TRÊN MÔ HÌNH ĐỊA CHẤT
3.1 Mô hình tìm kiếm quặng đất hiếm ở vùng Đông Pao
Quặng đất hiếm thường đi kèm với các nguyên tố phóng xạ (urani và thori).
Ở nước ta, quặng đất hiếm tập trung chủ yếu ở khu vực Đông Pao (tỉnh Lai Châu), Mường Hum (tỉnh Lao Cai) và Yên Phú (tỉnh Yên Bái)… mô hình thực tế về quặng đát hiếm được chọn tại thân quặng đất hiếm F7, thuộc khu vực Đông Pao, huyện Tam Đường (tỉnh Lai Châu).
+ Đặc điểm địa chất
Kết quả tìm kiếm tỷ lệ 1/10.000 đã khẳng định mỏ Đông Pao là mỏ hỗn hợp đất hiếm-fluorit-barit có chứa urani, thori, thân quặng công nghiệp đều nằm trong phạm vi phân bố các đá syenit kiềm, syenit porphyr của khối Đông Pao, thuộc phức hệ PuSamCap. Quặng hóa bị khống chế bởi các hệ thống đứt gẫy và hệ thống khe nứt nằm trong syenit và nơi tiếp xúc chúng với các thành tạo trầm tích của điệp Tân Lạc (T1tl) và điệp Đồng Giao (T2đg). Các thân quặng có dạng mạch phức tạp, hoặc thấu kính, chiều rộng 30 ÷120m, kéo dài vài trăm mét, đa số bị phủ trong lớp đất phủ dày vài mét đến 20m.
Các khoáng vật là basnhezit, synkinit … đều có chứa các nguyên tố phóng xạ, hàm lượng ThO2 = 0,014 ÷ 0,073%; U3O8 = 0,0035 ÷ 0,15%.
+ Đặc điểm địa vật lý
Khi đo phóng xạ trên mặt các thân quặng đất hiếm bị phủ dày cường độ phóng xạ từ 25àR/h đến 80àR/h, cú nơi đạt đến hàng trăm àR/h, phụng phúng xạ tự nhiờn trong vựng khoảng từ 15ữ20 àR/h.. Tuy nhiờn phương phỏp gamma trờn mặt chỉ mới phỏt hiện được các dị thường của những thân quặng nằm gần sát mặt đất mà không thể phát hiện những thân quặng ẩn nằm sâu hơn. Theo các tài liệu địa vật lý, nếu áp dụng phương pháp đo eman, nồng độ eman tại các điểm đo bình thường nồng độ eman là (24÷42)Bq/m3, tại điểm có dị thường, nồng độ eman ≥ 90Bq/m3, như vậy theo mô hình này có thể áp dụng phương pháp đo riêng biệt nồng độ radon, thoron dùng máy RAD7.
3.1.2 Mạng lưới khảo sát và kỹ thuật đo
* Mạng lưới khảo sát: trên khu vực thân quặng F7, chúng tôi bố trí 2 tuyến đo cách nhau 50m, theo phương vuông góc thân quặng. Trên tuyến, các điểm đo cách nhau 10m. Tại mỗi điểm đo, tiến hành đo phóng xạ trên mặt và đo khí phóng xạ bằng máy RRADON-82 (để so sánh) và máy RAD7.
* Kỹ thuật đo nồng độ Rn và Tn trong đất bằng máy RAD7: trước khi tiến hành đo, kiểm tra các thông số ban đầu của máy (nguồn điện, độ ẩm trong máy, máy in kèm theo..). Tại mỗi điểm đo, phải thổi hết khí cũ có trong buồng đo của máy trong thời gian ít nhất là 5 phút, đồng thời, thực hiện việc đục lỗ bằng choòng, hoặc khoan tay đến độ sâu (0,8÷1,0)m. Sau khi khoan xong, đưa dụng cụ lấy khí chuyên dụng vào lỗ và tiến hành đo theo quy trình kỹ thuật sử dụng máy. Thời gian đo ở mỗi điểm đo là 20 phút. Số liệu đo đạc được ghi chép đầy đủ vào sổ nhật ký.
