4.1.1.1 Vị trí địa lý
Xã Tân Xuân là xã thuộc huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An. Vị trí địa lý của xã được xác định trên các ranh giới tiếp giáp sau:
- Phía Bắc giáp thung lũng núi con Trâu, xã Giai Xuân; - Phía Nam giáp thôn Vạn Long, xã Giai Xuân;
- Phía Đông giáp thôn Hoàng Xuân, xã Tân Xuân; - Phía Tây giáp thôn Vạn Long, xã Giai Xuân.
4.1.1.2. Địa hình, địa chất
a. Về địa hình
Địa hình bóc mòn xâm thực: Kiểu địa hình này phân bố ở phía nam đông nam của khu mỏ tại các vị trí địa hình có độ cao từ 100 ÷ 150m. Sườn địa hình có độ dốc phổ biến 20 - 30o. Bề mặt địa hình sườn không bằng phẳng, phát triển ít rãnh xói nông, thảm thực vật rừng tái sinh thưa. Kiểu địa hình này được thành tạo trên bề mặt vỏ phong hoá của khối xâm nhập thuộc phức hệ Bản Chiềng (bc1) (Tổng công ty dung dịch khoan và hóa phẩm dầu khí, 2016).
Địa hình rửa trôi: Phân bố ở phía tây nam và đông nam của khu mỏ, tại các vị trí địa hình có độ cao < 100m, sườn địa hình có độ dốc 5 -10o. Ít sườn có độ dốc 10 - 20o. Bề mặt sườn phẳng, thảm thực vật kém phát triển chỉ tồn tại ít cây bụi nhỏ. Kiểu địa hình này được hình thành trên bề mặt vỏ phong hoá của khối xâm nhập thuộc phức hệ Bản Chiềng (bc1).
Địa hình tích tụ: Kiểu địa hình này chiếm diện tích rất nhỏ trong diện tích khu mỏ chúng phân bố dọc theo các thung lũng giữa núi, địa hình này được thành tạo do các quá trình xâm thực bóc mòn và rửa trôi bề mặt sườn, các trầm tích bở rời được các dòng chảy tạm thời và nước chảy tràn trên mặt vận chuyển xuống trong các mùa mưa. Vật liệu tích tụ khá đa dạng bao gồm sét, bột, cát màu xám phớt vàng chứa ít tảng lăn đá granit, đá hoa kích thước nhỏ chiều dày của lớp trầm tích từ 2 ÷ 3m.
Địa hình karst: Trong diện tích khu mỏ địa hình karst chiếm hơn 3/4 diện tích, phân bố tập chung ở phía bắc và trung tâm. Chúng phát triển trên các khối núi đá hoa thuộc hệ tầng Bắc Sơn (C-Pbs). Dạng địa hình này được hình thành do quá trình rửa lũa hoà tan bề mặt các khối đá hoa. Căn cứ vào đặc điểm hình thái và diện phân bố có thể chia ra hai kiểu địa hình:
+ Kiểu địa hình karst: Kiểu địa hình này phát triển trên các khối núi đá hoa có sườn dốc, nhiều nơi tạo thành vách dốc đứng, đường phân thuỷ dạng chỏm nhỏ, quanh co phức tạp do các quá trình rửa lũa, hoà tan. Bề mặt các khối đá hoa phát triển đá tai mèo lởm chởm, răng cưa sắc nhọn. Trên địa hình karst thảm thực vật tái sinh chỉ có cây bụi nhỏ và dây leo.
+ Kiểu địa hình dạng phễu, hang động karst: Các phễu karst phát triển trên đá carbonat của hệ tầng Bắc Sơn. Chúng được hình thành do quá trình sụt lún cục
bộ tạo nên các phễu hình nón, lòng chảo, kích thước đến hàng chục mét, đáy phễu thường bị lấp đầy bằng các vật liệu tàn tích, sườn tích của đá hoa hoặc đá carbonat. Dạng địa hình này không nhiều, nhưng đây là kiểu địa hình đặc trưng cho dạng địa hình karst.
b. Về mặt địa chất
Xã Tân Xuân, huyện Tân Kỳ nằm trong miền uốn nếp Paleozoi thượng và Kainozoi (KZ); Hệ Đệ Tứ (Q).
