Xây dựng chương trình quản lý và tra cứu các sưu tập mẫu khoáng sản kim loại đen tại bảo tàng địa chất

Do vậy, có thể nói chúng ta ñã có một khối lượng khổng lồ các tài liệu ñịa chất khoáng sản nhưng cho ñến nay vẫn chưa có một ñề tài hay công trình nào ñề cập một cách ñầy ñủ, hệ thống ñế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO ðẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ - ðỊA CHẤT

-*** -

NGUYỄN MAI LƯƠNG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH

ðÁNH GIÁ VÀ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN KHOÁNG SẢN

VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ðỊA CHẤT

HÀ NỘI - 2008

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO ðẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ - ðỊA CHẤT

-*** -

NGUYỄN MAI LƯƠNG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH

ðÁNH GIÁ VÀ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN KHOÁNG SẢN

VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM

Chuyên ngành: ðịa chất học tìm kiếm và thăm dò khoáng sản

kim loại và phi kim loại

Mã số: 1.06.12

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ðỊA CHẤT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 PGS.TS Trương Xuân Luận

2 PGS.TS Nguyễn Phương

Hà Nội – 2008

MỞ ðẦU

1 Tính cấp thiết của ñề tài

Hiện nay, thời ñại công nghệ th«ng tin ñã và ñang trên ñường phát triển Bất kỳ một quốc gia nào trên thế giới khi nói ñến công nghệ tri thức, ñều không thể không nhắc tới công nghệ thông tin Công nghệ thông tin ñã xâm nhập vào tất cả các lĩnh vực khoa học, trong ñó có lĩnh vực các khoa học về Trái ðất

Từ nhiều năm qua, ñã có rất nhiều công trình nghiên cứu, ño vẽ thành lập các bản ñồ ñịa chất ở mức ñộ khác nhau và tìm kiếm, thăm dò, khai thác khoáng sản ở nước ta nói chung và ở Tây Bắc nói riêng Do vậy, có thể nói chúng ta ñã có một khối lượng khổng lồ các tài liệu ñịa chất khoáng sản nhưng cho ñến nay vẫn chưa có một ñề tài hay công trình nào ñề cập một cách ñầy ñủ, hệ thống ñến việc xây dựng một cơ cở

dữ liệu về ñịa chất khoáng sản nào ñó nói riêng, chương trình máy tính ñánh giá và quản lý tài nguyên khoáng sản cho vùng Tây Bắc nói chung

ðề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu xây dựng chương trình ñánh giá và quản lý tài

nguyên khoáng sản vùng Tây Bắc Việt Nam” ñược ñặt ra trong bối cảnh cấp bách hiện

ñại hoá công tác quản lý, ñánh giá tài nguyên khoáng sản vùng Tây BắcViệt Nam và

của cả nước

2 Mục ñích nghiên cứu của luận án

Mục ñích của luận án là áp dụng công nghệ hiện ñại là hệ thông tin ñịa lý và công nghệ web ñể nghiên cứu xây dựng chương trình quản lý và ñánh giá tài nguyên khoáng sản vùng Tây Bắc Việt Nam góp phần quản lý hiệu quả nguồn tài nguyên khoáng sản trong vùng nghiên cứu

3 ðối tượng và phạm vi nghiên cứu

ðối tượng nghiên cứu của luận án là các tài liệu ñịa chất khoáng sản trong

phạm vi vùng Tây Bắc Việt Nam

Hướng nghiên cứu của ñề tài là nghiên cứu ứng dụng, triển khai công nghệ thông tin, công nghệ hệ thông tin ñịa lý ñể xây dựng chương trình quản lý và ñánh giá tài nguyên khoáng sản của vùng Tây Bắc Việt Nam

4 Nội dung nghiên cứu

- đánh giá hiện trạng cơ sở dữ liệu về khoáng sản vùng Tây Bắc Việt Nam làm cơ

sở xây dựng cơ sở dữ liệu và chương trình quản lý, ựánh giá tài nguyên khoáng sản vùng nghiên cứu

- ịp dụng công nghệ thông tin ựể xây dựng chương trình quản lý các mỏ, ựiểm

quặng (theo một số tiêu chắ như nhóm khoáng sản, loại khoáng sản, ựịa danh, tờ bản

ựồ ựịa chất )

- Sử dụng một số phương pháp và xây dựng các modul chương trình ựể ựánh giá tài nguyên khoáng sản vùng Tây Bắc Việt Nam; thử nghiệm ựối với một vài mỏ, ựiểm quặng ựồng ở vùng Tây Bắc

5 Phương pháp nghiên cứu

để giải quyết nội dung và nhiệm vụ của luận án, tác giả sử dụng tổ hợp các phương

pháp sau:

+ Phương pháp truyền thống kết hợp phương pháp tiếp cận hệ thống trong thu thập, tổng hợp các kết quả nghiên cứu về ựịa chất và khoáng sản vùng Tây Bắc Việt Nam + Ứng dụng công nghệ hệ thông tin ựịa lý xây dựng các bản ựồ ựịa chất khoáng sản

số và các thuộc tắnh cần thiết kèm theo ựể quản lý, ựánh giá tài nguyên khoáng sản + Ứng dụng công nghệ web với công cụ phát triển là ASP.NET trên nền MS SQL Sever 2000 ựể xây dựng chương trình quản lý, ựánh giá tài nguyên khoáng sản

+ Phương pháp toán ựịa chất, trọng tâm là áp dụng mô hình toán thống kê ựể sử lý thông tin ựịa chất khoáng sản trên nền web

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ựề tài

- Góp phần hoàn thiện phương pháp luận hiện ựại trong quản lý, ựánh giá các

dữ liệu ựịa chất khoáng sản vốn dĩ rất phức tạp và ựa dạng

- Góp phần trao ựổi, chia sẻ thông tin hiệu quả, tiện ắch trong tiếp cận, gia công

xử lý, khai thác các thông tin ựịa chất, khoáng sản của vùng nghiên cứu cho các nhà quản lý, nghiên cứu, ựào tạo trong nước và tiến tới trên toàn thế giới

7 Những ựiểm mới của luận án

7.1 Xây dựng ñược cơ sở dữ liệu ñịa chất khoáng sản vùng nghiên cứu một cách tổng thể và ñược quản trị bằng SQL Sever, hệ thông tin ñịa lý (GIS), ñặc biệt ñã

bổ sung các yếu tố cơ bản là công nghệ khai thác chế biến khoáng sản và hiệu quả kinh

tế mà trong phân cấp tài nguyên, trữ lượng (TN-TL) mới tại Quyết ñịnh số 06/2006/Qð-BTNMT ngày 07/6/2006 quan tâm

7.2 Thành lập ñược cơ sở dữ liệu ñịa chất - khoáng sản bằng SQL sever, có bổ sung các thông số phù hợp với quan niệm hiện nay về TN-KS như: ñiều kiện tự nhiên

mỏ, chất lượng quặng, hệ số chứa quặng sẽ thuận tiện trong khai thác và sử dụng nguồn tài liệu ña dạng và phong phú về nghiên cứu tài nguyên khoáng sản vùng Tây Bắc Việt Nam, không chỉ thuận tiện cho nhà quản lý còn là tài liệu tham khảo có giá trị cho công tác ñiều tra, ñánh giá và thăm dò khoáng sản trong thời gian tới

7.3 Ứng dụng công nghệ Web ñể quản lý và tra cứu dữ liệu ñịa chất các mỏ,

ñiểm quặng vùng Tây Bắc Việt Nam

8 Luận ñiểm bảo vệ

- Các bản ñồ ñịa chất khoáng sản số, gồm dữ liệu không gian và thuộc tính,

ñược xây dựng bằng mô hình quan hệ trong môi trường GIS giúp cho công tác quản

lý, tra cứu, cập nhật khai thác sử dụng tiện lợi, hiệu quả

- Chương trình ñánh giá và quản lý tài nguyên khoáng sản ñược phát triển bằng ngôn ngữ ASP.NET, với hệ quản trị cơ sở dữ liệu MS SQL Server 2000 trong môi trường web, hỗ trợ công tác quản lý, cập nhật, tra cứu, ñánh giá tài nguyên khoáng sản nhanh chóng, tiện ích với ñộ tin cậy thoả ñáng

9 Cơ sở tài liệu của luận án

Luận án ñược hoàn thành trên cơ sở sử dụng có chọn lọc nguồn tài liệu thu thập trong các báo cáo kết quả ñiều tra ñịa chất, tìm kiếm, thăm dò khoáng sản vùng Tây Bắc từ những năm 1960 ñến nay ðặc biệt là kết quả của báo cáo hiệu ñính loạt bản ñồ

ñịa chất Tây Bắc tỷ lệ 1:200.000 của tác giả Nguyễn Văn Hoành và báo cáo tổng hợp

khoáng sản của các tỉnh thành trên Toàn Quốc do TS Hoàng Anh Khiển làm chủ biên, ngoài ra tác giả ñã tham khảo các tài liệu, số liệu trong nhiều bài báo của các nhà ñịa chất ñược ñăng trên các tạp chí chuyên nghành

Luận án là công trình nghiên cứu tiếp tục có tính kế thừa luận văn thạc sĩ của tác giả ñã bảo vệ thành công năm 2001

Một số nội dung của luận án ñã ñược tác giả công bố trong các bài báo và các chuyên ñề nghiên cứu khoa học

10 Bố cục của luận án

hình minh hoạ, ngoài mở ñầu và kết luận, luận án trình bày thành 4 chương:

Chương 1 Tổng quan về vùng nghiên cứu

Chương 2 Ứng dụng hệ thông tin ñịa lý và công nghệ web trong quản lý và ñánh giá tài nguyên khoáng sản

Chương 3 Xây dựng cơ sở dữ liệu và chương trình quản lý, ñánh giá tài nguyên khoáng sản vùng Tây Bắc Việt Nam

