3.1.1. Lịch sử nghiên cứu Địa chất
So với các khu vực khác trong cả nƣớc, khu vực Trung Trung Bộ nói chung, khu vực nghiên cứu nói riêng công tác nghiên cứu địa chất đƣợc tiến hành chậm hơn. Công tác nghiên cứu này đƣợc bắt đầu tiến hành theo hệ thống vào cuối những năm 20 của thế kỷ 20. Khi J.H.Hoffet tiến hành những lộ trình đầu tiên nghiên cứu địa chất khu vực Trung Trung Bộ và hạ Lào.
Sau này các nhà địa chất Pháp đá tiến hành nhiều nghiên cứu chuyên đề khác nhau và đƣợc J. Fromaget tổng hợp trong hàng loạt các công trình, trong đó đáng chú ý hơn cả là cuốn “Đông dƣơng – cấu trúc địa chất, các đá, các mỏ và mối liên quan có thể của chúng với kiến tạo” công bố năm 1941; cùng với bản đồ địa chất Đông dƣơng tỉ lệ 1: 2000.000 do ông chủ biên xuất bản năm 1952.
Trong thời gian từ 1954 đến 1975 chính quyền Nam Việt Nam không tổ chức công tác điều tra cơ bản về địa chất mà chủ yếu chỉ sử dụng những tài liệu cũ của ngƣời pháp để lại.
Từ sau ngày Miền Nam giải phóng công tác điều tra địa chất Miền Nam đƣợc đẩy mạnh. Các tài liệu đo vẽ bản đồ địa chất tỉ lệ 1:500.000 đƣợc công bố từng phần từ 1978 đến 1982 đã xuất bản bản đồ địa chất 1:500.000 Việt Nam thống nhất cùng bản thuyết minh rút gọn. Những kết quả của công trình này đã đƣa ra những luận cứ mới và bằng chứng mới. Hiện nay nó vẫn là cơ sở quan trọng định hƣớng cho công
tác điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản trên toàn lãnh thổ, nhất là phần Nam Việt Nam.
Công tác đo vẽ bản đồ địa chất 1:200.000 tại vùng Playcu – Buôn Mê Thuột trong đó bao trùm khu vực nghiên cứu từ năm 1985. Trên diện tích vùng nghiên cứu, Liên đoàn địa chất 6 đã tiến hành công việc đo vẽ, lập bản đồ địa chất tỉ lệ 1:50.000. Đến nay các đề tài này đã kết thúc.
Sau khi các bản đồ tỉ lệ khác nhau đƣợc tiếp hành phủ kín diện tích toàn quốc kết thúc thì tiếp tục mở ra các đề tài nghiên cứu chi tiết hơn về kiến tạo, Thạch học và tìm kiếm khoáng sản... nhƣ Đề tài của Nguyễn Văn Chữ (1994) về “Các kiểu quặng vàng và thành hệ quặng vàng ở Việt nam” đề tài của Viện Địa chất và khoáng sản, đề tài nghiên cứu “Kiến tạo và sinh khoáng miền Nam Việt Nam” của Nguyễn Xuân Bao (chủ biên) năm 2000. Năm 2005 đề tài nghiên cứu cấp Nhà nƣớc của Viện Địa chất – Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam do TSKH. Trần Trọng Hòa làm chủ nhiệm đề tài với nội dung nghiên cứu là “Nghiên cứu điều kiện thành tạo và quy luật phân bố khoáng sản quý hiếm liên quan đến hoạt động magma khu vực Miền Trung và Tây Nguyên”... [7].
3.1.2. Lịch sử nghiên cứu Địa vật lý
Cũng nhƣ công tác nghiên cứu địa chất, công tác điều tra địa vật lý khu vực Trung Trung Bộ, trong đó có vùng nghiên cứu đƣợc tiến hành nghiên cứu khá muộn.
Trong phạm vi khu vực nghiên cứu việc điều tra địa vật lý có thể đến một số công trình nghiên cứu chính sau:
Năm 1967, Cục Hải quân Mỹ đã tiến hành bay đo trƣờng từ toàn miền Nam (từ vĩ độ 16 trở vào). Trong phạm vi vùng Tuy Hòa các tuyến bay đo có hƣớng tây bắc – đông nam. Khi chƣa có kết quả bay đo trƣờng từ tỉ lệ 1:200.000 toàn miền Nam (Nguyễn Xuân Sơn, 1992) thì đây là một công trình có giá trị.
