Đặc điểm phân bố các nguyên tố phóng xạ

CHƯƠNG III KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

3.1.1.Đặc điểm phân bố các nguyên tố phóng xạ

3.1. Đặc điểm môi trường phóng xạ

3.1.1.Đặc điểm phân bố các nguyên tố phóng xạ

1. Nguyên tố phóng xạ kali (K)

K được xếp vào nhóm các nguyên tố tạo đá thừa neutron. Vì ngun tố này có hàm lượng trung bình cao, nên nó được xếp vào các nguyên tố có độ phóng xạ tự nhiên. Đặc biệt, trong các thành tạo biến chất trao đổi giàu các khoáng vật chứa K thì độ phóng xạ thể hiện rất rõ nét. Trong vùng Hàm Tân hàm lượng K dao động trong khoảng 0,01-5,5%, đạt hàm lượng trung bình là 0,8% (bảng 3.1). Căn cứ vào kết quả tính tốn kali có các tham số sau:

- Hàm lượng trung bình: 0,8% - Hàm lượng phông qK Φ = 0,78% - Độ tán xạ S: 0,5 - Dị thường bậc 1: 1,3-1,6% - Dị thường bậc 2: 1,7-2,1% - Dị thường bậc 3: 2,2-5,5%

Bảng 3.1. Các giá trị đặc trưng trường phóng xạ vùng Hàm Tân (n=2045)

Thông số Tham số K (%) U (ppm) Th (ppm) I (µR/h) Cmax 5,5 90,5 916,0 271,4 Cmin 0,01 0,1 0,5 1,9 Ctb 0,8 6,0 9,5 7,8 Cp 0,78 5,8 8,0 7,1 S 0,5 8,3 2,4 5,9 Cn+S 1,3 14,1 10,4 13,1 Cn+2S 1,7 22,4 12,8 19,0 Cn+3S 2,2 30,7 15,2 24,9 V(%) 57,8 139,7 25,3 75,6

Hàm lượng K phân bố không đồng đều trong vùng (V = 57,8%). Trong vùng, K hình thành 18 dị thường, trong đó có 10 dị thường bậc 2 và 4 dị thường bậc 3. Ngồi ra, cịn một số điểm dị thường hàm lượng (2,2-5,5%). Những dị thường K phân bố chủ yếu ở các khu vực sau: Văn Kê, Chùm Găng, Bầu Dòi, Tân Nghĩa, Tân Hà, Sơn Mỹ, Tân Thắng. Ngồi ra, chúng cịn hình thành một số điểm dị thường hàm lượng phân bố rải rác ở độ sâu 0-15m nước. Dưới đây là một số đặc điểm dị thường phóng xạ của nguyên tố K:

- Cụm dị thường K (ven biển Tân Thành, Tân Thuận): phân bố dọc theo khu vực ven biển xã Tân Thành và Tân Thuận. Đây là dị thường bậc 1, tại khu vực Văn Kê hình thành dị thường K bậc 2. Những dị thường K phân bố dọc theo bãi triều cao và các cồn cát có độ cao từ 3-20m. Thành phần trầm tích chủ yếu là cát hạt mịn tới trung có nguồn gốc đa dạng (aQ23, amQ23, mQ22-3, mbQ22-3, vQ22-3) và các trầm tích phun trào bazan plagioclas thuộc hệ tầng Phước Tân (βQ13pht), các đá granit syenit,

granit hạt vừa phức hệ Đèo Cả pha 2 (G/Kđc2). Trong cát thường có chứa sa khoáng ilmenit, zircon, tại Văn Kê, Chùm Găng là những mỏ sa khoáng đang được khai thác.

- Cụm dị thường K (Gị Đình, Bàu Dịi): phân bố từ Gị Đình (Tân Hiệp) tới Bàu Dịi (Hiệp An). Đây là những dị thường bậc 1 của K phát triển dọc theo các cồn cát ven biển từ bãi triều cao tới 10-20m. Thành phần trầm tích chủ yếu là cát hạt mịn

65

tới thơ có nguồn gốc đa dạng (mQ13, mQ12-3, mbQ22-3, vQ22-3). Trong vùng, dị thường K là các thân sa khoáng ilmenit, zircon chạy song song với bờ biển.