Chương 4 Ứng dụng thử nghiệm chương trình quản lý và ñánh giá tài nguyên khoáng sản ñồng vùng Tây Bắc Việt Nam

11 Lời cám ơn

ðể hồn thành luận án, tác giả xin trân thành cám ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của

thầy PGS TS Trương Xuân Luận và thầy PGS TS Nguyễn Phương Tác giả xin cám

ơn sự giúp đỡ của GS TS ðồng Văn Nhì và các thầy cơ giáo bộ mơn Tìm kiếm Thăm

dị, Khoa ðịa chất, Bộ mơn Tin học ðịa chất Khoa Cơng nghệ Thơng tin của Trường

ðại học Mỏ - ðịa chất Tác giả xin gửi lời cám ơn tới lãnh đạo và tập thể cán bộ viên

chức Bảo tàng ðịa chất, Cục ðịa chất và Khống sản Việt Nam, Viện Nghiên cứu ðịa chất và Khống sản, Trung tâm Thơng tin Lưu trữ ðịa chất, Liên đồn Bản đồ ðịa chất Miền Bắc Tác giả xin trân trọng gửi tới các nhà khoa học: GS.TSKH Trịnh Dánh, Ơng Nguyễn Việt Hưng, GS TSKH ðặng Vũ Khúc, TS Nguyễn Văn Hồnh, TS Trần Tân Văn, TSKH Dương ðức Kiêm, TS Trần Tất Thắng, TS Trần Văn Miến,

TS Hồng Anh Khiển, TS Nguyễn Văn Lãm, TS Nguyễn ðắc ðồng, TS Nguyễn Tiến Dũng, TS Lương Quang Khang, Nguyễn Hồng Anh, Nguyễn Quốc Anh, ðỗ

ðức Thắng, Lê Thanh Hương, Nguyễn Thanh Hương và nhiều nhà khoa học cùng các đồng nghiệp khác đã giúp đỡ tác giả hồn thành bản luận án này Một lần nữa, tác giả

xin trân thành cám ơn tới các tập thể và các cá nhân trên

Chương 1 TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU 1.1 đặc ựiểm ựịa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn

1.1.1 Vị trắ ựịa lý

Vùng nghiên cứu nằm ở phắa tây bắc Việt Nam Diện tắch vùng nghiên cứu bao gồm các tỉnh Lai Châu, điện Biên, Yên Bái, Lào Cai, Sơn La, Phú Thọ, Hà Tây, Hòa Bình, Hà Nam, Ninh Bình, thuộc các tờ bản ựồ ựịa chất khoáng sản tỷ lệ 1:200.000: F-48-VII và F-48-XIII (Khi Sứ-Mường Tè); F-48-VIII và F-48-XIV (Kim Bình-Lào Cai); F-48-XIX và F-48-XX (Phong Sa Lỳ-điện Biên Phủ); F-48-XXV và F-48-XXVI (Mường Kha-Sơn La); F-48-XXI (Yên Bái); F-48-XXVII (Vạn Yên); F-48-XXVIII (Hà Nội); F-48-XXXIV (Ninh Bình)

1.1.2 đặc ựiểm ựịa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn

1.1.2.1 địa hình

Tây Bắc là vùng núi cao, hiểm trở nhất nước ta, bao gồm các dải núi với sườn rất dốc kéo dài theo phương tây bắc - ựông nam và ngăn cách nhau bởi những hẻm núi rất dài, sâu và hẹp

Trước hết phải kể ựến dãy núi Fanxipan, ựứng sừng sững như một bức tường thành hùng vĩ trên bán ựảo đông Dương Ở ựây có ựỉnh cao nhất ựạt ựến 3142m và một loạt ựỉnh khác trên dưới 3000m Tiếp theo về phắa tây nam là dãy các cao nguyên

ựá vôi: Tả Pình (1200 - 1400m), Tủa Chùa (1000m), Sơn La (600m), Mộc Châu

(1000m) Phắa bắc của dải là khối núi Pusamcap với ựỉnh cao ựến 2540m Phắa nam là khối núi thấp và ựồi kéo xuống tận bờ biển

Nằm tương ựối riêng biệt ở phần cực tây bắc của vùng là hai dãy núi cao: Phu

đen đinh (với các ựỉnh cao trên 2000m) và Pu Si Lung (với các ựỉnh cao trên 3000m)

nằm ở biên giới của nước ta với CHđCN Lào và CHđCN Trung Hoa

1.1.2.2 Khắ hậu

Khắ hậu vùng Tây Bắc có tắnh chất lục ựịa, một năm có hai mùa rõ rệt Mùa ựông lạnh, khô hanh, từ tháng 11 ựến tháng 3 năm sau Mùa hè nóng, ẩm mưa nhiều, từ tháng 4 ựến tháng 10 Ở Tây Bắc có một số khu vực có lượng mưa lớn vào loại nhất so

với cả nước; lượng mưa trung bình hàng năm vượt quá 2400mm, thậm chắ trên 3000mm

1.1.2.3 Sông, suối

Vùng Tây Bắc có 3 hệ thống sông chắnh: sông Hồng, sông đà và sông Mã Sông Hồng ựược xem như là ranh giới giữa hai vùng Tây Bắc và đông Bắc Ở ựây, lưu vực sông Hồng phát triển không ựối xứng rõ rệt Phần thuộc ựịa phận Tây Bắc rộng gấp nhiều lần phần thuộc ựịa phận đông Bắc Phần hữu ngạn của dòng chắnh có tới 10 dòng phụ bắt nguồn từ dãy núi cao Fanxipan độ dốc của những dòng phụ rất lớn Trong các dòng này ựáng kể nhất là ngòi Nhu (dài 73km), ngòi Thia (dài 96km), sông Bưa (dài 100km)

Lưu vực Sông đà (dài 570km) chiếm phần lớn diện tắch Tây Bắc bao gồm trên

200 nhánh sông suối Nhiều nhánh dài trên 100km Tuy nhiên, mật ựộ sông suối không

ựều Ở vùng ựá vôi mật ựộ rất thấp Dòng chắnh Sông đà hẹp, ựộ dốc lớn, nhiều thác

ghềnh, không thuận tiện cho giao thông Nhờ công trình thủy ựiện Hoà Bình, giao thông trên sông ựã cải thiện phần nào ở phắa hạ lưu Sông đà chảy dọc suốt vùng Tây Bắc theo hướng tây bắc - ựông nam Tuy nhiên có hai khúc sông ngoặt ựột ngột về hướng bắc: khúc sông phắa nam Lai Châu và khúc hạ lưu Các phụ lưu lớn của Sông đà là Nậm Chươi (dài 73.5km), Nậm Mu (dài 165km), Nậm Pan (dài 195km) (thuộc bờ phải), Nậm Na (dài 235km), Nậm Mưa (dài 165km, thuộc bờ trái)

Lưu vực sông Mã (dài 512km), cũng kéo dài theo hướng tây bắc - ựông nam, nhưng chỉ có phần thượng lưu (dài chừng 100km) thuộc về vùng Tây Bắc Sau ựó sông chảy qua Lào rồi vào Thanh Hoá Ở phần thượng lưu lòng sông rất hẹp, dốc, tạo nhiều thác ghềnh Ở ựây, có các phụ lưu Nậm Thi, Nậm Long (ở bờ trái), Nậm Le và Nậm Hét (ở bờ phải)

1.1.2.4 Dân cư

Tây Bắc là một vùng có nhiều dân tộc ắt người sinh sống (gần 20 dân tộc); là

vẫn là chắnh, ựặc biệt là các vùng núi sâu, vùng xa, vùng cao Trình ựộ dân trắ còn thấp kém Gần 50% số người trong ựộ tuổi lao ựộng còn mù chữ Y tế, giáo dục, văn hoá

ựều kém phát triển Mức thu nhập bình quân ựầu người rất thấp, chỉ bằng 62% mức

bình quân ựầu người trong cả nước Tỉ lệ tăng dân số tự nhiên còn khá cao (3%)

1.1.2.5 Giao thông

Vùng Tây Bắc có một hệ thống ựường giao thông gồm một số ựường quốc lộ, tỉnh lộ chạy ngang, dọc toàn vùng, nối giữa các tỉnh lân cận và giao lưu quốc tế Tuy

ựường còn lại có chất lượng kém, cầu cống hỏng nhiều, mùa mưa thường bị tắc nghẽn

Nhiều xã chưa có ựường xe cơ giới

đường thuỷ có sông Hồng, sông đà Do có công trình thuỷ ựiện Hoà Bình, ựã

hình thành một tuyến ựường thuỷ dài 350km Tuy nhiên, chưa ựáp ứng ựược nhu cầu vận chuyển

đường hàng không có tuyến Hà Nội - điện Biên, Hà Nội - Nà Sản, nhưng

chuyến bay thưa thớt, sân bay nhỏ bé và cũng chưa khai thác hết

1.1.2.6 Văn hoá xã hội

Mức sống của dân ở vùng Tây Bắc vào loại thấp so với cả nước, dân trắ thấp, hầu hết dân ở xa thị trấn, thị xã ựều không biết chữ, biết nói ắt tiếng phổ thông chưa thành thạo

1.1.2.7 Kinh tế

- Vùng nghiên cứu có nhiều tiềm năng phát triển thuỷ ựiện trong ựó có công trình thuỷ ựiện Hoà Bình ựã ựược ựưa vào hoạt ựộng hơn chục năm nay, ựóng góp phần quan trọng trong mạng lưới ựiện quốc gia, nhưng thực tế phục vụ cho vùng Tây Bắc chưa ựược bao nhiêu Tiềm năng thuỷ ựiện vùng Tây Bắc còn khá lớn Khả năng phát triển thuỷ ựiện nhỏ và vừa rất phong phú, nhưng khai thác còn ắt Nhiều nơi còn thiếu ựiện

- Nông nghiệp năng suất thấp, canh tác nương rẫy phổ biến Các công trình thuỷ lợi vốn ựã rất ắt lại xuống cấp nhiều và thường bị thiên tai phá hoại