Trong thời gian 1976-1984, Liên đoàn vật lý địa chất đã tiến hành đo vẽ trọng lực và phóng xạ ở tỉ lệ 1:500.000. Năm 1986 Nguyễn Thiệu Giao chủ nhiệm một đề tài đã ghép nối và thành lập bản đồ trọng lực cả nƣớc tỉ lệ 1:500.000. Đây là một tài liệu có giá trị giúp cho các nhà nghiên khoa học giải đoán các cấu trúc địa chất sâu ẩn mà những quan sát trên mặt không thể phát hiện.
Năm 1984, Nguyễn Văn Lịch đã tổng hợp toàn bộ tài liệu đo phóng xạ đƣờng bộ tỉ lệ 1:500.000, 1:200.000 và 1:50.000 để lập bản đồ phóng xạ toàn quốc tỉ lệ 1:500.000.
Từ năm 1985-1987, Liên đoàn vật lý địa chất đã tiến hành bay đo từ phổ gamma 1:25.000 vùng Quy Nhơn nằm tiếp giáp về phía bắc diện tích vùng Tuy Hòa. Những kết quả thu đƣợc ở vùng này là tài liệu rất có ích khi thực hiện nghiên cứu vùng Tuy Hòa tiếp theo.
Năm 1992, TS. Nguyễn Xuân Sơn và nnk thuộc Xí nghiệp Địa vật lý máy bay đã thành lập bản đồ từ hàng không toàn miền Nam tỉ lệ 1:200.000 và kết quả giải đoán địa chất của công trình này đã đƣa ra những hình ảnh mới về cấu trúc địa chất khu vực.
Năm 1996, PGS. Võ Thanh Quỳnh và nnk thuộc Xí nghiệp Địa vật lý máy bay đã thành lập các bản đồ từ và phổ gamma hàng không vùng Tuy Hòa tỉ lệ 1:25.000 và kết quả giải đoán địa chất của công trình này đã phân các đới có triển vọng khoáng sản là định hƣớng ban đầu cho các công tác tìm kiếm khoáng sản sau này.
Ngoài ra các công trình nghiên cứu tính chất vật lý các đá và quặng toàn quốc cũng cung cấp các thông tin cần thiết khi giải thích tài liệu địa vật lý vùng này.
3.2. Đặc điểm địa chất và địa vật lý của vùng Đông Tuy Hòa 3.2.1. Đặc điểm địa lý, tự nhiên 3.2.1. Đặc điểm địa lý, tự nhiên
Khu vực nghiên cứu thuộc Trung Trung Bộ thuộc phần lớn thuộc địa phận tỉnh Phú Yên, đƣợc giới hạn từ 12 53’ -13 21’ vĩ độ 108 53’ -109 28’ kinh độ đông với tổng diện tích gần 3500km2 bao gồm các huyện : Sơn Hòa, Tuy Hòa, Sông Hinh (tỉnh Phú Yên).
Địa hình của khu vực chủ yếu là đồng bằng và một phần nhỏ phía Tây là đồi núi thấp. Phần lớn khu vực ven biển Tuy Hòa đều khá phẳng và nông với các bãi, đồi cát trừ đoạn đèo Cả có nhiều ghềnh đá, vũng vịnh nhỏ, nƣớc sâu. Vùng cửa sông Đà Rằng thƣờng bị cát bồi không thuận lợi cho lƣu thông dòng chảy. phía trong bờ biển có các đồng bằng hẹp phân bố không liên tục dọc sông Ba.
b. Khí hậu, thủy văn
Khu vực nghiên cứu dặc trƣng bởi điều kiện nhiệt phong phú. Ở đây có đặc trƣng của vùng nhiệt đới ẩm gió mùa và chịu ảnh hƣởng của đại dƣơng. Có hai mùa rõ rệt: mùa mƣa từ tháng 9 tới tháng 12 và mùa nắng từ tháng 1 tới tháng 8. Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 270c, lƣợng mƣa trung bình hàng năm đạt 1600mm- 1700mm.
