Gồm các dãy núi đá vôi kéo dài theo hƣớng đông bắc - tây nam, thuộc huyện Hữu Lũng, Lạng Sơn. Đá vôi ở đây chủ yếu thuộc hệ tầng Bắc Sơn.
b. Dải đá vôi Tân Lập
Dải đá vôi Tân Lập có diện phân bố hẹp tạo thành một nếp lồi với chiều dài khoảng 5 km nằm chủ yếu ở phía Tây huyện Hữu Lũng, đá carbonat thuộc hệ tầng Mia Lé gồm đá vôi màu xám đen xen kẹp các lớp sét vôi, bột kết hoặc đá phiến sét. Đặc điểm chung các đá có cấu trúc đơn nghiêng cắm về đông nam và tây bắc bị đứt gãy phát triển theo hƣớng tây bắc - đông nam khống chế. Cánh tây nam nâng lên và chịu quá trình bóc mòn mạnh mẽ. Bề rộng của diện phân bố đá vôi thay đổi từ 400 - 2700 m.
2.2.2. Đặc điểm chất lƣợng và tính chất kỹ thuật của đá vôi
a. Đặc điểm chất l ợng của đá vôi
Căn cứ vào các kết quả thăm dò phân tích, đánh giá chất lƣợng đá vôi của các đơn vị đã và đang khai thác trên địa bàn huyện Hữu Lũng cho thấy:
*Khu vực dải đá vôi Chợ Phổng - Hữu Liên
- Đặc điểm thành phần thạch học: Kết quả nghiên cứu cho thấy đá vôi thuộc dải Chợ Phổng - Hữu Liên gồm có: đá vôi, đá vôi sét, đá vôi dolomit màu xám xanh, xám sáng, phớt hồng. So với dải đá vôi Tân Lập, đá vôi dải Chợ Phổng - Hữu Liên có màu sáng hơn, phân lớp trung bình đến dày. Đặc điểm của từng loại đá theo kết quả phân tích mẫu lát mỏng nhƣ sau:
+ Đá vôi có màu xám sáng đến xám xanh, hạt mịn với thành phần chủ yếu là calcit (92-100%), dolomit (0-5%), thạch anh và clorit gặp ở một số mẫu (khoảng 0,1-0,5%) mỗi loại. Đá có kiến trúc hạt tha hình, cấu tạo khối, cấu tạo phân lớp vừa.
+ Đá vôi dolomit có màu xám trắng, mịn có thành phần calcit (60%), dolomit (35-39%), thạch anh (gần 1%). Đá có kiến trúc thay thế và hạt tự hình, cấu tạo khối.
+ Đá vôi sét thƣờng có màu xám tối, mịn. Thành phần khoáng vật chủ yếu gồm calcit (75-80%), còn các khối phía tây - nam của diện tích nghiên cứu chỉ (60-65%), thạch anh (10%), dolomit (5-15%), đôi khi có hàm lƣợng đáng kể của sericit, clorit, các khoáng vật sét.
- hành phần hoá học: Thành phần hoá học của đá vôi, đá dolomit và vôi sét có ảnh hƣởng quyết định đến giá trị sử dụng của chúng. Tổng hợp các kết quả phân tích mẫu từ các báo cáo khảo sát, thăm dò đã tiến hành trong khu vực, đặc biệt là các kết quả phân tích mẫu của Công ty Cổ phần xi măng Bắc Giang trong quá trình khảo sát nhằm xác định các diện tích có đá vôi đảm bảo chất lƣợng cho sản xuất xi măng cho phép có đủ cơ sở để đánh giá về chất lƣợng của dải đá vôi Chợ Phổng - Hữu Liên; đồng thời đây cũng là những cơ sở quan trọng cho việc định hƣớng sử dụng loại đá vôi này trong các lĩnh vực công nghiệp.
+ Kết quả phân tích mẫu hoá đá vôi nguyên liệu xi măng mỏ Đồng Tiến, xã Đồng Tiến thuộc dải Chợ Phổng - Hữu Liên có hàm lƣợng các oxyt cơ bản tổng hợp trong bảng 2.6, 2.7.
