34 34 36 Hình 2.4 đồ thị biểu diễn tốc độ chuyển động hạt khoáng vật nặng phân dị theo chiều thẳng đứng chúng (theo M 36 Ficman) Hình 2.5 Mối quan hệ tốc độ dòng chảy, bào mịn, di chuyển trầm đọng kích thước vật liệu (Theo V Baturin) Hình 2.6 Sơ đồ cấu trúc ven biển Hình 2.7 Sơ đồ mối quan hệ sóng dịng chảy ven bờ di chuyển vật liệu (Theo V I Smirnov) 38 39 40 Hình 2.8 Sự phụ thuộc kích thước hạt với tốc độ dịng chảy (của gió nước) trạng thái chuyển động vật chất (theo 41 V Corenx) 10 Hình 2.9 Sơ đồ hình thành sa khống gió phần đụn cát 42 11 Hình 2.10 Tổ hợp máy địa chấn đơn kênh Applied Acoustic (Anh) 44 12 Hình 2.11 Máy đo từ GSM-16T (Canada) 45 13 Hình 2.12 Tổ hợp máy sonar quét sườn CM-2 (Anh) 45 14 Hình 2.13 Lấy mẫu cuốc đại dương 46 STT Danh mục hình vẽ Trang 15 Hình 2.14 Lấy mẫu ống phóng piston van đẩy (Mỹ) 46 16 Hình 2.15 Lấy mẫu ống phóng trọng lực 46 17 Hình 2.16 Khoan tay bãi triều khoan kiểu Úc 47 18 Hình 2.17 Khoan tay bãi triều sử dụng ống hút piston tay 47 19 Hình 2.18 Khoan máy bãi triều giàn khoan tự chế 48 20 Hình 2.19 Khoan lấy mẫu biển theo công nghệ khoan thổi 49 21 Hình 3.1 Sơ đồ phân vùng triển vọng sa khống vùng biển tỉnh Bình Thuận từ 0-30m nước 59 22 Hình 3.2 Mặt cắt địa chất theo đường A1B1 60 23 Hình 3.3 Cột địa tầng tổng hợp lỗ khoan LK04-1-HT 61 24 Hình 3.4 Mặt cắt địa chất theo đường A2B2 63 25 Hình 3.5 Cột địa tầng tổng hợp lỗ khoan LK97 66 26 Hình 3.6 Mặt cắt địa chất theo đường A3B3 67 27 Hình 3.7 Cột địa tầng tổng hợp lỗ khoan LK04-5-TAT 68 28 Hình 3.8 Một số khống vật quặng vùng nghiên cứu 72 10 MỞ ĐẦU Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài Sa khoáng vùng biển ven bờ nguồn tài nguyên đánh giá quan trọng tỉnh Bình Thuận, đồng thời nơi có triển vọng Việt Nam Trong năm gần đây, sa khoáng ilmenit - zircon phần đất liền ven biển nhiều tổ chức thăm dò, đánh giá trữ lượng Dọc đới ven biển, hàng loạt mỏ, điểm quặng thăm dò, khai thác với trữ lượng hàng triệu quặng Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu đầy đủ có hệ thống sa khống vùng biển ven bờ tỉnh Bình Thuận, đặc biệt sa khống nguồn gốc thành tạo, mối quan hệ sa khoáng thành tạo địa chất chứa chúng Chính vậy, đề tài: “Đặc điểm địa chất tiềm sa khống vùng biển tỉnh Bình Thuận từ - 30m nước” chọn làm đề tài cho luận văn thạc sỹ chuyên ngành Địa chất khoáng sản thăm dò xuất phát từ nhu cầu thực tiễn, nhằm góp phần bổ sung lý luận cho khoa học nghiên cứu đặc điểm sa khoáng biển ven bờ Việt Nam Mục tiêu nhiệm vụ đề tài 2.1 Mục Tiêu Nghiên cứu làm sáng tỏ cấu trúc địa chất yếu tố cấu trúc khống chế quặng hóa đặc điểm phân bố tiềm tài ngun sa khống vùng biển tỉnh Bình Thuận, từ 0-30m nước 2.2 Nhiệm vụ - Làm sáng tỏ đặc điểm địa chất mối quan hệ yếu tố cấu trúc thuận lợi với sa khoáng từ 0-30m nước vùng biển tỉnh Bình Thuận - Nghiên cứu làm rõ đặc điểm phân bố, thành phần vật chất sa khoáng vùng nghiên cứu theo tài liệu có - Phân vùng triển vọng lập sở lựa chọn phương pháp đánh giá tài nguyên dự báo sa khoáng từ 0-30m nước Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài - Đối tượng nghiên cứu sa khống trầm tích bở rời Đệ tứ 74 3.4.1 Tiền đề tìm kiếm - Tiền đề thạch – địa tầng: Trong vùng nghiên cứu, sa khoáng titan – zircon liên quan chặt chẽ với thành tạo trầm tích Đệ tứ nguồn gốc biển – gió, biển, có tuổi Pleistocen muộn Holocen Vì vậy, để phát hiện, dự báo sa khống vùng khu vực khác có điều kiện địa chất tương tự cần làm rõ vị trí phân bố chúng không gian mặt cắt địa chất - Tiền đề địa mạo: Quá trình thành tạo sa khoáng titan – zircon vùng nghiên cứu gắn liền với hình thành kiểu địa hình – địa mạo từ 0-30m nước Theo kết nghiên cứu, sa khoáng titan – zircon tập trung chủ yếu khu vực đường bờ, địa hình nước thoải dần từ bờ đến hết độ sâu nghiên cứu, đặc biệt khu vực có giới hạn đường bờ biển cổ Tại khu vực này, khống vật nặng, cát hạt thơ giữ lại cịn khoáng vật nhẹ bùn, sét mang xa Vì vậy, để tìm kiếm sa khống titan – ziron từ 0-30m nước cần làm rõ địa hình đáy biển, từ dự báo tồn thành tạo chứa quặng 3.4.2 Dấu hiệu tìm kiếm - Dấu hiệu trực tiếp: Các cơng trình thi công gặp quặng, lấy mẫu đãi trọng sa từ trầm tích tầng mặt - Dấu hiệu gián tiếp: Vành phân tán trọng sa bậc cao, dị thường địa vật lý dấu hiệu gián tiếp quan trọng cho phép dự đốn có mặt sa khoáng titan – zircon Trong thực tế, vào dấu hiệu để đạo thi công lấy mẫu mặt cơng trình khoan Kết khảo sát cho thấy tần suất gặp quặng cao 3.5 KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ NGUỒN GỐC SA KHỐNG 3.5.1 Điều kiện thành tạo Muốn tìm kiếm sa khoáng biển phải hiểu biết điều kiện thuận lợi để thành tạo sa khoáng Theo Trophinop (1963), Neveski (1966) điều kiện thuận lợi gồm: - Aluvi giàu khống vật nặng có khối lượng lớn mang biển 75 - Có thành tạo đá gốc giàu quặng bị phong hố sâu, mài mịn - Các cấu tạo địa mạo thuận lợi kênh dẫn vật liệu vào cấu tạo - Bồn tích tụ có dạng delta cổ, chiều rộng lớn - Đới biển nơng, dài, phẳng, nhiều dạng tích tụ - Góc nghiêng cửa bãi bờ nhỏ (