- Công nghiệp ựịa phương còn nhỏ bé, yếu kém Chưa ựóng vai trò gì ựáng kể trong tỉ trọng cơ cấu kắnh tế của cả nước Công nghiệp Trung ương chưa phát triển nhiều, trừ công trình thuỷ ựiện Hoà Bình, mỏ apatit Lao Cai và mỏ đồng Sinh Quyền

Tóm lại, về các mặt kinh tế, văn hoá - xã hội, vùng Tây Bắc thuộc loại thấp so với các vùng khác trong cả nước Một số tiềm năng tài nguyên thiên nhiên trong ựó có

tiềm năng khoáng sản chưa ựược khai thác và sử dụng tương xứng với tiềm năng vốn

có của vùng

1.2 Sơ lược lịch sử nghiên cứu ựịa chất khoáng sản

1.2.1 Thời kỳ trước năm 1945

Trước năm 1945, việc nghiên cứu ựịa chất đông Dương nói chung, ựịa chất Tây Bắc nói riêng do các nhà ựịa chất Pháp thực hiện, trong ựó có L Dussault là người ựi sâu hơn cả vào ựịa chất Tây Bắc Năm 1922, ông cho xuất bản công trình Ộđịa chất miền Tây Bắc KỳỢ và sau ựó (1929), ông ựã tiến hành lập bản ựồ ựịa chất tờ Vạn Yên

tỷ lệ 1:100.000 có thuyết minh kèm theo, trong ựó ựã vận dụng thuyết ựịa di ựể giải thắch một số hiện tượng ở vùng

J Deprat ựã có những công trình nghiên cứu chuyên ựề và tổng hợp về ựịa chất,

ựịa tầng ở Tây Bắc và Vân Nam (1909-1917) mà ựáng chú ý là những nghiên cứu về

cổ sinh vật trong phân chia ựịa tầng

Ngoài ra, J Deprat là người nghiên cứu nhiều về ựịa tầng vùng Tây Bắc (1913,

1914, 1915) từ Paleozoi ựến Trias, trong ựó có một số công trình về cổ sinh mô tả các Trùng lỗ, Bọ ba thuỳ và Cúc ựá

J Fromaget (1928-1952) ựã có các công trình về ựịa chất Tây Bắc Bộ và Thượng Lào trong ựó ựã chia các thành hệ ựịa chất theo Ộvật liệuỢ của Ộloạt nền móngỢ Ông

ựã có một số công trình về kiến tạo đông Dương

J Fromaget còn có các nghiên cứu về kiến tạo ở đông Dương nói chung và Tây Bắc nói riêng (1928, 1929, 1932, 1934) Ông là người ựưa ra khái niệm Ộchuyển ựộng tạo núi InựosiniỢ và ựã xác lập các loạt trầm tắch molas Inựosinia có tuổi từ Carbon muộn ựến Creta muộn

Trong thời kỳ Pháp thuộc (1858-1945), công cuộc phát hiện tìm kiếm, khai thác khoáng sản ựã ựược người Pháp mở rộng nhanh, ựồng thời tiến hành ựiều tra cơ bản về

ựịa chất, lập bản ựồ ựịa chất tỷ lệ 1:2.000.000, 1:1.500.000 cho cả đông Dương và

1:200.000, 1:100.000 cho một số vùng Họ ựã khai thác trên 20 loại khoáng sản ở một

số vùng chủ yếu trong ựó có apatit-phosphorit là 32.471 tấn ở Lào Cai

Ngay từ thập kỷ ựầu tiên của thế kỷ XX, các nhà ựịa chất Pháp ựã áp dụng thuyết

ựịa di ựể giải thắch một số vấn ựề của ựịa chất đông Dương mà ựặc biệt là vùng Tây

Bắc Việt Nam

1.2.2 Thời kỳ sau năm 1945 ựến nay

Trong công trình ỘBản ựồ ựịa chất miền Bắc Việt NamỢ tỷ lệ 1:500.000 (A.E.Dovjicov và nnk, 1965), lần ựầu tiên vùng Tây Bắc ựược nghiên cứu tương ựối

ựầy ựủ về ựịa tầng, magma, kiến tạo theo quan ựiểm phân chia các ựới tướng ựá-cấu

trúc Các ựá magma bazơ và axit cổ ựược E.P.Izokh và nnk., xếp vào loạt Bảo Hà Ờ

Ca Vịnh tuổi tiền Cambri muộn gồm 2 phức hệ Bảo Hà và Ca Vịnh Các ựá magma kiềm ựược các tác giả xếp vào loạt Fansipan bao gồm các phức hệ: Phu Sa Phìn, đèo Mây, Mường Hum-Pia Ma, Nậm Xe Ờ Tam đường, Yê Yên Sun (Bắc Trung Bộ) và

Pu Sam Cap (đông Bắc Bộ) có tuổi tuyệt ựối tương ứng Kreta - Paleogen Các ựá magma axit ựược xếp vào loạt điện Biên Phủ tuổi Trias

Công tác ựo vẽ bản ựồ ựịa chất tỷ lệ 1:200.000 trên diện tắch loạt tờ Tây Bắc

ựược thực hiện kế tiếp dưới sự chủ biên của các nhà ựịa chất Nguyễn Xuân Bao

(1969), Bùi Phú Mỹ (1971), Nguyễn Vĩnh (1971), Phan Sơn (1974)Ầ và nhiều người khác, ựã có nhiều thành công trong việc phân chia ựịa tầng, magma, biến chất, kiến tạo Các nghiên cứu chuyên ựề về ựá magma ựược Lê đình Hữu, Phan Viết Kỷ, Nguyễn Xuân Tùng (1977, 1978) thực hiện và phân chia hoạt ựộng magma theo các giai ựoạn Các ựá biến chất ựược Phan Trường Thị (1973, 1975) nghiên cứu, phân chia theo các kiểu biến chất

Sau năm 1975, công trình ựầu tiên nghiên cứu tổng hợp khá chi tiết và có hệ thống về ựịa chất vùng Tây Bắc Việt Nam là ỘNhững vấn ựề ựịa chất Tây Bắc Việt NamỢ do Phan Cự Tiến chủ biên (1977) Công trình có nhiều nghiên cứu sâu về ựịa tầng, magma và kiến tạo có nội dung phong phú và nhiều số liệu cũng như luận giải giàu tắnh thuyết phục ựã làm cho hình ảnh ựịa chất Tây Bắc Việt Nam sáng tỏ và ngày càng hấp dẫn Công trình này ựã thống nhất quan ựiểm ựể lập ra một chú giải chung cho loạt tờ bản ựồ ựịa chất Tây Bắc Bộ tỷ lệ 1:200.000, ựược Tổng cục địa chất xuất bản năm 1978

Trần Văn Trị và nnk (1977), trong công trình Ộđịa chất Việt Nam - phần miền BắcỢ ựã phân chia vùng Tây Bắc thành các ựơn vị cấu trúc như ựới phức nếp lồi Sông Hồng, máng chồng Tú Lệ, võng Sông đà, phức nếp lồi Sông Mã và các hoạt ựộng magma xâm nhập theo các thời kỳ và giai ựoạn tương hợp với các ựới cấu trúc mà chúng ựịnh vị

Bản chất phức tạp của ựịa chất vùng Tây Bắc Bộ ựã ựược trình bày trong nhiều công trình nghiên cứu chuyên sâu về ựịa tầng, magma, kiến tạo, sinh khoáng như các công trình của Vũ Khúc, Bùi Phú Mỹ (1968, 1970, 1971, 1972), Nguyễn Xuân Bao (1970), Trần Văn Trị và nnk (1967, 1969), Phan Sơn (1971, 1973, 1974, 1978), Nguyễn Vĩnh (1977, 1978, 1979, 1980), Trần Xuyên (1980, 1981, 1983, 1985, 1989), Trần Trọng Hoà và nnk (1995, 1996, 1997), Lê Như Lai (1995), đào đình Thục, (1979, 1981), Nguyễn đắc đồng (1997)Ầ

Kể từ năm 1980, công tác ựo vẽ bản ựồ ựịa chất và tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 ựược triển khai ở vùng Tây Bắc và những diện tắch có triển vọng về khoáng sản, phức tạp về ựịa chất ựược ưu tiên ựo vẽ trước

Việc ựiều tra khai thác và chế biến khoáng sản ở Việt nam nói chung và Tây Bắc nói riêng theo những mức ựộ khác nhau từ thô sơ ựến hiện ựại gắn liền với các thời kỳ phát triển từ thời nguyên thuỷ ựến nay ựã ựược ghi nhận qua nhiều di tắch khảo cổ và sử liệu Giai ựoạn 1955-1975, công tác ựiều tra cơ bản ựịa vật lý hàng không ựã phát hiện

ựất hiếm ở Lai Châu, Yên Bái , hàng loạt các tụ khoáng apatit tại Lào Cai, ựáng chú ý

hơn cả là một số vùng quặng ựất hiếm ở Lai Châu, Yên Bái, ựồng Sinh Quyền ựã ựược phát hiện và thăm dò

Giai ựoạn 1975 trở lại ựây, công tác thăm dò khai thác khoáng sản ựược tăng cường tập trung cho nhiều vùng quặng lớn trong ựó có khoáng sản ựồng Sinh Quyền,

ựồng-niken Tạ Khoa - Sơn La, ựồng Tả Phời Ờ Lào Cai

Nguồn tài liệu về ựịa chất Tây Bắc rất nhiều, hàng loạt các chuyên ựề nghiên cứu khác như ựịa vật lý, thạch luận, ựịa hoá, kiến tạoẦ ựã ựược bổ sung vào kho tàng ựịa chất, làm nền cho công tác nghiên cứu, tìm kiếm thăm dò khoáng sản ngày càng có cơ

sở và hiệu quả hơn

1.3 Sơ lược về ựặc ựiểm ựịa chất vùng nghiên cứu

Vùng Tây Bắc có lịch sử phát triển ựịa chất lâu dài và có cấu trúc ựịa chất từ ựơm giản ựến rất phức tạp, ựã trải qua quá trình biến chất khu vực mạnh mẽ Trong vùng phát triển nhiều hệ thống phá huỷ kiến tạo và hoạt ựộng magma xâm nhập có thành phần ựa dạng và tuổi khác nhau

