1.3.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
a. Vị trí địa lý
Khu vực nghiên cứu có diện tích hơn 30km2; thuộc xã Bản Hon và xã Bản Giang, huyện Tam Đƣờng, tỉnh Lai Châu.
b. Địa hình, địa mạo
Đặc điểm địa hình của khu vực khá phức tạp, chủ yếu là núi cao xen kẽ núi đá vơi với địa hình karst dốc đứng và các hang động karst, suối ngầm. Độ cao tuyệt đối từ 500 ÷ >2000m, đỉnh cao ở trung tâm mỏ là 1138m tại phía nam vùng nghiên cứu, đỉnh cao nhất trong vùng 1434m nằm ở phía bắc vùng, sƣờn núi thƣờng dốc 40÷ 500, có khi thành vách dựng đứng. Địa hình thuộc dạng phong hóa bóc mịn.
Trong các thung lũng đơi chỗ có gặp các dạng địa hình đồi thấp. Đặc biệt những hoạt động kiến tạo rất mãnh liệt xảy ra trong những giai đoạn khác nhau đã tạo nên những uốn nếp và sụt lún phức tạp.
c. Khí hậu
Chế độ khí hậu khu vực nghiên cứu nói riêng và ở huyện Tam Đƣờng nói chung mang đặc tính của khí hậu nhiệt đới gió mùa núi cao vùng Tây Bắc, ngày nóng, đêm lạnh, ít chịu ảnh hƣởng của bão.
Hàng năm chia ra thành 2 mùa: mùa mƣa và mùa khô. Mùa khô kéo dài từ tháng 9 đến tháng 4 năm sau, khí hậu trở nên lạnh, nhiệt độ thấp nhất vào tháng 1, đôi khi xuống tới 1 - 20C kèm theo sƣơng muối, độ ẩm thấp, lƣợng mƣa không đáng kể. Mùa mƣa từ tháng 5 đến tháng 8 với nhiệt độ trung bình khoảng 20 - 300C, số ngày mƣa trong tháng thƣờng từ 15 đến 20 ngày.
d. Thủy văn
Nhìn chung khu vực nghiên cứu có mạng lƣới thủy văn khá phong phú, với các suối chính sau:
- Suối Nậm Hon ở phía đơng vùng mỏ có phƣơng gần trùng với phƣơng của đứt gãy chính trong vùng. Đặc biệt các nhánh suối Nậm Hon chảy theo phƣơng đông bắc - tây nam cắt gần nhƣ vng góc với các thân quặng đất hiếm - Barit - Fluorit.
- Suối Nậm Mu nằm ở phía bắc mỏ quặng đất hiếm - Barit - Fluorit, diện lộ rộng cắt ngang vùng nghiên cứu có phƣơng đơng – tây, có nhiều nhánh nhỏ, về mùa mƣa lƣu lƣợng nƣớc lớn.
- Suối Nậm Pé nằm ở phía đơng vùng nghiên cứu kéo dài theo phƣơng bắc nam. Ngồi ra cịn nhiều suối nhỏ khác nhƣ: suối Sủi Phàng, suối Nậm Ít, suối Huổi Ít và các nhánh nhỏ. Nƣớc mặt và các nguồn nƣớc xuất lộ lƣu lƣợng nƣớc khơng đều, phụ thuộc vào khí hậu và thời tiết. Đối với nƣớc trên mặt thƣờng biến đổi từ 1÷35 lít/s, với các mạch nƣớc ngầm xuất lộ lƣu lƣợng 6 ÷ 35lít/s.
e. Động thực vật
- Động vật: nhìn chung hệ động vật trong khu vực nghiên cứu không phong phú, chủ yếu là các loài động vật nhỏ nhƣ cầy, gà rừng, chim, bị sát với số lƣợng ít; các lồi thủy sinh chủ yếu là cá nuôi trong các ao hồ; động vật nuôi gồm: trâu, bị và các lồi gia súc, gia cầm.
