II.3.1 Mỏ đất hiếm Nậm Xe
III.1 CƠ SỞ TÀI LIỆU
Nghiờn cứu đặc điểm trường phúng xạ tự nhiờn vựng Tõy Bắc Việt Nam, nghiờn cứu sinh (NSC) sử dụng tài liệu là kết quả của cỏc đề tài nghiờn cứu, đề ỏn sản xuất mà (NCS) là chủ nhiệm hoặc tham gia thi cụng, gồm:
- Bỏo cỏo Biờn tập bản đồ phúng xạ Việt Nam tỷ lệ 1:1.000.000 thực hiện năm 2006 ữ 2008.
- Thành lập bản đồ phụng phúng xạ tự nhiờn Việt Nam tỷ lệ 1:1.000.000 (đang lập bỏo cỏo tổng kết), NCS là chủ nhiệm trong giai đoạn 2008-2010.
- Kết quả đề tài nghiờn cứu khoa học và phỏt triển cụng nghệ “Nghiờn cứu nõng cao chất lượng xử lý hiển thị cỏc kết quả điều tra chi tiết mụi trường phúng xạ” (2009 ữ 2010).
- Kết quả đề tài “Nghiờn cứu cơ sở khoa học để xỏc định khu vực cú mức chiếu xạ tự nhiờn cú khả năng gõy hại cho con người để tiến hành khảo sỏt, đỏnh giỏ chi tiết” (2010 ữ 2012).
- Kết quả bỏo cỏo “Điều tra hiện trạng mụi trường phúng xạ, khả năng ảnh hưởng và biện phỏp khắc phục trờn một số mỏ phúng xạ, mỏ cú chứa phúng xạ vựng Lai Chõu, Cao Bằng và Quảng Nam” (2002-2003).
- Kết quả bỏo cỏo "Điều tra hiện trạng mụi trường phúng xạ trờn cỏc mỏ Đụng Pao, Thốn Sin - Tam Đường tỉnh Lai Chõu, Mường Hum tỉnh Lào Cai, Yờn Phỳ tỉnh Yờn Bỏi, Thanh Sơn tỉnh Phỳ Thọ" (2004-2006).
Ngoài ra, NCS cũn sử dụng cỏc tài liệu thu thập từ Trung tõm Thụng tin Lưu trữ Địa chất: cỏc bản đồ trường từ, trọng lực lónh thổ Việt Nam tỷ lệ 1:500.000, biờn tập ở tỷ lệ 1:1.000.000; tài liệu địa chất và khoỏng sản tỷ lệ 1:200.000 ữ 1:10.000; cỏc tài liệu về sinh khoỏng phúng xạ do Liờn đoàn Địa chất Xạ - Hiếm, Liờn đoàn Vật lý Địa chất, Tổng cục Địa chất và Khoỏng sản Việt Nam thực hiện.
III.2. NGHIấN CỨU ĐẶC ĐIỂM TRƯỜNG PHểNG XẠ TỰ NHIấN VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM
Theo kết quả nghiờn cứu năm 2008 của nghiờn cứu sinh [11], trường phúng xạ tự nhiờn Việt Nam được phõn chia thành cỏc miền, vựng, diện tớch, dị thường, dải dị thường. Việc phõn chia trường phúng xạ lónh thổ Việt Nam, chủ yếu dựa vào đặc điểm cấu trỳc và cường độ trường, liờn hệ với đặc điểm cấu trỳc địa chất lónh thổ theo bản đồ địa chất tỷ lệ 1:500.000 [55]. Theo đú, trường phúng xạ tự nhiờn lónh thổ Việt Nam được phõn chia thành cỏc đơn vị cú cấu trỳc, hỡnh thỏi, cường độ trường phúng xạ như sau:
-Miền trường: là một diện tớch lớn cú đặc điểm cấu trỳc, cường độ trường và sự phõn bố cỏc dị thường riờng biệt, phản ỏnh một miền cấu trỳc địa chất khu vực.
- Vựng trường: là một diện tớch trong miền trường, trong đú cú cấu trỳc và cường độ trường khỏc biệt rừ ràng so với cỏc vựng lõn cận trong miền.
- Diện tớch: là một phần trong vựng trường cú cường độ trường và sự phõn bố cỏc dị thường đồng nhất, thường phản ỏnh một hoặc một số đối tượng địa chất cú tớnh chất phúng xạ tương đối giống nhau.
Để mụ tả đặc điểm phõn bố cỏc dị thường phúng xạ đó sử dụng cỏc thuật ngữ
dị thường, cụm dị thường, dải dị thường,….
