Chương 2 ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG ĐÁ GRANIT ĐÁ ỐP LÁT KHU VỰC KRÔNG BÔNG –LẮK
2.2. ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VÀ CHẤT LƯỢNG GRANIT ỐP LÁT
2.2.2. Đặc điểm chất lượng đá granit ốp lát
Để đánh giá chất lượng đá granit ốp lát, trước hết cần phải nghiên cứu thành phần thạch học, độ nguyên khối, tính chất cơ lý…. Trong khuôn khổ luận văn này, tác giả dựa trên cơ sở các kết quả đo vẽ bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản 1:200.000, một số kết quả đánh giá chất lượng đá magma trong công trình nghiên cứu của Phan Viết Lược [4] đặc biệt là kết quả công tác thăm dò trên một số diện tích thuộc phạm vi khu vực nghiên cứu cho phép đánh giá chất lượng đá granit khu vực Krông Bông – Lắk như sau:
- Đặc điểm thạch học:
Đá granit trong khu vực nghiên cứu chủ yếu là đá granit thuộc phức hệ Định Quán và phức hệ Cà Ná, một diện tích nhỏ thuộc phức hệ Đèo Cả. Trong đó các loại đá của phức hệ như sau:
- Phức hệ Định Quán gồm:
Pha 2: Đá granodiorit biotit, màu xám trắng đốm đen;
Pha 3: granit biotit hạt nhỏ - Phức hệ Đèo Cả gồm:
Pha 2: granit, granosyenit biotit có horblend;
Pha 3: granit biotit hạt nhỏ.
- Phức hệ Cà Ná gồm:
Pha 1: granit biotit, granit hai mica;
Pha 2: granit hai mica.
Dưới đây là đặc điểm thạch học của các đá chính:
- Đá granit biotit : Đá gồm các hạt màu xám trắng, trắng trong điểm các ổ vảy màu đen óng ánh, kích thước hạt vừa, cấu tạo khối , kiến trúc hạt nửa tự hình.
Thành phần khoáng vật gồm: Plagioclas 18÷40%, felspat kali 25÷45%, thạch anh
22÷37%, biotit 1÷10%. Ngoài ra còn gặp ít hạt khoáng vật apatit, orthit, zircon và quặng.
Khoáng vật felspat kali, plagioclas và thạch anh dạng hạt trung bình – lớn xen kẽ khá đều đặn. Felspat kali dạng tấm tự hình xen lẫn méo mó tha hình, kích thước dao động từ 2÷ 4mm, hầu hết các tấm đều có cấu trúc pertit và không quan sát thấy song tinh, chúng bị biến đổi sét hóa nhẹ dạng màu nâu bám trên bề mặt tấm. Plagioclas tự hình hoàn toàn theo lăng trụ ngắn – hơi kéo dài, bề mặt sạch không bị biến đổi, song tinh đa hợp thanh nét của plagioclas acit, 1 số tấm có cấu tạo đới của andezin. Thạch anh dạng hạt méo mó tha hình lấp đầy khoảng trống của các tấm felspat.
Ảnh 2.2. Granit biotit hạt nhỏ sáng màu thuộc phức hệ Định Quán
Khoáng vật màu gặp cả biotit màu nâu đậm, đa sắc mạnh thường đi cùng horblend và orthit dạng hạt – trụ nhỏ hơn. Ngoài ra có ít hạt nhỏ rải rác của apatit, zircon và quặng màu đen.
- Đá granit biotit có horblend: Đá có màu xám sáng phớt xanh điểm các ổ vảy màu đen óng kích thước hạt lớn, cấu tạo khối rắn chắc, kiến trúc hạt nửa tự hình. Thành phần khoáng vật gồm: Plagioclas 20÷35%, felspat kali 21÷40%, thạch anh 25÷32%, biotit 3÷10%, horblend 1÷10. Ngoài ra trong mẫu còn gặp ít hạt khoáng vật apatit, orthit và quặng.