- Thực vật: khu vực nghiên cứu nằm trong vùng thuận lợi cho việc sinh trƣởng, phát triển của thực vật, nhƣng diện tích rừng đã bị thu hẹp đáng kể do khai hoang, đốt nƣơng làm rẫy. Rừng nguyên sinh chỉ cịn ở các sƣờn núi cao ở phía đơng bắc và tây nam. Ở những khu vực đồi núi thấp, chủ yếu hiện nay là rừng tái sinh gồm những cây thân đốt, dây leo, cỏ dại với mức độ che phủ từ trung bình tới kém.
1.3.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội
a. Phân bố dân cư
Khu vực nghiên cứu là vùng núi cao, đất rộng, ngƣời thƣa, chủ yếu là đồng bào dân tộc ít ngƣời sinh sống. Tập trung quanh mỏ đất hiếm Đông Pao là đồng bào các dân tộc ít ngƣời: Lừ, H’Mơng, Rìu, Dáy.
Bảng 6: Thống kê diện tích, dân số tồn xã và vùng nghiên cứu Xã, thị xã Toàn xã Trong diện tích nghiên cứu Xã, thị xã Tồn xã Trong diện tích nghiên cứu
Diện tích (km2) Dân số Diện tích (km2) Dân số
Bản Hon 16,3 3670 9,7 1173
Bản Giang 38,2 2306 24,7 1591
Số liệu thống kê 2012
b. Văn hóa, xã hội
Cơ sở hạ tầng nhƣ: điện, đƣờng, trƣờng, trạm đã đƣợc quan tâm và phát triển. Các xã đều có trƣờng học; trạm y tế cùng đội ngũ y sỹ, y tá có tay nghề và kinh nghiệm để chăm sóc sức khỏe nhân dân trong vùng.
c. Giao thông
Hệ thống giao thơng chính của khu vực là đƣờng bộ đã đƣợc làm mới, tu sửa và nâng cao chất lƣợng. Tuy nhiên, đây là vùng núi cao, địa hình hiểm trở, do vậy việc đi lại gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là giao thơng đi đến các thôn bản.
d. Các hoạt động kinh tế chủ yếu
- Cơng nghiệp khai thác khống sản: vào những năm 1990 đến năm 2000 hoạt động khai thác khoáng sản ở khu vực Đơng Pao rất phát triển. Trong đó các thân quặng F4 và F5 đƣợc Liên đoàn Địa chất Xạ - hiếm khai thác phục vụ cho phụ gia xi măng. Cơng ty khai thác khống sản III, Tổng Cơng ty Khống sản Việt Nam đã và đang tiến hành khai thác quặng fluorit ở các thân F1và F2.
Ngồi khai thác quặng fluorit, trong khu vực cịn một số vùng đƣợc nhân dân khai thác đá vơi phục vụ xây dựng cơng trình cơng cộng và nhà cửa ở địa phƣơng.
- Công nghiệp và tiểu thủ cơng nghiệp: nhìn chung cơng nghiệp và tiểu thủ công nghiệp trong vùng kém phát triển.
- Nông nghiệp: nghề chính của nhân dân trong vùng là trồng trọt và chăn nuôi. Cây lƣơng thực chủ yếu là trồng lúa, ngô, sắn. Các cây cơng nghiệp nhƣ chè, mía... Tuy nhiên, sản xuất nơng nghiệp cịn nhỏ lẻ, đời sống cịn nhiều khó khăn [1].
1.3.3. Đặc điểm địa chất - khoáng sản
a. Địa tầng
Tham gia vào cấu trúc địa chất khu vực nghiên cứu gồm các hệ tầng chính sau: + Hệ tầng Đồng Giao (T2ađg): gồm các đá trầm tích cacbonat phân bố chủ yếu ở xung quanh mỏ. Do các hoạt động kiến tạo và xâm nhập, đá vôi bị dăm kết, cà nát, hoa hóa hoặc dolomit hóa, một số nơi có các mạch, vi mạch calcit. Thành phần khoáng vật của đá vôi chủ yếu là Calcit (90-98%).
+ Hệ tầng Yên Châu (K2yc):phân bố ở tây nam vùng nghiên cứu, bao gồm cuội kết, cát kết. Phần giữa của tầng cuội kết, cát kết có biểu hiện thạch cao và muối.
