Nghiên cứu đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên phục vụ điều tra đánh giá môi trường và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài luận án Môi trường phóng xạ tự nhiên là một phần môi trường sống mà tại đó có tác động của các bức xạ phóng xạ có nguồn gốc từ tự nhiên, tác động liên tục đến các sinh vật tồn tại trong môi trường đó, trong đó có con người. Nghiên cứu trường phóng xạ tự nhiên nhằm thu thập các thông tin về môi trường phóng xạ, từ đó xác định cụ thể các khu vực an toàn, không an toàn để hoạch định các chiến lược phát triển kinh tế xã hội lâu dài các khu vực kinh tế trọng điểm cũng như phạm vi toàn quốc. Xây dựng các chiến lược bảo vệ bền vững môi trường trong bối cảnh phát triển kinh tế có tính cộng tác, hòa nhập quốc tế mạnh mẽ hiện nay cũng đòi hỏi các thông tin đầy đủ về môi trường phóng xạ. Khoáng sản phóng xạ là loại khoáng sản có tính chiến lược, đó là nguồn nguyên liệu cho năng lượng và chế tạo vũ khí hạt nhân. Sự tồn tại của các điểm khoáng hóa, mỏ phóng xạ là nguồn gây ra trường phóng xạ địa phương. Chúng cần được phát hiện, đánh giá đồng thời về các mặt giá trị kinh tế, cũng như ảnh hưởng tiềm tàng đến môi trường tự nhiên. Giữa trường phóng xạ tự nhiên với cấu trúc địa chất tại những địa điểm quan sát có mối quan hệ gắn bó nhân quả với nhau. Các nguyên tố phóng xạ chứa trong đất đá là nguyên nhân chính gây ra trường phóng xạ và trường này là nhân tố chỉ thị để phát hiện và nghiên cứu địa chất, khoáng sản. Sự biến động về phân bố của các đất đá trong quá trình tồn tại, đặc biệt dưới tác động của các hoạt động của con người như khai thác khoáng sản, san lấp mặt bằng, v.v… khiến trường phóng xạ tự nhiên bị biến đổi. Vùng Tây Bắc Việt Nam là khu vực rộng lớn, có các đặc điểm địa lý tự nhiên, địa chất phong phú, phức tạp, có triển vọng phát hiện các khoáng hóa phóng xạ. Phát hiện đầu tiên, từ năm 1956, mỏ có chứa phóng xạ của Việt Nam là mỏ đất hiếm chứa phóng xạ Nậm Xe. Từ đó đến nay, hàng trăm điểm khoáng hóa phóng xạ, mỏ phóng xạ và chứa các nguyên tố phóng xạ với hàm lượng khá cao như đất hiếm đã được phát hiện. Hiện nay Tây Bắc là nơi phát triển kinh tế mạnh mẽ, đặc biệt là các hoạt động khai thác khoáng sản, xây dựng công trình công nghiệp và các khu dân sinh trên quy mô rộng lớn. Đây cũng là khu đầu nguồn cung cấp nước chủ yếu cho vùng đồng bằng Bắc Bộ, trong đó có thủ đô Hà Nội. Do vậy, nghiên cứu đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên phục vụ điều tra đánh giá môi trường và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam nhằm phục vụ yêu cầu phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường bền vững có tính cấp thiết cao. Mục tiêu của luận án Phân tích tổng hợp, làm sáng tỏ đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên, nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất để đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối với sức khỏe con người và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam. Nội dung nghiên cứu của luận án - Thu thập, tổng hợp, đánh giá và xác lập các yếu tố địa lý tự nhiên, địa chất có mối quan hệ, ảnh hưởng tới các trường phóng xạ tự nhiên và trường địa vật lý khác vùng Tây Bắc Việt Nam. - Nghiên cứu các đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên nói chung và đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam. - Nghiên cứu, xây dựng các tiêu chí tổng hợp về phóng xạ tự nhiên (kể cả trên các mỏ phóng xạ hoặc có chứa chất phóng xạ, điều kiện địa chất, địa chất thủy văn, công trình, địa hình, địa mạo, v.v...) phục vụ điều tra, đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối với sức khỏe con người vùng Tây Bắc Việt Nam. - Nghiên cứu xây dựng các tiêu chí của đặc điểm trường dị thường phóng xạ tự nhiên, các trường địa vật lý khu vực, cấu trúc địa chất để dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Trường phóng xạ tự nhiên, đặc điểm cấu trúc địa chất, môi trường phóng xạ và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ: urani, thôri và đất hiếm chứa phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam. Phạm vi nghiên cứu: Vùng nghiên cứu thuộc Tây Bắc Việt Nam, được giới hạn bởi đới khâu Sông Hồng ở phía bắc, đới khâu Sông Mã ở phía nam và nằm trọn trong bốn đới kiến tạo: Sông Hồng, Fansipan, Sông Đà và Tú Lệ.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO - BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

VIỆN KHOA HỌC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN

LA THANH LONG

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TRƯỜNG PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN PHỤC VỤ ĐIỀU TRA ĐÁNH GIÁ MÔI TRƯỜNG VÀ DỰ BÁO

TRIỂN VỌNG KHOÁNG SẢN PHÓNG XẠ

VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

Chuyên ngành : Địa chất học

Mã số chuyên ngành : 62.44.02.01

Hướng dẫn khoa học : GS.VS.TSKH Phạm Khoản

TS Nguyễn Quang Hưng

HÀ NỘI – 2015

MỤC LỤC

Trang

Chương I: TỔNG QUAN VỀ MỨC ĐỘ NGHIÊN CỨU TRƯỜNG

PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

10

I.3 Vai trò của trường phóng xạ tự nhiên trong nghiên cứu môi trường

và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ và tồn tại

14

Chương II: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, ĐỊA CHẤT VÙNG TÂY

BẮC VIỆT NAM

34

II.3 Đặc điểm địa chất, khoáng hóa phóng xạ trên một số điểm mỏ chứa

phóng xạ

47

Chương III: NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TRƯỜNG PHÓNG XẠ TỰ

NHIÊN VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM

54

III.2 Nghiên cứu đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam 55 III.3 Nghiên cứu đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên trên một số mỏ,

điểm khoáng hóa phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam

65

Chương IV: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG PHÓNG

XẠ TỰ NHIÊN VÀ DỰ BÁO TRIỂN VỌNG KHOÁNG SẢN PHÓNG XẠ

VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM

94

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, ngày 22 tháng 7 năm 2015

La Thanh Long

DANH MỤC BẢNG BIỂU TRONG LUẬN ÁN

Bảng I.1 Các nhân phóng xạ tự nhiên phổ biến nhất trong vỏ trái đất

Bảng III.1 Cường độ phóng xạ gamma các loại đá vùng Nậm Xe

Bảng III.2 Hàm lượng K, U(Ra), Th trong các loại đất đá vùng Nậm Xe

Bảng III.3 Cường độ phóng xạ gamma các loại đá vùng Đông Pao

Bảng III.4 Hàm lượng K, U(Ra), Th trong các loại đất đá vùng Đông Pao

Bảng III.5 Cường độ phóng xạ các loại đá vùng Thèn Sin

Bảng III.6 Hàm lượng K, U(Ra), Th trong các loại đất đá vùng Thèn Sin

Bảng III.7 Cường độ phóng xạ các loại đá vùng Mường Hum

Bảng III.8 Hàm lượng K, U(Ra), Th trong các loại đất đá vùng Mường Hum

Bảng III.9 Cường độ phóng xạ các loại đá vùng Yên Phú

Bảng III.10 Hàm lượng K, U(Ra), Th trong các loại đất đá vùng Yên Phú

Bảng III.11 Cường độ phóng xạ các loại đá vùng Thanh Sơn

Bảng III.12 Hàm lượng K, U(Ra), Th trong các loại đất đá vùng Thanh Sơn

Bảng III.13 Giá trị đặc trưng cường độ gamma và nồng độ radon theo các phân vị địa chất vùng Tây Bắc Việt Nam

Bảng III.14 Giá trị đặc trưng liều chiếu ngoài, liều chiếu trong, tổng liều chiếu và diện tích của các phân vị địa chất vùng Tây Bắc Việt Nam

Bảng III.15 Giá trị đặc trưng cường độ gamma và nồng độ radon theo các phân vị địa chất vùng Nậm Xe

Bảng III.16 Giá trị đặc trưng liều chiếu ngoài, liều chiếu trong, tổng liều chiếu và diện tích của các phân vị địa chất vùng Nậm Xe

Bảng III.17 So sánh phông phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam, Nậm Xe và phông phóng xạ tự nhiên của Ba Lan

Bảng IV.1 Tiêu chí khoanh định mức độ ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên Bảng IV.2 Tiêu chí dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ - đất hiếm vùng Tây Bắc Việt Nam

DANH MỤC HÌNH VẼ TRONG LUẬN ÁN

Hình I.1 Nguồn trường phóng xạ tự nhiên

Hình II.1 Các thành tạo địa chất chính vùng Tây Bắc Việt Nam

Hình III.1 Sơ đồ đẳng trị nồng độ radon vùng Tây Bắc Việt Nam

Hình III.2 Trường phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam

Hình III.3 Đồ thị hàm lượng K, U, Th của các đá chính vùng Nậm Xe

Hình III.4 Đồ thị hàm lượng K, U, Th của các đá chính vùng Đông Pao

Hình III.5 Đồ thị hàm lượng K, U, Th của các đá chính vùng Thèn Sin

Hình III.6 Đồ thị hàm lượng K, U, Th của các đá chính vùng Mường Hum

Hình III.7 Đồ thị hàm lượng K, U, Th của các đá chính vùng Yên Phú

Hình III.8 Đồ thị hàm lượng K, U, Th của các đá chính vùng Thanh Sơn

Hình III.9 Menu chương trình “Môi trường phóng xạ”

Hình III.10 Giao diện cửa sổ tính liều chiếu ngoài của phóng xạ gamma

Hình III.11 Giao diện cửa sổ tính liều chiếu trong qua đường hô hấp

Hình IV.1 Sơ đồ mức độ ảnh hưởng của phông phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam

Hình IV.2 Đặc điểm trường dị thường trọng lực gB vùng Tây Bắc Việt Nam

Hình IV.3 Đặc điểm trường dị thường từ Ta vùng Tây Bắc Việt Nam

Hình IV.4 Trường phóng xạ gamma tự nhiên và dị thường phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam

Hình IV.5 Các vùng triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài luận án

Môi trường phóng xạ tự nhiên là một phần môi trường sống mà tại đó có tác động của các bức xạ phóng xạ có nguồn gốc từ tự nhiên, tác động liên tục đến các sinh vật tồn tại trong môi trường đó, trong đó có con người Nghiên cứu trường phóng xạ tự nhiên nhằm thu thập các thông tin về môi trường phóng xạ, từ đó xác định cụ thể các khu vực an toàn, không an toàn để hoạch định các chiến lược phát triển kinh tế xã hội lâu dài các khu vực kinh tế trọng điểm cũng như phạm vi toàn quốc Xây dựng các chiến lược bảo vệ bền vững môi trường trong bối cảnh phát triển kinh tế có tính cộng tác, hòa nhập quốc tế mạnh mẽ hiện nay cũng đòi hỏi các thông tin đầy đủ về môi trường phóng xạ

Khoáng sản phóng xạ là loại khoáng sản có tính chiến lược, đó là nguồn nguyên liệu cho năng lượng và chế tạo vũ khí hạt nhân Sự tồn tại của các điểm khoáng hóa, mỏ phóng xạ là nguồn gây ra trường phóng xạ địa phương Chúng cần được phát hiện, đánh giá đồng thời về các mặt giá trị kinh tế, cũng như ảnh hưởng tiềm tàng đến môi trường tự nhiên

Giữa trường phóng xạ tự nhiên với cấu trúc địa chất tại những địa điểm quan sát

có mối quan hệ gắn bó nhân quả với nhau Các nguyên tố phóng xạ chứa trong đất đá

là nguyên nhân chính gây ra trường phóng xạ và trường này là nhân tố chỉ thị để phát hiện và nghiên cứu địa chất, khoáng sản Sự biến động về phân bố của các đất đá trong quá trình tồn tại, đặc biệt dưới tác động của các hoạt động của con người như khai thác khoáng sản, san lấp mặt bằng, v.v… khiến trường phóng xạ tự nhiên bị biến đổi

