b. Kết quả đánh giá tài nguyên dự báo
3.3.2.2. Dựa án khai thác đá vôi làm vật liệu xây dựng Mỏ Gốc Sau
a. Khái quát khu mỏ
- Vị trí địa lý: Mỏ đá vôi Gốc Sau diện tích khoảng 22,74 ha, thuộc xã Yên Vƣợng, huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn. Phía bắc mỏ giáp suối và cách khu dân cƣ thôn Gốc Sau khoảng 600m, phía nam giáp xã Cai Kinh, phía đông giáp núi, phía tây giáp suối và đƣờng tỉnh lộ 424. Mỏ nằm cách trung tâm huyện Hữu Lũng khoảng 8km về phía tây bắc. (hình 3.4)
- Đặc điểm chung: Đặc điểm đá vôi trong khu mỏ có tính đồng nhất cao, cấu thành một khối thống nhất có đƣờng phƣơng theo hƣớng đông bắc - tây nam, các đá theo đƣờng phƣơng thƣờng ít biến đổi về màu sắc và đặc điểm thạch học, khoáng vật. Đá có cấu tạo khối đến phân lớp dày, màu sắc, độ hạt và thành phần hoá học theo các lớp có sự khác nhau, tuy nhiên sự biến đổi giữa các lớp cạnh nhau không lớn, một số nơi đặc biệt kẹp các lớp đá vôi - đolomit, đá vôi bị đolomit hoá và các lớp mỏng đá đolomit. Thông thƣờng các đá đolomit có màu xẫm hơn, thƣờng là xanh đen đến đen, có độ cứng lớn, sắc cạnh, bề ngoài thƣờng xù xì không nhẵn nhƣ đá vôi.
Trên toàn diện tích mỏ, lớp phủ thực vật nhỏ, phân bố không đồng đều, chủ yếu là phía đông núi và thung lũng (lân) ở phía nam mỏ, có địa hình thấp xuống, lớp vỏ phong hóa phát triển, lớp phủ thực vật phát triển nhất. Không có lớp đá kẹp không đạt chỉ tiêu và cần tách bỏ trong quá trình khai thác. Nhìn chung đá vôi trong khu mỏ không chứa các tạp chất có hại và các khoáng sản quý hiếm (xem kết quả phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử) cần bảo vệ. Đá hầu hết đều ở dạng nguyên khai, ít bị biến đổi thứ sinh, các quá trình biến đổi thƣờng gặp là quá trình tăng cao thạch anh và đolomit trong quá trình biến đổi thạch anh hoá và đolomit hoá.
Hoạt động karst diễn ra không nhiều, không quan sát thấy các hệ thống hang hốc karst trong khu mỏ. Sự hình thành các hang karst là quá trình rữa lũa hoà tan axit cacbonit trong điều kiện yếm khí đã hoà tan các sản phẩm đá vôi ở dƣới mực nƣớc ngầm. Hệ thống hang này thƣờng phát triển theo hệ thống
khe nứt và điều kiện nƣớc dƣới đất ở những điều kiện thuận lợi. Không phải đá vôi nào cũng có hoạt động karst, đá vôi có hoạt động karst phải có điều kiện thuận lợi mới tạo ra hệ thống hang karst.
Trong phạm vi mỏ, thân nguyên liệu đá vôi xây dựng thuộc hệ tầng Bắc Sơn, chiếm hầu nhƣ toàn bộ diện tích, đạt > 80% diện tích mỏ. Đá vôi có màu xám tro, xám trắng, đôi chỗ xám xanh, rắn chắc đá bị nứt nẻ theo phƣơng tây bắc-đông nam. Có một vài mạch calcit xuyên cắt, bề rộng khoảng 1-2mm. Đá có thế nằm 3045.
- Đặc điểm thạch học: Bao gồm các loại đá vôi vi hạt đến hạt vừa, đá vôi - đolomit, đá vôi - sét, đá vôi sinh vật, đá đolomit - vôi, đá đolomit.
