Đồ án tốt nghiệp tìm kiếm thăm dò

Trên cơ sở tài liệu thu thập được tại Công ty Than Quang Hanh – Tập Đoàn công nghiệp Than khoáng sản Việt Nam. Bộ môn Tìm kiếm – Thăm dò đã giao cho tôi đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Cấu trúc địa chất vùng Cẩm Phả, Quảng Ninh. Thiết kế phương án thăm dò bổ sung đến mức 500m mỏ than Ngã Hai”.

MỞ ĐẦU

Sau khi hoàn thành chương chình lý thuyết trên giảng đường và được sự đồng

ý của bộ môn Tìm kiếm – Thăm dò và Khoa Địa chất, trường Đại học Mỏ – Địachất về việc cho phép sinh viên đi thực tập tốt nghiệp, tôi được nhà trường phâncông đi thực tập tốt nghiệp tại Công ty Than Quang Hanh thời gian từ ngày24/02/2016 đến ngày 04/04/2016

Trong thời gian thực tập và thu thập tài liệu đã giúp tôi nắm được những nộidung cơ bản của công tác điều tra địa chất và các phương pháp Tìm Kiếm – Thămdò… Biết vận dụng kiến thức đã được học ở nhà trường để áp dụng vào thực tế ở cơ

sở sản xuất

Trên cơ sở tài liệu thu thập được tại Công ty Than Quang Hanh – Tập Đoàncông nghiệp Than khoáng sản Việt Nam Bộ môn Tìm kiếm – Thăm dò đã giao cho

tôi đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Cấu trúc địa chất vùng Cẩm Phả, Quảng Ninh.

Thiết kế phương án thăm dò bổ sung đến mức -500m mỏ than Ngã Hai”.

Mục đích của đề tài là các định chính xác cấu trúc địa chất mỏ, chính xác hóachất lượng và trữ lượng than, điều kiện phân bố không gian của các vỉa, điều kiệnkhai thác mỏ phục vụ kế hoạch khai thác ổn định, lâu dài

Để thực hiện được mục đích trên cần giải quyết được các nhiệm vụ sau:

- Nghiên cứu làm sáng tỏ cấu trúc địa chất khu vực và cấu trúc địa chất củacác vỉa than

- Nghiên cứ tính chất cơ lý của than và đã vây quanh đặc điểm phân bố củakhí metan và các chất khí dộc hại, cháy nổ khác, cùng với điều kiện khai thác

mỏ ở các khu vực cụ thể

- Nâng cấp trữ lượng để phục vụ quy hoạch khai thác lâu dài và ổn định

Để hoàn thành mục đích và nhiệm vụ đã được nêu ở trên, các công tác tiếnhành được dự kiến như sau:

- Công tác chỉnh lý bản đồ lộ vỉa tỷ lệ 1:5000

- Công tác trắc địa địa hình và trắc địa công trình

- Công tác thi công các công trình thăm đò

- Công tác địa vật lý lỗ khoan (đo karota)

- Công tác địa chất thủy văn, địa chất công trình và nghiên cứu điều kiệnkhai thác mỏ

- Công tác mẫu.

- Công tác tính trữ lượng

- Công tác phụ trợ khác

Sau hơn 3 tháng với sự nỗ lực của bản thân, sự hướng dẫn tận tình của thầy

giáo TS Khương Thế Hùng, sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong Bộ môn Tìm

kiếm – Thăm dò và sự chỉ bảo của các cán bộ phòng kỹ thuật Địa chất – Công tythan Quang Hanh, tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình đúng thời gian quyđịnh

Bản đồ án được hoàn thành gồm các chương sau:

Mở đầu

Chương 1: Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn và lịch sử nghiên cứu địa chất vùng

Chương 2: Đặc điểm địa chất và khoáng sản

Chương 3: Các phương pháp áp dụng, kỹ thuật và khối lượng công tác

Chương 4: Dự kiến phương pháp tính tài nguyên, trữ lượng khoáng sản

Chương 5: Tổ chức thi công và sự toán kinh phí

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Chương 1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ NHÂN VĂN VÀ LỊCH SỬ

NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÙNG 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ DIỆN TÍCH NGHIÊN CỨU

Vùng Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh nằm ở phía Đông Bắc Việt Nam Là một bộphận của bể than Quảng Ninh kéo dài khoảng 25km, rộng khoảng 20km với diệntích khoảng gần 500 km2

Vùng nghiên cứu được giới hạn bởi hệ tọa độ địa lý:

20058’÷21012’ vĩ độ Bắc

107010’÷107023’ kinh độ Đông

Thành phố Cẩm Phả là một trung tâm lớn của tỉnh Quảng Ninh, kéo đài từQuang Hanh đến thị trấn Cửa Ông, là trung tâm kinh tế, văn hóa, chính trị, thươngmại của vùng Ngoài ra, còn có thị trấn Mông Dương là một khu dân cư khá sầmuất, Hầu như các công ty, xí nghiệp lớn trong vùng đều tập trung ở đây

1.2 ĐẶC ĐIỂN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ NHÂN VĂN

1.2.1 Đặc điểm địa hình, mạng sông suối

a Đặc điểm địa hình

Vùng Cẩm Phả có địa hình khá phức tạp, ở đây là nơi giao nhau của các cấutạo cánh cung Đông Bắc, nơi chuyển tiếp giữa địa hình đồi núi với đồng vằng venbiển

- Phía tây bắc là các gãy núi cao nhất của vùng Độ cao thay đổi từ500÷1000m, với sườn khá dốc (35÷450) Các dãy núi nối tiếp nhau kéo đài thànhmột dải theo phương Tây bắc – Đông nam, điển hình là các đỉnh: núi Man (789m),núi Mo (915m), núi Cánh diều (886m0), núi Khe Cốc (885m), cao nhất là đỉnhThiên Sơn (1094m)

- Kiểu địa hình núi thấp, phân bố rộng rãi nhất thường có đỉnh tròn sườnthoải Gồm các dải núi kéo dài từ Mông Dương, Cửa Ông, Cọc Sáu qua Đèo Naiđến Khe Sim Độ cao tuyệt đối của các đỉnh thay đổi từ 150m đến 500m Chúngchạy dài theo phương á vĩ tuyến và có đặc điểm chung là các sườn phía nam dốc(20÷300), sườn phía bắc thoải hơn (15÷250)

- Dạng địa hình đồi phân bố rộng khắp trong vùng nghiên cứu Chúng có dạngbát úp với sườn khá thoải (10÷200), độ cao khoảng trên dưới 100m Do địa hìnhphân cắt mạnh nên trong vùng phát triển nhiều mạng sông suối theo nhiều hướngkhác nhau.

- Dạng địa hình núi đá vôi phân bố ở phía tây và nam vùng nghiên cứu Đây

là dạng địa hình rất đặc trưng bao gồm 2 dải: Một dải phân bố ở địa bàn xã Vũ Oai,kéo dài theo đường 18B; dải thứ 2 kéo dài theo quốc lộ 18A thuộc quần sơn Đèo Bụthay những khối nằm riêng rẽ từ Hòn Gai đến Cẩm Phả và các đảo đá vôi nằm rải ráctrên vịnh Bái Tử Long với các kích thước và độ cao khác nhau

- Ngoài ra, trong vùng còn có dải đồng bằng ven biển được hình thành do quátrình bồi đắp các trầm tích Đệ Tứ Dải đồng bằng này khá hẹp và chạy dài theo bờbiển Chúng là bộ phận chính của thành phố Cẩm Phả và các thị trấn Cửa Ông, CọcSáu…

b Mạng sông suối

+ Sông Mông Dương:

Sông Mông Dương bắt nguồn từ trung tâm của vùng nghiên cứu, chảy về phíaĐông rồi đổ ra vịnh Cửa Ông Ở phần thượng lưu chế độ nước của sông chịu ảnhhưởng theo mùa rõ rệt, phần hạ lưu phụ thuộc vào thủy triều Mực nước vào mùamưa được dâng cao có thể lên tới 7÷8m, về mùa khô lòng sông bị thu hẹp vì cạnnước, mực nước có nơi xuống thấp 0.5÷1m Do quá trình khai thác than nên nướcsông bị ô nhiễm nặng, đất đá thải theo các dòng suối đổ ra sông làm cho nước sôngluôn luôn có màu đen Sự bồi lắng làm cho lòng sông ngày càng bị nâng cao