Bảng 2.6. Tổng hợp kết quả phân tích mẫu hoá cơ bản đá vôi làm xi măng mỏ Đồng Tiến, xã Đồng Tiến, huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn.
STT Thành phần phân tích Hàm lƣợng (%) Hệ số biến thiên (%) Nhỏ nhất Lớn nhất Trung bình 1 CaO 48,72 53,90 52,82 4,50 2 MgO 0,50 3,90 1,21 10,85 3 CKT 0,30 1,32 0,59 30,19 4 MKN 42,14 44,34 43,23 0,38
Các kết quả đã thống kê ở bảng 2.6 cho thấy đá vôi nguyên liệu xi măng thuộc dải Chợ Phổng - Hữu Liên có hàm lƣợng CaO thay đổi từ 48,72% đến 53,90%, thuộc loại có hàm lƣợng biến đổi rất đồng đều với hệ số biến thiên hàm lƣợng CaO là 4,50%. Hàm lƣợng chất có hại MgO khá cao có sự thay đổi từ 0,50% đến 3,90%, thuộc loại biến đổi hàm lƣợng rất đồng đều với hệ số biến thiên là 10,85% đạt tiêu chuẩn sản xuất xi măng theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 6072:1996).
Bảng 2.7. Tổng hợp kết quả phân tích mẫu hoá toàn diện mỏ đá vôi Đồng Tiến, huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn
STT Thành phần phân tích Hàm lƣợng (%) Nhỏ nhất Lớn nhất Trung bình 1 CaO 51,80 53,62 53,03 2 MgO 0,90 2,20 1,28 3 MKN 43,48 43,89 43,67 4 Fe2O3 0,20 0,28 0,25 5 SiO2 0,33 0,76 0,52 6 Na2O 0,012 0,019 0,016 7 K2O 0,003 0,008 0,006 8 SO3 0,003 0,008 0,005 9 P2O5 0,018 0,025 0,020 10 MnO 0,007 0,012 0,010 11 TiO2 0,000 0,000 0,000
+ Kết quả phân tích hóa cơ bản tổng hợp từ các mỏ đá vôi thăm dò làm vật liệu xây dựng thông thƣờng tổng hợp ở bảng 2.8.
Bảng 2.8. Tổng hợp kết quả phân tích mẫu hoá cơ bản đá vôi làm vật liệu xây dựng thông thƣờng các mỏ thuộc dải Chợ Phổng - Hữu Liên
STT Thành phần phân tích Hàm lƣợng (%) Hệ số biến thiên (%) Nhỏ nhất Lớn nhất Trung bình 1 CaO 43,05 54,02 47,54 45,68 2 MgO 1,40 7,64 5,14 87,35 3 CKT 0,13 2,80 1,57 20,19 4 MKN 42,19 43,62 43,07 5,26
Từ bảng 2.8 cho thấy đá vôi sản xuất vật liệu xây dựng thông thƣờng thuộc dải Chợ Phổng - Hữu Liên có hàm lƣợng CaO thay đổi từ 43,05% đến 54,02%, thuộc loại có hàm lƣợng biến đổi không đồng đều với hệ số biến thiên hàm lƣợng là 45,68%. Hàm lƣợng chất có hại MgO khá cao có sự thay đổi từ 1,40% đến 7,64%, thuộc loại biến đổi rất không đồng đều với hệ số biến thiên là 87,35%.
- ính chất cơ lý của đá: Để có cơ sở đánh giá các đặc tính cơ lý của đá phục vụ cho các nhu cầu sử dụng khác nhau, học viên đã tổng hợp các kết quả
phân tích mẫu cơ lý trong các báo cáo khảo sát và thăm dò đá vôi làm vật liệu xây dựng thông thƣờng trong phạm vi dải đá vôi Chợ Phổng - Hữu Liên, kết quả tổng hợp đƣợc thể hiện ở bảng 2.9.