- Cụm dị thường K (Tân Nghĩa, Tân Hà): phân bố ở khu vực thượng nguồn sông Dinh thuộc địa phận xã Tân Nghĩa và xã Tân Hà. Các dị thường này nằm trong trầm tích có thành phần chủ yếu: cát hạt mịn trung, cát sét màu xám nhạt, xám tối có tuổi (aQ23, amQ23, amQ21-2, amQ22-3). Tại khu vực, dị thường còn phát triển nhiều đá sét vôi màu đen, sét kết, bột kết màu xám đen thuộc hệ tầng Đắc Krong (J1s-tđk); các đá bột kết, cát kết màu xám, xám đen thuộc hệ tầng Trà My; các đá granodiorit biotit horblend hạt vừa, diorit thạch anh, gabro diorit thuộc phức hệ Định Quán (GDi/J3- K1đq2); các đá granit hạt nhỏ sáng màu, granit pegmatit thuộc phức hệ Đèo Cả pha 3 (G/Kđc3). Những dị thường K có thể liên quan trực tiếp tới sản phẩm phong hóa từ các khối xâm nhập nêu trên. Tại khu vực này hiện có mỏ đá khai thác đá granit làm vật liệu xây dựng.

- Cụm dị thường K (Sơn Mỹ, suối Cô Kiều): phân bố ở khu vực Sơn Mỹ kéo dài từ thôn 2 tới suối Cô Kiều. Tại khu vực này, K hình thành những dị thường đa bậc (bậc 1 đến bậc 3) với nhiều mức hàm lượng khác nhau. Những dị thường K phát triển trong các thành phần trầm tích chủ yếu là cát hạt mịn tới trung có nguồn gốc đa dạng (aQ23, amQ23, mQ22-3, mbQ22-3, vQ22-3), và các trầm tích phun trào bazan plagioclas hệ tầng Phước Tân (βQ13pht), các đá granit hạt nhỏ sáng màu, granit pegmatit thuộc

phức hệ Đèo Cả pha 3 (G/Kđc3). Trong các cồn cát khu vực này có chứa sa khống ilmenit, zircon. Tại khu vực Cam Bình năm 2005 đã bị tư nhân khai thác trộm, Chính quyền địa phương và Bộ đội Biên phòng đã kịp thời ngăn chặn những hành động khai thác trên.

- Dị thường K (Hiệp Hòa, suối Chùa): phân bố ở khu vực xã Tân Thắng 2 (từ Hiệp Hòa tới suối Chùa). Dị thường K phân bố trên các cồn cát độ cao từ 3-10m chạy song song với các cồn cát ở bờ biển. Thành phần trầm tích chủ yếu là: cát hạt mịn trung màu xám sáng, xám vàng có nguồn gốc đa dạng (vQ22-3, aQ23, mQ22-3, mQ22, mbQ23). Tại khu vực phát triển dị thường đều phát hiện được những dị thường ilmenit, zircon.

Những dị thường K phát triển chủ yếu trong trường trầm tích có thành phần: bùn, bùn cát, cát hạt mịn trung màu xám, xám trắng; cát bùn màu xám, xám tối. Tại khu vực Văn Kê, Tân Hà, Sơn Mỹ, K hình thành dị thường đa bậc, phân bố dọc theo cồn cát trong lục địa và ven biển có tuổi (Q1, Q2). Những cồn cát hình thành với những độ cao từ 3-30m có chứa những thân khống Ti - Zr. Ngồi ra, những dị thường của K cịn có ảnh hưởng trực tiếp tới liều chiếu phóng xạ trong vùng. Những dị thường bậc 2 và bậc 3 của K có diện phân bố nằm trong vành phân tán bậc cao của ilmenit, zircon, monazit liên quan tới sa khoáng trong vùng. Tại điểm HT8-15500 và HC-5800 hàm lượng K tăng cao 3,0-5,5% phân bố các gần các đá granít hạt nhỏ sáng màu, granit pegmatit thuộc phức hệ Đèo Cả pha 3 (G/Kđc3). Ngoài ra những mỏ, điểm quặng sa khoáng (Ti, Zr), những đá granit thuộc phức hệ Đèo Cả trong vùng là nguồn cấp trực tiếp hình thành những dị thường K trên. Hàm lượng K thấp thường phân bố ở các lưu vực hay thung lũng sông, dải biển ven bờ (0-15m nước), tại các khu vực có lớp phủ trầm tích lớn như thổ nhưỡng, cát đơn khoáng...