- Dị thường để chỉ một vị trớ cú giỏ trị cường độ phúng xạ cao, khỏc biệt so với xung quanh.
-Cụm dị thường là tập hợp một số cỏc dị thường phõn bố gần nhau trong một diện tớch nhất định, dạng gần đẳng thước.
-Dải dị thường để chỉ tập hợp dị thường phõn bố kộo dài theo phương thẳng hoặc theo dạng đường cong.
Theo đú, trường phúng xạ tự nhiờn lónh thổ Việt Nam được phõn chia thành cỏc miền trường: Đụng Bắc Bắc Bộ; đồng bằng Bắc Bộ; Tõy Bắc Bắc Bộ; Bắc Trung Bộ; Trung Trung Bộ và Tõy Nguyờn; Nam Trung Bộ và miền trường Nam Bộ.
Những đặc điểm chớnh về trường phúng xạ tự nhiờn cỏc miền trường đó được tỏc giả trỡnh bày chi tiết trong cụng trỡnh [11]. Dưới đõy, sẽ tập trung trỡnh bày đặc điểm trường phúng xạ tự nhiờn vựng Tõy Bắc Việt Nam.
Miền trường phúng xạ tự nhiờn Tõy Bắc Việt Nam được giới hạn: phớa đụng và đụng bắc tiếp giỏp cỏc miền trường Đụng Bắc Bắc Bộ và miền trường đồng bằng Bắc Bộ, phớa tõy và tõy bắc giỏp Lào và Trung Quốc, phớa nam từ biờn giới Việt Lào - Quan Hoỏ - Bỏi Thượng đến Tĩnh Gia, trựng đới đứt góy Sụng Mó. Cấu trỳc trường phõn bố tương đồng với miền kiến tạo Tõy Bắc; cỏc dải dị thường hầu hết đều cú phương tõy bắc – đụng nam.
Ngoài tài liệu phúng xạ gamma mặt đất phủ tương đối dầy, trờn miền này cũn cú tài liệu đo radon ở độ cao 1m, tuy mật độ điểm đo khụng nhiều như tài liệu phúng xạ gamma nhưng phõn bố khỏ đều trờn toàn miền kiến tạo Tõy Bắc. Về cơ bản, trường phúng xạ radon vựng Tõy Bắc Việt Nam cú những nột tương đồng với trường phúng xạ gamma. Bản đồ đẳng trị nồng độ radon phản ỏnh được những nột cấu trỳc địa chất chung miền Tõy Bắc (hỡnh III.1).
Tài liệu đo phổ gamma trờn vựng Tõy Bắc Việt Nam hiện chỉ cú tại một số khu vực mỏ, điểm quặng được thực hiện trong quỏ trỡnh tỡm kiếm thăm dũ khoỏng sản phúng xạ-đất hiếm và nghiờn cứu mụi trường phúng xạ tại cỏc mỏ, điểm mỏ: Nậm Xe, Mường Hum, Đụng Pao, Thốn Sin, Yờn Phỳ, Thanh Sơn, v.v.. những tài liệu này cung cấp một số thụng tin cơ bản nhất về hàm lượng cỏc nguyờn tố phúng xạ kali, uran, thụri của một số thành tạo địa chất liờn quan tại cỏc khu vực núi trờn, qua đú giỳp đỏnh giỏ tớnh chuyờn húa địa húa - phúng xạ của chỳng và xỏc lập cỏc tiền đề về địa tầng, magma đối với khoỏng sản phúng xạ - đất hiếm.
Dựa vào cường độ trường phúng xạ gamma tự nhiờn, nồng độ radon và độ tập trung nhiều dị thường phúng xạ cú cường độ lớn, nghiờn cứu sinh đó chia miền trường Tõy Bắc Bắc Bộ thành 4 vựng trường chớnh như sau (hỡnh III.2):
- Vựng trường Mường Tố - Điện Biờn; - Vựng trường Sơn La - Thanh Hoỏ; - Vựng trường Phong Thổ - Đà Bắc; - Vựng trường Tỳ Lệ.
Hỡnh III.1. Sơ đồ đẳng trị nồng độ radon vựng Tõy Bắc Việt Nam
III.2.1. Vựng trường Mường Tố - Điện Biờn
Vựng trường Mường Tố - Điện Biờn kộo dài theo phương kinh tuyến, phõn bố ở phớa tõy đứt góy Điện Biờn đến biờn giới Việt – Lào, Việt -Trung.
Trường phúng xạ gamma vựng này cú cường độ trường thay đổi từ 10 đến 30 àR/h. Trường nồng độ radon phần lớn từ 20 đến 40 Bq/m3.