Hệ Cacrbon, thống dưới - Hệ tầng La Khê (C1 lk)
Hệ tầng La khê do A. E. Dovjikor xác lập khi đo vẽ bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1/500.000 (1965). Đặng Trần Quân và nnk khi đo vẽ bản đồ địa chất tờ Thanh Hoá - Vinh 1: 200.000 (1981), được hiệu đính năm 1996, đã xếp các trầm tích lục nguyên – silic này vào tuổi Carbon sớm hệ tầng La khê.
Các đá của hệ tầng lộ ra với diện tích nhỏ phân bố ở phía tây nam khu thăm dò, tạo thành các dải đồi thấp và thoải. Hệ tầng có đặc điểm thạch học như sau: Cuội kết, cát kết, bột kết, đá phiến silic, đá phiến sét, đá vôi phân lớp mỏng. Dày 400m (CTCP tư vấn mỏ MICC, 2015).
Hệ Carbon - Hệ Permi, hệ tầng Bắc Sơn (C - P bs)
Các trầm tích carbonat ở khu vực Tân Kỳ – Quỳ Hợp được A.E Dovjikov (1965) xếp vào mức tuổi Paleozoi muộn, hệ Carbon-Permi nằm trong đới Phu Hoạt. Đặng trần Quân (1981) trong bản đồ địa chất tờ Thanh Hoá – Vinh tỷ lệ 1:200,000 đã mô tả các đá vôi và đá hoa khu vực xã Tân Xuân trong hệ tầng Bắc Sơn mức tuổi C – P chuyển tiếp trên các thành tạo lục nguyên – silic của hệ tầng La Khê. Nguyễn Văn Hoành và Lê Duy Bách (1996) khi hiệu đính loạt tờ bản đồ Bắc Trung Bộ 1:200,000 đã xếp các trầm tích carbonat vùng Tân kỳ - Quỳ hợp vào hệ tầng Bắc Sơn tuổi Carbon-Permi (C-P bs). Đây chính là đối tượng thăm dò của đề án (CTCP tư vấn mỏ MICC, 2015).
Hệ tầng Bắc Sơn nằm chuyển tiếp trên hệ tầng La Khê tạo thành các khối núi đá hoa phân bố rộng rãi thuộc nửa phía bắc khu vực nghiên cứu. Cấu thành nên hệ tầng chủ yếu là đá hoa màu trắng, trắng xám, xám trắng đôi chỗ xen ít thấu kính đá hoa sọc dải mầu xám, xám đen, đá thường phân lớp dày đến dạng khối; kích thước hạt từ trung bình đến thô. Thành phần khoáng vật gồm chủ yếu
là calcit, ít muscovit, chlorit. Ở phần ven rìa nơi tiếp xúc với các đá magma, đá thường bị biến chất trao đổi có mầu xám, xám xanh, xám đen, đi cùng calcit còn có olivin, tremolit, pyroxen xiên, actinolit. Thế nằm của các lớp đá hoa trong khu mỏ là 130-195o 25-35o.
Căn cứ vào đặc điểm màu sắc, có thể phân biệt các lớp đá hoa màu trắng, và các lớp đá hoa màu xám và sọc dải. Chiều dày chung của tầng đá hoa dao động từ 500 đến 1000m.
Hệ Trias, thống giữa, bậc Anizi
Hệ tầng Đồng Trầu; phân hệ tầng dưới (T2ađt1)
Bề dày chung của hệ tầng theo mặt cắt này là 1050m. Trong phạm vi vùng nghiên cứu, hệ tầng Đồng Trầu lộ với một diện tích nhỏ ở phía đông nam có thành phần chủ yếu là các trầm tích lục nguyên, đá phun trào axit và tuf của chúng gồm: Cát kết, bột kết, đá phiến sét, cuội kết tuf màu xám, nâu đỏ. Các đá của hệ tầng nằm phủ không chỉnh hợp lên hệ tầng Sông Cả. Chiều dày của hệ tầng khoảng 900 -1000m.
Giới Kainozoi (KZ); Hệ Đệ Tứ (Q)
Lớp phủ bazan Pleistocen trung - thượng (βQ12-3): Thành tạo bazan phân bố ở phía đông bắc vùng nghiên cứu, tạo nên các đồi thấp có sườn thoải. Phần dưới là bazan đặc sít, rắn chắc; phần trên là bazan dạng bọt. Bazan có kiến trúc dolerit, được gọi chung là bazan olivin. Dày 30 ÷ 40 m.