1.3.1 ðịa tầng

Theo tài liệu tổng hợp gần ñây nhất, nhằm mục ñích thống nhất chú giải các tờ bản ñồ ñịa chất tỷ lệ 1:200.000 vùng Tây Bắc ñể tái bản lần thứ hai, Nguyễn Văn Hoành và nnk (2001) [24] cho rằng các thành tạo trầm tích và phun trào phát triển gần như liên tục từ Paleoproterozoi ñến Kainozoi (hình 1.1), gồm các phân vị ñịa tầng sau:

1.3.1.1 Các thành tạo Paleo-Mesoproterozoi (PR 1-2 )

(PR1 sc); Sin Quyền (PR1-2 sq)

1.3.1.2 Các thành tạo Neoproterozoi (PR 3 )

1.3.1.3 Các thành tạo Neoproterozoi – Cambri hạ (PR 3 -ε1)

ðinh (PR3-ε1ññ); Thạch Khoán (PR3-ε1 tk); Huổi Hào (PR3 hh); Nậm Ti (PR3-ε1 nt) 1.3.1.4 Các thành tạo Paleozoi hạ - trung

(D1-2 ns); Nậm Pìa (D1np); Bản Cải (D3 bc)

Hình 1.1 Bản ñồ ñịa chất và khoáng sản Tây Bắc Việt Nam

(Theo tài liệu ño vẽ Bð ðC và KS Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 do Trần ðức Lương,

Nguyễn Xuân Bao chủ biên, năm 1981)

1.3.1.5 Các thành tạo Paleozoi thượng (PZ 3 )

1.3.1.6 Các thành tạo Mesozoi

Các trầm tích Mesozoi trên diện tích vùng Tây Bắc gồm 5 kiểu mặt cắt phân bố ở các ñới sau:

(J-K sb); Trạm Tấu (J-(J-K? tt)

- đới Sầm Nưa Bao gồm 4 hệ tầng: đồng Trầu (T2a ựt); Hoàng Mai (T2a hm);

- đới Pu Si Lung và ựới Mường Tè: đới này bao gồm các hệ tầng: Lai Châu (T2-3lc); Suối Bàng (T3n-r sb); Nậm Pô (J1-2np); Nậm Mạ (K nm)

1.3.1.7 Các thành tạo Kainozoi

Các thành tạo kainozoi ở Tây Bắc gồm hệ tầng Pu Tra của ựới Sông đà và hệ tầng Nậm Bay của ựới Mường Tè

Trầm tắch Neogen phân bố trong các trũng ựịa hào giữa núi dọc theo các ựứt gãy

Các trầm tắch đệ tứ phân bố ở vùng trũng Hà Nội và dọc theo các thung lũng sông lớn trong vùng và các trũng núi bao gồm nhiều loại nguồn gốc thành tạo khác

1.3.2.1 Các thành tạo xâm nhập Proterozoi (PR)

1.3.2.2 Các thành tạo xâm nhập Neoproterozoi-Paleozoi sớm (PR 3 -PZ 1 )

1.3.2.3 Các thành tạo xâm nhập Paleozoi sớm (PZ1)

mh)

1.3.2.4 Các thành tạo xâm nhập Paleozoi muộn Ờ Mesozoi sớm (PZ 3 -MZ 1 )

(δγP3-T1 ựb); Bản Xang (σT1 bx); Ba Vì (σνT1 bv); Sông Mã (γ τT2 sm); Tri Năng

1.3.2.5 Các thành tạo xâm nhập Mesozoi muộn-Kainozoi (MZ 2 -KZ)

tl); phụ phức hệ núi lửa Ngòi Thia (τ λK nt); Nậm Chiến (νK nc); Phu Sa Phìn (γ ξK

pp); Yê Yên Sun (γP ys); Nậm Se Ờ Tam đường (ξP tự); Pu Sam Cap (ξ πP pc); Cốc

Hoạt ựộng magma xâm nhập vùng Tây Bắc tương ựối phức tạp kéo dài suốt từ Proterozoi ựến Paleogen với sự có mặt của của các tổ hợp ựá từ siêu mafic, mafic trung tắnh ựến axit-kiềm Phần lớn các ựá xâm nhập ựều ựược khống chế bởi các hệ thống ựứt gãy hướng TB-đN Nhìn chung magma mafic khá phổ biến, một trong những tiền ựề ựịa chất thuận lợi cho tiến trình hình thành quặng Cu, Ni đây là nét ựặc thù của vùng Tây Bắc

1.3.3 Kiến tạo

Tác giả dựa chủ yếu vào tài liệu hiệu ựắnh loạt tờ bản ựồ ựịa chất và khoáng sản Tây Bắc tỷ lệ 1:200.000 năm 2001, Nguyễn Văn Hoành và nnk [24]

1.3.3.1 Phân vùng cấu trúc kiến tạo

Mỗi ựới cấu trúc kiến tạo ựược cấu thành bởi các phức hệ thạch kiến tạo (PHTKT) nhất ựịnh Mỗi PHTKT ựược hình thành trong một bối cảnh kiến tạo riêng Với quan niệm này, các tác giả của công trình ỘHiệu ựắnh loạt bản ựồ ựịa chất tỷ lệ 1:200.000Ợ (2001) ựã phân chia cấu trúc ựịa chất vùng Tây Bắc thành

11 ựới và ứng với mỗi ựới là các PHTKT ựặc trưng (hình 1.2) gần tương tự sơ

ựồ của Dovjikov A.E (1965) Chỉ có một số thay ựổi: đới Sông đà nay bao gồm ựới Sông đà, ựới Ninh Bình cũ đới Sông Mã trước ựây ựược tách ra thành ựới

Sông Mã và một phần ựới Nậm Cô Các ựới Thanh Hoá, Sơn La ựược nhập vào

ựới Nậm Cô

1.3.3.2 Các hoạt ựộng ựứt gãy

Trên diện tắch vùng Tây Bắc, các hệ thống ựứt gãy phát triển khá nhiều, bao gồm

hệ thống tây bắc Ờ ựông nam, ựông bắc Ờ tây nam, á kinh tuyến và á vĩ tuyến, trong ựó

hệ thống tây bắc Ờ ựông nam chiếm chủ yếu về số lượng, có quy mô lớn, ựóng vai trò khống chế các cấu trúc ựịa chất Các hệ thống khác thường là các ựứt gãy quy mô nhỏ

và ắt về số lượng (hình 1.2)

1.4 Sơ lược về khoáng sản vùng nghiên cứu

1.4.1 Quan ựiểm phân chia nhóm khoáng sản sử dụng trong luận án

Việt Nam là một bộ phận của miền đông Nam Á, thuộc mảng thạch quyển Á -

Âu có lịch sử phát triển lâu dài, cấu tạo ựịa chất phức tạp với nguồn tài nguyên khoáng sản ựa dạng

Trên lãnh thổ Việt Nam có mặt phần lớn các loại khoáng sản và ựã ựược nghiên cứu, tìm kiếm, thăm dò theo các mức ựộ rất khác nhau Có nhiều quan ựiểm phân chia khoáng sản theo loại hình nguồn gốc, loại hình công nghiệp, mục ựắch sử dụng đang

là lĩnh vực phức tạp và có nhiều quan ựiểm khác nhau, nên trong luận án tác giả dựa theo quan ựiểm phân chia của các nhà ựịa chất thuộc Cục ựịa chất và Khoáng sản Việt Nam sử dụng là tài nguyên khoáng sản ựược phân chia theo mục ựắch sử dụng

Trong luận án, tác giả sử dụng theo cách phân chia này ựể xây dựng chương trình

các khoáng sản ựược phân chia theo mục ựắch sử dụng như sau:

- Nhóm khoáng sản sắt và hợp kim sắt: Fe, Mn, Cr, Ni-Co, Mo, W

- Nhóm khoáng sản kim loại cơ bản: Sn, Cu, Pb - Zn, Sb, Hg, Bi

- Nhóm khoáng sản kim loại nhẹ: Al, Ti

- Nhóm khoáng sản kim loại quý, ựá quý và bán quý: Au, Ag, Pt, ựá quý, bán quý

- Nhóm khoáng sản hoá chất và phân bón: apatit, phosphorit, barit, pyrit, fluorit, than

bùn, serpentin

- Nhóm khoáng sản nguyên liệu sứ gốm, thủy tinh, chịu lửa, bảo ôn: kaolin, felspat,

sét gốm, sét chịu lửa, disten - silimanit, quarzit, cát công nghiệp, dolomit, agnesit, diatomit

- Nhóm khoáng sản vật liệu xây dựng: (sét gạch ngói, sét ximăng, puzolan, cát sỏi, ựá

xây dựng, ựá phiến lợp, ựá vôi, ựá ốplat, ựá ong, nguyên liệu keramzit)

- Nhóm khoáng sản nguyên liệu kỹ thuật: (grafit, talc, asbet, muscovit, vermiculit,

bentonit, thạch anh tinh thể)

- Nhóm nước khoáng - nước nóng

Hình 1.2 Sơ ñồ phân vùng kiến tạo miền Tây Bắc Bộ

(Dựa theo tài liệu hiệu ñính loạt bản ñồ ñịa chất và khoáng sản vùng Tây Bắc của

Nguyễn Văn Hoành và nnk năm 2001)