- Diện tớch bắc Mường Tố: giới hạn từ Thu Lũm - Chung Chải - Kan Hồ - Mường Mụ - Ba Tở (huyện Mường Tố) đến biờn giới Việt - Trung, cú giỏ trị trường gamma phổ biến từ 20 đến 30 àR/h, nồng độ radon từ 40 đến 60 Bq/m3, một số vị trớ cú giỏ trị gamma từ 30 đến 40 àR/h, radon từ 80 đến 120 Bq/m3… trựng với diện phõn bố cỏc đỏ xõm nhập phức hệ Phu Si Lung, phức hệ Điện Biờn.
Người thành lập: La Thanh Long
Hỡnh III.2. Trường phúng xạ tự nhiờn vựng Tõy Bắc Việt Nam
Cỏc vựng trường: 1- Mường Tố-Điện Biờn; 2- Sơn La-Thanh Húa; 3- Phong Thổ-Đà Bắc; 4- Tỳ Lệ
- Cỏc diện tớch cũn lại cú cường độ phúng xạ thấp từ 10 đến 20 àR/h, nồng độ radon dưới 40 Bq/m3.
Vựng Mường Tố - Điện Biờn cú điều kiện địa hỡnh và đặc điểm địa chất phức tạp. Mức độ điều tra địa chất về khoỏng sản phúng xạ chưa nhiều. Hiện mới chỉ phỏt hiện 2 biểu hiện khoỏng húa U, Th ở Nậm Luụng và Thỏc Mới, liờn quan tới granit phức hệ Điện Biờn.
III.2.2. Vựng trường Sơn La - Thanh Hoỏ
Vựng trường Sơn La - Thanh Hoỏ kộo dài theo hướng tõy bắc - đụng nam từ biờn giới Việt - Trung dọc theo sụng Nậm Na - Mường Lay - Tủa Chựa - Thuận Chõu -
Phiờng Khoai đến bờ biển Thanh Hoỏ. Phớa đụng bắc và đụng giỏp vựng trường Phong Thổ - Đà Bắc, vựng trường Tỳ Lệ và miền trường đồng bằng Bắc Bộ. Phớa Nam giỏp vựng trường Trung Bộ.
Đặc điểm chung trường phúng xạ tự nhiờn của vựng này thấp, cường độ gamma chủ yếu từ 5 đến 15 àR/h, nồng độ radon từ 20 đến 30 Bq/m3. Một số diện tớch khụng lớn cú giỏ trị gamma từ 15 đến 20 àR/h, radon từ 40 đến 80 Bq/m3 phõn bố rải rỏc, kộo dài theo phương tõy bắc - đụng nam, uốn lượn theo phương cấu trỳc địa chất.
Phần phớa Nam, nơi tiếp giỏp với vựng trường Phong Thổ - Đà Bắc, trường cú giỏ trị thấp, cường độ gamma chủ yếu dưới 15 àR/h, nồng độ radon phần lớn dưới 40 Bq/m3, vài nơi từ 60 ữ 80 Bq/m3. Ngoại trừ một số khu vực dọc hệ thống đứt góy Sụng Mó, nơi tiếp giỏp với miền trường Bắc Trung Bộ, tồn tại một diện tớch cú cường độ phúng xạ cao trờn 25 àR/h, thậm chớ cú chỗ trờn 40 àR/h, nồng độ radon đến 80-100 Bq/m3, liờn quan tới sự phõn bố một số khối xõm nhập granit, granit kiềm phức hệ Phia bioc, phức hệ Bản Muồng.
Trong vựng phỏt hiện một số cụm dị thường trờn cỏc diện tớch nhỏ như: cụm dị thường xó Thạch Bỡnh (Nho Quan, Ninh Bỡnh) cú cỏc dị thường giỏ trị từ 60 đến 127 àR/h, cụm dị thường Văn Phương (Nho Quan, Ninh Bỡnh) cú giỏ trị từ 50 đến 150 àR/h, một số dị thường đạt từ 1.500 đến 2.000 àR/h, nằm trong diện phõn bố cỏc thành tạo của hệ tầng Sụng Bụi và hệ tầng Đồng Giao. Tại Chiềng On (Yờn Chõu, Sơn La) ghi nhận cụm dị thường cú giỏ trị từ 50 đến 164 àR/h. Theo cỏc tài liệu hiện cú, cỏc cụm dị thường cú mối liờn hệ với cỏc khoỏng hoỏ antimon - thuỷ ngõn (Yờn Vệ) và cỏc khoỏng hoỏ urani, cỏc đới biến đổi nhiệt dịch trong cỏc tầng đỏ vụi Triat.