Holocen trên (Q23): Các trầm tích Holocen trên phân bố dưới dạng các dải hẹp trong thung lũng sông Con, có nguồn gốc sông với thành phần đặc trưng là cuội, sỏi, cát, ít bột sét. Chiều dày từ 1 ÷ 7 m.
Trầm tích Đệ Tứ không phân chia (Q): Các thành tạo trầm tích bở rời hệ Đệ Tứ không phân chia phân bố rộng rãi trong thung lũng sông Con, ven các suối lớn và thung lũng giữa núi. Thành phần trầm tích khá hỗn tạp gồm cuội, sỏi, cát, bột, sét màu xám, xám vàng. Chiều dày trầm tích thay đổi từ 1÷13m.
4.1.1.3. Điều kiện khí hậu thủy văn
a. Khí hậu
Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu sự tác động trực tiếp của gió mùa Tây - Nam khô và nóng (từ tháng IV đến tháng VIII) và gió mùa Đông
Bắc lạnh, ẩm ướt (từ tháng IX đến tháng III năm sau).
Nhiệt độ từ tháng V đến tháng IX, khí hậu nóng và ẩm, nhiệt độ trung bình là 29,1oC. Từ tháng X đến tháng IV năm sau, khí hậu lạnh với nhiệt độ trung bình là 21,4oC. Nhiệt độ cao nhất 43oC và nhiệt độ thấp nhất xuống tới 5oC. Độ ẩm không khí trung bình là 83%. Lượng mưa trung bình hàng năm là 1.685mm; lượng mưa cao nhất vào tháng 10 gắn liền với mùa mưa bão ở đồng bằng Bắc Bộ, trung bình 391mm/tháng; thấp nhất vào các tháng 12, trung bình 15,9mm/tháng. Số giờ nắng bình quân trong năm là 1.490 giờ; nhiều nhất là vào tháng 4 đến tháng 11 trung bình từ 190,2 giờ/tháng; ít nhất là vào tháng 12 năm trước đến tháng 3 năm sau, trung bình từ 75,9 giờ/tháng (Cục thống kê tỉnh Nghệ An, 2016).
b. Thủy văn
Mạng lưới sông suối trong vùng rất thưa: Phía Nam vùng cách diện tích thăm dò khoảng 6 km có sông Con. Sông Con chảy theo hướng Đông Bắc– Tây Nam từ huyện Nghĩa Đàn qua thị trấn Lạt (huyện Tân Kỳ) và đổ vào sông Cả ở huyện Anh Sơn. Phía Tây vùng cách khoảng 1,5km có suối Hao, suối chảy theo hướng Bắc - Nam, đổ vào suối Giang ở phía Nam, phía Nam vùng cách mỏ khoảng 2km là suối Lội chảy theo hướng từ Tây sang Đông (CTCP tư vấn mỏ MICC, 2016).
Suối Lội có chiều dài khoảng 18km, chiều rộng 2-3m, chiều sâu nước khoảng 0,8-1m, vào mùa mưa mực nước cao khoảng 2m. Suối Hao có chiều dài khoảng 28km, chiều rộng 2,5-3,2 m, chiều sâu nước khoảng 1-1,5m, vào mùa mưa mực nước cao khoảng 3m. Nguồn nước từ suối Lội và suối Hao được sử dụng để cung cấp cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp của nhân dân trong vùng.
Trong diện tích khu mỏ không có sông, suối chảy qua và có một vài điểm xuất lộ nước trên diện tích phân bố đá xâm nhập granit ở phía Nam. Nước mưa chảy tràn và nước thải mỏ qua khe Khe Lồ rồi chảy vào điểm tiếp nhận cuối là suối Hao (cách mỏ khoảng 1,5km) về phía Tây Nam. Địa hình khu vực có độ dốc lớn, các dòng chảy chỉ tồn tại trong lúc mưa lũ, khi hết mưa là khô nước, nên khả năng tích tụ các khối nước mặt cũng như nước dưới đất là rất ít và trữ lượng không đáng kể. Khe Lồ chỉ có nước lúc mưa, bình thường Khe Lồ là khe cạn.