1.4.2 Sơ lược về khoáng sản ựã xác nhận trong vùng nghiên cứu

Vùng Tây Bắc có lịch sử phát triển ựịa chất lâu dài tạo nên cấu trúc ựịa chất rất phức tạp, ựã trải qua quá trình biến chất khu vực mạnh mẽ Trong vùng phát triển nhiều hệ thống phá huỷ kiến tạo và hoạt ựộng magma xâm nhập Chắnh sự phức tạp của cấu trúc ựịa chất của vùng ựã góp phần tạo nên sự phong phú và ựa dạng của các loại khoáng sản Cho ựến nay, trên toàn vùng ựã ghi nhận ựược khoảng 800 mỏ và

ựiểm quặng thuộc nhiều loại hình khoáng sản khác nhau

Theo quan ựiểm phân chia của Cục địa chất và Khoáng sản Việt Nam, khoáng sản vùng Tây Bắc Việt Nam có thể mô tả sơ lược theo các nhóm và loại sau:

1.4.2.1 Nhóm khoáng sản sắt và hợp kim sắt

a Sắt

đã ựăng ký trên 60 mỏ và ựiểm quặng sắt, trong ựó có 10 mỏ Theo nguồn gốc

thành tạo, quặng ựược phân thành các kiểu: biến chất, nhiệt dịch, biến chất trao ựổi, trầm tắch và phong hoá Tổng trữ lượng hiện biết gần 200 triệu tấn, tổng tài nguyên dự báo khoảng hơn 100 triệu tấn Mỏ Quý Xa 124 triệu tấn, mỏ Làng Mỵ có quy mô tương ựối lớn, các mỏ còn lại ựều có quy mô từ nhỏ ựến rất nhỏ, trữ lượng mỗi mỏ chỉ

từ 0,5-0,6 ựến một vài triệu tấn quặng

- Quặng sắt nguồn gốc biến chất: Các thành tạo này có tài nguyên, trữ lượng lớn

hơn cả (trữ lượng 195 triệu tấn, tài nguyên dự báo: 95,5 triệu tấn) Quặng sắt nguồn gốc biến chất gắn bó chặt chẽ với các magma phức hệ Ca Vịnh (cụm mỏ sắt Làng Mỵ

- Hưng Khánh)

- Quặng sắt nguồn gốc nhiệt dịch: đã ghi nhận ựược hơn 30 mỏ và ựiểm quặng

Các mỏ ựều có quy mô nhỏ, trữ lượng chỉ trên dưới 1 triệu tấn Các mỏ và ựiểm quặng

ựiển hình là: Làng Khuân (Yên Bái), Làng Cốc, Làng Man, Làng Ấm, Làng Sam

(Thanh Hoá) Hàm lượng sắt trong quặng khá cao

- Quặng sắt nguồn gốc trầm tắch: Mới chỉ phát hiện ở Tuyên Quang, quặng

0,44 triệu tấn

- Quặng sắt nguồn gốc biến chất tiếp xúc trao ựổi: Mỏ Bản Chanh (Sơn La)

ựược xếp vào kiểu nguồn gốc này; hàm lượng Fe: 25,21-59,18%, SiO2: 9,28-51,86%

- Quặng sắt nguồn gốc phong hoá: Loại nay khá phổ biến, phân bố rải rác ở

nhiều nơi, hiện ghi nhận ựược khoảng 40 mỏ và ựiểm quặng, trong ựó tiêu biểu là các

mỏ và ựiểm quặng: Xuân Giang (tỉnh Yên Bái), Mường Kụ (tỉnh Hoà Bình), Tam Quy (tỉnh Thanh Hoá); Giáp Lai, Ba Trại (tỉnh Phú Thọ) Nhìn chung các mỏ có quy mô nhỏ, chỉ từ dưới 0,5 triệu tấn ựến hơn 1 triệu tấn Quặng có thành phần chủ yếu là limonit với hàm lượng Fe rất khác nhau, nói chung quặng sắt kiểu này chỉ có ý nghĩa công nghiệp ựịa phương

b đồng, ựồng - nickel - cobalt

Trên vùng Tây Bắc, các khoáng sản ựồng, ựồng Ờ nickel - cobalt hiện ựã

ựăng ký ựược trên 60 mỏ, ựiểm quặng và biểu hiện quặng Theo ựặc ựiểm thành

tạo, có thể xếp các mỏ và biểu hiện quặng ựồng thành 5 kiểu chắnh: Quặng ựồng trong ựá biến chất tuổi Proterozoi, quặng ựồng liên quan với các thành tạo phun trào bazơ hệ tầng Viên Nam, quặng ựồng tự sinh, quặng ựồng carbonat và quặng nickel-ựồng Tổng tài nguyên - trữ lượng nikel gần 160 nghìn tấn; ựồng khoảng 47 nghìn tấn; Co khoảng 5000 tấn

đồng là khoáng sản có giá trị của vùng nghiên cứu, sau ựất hiếm Quặng hóa ựồng phát triển liên quan ựến các thân xâm nhập nhỏ diorit porphyr, diorit hạt nhỏẦcó

thành phần thay ựổi theo tỷ lệ giữa các khoáng vật plagioclas (andesin), hornblend,

biotit, thạch anhẦ xuyên cắt các thành tạo ựịa chất thuộc hệ tầng Sin Quyền (PPsq) và

đá đinh (NPựự) Khoáng sản ựồng là ựối tượng nghiên cứu chắnh ựưa vào tắnh toán

thử nghiệm của luận án, vì vậy sẽ ựược trình bày chi tiết ở phần sau

c Molybựen

đã ghi nhận ựược khoảng 10 mỏ và ựiểm quặng tập trung ở Lào Cai, thành 2 dải

phân bố ở sườn ựông và sườn tây dãy Fan Si Pan, mỏ Ô Quy Hồ ựược tìm kiếm chi tiết

Chảy, tây nam Ô Quy Hồ, Lao Chải, Ma Quay Hồ ựược Liên ựoàn địa chất Tây Bắc tìm kiếm chi tiết Quặng thành tạo ở rìa các khối xâm nhập thuộc phức hệ Yê Yên Sun gần tiếp xúc với các ựá hệ tầng Sin Quyền hoặc trong ựá biến chất Tổng tài nguyên

(cấp P1 cũ) cho các ñiểm quặng Bản Khoang, Sin Chảy, tây nam Ô Quy Hồ, Tung Qua Lìn khoảng 20 nghìn tấn

1.4.2.2 Nhóm khoáng sản kim loại cơ bản

a Chì-Kẽm

Ở vùng Tây Bắc ñã ñăng ký ñược 43 mỏ và ñiểm quặng chì-kẽm Tuy nhiên tổng

trữ lượng chì - kẽm ñã ñược ñánh giá không nhiều

Quặng chì kẽm trong ñá phun trào phân bố chủ yếu ở trũng Tú Lệ, trong ñó có các mỏ: Nậm Chậu, Co Gi San, Tu San, Bản Lìn, Huổi Pao (Yên Bái) Mỏ Co Gi San

ñược ñánh giá ở cấp 122+333 (C1 + C2 cũ) là 273 nghìn tấn chì - kẽm, số còn lại mới

vọng ñối với vùng nghiên cứu Cho ñến nay, trữ lượng (theo bảng cấp cũ) Pb, Zn ñã

ñánh giá ñược gần 30 nghìn tấn, tài nguyên dự tính khoảng gần 700 nghìn tấn

Quặng chì - kẽm trong ñá carbonat rất phổ biến, phân bố ở rất nhiều nơi Tiêu biểu cho kiểu này là các ñiểm quặng và mỏ: Suối Cù, Suối Cẩn, Suối Bốc, Tân Phong, Xóm Chăm, Làng Rẫy, Làng Cốc, Huổi Lầu Nhiều nơi ñã ñược khai thác, tuy nhiên cho ñến nay chưa có mỏ nào ñược ñánh giá một cách ñầy

ñủ Trong số các thành tạo chì kẽm trong ñá carbonat, quặng tại Làng Rẫy (Yên

Bái) ñã ñược ñánh giá là có triển vọng với tài nguyên dự báo ñạt 118 nghìn tấn chì + kẽm

Chì - kẽm trong ñá xâm nhập axit không phổ biến, tập trung chủ yếu ở khu vực

ðiện Biên Hàm lượng chì - kẽm dao ñộng trong phạm vi rộng và nhìn chung hàm

lượng không cao

Trong các ñá trầm tích lục nguyên và biến chất, các thành tạo quặng chì - kẽm ít tập trung Một số khoáng hoá phân bố ở lân cận tiếp xúc giữa ñá lục nguyên với carbonat Riêng ở ñiểm quặng Si Phay tổng tài nguyên dự báo chì - kẽm ñến hơn 200 nghìn tấn và 5 tấn vàng

b Antimon, thuỷ ngân

Mới chỉ phát hiện và ñăng ký ñược một số ñiểm quặng antimon và thuỷ ngân Hầu hết các ñiểm quặng này tập trung ở vùng Bá Thước (Thanh Hoá), Hoà Bình, Ninh Bình, ngoài ra có một số ñiểm phân bố ở Lai Châu, Sơn La Các

ựiểm quặng thuỷ ngân ựều có quy mô nhỏ và hàm lượng thuỷ ngân thấp, chưa ựược ựánh giá

1.4.2.3 Nhóm khoáng sản kim loại nhẹ

Hiện chỉ phát hiện ra 2 ựiểm tital Cò Mạ, Nậm Nhứ ở điện Biên nhưng hàm lượng nghèo, quy mô rất nhỏ và cũng ở điện Biên có một ựiểm bauxit với quy mô nhỏ

và hàm lượng không cao, có thể không có giá trị công nghiệp

1.4.2.4 Nhóm khoáng sản kim loại quý, ựá quý và bán quý

a Vàng

Hiện nay ghi nhận ựược khoảng 78 mỏ và ựiểm quặng vàng, trong ựó có 36 mỏ

và ựiểm quặng sa khoáng Mặc dù chiếm số lượng mỏ và ựiểm quặng ựược ghi nhận là khá lớn, song các nghiên cứu còn rất sơ lược ựặc biệt là các thành tạo quặng gốc Tổng tài nguyên, trữ lượng khoảng 30 tấn