+ Đá vôi vi hạt đến hạt nhỏ: Đá vôi chiếm phần lớn trong diện tích thăm dò, chúng thƣờng tạo thành các dải lớn, đi cùng với chúng thƣờng là đá vôi sinh vật, đá vôi - sét và một ít đolomit. Bằng mắt thƣờng khó có thể nhận biết đƣợc các loại đá, đặc biệt là ranh giới giữa chúng. Tham gia vào thành phần tạo đá vôi vi hạt đến hạt nhỏ chủ yếu là calcit chiếm phần chủ yếu >80%, ít hơn là đolomit, thạch anh, khoáng vật sét, khoáng vật tạo quặng. Kích thƣớc các hạt khoáng vật thƣờng có kiến trúc hạt nhỏ đến vi hạt, đôi khi ẩn tinh, các đá đều có cấu tạo khối đồng nhất, ít khi gặp bị ép phân phiến yếu (thƣờng gặp ở những đá có hàm lƣợng sét cao). Các đá đều có xu hƣớng bị biến đổi thứ sinh là calcit hoá, ít hơn là đolomit hoá, thành tạo các tinh thể có kích thƣớc lớn hơn. Đôi khi thành tạo các mạch calcit nhiệt dịch xuyên cắt qua mẫu, tại những mạch nhiệt dịch chủ yếu là khoáng vật calcit, thƣờng có hƣớng kéo dài theo mạch.
+ Đá vôi hạt vừa: Đá vôi hạt vừa xuất hiện với hàm lƣợng thấp, chiếm hàm lƣợng nhỏ trong mẫu, cấu tạo khối rắn chắc. Thành tạo nên chúng là các hạt calcit có kích thƣớc 0,2-0,3mm, các hạt khá đồng đều, đẳng thƣớc, phân bố đồng nhất trong mẫu. Hàm lƣợng khoáng vật calcit chiếm khoảng 95%, ít hơn là đolomit, thạch anh, khoáng vật sét, và khoáng vật quặng. Ở các đá loại
này ít bị biến đổi thứ sinh, cá hiện tƣợng calcit hoá và đolomit hoá diễn ra yếu hơn, không đặc trƣng cho loại đá này.
+ Đá vôi - đolomit: Đá vôi - đolomit có cấu tạo khối, màu xanh, chiếm hàm lƣợng trung bình trong toàn bộ khối lƣợng đá trong vùng, các loại đá này thƣờng có độ cứng lớn hơn do trong thành phần có hàm lƣợng đolomit. Tham gia vào loại đá này có các khoáng vật tạo đá nhƣ: calcit chiếm khoảng 70- 80%, đolomit chiếm hàm lƣợng nhỏ hơn 10-15%, đôi khi lớn hơn, ngoài ra còn có thạch anh, khoáng vật sét, quặng. Trong các loại đá này thấy có xuất hiện hiện tƣợng biến đổi calcit hoá và đolomit hoá, kết quả thành tạo các khoáng vật calcit kích thƣớc lớn, cát khai rõ, đolimit dạng hình thoi có các cạnh rất rõ, phân bố xung quanh các khoáng vật kích thƣớc nhỏ đến ẩn tinh.
+ Đá vôi - sét: Đá vôi sét có cấu tạo khối, khá phổ biến trong các đá trong vùng, cấu thành nên đá loại này thƣờng là khoáng vật calcit và khoáng vật sét, ít gặp hơn là thạch anh, đolomit, quặng. Đá thƣờng có kiến trúc vi hạt đến ẩn tinh, ít khi gặp kiến trúc hạt nhỏ và hạt vừa. Calcit thƣờng đi cùng khoáng vật sét phân bố thành các dạng thấu kính nhỏ hoặc dạng dải, đôi khi thay thế bộ khung sinh vật trong mẫu. Calcit tái kết tinh cho kích thƣớc lớn, các khoáng vật lớn thƣờng phân bố thành từng khu vực nhỏ hoặc thay thế phần trung tâm của xác sinh vật. Nhìn bề ngoài các đá thuộc loại này thƣờng có màu xám đen, hạt mịn hơn, đôi khi có cấu tạo phân lớp mỏng đến vừa hoặc cấu tạp phân lớp không rõ ràng.