Riêng khu vực biển ven bờ (0-10m nước) hàm lượng K tương đối thấp so với toàn vùng nghiên cứu : qK = 0,09 ÷ 1,99%, trung bình 0.76%. Các điểm đạthàm lượng 0,8-1,99% của tập trung tại các khu vực: Bàu Dòi - Hòn Bà (BH-86, BH-85, BH-96,

66

BH-97), cửa Hà Lạn (BH-263, BH-283, BH-292, BH-301) và Tây Nam Mũi Đỏ (BH- 46, BH-59).

K có tương quan với U (R = 0,43), nó có tương quan yếu với Th, và cường độ gamma (bảng 3.2).

2. Nguyên tố phóng xạ urani (U)

Trong vùng Hàm Tân hàm lượng U dao động trong khoảng 0,1-90,5 ppm, đạt hàm lượng trung bình là 6,0ppm (bảng 3.1). Căn cứ vào kết quả tính tốn U có các tham số sau: - Hàm lượng trung bình: 6,0 ppm - Hàm lượng phơng qU Φ = 5,8ppm - Độ tán xạ S: 8,3 - Dị thường bậc 1: 14,1-22,3ppm - Dị thường bậc 2: 22,4-30,6ppm - Dị thường bậc 3: 30,7-90,5ppm

Hàm lượng U phân bố rất không đồng đều trong vùng (V =139,7%). Trong vùng, U hình thành 8 dị thường có các mức hàm lượng bậc 1 và bậc 2. Trong đó, có 3 dị thường đạt mức hàm lượng bậc 3. Những dị thường phóng xạ U phân bố chủ yếu ở các khu vực sau: Văn Kê, Chùm Găng (Tân Thành), Gị Đình (Tân Hiệp), Tân Hà, Sơn Mỹ và Tân Thắng. Dưới đây là một số đặc điểm dị thường của nguyên tố phóng xạ U:

- Dị thường U (Văn Kê, Chùm Găng, Gị Đình): phân bố ở khu vực Văn Kê, Chùm Găng và Gị Đình, thuộc xã Tân Thành, Tân Thuận. U hình thành những dị thường đa bậc, đặc biệt một số điểm có dị thường U tăng cao từ 34,7-90,5 ppm (I3- 80, I2-40, I6-200, I21-500, I9-360, I30-600, I22-40, I4-700, I8-600, I30-610, I30- 620). Những dị thường của U phân bố dọc theo các cồn cát cao từ 3-20m chạy song song với bờ biển. Các dị thường phát triển trong các trầm tích có thành phần chủ yếu là: cát hạt mịn tới trung có nguồn gốc đa dạng (amQ23, mQ22-3, vQ22-3), và các trầm tích phun trào bazan plagioclas hệ tầng Phước Tân (βQ13pht), các đá granit syenit,

granit hạt vừa thuộc phức hệ Đèo Cả pha 2 (G/Kđc2). Trong cát có chứa thân sa khống ilmenit, zircon, tại Văn Kê, Chùm Găng, Gị Đình là những mỏ sa khống đang được khai thác. Đây là nguồn cung cấp hình thành nên những dị thường U trong khu vực.

- Cụm dị thường U (Tân Hà): phân bố ở thượng nguồn sông Dinh khu vực xã Tân Hà. Tại đây U hình thành những dị thường đa bậc, trong đó đáng lưu ý một số điểm hàm lượng U tăng cao 84,2-87,6 ppm (N2-3200, N2-3000, N2-2800, N1-3600). Các dị thường urani phát triển trong trầm tích có thành phần chủ yếu: cát hạt mịn trung, cát sét màu xám nhạt, xám tối có tuổi (aQ23, amQ23, amQ21-2, amQ22-3). Khu vực này cịn phát triển nhiều đá sét vơi màu đen, sét kết, bột kết màu xám đen thuộc hệ tầng Đắc Krong (J1s-tđk); các đá bột kết, cát kết màu xám, xám đen thuộc hệ tầng Trà My; các đá granodiorit biotit horblend hạt vừa, diorit thạch anh, gabro diorit thuộc phức hệ Định Quán (GDi/J3-K1đq2); các đá granit hạt nhỏ sáng màugranit pegmatit thuộc phức hệ Đèo Cả pha 3 (G/Kđc3). Những dị thường U có thể liên quan trực tiếp tới sản phẩm phong hóa từ các khối xâm nhập nêu trên. Tại khu vực này hiện có mỏ đá khai thác đá granit làm vật liệu xây dựng.