Phổ biến hơn cả về số lượng biểu hiện vàng là kiểu vàng thạch anh-sulfur trong

ựá phun trào mafic Các thành tạo vàng phân bố chủ yếu trong ựới Sông đà Thành

phần khoáng vật của quặng phức tạp, hàm lượng vàng trong quặng dao ựộng từ 0,5g/t

ựến vài chục g/t, có nới 50-70g/t

Quặng hoá vàng trong các ựá lục nguyên và biến chất phát triển khá rộng trong nhiều cấu trúc và ựịa tầng khác nhau, tiêu biểu là các ựiểm quặng: Si Phay, Thanh Hưng (Lai Châu), Bản Dứa, Hua Non Hàm lượng vàng khá cao; tại Si Phay: 1,1-6,2g/t; Bản Dứa: 1,1-28g/t; Hua Non: 1-51g/t quặng thuộc kiểu thạch anh - sulfur chứa vàng

Trong các thành tạo phun trào axit kiềm Tú Lệ ựã phát hiện ựược khá nhiều các biểu hiện quặng vàng có cường ựộ khoáng hoá mạnh (Nậm Say, Mèo Sa Phìn ), phân

bố rộng với hàm lượng vàng rất ựáng ựược lưu ý (từ dưới 1g/t ựến hơn 10g/t)

Quặng hoá vàng trong ựá carbonat mới chỉ gặp ở hai nơi: Miếu Môn (Hoà Bình) và Làng Nèo (Thanh Hoá) Ở Miếu Môn, khoáng hoá có quy mô rộng, quặng thành tạo dạng mạch có hàm lượng từ 0,2g/t ựến vài g/t, cá biệt ựến 92g/t Ở Làng Nèo, thân quặng có dạng thấu kắnh, hàm lượng từ 13 ựến 50g/t cá biệt tới 170g/t Trong tương lai cần thiết tổ chức

ựánh giá khẳng ựịnh triển vọng và giá trị công nghiệp của một số thành tạo vàng gốc

Vàng sa khoáng phân bố ở nhiều nơi, song tập trung hơn cả ở các vùng Hoà Bình, Thanh Hoá, ựều có quy mô nhỏ, hàm lượng vàng thay ựổi trong giới hạn rộng, có nơi tập

trung cao, tuy nhiên thông thường cũng chỉ ựạt khoảng từ 0,1 ựến 0,3g/m3 Các sa khoáng hầu hết ựã bị khai thác không có tổ chức, khó có thể xác ựịnh tiềm năng còn lại

Cần ghi nhận tiềm năng khá lớn của vàng, tồn tại trong các kiểu quặng của các kim loại khác: Trong quặng ựồng kiểu mỏ Sinh Quyền, trong quặng pyrit và quặng ựa kim (riêng trong quặng ựồng mỏ Sinh Quyền ựã tắnh ựược 34 tấn vàng)

b đá quý và bán quý

Chủ yếu có rubi, saphir, ựá silic ựỏ, opal-calceựon và najựac, phân bố rải rác ở Thanh Hoá, Sơn La Tiềm năng chưa ựược ựánh giá ựầy ựủ Cần có kế hoạch ựánh giá, khai thác phục vụ cho nền kinh tế quốc dân

1.4.2.5 Nhóm khoáng sản nhiên liệu

a Than ựá

Cho ựến nay trên vùng nghiên cứu ựã ghi nhận ựược hơn 40 mỏ và ựiểm than ựá, trong ựó có 16 mỏ có quy mô nhỏ với tổng trữ lượng ựạt gần 17 triệu tấn (mỏ Suối Hoa: 6 triệu tấn; mỏ Suối Bàng: 2,37 triệu tấn; mỏ Thanh An: 2,167 triệu tấn; mỏ đầm

đùn: 1,365 triệu tấn; mỏ Ninh Sơn: 3,5 triệu tấn) các mỏ còn lại ựều có tài nguyên trữ

sb) và Yên Duyệt (P3 yd)

b Than nâu

Hiện biết 10 mỏ và ựiểm than nâu, tập trung chủ yếu ở vùng Yên Bái và chủ yếu

ở ựồng bằng sông Hồng, phân bố trong trầm tắch Neogen

c Than bùn

Có 6 mỏ nhỏ và 9 ựiểm than bùn phân bố chủ yếu ở vùng ven rìa ựồng bằng Bắc Bộ Các mỏ ựều có quy mô nhỏ, trữ lượng chỉ từ 300 ựến hơn 400 nghìn tấn Tổng trữ lượng hiện biết khoảng 1,5 triệu tấn, tài nguyên dự báo khoảng 2-3 triệu tấn

d đá chứa dầu

Mới chỉ biết 2 ựiểm: Sài Lương và Nậm Ún ở Yên Châu đá chứa dầu là bột kết, cát kết tuổi Oligocen hệ tầng Nậm Ún, diện tắch phân bố hẹp Tại núi Lịch gần Sài Lương, dầu tồn tại trong các hốc của ựá vôi hệ tầng đồng Giao

1.4.2.6 Nhóm khoáng sản hoá chất và phân bón

a Apatit-phosphorit

Quặng apatit tập trung thành dải phắa bờ phải sông Hồng từ biên giới Việt - Trung ựến Làng Lếch Mỏ apatit Lào Cai có quy mô lớn, tài nguyên - trữ lượng cấp

b Pyrit

Hiện ghi nhận ựược 47 mỏ và biểu hiện pyrit, phần lớn tập trung ở ựới Sông đà Kiểu khoáng hoá liên quan ựến các thành tạo phun trào mafic có tổng trữ lượng ựến 8,5 triệu tấn và còn nhiều ựiểm quặng thuộc kiểu này vẫn chưa ựược ựánh giá Các kiểu khoáng hoá trong ựá biến chất phổ biến ở nhiều nơi: mỏ Giáp Lai có quy mô lớn, trữ lượng tới 5 triệu tấn điểm Bó Xinh có tài nguyên dự báo 1.973 nghìn tấn pyrit Kiểu khoáng hoá trong

ựá lục nguyên phân bố ở nhiều nơi, riêng các ựiểm quặng xung quanh ựồi Phú Hữu có tài

1.4.2.7 Nhóm khoáng sản nguyên liệu sứ gốm, thuỷ tinh, chịu lửa, bảo ôn

Có 39 mỏ kaolin và ựiểm quặng tập trung ở Yên Bái, Phú Thọ, Thanh Hoá Tổng trữ lượng kaolin phong hoá từ pegmatit ựã ựánh giá là 7,5 triệu tấn, tài nguyên

phun trào khoảng 1 triệu tấn, tài nguyên dự báo khoảng 2 triệu tấn Tài nguyên dự báo kaolin phong hoá từ ựá lục nguyên hơn 2 triệu tấn

1.4.2.8 Nhóm khoáng sản vật liệu xây dựng

đã phát hiện, ựăng ký ựược 28 loại khoáng sản vật liệu xây dựng với 260 mỏ và ựiểm quặng loại này có tiềm năng rất lớn

1.4.2.9 Nhóm khoáng sản nguyên liệu kỹ thuật

a Graphit

Có 10 mỏ và ựiểm quặng tập trung ở hai tỉnh Lào Cai và Yên Bái, trong ựó có 3 ựiểm

ựã ựược ựánh giá là Nậm Thi, Yên Thái, Mậu A với tổng tài nguyên khoảng 250 nghìn tấn

Hiện số biểu hiện graphit có triển vọng khá nhiều, cần tiếp tục nghiên cứu, ựánh giá

b Talc

Gồm 21 mỏ, ựiểm quặng phân bố chủ yếu ở các vùng Hoà Bình, Sơn La, Phú Thọ Talc thành tạo do biến ựổi nhiệt dịch các ựá dolomit có tổng trữ lượng khoảng

150 nghìn tấn Tài nguyên dự báo của talc thành tạo do biến ựổi nhiệt dịch các ựá xâm nhập siêu mafic khoảng 2 triệu tấn

c Asbet

Tập trung chủ yếu ở vùng Sơn La, Hoà Bình Hiện ựã ựánh giá ựược 9 mỏ vừa

và nhỏ trong số 28 mỏ và ựiểm quặng ựã biết Tổng trữ lượng asbet ựã ựược ựánh giá

ựạt khoảng 80 nghìn tấn, tài nguyên dự báo, riêng ựiểm quặng Bản Lài là 33744 tấn

d Vermiculit

Phát hiện ựược 5 ựiểm khoáng vermiculit phân bố ở Thanh Sơn, Phong Châu (Phú Thọ), Bản Phúc (Sơn La), Phong Thổ (Lai Châu) Tụ khoáng Núi Sõng thuộc huyện Phong Châu, tỉnh Phú Thọ có thân quặng dạng mạch, chùm mạch phức tạp, dày vài centimet tới vài chục centimet Hàm lượng vermiculit 7-12% Tài nguyên dự báo 29.137 tấn

1.4.2.10 Nước khoáng-nước nóng

Có ựến 69 ựiểm nước khoáng và nước nóng phân bố rải rác ở nhiều nơi, ựặc biệt trong phạm vi trũng phun trào Tú Lệ, dọc các ựứt gãy Sông đà, Sơn La, Sông Mã, điện Biên, Lai Châu Các nguồn nước khá ựa dạng về thành phần, nhiệt ựộ Hiện nhiều ựiểm

ựã và ựang ựược khai thác sử dụng Cần có sự ựánh giá ựầy ựủ hơn về tài nguyên này

1.4.2.11 Quặng phóng xạ, ựất hiếm

Trên toàn vùng nghiên vứu ghi nhận ựược 18 mỏ và biểu hiện khoáng sản phóng xạ,

ựất hiếm Hầu hết các mỏ và ựiểm quặng có triển vọng tập trung ở Lai Châu (Nậm Xe, Thèn