+ Sông Diễn Vọng:

Sông Diễn Vọng bắt nguồn từ trung tâm của vùng chảy theo hướng Tây rồi đổ

ra vịnh Cuốc Bê – Hòn Gai Lưu vực của sông Diễn Vọng nhỏ hơn lưu vực của sôngMông Dương, lòng sông bằng phẳng hơn và phần hạ lưu của sông lớn hơn Mựcnước sông cũng phụ thuộc theo mùa và thủy triều

Cả hai con sông đều có tác dụng tiêu thoát nước cho vùng mỏ nhưng giá trịgiao thông thấp Chỉ có thể vận chuyển gỗ bằng bè và đi lại bằng thuyền nhỏ

1.2.2 Đặc điểm khí hậu

Cẩm Phả mằm trong vùng khí hậu Đông Bắc Bắc Bộ Cũng như các vùngđồng bằng duyên hải của vịnh Bắc Bộ, khí hậu của vùng Cẩm phả mang tính chấtnhiệt đới ven biển với hai mùa phân biệt rõ rệt.

a Mùa mưa

Mùa mưa trong vùng bắt đầu từ tháng Tư đến tháng Mười với lượng mưa trung bình hàng tháng khoảng 150mm Nhiệt độ trung bình từ 20÷270C, thời tiết tương đối nóng, các tháng nóng nhất là tháng Bảy, tháng Tám, có ngày nhiệt độ lên tới 38÷390C, độ ẩm không khí từ 65÷80%, hướng gió chủ yếu là hướng Nam và Đông Nam

b Mùa khô

Mùa khô bắt đầu từ thánh mười một đến tháng ba năm sau Lượng mưa trung

bình hàng tháng thấp Khoảng từ 50÷70mm Thời tiết khá lạnh, nhiệt độ trung bình15÷200C, các tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng một, tháng hai có năm thấp tới

30C Độ ẩm không khí 40÷50%, hướng gió chủ yếu là Bắc và Đông Bắc

1.2.4 Dân cư

Trước những năm 1980 dân cư của vùng thưa thớt Tuy vậy, những năm gầnđây cùng với sự phát triển của các ngành kinh tế, dân số trong vùng hiện nay kháđông Hầu hết dân số ở đây là người Kinh chiếm 95,2% dân số, còn lại đáng kể

là người Sán Dìu với 3,9%, các dân tộc khác sống xen kẽ rải rác trong địa bàn toànthành phố Người Cẩm Phả phần lớn là công nhân ngành than, có nguồn gốc từ vùngđông bắc Bắc Bộ

1.2.5 Cơ sở hạ tầng:

Hạ tầng giao thông của Cẩm Phả phát triển tương đối hoàn chỉnh Hiện thànhphố có tổng số trên 438km đường bộ, 7 cảng chuyên dụng và tổng hợp, 4 bến tàu, 5bến xe; 40km đường sắt chuyên dụng 100% các trục đường đô thị và các tuyến

đường khu dân cư chính đều được trải nhựa, bê tông hóa đáp ứng tốt nhu cầu đi lại,vận chuyển hàng hóa và hành khách công cộng.

Hệ thống các bệnh viện, trạm y tế tiếp tục được đầu tư cả về cơ sở vật chất vàtrang thiết bị Trên địa bàn thành phố hiện có 2 bệnh viện đa khoa hạng 2; 2 bệnhviện chuyên khoa của Tỉnh; 1 trung tâm y tế, 16/16 phường, xã đạt chuẩn quốc gia

về y tế sớm trước lộ trình của Tỉnh đề ra 5 năm Ngoài ra còn có 25 trạm y tế củacác cơ quan đơn vị doanh nghiệp và 200 cơ sở y tế tư nhân 1 phòng y tế, 1 trungtâm dân số kế hoạch hóa gia đình

Về giáo dục, toàn thành phố Cẩm Phả hiện có 13 cơ sở giáo dục đào tạo bậcđại học, cao đẳng, trung học và dạy nghề; 60/62 trường học từ mầm non đến THPTđược cao tầng hóa (đạt 96,77%); 83,73% số trường được công nhận đạt chuẩn quốcgia 100% cán bộ giáo viên có trình độ đạt chuẩn cho phép thành phố có thể cungcấp các chương trình giáo dục cho khoảng gần 40.000 học sinh Thành phố CẩmPhả cũng đã được công nhận hoàn thành phổ cập giáo dục mầm non cho trẻ 5 tuổi,phổ cập giáo dục tiểu học đúng độ tuổi và THCS

1.2.6 Tình hình kinh tế

Cẩm Phả là một trong ba vùng kinh tế trọng điểm của tỉnh Quảng Ninh Vìvậy, nền kinh tế quốc dân của Cẩm Phả nói chung phát triển khá đồng đề bao gồm:công nghiệp, ngư nghiệp, du lịch, thương mại, lâm nghiệp và nông nghiệp Trong

đó, nền kinh tế công nghiệp, thương nại đóng vai trò quan trọng và quyết định nềnkinh tế của vùng

Ngành công nghiệp chính ở đây chủ yếu là khai thác than với tổng tiềm năngước tính trên 3 tỷ tấn trong tổng số 8,4 tỷ tấn trữ lượng than của toàn tỉnh QuảngNinh Đại đa số các Công ty, xí nghiệp khai thác than lớn trực thuộc Tập đoàn Than

và Khoáng sản Việt Nam đều nằm ở thành phố Cẩm Phả Than sau khi khai thácđược sàng tuyển ở Công ty tuyển than Cửa Ông Cảng Cửa Ông là thương cảng lớn,nơi chế biến và tiêu thụ than xuất khẩu

Về ngư nghiệp thành phố Cẩm Phả có nghề khai thác và nuôi trồng hải sảnvới hơn 50 km bờ biển, nhưng chủ yếu là đánh bắt trong bờ, sản lượng thấp

Ngành du lịch trong những năm gần đây phát triển mạnh Vịnh Bái Tử Long

là một thắng cảnh nằm trong quần thể Vịnh Hạ Long vì vậy thu hút được nhiềukhách du lịch trong và ngoài nước

Ngành lâm nghiệp của vùng nhìn chung không phát triển, chỉ đáp ứng đượcphần nhỏ lượng gỗ cho các công ty mỏ phục vụ cho công tác khai thác than, chủ yếu

là phong trào trồng cây phủ xanh đất trống, đồi núi trọc

Ngành nông nghiệp của vùng hầu như không phát triển, một số nơi trongvùng nhân dân trồng trọt nhưng chỉ phục vụ cho nhu cầu tại chỗ

1.3 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU, ĐIỀU TRA ĐỊA CHẤT, TÌM KIẾM THĂM DÒ VÀ KHAI THÁC TÀI NGUYÊN KHOÁNG SẢN Ở VÙNG

1.3.1 Giai đoạn trước cách mạng tháng tám (8-1945)

Giai đoạn này nước ta bị thực dân Pháp thống trị, người Pháp đã tiến hànhkhai thác than và các khoáng sản khác trong vùng Việc nghiên cứu địa chất đượctiến hành song song nhằm mục đích phục vụ việc vơ vét tài nguyên Các tài liệu giaiđoạn này để lại phần lớn vị thất lạc hoặc không đầy đủ, tuy nhiên còn một số côngtrình vẫn có giá trị tham khảo tốt

Năm 1881, E.Fuchs và E Saladin tiến hành khảo sát các trầm tích Hòn Gai vàtài liệu đầu tiên được công bố 1882

Năm 1884, hội khai khoáng Trung và Bắc Kỳ ra đời và công trường khai thácthan đầu tiên đi vào hoạt động khởi đầu cho nghành công nghiệp khai thác than

Năm 1887, Công ty than Bắc Kỳ của Pháp được thành lập và công tác khaithác than được tiến hành nhanh hơn

Năm 1903, công trình “Hóa đá thực vật trong tầng than Bắc Kỳ” của E.Zeillerđược ra đời và đây là công trình có giá trị lớn nhất trong thời kỳ này

Năm 1925, Sở Địa Chất Đông Dương tiến hành lập các bản đồ địa chất tỷ lệ1:500.000 và 1:100.000 ở nhiều vùng khác nhau

Năm 1927, E.Patte hoàn thành bản đồ địa chất vùng đông Bắc Bộ tỷ lệ1:200.000 và đây là công trình địa chất lớn nhất trong thời kỳ đó

E.Fromaget (1937 – 1941) đã xếp các trầm tích chứa than Hòn Gai có tuổiNori Ông cho rằng tầng chứa than Hòn Gai được thành tạo trong một chu kỳ trầmtích hoàn chỉnh và đặc trưng cho tình chất biển thoái

1.3.2 Giai đoạn sau cách mạng tháng tám đến nay

a Thời kỳ 1945 – 1954

Sau cách mạng tháng tám, cả nước dồn sức để tiến hành các cuộc chiến đểchống thực dân Pháp Một số mỏ đã đi vào hoạt động nhưng quy mô mỏ nhỏ, côngtác nghiên cứu điạ chất và ngành công nghiệp mỏ chưa hình thành Trong các vùngtạm chiếm, thực dân Pháp chỉ chú trọng đến việc khai thác, vơ vét tài nguyên Vìvậy mà trong suốt thời kỳ này hầu như không có công trình nghiên cứu địa chất nàođược tiến hành trừ một vài công trình của người Pháp được công bố trên cơ sở tổnghợp tài liệu từ trước.