- Cụm dị thường U (Sơn Mỹ): phân bố dọc theo các cồn cát khu vực Sơn Mỹ (thơn 3, thơn 4, thơn 5). Urani hình thành những dị thường đa bậc phát triển trong các

67

trầm tích có thành phần chủ yếu là: cát hạt mịn tới trung có nguồn gốc đa dạng (aQ23, amQ23, mQ22-3, mbQ22-3, vQ22-3), và các trầm tích phun trào bazan plagioclas hệ tầng Phước Tân (βQ13pht), các đá granit hạt nhỏ sáng màu thuộc phức hệ Đèo Cả pha 3 (G/Kđc3). Đáng lưu ý, một số điểm dị thường U tăng cao đạt 34,4-88,9 ppm (HC2- 3500, HC2-4200, HC2-3900, HC2-4400, HC2-4300, HC2-3800, HC2-3700, HC2- 3600). Trong các cồn cát có chứa thân sa khoáng ilmenit, zircon với trữ lượng tương đối lớn hiện đang được nhiều công ty xin khai thác.

- Dị thường U (Tân Thắng): phân bố dọc theo cồn cát ven biển độ cao từ 3- 10m thuộc xã Tân Thắng. Tại đây U hình thành 2 mức dị thường bậc 1 và bậc 2 phát triển trong trầm tích có thành phần chủ yếu là: cát hạt mịn trung màu xám sáng, xám vàng có nguồn gốc đa dạng (vQ22-3, aQ23, mQ22-3, mQ22, mbQ23). Tại khu vực phát triển dị thường đều phát hiện được những dị thường ilmenit, zircon.

Đối với khu vực biển ven bờ (0-10m nước) hàm lượng U tương đối thấp: hàm lượng urani qU = 0,2÷ 9.4ppm, trung bình 2.6ppm; Các điểm hàm lượng 5.2-9.4ppm phân bố ở các khu vực: Tân Long - Bầu Dòi - Hòn Bà ( BH-90 đến BH-98, BH-82, BH-75, BH-70, BH-77), mũi Đỏ (BH-6, BH-28) và Tây Nam Mũi Đỏ (BH-40, BH-48). Tóm lại: những dị thường U phát triển chủ yếu trong các cồn cát ven biển và các trầm tích bở rời phân bố ở thượng nguồn sơng Dinh. Các trầm tích có thành phần cát hạt mịn trung mầu xám, xám trắng; cát bùn màu xám, xám tối nguồn gốc đa dạng. Tại các khu vực Văn Kê, Chùm Găng, Bàu Dòi, Sơn Mỹ, Tân Hà, U hình thành dị thường đa bậc trong đó có nhiều điểm hàm lượng tăng cao (34,4-90,5 ppm). Những dị thường đa bậc của U nằm trùng với các dị thường K và các thân sa khoáng, các vành phân tán khoáng vật ilmenit, zircon trong vùng. Các dị thường U có nhiều nguồn gốc khác nhau: tại chỗ do q trình phong hóa từ đá mẹ giàu xenotim (YPO4 và hợp chất chứa tới 4% USiO4), q trình làm giàu sa khống biển qua nhiều thời kỳ địa chất lâu dài. Ngồi ra, nó cịn được hình thành do các mỏ sa khống ven biển đang khai thác một phần các dị thường U còn liên quan đến sản phẩm phong hóa các đá gốc từ lục địa. U có tương quan với cường độ phóng xạ gamma (R=0,58), tương quan yếu với K (R=0,43), đối với Th nó khơng có tương quan (bảng 3.2). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Bảng 3.2. Ma trận tương quan giữa các nguyên tố phóng xạ vùng Hàm Tân

K U Th I K 1 0,43 0,02 0,29 U 0,43 1 0,06 0,57 Th 0,02 0,06 1 0,85 I 0,29 0,57 0,85 1 3. Nguyên tố phóng xạ thori (Th)

Trong vùng Hàm Tân, hàm lượng Th dao động trong khoảng 0,5- 916ppm, đạt hàm lượng trung bình là 9,5ppm (bảng 3.1). Căn cứ vào kết quả tính tốn (bảng 3.1) thori có các tham số sau:

- Hàm lượng trung bình: 9,5ppm - Hàm lượng phơng qTh Φ = 8,0ppm - Độ tán xạ S: 2,4 - Dị thường bậc 1: 10,4-12,7 ppm - Dị thường bậc 2: 12,8-15,1 ppm - Dị thường bậc 3: 15,2-17,6 ppm

68

Hàm lượng Th phân bố tương đối đồng đều trong vùng (V = 25,3%). Th hình thành 9 dị thường bậc 1, với mức hàm lượng (10,4-12,7ppm), trong đó có 7 dị thường bậc 2 (12,8-15,1ppm), 6 dị thường bậc 3 (15,2-17,6ppm). Ngồi ra, cịn một số điểm dị thường Th hàm lượng cao (17,7-916ppm). Các dị thường của Th tập trung chủ yếu ở các khu vực sau: Văn Kê, Chùm Găng, Bàu Dòi, Tân Hà, Sơn Mỹ, Tân Thắng.