Thầu, Thèn Sin-Tam đường, đông Pao, Mường HumẦ) Tổng trữ lượng và tài nguyên dự

Ngoài ra còn có Pyrophylit, mới chỉ phát hiện 1 ựiểm Háng Chờ (Lai Châu)

Qua tổng hợp trên cho thấy, vùng nghiên cứu có tiềm năng lớn về khoáng sản và có

ý nghĩa kinh tế lớn là ựất hiếm, fluorit, barit, ựồng, ựồng-nikel, sắt, apatit, than Cần ựược quản lý và ựánh giá chi tiết cho các khoáng sản vùng Tây Bắc nói chung, ựặc biệt là ựồng, Cu-Ni nói riêng đây không chỉ là khoáng sản có tiềm năng lớn và có giá trị kinh tế của vùng Tây Bắc mà còn có ý nghĩa ựối với sự nghiệp phát triển kinh tế của Việt Nam

Chương 2 ỨNG DỤNG HỆ THÔNG TIN ðỊA LÝ VÀ CÔNG NGHỆ WEB TRONG QUẢN

LÝ VÀ ðÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN KHOÁNG SẢN VÙNG TÂY BẮC 2.1 Hệ thông tin ñịa lý và các vấn ñề thống kê, xử lý số liệu

Hệ thông tin ñịa lý (GIS) là một hệ thống bao gồm phần cứng máy tính, phần mềm, một cơ sở dữ liệu ñủ lớn có các chức năng thu thập, cập nhật, quản trị và phân tích, biểu diễn dữ liệu phục vụ giải quyết các bài toán ứng dụng có liên quan ñến vị trí

ñịa lý trên bề mặt Trái ðất [32]

GIS không ñơn thuần gồm máy tính và phần mềm ñể làm bản ñồ mà còn có khả năng tạo ra các bản ñồ khác nhau GIS là một công cụ phân tích, cải tạo thế giới thực, cho phép xác ñịnh các mối quan hệ không gian giữa các hình ảnh và ñối tượng bản ñồ quản lý trong hệ thống Thực chất GIS quản lý một cơ sở dữ liệu (CSDL), cho phép người nghiên cứu tổng hợp thông tin toàn bản ñồ từ các CSDL ñã xây dựng và tạo ra mối quan hệ không gian mới giữa các thông tin phù hợp nhất cho quản lý các bản ñồ

số rất ñăc thù như các bản ñồ số ñịa chất, khoáng sản vùng nghiên cứu

2.1.1 Cấu trúc và nguyên lý hoạt ñộng của GIS

2.1.1.1 Cấu trúc của GIS

GIS ñược hiểu như là một hệ thống và ñược kiến trúc từ các thành phần cơ bản: phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu và các chuyên gia, các thành phần ñó liên quan mật thiết với nhau và mối quan hệ ñó ñược mô tả theo các hình 2.1 và hình 2.2

- Con người là các chuyên gia tin học, chuyên gia GIS, thao tác viên GIS thuộc

nhiều lĩnh vực ứng dụng khác nhau

- Cơ sở dữ liệu là các thông tin ñược lưu trữ dưới dạng số theo một khuôn dạng nào ñó

mà máy tính có thể hiểu và ñọc ñược Cơ sở dữ liệu bao gồm hai nhóm là dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính

ñịnh vị của ñối tượng, là những dữ liệu phản ánh, thể hiện những ñối tượng có kích

thước vật lý nhất ñịnh Dữ liệu không gian có 3 dạng cơ bản: ðiểm, ñường và vùng

Các ñối tượng như một mỏ khoáng là cơ sở dữ liệu không gian vùng; các ñứt gãy, ranh

giới ñịa chất là dữ liệu dạng ñường; mốc trắc ñịa, vị trí các giếng khoan là dữ liệu dạng

ñiểm ðể quy dữ liệu không gian về 3 loại trên ta cần thiết phải xác ñịnh: vị trí của ñối

tượng; ñặc trưng của ñối tượng và mối quan hệ giữa các ñối tượng cần nghiên cứu

+ Cơ sở dữ liệu thuộc tính là cơ sở dữ liệu phản ánh tính chất của các ñối tượng

khác nhau Ví dụ các thông tin về mỏ, chất lượng khoáng sản, tài nguyên, trữ lượng…

là những dữ liệu thuộc tính Dữ liệu thuộc tính gồm hai loại:

Dữ liệu thuộc tính ñịnh lượng: Mô tả các yếu tố ñịnh lượng như kích thước,

diện tích, hàm lượng quặng, trữ lượng quặng…

Dữ liệu thuộc tính ñịnh tính: Mô tả các yếu tố ñịnh tính như tính phân lớp; quặng giầu, nghèo, chất lượng tốt, xấu Mỗi một ñặc trưng này ñược lưu trên máy tính cùng với một mã số

- Phần cứng bao gồm bộ xử lý trung tâm (CPU) với các thiết bị ñầu vào, thiết bị lưu

trữ và hiển thị Ngày nay, phần cứng GIS phát triển mạnh theo giải pháp máy tính ñể bàn và ñang phát triển mạnh theo hướng tổ hợp (Enterprise) và liên kết mạng (Internet), tác giả luận án ñã tận dụng tốt giải pháp này

- Phần mềm là các phần mềm bảo ñảm ñầy ñủ các chức năng (liên kết và xử lý ñồng

bộ, lưu trữ, sửa chữa, ñổi mới nhanh và chính xác các dữ liệu, dễ thay ñổi về cấu trúc

dữ liệu, xử lý chuẩn các thông tin , hiển thị, biểu diễn kết quả ) và các modul kỹ thuật (nhập và kiểm tra dữ liệu, lưu trữ và quản lý, xuất và trình bày biến ñổi dữ liệu ) Hiện trên thế giới và Việt Nam có nhiều phần mềm GIS : Arc Info, Arc View, Microstation, Mapinfo

Trong luận án, tác giả ñã dùng phần mềm MapInfo ñể quản lý các bản ñồ ñịa chất khoáng sản Trên bản ñồ ñịa chất khoáng sản vùng Tây Bắc và bản ñồ khoáng sản tỉnh Lào Cai, tác giả ñã xây dựng các table với Structure gồm 34 trường dữ liệu trong ñó tác giả ñã ñặc biệt quan tâm ñến các nhóm thông tin cần thiết ñể phân cấp tài nguyên trữ lượng mới (theo quyết ñịnh 06/2006/Qð-BTNMT) và liên quan ñến ñánh giá tài nguyên khoáng sản ñược trình bày ở chương sau (xem hình 4.1) ðây là một phần của chương trình quản lý tài nguyên khoáng sản mà tác giả xây dựng trong luận án

2.1.1.2 Nguyên lý hoạt ñộng của GIS

GIS là một hệ thống xây dựng trên cơ sở các máy tính, ñược thiết lập ñể quản lý các dữ liệu liên quan ñến vị trí ñịa lý của hàng loạt các ứng dụng khác nhau, ñể tạo ra bản ñồ và là một công cụ phân tích Một trong những ñặc trưng cơ bản nhất của GIS là cho phép thiết lập mối quan hệ không gian giữa các yếu tố của bản ñồ Các phần mềm khác như phần mềm bảng tính (Excel), phần mềm thống kê hay phần mềm ñồ hoạ (Autocard…) có thể lưu trữ và xử lý một cách ñơn giản các dữ liệu ñịa lý và không gian, nhưng chúng không ñược coi là các hệ GIS, bởi vì chỉ có hệ GIS mới cho ta thực hiện các thao tác không gian trên dữ liệu (hình 2.3)

Một hệ GIS bao gồm các cơng cụ phần mềm để thao tác dữ liệu CSDL lưu giữ các đặc trưng mơ phỏng đơn giản hố của thế giới thực ðặc biệt khi thực hiện các phân tích phức tạp, người dùng cĩ vai trị quan trọng trong GIS, đơi khi các câu hỏi đạt

ra khơng thể trả lời một cách chính xác nhờ hiển thị các dữ liệu cơ sở, mà phải tạo ra các dữ liệu dẫn xuất thơng qua phương pháp mơ hình hố Mơ hình là một tập hợp hay

tổ chức các nguyên tắc và thủ tục để tạo ra các dữ liệu cho người dùng Các cơng cụ phân tích trong GIS được dùng để xây dựng các mơ hình khơng gian; mơ hình cĩ thể bao gồm các biểu thức logic, các biểu thức tốn học, các tiêu chuẩn, được dùng để mơ phỏng, dự đốn hay mơ tả đặc điểm của một hiện tượng Mơ hình hố địi hỏi phải cĩ cơng

cụ, kỹ năng lựa chọn và các hiểu biết khác nhau về dữ liệu đang được sử dụng [32]

Hình 2.3 Mơ hình nguyên tắc hoạt động của GIS

2.1.1.3 Khả năng ứng dụng và chức năng của GIS

1 Khả năng ứng dụng của GIS

GIS được ứng dụng trong rất nhiều ngành, lĩnh vực như: Lâm nghiệp (theo dõi biến động rừng ), nơng nghiệp, ngư nghiệp, mơi trường, trong khoa học thống kê và

cả trong điều tra xã hội học GIS được ứng dụng nhiều trong các nghành của khoa học

về Trái ðất, đặc biệt trong quản lý tài nguyên khống sản Tác giả luận án đã nghiên cứu ứng dụng nhiều chức năng cơ bản của GIS, những chức năng này thể hiện được tính mạnh là kết hợp các lớp thơng tin cũng như giải quyết bài tốn quản lý các dữ liệu

