BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
LÊ VĂN LƯỢNG
NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN MÔ HÌNH ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN, TRỮ LƯỢNG VÀNG GỐC VÙNG PHƯỚC SƠN - QUẢNG NAM
Ngành: Kỹ thuật Địa chất Mã số: 62520501
LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiên cứu lựa chọn mô hình đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc vùng Phước Sơn - Quảng Nam - 2 -
Phân Khu Bãi Đất Có Thân Quặng Chính (Bđmq) Và Thân Quặng Nhỏ (Bđuq) Nằm Trên (Hình 1.4). Thân Quặng Bđuq Có Chiều Dày Nhỏ, Biến Đổi Không Liên Tục, -
Tổ Hợp Cộng Sinh Khoáng Vật Và Giai Đoạn Tạo Quặng
Xem toàn bộ 162 trang tài liệu này.
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS TRƯƠNG XUÂN LUẬN
2. PGS.TS NGUYỄN PHƯƠNG
Hà Nội - 2014
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Vùng Phước Sơn tỉnh Quảng Nam có cấu trúc địa chất phức tạp, biểu hiện khoáng sản khá phong phú; đặc biệt là vàng gốc. Kết quả tìm kiếm, thăm dò, khai thác của Công ty vàng Phước Sơn trong những năm gần đây cho thấy vùng có tiềm năng lớn về vàng gốc với những biểu hiện khoáng hoá, điểm quặng, mỏ quặng có quy mô khác nhau, phân bố trong các trầm tích biến chất hệ tầng Núi Vú. Vấn đề nghiên cứu đặc điểm quặng hoá và lựa chọn mô hình đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc trong vùng chưa được quan tâm đúng mức. Để làm sáng tỏ đặc điểm quặng hoá vàng gốc; đặc biệt là việc lựa chọn mô hình đánh giá tài nguyên, trữ lượng phù hợp, làm cơ sở định hướng cho công tác thăm dò, khai thác là nhiệm vụ cần thiết. Luận án dành học vị tiến sĩ Địa chất với đề tài “Nghiên cứu lựa chọn mô hình đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc vùng Phước Sơn - Quảng Nam” được NCS lựa chọn nhằm góp phần đáp ứng
yêu cầu do thực tế đòi hỏi.
2. Mục tiêu của luận án
Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm quặng hoá vàng gốc vùng Phước Sơn; Lựa chọn mô hình đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc và các thành phần có ích đi kèm nhằm góp phần hoàn thiện phương pháp luận thăm dò trên cơ sở áp dụng các tiến bộ khoa học công nghệ.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: các thân quặng, đới khoáng hoá vàng gốc vùng Phước Sơn; đặc biệt là khu Đăk Sa.
- Phạm vi nghiên cứu: vùng Phước Sơn thuộc huyện Phước Sơn, tỉnh Quảng Nam.
4. Nội dung nghiên cứu
- Thu thập, tổng hợp, hệ thống hoá, xử lý dữ liệu địa chất khoáng sản; nghiên cứu bổ sung thành phần vật chất quặng nhằm làm sáng tỏ đặc điểm quặng hoá vàng gốc trong vùng.
- Xác định các yếu tố khống chế quặng vàng gốc làm cơ sở phân vùng triển vọng, góp phần định hướng công tác thăm dò, đầu tư khai thác.
- Nghiên cứu làm sáng tỏ bản chất và đặc điểm biến đổi các thông số địa chất thân quặng chủ đạo phục vụ công tác thăm dò, đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng và các nguyên tố có ích đi kèm.
- Khai thác ứng dụng hệ thông tin địa lý (GIS) và các phần mềm chuyên dụng đặc biệt là phần mềm Surpac 5.1 để xây dựng CSDL và đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc vùng nghiên cứu.
- Nghiên cứu lựa chọn mô hình nhận thức và phương pháp đánh giá tài nguyên, trữ lượng phù hợp kiểu quặng vàng gốc Phước Sơn.
5. Các phương pháp nghiên cứu
Để giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu, NCS sử dụng phối hợp các phương pháp sau:
- Tổng hợp, xử lý tài liệu đã có, nghiên cứu bổ sung tài liệu địa chất khoáng sản;
- Xây dựng cơ sở dữ liệu (CSDL) địa chất khoáng sản dạng biểu bảng trên cơ sở ứng dụng phần mềm Surpac 5.1 và CSDL trong GIS để quản trị bản đồ số;
- Nghiên cứu sử dụng các mô hình toán thống kê (một chiều, hai chiều), hàm cấu trúc (Variogram), hình học mỏ, mặt cắt địa chất để mô hình hoá đối tượng nghiên cứu, làm cơ sở lựa chọn phương pháp đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc;
- Nghiên cứu sử dụng phương pháp Kriging, nghịch đảo khoảng cách để tính trữ lượng, tài nguyên xác định và phương pháp tính thẳng theo thông số quặng hoá, phương trình hồi quy để dự báo tài nguyên chưa xác định.
6. Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn
6.1. Ý nghĩa khoa học
- Luận án đóng góp những cứ liệu bổ sung vào sự hiểu biết toàn diện hơn về thành phần vật chất quặng, đặc điểm quặng hoá và biến đổi không gian của các thông số địa chất thân quặng vàng gốc vùng nghiên cứu;
- Kết quả nghiên cứu góp phần hoàn thiện phương pháp luận thăm dò; trọng tâm là nghiên cứu lựa chọn các mô hình phù hợp để mô hình hoá và đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc.
6.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Cung cấp cho các nhà quản lý và các doanh nghiệp cơ sở dữ liệu địa chất khoáng sản vàng gốc vùng Phước Sơn đảm bảo độ tin cậy và là tài liệu tham khảo định hướng công tác tìm kiếm, thăm dò, đầu tư khai thác vàng gốc trong vùng.
- Cung cấp cho cơ sở sản xuất hệ phương pháp nhằm nâng cao độ tin cậy trong đánh giá tài nguyên, trữ lượng; lựa chọn mạng lưới thăm dò phù hợp với kiểu quặng vàng gốc Phước Sơn và các vùng khác có điều kiện địa chất khoáng sản tương tự.
7. Những điểm mới của luận án
- Vàng gốc vùng Phước Sơn thuộc kiểu thạch anh - sulfua đa kim - vàng điển hình, có hai giai đoạn tạo khoáng với tổ hợp cộng sinh khoáng vật đặc trưng là thạch anh - pyrit II - vàng I và thạch anh - pyrotin II - vàng II - galenit - sphalerit (có thể có electrum).
- Hàm lượng Au và các nguyên tố đi kèm (Ag, Pb và Zn) trong các thân quặng vàng gốc vùng nghiên cứu có thể quy nạp về hàm phân bố loga chuẩn và giữa chúng có mối quan hệ tương quan thuận từ tương đối chặt chẽ đến chặt chẽ.
- Đặc điểm biến đổi không gian của Au có thể mô hình hoá bằng hàm cấu trúc kiểu mô hình cầu, hàm lượng Au có tính biến đổi cục bộ và dị hướng yếu; về cơ bản có thể xem như đẳng hướng trong không gian. Đặc điểm này là luận cứ khoa học để sử dụng mạng lưới thăm dò hình vuông, hình tam giác đều, hình thoi đồng thời cho phép sử dụng phương pháp bình phương nghịch đảo khoảng cách để tính tài nguyên, trữ lượng vàng gốc vùng nghiên cứu.
- Kết quả nghiên cứu với sự trợ giúp của phần mềm Surpac đã khẳng định tính ưu việt của mô hình hàm cấu trúc và phương pháp Kriging trong đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc vùng Phước Sơn.
- Kết quả nghiên cứu đã đề xuất quy trình đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc vùng Phước Sơn (hình 2.11) đảm bảo độ tin cậy, tiện ích cho thăm dò và khai thác mỏ.
8. Các luận điểm bảo vệ của Luận án
Luận điểm 1: Sử dụng giải pháp mô hình hoá thành phần phản ánh chất lượng vàng gốc bằng tổ hợp mô hình toán thống kê (một chiều, hai chiều) và hàm cấu trúc (Variogram) cho phép nhận thức toàn diện hơn về đặc điểm quặng hoá; Hàm lượng Au trong không gian hai chiều (theo đường phương và hướng dốc thân quặng), biến đổi cục bộ, dị hướng yếu, có thể xem như đẳng hướng. Đây là luận cứ khoa học cho áp dụng mạng lưới thăm dò phù hợp cho kiểu quặng vàng gốc vùng Phước Sơn.
Luận điểm 2: Đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc vùng nghiên cứu theo quy trình đề xuất trong Luận án (hình 2.11); trong đó phương pháp Kriging là chủ đạo, đảm bảo độ tin cậy và tiện ích cho sử dụng tài liệu trong quy hoạch thăm dò và khai thác mỏ.
9. Cơ sở tài liệu
- Các công trình đo vẽ bản đồ địa chất khu vực tỷ lệ 1:200.000, 1:50.000.
- Báo cáo kết quả thăm dò, khai thác vàng gốc phân khu Bãi Đất và Bãi Gõ, vùng Phước Sơn.
- Tài liệu trong các công trình nghiên cứu chuyên đề, khảo sát, tìm kiếm, thăm dò vàng gốc trong vùng.
- Các nguồn tài liệu trong và ngoài nước về đánh giá tài nguyên, trữ lượng khoáng sản rắn nói chung và vàng gốc nói riêng.
- Tài liệu do NCS thu thập từ 2009 đến nay.