Tác giả đầu tiên nghiên cứu vùng than là A.I Pavlov với Báo cáo kết quả địachất lập vản đồ và tìm kiếm khoáng tỷ lệ 1:25.000 được thành lập năm 1960 Ông

đã xếp trầm tích chứa than vùng Cẩm Phả vào tuổi Nori, gọi chúng là điệp chứa thanHòn Gai (T3-n hg) và chia điệp này thành 3 phụ điệp: dưới, giữa và trên Pavlov chorằng tầng chứa than Hòn Gai nằm bất chỉnh hợp lên trên đá vôi bị bào mòn và sétkết silic phân phiến thuộc Pecmi trên, mà hiện đất đá của hệ tầng này còn phân bố ởphần phía nam của vùng Theo ông, tầng chứa than được thành tạo trong điều kiệnlục địa – các vỉa than được hình thành tại chỗ và ngoại lai

Năm 1964, V.M Tremnuc trong báo cáo: “Đồng danh các vỉa than Hòn Gai –Cẩm Phả, đã phân chia tầng chứa than làm 2 phụ điệp: phụ điệp dưới (chứa than),phụ điệp trên (trên than)

Năm 1968, Lê Đỗ Bình đã thành lập Bản đồ địa chất công nghiệp vùng thanHòn Gai – Cẩm phả tỷ lệ 1:25.000

Năm 1969, trong báo cáo lập bản đồ địa chất bể than Quảng Ninh tỷ lệ1:200.000 Ông đã phân chia các phân vị địa tầng, nêu lên quy luật và điều kiệnthành tạo chứa than cũng như quy luật phân bố các vỉa than

Năm 1974, các nhà địa chất Liên đoàn 9, Chủ biên Nguyễn Đình Long – LêKính Đức đã tổng hợp các tài liệu địa chất bể than Quảng Ninh trong báo cáo “Đặcđiểm địa chất vể than Quảng Ninh” đã xếp điệp Hòn Gai vào tuổi Nori – Reti vàchia điệp Hòn Gai thành 3 phụ điệp

Năm 1978, báo cáo thăm dò chi tiết khu Khe Tam, do Nguyễn Văn Cườnglàm chủ biên.

Năm 1980, báo cáo thăm dò chi tiết khu Đông Lộ Trí do Hồ Minh Tân làmchủ biên

Năm 1983, Đặng Trần Bảng đã hoàn thành để tài “Phân nhóm mỏ địa chất công nghiệp và mạng lưới công trình thăm đò chi tiết cho các khu mỏ thăm dò thuộc bể than Quảng Ninh” Ông cho rằng vùng Cẩm Phả chủ yếu thuộc nhóm mỏ

loại III

Năm 1985, Trần Đức Lương và Nguyễn Xuân Bao đã thành lập bản đồ địachất Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 và cho rằng bể than Quảng Ninh có cấu trúc địa hàochứa than

Năm 1986, Vũ Văn Xoang và Pendiacop đã nghiên cứu cấu trúc địa chất vùngNam Cẩm Phả và chỉ ra triển vọng than ở các khu: Lộ Trí, Coc Sáu, Đèo Nai…

Năm 1996, Lê Hùng và nnk đã tiến hành đo vẽ lập bản đồ địa chất tờ CẩmPhả tỷ lệ 1:50.000, đây được xem là công trình địa chất tổng hợp có giá trị nghiêncứu về địa chất khu mỏ Cẩm Phả Trong đồ án chúng tôi chủ yếu tham khảo để trìnhbày phần địa chất vùng Cẩm Phả, Quảng Ninh

Chương 2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN 2.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÙNG NGHIÊN CỨU

2.1.1 Địa tầng

Theo tài liệu báo cáo kết quả đo vẽ bản đồ địa chất nhóm tờ Cẩm Phả tỷ lệ1:50.000 của tác giả Lê Hùng (1996), thì vùng nghiên cứu có mặt các thành tạotrầm tích tuổi từ Paleozoi đến Kainoizoi, các phân vị địa tầng được mô tả từ cổ đếntrẻ như sau:

GIỚI PALEOZOI

Hệ Ocdovic, Thống trên – Hệ Silua

Hệ tầng Tấn Mài (O 3 – S tm)

Hệ tầng Tấn Mài được xác lập lần đầu tiên vào năm 1965 trong công trình

đo vẽ thành lập bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 doA.E.Dovjikov làm chủ biên Sau này được các nhà địa chất như: Trần Văn Trị (1977– 1990), Nguyễn Công Lượng (1980), Lê Hùng (1996) sử dụng như một tài liệuthống nhất

Dựa vào đặc điểm thành phần thạch học, hệ tầng Tấn Mài được chia ra thànhhai phân hệ tầng:

+ Phân hệ tầng dưới – Hệ tầng Tấn mài (O3 – S tm 1)

Phân hệ tầng Tấn Mài dưới phân bố ở trung tâm và phía tây bắc của vùngnghiên cứu, chiếm khoảng 1/5 diện tích của vùng Các thành tạo của hệ tầng này lộthành dải kéo dài theo phương Đông bắc – Tây nam từ Đồng Mỏ đến xã Hòa Bình.Thành phần thạch học được đặc trưng bởi các đá phiến thạch anh – sericit, đá phiếnthạch anh sericit – mutcovit, đá phiến sericit xen các lớp quăczit Đá có màu xámlục, xám đen, khi bị phong hóa có màu nâu, nâu vàng, cấu tạo phân lớp mỏng hoặcphân phiến Đá thường bị ép nén, dập vỡ, phát triển nhiều vi uốn nếp Trong đá cócác hiện tượng biến đổi clorit hóa, epidot hóa…

+ Phân hệ tầng trên – Hệ tầng Tấm Mài (O3 – S tm 2)

Các thành tạo trầm tích của phân hệ tầng trên lộ ra thành hai dải nhỏ kéo đàitheo phương Đông bắc – Tây nam Phân bố ở hai cánh của nếp lồi Thác Cát – Đồng

Mỏ Cánh tây bắc kéo dài từ hoành Bồ đến Tiên Yên, cánh đông nam phát triển theophương á vĩ tuyến từ Thác Cát đến Bắc Bàng Tẩy Thành phần thạch học gồm: Cátkết, cát kết dạng quăczit ngậm sạn, đá phiến sét – sericit, đá piến sét – clorit, đáphiến thạch anh – sericit… Đá có cấu tạo phân lớp mỏng hoặc phân phiến, kiến trúc

vi vảy biến tinh Các đá ở đây vị nén ép, vò nhàu mạnh mẽ Các hiện tượng biến đổitrong đá như clorit hóa, sericit hóa…

Các thành tạo này có quan hệ chỉnh hợp với phân hệ tầng Tấn Mài dưới (O3

Foraminiferra, Acanthotilete

Hệ tầng Đá Trắng có quan hệ bất chỉnh hợp với các thành tạo thuộc hệ tầng

Tấn Mài (O-S tm) và bị các trầm tích cacbonat của Hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs) nằm

chuyển tiếp kên trên Tuổi của hệ tầng có nhiều quan điểm khác nhau, theo Lê Hùng(1996) xếp vào tuổi Cacbon sớm (C1) Chiều dày hệ tầng khoảng 300÷430m

Hệ Cacbon – Hệ Pecmi

Hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs)

Trong vùng nghiên cứu các thành tạo trầm tích của hệ tầng Bắc sơn phân bốrải rác dưới các dạng khối nhỏ khu vực Núi Mỏ, Cái Hanh và một số nơi phần phíanam vùng nghiên cứu dọc theo quốc lộ 18A

Thành phần thạch học đặc trưng của hệ tầng này là các thành tạo trầm tíchcacbonat: đá vôi, đá vôi sinh vật … Đá có mày xám sẫm đến xám sáng, cấu tạo phânlớp dày hoặc dạng khối, kiến trúc vi hạt ẩn tinh Trong đá có chứa các di tích sinh

vật foraminifera, Fusulinida…bảo tồn kém.