Khoáng vật felspat kali, plagioclas và thạch anh dạng hạt trung bình – lớn xen kẽ khá đều đặn. Felspat kali dạng tấm lớn méo mó nửa tự hình, kích thước đạt 4÷ 5mm, hầu hết các tấm đều có cấu trúc pertit và không quan sát thấy song tinh, chúng bị biến đổi sét hóa nhẹ dạng màu nâu bám trên bề mặt tấm. Plagioclas tự hình hoàn toàn theo lăng trụ ngắn – hơi kéo dài, bề mặt sạch không bị biến đổi, song tinh đa hợp thanh nét của plagioclas acit, 1 số tấm có cấu tạo đới của andezin. Thạch anh dạng hạt méo mó tha hình lấp đầy khoảng trống của các tấm felspat.
Ảnh 2.3. Granosyenit biotit có horblend thuộc phức hệ Đèo Cả
Khoáng vật màu gặp biotit dạng tấm vảy nhỏ màu nâu đậm. đa phần còn tươi, số ít có các vảy biotit sinh sau màu lục. Amphibol đa sắc màu nâu lục thường đi cùng biotit hoặc phân bố rải rác. Khoáng vật phụ gặp apatit, orthit, zircon và quặng dạng hạt tự hình màu đen phân bố rải rác.
- Thành phần hóa học:
Để xác nghiên cứu đặc điểm thạch hóa các đá có mặt trong diện tích nghiên cứu, tác giả tham khảo số liệu từ thuyết minh bản đồ địa chất 1:200.000 kết hợp với kết quả phân tích mẫu của mỏ granit xã Hòa Sơn, huyện Krông Bông. Kết quả tổng hợp thành phẩn của các oxyt tạo đá được thể hiện trong Bảng 2.4.
Bảng 2.4. Bảng tổng hợp kết quả tính hàm hượng trung bình các oxyt tạo đá Số
TT
Thành phần
Hàm lượng trung bình (%) Phức hệ Đinh
Quán *
Phức hệ Cà Ná *
Phức hệ Đèo Cả *
Mỏ Granit Hòa Sơn
1 SiO2 65,26 73,42 71,77 64,44
2 Fe2O3 1,62 0,20 1,45 5,86
3 FeO 3,44 1,37 1,39 2,75
4 Al2O3 14,24 13,44 13,48 12,60
5 TiO2 0,69 1,58 0,42 0,60
6 CaO 3,67 1,01 1,61 4,28
7 MgO 1,74 0,37 0,64 3,32
8 K2O 2,82 4,36 3,67 3,66
9 Na2O 2,73 3,26 3,28 1,37
10 SO3 - - - 0,04
11 MnO 0,10 0,06 0,08 0,09
(*Nguồn: Báo cáo thuyết minh bản đồ địa chất nhóm tờ Bến Khế- Đồng Nai) Từ Bảng 2.4 cho thấy hàm lượng các oxyt tạo đá đặc trưng cho đá axit. các thành phần có hại ảnh hưởng đến chất lượng của đá ốp lát có hàm lượng nhỏ hơn chỉ tiêu cho phép nhiều lần.
- Đặc điểm chứa xạ: Hàm lượng phóng xạ trong đá granit là yếu tố đặc biệt quan trọng, quyết định đến vấn đề an toàn trong sử dụng. Theo kết quả nghiên cứu của Phan Viết Lược, [4, trang 146] đá magma axit-trung tính (trong đó có đá granit) ở Việt Nam có cường độ phóng xạ thấp và hầu như hàm lượng các nguyên tố quý hiếm trong đá đều thấp hơn chỉ số Clark.