Bảng 2.9. Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý đá vôi dải Chợ Phổng - Hữu Liên, huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn
STT Các chỉ tiêu cơ lý Đơn vị nhất Nhỏ nhất Lớn Trung bình 1 Độ khe hở % 0,29 8,37 4,55 2 Tỷ lệ khe hở % 0,031 0,900 0,183 3 Khối lƣợng riêng g/cm3 2,71 2,78 2,74 4 Khối lƣợng thể tích g/cm3 2,50 2,75 2,62 5 Cƣờng độ kháng nén bão hoà kG/cm2 630,0 1246,1 928,3 6 Cƣờng độ kháng kéo bão hòa kG/cm2 60,0 668,0 134,0 7 Góc ma sát trong độ 30o50’ 39o27’ 38o08’
8 Lực dính kết kG/cm2 46,0 119,0 88,9
Từ kết quả trên cho thấy đá vôi thuộc dải Chợ Phổng - Hữu Liên khá rắn chắc, đá có chất lƣợng tốt, khá bền vững khi làm vật liệu rải đƣờng và các chất độn cho xây dựng khác nhƣ bê tông...
- Các tính chất kỹ thuật khác: Để đánh giá khả năng sử dụng đá vôi làm vật liệu rải đƣờng và trộn bê tông trong lĩnh vực giao thông, xây dựng, học viên đã tổng hợp kết quả phân tích mẫu bám dính nhựa đƣờng, mài mòn trong tang quay của các báo cáo khảo sát, thăm dò đã thực hiện trên phạm vi diện tích nghiên cứu (bảng 2.10).
Bảng 2.10. Các chỉ tiêu mài mòn và bám dính nhựa đƣờng của đá vôi huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn
STT Chỉ tiêu kỹ thuật Nhỏ nhất Lớn nhất Trung bình
1 Độ mài mòn trong tang quay
của đá (%) 15,0 31,8 21,2
2 Mức độ bám dính nhựa
Từ kết quả trong bảng 2.10 cho thấy đá vôi tại khu vực huyện Hữu Lũng đạt chỉ tiêu cho phép để sản xuất vật liệu xây dựng thông thƣờng theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 6072:1996) về đá rải đƣờng và đá dùng trộn bê tông trong xây dựng.
* Khu vực thuộc dải Tân Lập:
- hành phần hoá học: Khu vực đá carbonat thuộc dải Tân Lập hiện chƣa có đơn vị nào thăm dò khai thác, trong quá trình hoàn thành luận văn, học viên đã tiến hành khảo sát, thu thập kết quả một số mẫu phân tích hóa. Kết quả phân tích mẫu hoá đá vôi thuộc dải Tân Lập cho hàm lƣợng oxyt cơ bản nhƣ bảng 2.11.
Bảng 2.11. Tổng hợp kết quả mẫu hoá đá vôi dải Tân Lập, huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn
STT Thành phần phân tích Hàm lƣợng (%) Hệ số biến thiên (%) Nhỏ nhất Lớn nhất Trung bình 1 CaO 31,96 51,43 48,37 15,32 2 MgO 1,0 17,32 5,68 127,87 3 MKN 38,57 43,15 41,42 3,04 4 CKT 0,23 0,54 0,35 7,82
Từ các kết quả ở bảng 2.11 cho thấy đá vôi thuộc dải Tân Lập nhìn chung có hàm lƣợng CaO khá thấp, thay đổi từ 31,96% đến 51,43% và thuộc loại có hàm lƣợng biến đổi rất đồng đều với hệ số biến thiên hàm lƣợng là 15,32%. Tuy nhiên hàm lƣợng MgO lại có sự thay đổi rất mạnh từ 1,0% đến 17,32%, thuộc loại biến đổi rất không đồng đều với hệ số biến thiên là 127,87%.
2.2.3. Khoanh vùng phân bố đá vôi theo lĩnh vực sử dụng chính
- Hiện tại trên địa bàn tỉnh Lạng Sơn đã triển khai công tác khoanh định khu vực cấm, tạm cấm hoạt động khoáng sản theo Chỉ thị số 26/2008/CT-TTg ngày 01/9/2008 của Thủ tƣớng Chính phủ về việc tiếp tục tăng cƣờng công tác quản lý Nhà nƣớc đối với hoạt động khai thác, chế biến, sử dụng và xuất khẩu khoáng sản.