Các thành tạo của hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs) nằm chinh hợp lên trên các

thành tạo trầm tích của hệ tầng Đá Trắng (C1 dt), phần trên có quan hệ kiến tạo (đứt gãy) với các thành tạo trầm tích lục nguyên của hệ tầng Hòn Gai (T3n-r hg) Theo Lê

Hùng (1996) thì hệ tầng có tuổi Cacbon – Pecmi (C – P) Chiều dày hệ tầng khoảng210÷650m

+ Phân hệ tầng dưới (T3n-r hg 1)

Trong diện tích nghiên cứu các thành tọa trầm tích của phân hệ tầng dướiphân bố ở phía bắc và phía nam của địa hào Hòn Gai, lộ đạng dải kéo dài theophương á vĩ tuyến với chiều dài khoảng 17÷25km, rộng 0,7÷1km Mặt cắt chuẩncủa phân hệ tầng này qua Dương Huy gồm 4 tập

Tập 1: Gồm cuội kết đa khoáng, thành phần chủ yếu là thạch anh ít silic, cátkết, chuyển lên là cuội sạn kết hạt thô màu xám, xám sáng, phân lớp dày Chiều dàytập 1 khoảng 50÷60m

Tập 2: Gồm cát kết đa khoáng màu xám, xám nâu, rắn chắc phân lớp dàychứa các thấu kính cuội sạn kết, bột kết chứa sét và vật chất than màu xám đen.Chiều dày tập 2 khoảng 90m

Tập 3: Gồm bột kết, cát kết hạt mịn màu xám nâu, các thấu kính sét thanmàu xám đen chứa di tích thực vật bảo tồn xấu Chiều dày tập 3 khoảng 102m

Tập 4: Gồm cát kết hạt thô đến mịn xan kẽ với bột kết màu xám sáng chứacác thấu kính cuội sạn kết Chiều dày tập 4 khoảng 10÷50m Trong đá có chứa các

hóa thạch bảo tồn xấu bao gồm: Neocolamites hoerensis, Taeniopteris nilssonnioides Zeiller Cycadocarpodzum erdmani Nathorst.

Phân hệ tầng dưới có quan hệ dứt gãy với hệ tầng Bắc Sơn (C – P bs) và bị

các thành tạo của phân hệ tầng giữa – hệ tầng Hòn Gai (T3n-r hg 2) phủ chỉnh hợp lêntrên

+ Phân hệ tầng giữa (T3n-r hg 2)

Trong vùng nghiên cứu các thành tạo của phân hệ tầng này phân bố ở phầnphần phía nam Chúng lộ ra thành một dải kéo dài theo phương á vĩ tuyến với chiềudài khoảng 25km, chiều rộng 3÷6km và là phần trung tâm của địa hào Hòn Gai Đây

là địa tầng chứa than chủ yếu của bể than Quảng Ninh, trên mặt cắt chuẩn ở Khe Hổ

- Dương Huy phân hệ tầng gồm 4 tập:

Tập 1: Gồm cát kết hạt nhỏ, hạt trung, bột kết, màu xám sẫm Tập chứa từvỉa 6÷12 vỉa than, trong đó có từ 2÷6 vỉa có giá trị công nghiệp Chiều dày tập 1khoảng 300÷500m

Tập 2: Gồm cát kết hạt nhỏ, hạt trung, bột kết màu xám, sét kết và sét thanmàu đen Phần dưới của tập có sạn kết, cuội kết xen kẽ nhau Tập có chứa từ 3÷7 vỉathan đạt giá trị công nghiệp Hóa đá trong tập phong phú bảo tồn tốt bao gồm:

Pecopteis tonquienis; Bernoullia zeiller… Chiều dày tập 2 khoảng 400m.

Tập 3: Chủ yếu là các đá hạt thô gồm cuội kết, sạn kết, cát kết, màu xám đếnxám sáng Các lớp cát kết hạt mịn, bột kết, sét kết, sét than có chiều dày không lớn.Tập chứa nhiều vỉa than, trong đó có 6÷7 vỉa có giá trị công nghiệp Trong tập có

chứa các hóa thạch bảo tồn tốt gồm: Sibericoncha sp, Euestheria sp… Chiều dày tập

Như vậy phân hệ giữa – hệ tầng Hòn Gai có tổng chiều dày khoảng 1400÷1950m và

có chứa 22 vỉa than trong đó có 15÷20 vỉa đạt giá trị công nghiệp Phân hệ tầng nàynằm chỉnh hợp với phân hệ tầng hệ tầng trên của Hệ tầng Hòn Gai

+ Phân hệ tầng trên (T3n-r hg 3)

Các thành tạo trầm tích thuộc phân hệ tầng Hòn Gai trên phân bố ở phía tâynam của vùng nghiên cứu và rải rác ở phần trung tâm của địa hào Hòn Gai dưới

dạng các chỏm sót ở Đồng Lá, Khe Tam… Các chỏm sót thường là nhân nếp lõm.Thành phần thạch học đặc trưng của phân hệ tầng này là các đá hạt thô: Cuội kết,sạn kết thạch anh, cát kết, một ít bột kết và sét kết Đá có màu xám tro, xám sáng,cấu tạo phân lớp, đôi khi dạng khối, kiến trúc hạt không đều Trong đá có chứa một

số vỉa than mỏng và sét than không có giá trị công nghiệp, các di tích hóa thạchnghèo nàn Chiều dày của phân tầng trên khoảng 300÷700m

Về tuổi của hệ tầng Hòn Gai mặc dù có nhiều quan điểm khác nhau nhưng

đa số các nhà địa chất nhất trí xếp tuổi Nori – Reti (T3n-r)

Hệ Jura Thống dưới, Thống giữa

Hệ tầng Hà Cối (J 1-2 hc)

Hệ tầng Hà Cối được A.Jamoida xác lập lần đầu tiên vào năm 1962 khinghiên cứu các trầm tích ở vùng Hà Cối Sau đó các thành tạo này được nhiều nhàđịa chất nghiên cứu và đưa ra các quan điểm phân chia khác nhau Trong công trìnhnghiên cứu gần đây nhất của tác giả Lê Hùng (1996), hệ tầng Hà Cối được chia làm

3 phân hệ tậng

+ Phân hệ tầng dưới (J1-2 hc 1)

Các thành tạo trầm tích của phân hệ tầng này phân bố chủ yếu ở phía đôngbắc vùng nghiên cứu, diện lộ dạng dải kéo dài theo phương kinh tuyến với chiều dài

khoảng 10km, chiều rộng từ 1÷4km, từ Đồng Mỏ xuống Khe Thác và bị đứt gãy

Trung Lương khống chế ở phía nam Mặt cắt chuẩn ở Đồng Mỏ cho thấy phân hệtầng này gồm 3 tập:

Tập 1: Gồm cuội sạn kết màu xám, xám trắng, cuội có độ mài tròn tốt, phân

lớp dày Chiều dày tập 1 khoảng 40÷50m.

Tập 2: Gồm bột kết, bột kết chứa vôi màu xám xanh lục, phân lớp mỏng đếntrung bình, xen kẽ với ít lớp mỏng cát kết hạt mịn hay bột kết màu nâu đỏ, tím đỏ

Trong đá có chứa hóa thạch động vật gồm: Bairdestheria sp, Utschamiella sp…

Chiều dày tập 2 khoảng 60÷70m

Tập 3: Gồm sét vôi màu xám lục, xám trắng xen kẽ với bột kế chứa vôi màuvàng lục, phân lớp trung bình đến dày Chiều dày tập 3 khoảng 65÷70m

Phân hệ tầng dưới nằm bất chỉnh hợp lên trên các thành tạo của hệ tầng TấnMài, chuyển tiếp lên trên là các thành tạo của phân hệ tầng giữa (J1-2 hc 2).

