4.2.1. Điều kiện địa chất mỏ.
Quặng crômit thành tạo trong trầm tích Đệ tứ, có trữ lượng tương đối lớn tầm cỡ khu vực, đã đ−ợc đoàn Địa chất 34 cùng các chuyên gia Trung Quốc thăm dò đến cấp A, B, C1, C2. Tổng diện tích khống chế toàn mỏ khoảng: 33,8 km2.
Tính đến nay, toàn vùng mỏ có tổng trữ l−ợng cấp A + B + C1 + C2 = 531.562 ngàn tấn quặng chứa 21 897 ngàn tấn Cr2O3. Ngoài ra cũng sơ bộ tính
đ−ợc trữ l−ợng các khoáng sản có ích đi kèm gồm: 3.053 ngàn tấn niken và 282 ngàn tấn coban.
Quặng tồn tại dưới dạng ôxyt crôm và sắt do phong hóa đá secpentin tạo thành, hạt tấm nh− hạt cát, nặng và bền vững trong tự nhiên. Mỏ có 2 tầng quặng chính và các lớp và tầng quặng vệ tinh đ−ợc phân cách nhau bởi lớp cây mục, cát hoặc sét.
Lớp đất đá nằm trên mặt có hàm l−ợng crômit ~ 1,5% đ−ợc xếp vào lớp phủ.
Đáy sa khoáng gồm hai loại đá chính: Đá siêu mafic thuộc khối xâm nhập Núi N−a và các trầm tích lục nguyên. Đá nền bị phong hóa mạnh, bị nén ép, có sự phân phiến mỏng. Địa hình đáy sa khoáng tương đối thoải theo hướng từ chân núi ra độ thoải 50 – 80. Nhìn chung đáy sa khoáng có dạng lòng chảo kéo dài h−ớng Tây bắc - Đông nam, ít gặp các hang hốc và các hố sâu.
Tầng quặng d−ới: Nằm trong lớp cuội sỏi 1, trực tiếp trên bề mặt phong hóa đá gốc. Đây cũng là tầng quặng lớn nhất mỏ, chiều dài thân tới 12,5km,
rộng 2 - 3km, chiều dày ổn định trong khoảng 10 - 20m (lớn nhất tới 59m), trung bình khoảng 18m. Tầng quặng có dạng một thấu kính lớn, trong đó chiều dày lớn nhất nằm ở trung tâm, chiều dày giảm dần ra ngoài. Hàm l−ợng Cr2O3 trung bình 3,5%, lớn nhất tới 8 - 9% (trung tâm tầng quặng). Gần chân núi N−a quặng gần nh− lộ ngay trên mặt, ở trung tâm thân quặng lớp phủ (kể cả tầng quặng trên) có thể đến 10 - 20m.
Tầng quặng trên: Nằm trong lớp cuội sỏi 2, phát triển chủ yếu ở khu Mỹ Cái, quặng lộ ra trên mặt ở gần chân Núi N−a, hợp với tầng quặng d−ới thành một thân quặng liên tục, xa chân Núi N−a tầng quặng bị phủ tối đa 3 - 4m. ở khu Tinh Mễ - An Th−ợng tầng quặng trên hầu nh− vắng mặt. Chiều dài tầng quặng đến 3km, rộng 400 - 500m, đôi nơi có dạng phân nhánh, chiều dày trung bình khoảng 3m. Hàm l−ợng Cr2O3 trong tầng quặng thay đổi trrong khoảng 1,5 - 6%, trung bình 2,2 - 2,5%.
Về chất l−ợng quặng: Sa khoáng crômit Cổ Định có thành phần khoáng hóa gồm: crômit, hematit, magnetit, ngoài ra còn có secpentin, hocblen, olivin, pyroxen, mica .... Trong đó crômit là khoáng vật duy nhất có giá trị công nghiệp.
Crômit có kích th−ớc hạt rất nhỏ: D−ới 0,07 mm chiếm 1,35 - 6,75%, từ 0,07 - 0,4mm chiếm 83,58 - 92,66% còn lại là loại > 0,4 mm.
Hàm l−ợng Cr2O3 không cao, dao động từ 3,62 - 4,8%, trung bình 4,12%.
Các nguyên tố đi kèm nh− Ni, Co có hàm l−ợng thấp, ví dụ ở khu Tĩnh Mễ - An Th−ợng hàm l−ợng Ni = 0,27-0,78%, trung bình 0,51% và Co = 0,027 - 0,155%, trung bình 0,05%. Hơn nữa, các nguyên tố này tồn tại d−ới dạng xâm nhiễm trong các khoáng vật nhóm sắt, sắt mangan và hấp thu trong
đá sepentin. Hiện nay, tuy đã có một số công trình nghiên cứu công nghệ thu hồi, song ch−a có kết quả.
4.2.2. Địa chất thủy văn.
- N−ớc mặt:: Hệ thống n−ớc mặt ở khu mỏ khá phong phú, bao gồm sông Lê, các suối, ao, hồ, hệ thống nông giang và các hố khai thác đ−ợc hình thành bằng nước mưa. Hệ thống nước mặt thay đổi theo khí hậu và có tính từng mùa.
Hồ Cổ Định: Nằm cách chân của dãy núi Na Sơn chừng 1 km đ−ợc hình thành trong quá trình khai thác công nghiệp tr−ớc đây và có diện tích khoảng 0,6 km2, dung tích của hồ khá lớn, về mùa m−a hồ đầy l−ợng n−ớc có thể tới 1,2 -1,5 triệu m3.
- N−íc ngÇm:
Chủ yếu là nước mạch lộ đệ tứ phân bố khắp khu mỏ và có quan hệ mật thiết với khoáng sàng. Nước khe nứt ở đá phiến và đá gốc có ngậm nước, chất lượng nước tương đối tốt.
Nước nguồn phân bố chân núi Nưa. Biên độ thay đổi của nước ngầm là:
1,5 ữ 2m, l−ợng n−ớc ngầm đ−ợc đo ở lỗ khoan là 0,11m/s.
Chỉ số pH ở giếng dân dụng là 7,4.
4.2.3. Địa chất công trình.
Một số chỉ tiêu địa chất công trình của đất đá và quặng ở mỏ Cổ Định
đ−ợc thể hiện ở bảng 4.1:
Bảng 4.1.
Độ ẩm nguyên trạng: W = 40 - 75% Thể trọng tự nhiên: γ = 1,3 tấn/m3 Hệ số nở rời: n =1,24 Góc yên nghỉ: α = 29O15/
Góc ma sát: = 15O30/ Lực dính: C = 0,41 kg/cm2 Giới hạn dẻo: Wp = 22,67% Hệ số nén lún: a = 0,03 cm3/kg