- Căn cứ Chiến lƣợc phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Lạng Sơn đến năm 2020 đã đƣợc Thủ tƣớng chính phủ phê duyệt tại quyết định số 545/QĐ-TTg ngày 09/5/2012.
- Căn cứ Quy hoạch thăm dò, khai thác và chế biến khoáng sản tỉnh Lạng Sơn đến năm 2010, định hƣớng đến năm 2020 đƣợc UBND tỉnh Lạng Sơn phê duyệt tại quyết định số 1719/QĐ-UBND ngày 26/8/2008 của UBND tỉnh Lạng Sơn.
- Căn cứ Quyết định số 2384/QĐ-UBND ngày 03/12/2009 của UBND tỉnh Lạng Sơn về việc “Phê duyệt quy hoạch phát triển vật liệu xây dựng tỉnh Lạng Sơn đến năm 2020”.
- Dựa vào đặc điểm chất lƣợng của đá vôi theo tài liệu điều tra, thăm dò và so sánh với yêu cầu chất lƣợng của đá vôi cho lĩnh vực sản xuất xi măng và vật liệu xây dựng thông thƣờng.
Qua các căn cứ trên, học viên phân vùng chất lƣợng đá vôi theo 2 lĩnh vực sử dụng chính là đá vôi cho sản xuất xi măng và đá vôi làm vật liệu xây dựng thông thƣờng trong khu vực Hữu Lũng theo các tiêu chí sau:
- Dựa vào đặc điểm kinh tế - địa lý tự nhiên, hiện trạng kinh tế - xã hội, chiến lƣợc phát triển kinh tế của tỉnh Lạng Sơn nói chung và khu vực Hữu Lũng nói riêng đến năm 2020.
- Hiện trạng cơ sở hạ tầng, nhu cầu sử dụng đá vôi cho lĩnh vực xi măng và đá vôi làm vật liệu xây dựng thông thƣờng đến năm 2020, tầm nhìn đến 2030.
- Dựa vào chất lƣợng và tiềm năng tài nguyên đá vôi trong khu vực. Từ những căn cứ và tiêu chí nêu trên có thể phân vùng nguyên liệu đá vôi theo các lĩnh vực sử dụng chính nhƣ sau.
a. Đá vôi làm nguyên liệu sản xuất xi m ng
Bao gồm các khu phân bố đá vôi thuộc hệ tầng Bắc Sơn (C-Pbs), thuộc dải Chợ Phổng - Hữu Liên, dọc theo đƣờng quốc lộ 1 từ xã Đồng Tiến đến Đồng Tân. Diện tích phân bố đá vôi làm nguyên liệu xi măng khoảng 61,3km2. (hình 2.2). Trong diện tích này, đá vôi có hàm lƣợng CaO tƣơng đối ổn định, hàm lƣợng MgO tƣơng đối thấp, các chất có hại nằm trong giới hạn
cho phép có thể đáp ứng yêu cầu của ngành công nghiệp xi măng. Hiện tại trên địa bàn huyện Hữu Lũng đã có 01 mỏ đá vôi đang đƣợc khai thác phục vụ dây chuyền sản xuất xi măng 1triệu tấn/năm của Công ty xi măng Bắc Giang. Ngoài ra, trong vùng này còn có cơ sở hạ tầng, giao thông thuận lợi, có mỏ đá sét xi măng. Đây là vùng nguyên liệu cần đƣợc quy hoạch thăm dò để phục vụ ngành công nghiệp xi măng của tỉnh Lạng Sơn giai doạn 2015 - 2020.
b. Đá vôi làm nguyên liệu sản xuất đá xây dựng thông th ng
Gồm các diện tích sau:
- Diện tích phân bố đá vôi hệ tầng Bắc Sơn, phân bố ở xã Tân Lập, kéo dài theo hƣớng đông bắc đến xã Hữu Liên, Yên Sơn, chiếm diện tích khoảng 313,4km2 (hình 2.2). Chất lƣợng đá vôi theo đánh giá sơ bộ chỉ đạt tiêu chuẩn làm nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng thông thƣờng. Sản phẩm chế biến chủ yếu phục vụ tại chỗ, cơ sở hạ tầng còn hạn chế, nên dự kiến quy mô khai thác vừa và nhỏ, sử dụng máy nghiền sàng mi ni của Trung Quốc có thể đảm bảo yêu cầu tỷ lệ sản phẩm sau chế biến.
