BỐ SA KHOÁNG
3.3.1. Yếu tố nguồn cung cấp vật liệu cho các sa khoáng
Đới duyên hải vùng ven bờ tỉnh Quảng Trị có thành tạo đá gốc chính là đá bazan (các mỏm đá bazan nằm ở phía bắc các khu nghiên cứu) và đá biến chất tuổi cổ thuộc hệ tầng Long Đại phân bố rộng rãi. Các đá này rất giàu các khoáng vật của titan (rutil, ilmenit, leucocen, anatas); zircon, granat. Dưới tác dụng của khí hậu nhiệt đới ẩm, đá gốc bị phong hố, tiếp theo các khoáng vật của vỏ phong hoá được nước chảy bề mặt vận chuyển, phân dị và tích tụ ở những nơi có điều kiện thuận lợi, kết quả đã thành tạo các thân sa khống. Vì vậy, có thể nói thành tạo đá gốc này là nguồn cung cấp vật liệu khoáng sản ban đầu cho các sa khoáng ven biển.
Các thành tạo magma, biến chất và các mỏ, điểm quặng phân bố trong địa hình bóc mịn mạnh mẽ là nguồn cung cấp vật liệu cho các con sơng vận chuyển ra biển, tích tụ hình thành các sa khống ven biển.
Trong vùng nghiên cứu mạng sông suối phát triển dày đặc, có 2 con sơng lớn đổ ra biển tại Cửa Tùng (Sông Bến Hải) và Cửa Việt (Sông Thạch Hãn). Hàng năm, các con sông trên tải ra biển lượng lớn bùn cát. Đây chính là
nhân tố vận chuyển các khoáng vật nặng từ lục địa ra biển Đông, được sông và thuỷ triều phân dị, chọn lọc, tái phân bố thành các tích tụ sa khống quy mơ lớn và những vùng có khoảng cách vận chuyển gần sẽ triển vọng sa khống cơng nghiệp. Từ những đặc điểm nêu trên cho thấy khu vực ven biển Cửa Tùng - Cửa Việt có nhiều thành tạo địa chất chứa các khống vật titan- zircon hàm lượng cao và phân bố trong vùng địa hình bóc mịn mạnh, hoạt động vận chuyển của sơng rất lớn, nên tạo tiền đề rất thuận lợi để cung cấp sa khoáng cho vùng ven biển.
3.3.2. Yếu tố địa mạo, thủy văn và hướng gió
Đường bờ biển tỉnh Quảng Trị quanh co, khúc khuỷu và kéo dài theo hướng tây bắc - đơng nam. Dọc bờ biển có nhiều dải đá gốc nhơ ra biển, chia cắt đồng bằng ven biển thành nhiều đoạn có đặc điểm địa mạo khác nhau, gần vng góc với hướng gió thịnh hành trong vùng. Theo đặc điểm bờ biển vùng ven biển Quảng Trị nằm trong dải vòng cung lớn từ nam Đèo Ngang (Quảng Bình) đến bắc Đèo Hải Vân (Thừa Thiên Huế); trong đó có vịng cung nhỏ nằm giữa mỏm núi nhô ra biển từ Vĩnh Linh đến bắc Đèo Hải Vân. Các dải đá gốc ven biển thường nhơ ra phía biển từ 0,5 ÷ 1km so với đường bờ biển chung và phần đồng bằng giữa các dải núi nêu trên đều có hình cánh cung hướng phần lõm ra biển.
Đặc điểm địa mạo bờ biển nêu trên, đã tạo thành những cái “bẫy” hình cánh cung rất thuận lợi cho sự tích tụ trầm tích, nhất là khu vực phía bắc các dải núi nhơ ra biển (ảnh 3.6).