Vùng Tây Bắc Việt Nam là khu vực rộng lớn, có các đặc điểm địa lý tự nhiên, địa chất phong phú, phức tạp, có triển vọng phát hiện các khoáng hóa phóng

xạ Phát hiện đầu tiên, từ năm 1956, mỏ có chứa phóng xạ của Việt Nam là mỏ đất hiếm chứa phóng xạ Nậm Xe Từ đó đến nay, hàng trăm điểm khoáng hóa phóng

xạ, mỏ phóng xạ và chứa các nguyên tố phóng xạ với hàm lượng khá cao như đất hiếm đã được phát hiện Hiện nay Tây Bắc là nơi phát triển kinh tế mạnh mẽ, đặc biệt là các hoạt động khai thác khoáng sản, xây dựng công trình công nghiệp và các khu dân sinh trên quy mô rộng lớn Đây cũng là khu đầu nguồn cung cấp nước chủ yếu cho vùng đồng bằng Bắc Bộ, trong đó có thủ đô Hà Nội

Do vậy, nghiên cứu đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên phục vụ điều tra đánh giá môi trường và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam nhằm phục vụ yêu cầu phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường bền vững

có tính cấp thiết cao

Mục tiêu của luận án

Phân tích tổng hợp, làm sáng tỏ đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên, nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất để đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối với sức khỏe con người và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam

Nội dung nghiên cứu của luận án

- Thu thập, tổng hợp, đánh giá và xác lập các yếu tố địa lý tự nhiên, địa chất

có mối quan hệ, ảnh hưởng tới các trường phóng xạ tự nhiên và trường địa vật lý khác vùng Tây Bắc Việt Nam

- Nghiên cứu các đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên nói chung và đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam

- Nghiên cứu, xây dựng các tiêu chí tổng hợp về phóng xạ tự nhiên (kể cả trên các mỏ phóng xạ hoặc có chứa chất phóng xạ, điều kiện địa chất, địa chất thủy văn, công trình, địa hình, địa mạo, v.v ) phục vụ điều tra, đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối với sức khỏe con người vùng Tây Bắc Việt Nam

- Nghiên cứu xây dựng các tiêu chí của đặc điểm trường dị thường phóng xạ

tự nhiên, các trường địa vật lý khu vực, cấu trúc địa chất để dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Trường phóng xạ tự nhiên, đặc điểm cấu trúc địa chất,

môi trường phóng xạ và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ: urani, thôri và đất hiếm chứa phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam

Phạm vi nghiên cứu: Vùng nghiên cứu thuộc Tây Bắc Việt Nam, được giới

hạn bởi đới khâu Sông Hồng ở phía bắc, đới khâu Sông Mã ở phía nam và nằm trọn trong bốn đới kiến tạo: Sông Hồng, Fansipan, Sông Đà và Tú Lệ

Cơ sở tài liệu của luận án

* Luận án được xây dựng chủ yếu từ kết quả của các đề tài nghiên cứu, đề án sản xuất mà nghiên cứu sinh (NCS) là chủ nhiệm hoặc tham gia thi công:

- Báo cáo Biên tập bản đồ phóng xạ Việt Nam tỷ lệ 1:1.000.000 thực hiện năm 2006 ÷ 2008

- Thành lập bản đồ phông phóng xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ 1:1.000.000 (đang lập báo cáo tổng kết), NCS là chủ nhiệm trong giai đoạn 2008-2010

- Kết quả đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ “Nghiên cứu nâng cao chất lượng xử lý hiển thị các kết quả điều tra chi tiết môi trường phóng xạ” (2009 ÷ 2010)

- Kết quả đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học để xác định khu vực có mức

chiếu xạ tự nhiên có khả năng gây hại cho con người để tiến hành khảo sát, đánh giá chi tiết” (2010 ÷ 2012)

- Kết quả báo cáo “Điều tra hiện trạng môi trường phóng xạ, khả năng ảnh hưởng và biện pháp khắc phục trên một số mỏ phóng xạ, mỏ có chứa phóng xạ vùng Lai Châu, Cao Bằng và Quảng Nam” (2002-2003)

- Kết quả báo cáo "Điều tra hiện trạng môi trường phóng xạ trên các mỏ Đông Pao, Thèn Sin - Tam Đường tỉnh Lai Châu, Mường Hum tỉnh Lào Cai, Yên Phú tỉnh Yên Bái, Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ, An Điềm, Ngọc Kinh - Sườn Giữa tỉnh Quảng Nam" (2004-2006)

* Tài liệu từ Trung tâm Thông tin Lưu trữ Địa chất

- Các bản đồ trường từ, trọng lực lãnh thổ Việt Nam tỷ lệ 1:500.000, biên tập

ở tỷ lệ 1:1.000.000

- Tài liệu địa chất và khoáng sản tỷ lệ 1:200.000 ÷ 1:10.000

- Các tài liệu về sinh khoáng phóng xạ do Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm, Liên đoàn Vật lý Địa chất, Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam thực hiện

- Các tài liệu trong các đề án điều tra đánh giá môi trường phóng xạ thực hiện trong thời gian qua

* Các tài liệu trong và ngoài nước khác liên quan đến điều tra đánh giá môi trường phóng xạ và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ

Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ bản: trường phóng xạ tự nhiên, môi trường phóng xạ, địa chất, địa hóa phóng xạ, hệ phương pháp phân tích xử lý tài liệu, v.v…

- Nghiên cứu đặc trưng: lựa chọn các đối tượng, mô hình đại diện (đặc trưng), phân tích, đánh giá các đại lượng đặc trưng của chúng làm cơ sở cho các nghiên cứu, kết luận cho các vùng, đối tượng rộng lớn Trong luận án, các mô hình, đối tượng nghiên cứu là các điểm mỏ, điểm khoáng hóa phóng xạ đã phát hiện

- Phân tích, xử lý, tổng hợp các tài liệu địa chất, khoáng sản, môi trường phóng xạ trên cơ sở tập hợp các thông tin có tính đặc trưng, liên kết các kết quả, từ

đó xây dựng bộ tiêu chí tổng hợp để đánh giá mức độ ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối với sức khỏe con người và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam

Những kết quả đạt được và đóng góp của luận án

1) Đề xuất bộ tiêu chí đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối với sức khỏe con người vùng Tây Bắc Việt Nam

2) Xác lập tiêu chuẩn, dấu hiệu địa vật lý - địa chất phục vụ dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam

3) Thành lập sơ đồ mức độ ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối với sức khỏe con người tỷ lệ 1:250.000 và sơ đồ dự báo triển vọng khoáng sản phóng

xạ vùng Tây Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:250.000

4) Kết quả của luận án sẽ được áp dụng trong thành lập bản đồ phông phóng xạ

tự nhiên, đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối với sức khỏe con người; dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ

Những điểm mới của luận án

1) Xác lập phương pháp xác định phông phóng xạ tự nhiên theo liều chiếu hiệu dụng hàng năm bằng phương pháp tần suất thống kê theo các phân vị địa chất

và phần mềm xử lý, tính toán phông phóng xạ tự nhiên

2) Làm rõ bản chất dị thường phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam và mối quan hệ mật thiết giữa dị thường phóng xạ tự nhiên với cấu trúc địa chất, biểu hiện khoáng hóa phóng xạ trong vùng

3) Đã xây dựng được bộ tiêu chí tổng hợp để đánh giá mức độ ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên và bộ tiêu chuẩn, dấu hiệu địa vật lý - địa chất phục vụ dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam

4) Đã thành lập được sơ đồ mức độ ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối với sức khỏe con người và sơ đồ dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ tỷ lệ 1:250.000 vùng Tây Bắc Việt Nam

Các luận điểm bảo vệ

1) Luận điểm 1:

Đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam có mối quan hệ mật thiết với cấu trúc địa chất, kiến tạo khống chế khoáng hóa phóng xạ và được phân chia thành 4 vùng: Mường Tè - Điện Biên, Sơn La - Thanh Hóa, Phong Thổ -

Đà Bắc và Tú Lệ, bản chất dị thường phóng xạ tự nhiên liên quan trước hết đến thôri, sau đó là urani và đất hiếm chứa phóng xạ

2) Luận điểm 2:

Kết quả nghiên cứu đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên và cấu trúc địa chất khống chế khoáng hóa phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam đã phân chia 26 diện tích

có mức chiếu xạ cao gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và dự báo 17 diện tích

có triển vọng khoáng sản phóng xạ thôri, urani và đất hiếm

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1) Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu các đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên, mối liên hệ tương tác giữa chúng với các trường địa vật lý, đặc điểm địa chất, điều kiện địa lý tự nhiên và kinh tế nhân văn vùng Tây Bắc Việt Nam đã:

- Cho phép đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên, khoanh định các diện tích có mức chiếu xạ cao gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người vùng Tây Bắc Việt Nam

- Cho phép dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam 2) Ý nghĩa thực tiễn

- Sơ đồ mức độ ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối với sức khỏe con người đã khoanh định 26 diện tích có mức chiếu xạ tự nhiên cao gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người; trong đó 17 diện tích cần có các biện pháp kiểm soát, can thiệp; 9 diện tích cần điều tra đánh giá chi tiết, phản ánh hiện trạng về môi trường

phóng xạ và ảnh hưởng của nó đến sức khỏe con người, đây là cơ sở để quy hoạch công tác nghiên cứu, điều tra chi tiết môi trường phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam

- Sơ đồ dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ đã khoanh định được 17 diện tích có triển vọng khoáng sản phóng xạ - đất hiếm, trong đó có 9 vùng triển vọng cấp A, 3 vùng cấp B, 5 vùng cấp C Khoáng sản dự báo REE, U, Th có ý nghĩa định hướng cho quy hoạch công tác điều tra, đánh giá chi tiết khoáng sản phóng xạ ở các giai đoạn tiếp theo Là cơ sở để xây dựng chiến lược khai thác sử dụng khoáng sản phóng xạ lâu dài và bảo vệ môi trường bền vững của vùng Tây Bắc Việt Nam

Bố cục của luận án

Luận án được trình bày trong 136 trang A4, 20 bảng, 18 hình vẽ minh họa,

76 văn liệu tham khảo

Ngoài phần mở đầu, kết luận, luận án gồm 4 chương:

Chương I: Tổng quan về mức độ nghiên cứu trường phóng xạ tự nhiên và phương pháp nghiên cứu

Chương II: Đặc điểm địa lý tự nhiên, địa chất vùng Tây Bắc Việt Nam;

Chương III: Nghiên cứu đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam; Chương IV: Đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam

Lời cảm ơn

Luận án được hoàn thành tại Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản, dưới

sự hướng dẫn khoa học của GS.VS.TSKH Phạm Khoản và TS Nguyễn Quang Hưng Nghiên cứu sinh xin được bày tỏ lòng cám ơn sâu sắc đến GS.VS.TSKH Phạm Khoản, TS Nguyễn Quang Hưng đã tận tình hướng dẫn khoa học để NCS hoàn thành luận án của mình Ngoài ra, NCS còn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản, Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Vụ Địa chất, Liên đoàn Vật lý Địa chất, Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm các nhà khoa học: TS Nguyễn Tuấn Phong, TS Mai Trọng Tú, TS Trần Văn Miến, TS Nguyễn Văn Nam Việc tính toán, thành lập các bản vẽ được sự giúp đỡ của TS Nguyễn Thế Hùng, CN

Lê Tuấn Anh, CN Hoàng Đại Lâm, KS Trần Anh Tuấn

Nghiên cứu sinh xin được bày tỏ lòng cám ơn chân thành nhất đối với sự giúp đỡ chân thành và hiệu quả đó

Chương I TỔNG QUAN VỀ MỨC ĐỘ NGHIÊN CỨU TRƯỜNG PHÓNG XẠ

TỰ NHIÊN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I.1 TRƯỜNG PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN

I.1.1 Khái quát về trường phóng xạ tự nhiên

Trường phóng xạ tự nhiên được hiểu là trường bức xạ ion hóa, gây ra bởi bức xạ vũ trụ, các nuclit phóng xạ nguồn gốc vũ trụ và trái đất

Nguồn phóng xạ được chia thành hai loại, gồm: nguồn phóng xạ tự nhiên (Natural radioactive source) và nguồn phóng xạ nhân tạo (Artificial radioactive source) Nguồn phóng xạ tự nhiên bao gồm các đồng vị phóng xạ có mặt trong đất

đá, trong nước và trong bầu khí quyển Nguồn phóng xạ nhân tạo gồm sự rơi lấy trên phạm vi toàn cầu của các nuclit phóng xạ nhân tạo, các nuclit nguồn gốc kỹ thuật liên quan với khai thác, chế biến khoáng sản, nguyên liệu khoáng

I.1.2 Các thành phần của trường phóng xạ tự nhiên

Trường phóng xạ được hình thành từ các nguồn bức xạ khác nhau và tồn tại trong điều kiện tự nhiên luôn biến đổi Sự biến đổi của trường phóng xạ tự nhiên là phụ thuộc vào hàm lượng các chất phóng xạ, loại chất phóng xạ và môi trường mà các nguồn phóng xạ tồn tại Trường phóng xạ tự nhiên là trường của các bức xạ mà