3.1.3 Kết quả khảo sát
Kết quả đo được nêu ở bảng 3.1 ; hình 3.1 và 3.2.
Bảng 3.1. Kết quả thống kê các phương pháp đo phóng xạ Khu vực Đông Pao
Nồng độ Rn (Bq/m3) Tham số
thống kê Đo bằng Radon 82
Đo bằng RAD7
Nồng độ Tn (Bq/m3) đo bằng RAD7
Suất liều tương đương
(àSv/h)
Giá trị Min 247 760 0 0,419
Giá trị Max 3618 47000 8307 0,876
Trung bình 1204 6671 430 0,538
Độ lệch chuẩn 3466 9512 1556 0,086
Hệ số biến thiên (%) 61 143 361 16
Số lượng điểm đo 37 28 28 35
Theo kết quả đo nêu trên, chúng tôi có một số nhận xét sơ bộ sau:
- Tại vị trí có thân quặng đất hiếm, lớp phủ dày 10 ÷15m kết quả khảo sát phóng xạ trên mặt cho thấy có biểu hiện quặng, nhưng không rõ ràng; trường phóng xạ đo được biến đổi khụng nhiều (giỏ trị thấp nhất là 0,419 àSv/h, cao nhất là 0,876 àSv/h; độ biến thiờn chỉ cú 16%).
- Trong khi đó, nồng độ Tn đo bằng RAD7 có kết quả rất tốt: cho phân dị rất rõ dị thường và mức độ biến đổi lớn (giá trị thấp nhất là 0 Bq/m3, cao nhất là 8307 Bq/m3; hệ số biến thiên đạt 361%, cao nhất ). Nồng độ Rn đo bằng RAD7 có kết quả rất khả quan về giá trị, độ phân dị và mức độ biến đổi (giá trị thấp nhất là 760 Bq/m3, cao nhất là 47000 Bq/m3; độ biến thiên đạt 143%).
- Đối sánh với kết quả đo Rn bằng máy RADON-82 và RAD7 cũng cho thấy sự vượt trội của máy RAD7, thể hiện ở giá trị thu được đều cao hơn và mức độ phân dị, biến đổi cũng cao hơn (hệ số biến thiên của Rn đo bằng máy Radon 82 chỉ là 61%, còn của RAD7 đạt 143%). Như vậy, máy RAD7 có khả năng phát hiện được các dị thường yếu tốt hơn, độ nhạy của máy RAD7 cũng cao hơn so với máy Radon 82 và các máy khác cùng chức năng.
- Kết quả đo bằng RAD7 cũng phát hiện sự có mặt của Tn trong khu vực nghiên cứu, chứng tỏ có tồn tại thori trong các thân quặng đất hiếm ở đây.
- Đồ thị ở tuyến 1 (hình 3.1) cho cũng thấy sự phân dị và định xứ rất cao của nồng độ Tn đo bằng máy RAD7. Thể hiện sự vượt trội của RAD7 về độ nhạy và dễ dàng loại bỏ ảnh hưởng của các điểm đo kề nhau.
- Ở tuyến 2 (hình 3.2), thân quặng đất hiếm không lộ trên mặt (phần cao nhất còn cách mặt đất khoảng 10m) nhưng kết quả đo Rn và Tn thể hiện rõ vị trí thân quặng.
Hình 3.1 Mặt cắt địa chất - địa vật lý tuyến 1 - thân quặng F7 – Đông Pao
Hình 3.2 Mặt cắt địa chất - địa vật lý tuyến 2 - thân quặng F7 – Đông Pao
Với kết quả này, có thể kết luận: với các thân quặng đất hiếm có kèm theo các nguyên tố phóng xạ (U,Th), việc sử dụng máy RAD7 để tìm kiếm, phát hiện các thân quặng nằm sâu là rất hiệu quả và hiệu quả hơn (căn cứ vào độ phân dị và khả năng phát hiện dị thường yếu) so với các phương pháp truyền thống là đo phóng xạ trên mặt và đo khí phóng xạ (radon) bằng máy Radon 82. Quy mô và hình dạng dị thường khí phóng xạ (Rn) phản ánh khá rõ quy mô và hình dạng thân quặng dưới sâu.