+ Hệ Đệ tứ (Q): bao gồm các lớp đất trồng, sƣờn, bồi tích là sản phẩm của các q trình phong hóa, bào mịn các loại đá chủ yếu là syenit. Chiều dày lớp đất phủ từ vài dm đến 3 - 4m ở sƣờn và đỉnh núi, ở các vùng trũng lên đến hàng chục mét.
b. Magma
- Thành tạo xâm nhập Creta:
+ Phức hệ núi lửa Ngòi Thia (R/Knt): diện tích lộ ra khoảng 0,22km2 ở phía Đơng Bắc của vùng điều tra. Thành phần gồm chủ yếu là đá ryolit porphyr.
+ Phức hệ Phu Sa Phìn (G-Sy/Kpp ): lộ ra ở góc Đơng Bắc vùng điều tra, với diện tích khoảng 6,6km2. Thành phần gồm các đá granit felspat kiềm, granit porphyr, syenit thạch anh, grano syenit và syenit porphyr.
- Thành tạo xâm nhập Paleogen:
+ Phức hệ Nậm Xe-Tam Đƣờng (aG-aSy/Ent): phân bố thành những khối nhỏ ở Đông Nam vùng điều tra, với diện tích khoảng 0,88km2. Thành phần gồm: đá syenit kiềm, granosyenit kiềm, granit kiềm.
+ Phức hệ Pusamcap (aSy/Epc1): chiếm phần lớn ở Tây Bắc vùng điều tra, với diện tích khoảng 10,7km2. Thành phần gồm: đá syenit kiềm, syenit porphyr, granosyenit kiềm, minet, sonkynit.
c. Đặc điểm kiến tạo
Dọc theo đứt gãy Đông Pao - Tam Đƣờng thƣờng gặp đá vôi dăm kết, đá phiến, cát kết bị cà nát, vò nhàu, nén ép mạnh, xuất hiện nhiều mặt trƣợt nhỏ trong các lớp sét than, sét vôi và đá vôi với phƣơng tây bắc - đơng nam.
Về phía tây và tây nam vùng mỏ cũng xuất hiện những đứt gãy có phƣơng tây bắc - đông nam và gây ra các hiện tƣợng cà nát, vò nhàu trong đá vây quanh.
Khối syenit Đông Pao xuyên lên đã gây ra cấu tạo vịm phủ của đá vơi, đới dăm kết và các biến đổi: hoa hóa, dolomit hóa. Sự hình thành khối syenit Đơng Pao, các thân quặng đất hiếm - Fluorit - Barit và các pha đá mạch sinh sau đều có liên quan đến các giai đoạn hoạt động kiến tạo trong khu vực. Các hệ thống khe nứt trong khối syenit Đông Pao khá phức tạp, nhƣng nhìn chung các thân quặng và đá mạch thƣờng có phƣơng chung tây bắc - đông nam và đông bắc - tây nam.
d. Khống sản
Cơng tác điều tra đã ghi nhận trong vùng có các loại khống sản sau:
+ Than đá: than đá tại đây do Đoàn 24 phát hiện và khảo sát (1964). Năm 1997, Dƣơng Quốc Lập đã đến kiểm tra và lấy mẫu. Than đá tạo thành thấu kính, có chiều dày khơng ổn định, dao động từ 0,2 ÷ 0,6m, kéo dài theo phƣơng 1500 3300. Vỉa than nằm trong đá cát kết hạt vừa màu xám, thuộc tập 1 hệ tầng Suối Bàng (T3n-rsb1). Do ảnh hƣởng của đứt gãy đá bị ép phiến, uốn nếp vò nhàu mạnh. Than màu đen, ánh, thuộc loại than lửa dài đến than bán antraxit. Trong than rải rác có xâm tán pyrit dạng hạt nhỏ. Biểu hiện than đá trong vùng ít triển vọng do quy mơ q nhỏ.
+ Đất hiếm - Barit - Fluorit: khu mỏ Đông Pao đã phát hiện đƣợc 60 thân quặng lớn nhỏ. Các thân quặng lớn thƣờng phân bố ở ven rìa khối syenit. Đƣờng phƣơng và hƣớng cắm của các thân quặng thay đổi khá phức tạp. Thành phần khống vật chủ yếu
trong quặng ở mỏ Đơng Pao gồm các khống vật đất hiếm: Bastnesit, ít hơn có Parisit, Lantanit), Barit, Fluorit, Monazit, Xenotim (trong đó khống vật Monazit có chứa Th).