Trong vùng gió mùa thịnh hành theo hướng đơng bắc (thổi từ đông bắc xuống tây nam) vào mùa đông và hướng tây, tây nam (thổi từ phía tây nam lên đông bắc) vào mùa hè với cường độ khá lớn thường xun có gió cấp 4÷6. Do hoạt động của mạnh mẽ của gió với hướng gió gần vng góc với đường bờ và chế độ bán nhật triều, nên hình thành sóng chéo góc và các dịng chảy ven bờ. Hoạt động của sóng, dịng chảy đã tạo điều kiện tốt để tích tụ trầm tích, nhất là khu vực phía nam cửa các con sơng lớn của các đoạn bờ biển có hướng kéo dài tây bắc - đơng nam nằm giữa các dải núi nhô ra biển, tạo nên các bãi cát quy mô lớn (rộng từ vài trăm mét đến 5km, kéo dài từ vài km đến hàng chục km) có chứa sa khống. Đồng thời, trong q trình hình thành các
tích tụ cát biển, hoạt động mạnh mẽ của sóng đã chọn lọc, phân dị và tái lắng đọng vật liệu, theo xu hướng tích tụ các khoáng vật nặng ở ven bờ và vận chuyển các vật liệu nhẹ ra thềm biển.
Cũng do hoạt động của gió, đã làm cho các thành tạo cát biển đã được hình thành lại tiếp tục được vận chuyển, hình thành các đụn cát, cồn cát, đê cát, và trong q trình đó đã phân dị trọng lực, những vật liệu nhẹ tiếp tục được gió mang đi xa, phần cịn lại được làm giàu khống vật nặng, tạo điều kiện hình thành các sa khống.
Ảnh 3.6. Các dải núi núi nhơ ra biển ở vùng ven biển Quảng Trị đóng vai trị là các “gờ chắn”, tạo thuận lợi cho tích tụ sa khống
(ảnh vệ tinh)
3.3.3. Yếu tố địa tầng khống chế sự hình thành sa khống
Các trầm tích hỗn hợp biển - gió có thành phần chủ yếu là cát, thường có quy mơ khá lớn, chiều rộng thay đổi từ 500÷2000m, chiều dài hàng chục
Mỏm đá bazan Vĩnh Linh
Vùng Cửa Tùng – Cửa Việt
km, kéo dài song song và cách đường bờ biển 50 ÷ 100m, tạo nên các dãy cồn cát có độ cao 5 ÷ 20m. Thành phần trầm tích đặc trưng là cát thạch anh hạt nhỏ đến trung độ chọn lọc tốt màu xám vàng, nâu vàng, xám phớt vàng. Trong trầm tích biển thường chứa hàm lượng khống vật nặng từ 0,014÷0,297% (bảng 3.5). Hàm lượng này khơng có ý nghĩa cơng nghiệp, nhưng trong q trình hình thành trầm tích biển gió, dưới tác động của sóng và gió, các thành tạo cát tiếp tục được phân dị, chọn lọc, vật liệu nhẹ được mang đi xa, các khoáng vật nặng được tập trung lại, làm giàu, tăng cao hàm lượng và nhiều nơi tạo nên các sa khống có giá trị cơng nghiệp.
Bảng 3.5. Hàm lượng khống vật nặng trong trầm tích khu vực ven biển Cửa Tùng-Cửa Việt
TT Khu đánh giá Đối tượng
địa chất Hàm lượng khoáng vật nặng có ích (%) Từ Đến 1 Gio Hải mQ13 0,014 0,297 2 Triệu An mQ22 0,014 0,287
Như vậy, trầm tích biển - gió là yếu tố địa tầng quan trọng khống chế các sa khoáng và sự phát triển rộng rãi các trầm tích biển - gió trẻ dạng dải cát, cồn cát, đụn cát ven biển hoặc các trầm tích biển - gió cổ dạng bãi cát tương đối bằng phẳng ở ven biển Cửa Tùng-Cửa Việt là tiền đề rất có ý nghĩa cho cơng tác tìm kiếm sa khống.