Ngoài điểm khoỏng húa urani đó phỏt hiện ở Yờn Lại (Ninh Bỡnh) và một số điểm dị thường cường độ phúng xạ ở Yờn Chõu (Sơn La) thỡ trờn diện tớch vựng trường Sơn La-Thanh Húa chưa ghi nhận được cỏc mỏ, điểm quặng hay biểu hiện khoỏng húa phúng xạ- đất hiếm cú giỏ trị nào.
III.2.3. Vựng trường Phong Thổ - Đà Bắc
Vựng trường Phong Thổ (Lai Chõu) - Đà Bắc (Hoà Bỡnh) phớa đụng bắc tiếp giỏp với miền trường Đụng Bắc Bắc Bộ (đứt góy Sụng Chảy), phớa bắc giới hạn bởi
biờn giới Việt Trung, phớa tõy và tõy - nam giới hạn từ Mự Sang (Phong Thổ, Lai Chõu) - Mường So (Phong Thổ, Lai chõu) - Quỳnh Nhai - Tạ Bỳ (Mường La) - Bắc Yờn (Sơn La) - dọc sụng Đà - Sơn Tõy (gần trựng với hệ thống đứt góy Sụng Đà).
Đặc điểm chung của vựng trường Phong Thổ - Đà Bắc là trường phúng xạ gamma cú giỏ trị phổ biến từ 20 đến 40 àR/h, cấu trỳc trường phức tạp; trong khi trường nồng độ radon phần phớa Bắc cao hơn hằn phần phớa Nam, nhưng giỏ trị phổ biến vẫn là trờn 50 Bq/m3. Trong vựng phỏt hiện nhiều dị thường giỏ trị cao đến hàng ngàn àR/h phõn bố rải rỏc. Cú thể phõn thành một số diện tớch trường phúng xạ cao, tập trung cỏc dị thường như sau:
1. Diện tớch dải dị thường Đụng Bắc
Trong vựng, cỏc cụm dị thường phúng xạ phõn bố chủ yếu dọc theo dải nằm giữa đứt góy Sụng Hồng và đứt góy Sụng Chảy như:
- Cỏc cụm dị thường: Phong Hải (Bảo Thắng, Lào Cai), dị thường cú giỏ trị từ 120 đến 2.100 àR/h; Thỏi Niờn (Bảo Thắng, Lào Cai) cú giỏ trị từ 110 đến 160 àR/h, Xuõn Quang (Bảo Thắng, Lào Cai) cú giỏ trị từ 80 đến 150 àR/h; Phố Ràng (Bảo Yờn, Lào Cai) cú giỏ trị từ 120 đến 300 àR/h; Phỳc Lợi (Lục Yờn, Yờn Bỏi) cú giỏ trị từ 75 đến 130 àR/h; Tõn Nguyờn (Yờn Bỡnh, Lào Cai): 70 đến 270 àR/h; Cẩm Ân (Yờn Bỡnh, Yờn Bỏi): 100 đến 300 àR/h; Phong Chõu (Phỳ Thọ): 80 đến 136 àR/h….theo bản đồ địa chất tỷ lệ 1: 500.000, đều phõn bố trong diện tớch cú cỏc thành tạo trầm tớch biến chất cổ thuộc phức hệ Sụng Hồng. Trờn diện tớch này trường radon phần lớn cú giỏ trị trờn 50 Bq/m3. Trong đú tập trung nhiều khu vực cú giỏ trị trờn 80 Bq/m3.
2. Diện tớch Phong Thổ-Lào Cai-Trấn Yờn
Chiếm diện tớch lớn từ biờn giới Việt - Trung - Phong Thổ (Lai Chõu) - Bỏt Xỏt, Cam Đường (Lào Cai) - dọc sụng Hồng đến Trấn Yờn (Yờn Bỏi).
Trong diện tớch Phong Thổ-Lào Cai-Trấn Yờn chỉ cú một số diện tớch nhỏ cú giỏ trị trường phúng xạ gamma tương đối thấp từ 10 đến 20 àR/h như diện tớch Sa Pa - Bỏt Xỏt, Cam Đường, thị xó Lào Cai. Trong diện tớch này, nồng độ radon phần lớn dưới 40 Bq/m3. Hầu hết diện tớch cũn lại trường phúng xạ cú giỏ trị cao từ 20 đến 40 àR/h, một số nơi cú giỏ trị từ 40 đến 50 àR/h như: Nậm Xe (Phong Thổ), Khun Hạ
(Phong Thổ), Hố Mớt, thị trấn Than Uyờn (Than Uyờn), … Tại những diện tớch này, nồng độ radon núi chung đều cao, phần lớn trờn 60 Bq/m3.