Quặng ở mỏ Đơng Pao bị phong hố khá mạnh. Hàm lƣợng các tổ phần có ích gồm: TR2O3 = 0,3 12,0%; BaSO4 = 20 70%; CaF2 = 10 60%, đất hiếm - barit – flourit có nguồn gốc nhiệt dịch chứa U và Th.
Tài nguyên xác định có:
- Tổng oxyt đất hiếm: 5.484.500 tấn TR2O3 - Barit: 19.701.000 tấn BaSO4
- Fluorit: 6.138.700 tấn CaF2
1.3.4. Đặc điểm phân bố thân quặng đất hiếm
Kết quả thăm dò cho thấy , các thân quặng có kích thƣớc lớn chủ yếu phân bố ở phần ven rìa khối xâm nhập syenit phức hệ Pusamcap, đôi khi gặp trong ranh giới tiếp xúc giữa đá carbonat hệ tầng Đồng Giao với syenit. Tuy nhiên, quặng nguyên sinh tồn tại trong các loại đá này dƣới dạng xâm tán, mạch, mạng mạch thƣờng có hàm lƣợng thấp. Trong điều kiện ngoại sinh, đá syenit chứa quặng bị phong hóa dẫn đến rửa trơi vật chất phi quặng và tái làm giàu thành phần có ích nên đã tạo ra các thân quặng với hàm lƣợng đạt chỉ tiêu công nghiệp. Nhƣ vậy, quặng đất hiếm trong khu mỏ có hàm lƣợng đạt yêu cầu cơng nghiệp đƣợc coi là nguồn gốc phong hóa. Trong phạm vi khu mỏ đã phát hiện và khoanh nối đƣợc 15 thân quặng, mạch quặng, trong đó có các thân quặng lớn:F3, F4, F7, F9, F10, F14, F16, F17 nhƣ trong hình 4.
- Đặc điểm phân bố thân quặng:
Các thân quặng có kích thƣớc lớn và quy mơ cơng nghiệp đã đƣợc thăm dò gồm F3, F4, F7, F9, F10, F14, F16 và F17 phân bố rải rác trong khu vực nghiên cứu, đều có dạng kéo dài, trên bình đồ có dạng thấu kính, ranh giới uốn lƣợn phức tạp. Kích thƣớc và độ cao phân bố của các thân quặng nêu ở bảng 7.
Bảng 7: Kích thƣớc và độ cao phân bố của các thân quặng chính
Kích thước (m) Thân quặng
F3 F4 F7 F9 F10 F14 F16 F17 Chiều dài 450 320 1000 1150 560 580 910 410 Chiều rộng 50-250 10-170 10-500 10-420 90-560 10-290 70-450 50-190 Độ cao phân bố 750-850 690-779 810-948 630-778 690-880 750-992 700-910 900-970 Bề dày trung bình 50-250 10-39 10-102 20-111 13,5-91,9 10,5-59 10-99,7 15-63
Các thân quặng nêu trên có cấu tạo chủ yếu là thành phần đá syenit phong hóa mạnh chứa đất hiếm, Fluorit, Barit và đi kèm với các chất phóng xạ, một số thân quặng có xen kẹp nhiều lớp đá syenit phong hóa.
Hình 5: Sơ đồ địa chất và vị trí các thân quặng mỏ đất hiếm Đông Pao
- Chất lượng và trữ lượng quặng đất hiếm:
+ Thân quặng F3:
Bảng 8: Đặc điểm chất lƣợng các loại quặng thân quặng F3 Loại Loại quặng Đặc tính quặng Tỷ lệ trữ lƣợng (%) Hàm lƣợng trung bình (%) TR2O3 BaSO4 CaF2
Loại I Giàu đất hiếm 60,8 13,59 42,46 22,81 Loại II Đất hiếm, Barit 20,6 4,98 57,8 6,12 Loại III Đất hiếm Barit Fluorit 18,6 5,77 42,31 29,9 Hỗn hợp Tổng hợp đất hiếm, Barit
và Fluorit 100 9,73 47,3 19,68
Khoáng vật gồm Bastnesit, Perisit, Carisit, Synisit, thạch anh, Barit, Fluorit, Monazit, Xenotim... Thành phần hóa học chủ yếu của đất hiếm là Ce, La, Nd, P. Trong đó, hàm lƣợng europium từ 0,16÷0,21%, ytrium từ 0,7÷0,45% (tính theo 100%TR2O3).