Các kết quả phân tích chỉ tiêu phóng xạ mẫu lấy tại khu mỏ granit xã Hòa Sơn, huyện Krông Bông thuộc diện tích nghiên cứu (Bảng 2.5) cũng cho thấy hàm lượng các nguyên tố phóng xạ K, U, Th đều thấp hơn tiêu chuẩn của ủy ban an toàn Thế Giới (K ≤ 15%; U ≤ 30ppm; Th ≤ 65ppm) làm vật liệu ốp lát các công trình. So sánh các giá trị tính toán I1, I2 với TCXDVN 397:2007 cho thấy hàm lượng phóng
xạ thấp hơn tiêu chuẩn cho phép. Do đó, việc sử dụng đá granit tại khu vực Krông Bông- Lắk làm vật liệu ốp lát không ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người.
Bảng 2.5. Bảng tổng hợp kết quả tính toán cường độ phóng xạ Giá trị K
(%) U
(ppm) Th
(ppm) I
(μR/h) I'
(μR/h) I2 I1 TCXDVN 397:2007
Lớn nhất 2,3 17,7 9,2 9,7 17,0 0,46 1,12
I1 ≤ 6;
I2 ≤ 1,5
Nhỏ nhất 1,6 15,4 4,1 8,0 14,0 0,38 0,92
Trung bình 1,9 16,2 6,4 8,4 15,2 0,42 1,01
- Tính chất cơ lý:
+ Cường độ kháng nén: Được xác định cho mẫu đá trong trạng thái khô hay bão hòa hơi nước. Ở mỗi lĩnh vực sử dụng khác nhau đòi hỏi về cường độ kháng nén khác nhau. Đối với đá granit làm vật liệu ốp lát, cường độ kháng nén không dưới 700kg/cm2. Tổng hợp các kết quả phân tích mẫu cơ lý ở các phức hệ chứa đá granit cho thấy: Cường độ kháng nén tự nhiên thấp nhất 804 kg/cm2 (thuộc phức hệ Định Quán); cao nhất là 2798 kg/cm2 thuộc phức hệ Đèo Cả [4].
+ Độ bền cơ học của đá granit khá cao. Hệ số hóa mềm dao động từ 0,7-0,98.
Độ mài mòn dao động từ 0,15-0,45g/cm2. Các chỉ tiêu này không vượt quá giới hạn cho phép đối với đá granit ốp lát.
+ Độ hút nước của đá granit thấp, thay đổi từ 0,3-0,7% trọng lượng, thấp hơn giới hạn cho phép là 1%.
-> Nhìn chung, đá granit trong khu vực nghiên cứu có các chỉ tiêu cơ lý đạt tiêu chuẩn làm đá ốp lát.
* Ngoài ra, kết quả phân tích các mẫu đá granit thuộc phức hệ Định Quán được lấy trên diện tích thăm dò mỏ granit Hòa Sơn, huyện Krông Bông (Bảng 2.6) cũng cho thấy, đá granit thuộc phức hệ Định Quán có chỉ tiêu cơ lý hoàn toàn đáp ứng được các tiêu chuẩn làm vật liệu xây dựng, đá ốp lát.
Bảng 2.6. Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của đá granit theo kết quả phân tích cơ lý toàn diện mỏ granit Hòa Sơn
Số
TT Các chỉ tiêu cơ lý Đơn vị tính Trung bình
1 Dung trọng tự nhiên (γw) g/cm3 2,72
2 Tỷ trọng (γs) g/cm3 2,73
3 Độ rỗng (n) % 0,40
4 Độ bão hòa % 23,93
5 Cường độ kháng nén tự nhiên (σtn) kG/cm2 1214
6 Cường độ kháng nén bão hoà (σbh) kG/cm2 1097
7 Cường độ kháng kéo(σk) kG/cm2 82
8 Hệ số hoá mềm (λ) - 0,904
9 Lực dính kết C kG/cm2 276,2
10 Góc ma sát trong (φ) Độ 400 44’
(Nguồn: Báo cáo thăm dò mỏ granit ốp lát xã Hòa Sơn, huyện Krông Bông tỉnh Đắk Lắk) - Độ nguyên khối: Trên cơ sở tài liệu về khe nứt đã thu thập được qua các lộ trình khảo sát địa chất và kết quả đo khe nứt tại các lỗ khoan thăm dò của mỏ granit xã Hòa Sơn, huyện Krông Bông, tiến hành tính toán độ thu hồi khối tại các bãi lộ trên mặt và lỗ khoan thăm dò. Kết quả tính toán độ thu hồi đá khối được trình bày trong Bảng 2.7.