ở đó các nhân phóng xạ phát ra các bức xạ ion hóa Căn cứ vào cường độ trường, loại bức xạ phát ra của nguồn mà có thể xác định nguồn gây ra trường cũng như khả năng, mức độ ảnh hưởng của trường phóng xạ đến môi sinh, môi trường Từ đó, phục vụ công tác tìm kiếm, đánh giá triển vọng khoáng sản liên quan và xác định khả năng và mức độ ảnh hưởng của môi trường phóng xạ

Trong thực tế hiện nay lợi dụng tính chất phát các bức xạ alpha, beta, gamma người ta đã chế tạo ra các thiết bị tương ứng để đo ghi cường độ hoặc các phổ đặc trưng của nguồn phát bức xạ phục vụ cho việc lập bản đồ địa chất, tìm kiếm, đánh giá triển vọng khoáng sản và xác định mức độ ô nhiễm môi trường trong công tác điều tra, đánh giá môi trường phóng xạ tự nhiên Các nguồn chính tạo nên trường phóng xạ tự nhiên thể hiện ở hình I.1 dưới đây

Trường phóng xạ tự nhiên gồm chủ yếu các bức xạ gamma, beta và alpha Nguồn gây trường phóng xạ tự nhiên chính là dãy 238U, 232Th, 235U

Xét về trạng thái vật lý tồn tại nguồn gây trường phóng xạ tự nhiên, có nhóm các nguyên tố rắn và nhóm các nguyên tố khí phóng xạ Cả hai nhóm nguyên tố này cùng tồn tại trong môi trường tự nhiên mà chủ yếu là đất đá, nước và không khí

Hình I.1 Nguồn trường phóng xạ tự nhiên Trong hình I.1, môi trường phóng xạ tự nhiên được đánh giá thông qua liều tương đương bức xạ do các tia bức xạ alpha, beta, gamma phát ra từ các nhân phóng xạ

có trong các môi trường khác nhau, trong các cây lương thực, thực phẩm, nước uống

Khi nghiên cứu, đánh giá triển vọng khoáng sản người ta dùng các phương pháp phóng xạ đo cường độ bức xạ tổng hoặc đo phổ năng lượng gamma của các nhân phóng xạ trong các thành tạo địa chất, từ đó xác định được quy mô, mức độ và các mối liên quan với khoáng sản phóng xạ và khoáng sản đi kèm

Đất, đá

(U, Th, K,

Cs…)

Không khí (Rn, Tn, An…), Bụi

Nước (U, Ra, Th, K, Cs…)

Sinh vật (U, Th, K…)

I.2 HỆ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC THÀNH PHẦN TRƯỜNG PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN

Nghiên cứu đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên chủ yếu tập trung vào nghiên cứu xác định cường độ trường phóng xạ gamma tự nhiên, nồng độ radon, hàm lượng các chất phóng xạ trong đất, đá, quặng cũng như sự phân bố trong không gian và sự thay đổi của chúng theo thời gian Đồng thời sử dụng một số phương pháp định lượng như đo phổ gamma tại thế nằm tự nhiên của đối tượng địa chất hoặc phân tích trong phòng các mẫu đại diện của chúng Một số phương pháp cụ thể sau thường được áp dụng để xác định các thành phần trường phóng xạ tự nhiên:

I.2.1 Phương pháp đo cường độ gamma, suất liều tương đương bức xạ gamma

Mục đích của phương pháp

Trong điều tra cơ bản địa chất về khoáng sản, dùng để xác định cường độ gamma (hay còn gọi là suất liều bức xạ gamma), còn trong nghiên cứu môi trường phóng xạ phương pháp này đo suất liều tương đương phóng xạ ở độ cao 1m để xác định thành phần liều chiếu ngoài

Máy móc thiết bị

Ở nước ta hiện nay thường dùng máy DKS - 96 do Cộng hòa Liên bang Nga chế tạo và Inspector do Mỹ chế tạo để đo suất liều tương đương phóng xạ (μSv/h) Bên cạnh đó, có thể dùng các máy thăm dò phóng xạ nhấp nháy CPП-68-01 và CPП-88H (do Nga chế tạo dùng trong điều tra cơ bản địa chất về khoáng sản) để đo suất liều bức xạ gamma (μR/h) Từ giá trị đo suất liều gamma có thể chuyển đổi sang suất liều tương đương bằng các công thức phù hợp

I.2.2 Phương pháp đo nồng độ radon trong khí đất, không khí

Mục đích phương pháp

Trong nghiên cứu địa chất, đo nồng độ radon trong đất đá nhằm phát hiện các vành phân tán quặng phóng xạ, các đới phá hủy, đứt gãy; còn trong nghiên cứu môi trường phóng xạ đo nồng độ radon trong không khí ở độ cao 1m nhằm xác định liều chiếu trong qua đường hô hấp

Phương pháp, thiết bị đo nồng độ radon trong không khí

Nồng độ radon trong không khí dao động trong khoảng rộng, từ vài Bq/m3 đến hàng trăm Bq/m3 và lớn hơn.Vì vậy, phải chọn các phương pháp và thiết bị đo có độ nhạy cao (ở mức Bq/m3), độ tin cậy cao, giới hạn phát hiện lớn Các phương pháp và thiết bị phổ dụng hiện nay để đo nồng độ radon trong không khí phục vụ điều tra môi trường phóng xạ ở Việt Nam gồm: phương pháp tấm lọc dùng máy radon RDA-200, máy AB-5 của Canada; phương pháp phổ alpha dùng máy RAD-7 của Mỹ và phương pháp detector vết alpha tích lũy trong thời gian dài

I.2.3 Phương pháp đo phổ gamma mặt đất

Phương pháp này dùng chủ yếu trong nghiên cứu địa chất với mục đích xác định bản chất phóng xạ của trường phóng xạ tự nhiên, qua đó luận giải về bản chất địa chất của đối tượng gây dị thường phóng xạ Trong nghiên cứu môi trường, phương pháp này được áp dụng với khối lượng hạn chế trong trường hợp cần đánh giá nguồn gốc của dị thường phóng xạ môi trường, đặc biệt là những dị thường thứ sinh, nhân sinh

Máy sử dụng hiện nay là GAD-6, GA-12, Surveyor

I.2.4 Phương pháp thu thập và phân tích mẫu

Mục đích phương pháp thu thập và phân tích mẫu nhằm xác định hàm lượng các nuclit phóng xạ trong các đối tượng Trong nghiên cứu địa chất chủ yếu phân tích các mẫu đá, quặng; trong nghiên cứu môi trường, ngoài mẫu đá còn thu thập và phân tích mẫu nước, các mẫu lương thực, thực phẩm để so sánh với các mức nồng độ giới hạn của từng nhân phóng xạ và tính thành phần liều chiếu trong do các chất phóng xạ xâm nhập qua đường tiêu hóa

Phân tích hàm lượng các nguyên tố phóng xạ (Ra, U, Th, K) trong mẫu

Hàm lượng các chất phóng xạ trong mẫu nước và mẫu thực vật thường rất thấp Bởi vậy phải lựa chọn các phương pháp, thiết bị có độ nhạy, độ tin cậy cao để xác định hàm lượng các chất phóng xạ trong chúng Phương pháp phân tích tốt nhất hiện nay là trên máy phổ gamma phông thấp, tinh thể bán dẫn siêu tinh khiết (như

hệ ORTEC GEM-30)

I.3 VAI TRÒ CỦA TRƯỜNG PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN TRONG NGHIÊN CỨU MÔI TRƯỜNG VÀ DỰ BÁO TRIỂN VỌNG KHOÁNG SẢN PHÓNG XẠ I.3.1 Trên thế giới

I.3.1.1 Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ

Ngay từ những ngày đầu tiên nghiên cứu về tia X và các chất phóng xạ, người ta đã ghi nhận được rằng chiếu xạ liều cao có thể gây tổn thương mang tính bệnh lý đối với các tế bào cơ thể người Thêm vào đó, các nghiên cứu dài hạn về bệnh lý đối với cư dân bị chiếu xạ, đặc biệt là những người còn sống sót sau hai vụ ném bom nguyên tử tại Hirsoshima và Nagasaki ở Nhật Bản năm 1945 đã cho thấy: chiếu xạ còn có khả năng tiềm tàng gây ra các triệu chứng ác tính về sau Chính vì vậy, các hoạt động liên quan đến bức xạ như sản xuất và sử dụng các nguồn bức xạ phải tuân theo các tiêu chuẩn nhất định về an toàn để bảo vệ con người khỏi bị chiếu xạ [18]

Bức xạ và các chất phóng xạ là đặc tính vốn có và vĩnh cửu của môi trường,

vì vậy những rủi ro liên quan đến chúng chỉ có thể được hạn chế chứ không thể loại

bỏ hoàn toàn Thêm vào đó, việc sử dụng các chất phóng xạ đang được phát triển rộng rãi Các nguồn phóng xạ cũng rất quan trọng đối với nhiều ngành kinh tế Việc

sử dụng năng lượng hạt nhân và ứng dụng sản phẩm phụ của bức xạ và các chất phóng xạ đang tiếp tục tăng nhanh trên phạm vi toàn cầu [18], [52] Sự chấp nhận của cộng đồng đối với những rủi ro liên quan đến bức xạ cần phải được cân bằng với các nguồn lợi thu được từ việc sử dụng bức xạ Bởi vậy, các rủi ro cần phải được hạn chế và bảo vệ bằng việc áp dụng các tiêu chuẩn an toàn bức xạ

Các nhân phóng xạ có mặt ở mọi nơi (trong đất, nước, không khí, thức ăn, nước uống, vật liệu xây dựng…) trong môi trường sống của con người

Ở mọi lúc, mọi nơi trong cuộc sống, con người đều nhận được một liều chiếu

từ các tia bức xạ, mức liều phụ thuộc vào nơi chúng ta đang sống, vị trí chúng ta đang đứng Ở những vị trí, những vùng, miền khác nhau, liều chiếu xạ là khác nhau Ngày nay, đã phát hiện được rất nhiều các đồng vị phóng xạ trong tự nhiên, trong

đó các đồng vị phóng xạ có nguồn gốc tự nhiên phổ biến nhất trong vỏ trái đất được đưa ra trong bảng I.2 dưới đây:

Bảng I.1 Các nhân phóng xạ tự nhiên phổ biến nhất trong vỏ trái đất [18],[64]

Nhân

Nguồn: An toàn bức xạ ion hóa - nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2004, tr75

Cơ thể người là đối tượng quan trọng nhất khi nghiên cứu các hiệu ứng sinh học của bức xạ Có 2 cách chiếu xạ lên cơ thể người, đó là chiếu xạ ngoài (external exposure) và chiếu xạ trong (internal exposure)

+ Chiếu xạ ngoài là sự chiếu xạ do nguồn bức xạ bên ngoài lên cơ thể + Chiếu xạ trong là sự chiếu xạ do nguồn phóng xạ hở xâm nhập vào trong

cơ thể

Trong cơ thể con người gồm nhiều cơ quan khác nhau Các tế bào tạo nên các mô và các cơ quan hoạt động một cách có hệ thống Nếu tế bào mất khả năng nhân đôi hoặc các chức năng của tế bào bị hạn chế thì các mô và các cơ quan cũng

bị thay đổi, gây ra các bệnh như đục thủy tinh thể, giảm số lượng bạch cầu, ban sốt đỏ… Khi đó chức năng chung của cơ thể cũng bị thay đổi, xuất hiện các triệu chứng như nôn mửa, chảy máu hay co giật, nhiều năm sau đó có thể xuất hiện bệnh

ung thư

Do ảnh hưởng tiêu cực của các tia bức xạ đối với môi trường sống mà việc nghiên cứu, kiểm soát, khoanh định những khu vực có mức chiếu xạ cao cùng với xây dựng các luật định về an toàn phóng xạ đã được nhiều tổ chức trên thế giới tiến hành nghiên cứu, xây dựng nhằm xác định những điều kiện an toàn cần thiết cho

con người sống và làm việc trong điều kiện bị chiếu xạ bởi các bức xạ ion hóa Có thể điểm qua một số công trình nghiên cứu cơ bản như sau:

Năm 1928, Ủy ban Quốc tế về an toàn bức xạ (ICRP) đã được thành lập nhằm mục đích xây dựng các nguyên tắc cơ bản và đưa ra các khuyến cáo về các vấn đề bảo vệ an toàn bức xạ