Phõn bố dị thường
Trong diện tớch Phong Thổ-Lào Cai-Trấn Yờn tập trung nhiều dị thường phúng xạ với cường độ khỏc nhau, nhiều dị thường cú cường độ lớn >1000 àR/h. Theo diện tớch phõn bố cú thể phõn thành cỏc dải dị thường và cỏc cụm dị thường chớnh như sau:
- Dải dị thường Phong Thổ, phõn bố kộo dài theo hướng tõy bắc - đụng nam, dọc theo huyện Phong Thổ, từ biờn giới Việt Trung - Thốn Sin - Bản Hon - Khun Hạ với chiều dài khoảng 60 km, chiều rộng từ 6 đến 8 km. Cường độ dị thường gamma từ 100 đến 2.500 àR/h. Nồng độ radon từ 60 đến 95 Bq/m3. Hàm lượng cỏc nguyờn tố phúng xạ đều cao: kali từ 1,9 đến 13,7%; uran từ 8 đến 62ppm; thụri từ 12 đến 102 ppm.
- Cụm dị thường Nậm Xe (Phong Thổ), phõn bố trờn diện tớch khoảng 20 km2, cường độ dị thường gamma từ 80 đến hàng nghỡn àR/h, nồng độ radon từ 55 đến 92 Bq/m3. Hàm lượng cỏc nguyờn tố phúng xạ: kali từ 1,9 đến 11,5%; uran từ 11,5 đến 60,5ppm; thụri từ 23 đến 96,3 ppm. Thành tạo địa chất là magma phức hệ Ye Yen Sun và cỏc mỏ đất hiếm Nam và Bắc Nậm Xe.
- Cụm dị thường Bỡnh Lư (Phong Thổ), phõn bố trờn diện tớch khoảng 10 km2, cường độ dị thường gamma từ 200 đến 580 àR/h, nồng độ radon từ 50 đến 97 Bq/m3. Hàm lượng nguyờn tố phúng xạ: kali từ 1,92 đến 12,6%; uran từ 12,7 đến 62,5ppm; thụri từ 21 đến 94,9 ppm. Liờn quan đến vựng mỏ đất hiếm Đụng Pao.
- Cụm dị thường Hố Mớt (Than Uyờn), cú giỏ trị từ 80 đến 130 àR/h, phõn bố dọc đứt góy phương tõy bắc - đụng nam.
- Cụm dị thường Mường Hum (Bỏt Xỏt -Lào Cai): Dị thường phõn bố trờn diện tớch khoảng 200 km2, nhưng tập trung chủ yếu trong phạm vi Dền Thàng - Mường Hum. Giỏ trị dị thường gamma phổ biến từ 200 đến 1.000 àR/h, một số dị thường đạt đến 3.500 thậm chớ đến 10.000 àR/h. Nồng độ dị thường radon từ 66 đến 104 Bq/m3. Hàm lượng cỏc nguyờn tố phúng xạ: kali từ 2,07 đến 7,22%; uran từ 15 đến 92 ppm; thụri từ 26 đến 175 ppm, phản ỏnh quặng đất hiếm khu mỏ Mường Hum.
- Cụm dị thường Ngải Thầu, Trịnh Tường - Bỏt Xỏt (Lào Cai), cú diện tớch hẹp, giỏ trị dị thường gamma từ 80 đến 270 àR/h. Nồng độ radon từ 24 đến 67 Bq/m3. Cỏc thành tạo địa chất chủ yếu là hệ tầng Suối Chiềng, Sin Quyền và cỏc điểm quặng đồng chứa đất hiếm.
- Dải dị thường sỏt rỡa sụng Hồng kộo dài từ Bảo Thắng (Lào Cai) đến Chõu Quế Hạ (Văn Yờn, Yờn Bỏi), cú chiều dài khoảng 55 km, phõn bố rải rỏc với giỏ trị phổ biến từ 110 đến 160 àR/h, một số dị thường đạt 200 đến 1.300 àR/h. Trường radon từ 31 đến trờn 147 Bq/m3. Cỏc thành tạo địa chất chủ yếu là cỏc thành tạo thuộc cỏc hệ tầng Sin Quyền, hệ tầng Cam Đường.
- Cụm dị thường Phong Dụ Thượng (Văn Yờn), kộo dài theo hướng ỏ kinh tuyến từ Xuõn Tõm đến Nậm Mười, chiều dài khoảng 19 km. Giỏ trị dị thường từ 80 đến 160 àR/h. Nồng độ radon từ 50 đến 95 Bq/m3. Cỏc thành tạo địa chất chủ