Bảng 2.7: Bảng tổng hợp kết quả tính độ thu hồi khối tại các bãi lộ trên mặt và trong các lỗ khoan thăm dò
Cấp khối (m3) Độ thu hồi đá khối (%)
Bãi lộ trên mặt Lỗ khoan thăm dò mỏ Hòa Sơn
> 0,01 70,22 58,20
≥ 0.01-0,4 6,34 4,43
> 0,4 63,88 53,78
Cấp khối (m3) Độ thu hồi đá khối (%)
Bãi lộ trên mặt Lỗ khoan thăm dò mỏ Hòa Sơn
≥ 0,4-1,0 9,55 7,10
>1,0 54,33 46,68
≥ 1,0-2,5 14,25 11,77
> 2,5 40,08 34,83
≥ 2,5-5,0 17,46 12,00
> 5,0 22,62 22,78
≥ 5,0-8,0 12,10 9,61
> 8,0 10,52 13,28
Từ kết quả tính toán độ thu hồi đá khối ở Bảng 2.7 cho thấy độ thu hồi đá khối ≥ 0,4m3 là khá cao theo tài liệu đo đạc thống kê khe nứt tại các vết lộ trên mặt là 63,88%, theo tài liệu đo đạc và thống kê khe nứt tại lỗ khoan thăm dò tại mỏ granit Hòa Sơn là 53,87%. Độ thu hồi đá khối theo kết quả thí nghiệm mẫu công nghệ tại mỏ granit Hòa Sơn là 34,8% [5]
- Màu sắc và sức tô điểm: Theo kết quả đo vẽ bản đồ địa chất 1:200.000 [7]
và kết quả của báo cáo thăm dò mỏ granit xã Hòa Sơn [5] cho thấy: đá granit trong khu vực nghiên cứu chủ yếu có màu xám trắng, đốm đen. Màu sắc của đá tương đối đồng nhất trong phạm vi từng khối đá. Về độ hạt của đá cũng tương đối ổn định, chủ yếu là đá granit hạt vừa- lớn.
Sức tô điểm: Tuỳ thuộc vào đặc điểm thành phần, cấu tạo, kiến trúc của các loại đá khác nhau sẽ tạo nên các dạng vân hoa với nhiều màu sắc khác nhau. Đá granit khu vực nghiên cứu có thành phần khoáng vật mang màu sắc tương phản, kích thước độ hạt đồng đều, kiến trúc hạt nửa tự hình. Các tinh thể plagioclas, felspat kali, thạch anh, horblend, biotit kết hợp hài hoà tạo nên kiểu vân hoa dạng đốm hạt vừa đến hạt lớn đồng nhất, có sức tô điểm đẹp.
Ảnh 2.4. Đá granit màu xám trắng đốm đen thuộc phức hệ Định Quán, lấy tại mỏ granit Hòa Phong
Qua các phân tích, đánh giá chất lượng đá granit trong khu vực nghiên cứu ở trên có thể đưa ra kết luận như sau: đá granit trong khu vực nghiên cứu có thành phần chủ yếu là granit, granodiorit hornblend biotit diorit; đá có cấu tạo khối, chất lượng tương đối ổn định, đồng đều, ít bị nứt nẻ, độ nguyên khối cao, màu sắc, vân hoa khá đẹp, sức tô điểm từ trung bình đến cao đáp ứng yêu cầu để sản xuất đá ốp lát.