- Cụm dị thường Th (Tân Thành, Tân Thuận): phân bố ở khu vực Văn Kê, Chùm Găng và Gị Đình, thuộc xã Tân Thành, Tân Thuận. Th hình thành những dị thường bậc 1, 2, 3 và một số điểm dị thường hàm lượng 18,2-89,6ppm (I22-400, I2- 40, I13-40, I2-80, I2-160, I2-200, I31-80, I52-620, I33-100, I30-600, I44-400, I31- 100, I38-100, I30-610, I9-360, I41-10, I30-620). Những dị thường của Th phân bố dọc theo các cồn cát cao từ 3-20m chạy song song với bờ biển. Các dị thường phát triển trong các trầm tích có thành phần chủ yếu là: cát hạt mịn tới trung có nguồn gốc đa dạng (amQ23, mQ22-3, vQ22-3), và các trầm tích phun trào bazan plagioclas thuộc hệ tầng Phước Tân (βQ13pht), các đá granit syenit, granit hạt vừa phức hệ Đèo cả pha 2

(G/Kđc2). Trong cát có chứa thân sa khoáng ilmenit, zircon, tại Văn Kê, Chùm Găng, Gị Đình là những mỏ sa khống đang được khai thác.

- Dị thường Th (Tân Hải): phân bố ở khu vực mũi Đỏ (dọc theo sông Phan và sông Cu Tri), thuộc xã Tân Hải. Tại đây Th hình thành dị thường đa bậc 1, 2, 3 và một số điểm có hàm lượng 18,4-30,0ppm (HT1-5500, HT1-500, HT1-5000, HT1- 6000, HT1-4500, HT1-3500, HT1-4000, HT1-1500, HT1-1000). Các dị thường Th phân bố chủ yếu trong trầm tích có thành phần là: cát hạt mịn tới trung có nguồn gốc đa dạng (mQ22, mQ22-3, vQ23, aQ23, mQ23, mbQ2 2-3). Tại đây có mỏ sa khống ilmenit, zircon Bàu Dịi đang được khai thác.

- Dị thường Th (Tân Hà): phân bố ở thượng nguồn sông Dinh khu vực xã Tân Hà (chân núi Nhọn). Tại đây Th hình thành những dị thường đa bậc, trong đó đáng lưu ý một số điểm hàm lượng Th tăng cao 19,5-20,8 ppm (HT10-800, HT10-1000, HT10-1200, HT10-1400, HT10-400, HT10-600). Đặc biệt, tại khu vực Láng Gòn hàm lượng Th tăng cao 909-916 ppm (HT12-1900, HT12-1400). Các dị thường Th phát triển trong trầm tích có thành phần chủ yếu: cát hạt mịn trung, cát sét màu xám nhạt, xám tối có tuổi (aQ23, amQ23, amQ21-2, amQ22-3). Khu vực này còn phát triển nhiều đá sét vôi màu đen, sét kết, bột kết màu xám đen thuộc hệ tầng Đắc Krong (J1s- tđk); các đá bột kết, cát kết màu xám, xám đen thuộc hệ tầng Trà My; các đá granodiorit biotit horblend hạt vừa, diorit thạch anh, gabro diorit thuộc phức hệ Định Quán (GDi/J3-K1đq2); các đá granit hạt nhỏ sáng màu, granit pegmatit thuộc phức hệ Đèo Cả pha 3 (G/Kđc3). Những dị thường Th có thể liên quan trực tiếp tới sản phẩm phong hóa từ các khối xâm nhập nêu trên. Tại khu vực này hiện có mỏ đá khai thác đá granit làm vật liệu xây dựng.

- Cụm dị thường Th (Sơn Mỹ): phân bố dọc theo các cồn cát khu vực Sơn Mỹ (thôn 3, thôn 2, thôn 6) và dọc theo ven biển 0-8m nước. Th hình thành những dị