Trong đá có chứa một số bào tử phấn hoa: Classopolllis, Gleichinidites…

Phân hệ tầng này nằm chỉnh hợp với phân hệ tầng dưới và trên của hệ tầng Hà Cối.Chiều dày của phân hệ tầng từ 200÷310m

2.1.2 Kiến tạo

2.1.2.1 Đặc điểm uốn nếp

Trong diện tích nghiên cứu các hoạt động biến dạng dẻo xảy ra khá mạnh

mẽ tạo nên các nếp uốn lớn nhỏ khác nhau Trường ứng suất chủ yếu theo phương

từ bắc nam vào trung tâm và tây bắc và đông nam vào trung tâm Kết quả tạo kêncác nếp uốn có trục phát triển theo phương Đông – Tây và Đông bắc – Tây nam.Các nếp uốn này làm tăng chiều dày tầng chứa than trong vùng

Toàn bộ diện tích chứa than của vùng là một nếp lõm lớn, phát triển theophương á vĩ tuyến Được giới hạn bởi phía bắc là đứt gãy Trung Lương (F1), phíanam là đứt gãy Nam (F2), phía đông giới hạn bởi đứt gãy Cửa Ông – Tiên Yên, phíatây kéo dài ra ngoài vùng nghiên cứu Nếp lõm bị phức tạp hóa bởi sự phát triển củacác nếp uốn nhỏ và dứt gãy kiến tạo có phương khác nhau, chúng phân cắt nếp lõmthành các khối riêng rẽ

+ Nếp lồi Thác Cát – Đồng Mỏ (U 1 )

Đây là một nếp lồi lớn, phân bố ở phía tây bắc vùng nghiên cứu Trục nếplồi phát triển theo phương Đông bắc – Tây nam, kéo dài trên 10km, nhân và haicánh của nếp lồi là các trầm tích thuộc phân hệ tầng Tấn Mài dưới (O3-S tm 1) Nếplồi này không đối xứng, mặt trục nghiêng về phía đông nam, cánh đông nam dốc(60÷700), cánh tây bắc thoải hơn (40÷450) Nếp uốn bị các hệ thống dứt gãy phươngĐông bắc – Tây nam và Đông nam – Tây bắc chia cắt làm cấu trúc nếp uốn thâmphức tạp

+ Nếp lõm Cánh Diều – Khe Cốc (U 2 )

Nếp lõm phân bố ở địa hình tương đối cao (700m) Trục nếp uốn phát triểntheo phương Đông bắc – Tây nam, kéo dài từ sườn núi Cánh Diều về Khe Cốc Nếpuốn này không đối xứng, cánh phải tây bắc dốc (30÷400), cánh đông nam thởi hơn(20÷250) Phần trung tâm của nếp lõm là các thành tạo trầm tích của hệ tầng Hà Cối– phân hệ tầng dưới

+ Nếp lõm Ngã Hai (U 3 )

Nếp lõm này nằm về phía đông nam của nếp lôi U1, trục nếp uốn phát triểntheo phương Tây bắc – Đông nam Đây là nếp lõm không đối xứng, cánh tây bắcdốc (30÷350), cánh đông nam thoải hơn (20÷250), mặt trục nghiêng về phía tây bắc

và bị các hệ thống đứt gãy chia cắt làm cho cấu trúc đứt gãy thêm phức tạp

+ Nếp lồi Bắc Dương Huy (U 4 )

Phân bố ở phía Bắc xã Dương Huy, trục nếp lồi phát triển theo phươngĐông nam – Tây bắc, trong các thành tạo địa chất của hệ tầng Tấn Mài Nếp lồi nàykhá đối xứng, đá hai bên cánh nếp uốn có độ dốc trung bình (40÷500)

+ Nếp lõm Khe Tam (U 3 )

Phân bố ở phía bắc mỏ Khe Tam, đây là nếp lõm khá lớn, trục của nếp lõmphát triển theo phương gần đông – tây với chiều dài khoảng 6÷7m đá ở hai bêncánh nếp uốn cắm khá thoải (25÷350) và trải rộng về phía Bắc Nếp uốn phát triểnhoàn toàn trong các thành tạo trầm tích thuộc phân hệ tầng giữa và trên của hệ tầngHòn Gai và bị các đứt gãy phương á vĩ tuyến chia cắt thành các khối riêng biệt

+ Nếp lồi Khe Tam

Nếp lồi này nằm ở phía nam Khe Tam, trục nếp lồi kéo dài phương á vĩtuyến với chiều dài khoảng 4km Nếp lồi phát triển trong các thành tạo địa chấtthuộc phân hệ tầng giữa Hòn Gai Nếp lồi này không đối xứng, cánh nam dốc (35-

400) cánh bắc thoải hơn (20-300) mặt trục nghiêng về phía đông nam Nếp uốn chiacắt bởi các thống đứt gãy phương Đông nam – Tây bắc và Đông bắc – Tây nam làmcho cấu trúc nếp uốn trở nên phức tạp

+ Nếp lõm Lộ Trí

Nếp lõm phân bố ở phía bắc khu Lộ Trí, trục nếp uốn kéo dài theo phương á

vĩ tuyến khoảng 3km Nếp uốn phát triển trong các thành tạo trầm tích chứa thanthuộc phân hệ tầng giữa – hệ tầng Hòn Gai Đá 2 bên cánh của nếp uốn khá thoải(15÷300) và bị chia cắt bởi các hệ thống đứt gãy phương Tây bắc – Đông nam và á

vĩ tuyến Nếp lõm này cùng với nếp lồi Khe Tam nếp lõm Khe Tam tạo nên diệntích chứa than lớn và nơi tập trung các mỏ khai thác lớn như: Cọc Sáu, Đèo Nai,Thống Nhất…

+ Nhóm nếp uốn Mông Dương

Nhóm nếp uốn này phân bố ở phía đông thị xã Cẩm Phả, trục nếp uốn pháttriển theo phương á kinh tuyến Nhóm nếp uốn này được ngăn cách với hệ thống đứtgãy phương á vĩ tuyến bởi đứt gãy Cửa Ông - Bảng Tẩy (F15) có chiều phương Tâybắc – Đông nam Nhóm nếp uốn này góp phân làm tăng chiều dài tầng chứa than ởkhu Mông Dương, hiện này mỏ Mông Dương, Khe Chàm, Bắc Quảng Lợi đangkhai thác khu vực này

2.1.2.2 Đặc điểm đứt gãy

Vùng Cẩm Phả – Quảng Ninh là vùng có mức độ hoạt động kiến tạo rấtphức tạp và đa dạng Trên cơ sở các tài liệu địa chất vùng, các kết quả phân tích ảnhviễn thám, kết quả địa vật lý khu vực và các tài liệu nghiên cứu cấu trúc kiến tạotrong vùng có thể chia các đứt gãy, trong vùng thành bốn hệ thống chính

a. Hệ thống đứt gãy phương á vĩ tuyến

Hệ thống đứt gãy này phân bố ở phía nam vùng nghiên cứu, đây là hệ thốngđứt gãy có tuổi cổ nhất trong vùng, đặc trưng là các đứt gãy sâu khu vực Hệ thốngđứt gãy này tạo nên địa hào chưa than Hòn Gai, chúng gồm các đứt gãy TrungLương (F1) đứt gãy Nam (F2) Lưỡng Kỳ (F3) và các đứt gãy nằm trong nhóm đứtgãy thuộc địa hào Hòn Gai Hệ thống đứt gãy này giữ vai trò khống chế trong quátrình hình thành địa hào chưa than cũng như quá trình uốn nếp, phân cắt và phá hủycác thành tạo chứa than

+ Đứt gãy Trung Lương (F 1 )