+ Các thân quặng khác
Các khoáng vật quặng đất hiếm chủ yếu là Bastnesit, ít hơn Parisit, Lantannit, Barit, Fluorit, Monazit, Xenotim. Ngồi ra cịn có các khống vật có ích khác. Khống vật phi quặng chủ yếu là thạch anh, Felspat và sét.
Tổng hợp các kết quả phân tích mẫu thạch học, khống vật, khoáng tƣớng đã xác định đƣợc thành phần khoáng vật chủ yếu ở các thân quặng nhƣ bảng sau:
Bảng 9: Thành phần khoáng vật chủ yếu của các thân quặng
ĐV tính: g/cm3
Thân quặng
Bastnesit Barit Fluorit Khoáng phi quặng
Max Min TB Max Min TB Max Min TB Max Min TB F4 1,13 0,88 1,02 13,23 9,48 11,66 29,94 21,94 24,78 67,51 56,11 62,55 F7 2,81 1,98 2,35 18,86 13,81 16,08 3,98 2,23 2,87 81,62 75,44 78,68 F9 1,30 0,93 1,10 15,58 0,95 11,14 32,18 22,86 26,86 65,60 53,35 60,89 F10 1,17 1,11 1,14 12,5 12,19 12,35 28,45 26,56 27,50 59,83 58,18 59,00 F16 0,08 <0,01 0,02 43,58 32,78 39,34 5,78 2,07 4,04 61,36 48,17 56,60 F14 0,10 <0,01 0,05 42,06 4,61 29,10 21,52 2,21 13,77 63,24 50,41 57,09
1.3.5. Ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên đến khả năng phát tán phóng xạ vào mơi trường
a. Ảnh hưởng của địa hình, địa mạo
Nhìn chung khu vực Đơng Pao thuộc địa hình núi cao hiểm trở, sƣờn núi dốc, có khi thành vách dựng đứng. Ở những khu vực phân bố đá vơi có những hang động và hố sụt karst. Điều đáng quan tâm là một số thân quặng đất hiếm - barit - fluorit chứa phóng xạ trong diện tích nằm sát mặt đất, hoặc lộ ngay trên bề mặt của địa hình, làm cho việc phong hóa, phá hủy và phát tán quặng vào môi trƣờng dƣới dạng cơ học. Những thân quặng lộ thiên có cƣờng độ phóng xạ cao nhƣ F3, F7, F9, F10, F16... phân bố trên các triền núi và khe suối ở Đông Pao, Bản Thẩm, Bản Hon, Nà Cƣa, Tả Phù Nhiêu, Nà Khum, Bãi Trâu dƣới tác động của tự nhiên, hoạt động của con ngƣời làm gia tăng quá trình phát tán theo địa hình các ngun tố phóng xạ vào môi trƣờng.
b. Ảnh hưởng của mạng lưới thủy văn
Vùng Đơng Pao có hệ thống mạng lƣới thủy văn khá phong phú, có các suối lớn, dễ dàng phát tán các ngun tố phóng xạ vào mơi trƣờng nƣớc ngầm, nƣớc mặt. Các nguồn nƣớc này phần lớn nhân dân trong vùng đang sử dụng trong sinh hoạt hàng ngày.
c. Ảnh hưởng của khí hậu
Đặc điểm khí hậu vùng điều tra đƣợc chia thành 2 mùa: mùa mƣa và mùa khô. Mùa mƣa thƣờng kéo dài từ tháng 5 đến tháng 8, lƣợng mƣa lớn thƣờng gây ra lũ lụt, sạt lở, đóng vai trị quan trọng trong việc phát tán cơ học các ngun tố phóng xạ trong mơi trƣờng. Mùa khô từ tháng 9 đến tháng 4 năm sau, thời tiết khơ lạnh, hay có gió mùa thổi qua ít ảnh hƣởng tới việc bào mòn phát tán các nguyên tố phóng xạ.