Từ những năm 60 - 70 của thế kỷ trước, ở Liên Xô, các nước châu Âu, Mỹ, Nhật Bản … bằng các phương pháp đo ghi, phân tích đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên, người ta đã thành lập các bản đồ đánh giá mức độ “nhiễm bẩn” môi trường phóng xạ với giải pháp và nội dung rất đa dạng

Đến những năm 80 của thế kỷ trước, các nước như Nga, Mỹ, Nhật Bản, Thụy Điển, Phần Lan, Cộng hòa Séc.v.v đã nghiên cứu và công bố các tiêu chuẩn về các mức chiếu xạ tự nhiên và an toàn cho con người Trên cơ sở đo đạc các yếu tố của trường phóng xạ tự nhiên người ta đã thành lập bản đồ mức chiếu xạ tự nhiên (cỡ tỷ lệ thường là 1:50.000) Trong quá trình xây dựng các bản đồ này, người ta đã

sử dụng tài liệu đo phóng xạ và bay đo phổ gamma trong đo vẽ địa chất và tìm kiếm khoáng sản Đến nay, Ủy ban bảo vệ phóng xạ các nước Bắc Âu, các quốc gia Tây

Âu, Nhật Bản, Ấn Độ, v.v đã lần lượt công bố mức chiếu xạ tự nhiên và các bản

đồ phân vùng theo các mức chiếu xạ tự nhiên [65, 66, 67, 68, 69, 71, 73]

Năm 1996, dưới sự đồng bảo trợ của FAO, IAEA, ILO, OECD/NEA, Tổ chức Y tế Liên Mỹ (PAHO), WHO, cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế xuất bản bộ “Tiêu chuẩn Quốc tế cơ bản về bảo vệ bức xạ ion hóa và an toàn đối với nguồn bức xạ” nhằm đạt được sự thống nhất quốc tế về các tiêu chuẩn bảo vệ bức

xạ và an toàn đối với các nguồn bức xạ

Các nước Mỹ, Pháp, CHLB Nga, Trung Quốc đều quy định các tiêu chuẩn an toàn phóng xạ, nghiên cứu các phương pháp và thiết bị điều tra đánh giá mức độ ô nhiễm phóng xạ Bộ Y tế CHLB Nga đã xuất bản bộ “Tiêu chuẩn an toàn bức xạ” HPБ- 76/87 (năm 1988), HPБ - 96 (năm 1996), HPБ - 99 và “Các nguyên tắc vệ sinh chủ yếu làm việc với các chất phóng xạ và với các nguồn bức xạ ion hóa” OCIT-72/87 (năm 1988) Bộ Công nghiệp Trung Quốc đã xuất bản bộ “Tiêu chuẩn bảo vệ an toàn

phóng xạ các sản phẩm vật liệu khoáng chất thiên nhiên” JC518-93 (năm 1993)

Bản đồ phông bức xạ tự nhiên được các nước Nga, Đức, Mỹ, Thụy Điển, cơ bản đã thành lập xuất bản ở tỷ lệ 1:50.000 toàn quốc (liên bang) và một số khu vực trọng điểm thành lập ở tỷ lệ 1:25.000 đến 1:2.000 (khu vực có chứa các mỏ phóng

xạ - đất hiếm, khu vực chứa các dị thường phóng xạ, đá chứa các kim loại phóng xạ hàm lượng cao)

Về cơ bản, nghiên cứu đánh giá môi trường phóng xạ thường tập trung vào các khu vực kinh tế - xã hội như : khu khai thác mỏ, đặc biệt là mỏ phóng xạ hoặc

có chứa chất phóng xạ; các khu đô thị, dân cư, khu kinh tế, khu công nghiệp gần khu vực mỏ Đối tượng nghiên cứu môi trường phóng xạ thường bao gồm: bức xạ gamma tự nhiên; các loại khí phóng xạ (radon, thoron); bụi phóng xạ trong không khí; hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong đất đá, nguồn nước, thực phẩm; cơ chế phát tán các nguyên tố phóng xạ trong đất; các yếu tố ảnh hưởng tới sự phân bố và biến đổi trường phóng xạ tự nhiên như: điều kiện địa hình, địa mạo, khí tượng thuỷ văn, thảm thực vật, các hoạt động kinh tế trên bề mặt, v.v Hệ phương pháp đo đạc, ngoài đo ghi trường bức xạ gamma, nồng độ khí phóng xạ (Rn, Tn) trên bề mặt, ở độ cao 1m còn tiến hành: đo bụi phóng xạ, khí radon trong nước, lấy và phân tích các mẫu đất đá, nước, lương thực, thực phẩm, v.v

Các kết quả nghiên cứu, kinh nghiệm, phương pháp thi công và các tiêu chuẩn

an toàn phóng xạ cũng như kinh nghiệm của các nước tiên tiến trên thế giới là những tài liệu quý giá, đã được Việt Nam tiếp thu, kế thừa để nghiên cứu áp dụng và phát triển thêm trong điều tra, đánh giá môi trường phóng xạ ở Việt Nam

I.3.1.2 Dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ

Từ lâu, quặng phóng xạ trở thành một trong những khoáng sản chiến lược quan trọng đối với ngành năng lượng và quốc phòng Bởi vậy, từ những năm 20 của thế kỷ trước, nhiều nước trên thế giới như Liên Xô (cũ), Mỹ, Đức, đã bắt đầu công cuộc tìm kiếm thăm dò quặng phóng xạ Các phương pháp đo trường bức xạ gamma, đo eman xuất hiện đầu tiên ở Liên Xô (cũ), Đức và sau đó (7 ÷ 8 năm) ở Mỹ

Hiện nay, việc nghiên cứu thăm dò khoáng sản phóng xạ trên thế giới luôn được tiến hành bằng tổ hợp các phương pháp đo vẽ địa chất, địa vật lý, địa hóa kết hợp với một số phương pháp khác Nhưng do đặc điểm phóng xạ của urani, nên các phương pháp đo phóng xạ vẫn đóng vai trò rất quan trọng, trong nhiều trường hợp là chủ đạo khi tìm kiếm thăm dò các mỏ urani và kim loại phóng xạ khác Theo tổng kết của Phạm Khoản và Nguyễn Tuấn Phong (2006) thì hiệu quả tìm kiếm mỏ urani biến động theo thời gian như sau: đến năm 1960, 90% mỏ urani được phát hiện bằng xạ hàng không và mặt đất; giai đoạn 1960 đến 1970 và 1971 đến 1990, 80% và 90% bằng khoan theo dự đoán địa chất; 20% và 10% bằng xạ hàng không và mặt đất [50]

Từ sau năm 1950, tiêu thụ nguyên liệu phóng xạ trên thế giới ngày một gia tăng Theo dự báo, nhu cầu urani kim loại hiện nay của thế giới có thể tăng tới trên

120 nghìn tấn/năm Trong đó, riêng nhu cầu cho điện hạt nhân là khoảng 80.000 tấn Theo nhiều chuyên gia, với nhu cầu ngày càng tăng thì nguồn nguyên liệu urani hiện

có sẽ thiếu hụt kể từ năm 2050 [74] Trước tình hình đó, nhiều nước (Mỹ, Liên bang Nga, Pháp, Úc, Canada, Ấn Độ ) đã đầu tư mạnh mẽ cho công tác tìm kiếm và thăm dò urani

Những kết quả thu được đã làm rõ quy luật phân bố, nguồn gốc, các kiểu mỏ urani phổ biến trên thế giới Theo tổng kết của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc

tế (IAEA, 1988-1989) [72], tất cả các mỏ uran đã biết hiện nay được chia ra 15 kiểu: kiểu cát kết (khoáng hóa uran trong cát kết); kiểu “bất chỉnh hợp” (quặng hóa trong đới bất chỉnh hợp về cấu trúc - địa tầng giữa các đá trầm tích cổ tuổi AR- PR); kiểu dăm kết (liên quan các dăm kết của đá phun trào và xâm nhập giàu uran); kiểu dạng mạch; kiểu photphorit; kiểu phun trào; v.v Ngoài cách phân loại trên, các nhà khoa học Liên

Xô trước kia và Nga hiện nay lại phân chia các mỏ urani theo nguồn gốc và phân ra 2 nhóm mỏ chính: nội sinh và ngoại sinh

Liên quan tới các mỏ nguồn gốc nội sinh, năm 1964 các nhà địa chất Liên

Xô đã nghiên cứu về đặc điểm chứa quặng urani của đá granit và cho rằng quan hệ tương quan giữa U, Th và các nguyên tố hiếm trong các phức hệ đá granit là “tiêu chuẩn” quan trọng cho đánh giá triển vọng urani

Năm 1981, trong một báo cáo của IAEA công bố tại Viên (Áo) đã cho rằng loại granit quan trọng nhất mà urani có liên quan với chúng là granit 2 mica chứa Sn

và W, và khả năng cung cấp urani cho mỏ kiểu cát kết là granit và tuff Điều này sau đó được hai nhà địa chất người Anh là P.R Simpson và J Hurdley khẳng định lại tại một Hội nghị thường kỳ của IAEA ở London năm 1985 khi cho rằng, granit

là vật chất chỉ thị cho các “tỉnh urani”

I.3.2 Ở Việt Nam

I.3.2.1 Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ

Trước những năm 1980, các đề tài điều tra khảo sát nghiên cứu về môi trường phóng xạ chưa được chú trọng một cách hệ thống Sau năm 1980, chúng ta đã tập

trung nghiên cứu những vấn đề sau: "Cơ sở khoa học của việc sử dụng hợp lý tài

nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường" Trong đó các nội dung về môi trường

phóng xạ thuộc chuyên đề 52.02-06, gồm 4 đề tài cấp nhà nước: Nghiên cứu mức độ

ô nhiễm môi trường không khí tại Việt Nam; Nghiên cứu ảnh hưởng của phóng xạ đối với sức khoẻ con người nhằm đề ra phương pháp điều trị; Nghiên cứu xác lập các vùng nhiễm xạ và mức nhiễm xạ; Nghiên cứu độ nhiễm xạ đất, nước, thực vật các khu công nghiệp và các thành phố đông dân [9]

Có thể nói đây là những công trình đầu tiên đặt nền móng cho lĩnh vực nghiên cứu, đánh giá môi trường phóng xạ ở Việt Nam Chúng được các tác giả đi sau, kể cả các nghiên cứu sinh kế thừa, tham khảo, đồng thời tiếp tục phát triển phương pháp luận cơ bản của những vấn đề này

Việc tìm kiếm thăm dò, khai thác, chế biến sử dụng các loại khoáng sản và vật liệu có chứa chất phóng xạ và ứng dụng các kỹ thuật hạt nhân, đồng thời với những lợi ích kinh tế xã hội to lớn không thể phủ nhận, còn gây ra nguy cơ ô nhiễm phóng xạ Vì vậy, Đảng và Nhà nước rất quan tâm đến công tác bảo vệ môi trường nói chung, và vấn đề an toàn phóng xạ nói riêng Hơn mười năm trở lại đây các ngành, các địa phương trong cả nước với sự tham gia nỗ lực của các cơ quan: Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam, Viện Vật lý - Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia (nay là Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam),

Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Trường Đại học Mỏ Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tiến hành điều tra môi trường phóng xạ, dưới sự quản lý chặt chẽ của Bộ Khoa học Công Nghệ và Môi trường (nay là Bộ Khoa học Công nghệ và Bộ Tài nguyên và Môi trường) Đồng thời Quốc hội, Chính phủ cũng

đã ban hành các văn bản quy phạm pháp luật nhằm thống nhất các tiêu chuẩn bảo vệ bức xạ và an toàn đối với các nguồn bức xạ, gồm: “Pháp lệnh an toàn và kiểm soát bức xạ” (1996); Nghị định số 50/1998/NĐ-CP “Quy định chi tiết việc thi hành Pháp lệnh an toàn và kiểm soát bức xạ” (1998); Luật Năng lượng Nguyên tử số 18/2008/QH12 (2008); Thông tư số 19/2012/TT-BKHCN quy định về kiểm soát và bảo đảm an toàn bức xạ trong chiếu xạ nghề nghiệp và chiếu xạ công chúng (2012)

Từ năm 1990 đến 2002, trong “Chương trình điều tra địa chất đô thị Việt Nam,

tỷ lệ 1:50.000, 1:25.000” [54] đã triển khai chuyên đề “Đặc điểm địa vật lý môi trường” Trong chương trình này, hầu hết các đô thị lớn của Việt Nam đã được điều tra đánh giá về môi trường phóng xạ

Từ năm 2005 đến nay, để nâng cao chất lượng nghiên cứu điều tra đánh giá môi trường phóng xạ ở Việt Nam, nhiều đề tài nghiên cứu khoa học và đề án điều tra đánh giá môi trường phóng xạ theo hướng chuyên sâu và áp dụng thực tiễn đã được triển khai ở nhiều vùng miền trên cả nước, do nhiều tác giả thuộc nhiều đơn vị thực hiện Các kết quả đã đạt được cụ thể như sau:

* Về nghiên cứu các phương pháp xử lý, hiển thị kết quả, xác định mức độ ảnh hưởng của phóng xạ đối với sức khỏe con người [12, 13, 39, 40, 56]

- Đã thu thập các tài liệu của Ủy ban Năng lượng Nguyên tử quốc tế (IAEA),

của các tổ chức ICRP, UNSCEAR, ICRU, WHO để lựa chọn, sử dụng các công

thức tính các đại lượng của trường phóng xạ do các tổ chức Quốc tế và trong nước

công bố và thống nhất lựa chọn sử dụng các đại lượng đặc trưng như: liều giới hạn, liều hấp thụ, liều tương đương, liều hiệu dụng…

- Bước đầu lựa chọn và đưa ra phương pháp cũng như công thức tính các đại

lượng: suất liều chiếu ngoài do phóng xạ gamma mặt đất gây ra; liều chiếu ngoài đối với phóng xạ γ vũ trụ; suất liều chiếu trong qua đường hô hấp, qua đường tiêu

hoá Nghiên cứu phương pháp xác định phông phóng xạ tự nhiên; lựa chọn các tiêu

chí và phương pháp xác định dị thường Đồng thời nghiên cứu lựa chọn phương

pháp biểu diễn các đại lượng đặc trưng

- Nghiên cứu xác lập vai trò của từng thành phần môi trường phóng xạ tự nhiên để lựa chọn các tham số môi trường (gamma, radon) đóng vai trò chủ đạo gây

ra mức liều tương đương phóng xạ

- Đề xuất mức chiếu ngoài, mức nồng độ radon tiềm ẩn khả năng gây hại đối với dân chúng sống trên vùng có mức phóng xạ cao cần "can thiệp" Từ đó thành lập bản đồ dự báo các vùng có nguy cơ cao về mức liều chiếu xạ tự nhiên

- Đã thiết lập và làm sáng tỏ vai trò đóng góp liều chiếu xạ của các thành phần môi trường phóng xạ và đưa ra phương pháp đánh giá từng thành phần liều cụ thể, làm cơ sở chung để đánh giá mức liều chiếu xạ tự nhiên ở Việt Nam

- Đã xác lập được mức liều trung bình của phóng xạ vũ trụ và mức liều từ ăn uống hít thở các chất phóng xạ, để từ đó đưa ra 2 đại lượng tạo nên sự gia tăng và thay đổi lớn của liều chiếu xạ tự nhiên là thành phần suất liều gamma và nồng độ khí phóng xạ môi trường

- Đề xuất phương pháp xác định phông phóng xạ tự nhiên: phương pháp tần suất thống kê và phương pháp trung bình cộng theo cửa sổ Từ đó xây dựng “Quy định kỹ thuật xác định địa điểm có mức chiếu xạ tự nhiên có khả năng gây hại cho con người”, đồng thời xây dựng Dự thảo kế hoạch khảo sát, đánh giá chi tiết cho các địa điểm đã khoanh định nói trên

* Về điều tra hiện trạng môi trường phóng xạ, khả năng ảnh hưởng và biện pháp khắc phục trên một số mỏ phóng xạ, mỏ có chứa phóng xạ [13, 19, 58, 59, 61]

Sử dụng tổ hợp các phương pháp nghiên cứu: lộ trình quan sát địa chất môi trường; đo gamma môi trường; đo eman môi trường; đo phổ gamma; lấy và phân tích mẫu và điều tra xã hội học, từ đó đề xuất:

- Phương pháp phân tích tương quan xác định hàm hồi quy để chuyển đổi các

số đo phóng xạ thăm dò sang số đo trong phóng xạ môi trường;

- Công thức tính các đại lượng suất liều chiếu ngoài và suất liều chiếu trong theo kết quả đo đạc;

- Phương pháp phân tích tần suất thống kê để xác định phông phóng xạ tự nhiên cho từng khu vực mỏ, từ đó thành lập bản đồ hiện trạng và phân vùng môi trường phóng xạ Các kết quả đạt được cụ thể như sau:

+ Đã xác định được các thành phần của môi trường phóng xạ trên các vùng

mỏ phóng xạ và khu vực lân cận; khoanh định được các khu vực cần kiểm soát môi trường phóng xạ

+ Vùng Dấu Cỏ, Thanh Sơn, Phú Thọ đã nêu được đặc trưng thống kê các thành phần gây nên liều chiếu, hiện trạng môi trường phóng xạ và phân chia các diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ bậc I, II, III

* Về nghiên cứu xác định hàm lượng các chất phóng xạ, mức độ ô nhiễm của

chúng đối với môi trường, sức khỏe cộng đồng, đề xuất các giải pháp phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại ở một số khu vực dân cư và khai thác mỏ [8, 9, 17, 19, 40, 58, 59, 60, 61]

- Đã hoàn thiện được phương pháp hệ điều tra môi trường phóng xạ Đánh giá được mức độ ô nhiễm phóng xạ tại ba vùng trọng điểm có các mỏ quặng phóng

xạ đang tiến hành thăm dò là Phong Thổ, Nông Sơn, Hàm Tân và đề xuất các giải

pháp phòng ngừa

- Đã chỉ rõ mức độ ô nhiễm phóng xạ có liên quan chặt chẽ với hoạt động

khai thác, tuyển làm giàu quặng đồng và chất thải sau tuyển

* Về nghiên cứu đặc điểm dị thường khí phóng xạ (radon, thoron) phục vụ điều tra địa chất khoáng sản và môi trường [14, 20]

- Đã xây dựng các mô hình thân quặng đất hiếm chứa phóng xạ vùng Lai Châu, Lào Cai, Yên Bái Mô hình các mỏ, điểm quặng dạng túi, ổ, mạch hoặc thấu kính

- Bằng lý thuyết và thực nghiệm có thể xác định được nồng độ radon trong không khí sát mặt đất hàng nghìn lần nhỏ hơn giá trị N∞ của nó trong môi trường đất đá

- Xác định mức độ biến thiên hàm lượng radon theo thời gian, xác định được

hệ số suy giảm của radon từ mặt đất ra không khí theo mùa và thời điểm khác nhau,

hệ số khuếch tán, khả năng thoát khí radon ở độ sâu 0,6m lên mặt đất tại các đối tượng địa chất khác nhau

Mức độ nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam

Tây Bắc Việt Nam là một trong những vùng tập trung nhiều mỏ phóng xạ, đất hiếm ở Việt Nam Đây cũng là nơi có nhiều công trình nghiên cứu, đánh giá môi trường phóng xạ [8, 13, 17, 19, 58, 59, 61]

- Đã xác định được liều chiếu xạ trên vùng mỏ Nậm Xe, Đông Pao, Thèn Sin, Mường Hum, Yên Phú và khu vực lân cận; khoanh định được các khu vực cần kiểm soát môi trường phóng xạ theo các thành phần của môi trường phóng xạ; đề xuất những khuyến cáo về định canh, định cư, khai thác khoáng sản nhằm giảm thiểu những ảnh hưởng của môi trường phóng xạ đối với dân sinh trong khu vực được điều tra đánh giá

- Đã nêu được đặc trưng thống kê các thành phần của trường phóng xạ, hiện trạng môi trường phóng xạ và phân chia 45 vùng không an toàn phóng xạ với tổng diện tích 189,63 km2, bao trùm 2.973 hộ gia đình với 16.883 nhân khẩu Liều tương

với sự tác động của thiên nhiên và con người làm cho mức độ phát tán các nguyên

tố phóng xạ theo không gian và thời gian trong môi trường đất, nước, không khí và xâm nhập vào cây lương thực, thực phẩm trong vùng xảy ra mạnh mẽ

- Mức độ ô nhiễm môi trường phóng xạ do tác động của các hoạt động thăm

dò, khai thác quặng có chứa phóng xạ tại mỏ đồng Sin Quyền, tỉnh Lào Cai; mỏ đất hiếm Nậm Xe, Phong Thổ, Lai Châu

- Kết quả điều tra môi trường phóng xạ đã phân chia trong diện tích 2km2 thuộc bản Dấu Cỏ, xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ thành 3 diện tích

ô nhiễm môi trường phóng xạ bậc: I, II, III Trong đó, diện tích ô nhiễm bậc III không phù hợp cho dân cư sinh sống lâu dài Do dị thường phóng xạ lộ ngay trên mặt đất, nhiều nhà làm trên thân pegmatit, nguồn nước chủ yếu lấy từ các mạch nước ngầm ngấm ra trong đồi cao chứa dị thường phóng xạ chứa hàm lượng radi cao từ 1,25 đến 2,8 lần tiêu chuẩn cho phép Cả 3 yếu tố: Liều chiếu ngoài, liều chiếu trong và hoạt độ các chất phóng xạ trong nước đều vượt tiêu chuẩn an toàn

phóng xạ đối với dân cư từ 1,8 đến hàng chục lần cho phép, nên không thể có giải pháp khác ngoài việc chuyển đến chỗ mới an toàn hơn

- Đã thành lập sơ đồ phân bố các địa điểm có mức chiếu xạ tự nhiên có khả năng gây hại cho con người (phần đất liền) tỷ lệ 1:1.000.000, trong đó khu vực Tây Bắc Việt Nam có 15 khu vực có mức chiếu xạ tự nhiên cao và phân chia thành 3 cấp mức độ nguy hiểm đối với con người Đồng thời xây dựng Dự thảo kế hoạch khảo sát, đánh giá chi tiết cho các địa điểm đã khoanh định nói trên

Đến nay sau 30 năm điều tra khảo sát môi trường phóng xạ, các đề tài khoa học các cấp đã đưa ra được đánh giá tổng quát về mức độ gây ô nhiễm phóng xạ của các đối tượng khoáng sản, vật liệu chứa phóng xạ chủ yếu ở các vùng của nước ta Tại vùng Tây Bắc đã xác định được các mỏ đất hiếm Nậm Xe, Đông Pao (Lai Châu), mỏ đồng Sin Quyền (Lào Cai) gây ra các vùng ô nhiễm phóng xạ với diện tích và liều chiếu xạ tương đối lớn

- Trên mỏ đất hiếm Nậm Xe vùng ô nhiễm phóng xạ phân bố trên diện tích

Chải, rìa bản Thẩm, bản Màu, bản Mỏ và bản Pò Chà thuộc xã Nậm Xe huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu Dân số khoảng hơn 700 người, chủ yếu là người dân tộc Thái, Dao và Kinh Liều tương đương bức xạ biến đổi từ 3 đến 23,2mSv/năm Các mẫu đất đều có hàm lượng urani, thôri cao Các mẫu nước mặt, nước giếng, nước ngầm có radon tự do trung bình 0,029 đến 0,034Bq/l Tổng hoạt độ alpha trung bình 31,7 đến 45,4mBq/l, hàm lượng urani, thôri, radi tương đối cao hơn các vùng khác

Đo radon trong không khí, tổng hoạt độ alpha biến đổi từ 45,2 đến 117,8Bq/m3; trung bình từ 51,7 đến 102,9 Bq/m3

- Mỏ đất hiếm Đông Pao gây ra vùng ô nhiễm phóng xạ với giá trị liều tương đương bức xạ từ 3,5 đến 7mSv/năm, trung bình 4,5mSv/năm, diện tích tổng cộng ~ 40km2 ảnh hưởng đến 318 hộ dân (1.773 người) của các xã bản Hon, bản Giang, Hồ Thầu Trong vùng ô nhiễm kể trên có một số diện tích nồng độ radon trong không khí NRn>100Bq/m3; các mẫu nước có tổng hoạt độ alpha >0,lBq/l

- Quặng đồng Sin Quyền có chứa phóng xạ urani (urani dạng mạch) nên khu

mỏ đã gây ra diện tích ô nhiễm phóng xạ có chiều rộng 1000-1200m, chiều dài

~5000m Hoạt động khai thác quặng đồng Sin Quyền đã gây ra sự ô nhiễm phóng

xạ với các mức độ khác nhau: tại khai trường nơi đất phủ bị bóc tách, quặng được đào bới đã gây ra diện tích ô nhiễm phóng xạ ~ l ha có tổng liều tương đương bức

xạ H > 5mSv/năm

I.3.2.2 Dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ

1 Tìm kiếm thăm dò khoáng sản phóng xạ

Việc nghiên cứu dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ phần đất liền Việt Nam đã được tiến hành ngay trong quá trình nghiên cứu điều tra cơ bản địa chất các khu vực ở Việt Nam trước đây qua các công trình: đo vẽ lập bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 của Dovjicov A.E (1960); bản đồ địa chất miền Nam Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 của Nguyễn Xuân Bao (1976); bản đồ địa chất và khoáng sản miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 của Nguyễn Xuân Bao (1979); ghép nối lập bản đồ địa chất Việt Nam 1:500.000 của Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao (1985); bản đồ sinh khoáng Việt Nam tỷ lệ 1:1.000.000 của Nguyễn Nghiêm Minh