Đứt gãy này phát triển theo phương gần đông tây, dọc theo đường 18B Đây

là một đứt gãy sâu khu vực, là ranh giới phía bắc của địa hào Hòn Gai, nó giữ vaitrò là một đứt gãy rìa và phân khối bậc 2 Đứt gãy này phát hiện qua phân tích ảnhviễn thám và được chứng minh bằng thực tế của quá trình nghiên cứu và khai thác

mỏ Đây là một đứt gãy thuận, mặt trượt cắm về phía nam với góc dốc từ (60÷800)

và có biên độ dịch chuyển hàng tram đến hàng nghìn mét Dọc đới phá hủy có biêuhiện khoáng hóa nhiệt dịch của thùy ngân và antimon…

+ Đứt gãy Nam (F 2 )

Đứt gãy này phân bố ở phía nam vùng nghiên cứu, kéo dài theo phươngđông – tây, tử Quang Hanh qua Cọc Sáu đến Cửa Ông Đứt gãy này đống vai trò làmột đứt gãy rìa khu vực, phân khối bận 2 và xác định ranh giới phía nam của địahào Hòn Gai Đây là đứt gãy thuận có mặt trượt cắm về phía bắc với góc dốc(70÷800) Biên độ dịch chuyển hàng tram đến nghìn mét Dọc theo đới phá hủy cócác điểm nước nóng, khoáng, nằm trong đới dập vỡ kiến tạo của đứt gãy này

+ Đứt gãy Lưỡng Kỳ (F 3 )

Đứt gãy phân bố ở phia tây vùng nghiên cứu và phát triển theo phương á vĩtuyến từ phía tây vùng nghiên cứu nối đứt gãy Trung Lương tại thác Cát chiều dàicủa đứt gãy này khoảng 6-7m Đây là đứt gãy rìa khu vực, cùng đứt gãy Trung

Lương tạo nên dải bậc thang là phụ tầng cấu trúc Cacbon- pecmi Đứt gãy này đượcphát hiện qua phân tích ảnh viễn thám và được chứng minh qua tài liệu thực tế Đây

là một đứt gãy nghịch có mặt trượt nghiêng về phía nam với góc dốc (60÷700) Dọctheo đới phá hủy phát triển các khoáng hóa; thủy ngân, antimony, thạch anh kỹthuật…

b. Hệ thống đứt gãy phương đông bắc –tây nam

Trong diện tích nghiên cứu hệ thống đứt gãy này rất phat triển và góp phầnchia cắt các thành tạo địa chất trong vùng thành những khối riêng biệt Hệ thống nàyphát sinh sau hệ thống đứt gãy phương á vĩ tuyến bao gồm các đứt gãy Hoành Bồ,Tiên Yên (f4) Vũ Oai – Đồng Mỏ (F5) Thác Cát –Khe Chuối (F6) Đá Trồng- Khe Cả( F7) Hệ thống đứt gãy này thường là đứt gãy ngang nghịch, biên độ dịch chuyển tớihàng trăm mét, mặt trượt của đứt gãy tạo thành hệ thống song song nhau

+ Đứt gãy Hoành Bồ- Tiên Yên ( F 4 )

Đứt gãy này có dạng vòng cung ôm lấy võng chồng An Châu, phân bố ởphía tây bắc vùng nghiên cứu, kéo dài theo phương đông bắc tây nam với chiều dàikhoảng 10km đây là đứt gãy nghịch, mặt trượt cắm dốc về phía đông nam với gócdốc mặt trượt 700-800m Dọc theo đứt gãy có biểu hiện khoáng hóa nhiệt dịch, đớibiến đổi sunfua chứa vàng , đa kim Đứt gãy này còn là ranh giới trên mặt các thànhtạo địa chất thuộc hệ tầng Tấn Mài và các thành tạo địa chất thuộc phức hệ BìnhLiêu

c. Hệ thống đứt gãy phương á kinh tuyến

Hệ thống đứt gãy phương này phân bố rộng rãi trong vùng, chúng hình thànhmuộn hơn hai hệ thống đứt gãy phương á vĩ tuyến và đông bắc- tây nam Hệ thốngđứt gãy này cắt qua và làm dịch chuyển các hệ thống đứt gãy trên tạo ra các khối địachất có cấu trúc riêng biệt Hệ thống này bao gồm các đứt gãy Cửa Ông- Tiên Yên(F8) Bàng Tẩy- Đồng Mỏ (F9) Ngã Hai- Cánh Diều ( F10)

+ Đứt gãy Cửa Ông –Tiên Yên ( F 8 )

Phân bố ở phía đông vùng nghiên cứu phát triển theo phương á kinh tuyến,dọc theo eo biển Cửa Ông và kéo dài ề phía bắc với chiều dài khoảng 20km, tuynhiên đứt gãy này hầu như bị phủ bởi lớp trầm tích Đệ Tứ và nằm dưới biển vì vậykhó nhận biết ngoài thực địa

+ Đứt gãy Làng Khánh- Khe Cốc (F 11 )

Trong công trình nghiên cứu của Trần Văn Trị và nnk (1991) đứt gãy này làđứt gãy Hà Ráng Nó được phân bố ở phía tây vùng nghiên cứu, phát triển theophương á kinh tuyến kéo dài từ Làng Khánh đến Khe Cốc với chiều dài khoảng22km Đứt gãy được phát hiện qua phân tích ảnh viễn thám, đây là một dứt gãynghịch, mặt trượt cắm về phía đông với góc dốc mặt trượt (40÷700).

d. Hệ thống đứt gãy phương tây bắc – đông nam

Đây là hệ thống đứt gãy hình thành muộn nhất trong vùng nghiên cứu,chúng phân bố khá rộng rãi trong vùng, boa gồm các dứt gãy: Quang Hanh – Khe

Du (F12), Hà Vây – Cọc Ba (F13), Cọc Sáu – Na làng (F14), Cửa Ông – Bàng Tẩy(F15), Cửa Ông – Mông Dương (F16), và các đứt gãy nằm trong địa hào Hòn Gai Hệthồng đứt gãy này cắt qua và làm dịch chuyển các hệ thống đứt gãy nêu trên

+ Đứt gãy Cọc Sáu Na Làng (F 12 )

Đứt gãy này phân bố ở trung tâm vùng nghiên cứu, phát triển theo phươngtây bắc – đông nam, từ Cọc Sáu đến Na làng với chiều dài khoản 25km, là một đứtgãy nghịch có dịch chuyển ngang, mặt trượt cắm về phía đông bắc với góc dốc từ(60÷800) Biên độ dịch chuyể của đứt gãy thay đổi từ 200÷400m

Tóm lại: Các hệ thống dứt gãy trong vùng phát triển mạnh mẽ với mức độ và

thời gian khác nhau, trong đó hẹ thống đứt gãy phương á vĩ tuyến hình thành sớmnhất và hệ thống đứt gãy phương tây bắc – đông nam hình thành muộn nhất

2.1.3 Đặc điểm địa mạo

Vùng Cẩm Phả – Quảng Ninh thuộc vùng có địa hình đồi núi trung bình đếnthấp với cấu trúc nếp uốn phức tạp, hiện tại chưa có công trình nào nghiên cứu đầy

đủ về địa mạo của vùng Dựa vào đặc điểm về nguồn gốc và hình thái có thể chiađịa hình và nghiên cứu thành các kiểu địa hình sau:

2.1.3.1 Kiểu địa hình xâm thực bóc mòn

a Phụ kiểu địa hình xâm thực –bóc mòn phát triển trên địa hình núi trung bình

Loại này phổ biến nhất trong vùng nghiên cứu, chúng phân bố chủ yếu ởphía tây bắc và nam của vùng Phía tây bắc gồm các dãy núi ở Na Làng, Khe Đu,Khe Cốc… Các dãy núi ở đây chạy theo nhiều phương khác nhau, độ cao thay đổi

từ 500-955m Sườn núi có độ dốc thay đổi từ 3045 độ và bị phân cắt khá mạnh tạo

ra các khe rãnh nhỏ Các đá cấu thành nên kiểu địa hình này chủ yếu gồm các tạo

thành của hệ tầng Tấn Mài (O3- S tm), phân hệ tầng Hà Cối dưới (J1-2 hc 1) và các đácủa phức hệ Bình Liêu.