+ Đá vôi sinh vật: Đá vôi sinh vật khá phổ biến trong các đá trong khu vực, hầu hất các đá có kiến trúc hạt nhỏ đến ẩn tinh, giàu khoáng vật calcit thƣờng có chứa sinh vật, tuy hàm lƣợng không đồng đều trong các loại đá khác nhau. Kiến trúc thƣờng gặp là kiến trúc sinh vật, kiến trúc vi hạt hoặc ẩn tinh, kiến trúc hạt nhỏ.
Tham gia vào thành phần của đá chủ yếu là khoáng vật calcit và khoáng vật sét, ít hơn là thạch anh và đolomit. Khoáng vật calcit trong mẫu chủ yếu tồn tại ở dạng vi hạt và ẩn tinh, ít hơn là dạng hạt nhỏ. Khoáng vật sét thƣờng đi cùng calcit vi hạt và thay thế vào bộ khung của xác sinh vật. Hiện
tƣợng calcit hóa phát triển không nhiều trong mẫu, thƣờng phát triển trong phần trung tâm của xác sinh vật, kết quả là thành tạo các khoáng vật calcit có kích thƣớc lớn và cát khai rõ.
+ Đá đolomit –vôi: Đá đolomit vôi có cấu tạo khối rắn chắc, thƣờng có kiến trúc hạt nhỏ đến vi hạt, các đá loại này chiếm hàm lƣợng không đáng kể trong toàn bộ các đá trong vùng. Các khoáng vật thƣờng gặp trong mẫu là đolomit và calcit, hàm lƣợng của các khoáng vật này thƣờng thay đổi tuỳ theo từng mẫu khác nhau. Kích thƣớc các khoáng vật thƣờng ở dạng hạt nhỏ đến tha hình, ẩn tinh. Một số khoáng vật đƣợc thành tạo do quá trình biến đổi calcit hoá và đolomit hoá có kích thƣớc lớn, đôi khi đến 1,2mm, thông thƣờng là 0,2-0,3mm, đolomit thƣờng có kích thƣớc nhỏ hơn calcit nhƣng tự hình hơn.
+ Đá đolomit vi hạt đến hạt nhỏ: Đá đolomit có cấu tạo khối, thƣờng có màu xanh đến xám xanh, loại đá này thƣờng có độ cứng lớn hơn do hàm lƣợng đolomit cao. Loại đá này chiếm hàm lƣợng không cao trong các đá trong vùng. Kiến trúc thƣờng gặp trong nhóm đá này là kiến trúc vi hạt, kiến trúc hạt nhỏ đến vừa.Các khoáng vật tạo đá thƣờng gặp chủ yếu là đolomit và calcit, các khoáng vật này thƣờng có kích thƣớc nhỏ đến tha hình, chiếm hàm lƣợng chính trong mẫu nhƣng cũng thay đổi trong từng mẫu cụ thể. Đolomit thƣờng tập trung thành ổ hoặc từng khu vực, giữa các khu vực thƣờng là calcit phát triển dạng tha hình đến hạt nhỏ.
Hiện tƣợng calcit hoá và đolomit hoá cũng phát triển khá mạnh trong từng mẫu kết quả của chúng thành tạo nên các khoáng vật calcit kích thƣớc lớn, cát khai rõ theo 1 và 2 hệ thống, đolomit thƣờng ở dạng hình thoi, mức độ tự hình cao hơn nhiều so với calcit. Calcit thƣờng xuất hiện thành từng tấm lớn trong mẫu hoặc tạo thành mạch dạng nhiệt dịch hoặc dạng ổ, đolomit thƣờng xuất hiện từng hạt lớn dạng hình thoi rõ ràng, ít khi thành tạo thành dạng ổ hoặc dạng dải.
- Thành phân hóa học:Để nghiên cứu thành phần hóa học, đề án thăm dò đã lấy và phân tích 25 mẫu hoá cơ bản. Kết quả phân tích hóa cơ bản nhƣ sau (%): CaO từ 46,32–55,43, trung bình 52,63 phân bố không ổn định; MgO
từ 0,18–7,59, trung bình 2,24, phân bố không ổn định; MKN từ 43,50– 44,84, trung bình 43,94, phân bố ổn định; CKT từ 0,08–0,56, trung bình 0,20 phân bố không ổn định; SO3 rất thấp, từ 0,00–0,01%.