10. Nơi thực hiện luận án
Luận án được hoàn thành tại Bộ môn Tìm kiếm Thăm dò, khoa Địa chất, trường Đại học Mỏ - Địa chất dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. TS Trương Xuân Luận, PGS. TS Nguyễn Phương. NCS xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của các thầy hướng dẫn khoa học.
NCS nhận được sự quan tâm, tạo điều kiện của Bộ môn Tìm kiếm Thăm dò, Phòng Sau Đại học, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Lãnh đạo Văn phòng Hội đồng đánh giá trữ lượng khoáng sản quốc gia. Tác giả cũng nhận được sự động viên giúp đỡ, góp ý tận tình của TS Nguyễn Tiến Dũng, TS Lương Quang Khang, PGS. TS Nguyễn Văn Lâm, PGS. TS Nguyễn Quang Luật, GS. TS Đồng Văn Nhì, PGS. TS Đặng Xuân Phong, PGS. TS Lê Thanh Mẽ, PGS. TS Trần Thanh Hải, TS Đỗ Văn Nhuận, TS Nguyễn Mai Quân, TS Đặng Văn Lãm, TS Trần Văn Miến, TS Hoàng Văn Khoa, TS Quách Trọng Tín, TS Bùi Hoàng Bắc, TS Khương Thế Hùng, TS Nguyễn Quốc Phi và các nhà khoa học trong và ngoài trường Đại học Mỏ - Địa chất. NCS xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới lãnh đạo các cơ quan, các nhà khoa học trên.
NCS chân thành cảm ơn các nhà khoa học, các nhà địa chất và các đồng nghiệp cho phép sử dụng và kế thừa tài liệu để hoàn thành luận án này.
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU
1.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÙNG PHƯỚC SƠN
1.1.1. Vị trí vùng nghiên cứu trong bình đồ cấu trúc khu vực
Vùng Phước Sơn có diện tích khoảng 100km2, nằm về phía Bắc địa khối Kon Tum, thuộc á địa khu Nam Ngãi [24] (hình 1.1). Á địa khu Nam Ngãi có cấu trúc dạng uốn cong và bị bẻ gập tạo thành hai nhánh: phương á vĩ tuyến và á kinh tuyến được hình thành trong Paleozoi sớm, tương ứng với kiến sinh Pan - Africa muộn hay Caledoni sớm, nằm giữa á địa khu Ngọc Linh và đai tạo núi Đà Nẵng - Sê Công [24].
1.1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất, khoáng sản
1.1.2.1. Giai đoạn trước năm 1975
Tài liệu nghiên cứu địa chất trong vùng để lại rất sơ lược. Theo thông tin của người dân địa phương, những người đầu tiên phát hiện và khai thác vàng trong vùng là người Tràm, sau đó là người Pháp. Nghiên cứu ban đầu về địa chất và khoáng sản khu vực có J. H. Hofet (1941), Fromaget (1952) đã đo vẽ Bản đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1:2.000.000 và 1:500.000, ngoài ra còn một số công trình nghiên cứu chuyên đề về địa tầng, kiến tạo và magma của La Croix A, Trần Huỳnh Anh (1932-1968); nghiên cứu tuổi đồng vị của T. C. V. Hilde (1967); C. Faure (1969).
1.1.2.2. Giai đoạn sau năm 1975
Công tác nghiên cứu địa chất và tìm kiếm khoáng sản mang tính hệ thống trong vùng được các nhà địa chất Việt Nam tiến hành từ năm 1980, bao gồm: Đo vẽ bản đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 do Trần Đức Lương và Nguyễn Xuân Bao đồng chủ biên (1988); Bản đồ địa chất khoáng sản nhóm tờ Huế - Quảng Ngãi (1986) tỷ lệ 1:200.000 của Nguyễn Văn Trang và nnk; Bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 nhóm tờ Bà Nà do Nguyễn Đức Thắng và nnk
hiệu đính năm 2006. Bản đồ địa chất Việt Nam - Lào - Campuchia tỷ lệ 1:
1.000.000 của Phan Cự Tiến và nnk (1989).
Hình 1.1. Sơ đồ vùng Phước Sơn trong cấu trúc địa chất Nam Trung Bộ, tỷ lệ in 1:3.500.000 “Nguồn: Trần Văn Trị và Vũ Khúc 2010”[24]
Công trình đo vẽ Bản đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000, phía Đông có nhóm tờ Tam Kỳ - Hiệp Đức của Koliada A. A và nnk (1990); Phía Bắc có nhóm tờ A Hội của Bùi Thế Vinh và nnk (2011); Phía Nam là nhóm tờ Đăk Glêi - Khâm Đức của Đỗ Văn Chi và nnk (1997).
Trong các công trình nêu trên, công trình của Bùi Thế Vinh đã xếp các trầm tích biến chất phân bố chủ yếu ở vùng Phước Sơn vào hệ tầng Núi Vú