Việc tìm kiếm, thăm dò chuyên về kim loại phóng xạ và đất hiếm được triển khai từ năm 1956 (mỏ Nậm Xe) Vào những năm 1980, dựa trên kết quả công tác đo vẽ lập bản đồ địa chất 1:200.000 ÷ 1:50.000 và đo địa vật lý, việc tìm kiếm thăm dò quặng phóng xạ được mở rộng ra nhiều khu vực trên cả nước, nhiều mỏ mới được phát hiện, như Thèn Sin - Tam Đường, Đông Pao, Nông Sơn, v.v

2 Dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ

Trên cơ sở kết quả đo vẽ lập bản đồ địa chất 1:200.000 ÷ 1:50.000 và tìm kiếm đánh giá khoáng sản đã thực hiện trên các diện tích nhỏ, nhiều tác giả đã tiến

hành nghiên cứu điều tra mang tính tổng hợp ở quy mô khu vực và lãnh thổ, [26,

32, 33, 42, 50, 51, 52]

- Nghiên cứu điều kiện thành tạo và quy luật phân bố khoáng sản xạ-hiếm ở phía tây dải Hoàng Liên Sơn; nghiên cứu độ chứa phóng xạ và một số khoáng sản

đi kèm trong các thành tạo biến chất cổ tiền Cambri; tìm kiếm đất hiếm nhóm nặng

và khoáng sản đi kèm phần Tây Bắc Việt Nam

- Tổng hợp, phân tích các tài liệu phóng xạ đã có, tiến hành đo vẽ, điều tra bổ sung nhằm phân vùng dự báo, đánh giá tiềm năng tài nguyên khoáng sản phóng xạ (đặc biệt là urani) trên toàn lãnh thổ và một số khối cấu trúc lớn (khối nhô Kon Tum

và trũng Tú Lệ)

- Nghiên cứu phân tích các yếu tố khống chế quặng hóa phóng xạ: cấu trúc, đứt gãy, magma, v.v đã xác định 19 thành hệ quặng urani ở Việt Nam và phân

chia lãnh thổ Việt Nam thành các tỉnh sinh khoáng, vùng sinh khoáng và vùng

khoáng hóa có giá trị Trong đó, các tỉnh sinh khoáng Trường Sơn, Đông Bắc, Tây

Bắc (có triển vọng nhất), Kon Tum (có triển vọng), Lâm Đồng (có thể có triển vọng) Vùng sinh khoáng Nam Trường Sơn, Khâm Đức-Tiên An, Pia oăc-Tam Đảo (có giá trị nhất), Tú Lệ-Hà Giang (có giá trị) Vùng khoáng hóa Nông Sơn (giá trị nhất), Nam Tú Lệ, Quản Bạ, Tòng Bá (có thể có giá trị)

Trong báo cáo Đánh giá tiềm năng urani và một số nguyên liệu khoáng phục vụ

cho ngành năng lượng nguyên tử quốc gia [31], thực hiện năm 1990, Nguyễn Văn

Hoai và nnk đã kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đó kết hợp với một khối lượng đo

vẽ, phân tích bổ sung, bước đầu đi sâu nghiên cứu tính chuyên hóa địa hóa-sinh khoáng kim loại phóng xạ của 10 phức hệ đá granit ở Việt Nam, trong đó đã chú ý đến tương quan giữa các nguyên tố U, Th và tỷ số Th/U Tuy nhiên, việc đánh giá tiềm năng urani mới tập trung đánh giá sâu cho vùng trũng Nông Sơn, đối với các vùng khác (Mường

Tè, Bình Liêu, Tú Lệ, …) chỉ đề cập một cách khái quát Nhiều vấn đề liên quan đến quặng hóa urani đã được nghiên cứu như cấu trúc địa chất, tướng đá, đặc trưng địa hóa, thành phần vật chất của quặng hóa, v.v Những kết quả này có ý nghĩa định hướng cho công tác điều tra đánh giá khoáng sản urani giai đoạn tiếp theo, đặc biệt là ở trũng

Nông Sơn Ngoài ra, báo cáo cũng đề xuất một mạng lưới tìm kiếm-thăm dò hợp lý cho một số kiểu mỏ urani ở Tây Bắc, Đông Bắc, Kon Tum

Năm 2002, trong báo cáo Đánh giá tiềm năng urani khối nhô Kon Tum và Tú

Lệ [33] các tác giả đã chọn lọc và áp dụng một hệ phương pháp nghiên cứu hợp lý

thích ứng cho từng đối tượng địa chất khác nhau, nên đã phát hiện nhiều dấu hiệu khoáng hóa có giá trị mà trước đó chưa từng biết đến Từ đó, đã xác định tiềm năng khoáng hóa urani và khoáng sản liên quan ở Kon Tum và Tú Lệ (bao gồm cả Phong Thổ) là rất lớn Ở Tú Lệ-Phong Thổ đặc trưng là mỏ urani kiểu phun trào, urani kiểu mạch đi đôi với đất hiếm và thôri, còn ở Kon Tum đặc trưng là urani kiểu bất chỉnh hợp Các phức hệ magma granit mesozoi và kainozoi cả ở Tú Lệ-Phong Thổ

và Kon Tum là các thành hệ sinh quặng nội sinh chủ yếu Tác giả cũng cho rằng, kiểu urani dạng mạch ở khối nhô Kon Tum, urani kiểu phun trào ở Chư Mom Ray,

Tú Lệ, một vài diện tích có khả năng chứa urani trong cát kết trũng Nông Sơn mới

đề xuất, là các đối tượng cần ưu tiên nghiên cứu tiếp theo

Về tiềm năng nguồn urani ở Việt Nam [36] các tác giả đã tổng hợp hiện trạng

công tác điều tra, tìm kiếm, thăm dò quặng urani ở Việt Nam, tổng hợp các mỏ, điểm quặng urani chính gồm 14 mỏ, điểm quặng đã được điều tra, đánh giá ở các tỷ lệ 1:10.000, 1:5.000 và 1:2.000 Trên cơ sở đó, xác định hiện trạng tài nguyên, trữ lượng urani có ý nghĩa kinh tế (tuy nhiên các số liệu này mới chỉ được đánh giá đến cấp C2, độ tin cậy thấp) và phân vùng mức độ triển vọng urani ở Việt Nam theo thứ tự: trong cát kết, trong các mỏ đất hiếm, trong các thành tạo Đệ tứ, trong đá biến chất và urani dạng bất chỉnh hợp Đồng thời tác giả đề xuất chương trình điều tra phát hiện các điểm quặng urani mới và đánh giá tài nguyên, trong đó chú ý đến các điểm khoáng hóa urani trong đá phun trào, mỏ urani liên quan đến bất chỉnh hợp tuổi Proterozoi, urani đi cùng đất hiếm

Năm 2005, trong báo cáo Nghiên cứu, khảo sát đánh giá tổng quan tài

nguyên, trữ lượng urani ở Việt Nam [28], chuyên đề “Dự báo triển vọng urani ở Việt

Nam trên cơ sở thu thập, xử lý và tổng hợp các tài liệu địa vật lý” được các tác giả thực hiện bằng việc thu thập, đánh giá toàn bộ hiện trạng tài liệu địa vật lý hiện có ở Việt Nam Trên cơ sở đó, tác giả đã phân tích, xác lập cơ sở khoa học và thực tiễn lựa

chọn tổ hợp các phương pháp địa vật lý để phân tích xử lý tài liệu địa vật lý có kết hợp với tài liệu địa chất Đã xây dựng hai mô hình địa chất- địa vật lý được xem là có triển vọng quặng urani nhất Việt Nam trên cơ sở tổng hợp các tài liệu liên quan Qua nghiên cứu, xác định mối quan hệ của trường địa vật lý với các yếu tố khống chế cấu trúc địa chất và các đối tượng chứa quặng phóng xạ, tác giả đã xây dựng các tiêu chuẩn địa vật lý một cách khoa học, chặt chẽ làm cơ sở để dự báo triển vọng khoáng sản urani trên lãnh thổ Trên bản đồ dự báo triển vọng khoáng sản urani, các diện tích triển vọng được phân chia theo 2 cấp triển vọng: cấp A gồm 3 vùng, cấp B gồm 6 vùng triển vọng

3 Công tác đo vẽ và nghiên cứu địa vật lý khu vực

Cùng với công tác đo vẽ địa chất tỷ lệ nhỏ, vào đầu những năm 60 thế kỷ trước, các phương pháp địa vật lý ở mức độ khác nhau đã được tiến hành nghiên cứu: bay đo từ Miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:200.000 của I-va-nhi-cốp J.V và Nguyễn Quang Quý (1963); đo trọng lực khu vực Miền Bắc tỷ lệ 1:500.000 của Điền Văn Vân (1985); đo vẽ trọng lực Miền Nam Việt Nam 1:500.000 của Nguyễn Ngọc Lê (1984); liên kết thành lập bản đồ từ hàng không và trọng lực Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 của Nguyễn Thiện Giao (1985), Lại Mạnh Giàu (2013) v.v Các tài liệu này đã đóng góp đáng kể trong nghiên cứu cấu trúc địa chất, kiến tạo, sinh khoáng khu vực, trong đó có sinh khoáng quặng phóng xạ

Với mục đích tiếp tục khai thác và nâng cao hiệu quả sử dụng các thông tin

địa vật lý đã có, từ năm 1969 đến 2005, công trình nghiên cứu cấu trúc sâu và dự

báo khoáng sản lãnh thổ Việt Nam trên cơ sở xử lý tài liệu địa vật lý tổng hợp tỷ lệ 1:1.000.000 và nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu và dự báo triển vọng khoáng sản Việt Nam theo tài liệu địa vật lý [49, 50, 51, 52] đã được thực hiện Trong các công

trình này, trên cơ sở các bản đồ trường địa vật lý khu vực từ, trọng lực, phổ gamma kết hợp với tài liệu phóng xạ mặt đất, tài liệu địa chất-địa hóa, các tác giả đã xử lý phân tích biến đổi trường địa vật lý và với công cụ công nghệ tin học thời điểm đó Kết quả

đã thành lập các bản đồ cấu trúc địa chất, các yếu tố cấu trúc khống chế quặng hóa, hệ thống đứt gãy, cấu trúc vòng, thành tạo magma ẩn và thành lập sơ đồ phân vùng dự báo

các diện tích triển vọng khoáng sản theo tài liệu địa vật lý, trong đó có nhiều diện tích

dị thường có triển vọng khoáng sản phóng xạ (uran, thôri, đất hiếm) Đây là một trong những sơ đồ phân vùng dự báo khoáng sản phóng xạ đầu tiên cho toàn lãnh thổ Việt Nam theo tài liệu địa vật lý

4 Công tác địa vật lý đo phóng xạ mặt đất

Công tác đo phóng xạ mặt đất được tiến hành đồng thời ngay trong quá trình

đo vẽ bản đồ địa chất 1:500.000 ở miền Bắc (1963) và sau này ở miền Nam (1975) Công tác này cũng được tiến hành trong quá trình đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 và 1:50.000 Đến nay, việc đo phóng xạ mặt đất tỷ lệ 1:200.000 đã hoàn thành trên cả nước và khoảng 60% diện tích ở tỷ lệ 1:50.000, thu về một khối lượng khổng lồ các giá trị đo trường phóng xạ tự nhiên trên khắp cả nước Ngoài ra, công tác đo phóng xạ trong các đề án điều tra, đánh giá khoáng sản, điều tra địa chất đô thị, điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản biển ven bờ, điều tra đánh giá nước dưới đất các đảo phía Bắc, điều tra đánh giá môi trường mỏ và các đề tài, chuyên đề nghiên cứu khoa học cũng cho một khối lượng lớn các giá trị đo trường phóng xạ tự nhiên

5 Công tác tổng hợp tài liệu địa vật lý phóng xạ mặt đất

Với nguồn tài liệu khổng lồ về giá trị trường phóng xạ tự nhiên đã có, từ năm

1981 đến năm 2008 nhiều tác giả đã xử lý, tổng hợp thành lập các bản đồ phóng xạ toàn quốc tỷ lệ 1:1.000.000 ÷ 1:500.000

* Bản đồ trường phóng xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 [37]

Bản đồ này được thành lập năm 1981, chủ yếu trên cơ sở tài liệu đo phóng xạ

tỷ lệ 1:500.000 ở miền Bắc và miền Nam Việt Nam cùng tài liệu đo phóng xạ 1:200.000, 1:50.000 đi kèm lập bản đồ địa chất có đến năm 1980