Phủ lên bề mặt địa hình này là thảm thực vật chủ yếu là cây than gỗ nhỏ, dâyleo, lau , cây

b.Phụ kiểu địa hình xâm thực –bóc mòn phát triển trên địa hình núi thấp và đồi

Loại địa hình này chủ yếu phân bố ở phía đông bắc, đông nam và nam củavùng nghiên cứu Các dãy thấp đều phát triển theo các phương khác nhau, đặc trưng

là đỉnh tròn, sườn thoải độ dốc thay đổi từ (15 – 200) Và có độ cao thay đổi từ100÷300m Các đá cấu thành nên địa hình này bao gồm các thành tạo hệ tầng ĐáTrắng (C1đt), phân hệ tầng Hòn Gai dưới (T3n-rhg 1), phân hệ tầng Hà Cối giữa vàtrên Bề mặt địa hình này được phủ bởi lớp thực vật chủ yếu là cây thân gỗ nhỏ vàcác loại dây leo

2.1.3.2 Kiểu địa hình kart

Trong diện tích vùng nghiên cứu loại địa hình này phân bố rất hạn chế dướidạng các chỏm sót ở phía nam Vũ Oai, dọc theo đường quốc lộ 18A, ven bờ biển từQuang Hanh đến cửa ông và rất rộng rãi trong vịnh Bái Tử Long

Đặc điểm chung của loại địa hình này là vách đá dựng đứng, đỉnh lởm chởmrăng cưa Quan sát ngoài thực địa trên vách đá vôi thấy có các dấu vết gặm mònnước biển trước đây Trên vách núi đá có các hang động kart với kích thước và độcao khác nhau, chứng tỏ địa hình này co lien quan chặt chẽ với các quá trình kiếntạo của vùng Các đá cấu thành nên địa hình này là các thành tạo trầm tích cacbonat

của hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs).

2.1.3.3 Kiểu địa hình tích tu

Dựa vào nguồn gốc thành tạo, có thể chia kiểu địa hình này thành 2 phụkiểu

a. phụ kiểu địa hình tích tụ lục địa.

Phụ kiểu địa hình này phân bố xen kẽ với các kiểu địa hình xâm thực bócmòn, chúng phân bố chủ yếu ở phía đông bắc và tây nam của vùng, lộ ra dưới dạngcác bãi bồi trong các thung lũng trước núi, giữa núi, dọc theo hai bên bờ sông MôngDương, sông Diễn Vọng và ở các con suối lớn

Bề mặt của các kiểu địa hình này tương đối bằng phẳng, sự phân cắt địa hình

là do các dòng nước mặt hoặc dòng tạm thời Các đá cấu thành nên phụ kiểu địahình của sự phong hóa, bóc mòn được dòng nước mặt mang từ các đỉnh sườn đồi,núi xuống tích đọng ở các vị trí thuận lợi

b.Phụ kiểu địa hình tích tụ biển

Phụ kiểu này phân bố chủ yếu ở phía Nam vùng nghiên cứu, dọc theo quốc

lộ 18A, từ Quang Hanh đến Cửa Ông Vật chất tạo nên địa hình này là các thành tạotrầm tích Đệ tứ Chúng là sản phẩm phá hủy của các đá trên đất liền dưới tác dụngphong hóa và được vận chuyển đến tích đọng ở ven biển Độ cao tuyệt đối của bềmặt địa hình từ 0,5÷5m

2.1.3.4 Kiểu địa hình nhân tạo

Kiểu địa hình này được hình thành dưới tác động của con người và thườngxuyên thay đổi theo thời gian Chúng phân bố chủ yếu ở các khu khai thác than nhưĐèo Nai, Cọc Sáu, Khe Sim, Thống Nhất…

Đặc biệt ở những khu khai thác lộ thiên, bề mặt địa hình thay đổi rất lớn vànhanh, chúng chiếm một diện tích đáng kể trong vùng

2.1.4 Đặc điểm khoáng sản

Vùng Cẩm Phả – Quàng Ninh là một vùng có tiềm năng lớn về khoáng sản.Các công trình nghiên cứu trong vùng đã chỉ ra them trên 25 mỏ khoáng sản, 22điểm quặng và 9 điểm khoáng hóa gồm các loại khoáng sản sau: than đá, đá vôi, đásilic, sắt, antimony… trong các loại khoáng sản này than đá là loại địa hình khoángsản có quy mô lớn nhất về cả trữ lượng cũng như chất lượng

Dựa vào mục đích sử dụng cũng như đặc điểm của chúng có thể chia ra cácnhóm khoáng sản sau:

2.1.4.1 Khoáng sản nhiên liệu

Khoáng sản nhiên liệu tring vùng chủ yếu là than đá Ở vùng Cẩm Phả than

đá nằm trong các trầm tích của hệ tầng Hòn Gai có tuổi Nori- Reti (T3n-r hg) Hệ

tầng này được chia ra thành 3 phân hệ tầng Trong đó có phân hệ tầng giữa của hệtầng Hòn Gai là tầng chứa than chủ yếu với nhiều vỉa than có giá trị công nghiệp.Các thành tạo của phân hệ tầng này bao gồm các đá: cuội kết, sạn kết, cát kết, bộtkết, sét kết, sét than và các vỉa than, với tổng chiều dày khoảng 1500-2000m Trongtầng này đã xác định được 47 vỉa than trong đó 23 vỉa đạt giá trị công nghiệp Các

vỉa than phân bố trên diện rộng của vùng nghiên cứu, trong địa hào Hòn Gai thuộc

vi thành phố Cẩm Phả, cụ thể ở các khu chính sau:

+ Khu Hà Ráng

Theo các số liệu thăm dò tỉ mỉ, thăm dò khai thác cho thấy tầng chứa than ởđây dày khoảng 1400-1500m, chứa từ 6-20 vỉa than, có 1/3 số vỉa đạt giá trị côngnghiệp Các vỉa than có cấu tạo khá phức tạp chiều dày tương đối ổn định, chấtlượng than trung bình, chủ yếu là than cám Hiệu khu Hà Ráng đã và đang khai thác.Trữ lượng khu mỏ khoảng 70 triệu tấn

+ Khu Ngã Hai

Nằm liền kề với khu Hà Ráng, theo các số liệu địa chất đã nghiên cứu chiềudày tầng chứa than ở đây dày từ 1700-1800m, chứa 28 vỉa than, trong đó có 19 vỉađạt giá trị công nghiệp Than ở đây có chất lượng trung bình chiều dày trung bình vàduy trì ổn định Cấu tạo vỉa than phức tạp, uốn lượn nhiều Trữ lượng khu mỏkhoảng 300-500 triệu tấn, hiện đã và đang được khai thác

+ Khu Khe Tam

Đã tiến hành thăm dò chi tiết , thăm dò bổ sung và thăm dò khai thác kết quảtài liệu cho thấy: địa tầng chứa than dày 1200m , chứa 26 vỉa than, trong đó có 13vỉa đạt gia trị công nghiệp, tổng chiều dày trung bình của các vỉa than khoảng 45 m.các vỉa than ở đây có cấu tạo phức tạp, phần trên ổn định hơn, các vỉa dưới thườngmỏng, vát nhọn và có ít giá trị công nghiệp Trữ lượng than tính đến mức -350khoảng 270 triệu tấn, khu vực này đã và đang được khai thác

+ Khu Khe Chàm

Đã tiến hành thăm dò chi tiết và thăm dò khai thác Tầng chứa than dàykhoảng 1800m, chứa 28 vỉa than, trong đó có 18 vỉa đạt giá trị công nghiệp Tổngchiều dày trung bình của các vỉa than là 65m, cấu tạo vỉa than khác phức tạp, chiềudày thường kém ổn định, trữ lượng than tính đến mức -350m khoảng 420 ngàn tấn,hiện nay đang được đầu tư khai thác

+ Khu Mông Dương

Khu Mông Dương đã được thăm dò chi tiết và thăm dò khai thác tầng chứathan dày khoảng 600m, chứa 13 vỉa than trong đói có 8 vỉa đạt giá trị công nghiệp.Tổng chiều dày trung bình của các vỉa than khoảng 29m cấu tạo vỉa khá phức tạp,

chiều dày tương đối ổn định.chất lượng than khá tốt Trữ lượng tính đến -350m là

54 triệu tấn , hiện nay đang được khai thác

+ Khu Bắc Quảng Lợi

Đã tiến hành thăm dò chi tiết và thăm dò khai thác, địa tầng chứa than dàykhoảng 740m chứa 13 vỉa than có 7 vỉa dạt giá trị công nghiệp Tổng chiều dàytrung bình của các vỉa than khoảng 29m, cấu tạo viawr khá phức tạp và không ổnđịnh Chất lượng than trung bình, trữ lượng than khoảng 67 triệu tấn