- Diện tích phân bố đá vôi hệ tầng Đồng Đăng và hệ tầng Mia Lé:
Đá vôi phân bố trong hệ tầng Mia Lé và hệ tầng Đồng Đăng có chất lƣợng về thành phần hoá học không đáp ứng đƣợc yêu cầu làm nguyên liệu xi măng. Theo tài liệu hiện có, đá vôi trong các thành tạo này chỉ đáp ứng yêu cầu làm vật liệu xây dựng thông thƣờng. Diện phân bố của các hệ tầng trên tƣơng đối ít thuộc xã Tân Lập và một vài chỏm nhỏ lân cận, chất lƣợng đá vôi chƣa đƣợc nghiên cứu kỹ. Mức độ nghiên cứu còn hạn chế, vì vậy cần phải đầu tƣ thăm dò đánh giá chất lƣợng và trữ lƣợng (hình 2.2).
2.3. ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN, TRỮ LƢỢNG ĐÁ VÔI KHU VỰC HỮU LŨNG THEO LĨNH VỰC SỬ DỤNG THEO LĨNH VỰC SỬ DỤNG
2.3.1. Lựa chọn các phƣơng pháp đánh giá tài nguyên đá vôi
a. Ph ơng pháp đánh giá tài nguyên xác định
Tài nguyên đá vôi xác định là phần tài nguyên đã đƣợc các đơn vị địa chất hoặc các doanh nghiệp tiến hành điều tra thăm dò (đá vôi xi măng và làm vật liệu xây dựng thông thƣờng) và đã đƣợc các cơ quan thẩm quyền phê
duyệt theo quy định. Tài nguyên xác định đã đƣợc tính toán cho từng thân đá vôi theo các diện tích thăm dò đã đƣợc cấp phép thăm dò, khai thác cho các doanh nghiệp do Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng hoặc UBND tỉnh Lạng Sơn cấp.
Trong các báo cáo thăm dò, phƣơng pháp tính tài nguyên xác định (trữ lƣợng và tài nguyên dự tính cấp 333) thƣờng đƣợc sử dụng trong các báo cáo địa chất gồm:
- Phƣơng pháp mặt cắt địa chất song song thẳng đứng - Phƣơng pháp đẳng cao tuyến
- Phƣơng pháp khối địa chất
Việc lựa chọn phƣơng pháp cụ thể nào là phụ thuộc vào đặc điểm cấu trúc địa chất, địa hình, phƣơng thức và mạng lƣới bố trí các công trình thăm dò. Trong luận văn, học viên chỉ tiến hành kiểm tra, hiệu chỉnh và thống kê lại phần trữ lƣợng, tài nguyên đã đƣợc cơ quan chức năng phê duyệt.
b. Ph ơng pháp đánh giá tài nguyên dự báo
Tài nguyên dự báo là tài nguyên tại chỗ đƣợc dự báo trên cơ sở các tiền đề và dấu hiệu địa chất thuận lợi cho thành tạo khoáng sản đã đƣợc xác lập trong quá trình điều tra cơ bản địa chất về tài nguyên khoáng với mức độ tin cậy địa chất từ suy đoán đến phỏng đoán. Việc dự báo tài nguyên khoáng sản có một ý nghĩa rất quan trọng trong việc xác định nguồn lực về tiềm năng khoáng sản cần tính đến trong hoạch định kế hoạch phát triển kinh tế xã hội và xác lập kế hoạch điều tra, thăm dò, khai thác và sử dụng hợp lý, có hiệu quả nguồn tài nguyên khoáng sản đối với từng vùng hoặc từng khu vực nghiên cứu.
Để dự báo định lƣợng tài nguyên khoáng sản nói chung, đá vôi nói riêng hiện nay có rất nhiều phƣơng pháp khác nhau, tuỳ thuộc vào đặc điểm khoáng sản, quy luật phân bố, tính chất đặc trƣng của từng đối tƣợng nghiên