* Bản đồ trường phóng xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 [46]

Bản đồ trường phóng xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 được thành lập năm 1994, đã sử dụng các tài liệu đo phóng xạ mặt đất ở các tỷ lệ khác nhau từ năm 1994 trở về trước Bản đồ trường phóng xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 gồm: bản đồ giá trị cường độ gamma và các điểm dị thường; bản đồ đẳng trị trường phóng xạ gamma tự nhiên; bản đồ phân bố dị thường

* Bản đồ trường phóng xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ 1:1.000.000 [11]

Do nghiên cứu sinh thành lập năm 2008, trên cơ sở số liệu của loạt bản đồ trường phóng xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 đã có, thu thập, bổ sung các tài liệu đo phóng xạ được tiến hành từ năm 1994 đến 2008 Đồng thời tiến hành đo phóng xạ bổ sung các vùng trống thuộc đồng bằng Bắc Bộ, Nam Trung Bộ và đồng bằng Nam Bộ để hiệu chỉnh, biên tập các bản đồ

Theo đó, đã khoanh định được diện tích khoảng 13.810 km2 có cường độ phóng xạ

từ 30 đến 40 R/h; 230 km2 có cường độ phóng xạ từ 41 đến 50 R/h và 68 km2 có cường độ phóng xạ >50 R/h Đồng thời chỉ ra được 1.452 điểm dị thường phóng xạ, trong đó có 83 điểm dị thường có cường độ >1000 R/h

6 Công tác bay đo từ- phổ gamma

Bên cạnh bay đo từ hàng không và đo trọng lực mặt đất, công tác bay đo kết hợp từ - phổ gamma được Liên đoàn Vật lý Địa chất thực hiện từ năm 1982 Đến nay, bay đo từ-phổ gamma đã phủ trên diện tích khoảng 31.989 km2 tỷ lệ 1:25.000

và 70.557 km2 tỷ lệ 1:50.000 trên một dải kéo dài gần liên tục từ Thanh Hóa đến

Phan Thiết - Lâm Đồng Các tài liệu bay đo từ- phổ gamma không chỉ phản ánh các cấu trúc địa chất, các đới đứt gãy, phá hủy kiến tạo, mà còn ghi nhận rõ trường dị thường phóng xạ trên các mỏ phóng xạ, đất hiếm, các mỏ có chứa nguyên tố phóng

xạ đã biết Kết quả bay đo từ - phổ gamma đến nay mới được sử dụng chủ yếu để

hỗ trợ công tác đo vẽ lập bản đồ địa chất tỷ lệ lớn, gần đây được xử lý phân tích nhằm dự báo triển vọng một số khoáng sản nội sinh và ở mức độ thử nghiệm Việc nghiên cứu dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ, đặc biệt là khoáng sản urani theo tài liệu bay đo từ phổ gamma hầu như chưa được tiến hành

Mức độ điều tra đánh giá khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam

Việc tìm kiếm, thăm dò chuyên về kim loại phóng xạ và đất hiếm lãnh thổ Việt Nam được triển khai sớm nhất ở Tây Bắc Việt Nam từ năm 1956 Đầu tiên, là công trình nghiên cứu và phát hiện mỏ đất hiếm Nậm Xe của Sa-ga-rốp J.E (1956-1961), sau đó là công tác tìm kiếm đất hiếm Nam Nậm Xe của Vla-sốp U.J., Nguyễn Cao Sơn, (1961)

Trong giai đoạn đo vẽ lập bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:200.000, 1:50.000 một số điểm quặng phóng xạ tiếp tục được phát hiện như ở Thanh Sơn (Phú Thọ), Thèn Sin, Đông Pao , trong đó nhiều điểm đến nay đã được điều tra đánh giá trở thành mỏ

Trong công trình Sinh khoáng và chẩn đoán quặng phóng xạ Việt Nam [30], tác

giả đã xếp Tây Bắc Việt Nam là 1 trong 3 tỉnh sinh khoáng triển vọng nhất, với nhiều vùng khoáng hóa phóng xạ có giá trị (Tú Lệ, Quản Bạ, Tòng Bá)

Trong báo cáo Đánh giá tiềm năng urani và một số nguyên liệu khoáng phục

vụ cho ngành năng lượng nguyên tử quốc gia [31], các tác giả bước đầu đi sâu

nghiên cứu tính chuyên hóa địa hóa-sinh khoáng kim loại phóng xạ của các phức hệ

đá granit ở Việt Nam, trong đó có Tây Bắc Việt Nam Điểm mới là đã chú ý đến tương quan giữa các nguyên tố U, Th và tỷ số Th/U Việc đánh giá tiềm năng urani khu vực Tây Bắc Việt Nam cũng được đề cập tuy mới ở mức độ khái quát (Mường

Tè, Bình Liêu, Tú Lệ, …) Ngoài ra, báo cáo cũng đề xuất một mạng lưới tìm thăm dò hợp lý cho một số kiểu mỏ urani ở Tây Bắc

kiếm-Trong báo cáo Đánh giá tiềm năng urani khối nhô Kon Tum và Tú Lệ [33] đã

xác định tiềm năng khoáng hóa urani và khoáng sản liên quan ở Tú Lệ (bao gồm cả Phong Thổ) là rất lớn Ở Tú Lệ-Phong Thổ đặc trưng là mỏ urani kiểu phun trào, urani kiểu mạch đi đôi với đất hiếm và thôri Các phức hệ magma granit mesozoi và kainozoi ở Tú Lệ-Phong Thổ là các thành hệ sinh quặng nội sinh chủ yếu Đã tổng hợp ở Tú Lệ-Phong Thổ có 18 điểm khoáng (mỏ, điểm quặng và điểm khoáng hóa), trong đó có 5 điểm khoáng urani; 5 điểm khoáng thôri, còn lại của đất hiếm và kim loại khác Tác giả cũng cho rằng urani kiểu phun trào ở Tú Lệ là các đối tượng cần

ưu tiên nghiên cứu tiếp theo

Với mục đích tiếp tục khai thác và nâng cao hiệu quả sử dụng các thông tin địa vật lý đã có, từ năm 1969 đến 2005, Phạm Khoản và các đồng nghiệp đã thực

hiện một số công trình nghiên cứu tổng hợp nhằm nghiên cứu cấu trúc sâu và dự

báo khoáng sản lãnh thổ Việt Nam trên cơ sở xử lý tài liệu địa vật lý tổng hợp tỷ lệ 1:1.000.000 [49, 50]; nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu và dự báo triển vọng khoáng sản Việt Nam theo tài liệu địa vật lý [51] Trong các công trình này, trên cơ sở các bản

đồ trường địa vật lý khu vực từ, trọng lực, phổ gamma kết hợp với tài liệu phóng xạ mặt đất, tài liệu địa chất-địa hóa, các tác giả đã xử lý phân tích biến đổi trường địa vật

lý Kết quả đã thành lập các bản đồ cấu trúc địa chất, các yếu tố cấu trúc khống chế quặng hóa, hệ thống đứt gãy, cấu trúc vòng, thành tạo magma ẩn và thành lập sơ đồ phân vùng dự báo các diện tích triển vọng khoáng sản theo tài liệu địa vật lý Đây là một trong những sơ đồ phân vùng dự báo khoáng sản phóng xạ đầu tiên cho toàn lãnh thổ Việt Nam trong đó có diện tích Tây Bắc Việt Nam theo tài liệu địa vật lý

Công tác đo phóng xạ mặt đất ở Tây Bắc Việt Nam được tiến hành đồng thời ngay trong quá trình đo vẽ bản đồ địa chất 1:500.000 ở miền Bắc (1963), đo vẽ bản

đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000, 1:50.000 các tờ, nhóm tờ Tây Bắc Việt Nam Đến nay, việc đo phóng xạ mặt đất tỷ lệ 1:200.000, 1:50.000 thu về một khối lượng khổng lồ các giá trị đo trường phóng xạ tự nhiên khu vực này

Với nguồn tài liệu khổng lồ về giá trị trường phóng xạ tự nhiên đã có, từ năm

1981 đến năm 2008 nhiều tác giả đã xử lý, tổng hợp thành lập các bản đồ phóng xạ toàn quốc tỷ lệ 1:1.000.000 ÷ 1:500.000, trong đó có phần Tây bắc Việt Nam, như

Bản đồ trường phóng xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 [37]; Bản đồ trường phóng xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 [44]; Bản đồ trường phóng xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ 1:1.000.000 [11]

Công tác bay đo kết hợp từ - phổ gamma trên diện tích Tây Bắc Việt Nam mới được phủ trên diện tích khoảng 1.000 km2 tỷ lệ 1:25.000 (vùng Vạn Yên) Kết quả đã phản ánh các cấu trúc địa chất, các đới đứt gãy, phá hủy kiến tạo, ghi nhận rõ trường dị thường phóng xạ trên các mỏ phóng xạ, đất hiếm, các mỏ có chứa nguyên

tố phóng xạ đã biết (Thượng Cửu, Thu Cúc, Suối Mai)

Tóm lại: Các kết quả điều tra môi trường phóng xạ tự nhiên ở Việt Nam đến nay đã có những đóng góp quan trọng cho việc đánh giá hiện trạng môi trường phóng xạ trên nhiều vùng, miền cả nước với quy mô, mức độ chi tiết khác nhau, đặc biệt là một số khu vực mỏ phóng xạ và mỏ có phóng xạ, từ đó góp phần xây dựng quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội bền vững Nhiều vấn đề lý thuyết, phương pháp nghiên cứu qua đó được hoàn thiện từng bước Tính thống nhất về lựa chọn các đối tượng nghiên cứu, các đại lượng đặc trưng, các công thức tính toán ngày càng chặt

chẽ Từng bước xây dựng các quy định, quy trình kỹ thuật chặt chẽ hơn áp dụng trong điều tra môi trường phóng xạ Máy móc, thiết bị được trang bị hiện đại, đặc biệt là thiết bị phân tích mẫu Đặc biệt đã đào tạo được đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật có trình độ, am hiểu sâu sắc về môi trường phóng xạ, đáp ứng yêu cầu trong thời

kỳ hội nhập quốc tế hiện nay

- Qua các công trình nghiên cứu trên đã dự báo được triển vọng quặng hóa phóng xạ trên một số vùng nghiên cứu với quy mô lớn, nhiều nơi có tài nguyên thuộc loại lớn như urani, đất hiếm

- Các nghiên cứu địa chất đã phát hiện các tiền đề, dấu hiệu địa chất liên quan đến quặng phóng xạ trên lãnh thổ Việt Nam

- Các công trình nghiên cứu địa vật lý đã khoanh định được cấu trúc địa chất

và các yếu tố cấu trúc khống chế quặng hóa phóng xạ Bước đầu nghiên cứu sơ bộ việc dự báo triển vọng quặng phóng xạ trên một số vùng lãnh thổ bằng tổ hợp các dấu hiệu địa chất, địa vật lý

Tuy nhiên, cần giải quyết một số tồn tại sau:

1) Cần xử lý, khai thác nguồn tài liệu khổng lồ về trường phóng xạ tự nhiên Việt Nam kết hợp với các tài liệu khác để đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối với sức khỏe con người tại các đô thị, khu dân cư, các vùng trọng điểm kinh tế và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ cho phần đất liền 2) Cần tổng hợp, hệ thống hóa đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên trên các vùng

mỏ phóng xạ và quan hệ của nó với các đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực mỏ và các yếu tố khống chế quặng hóa cũng như ảnh hưởng đến môi trường sống

3) Trên cơ sở đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên, kết hợp các tiền đề, dấu hiệu địa vật lý, địa chất, địa hóa làm sáng tỏ đặc điểm dị thường, đưa ra các tiêu chuẩn dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ

Trong luận án này, nghiên cứu sinh sẽ tập trung nghiên cứu nhằm khắc phục một số tồn tại nêu trên

Chương II ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, ĐỊA CHẤT

VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM II.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN

II.1.1 Đặc điểm địa hình

Địa hình núi ở vùng Tây Bắc có tính định hướng rõ rệt Sự xen kẽ giữa các

phức nếp lồi và phức nếp lõm, các yếu tố kiến trúc, đứt gãy kiến tạo thạch học thể

hiện rất rõ trên địa hình Vùng Tây Bắc có hoạt động nâng tân kiến tạo mạnh và vừa

với địa hình núi cao và trung bình là phổ biến Các dãy núi cao chủ yếu kéo dài theo

hướng tây bắc - đông nam và trùng với hướng của các cấu trúc địa chất, xen kẽ giữa

các dải núi cao là các thung lũng và trũng dọc theo các con sông lớn Địa hình núi bị

chia cắt rất mạnh mẽ bởi các hệ thống sông suối cũng phát triển chủ yếu theo

phương tây bắc - đông nam Trên từng dãy núi thường có độ cao giảm dần từ tây

bắc xuống đông nam, từ bắc xuống nam và từ tây sang đông; địa hình núi cao, dốc

và rất hiểm trở, có độ phân cắt bóc mòn mạnh mẽ Từ tây sang đông vùng nghiên

cứu gồm 17 hệ thống núi kế tiếp nhau và bị chia cắt bởi các thung lũng hẹp

Đặc điểm địa hình đáng chú ý nhất là các sườn dốc (độ dốc sườn của các hệ

thống núi thay đổi từ 5o đến trên 45o (rất nhiều sườn của các hệ thống núi khác nhau

có độ dốc khoảng 25o  45o nơi dễ xảy ra hiện tượng trượt đất) Đa số các hệ thống

núi có địa hình hiểm trở, bị phân cắt mạnh bởi các sông, suối song song và cắt

ngang hướng của dãy núi, bị xâm thực bóc mòn mạnh mẽ Các hệ thống núi này

được cấu thành từ các thành tạo đa dạng: magma xâm nhập, trầm tích lục nguyên,

carbonat, biến chất với lớp vỏ phong hóa - thổ nhưỡng khá dày Trong phạm vi các

hệ thống núi này đã, đang và sẽ xảy ra nhiều dạng tai biến địa chất (TBĐC) đặc biệt

là động đất, trượt đất, sụt đất, nứt đất, bóc mòn bề mặt xói mòn xẻ rãnh, đứt gãy

hoạt động, lũ ống, lũ quét,

Có hai hệ thống núi hình thành nên hai cao nguyên nổi tiếng ở Tây Bắc: hệ

thống núi thuộc cao nguyên Mộc Châu (Sơn La) và hệ thống núi thuộc cao nguyên

Tà Phìng với độ cao trung bình tương ứng đạt 700m 1000m và 1400m 1700m

Các cao nguyên này chủ yếu được cấu thành từ các thành tạo carbonat và lục nguyên-carbonat Các dạng TBĐC thường xảy tại đây là các TBĐC do karst và địa hoá sinh thái (thiếu iod gây bệnh bướu cổ và đần độn)

Theo phân vùng độ cao, giá trị độ cao địa hình được chia thành 15 mức từ

<200m đến lớn hơn 2800m Mỗi bậc cách nhau 200m Đó là các bậc: <200m;

II.1.2 Đặc điểm địa mạo

Theo kết quả giải đoán ảnh và nghiên cứu địa mạo, vùng Tây Bắc Việt Nam được phân chia ra các bề mặt nguồn gốc sau:

* Sườn bóc mòn - trọng lực: phân bố chủ yếu trên các dãy núi cao ở phía tây

bắc vùng nghiên cứu, trên dãy Phu Si Lung, Phu Đen Đinh và ở trung tâm vùng nghiên cứu trên dãy núi Đông Bắc Điên Biên Địa hình ở đây bị chia cắt mạnh mẽ bởi mạng lưới sông suối nhánh dày đặc và có hướng khác nhau, thung lũng có dạng chữ “V”, dốc và đang trong quá trình đào sâu lòng Sườn dốc đến rất dốc, trắc diện thẳng, vì ở độ cao lớn nên thảm thực vật rừng tự nhiên vẫn được bảo tồn Sống núi sắc nhọn và không liên tục, các quá trình bóc mòn và trọng lực diễn ra mạnh mẽ, chứng tỏ địa hình ở đây đang bị nâng lên Có khả năng xảy ra trượt đất và lũ quét nếu như thảm thực vật bị phá hủy

* Sườn xâm thực - bóc mòn: rất phổ biến trong vùng, diện phân bố rộng trên

các dãy núi cao, sườn dốc (dãy Hoàng Liên Sơn, ) Địa hình bị chia cắt mạnh mẽ bởi mạng lưới sông suối dày đặc và theo nhiều hướng khác nhau Mạng lưới sông

suối có trắc diện ngang hình chữ “V”, dốc Sườn bị các quá trình xâm thực và bóc mòn xảy ra mạnh mẽ

* Sườn bóc mòn - xâm thực: cũng phổ biến và phân bố rộng khắp trong vùng

với sườn dốc trung bình đến dốc và bị chia cắt bởi mạng lưới sông suối tương đối dày, sông suối có trắc diện ngang hẹp và tiếp tục khoét sâu lòng Đường phân thủy sắc nhọn đôi nơi tròn thoải Sườn bị bóc mòn và xâm thực mạnh, trắc diện hơi lồi Thực vật không dày lắm và có sự xen kẽ giữa rừng tự nhiên và rừng trồng

* Sườn bóc mòn - tổng hợp: phân bố trên các núi trung bình đến cao, độ dốc

sườn từ hơi dốc đến dốc, trắc diện sườn lồi; đường phân thủy tròn thoải là chủ yếu Sườn bị các quá trình ngoại sinh kết hợp tác động mạnh mẽ Bị chia cắt ngang mạnh, mạng thủy văn hơi dày và phân cắt không sâu lắm, độ dốc lòng sông không lớn Thảm thực vật thưa hoặc rừng trồng, cây bụi, trảng cỏ hoặc đất trống trồi trọc Trên địa hình này có xu hướng xảy ra các tai biến xói mòn bề mặt, trượt đất, lũ lụt,

* Sườn bóc mòn trên các đá dễ hoà tan: phát triển trên các sườn có cấu tạo từ

các đá dễ hoà tan Ở khu vực này thường có diện phân bố hẹp, không lớn và phân

bố ở một vài nơi Sườn có trắc diện thẳng, ngắn, bị phân cắt bởi các khe rãnh và sông suối không liên tục và phát triển theo nhiều hướng khác nhau Đường chia nước không liên tục, hoặc không rõ trên địa hình Trên địa hình này có khả năng phát triển các tai biến sụt lở, trượt đất, mất nước trên mặt, khan hiếm nước ngầm,

* Sườn bóc mòn- rửa trôi: phân bố hạn chế ở các sườn thoải, đồi núi thấp

hoặc có địa hình lượn sóng thoải Sườn lồi, bị quá trình bóc mòn - rửa trôi bề mặt mạnh mẽ, thực vật rất thưa Đường chia nước tròn thoải, mạng thủy văn ngắn và có trắc diện nông

* Các bề mặt san bằng ở các độ cao khác nhau: phân bố rải rác khắp nơi

trong vùng nghiên cứu, trên các bề mặt đỉnh hoặc các sườn thoải, bằng phẳng Diện phân bố hẹp, là các bề mặt sót của các bậc địa hình Các bề mặt ở độ cao thấp có thể

đã bị tác động của con người (khu dân cư, đất canh tác)

* Bề mặt karst - bóc mòn: là các bề mặt cao nguyên karst với diện phân bố

tương đối rộng trong vùng Tây Bắc như cao nguyên Sơn La, Mộc Châu kéo dài theo

hướng tây bắc-đông nam và một số diện phân bố nhỏ hẹp hơn Trên bề mặt tương đối bằng phẳng, bị chia cắt mạnh mẽ bởi các trũng và các thung lũng hẹp cùng phương Có vách dốc xuống thung lũng liền kề hoặc địa hình khác, phổ biến các phễu karst, các sông suối bị biến mất đột ngột, các đỉnh sót

* Bề mặt tích tụ hỗn hợp aluvi-proluvi-deluvi: phân bố rải rác trong vùng ở rìa

hoặc các trũng và thung lũng giữa núi Có diện phân bố dạng dải hẹp ở chân núi, độ dốc thường nhỏ, hoặc thung lũng hẹp giữa núi, đôi nơi có biểu hiện của nón phóng vật Lớp phủ trầm tích mỏng, đôi khi chỉ gồm đá dăm, tảng, các mảnh vụn đổ lở

* Bề mặt tích tụ hỗn hợp aluvi-proluvi: phân bố rải rác trong vùng ở các

trũng và thung lũng sông suối giữa núi Có diện phân bố dạng trũng hẹp giữa núi, đôi nơi có diện phân bố tương đối rộng Địa hình bằng phẳng, hơi nghiêng về phía lòng sông suối hoặc trũng Lớp phủ trầm tích không dầy lắm, thường là cát, bột, sét, đôi khi có cả đá dăm, tảng, các mảnh vụn đổ lở

* Bề mặt tích tụ aluvi: có diện phân bố chủ yếu ở các thung lũng sông lớn

như sông Hồng và các trũng có tích tụ sông, suối ở dạng bãi bồi và thềm, có độ cao thấp, địa hình bằng phẳng

II.1.3 Đặc điểm thủy văn

Vùng Tây Bắc có địa hình núi cao, phân cắt mạnh nên mạng lưới sông suối rất phát triển Trong đó có 3 hệ thống sông lớn là sông Hồng, sông Đà và sông Mã, dòng chảy chủ yếu theo hướng tây bắc - đông nam và thường trùng với các đứt gãy kiến tạo lớn Ba hệ thống sông này có lưu lượng nước rất lớn, đặc biệt vào mùa mưa (từ tháng 4 đến tháng 9)

Mạng lưới sông suối trong vùng phát triển khá dày đặc và phân bố tương đối không đồng đều Các hệ thống sông lớn chính kéo dài theo phương tây bắc - đông nam (trùng với phương của các đứt gãy kiến tạo lớn và phương của cấu trúc địa chất) như: sông Hồng, sông Đà, sông Mã

Các sông này đều bắt nguồn từ các dãy núi cao ở Trung Quốc (sông Hồng, sông Đà), ở Lào (sông Mã) Do chảy qua vùng núi cao có địa hình cũng như nền địa

chất phức tạp và đa dạng nên chúng có độ dốc lớn, nhiều thác ghềnh và phân cắt sâu rất mạnh Chúng phát triển dọc theo các đứt gãy phá hủy lớn trong vùng

Các sông suối nhánh phát triển dày đặc và rất phức tạp góp phần chia cắt địa hình mạnh mẽ Có các suối nhánh lớn như: sông Bôi, sông Cái, Ngòi Bo, Nậm Chăn, Ngòi Hút, Ngòi Thia, Nậm Mu, Nậm Ma, Nậm Mực, Nậm Nhé, Nậm Mua, Các suối nhánh này cũng có trắc diện dọc rất dốc và trắc diện ngang hẹp, nhiều thác ghềnh

1 Hệ thống sông Hồng

Nằm dọc theo đứt gãy sông Hồng, bắt nguồn từ Trung Quốc và đổ ra biển Đông Đoạn sông Hồng nằm trong vùng nghiên cứu ở phần phía bắc uốn khúc quanh co và lắm thác, ghềnh, xuôi xuống phía nam lòng sông mở rộng và chảy mềm mại hơn, lòng sông nơi rộng nhất khoảng 500m, nơi hẹp nhất khoảng 300m Lưu lượng nước có sự thay đổi lớn giữa 2 mùa Mùa mưa và cũng là mùa lũ từ tháng 5 đến tháng 10 mực nước dâng cao từ 510m, tốc độ chảy xiết, lưu lượng lớn khoảng 1000m3/s Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4, mực nước sông hạ thấp, nước chảy chậm, lưu lượng khoảng 320m3/s

2 Hệ thống sông Đà

Sông Đà là một trong những con sông lớn ở nước ta bắt nguồn từ vùng núi Vân Nam (Trung Quốc), chảy theo hướng tây bắc qua trung tâm vùng núi Tây Bắc qua nhiều tỉnh như Lai Châu, Sơn La, Hòa Bình, Hà Tây, Phú Thọ và nhập với sông Hồng tại Trung Hà Khi chảy trên lãnh thổ Việt Nam, sông Đà tiếp nhận nguồn nước

từ rất nhiều phụ lưu khác nhau, trong đó có những phụ lưu lớn, đáng kể như sông Nậm Na, Nậm Mạ, Nậm Pô, Nậm Lay, Nậm Mức, Nậm La, Nậm Muội, Nậm Giôn, Nậm Pàn, Nậm Mu, Nậm Sập

Cùng với thung lũng hẹp, mặt cắt dọc các sông nhánh rất dốc, ở phần đầu nguồn của chúng, độ dốc đáy đến hàng trăm mét trên 1 km, khi đó dòng chảy gần như lao thẳng xuống sông chính Đồng thời ngay sông chính lại cũng khá dốc, thường đạt 2%  3% Do vậy, nước trên sông Đà thường xuyên chảy với tốc độ lớn, lũ lên nhanh, trên dòng sông có nhiều đoạn nước chảy xiết mà dân thường

quen gọi là "ghềnh", "thác"