Mạng lƣới sông suối của khu vực tƣơng đối dày nhƣng do đặc điểm địa hình nên các sông thƣờng ngắn và dốc, các sông lớn thƣờng bắt nguồn tờ dãy Trƣờng Sơn ( sông Ba, sông Đà Nông, sông Krông H’Năng, sông Hinh…). Lớn nhất trong vùng là sông Đà Rằng (sông Ba) đổ ra biển Đông ở thị xã Tuy Hòa. Chế độ thủy văn ở đây cũng hoàn toàn phụ thuộc theo mùa. Vào mùa mƣa lƣợng dòng chảy chiếm hơn 80% tổng lƣợng dòng chảy năm. Hơn nữa, do đặc trƣng địa hình dốc nên vào mùa mƣa khả năng tập trung dòng chảy nhanh dẫn tới hiện tƣợng lũ ống, lũ quét thất thƣờng. Trong năm gần đây, các tai biến lũ và xói lở bờ sông gây thiệt hại nhiều về ngƣời và tài sản trong khu vực.
Hầu hết dân số trong khu vực là ngƣơi Kinh, có một phần nhỏ là ngƣời dân tộc Êđê, Gia Lai, Chăm, BaNa, Hrê, Hoa sống tập trung ở vùng cao phía Tây. Dân cƣ tập trung chủ yếu ở các thành phố, thị xã, thị trấn ven biển, dọc theo quốc lộ 1A và các vùng ven sông.
Kinh tế của khu vực đang phát triển mạnh nhƣng không đều chủ yếu tại các thành phố và thị xã, ngƣời dân chủ yếu sống bằng nông nghiệp, ngƣ nghiệp và vịnh, bãi triều, cửa sông ven biển nên hoạt động nuôi trồng thủy sản của vùng rất đƣợc chú trọng phát triển, hình thức chủ yếu là nuôi tôm bãi triều và lồng hình thành các vùng chuyên canh nhƣ khu vực xã Hòa Tân, vùng Cửa Bé – Vĩnh Trƣờng, ven biển huyện Vạn Niên
Khu vực nghiên cứu rất giàu có và đa dạng về tài nguyên khoáng sản, vonfram, ilmenit, zircon, cát thủy tinh, nƣớc khoáng, vật liệu xây dựng… trong đó loại khoáng sản có giá trị nông nghiệp lớn nhƣ nƣớc khoáng, ilmenit, zircon, diatomit (Phú Yên), cát thủy tinh, vật liệu xây dựng. Hoạt động khai thác khoáng sản phổ biến nhất trong khu vực là khai thác vật liệu xây dựng bao gồm đá xây dựng, sét để sản xuất gạch ngói, đặc biệt là khai thác vùng vàng sa khoáng (300 nghìn tấn) ở vùng Đá Bàn – Xuân Sơn.
d. Giao thông vận tải
Ở khu vực phía Tây quan trọng nhất là quốc lộ 14 từ Buôn Mê Thuột đi Pleiku rồi qua Củng Sơn về Tuy Hòa, quốc lộ 50 từ Chu Sê đến Tuy Hòa. Ở phía Đông có mạng lƣới giao thông đƣờng bộ tƣơng đối phát triển bao gồm tuyến đƣờng sắt bắc nam và quốc lộ 1A. Đây là mạng lƣới giao thông lớn trong vùng. Ở các bán đảo ven biển và vùng núi, hệ thống giao thông kém phát triển [7].