3.3.4. Yếu tố tân kiến tạo và động thái bờ biển
Theo các tài liệu trước đây, trong thế Pleistocen và Holocen có nhiều đợt biển tiến, biển lùi liên quan tới động thái hoạt động tân kiến tạo khu vực. Ở vùng nghiên cứu, sa khống có nguồn gốc biển - gió quy mơ lớn có tuổi từ Holocen giữa đến Holocen muộn và hiện đại chứng tỏ từ Holocen giữa đến nay ở Quảng Trị, biển lùi là chủ yếu, đất liền nâng lên khá liên tục, có đợt ngừng nghỉ ngắn giữa Holocen giữa và trên. Cường độ biển lùi tăng lên từ bắc
vào nam, vùng từ nam Đèo Ngang đến đèo Hải Vân có cường độ biển lùi lớn nhất, thể hiện sự có mặt các dải đụn, cồn cát quy mô lớn, dài hàng chục cây số, rộng có nơi 10km được ngăn cách bởi các dải trũng nước, thậm chí đầm phá.
Do đất liền nâng lên liên tục (hay biển lùi liên tục) từ đầu Holocen đến nay nên sa khống ven biển Quảng Trị khơng có quặng titan zircon sa khống chơn vùi (theo tài liệu khoan sâu của Nguyễn Văn Huyền, 1992; Mai Văn Hác, 1993). Yếu tố biển lùi là yếu tố thuận lợi có tính quyết định tới yếu tố hình thành và bảo tồn các sa khống ilmenit, zircon nguồn gốc biển - gió.
3.4. ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ QUẶNG TITAN-ZIRCON VEN BIỂN CỬA TÙNG - CỬA VIỆT, QUẢNG TRỊ
3.4.1. Đặc điểm phân bố quặng sa khoáng
Trên cơ sở đặc điểm các thân quặng, các yếu tố khống chế sự hình thành và phân bố sa khống, cho thấy đặc điểm phân bố sa khoáng khu vực ven biển Cửa Tùng - Cửa Việt, Quảng Trị như sau:
a. Về đối tượng chứa quặng: Trong vùng nghiên cứu, các thân quặng
titan - zircon quy mô công nghiệp chủ yếu phân bố trong các thành tạo trầm tích biển – gió tuổi Holocen giữa, muộn, do đối tượng này có quy mơ lớn và bảo tồn tốt, cịn các thành tạo cịn lại, các thân quặng có quy mơ nhỏ hơn do trầm tích quy mơ nhỏ, bảo tồn kém.
b. Về không gian phân bố: Từ các kết quả đã nghiên cứu cho thấy thân
quặng sa khoáng ven biển Cửa Tùng - Cửa Việt, Quảng Trị có hình thái tương đối đơn giản, thân quặng nằm ngang, lộ ngay trên bề mặt địa hình và trải rộng trên tồn bộ diện tích nghiên cứu, tập trung nhiều từ Vĩnh Linh đến Triệu Vân,...những nơi cịn lại có sa khống nhưng quy mơ nhỏ, hàm lượng nghèo. Tầng cát chứa quặng chủ yếu là cát hạt nhỏ đến vừa, có màu vàng thẫm, xám vàng đến vàng nhạt. Thân quặng có chiều dày thay đổi từ 1,0m đến 12,0m, trung bình là 4,4m. Chiều dày thân quặng biến đổi tương đối ổn định với hệ
số biến thiên là 69,8%. Theo phương vuông góc với đường bờ biển chiều dày thân quặng có xu hướng dày ở trung tâm và giảm dần ra hai phía (Hình 3.2). Theo phương song song với đường bờ biển, chiều dày thân quặng cũng có xu hướng tăng lên ở trung tâm và giảm dần về 2 phía tây bắc và đơng nam (Hình 3.3).
Hình 3.2. Sự biến đổi chiều dày thân quặng theo phương vng góc với bờ biển
Hình 3.3. Sự biến đổi chiều dày thân quặng theo phương song song với bờ biển
Kết quả nghiên cứu cho thấy các khống vật nặng trong sa khống có sự biến đổi tương đối mạnh về hàm lượng, đặc điểm phân bố của các khoáng vật này cũng thể hiện tính quy luật khá rõ. Nhìn chung hàm lượng các khống vật nặng có sự biến đổi theo chiều vng góc với đường bờ biển, dọc bờ biển
và theo chiều sâu. Theo phương vng góc với đường bờ biển thì hàm lượng trung bình các khống vật nặng (KVN) có xu hướng giảm dần từ lục địa ra biển (Hình 3.4). Theo phương song song với đường bờ biển, hàm lượng trung bình các khống vật nặng (KVN) biến đổi không đồng đều và có xu hướng giảm dần từ phía tây bắc xuống đơng nam (Hình 3.5). Theo chiều sâu, hàm lượng trung bình các khống vật nặng (KVN) biến đổi mạnh, thường chỉ gặp các mẫu đạt giá trị công nghiệp ở gần trên mặt còn xuống sâu hàm lượng giảm rất nhanh.