Kết quả phân tích mẫu hoá hàm lƣợng trung bình các thành phần hóa cơ bản ở mỏ đá Gốc Sau tƣơng ứng với đá vôi của hệ tầng Bắc Sơn. Hàm lƣợng các hợp phần có hại ảnh hƣởng đến chất lƣợng vật liệu đá xây dựng nhƣ SO3 đều rất thấp.
- Hiện t ợng biến đổi thứ sinh: Đá vôi không bị biến đổi thứ sinh nhiều, chủ yếu là những quá trình biến đổi thứ sinh nhƣ chlorit hoá, epidot hoá…Các quá trình biến đổi thứ sinh diễn ra trong phạm vị hẹp, mức độ biến đổi yếu.
- Nguyên tố vi l ợng: Kết quả phân tích quang phổ bán định lƣợng để xác định các nguyên tố kim loại khác có trong mẫu thuộc nhóm kim loại có giá trị cao và quý hiếm cho thấy: Các nguyên tố kim loại Al, Si, Mn, Ti, Cu, Pb, Na, Zr đều có hàm lƣợng rất thấp chiếm 0 - 3ppm, nguyên tố Ba chiếm 0 - 10 pp, Mg dao động 10 - 50 ppm, Fe dao động 20 - 30 ppm. Kết quả phân tích cho thấy trong đá vôi mỏ Gốc Sau không chứa các nguyên tố kim loại quý hiếm, không có khả năng tập trung thành điểm khoáng hoá hay điểm quặng.
- Đặc điểm khoáng vật: Kết quả phân tích nhiễu xạ rơnghen cho thấy ngoài những khoáng vật chính tạo đá là calcit và đolomit chiếm hàm lƣợng chính thành tạo nên các đá chính trong mỏ đá vôi Gốc Sau. Ngoài ra còn gặp một số khoáng vật khác chiếm hàm lƣợng nhỏ là thạch anh, clorit (xuất hiện do hiện tƣợng biến đổi thứ sinh từ các khoáng vật chính), các khoáng vật ít gặp hơn phát hiện bằng phƣơng pháp nhiễu xạ rơnghen là sulfur đa kim, gơtit.
- Tính chất cơ lý: Trong diện tích thăm dò đã lấy và phân tích mẫu cơ lý đá. Kết quả phân tích các chỉ tiêu cơ lý, tính toán các thông số phản ánh các đặc tính kỹ thuật của đá theo hƣớng sản xuất vật liệu xây dựng thông thƣờng của mỏ đá vôi Gốc Sau đƣợc trình bày ở các bảng sau (bảng 3.3).
Bảng 3.3. Kết quả phân tích mẫu cơ lý TT Tính chất cơ lý Nhỏ nhất Lớn nhất Trung bình 1 Khối lƣợng riêng ( g/cm3 ) 2,71 2,73 2,72 2 Khối lƣợng thể tích ( g/cm3 ) 2,67 2,71 2,70 3 Hệ số bền vững khô gió 4,6 7,2 5,58 4 Cƣờng độ kháng nén khô gió (KG/cm2 ) Cƣờng độ kháng nén bão hoà (KG/cm2 ) 457 425 1154 1143 695,5 668 5 Hệ số hoá mềm 0,91 0,99 0,96
Nghiên cứu tính chất cơ lý của đá vôi trong khu mỏ Gốc Sau và so sánh, đối chiếu với mác của đá dăm từ đá thiên nhiên. Cƣờng độ nén mẫu ở trạng thái khô, cƣờng độ nén mẫu ở trạng thái bão hòa, cƣờng độ kháng cắt đều khá cao cho thấy đá vôi của khu mỏ Gốc Sau có chất lƣợng khá tốt. Mác của đá vôi khu mỏ Gốc Sau đạt từ 70 đến 120, đáp ứng làm vật liệu xây dựng thông thƣờng, đặc biệt là vật liệu xây dựng và rải đƣờng.
- Đặc tính kỹ thuật: Tuỳ theo yêu cầu chất lƣợng và lĩnh vực sử dụng khác nhau, đòi hỏi những chỉ tiêu chất lƣợng khác nhau. Ngày nay nhiều công trình đòi hỏi chất lƣợng cao nhƣ làm nhà cao tầng, đƣờng cao tốc, … thì chất lƣợng của đá xây dựng cũng đòi hỏi ngày càng cao.