3.2.2. Đặc điểm địa chất
Khu vực nằm sát rìa phía Nam- Đông Nam của đới Kon Tum và là một một khối nâng bền vững trong suốt Plaleozoi. Tuy nhiên, từ Plaleozoi muộn đến đệ tứ, (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
vùng bị các hoạt động của quá trình hoạt hóa magma kiến tạo xảy ra mạnh mẽ đã phá vỡ móng kết tinh. Phần lớn diện tích của vùng lộ ra các magma xâm nhập của các phức hệ khác nhau. Một số diện tích bị phủ bởi các thành tạo trầm tích phun trào có tuổi Carbon – Permen, triat trung, Kreta, Kainozoi. Phần còn lại là các đá mỏng kết tinh còn sót lại. Trong vùng khảo sát có 9 hệ tầng : Hệ tầng Đắcmi (Pr1dm); Hệ tầng Đắclin (C3-P1dl); Hệ tầng Măngzang (T2mg); Hệ tầng Đraylinh (J2dr); Hệ tầng Easup (T2es); Hệ tầng Đơn Dƣơng (Kdd); Hệ tầng sông Ba (Nsb); Hệ Neogen- Đệ tứ (N2-Q1); Hệ Đệ Tứ (Q);
Các trầm tích đệ tứ phân bố trong các thung lũng sông và đồng bằng ven biển gồm các loại cuội sỏi, cát sét, nhiều nguồn gốc chƣa gắn kết hoặc gắn kết yếu. trong bột kết chứa nhiều di tích động thực vật và mảnh vỡ đá gốc, các mảnh laterit màu nâu.
Các thể magma xâm nhập trong vùng nghiên cứu có biểu hiện vô cùng phong phú và đa dạng do các hoạt động magma kiến tạo vô cùng mạnh mẽ từ cuối Paleozoi đến Đệ tứ.
Phức hệ Tumơrong (mPr1tm); Phức hệ Bến Giằng (P1bg); Phức hệ Vân Canh (T2-3vc); Phức hệ Tây Ninh (J tn);
Phức hệ Định Quán (K1dq); Phức hệ Đèo Cả (Kdc);
a. Đặc điểm kiến tạo
Vùng nghiên cứu chiếm phần rìa Nam- Đông Nam đới nâng Kom Tun. Đới nâng này đƣợc giới hạn bởi các đứt gãy sâu Hƣng Nhƣợng- Tà Vi ở phía bắc, Tuy Hòa- Oranh ở phía Nam. Vùng bay bị phân cắt bởi 4 hệ thống đứt gãy Đông Bắc – Tây Nam, Tây Bắc- Đông Nam, á kinh tuyến và á vĩ tuyến trong đó hai hệ thống đầu phổ biến hơn. Khu vực chia làm 2 phần : phần Tây Bắc đứt gãy Tuy Hòa- Oranh phổ biến nhất hệ thống đứt gãy Tây Bắc; phần Đông Nam đứt gãy Tuy Hòa- Oranh phổ biến cả hai hệ thống đứt gãy Đông Bắc và Tây Bắc.
b. Khoáng sản
Trên diện tích nghiên cứu các khoáng sản rất phong phú và đa dạng, nhƣng do mức độ nghiên cứu địa chất còn chƣa thật chi tiết nên chƣa có đầy đủ cơ sở khoa học để dự báo triển vọng khoáng sản của chúng một cách vững chắc. Tuy nhiên từ các tài liệu địa chất đã có, có thể nêu một số nhận xét về đặc điểm khoáng sản nhƣ sau:
Trong vùng phát triển các thành hệ địa chất thuận lợi cho việc tạo quặng và phân bố quặng, nhất là quặng nội sinh.
Là vùng có hoạt động hoạt hóa magma kiến tạo mạnh mẽ từ Paleozoi muộn nên vỏ Trái Đất ở đây bị dập vỡ mạnh mẽ và tái diễn nhiều lần bởi những hệ thống khe nứt, đứt gãy lớn nhỏ phức tạp theo nhiều phƣơng khác nhau tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành và tích tụ khoáng sản.
Các khoáng sản đáng chú ý nhất trong vùng là : vàng, đất hiếm, kim loại hiếm, kim loại phóng xạ và cuối cùng là kim loại màu (Cu, Pb, Zn).