+ Khu Khe Sim

Địa tầng chứa than dày khoảng 334m, chứa 23 vỉa than trong đói có 7 vỉa thanđạt giá trị công nghiệp Các vỉa than ở đây có cấu tạo khá phức tạp Tổng chiều dàycác vỉa than khoảng 56m, trữ lượng tính đến -350 m là 18,16 triệu tấn hiện nay đangđược khai thác

+ Khu Lộ Tri

Theo các số liệu thăm dò chi tiết và thăm dò bổ sung , tang chứa than ở đâydày khoảng 450m, chứa 7 vỉa than trong đó 3 vỉa đạt giá trị công nghiệp Các vỉathan ở đây có chiều dày rất lớn, toongt chiều day trung bình của các vỉa than là120m, cấu tạo vỉa phức tạp,các vỉa thường phân ra cá vỉa khác nhau, riêng khu LộTrí vỉa dày được phân ra làm 28 vỉa, chiều dày của các phân vỉa biến đổi mạnh.Chất than tốt, trữ lượng than tính đến mức -350m là 300 triệu tấn, hiện đã và đangkhai thác

+ Khu Đèo Nai – Cọc Sáu

Đây là khu vực chứa than có chất lượng tốt nhất trong vùng, tỉ lệ than cục xô

có độ tro <5% chiếm khoảng 40% Tầng chứa than chiều dày khoảng 194m Chứa 3vỉa than dạt giá trị công nghiệp với tổng chiều dày trung bình cửa các vỉa than đến60m đây là khu vực có sản lượng than khai thác hàng năm lớn nhất vùng, khoảng 3-3,5 triệu tấn Các vỉa than có cấu tạo phức tạp, tổng trữ lượng than cả 2 khu đạt 76triệu tấn, năm 2004 sản lượng khai thác ở khu này đạt đến 4 triệu tấn

Tóm lại: Than là khoáng sản chủ đạo trong vùng nghiên cứu, với trữ lượng

lớn, chất lượng tốt Dựa trên các chỉ tiêu kĩ thuật, thành phần thạch học, các chỉ sốphân tích hóa học tính chất vật lý của than cho thấy than trong vùng có nguồn gốctrầm tích lục địa, chủ yếu biến chất khu vực và chịu ảnh hưởng của hoạt động uốn

nếp, đứt gãy theo kết quả nghiên cứu thành phần thạch học của tác giả Trịnh Ich,Nguyễn Trọng Chi (1972) đã xếp than vùng Cẩm Phả thuộc nhãn hiệu bán antrxit.

2.1.4.2 Nhóm khoáng sản kim loại

Nhóm mỏ khoáng sản này phân bố trong vùng nghiên cứu gồm 2 khoáng sảnchính sau:

a.Sắt

Trong diện tích nghiên cứu có một vài điểm mỏ nhỏ ở khu Vườn ÔI- CửaÔng Sắt ở đây có nguồn gốc phong hóa thấm đọng, phân bố trong trầm tích củaphân hệ tầng Hòn Gai dưới (T3n-r hg1) Thân quặng dạng thấu kính, trữ lượng nhỏ,sắt ở đây được sử dụng làm nguyên liệu phụ gia cho sản xuất xi măng Thành phầnquặng chủ yếu là limonit, ít gơ tit, hàm lượng sắt từ 23-50%

b.Antimon

Quặng antimony phân bố ở khu vực: Dương Huy, Khe Chàm, Bàng Tẩy,Đồng Mỏ nằm trong các trầm tích biến chất của hện tầng Tấn Mài Quặng có nguồngốc nhiệt dịch, cấu tạo ổ, thấu kính, mạch không lien tục, dọc theo các đứt gãy.Thành phần khoáng vật chủ yếu trong quặng là antimony, barit, fluorit… Các thânquặng này đã được phát hiện và chính xác hóa chiều dày thay đổi từ 0,3-1,3m hàmlượng Sb từ 7-24% Hiện nay chưa được đánh giá lại và đầu tư khai thác

2.1.4.3 Nhóm khoáng sản phi kim

a.Đá vôi

Đá vôi phân bố rộng rãi phía tây và nam vùng nghiên cứu, ven bờ và vịnh Bái

Tử Long Đá màu xám đến xám sáng, cấu tạo dạng khối rắn chắc hoặc phân lơp dày,kiến trúc vi hạt, ẩn tinh, dạng trứng cá, hạt đậu hoặc kết tinh hạt nhỏ Thành phầnhóa học của đá vôi qua một số mẫu phân tích hóa nhữ sau: Cao 54.4%; MgO0,29% ; Fe2O3 0,18% ; SiO2 0,2% ; Al2O3 0,007% Trữ lượng đá vôi trong vùngkhá lớn có thể sử dụng cho sản xuất vôi, xi măng, đất đèn và rải đường Hiện nayđang được khai thác để phục vụ cho xây dựng, một phần đã được quy hoạch để làmnguyên liệu sản xuất xi măng phục vụ cho nhà máy xi măng Cẩm Phả

b Đá Silic

Đá silic trong vùng nghiên cứu phân bố rải rác ở khu vực Quang Hanh trọngvịnh Bái Tử Long với diện lộ nhỏ Đá màu xám đen phân lớp dày từ 2-3cm, đá bị

phong hóa có màu xám phớt vàng răn chắc và sắc cạnh Thành phần khoáng vật chủyếu là: canxedoan, thạch anh, opan Đá silic được sử dụng để làm phụ gia sản xuất

xi măng

c Sét

Sét phân bố dải rác troong vùng nghiên cứu ở các thung lũng trươc núi, cửasông tuy nhiên loại sét này không có giá trị công nghiệp Sét gồm nguồn gốc phonghóa từ các đá bột kết của hệ tầng Hà Cối là có giá trị hơn cả, điển hình là điểm sét

Hà Chanh Sét ở đây có chất lượng tốt, hạt mịn các thành phần hóa học đạt chỉ tiêulàm phụ gia trong công nghệ sản xuất xi măng

d Cát, cuội, sỏi

Cát, cuội, sỏi phân bố thành các dải nhỏ hẹp dọc theo các sông, suối trongvùng như Ngã Hai, Vũ Oai, Quang Hanh… cát cuội sỏi có thành phần chủ yếu làthạch anh, chất lượng khá tốt,hiện đang được khai thác sử dụng phổ biến trong xâydựng các công trình công nghiệp và nhà ở địa phương

2.1.4.2 Nước khoáng

Vùng Cẩm Phả đã phát hiện được một số điểm nước khoáng Quang HanhKm9, Km11, Km13, thuộc phạm vi xã Quang Hanh – Cẩm Phả Năm 2001 công tiđịa chất và khai thác khoáng sản đã khoan thăm dò khai thác tại Km4 Cẩm Phả ở độsâu 255m, tai đây có lưu lượng nước khá lớn (3,5l/s) thuộc loại nước khoáng nóng,nhiệt độ khoảng 55 độ Tổng độ khoáng hóa 24,5g/l các chỉ tiêu thành phần hóa họcđều đạt chuẩn nước khoáng sử dụng cho y học Hiện nay các điểm nước khoáng ởQuang Hanh và Km4 đã và đang khai thác một cách có hiệu quả dùng làm nước giảikhát và chữa bệnh

Tóm lại: vùng nghiên cứu là một vùng giàu về khoáng sản, chủ đạo là than đá.

Hàng năm vùng sản xuất một lượng than chiếm 40%

2.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT MỎ

2.2.1 Vị trí địa lý tự nhiên và diện tích mỏ

Khu mỏ Ngã Hai thuộc địa phận xã Dương Huy, thành phố Cẩm Phả, tỉnhQuảng Ninh Phía bắc giáp thôn Thác Cát, xã Vũ Oai (Hoành Bồ), phía Đông giáp

mỏ Khe Tam, phía Nam giáp khu Khe Sim - mỏ Lộ Trí, phía Tây giáp mỏ Tây NgãHai Khu mỏ cách thị xã Cẩm Phả 15km về phía Tây Bắc, cách Hòn Gai 38km vềphía Đông Bắc