Kết quả thi cơng trình khoan tay, lấy và phân tích mẫu cho thấy khống vật quặng tồn tại chủ yếu trong khoảng từ 0 đến 10÷12m là đạt chỉ tiêu cơng nghiệp cịn xuống sâu quặng nghèo và hàm lượng không đạt chỉ tiêu công nghiệp.
Từ các kết quả nghiên cứu trên cho thấy quy luật phân bố hàm lượng các khoáng vật nặng trong thân quặng gần tương đồng với quy luật biến đổi chiều dày của thân quặng.
Hình 3.4. Sự biến đổi hàm lượng trung bình KVN (%) theo phương vng góc với bờ biển
Hình 3.5. Sự biến đổi hàm lượng trung bình KVN (%) theo phương song song với bờ biển
Về phần phía nam các cửa sông lớn như Sông Thạch Hãn, Sơng Bến Hải… và sát phía bắc các dải núi nhô ra biển như vùng Vĩnh Linh, Cửa Tùng- Cửa Việt (phía bắc dải đá bazan), các sa khống có quy mơ lớn hơn. Có đặc điểm trên là do các sông lớn trong vùng lưu vực chảy qua các vùng đá gốc giàu các khoáng vật ilmenit, rutin, leucocen, zircon…, nên chúng là nguồn cung cấp vật liệu cho các sa khoáng và các khoáng vật nặng sẽ được tập trung nhiều hơn ở phía bắc các dải núi nhơ ra biển.
c. Về đặc điểm quặng sa khoáng:
Trong khu vực ven biển Cửa Tùng – Cửa Việt, Quảng Trị chỉ có quặng titan – zircon sa khống có ý nghĩa cơng nghiệp, các sa khống khác rất nghèo. Các thân quặng titan – zircon có quy mơ, hàm lượng lớn thuộc phần phía nam cánh cung bờ biển Đèo Ngang - Hải Vân. Càng đi xuống phần phía nam của các cánh cung (gần phần phía bắc dải núi nhơ ra biển), hàm lượng và chiều dày các sa khoáng càng tăng.
Thành phần khoáng vật quặng chủ yếu của quặng titan - zircon gồm các khoáng vật của titan (ilmenit, anatas, leucocen, brukit, rutin), zircon, ít monazit. Các khống vật trên có mối liên quan chặt chẽ với nhau, luôn luôn đi cùng
nhau, hệ số tương quan giữa chúng là 0,29÷0,88, phản ánh tương quan thuận rất chặt chẽ.
3.4.2. Về triển vọng quặng sa khoáng ở phần sâu
Vùng ven biển Quảng Trị đã khoan lỗ khoan máy sâu nhất 50,8m (KM014-T576) tại khu Vĩnh Thái (Khu vực ven biển Cửa Tùng-Cửa Việt khơng có lỗ khoan máy xuống sâu) cho thấy địa tầng có đặc điểm chung như sau:
+ Từ 0 – 17m: Trầm tích biển - gió hỗn hợp chứa quặng titan – zircon với hàm lượng trung bình 1,18%.
+ Từ 17 – 23m: Trầm tích biển chứa quặng titan – zircon với hàm lượng trung bình 0,2%
+ Từ 23 – 50m: Trầm tích biển khơng chứa quặng.
Các lỗ khoan máy đã thi công cho thấy trên mặt thường có biểu hiện quặng giàu và nằm trong thành tạo biển - gió tuổi Holocen giữa, muộn, cịn trong trầm tích Pleistocen muộn chưa có cơng trình khoan nghiên cứu ở phần sâu.