Để nghiên cứu độ mài mòn trong tang quay, trong diện tích thăm dò đã lấy 3 mẫu đại diện cho các loại đá vôi, các đá đƣợc lấy phân bố theo diện, nhằm đánh giá đầy đủ về quy luật biến đổi của chúng trong diện tích nghiên cứu. Kết quả phân tích cho thấy độ mài mòn trong tang quay dao động từ 30,2 đến 33,0%, trung bình là 31,56%. So sánh với tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 1771-1987) thì chất lƣợng đá vôi mỏ Gốc Sau có chất lƣợng khá tốt, có thể xếp vào nhóm mác loại II.
óm lại: Đá vôi tại mỏ đá vôi Gốc Sau, xã Yên Vƣợng, huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn thuộc loại đá xây dựng có chất lƣợng khá tốt, thoả mãn yêu cầu cho sản xuất vật liệu xây dựng thông thƣờng.
b. Phân tích hiệu quả kinh tế dự án khai thác đá vôi làm vật liệu xây dựng
Để phân tích hiệu quả kinh tế của dự án sử dụng công thức 3.5, 3.6, 3.14. Kết quả phân tích hiệu quả kinh tế của các dự án trình bày ở bảng 3.8, 3.9, 3.10 và tổng hợp ở bảng 3.4 và hình 3.2.
Bảng 3.4. Bảng tổng hợp kết quả phân tích hiệu quả kinh tế mỏ Gốc Sau Khu mỏ (tr.đồng) NPV (tr.đồng) NVA LGT (tr.đồng) IRR (%)
Gốc Sau 18 387 321 880 27 001 24,1
Từ các bảng rút ra một số kết luận sau:
- Giá trị hiện tại thực (NPV) dự án khai thác đá vôi đạt 18.387 triệu đồng. - Giá trị gia tăng (NVA) của dự án khai thác đá vôi làm đá xây dựng thông thƣờng đạt 321 880 triệu đồng.
- Lãi gia tăng (LGT) của dự án khai thác đá xây dựng thông thƣờng đạt 27 001 triệu đồng.
- Mức lãi suất nội tại, hay hệ số hoàn vốn nội bộ (IRR) của các dự án là 24,1%.
Hình 3.2: Hệ số hoàn vốn nội bộ (IRR) của dự án Gốc Sau
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. KẾT LUẬN
Đề tài luận văn “Đánh giá giá trị kinh tế tài nguyên đá vôi tại khu vực huyện Hữu Lũng, Lạng Sơn” đƣợc hoàn thành trên cơ sở tổng hợp và phân tích các tài liệu điều tra, thăm dò địa chất, các dự án đầu tƣ khai thác trên khu vực Hữu Lũng. Kết quả nghiên cứu cho phép rút ra một số kết luận sau:
1. Các trầm tích thuộc phạm vi khu vực Hữu Lũng khá đa dạng và phong phú bao gồm các thành tạo có tuổi từ Paleozoi đến Kainozoi. Kết quả nghiên cứu cho thấy các thành tạo đá vôi phân bố chủ yếu trong hệ tầng Bắc Sơn (C-Pbs) nằm phần lớn ớ phía bắc huyện Hữu Lũng, đây chính là đối tƣợng nghiên cứu chính. Ngoài ra, còn phân bố trong hệ tầng Mia Lé nằm rải rác ở phía đông và phía tây dạng chỏm nhỏ nhƣng không đáng kể.
2. Kết quả nghiên cứu cho thấy đá vôi ở huyện Hữu Lũng có đặc điểm, chất lƣợng khác nhau, tùy theo đặc tính kỹ thuật nên đá vôi đƣợc sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau; song chủ yếu làm VLXD thông thƣờng và một phần làm nguyên liệu sản xuất xi măng, ngoài ra còn có thể nung vôi, làm chất trợ dung trong luyện kim...
- Dựa vào đặc điểm chất lƣợng, đặc điểm phân bố cho phép xác lập 2 vùng có tiềm năng về đá vôi theo lĩnh vực sử dụng chính (đá vôi sản xuất xi