3.2.3. Đặc điểm địa vật lý
Trên các bản đồ trƣờng từ và phổ gamma đã đƣợc thành lập theo các tài liệu đo bay trên vùng Tuy Hòa cho thấy:
a. Đặc điểm trường từ
Trƣờng từ trên vùng nhìn chung phân dị yếu với các dị thƣơng biên độ nhỏ kéo dài theo phƣơng vĩ tuyến. Trƣờng từ này đã phản ánh các đất đá phổ biến trong vùng là các thành tạo trầm tích biến chất cổ (PR1-2). Về sau, các đất đá đó đã bị phá hủy bởi các hoạt hóa magma kiến tạo thuộc các chu kỳ : Paleozoi muộn – Mezozoi sớm, Mezozoi muộn – Kainozoi sớm, và Neogen – Đệ Tứ. Những phần còn sót lại của chúng tạo thành các giải, chiếm phần giữa các vùng và kéo dài theo phƣơng vĩ tuyến. Các đới có trƣờng từ phân dị mạnh ở phía Tây vùng Tuy Hòa đã phản ánh các hoạt động magma kiến tạo nói trên.
b. Đặc điểm trường phổ gamma.
Trƣờng phổ gamma trên vùng phân dị mạnh, cƣờng độ trƣờng biến đổi liên tục rất thấp ( = R/h, qK = 0,5%, qU = 1ppm, qTh = 3ppm), biểu hiện các phun trào bazan (N2 – Q1) và trầm tích Đệ Tứ, đến rất cao (R/h, qK = 4%, qU = 14ppm, qTh = 40ppm) biểu hiện của các đá xâm nhập Đèo Cả, đan xan lẫn nhau. Bức tranh trƣờng phổ gamma đã phản ánh các đặc điểm địa chất phức tạp, từ các cấu trúc lớn. các hệ thống đứt gãy đến các thể địa chất diện phân bố nhỏ có mặt trên vùng.
Kết hợp giữa các bức tranh trƣờng từ và phổ gamma, một cách khái quát có thể thấy: tài liệu từ phản ánh những nét lớn về đặc điểm cấu trúc vùng với những yếu tố cấu trúc lớn phát triển theo phƣơng vĩ tuyến. Trƣờng phổ gamma biến đổi khá lớn và phân dị mạnh phản ánh tính phức tạp và đa dạng của các thể địa chất có mặt trên vùng với các đặc trƣng trƣờng phóng xạ khác nhau [7].
3.3. Kết quả áp dụng phƣơng pháp Khoảng cách-Tần suất-Nhận dạng vào phân tích tài liệu thực tế vùng Đông Tuy Hòa vào phân tích tài liệu thực tế vùng Đông Tuy Hòa
Chúng tôi đã tiến hành áp dụng phƣơng pháp Khoảng cách-Tần suất-Nhận dạng vào phân tích tài liệu thực tế vùng Đông Tuy Hòa, phục vụ thành lập Sơ đồ dự báo triển vọng khoáng sản của vùng.
Tìm kiếm và dự báo triển vọng khoáng sản là mục tiêu chính của công tác địa vật lý máy bay tỉ lệ lớn, trong đó phƣơng pháp phổ gamma hàng không đóng vai trò chủ đạo. Theo quan điểm xạ-địa hoá, các quá trình tạo quặng luôn gắn liền với quá trình phân bố lại các nguyên tố phóng xạ. Do vậy tìm kiếm và dự báo các diện tích có triển vọng khoáng sản theo tài liệu địa vật lý máy bay,đặc biệt là tài liệu phổ gamma hàng không trƣớc hết là khoanh định các trƣờng xạ-địa hoá cục bộ, liên quan với các đới biến đổi, trên đó xảy ra sự phân bố lại các nguyên tố phóng xạ, có tiềm năng triển vọng khoáng hoá quặng. Tiếp đến là tiến hành các bƣớc đánh giá, phân loại mức độ triển vọng của các diện tích đã đƣợc khoanh định. Để tìm kiếm và dự báo triển vọng khoáng sản theo tài liệu địa vật lý hàng không ở Việt Nam hiện nay ngƣời ta sử dụng một tổ hợp bao gồm rất nhiều phƣơng pháp, đƣợc tiến hành theo các bƣớc khác nhau. Phƣơng pháp phân tích khoảng cách – tần suất – nhận dạng là một trong tổ hợp nhiều phƣơng pháp nói trên và góp phần quan trọng trong việc nâng cao độ tin cậy của việc đánh giá và dự báo mức độ triển vọng đối với các