Căn cứ vào các tài liệu hiện có và đặc điểm phân bố sa khống cho thấy quặng titan – zircon sa khoáng khu vực ven biển Cửa Tùng - Cửa Việt, Quảng Trị chỉ phân bố thành một lớp ở trên mặt đến độ sâu trung bình khoảng 10- 12m, từ độ sâu 12m trở xuống hầu như không chứa quặng hoặc chứa quặng không đạt chỉ tiêu cơng nghiệp và khơng có sa khống chơn vùi.
3.5. CÁC DẤU HIỆU TÌM KIẾM SA KHỐNG VEN BIỂN
Trong thành phần sa khoáng khu vực ven biển Cửa Tùng - Cửa Việt, Quảng Trị thường xuyên có mặt các khống vật chứa các ngun tố phóng xạ như monazit (Ce,La,Th)[PO4][SiO4] và xenotim (YPO4) và hợp chất chứa tới 4% USiO4. Chính vì vậy, trên các mỏ sa khoáng ven biển bao giờ cũng phát hiện được các dị thường phóng xạ có cường độ gamma từ 10 đến vài chục
R/h. Kết quả nghiên cứu ở các mỏ sa khoáng ở trong vùng đã cho thấy giữa
monazit và ilmenit có mối liên quan rất chặt chẽ (hệ số tương quan 0,66), đồng nghĩa với việc các tích tụ sa khống có hàm lượng quặng titan - zircon càng cao thì cường độ phóng xạ càng lớn. Đây là dấu hiệu quan trọng, dễ nhận biết để tìm kiếm các sa khoáng.
Qua kết quả nghiên cứu cho thấy ven biển Cửa Tùng - Cửa Việt, Quảng Trị có 4 dải dị thường, các dải dị thường chạy dọc theo bờ biển có cường độ phúng x 5ữ21àR/h, phụng 3µR/h. Nhìn chung trường xạ ở khu vực này tương đối thấp, cụ thể các dải dị thường được thể hiện chi tiết bảng sau.
Bảng 3.6. Bảng thống kê dị thường phóng xạ vùng Cửa Tùng-Cửa Việt
TT Số hiệu dải dị thường Chiều dài (m) Chiều rộng (m) Cường độ phóng xạ (µR/h)
Đối tượng liên quan Phông Dị
thường
1 41 8.600 480-
1.300 3 5-12
Nằm trong trầm tích biển - gió mvQ23, liên quan đến thân quặng số 1
2 42 8.470 930-
2.470 3 5-21
Nằm trong trầm tích biển - gió mvQ22, liên quan đến thân quặng số 2
3 43 4.100 910-
1.250 3 6-13
Nằm trong trầm tích biển - gió mvQ23, liên quan đến thân quặng số 3
4 44 5.500 460-
1.460 3 6-14
Nằm trong trầm tích biển - gió mvQ22, liên quan đến thân quặng số 4
Ngoài ra, quặng titan - zircon sa khống trong trầm tích biển - gió ven biển rất dễ dàng nhận biết do các thân quặng đều lộ thiên, lại nằm trong loại trầm tích biển được gió tái tạo, gắn bó với kiểu địa hình cồn cát, đê cát, các khống vật quặng có màu đen, nâu đen, dễ nhận biết bằng mắt thường hoặc dưới kính lúp ngồi thực địa.
Chương 4
ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TÀI NGUYÊN SA KHOÁNG
TITAN-ZIRCON VEN BIỂN CỬA TÙNG – CỬA VIỆT, QUẢNG TRỊ
4.1. PHÂN VÙNG DIỆN TÍCH TRIỂN VỌNG 4.1.1. Tiêu chuẩn phân vùng triển vọng 4.1.1. Tiêu chuẩn phân vùng triển vọng
Trên cơ sở tổng hợp và phân tích các yếu tố địa chất liên quan và khống chế sa khoáng trong vùng nghiên cứu, các dấu hiệu tìm kiếm cho phép phân vùng nghiên cứu thành các diện tích có triển vọng như sau:
a. Diện tích triển vọng cấp A