Cơ sở dữ liệu địa lý

Vị trí

Liên hệ Thuộc khơng gian tính

Số liệu đầu vào

Câu hỏi

đầu vào

Xử lý, phân tích, chuyển đổi

Truy cập Trả lời đáp án

cập nhật

bản ñồ chuyên ñề số và tổ chức các thuộc tính cần thiết phục vụ quản lý, ñánh giá tài

nguyên khoáng sản

2 Các chức năng và vấn ñề khai thác trong GIS

a Chức năng hỏi ñáp, tìm kiếm

Ra câu hỏi là quá trình lựa chọn thông tin từ tập hợp dữ liệu trên những ñiều kiện ñược ñịnh rõ trước mà không làm thay ñổi tập hợp dữ liệu gốc Sự lựa chọn ñược báo cáo AND/OR một vài tính chất của sự lựa chọn ñược tính toán Hỏi ñáp có thể thực hiện trên tính chất chuyên ñề, hình học hoặc topology (Hendrriks, 1997)

Sự hỏi ñáp trên dữ liệu chuyên ñề có thể ñược thực hiện trên một hoặc nhiều tính chất của các ñối tượng Trong trường hợp lựa chọn một tính chất (ñiều kiện ñơn) phép tính

ñại số ñược sử dụng ñể cấu thành sự lựa chọn bởi các thao tác bằng, lớn hơn, nhỏ hơn

(=; >; <) và tổ hợp cả ba Khi ñiều kiện ñơn ñược tổ hợp ñể tạo thành những ñiều kiện phức tạp (lựa chọn nhiều hơn một tính chất của ñối tượng), thao tác logic ñược sử dụng – toán tử Boolean với các thao tác logic AND, OR, XOR, NOT ñể thiết lập sự

lựa chọn phức tạp

Hỏi ñáp về dữ liệu hình học là chức năng riêng của GIS Một hệ GIS lưu trữ vị trí và ranh giới của mỗi ñối tượng ðiều này tạo cho GIS khả năng truy nhập thông tin

dựa trên thông tin vị trí (tọa ñộ) và hoàn cảnh (thuộc tính, như ñộ dài, chu vi, diện tích,

thậm chí cả hoàn cảnh của ñối tượng ñịa chất nào ñó) Trong trường hợp này, ñiều

kiện ñể lựa chọn dữ liệu là tính chất hình học Các câu hỏi về dữ liệu hình học sử dụng chức năng ño ñạc ðặt câu hỏi về ñặc tính (topology) cũng là chức năng riêng của GIS Những hỏi ñáp về vị trí của thực thể không gian với mối quan tâm tới các ñối tượng

khác là câu hỏi về topology

Các phép tính số học (+, - , x, /, sin, cos, v.v ) và các phép tính thống kê (trung bình, cực tiểu, cực ñại, ñộ lệch chuẩn, v.v.) ñược sử dụng trong chức năng hỏi ñáp ñể

tính toán các tính chất của các ñối tượng nghiên cứu

Bảng thuộc tính 1

Vùng

ID

Diện tích (ngàn m2)

Thang chuẩn

Hình 2.4 Ví dụ về hỏi ñáp một thuộc tính ñể lựa chọn những vùng quặng Cu hàm

lượng trên 1%, tính toán tổng diện tích và diện tích trung bình

Cuối cùng tập hợp lựa chọn ñược trình bày trên màn hình máy tính dưới dạng bản ñồ hoặc biểu bảng Các thao tác khác nhau là cần thiết ñể tạo sự hỏi ñáp cũng

ñược dùng trong chức năng không gian Hơn nữa, toán tử hỏi ñáp có thể ñược xem xét

như tạo sự chuyển dịch cho chức năng phân tích không gian Một vài nhà nghiên cứu còn xem xét việc hỏi ñáp như phân tích không gian Khi kết quả của sự hỏi ñáp ñược lưu trữ trong cơ sở dữ liệu, thao tác ñược biết tới như là chức năng thuộc tính

b Chức năng phân tích không gian

Mục ñích của chức năng phân tích không gian là ñưa ra lời giải cho các câu hỏi không gian và các vấn ñề không gian Phần lớn các chức năng không gian sẽ ñược sử dụng trong hệ thống vector cũng như trong hệ thống raster (tuy nhiên một vài chức

năng riêng biệt chỉ có thể có hoặc ở hệ thống vector hay raster do cấu trúc dữ liệu ñòi hỏi) Chức năng không gian ñược phân làm 4 loại, cho phép xử lý dữ liệu theo các

mức không gian khác nhau, bao gồm: Thuộc tính và ño ñạc; chồng ghép; lân cận và

(Aronoff, 1998) Trong hệ thống vector, những chức năng này hoạt ñộng trên các giá trị

bảng thuộc tính mà trên ñó có thể thay ñổi cột hoặc tạo cột mới ðể lựa chọn các ñối tượng mà các ñặc tính của chúng cần ñược biến ñổi, toán tử hỏi ñáp ñược vận dụng Kết quả ñược lưu trữ trong cột mới của bảng thuộc tính, sau ñó dễ dàng trình bày trên bản ñồ

chuyên ñề Trong hệ thống raster, những thao tác này ñược thực hiện thông qua thao tác

chồng ghép

+ Chức năng ño ñạc

Chức năng này thật sự cần thiết ñể tính toán những tính chất của dữ liệu hình học, từ ñơn giản như chiều dài ñường, chu vi, diện tích, và ñiểm trung tâm vùng ñến phức tạp hơn là xác ñịnh hình dạng của vùng, khoảng cách rộng nhất và hẹp nhất xuyên qua vùng; ñộ dài, ñộ cong của ñường v.v còn có khả năng tính toán khoảng cách giữa những ñối tượng khác nhau (khoảng cách giữa hai ñiểm trung tâm vùng, khoảng cách ngắn nhất, khoảng cách cực ñại v.v.)

Trong hệ thống raster, ña số những phép ño này sử dụng chức năng của thao tác lân cận và thao tác nối tiếp ñể tạo dựng chúng

- Chức năng chồng ghép

Chức năng chồng ghép là thao tác không gian trong ñó những lớp chuyên ñề

ñược chồng lên nhau ñể tạo ra một lớp chuyên ñề mới chứa ñựng những thông tin mới

ðể rút ra những thông tin này, thao tác số học hoặc những thao tác lôgic ñược vận

dụng trên những lớp thông tin khác nhau Chồng ghép những lớp dữ liệu khác nhau là quá trình bậc thang Hai lớp dữ liệu nhập ñược tổ hợp vào một lớp trung gian, nó lại

ñược tổ hợp với lớp thứ ba ñể tạo ra lớp trung gian khác ðược thực hiện tới khi tất cả

các lớp dữ liệu nhập vào ñều ñược chồng lên nhau Chồng ghép số học bao gồm các

thao tác như cộng, trừ, nhân, chia Thao tác số học ñược thiết lập trên mỗi giá trị của

lớp dữ liệu và giá trị trên vị trí tương ứng của lớp dữ liệu thứ hai (Aronoff, 1989)

Nhận dạng một vùng nơi mà tập hợp các ñiều kiện riêng xuất hiện ñược gọi là

chồng ghép lôgic (chồng ghép Boolean) Thực hiện thao tác chồng ghép logic sẽ nhanh

chóng tìm ra vùng hội tụ các yếu tố mà nhà nghiên cứu ñặt ra

Việc thực hiện các thao tác chồng ghép chủ yếu tùy thuộc vào các dạng của mô hình dữ liệu ñược sử dụng Hầu hết các chức năng không gian có thể thiết lập trên hai

mô hình dữ liệu và luôn có khả năng chuyển ñổi từ vector sang raster và ngược lại (tuy nhiên với mô hình vector thường hiệu quả hơn raster trong thao tác chồng ghép)

Trong thệ thống raster, diện tích không gian ñược chia nhỏ thành những ô ñều nhau Mỗi một hệ thống tương ứng với một lớp Tất cả các lớp cùng có một cách chia không gian ñể tạo sự dễ dàng trong so sánh giữa chúng ðiều này có ý nghĩa rằng, một lớp tương ứng với tệp dữ liệu chứa ñựng bản liệt kê có trật tự của các giá trị (giá trị thuộc tính) ñược lưu trữ như một ma trận Mỗi một vị trí trên ma trận ñó biểu diễn một vùng xác ñịnh của khu vực nghiên cứu Vì về mặt bản chất, tất cả mọi lớp có cùng một cách chia không gian nên thao tác chồng ghép càng ñơn giản Giá trị tại mỗi vị trí trên một ma trận ñược tổ hợp với giá trị của vị trí tương ứng trên ma trận khác ñể rút ra giá trị mới Kết quả ñược lưu lại tại cùng một vị trí của ma trận trên lớp mới

Thao tác chồng ghép trên hệ thống vector phức tạp hơn Trên hệ thống vector, những khu vực ñược biểu diễn bởi các vùng và những thuộc tính gắn với chúng ñược lưu trữ trong một bảng thuộc tính Toàn bộ các vùng có mã nhận dạng riêng biệt (= ID) dùng ñể liên kết một bảng tính chất với các vùng ñó Dữ liệu sử dụng trong thao tác chồng ghép ñược lưu trữ trong bảng thuộc tính này Các lớp với những vùng khác nhau không có cùng bảng thuộc tính, có nghĩa là khó có khả năng vận dụng những bảng thuộc tính của các lớp khác nhau một cách trực tiếp

Bước ñầu tiên của thao tác chồng ghép trong hệ thống vector là tạo ra những vùng trên lớp mới bằng việc dùng thuật toán giao cắt vùng Khi các vùng của một lớp

ñược ñặt trên một lớp thứ hai, sự ghép liên tiếp các vùng ñược tạo ra bởi sự chia nhỏ

của những vùng trước bằng chính những ñường bao của chúng Quá trình này có thể

ñem so sánh với sự ñặt hai bản ñồ chồng lên nhau và tìm ra tất cả các vùng nơi mà

các khoảnh che lấp nhau ñể xác ñịnh chúng như là các vùng mới Một khi các vùng

mới ñược tạo ra, một bảng thuộc tính mới sẽ ñược liên kết với lớp này Việc tổ hợp các gía trị thuộc tính của các vùng che lấp trên bản ñồ gốc, tạo ra bảng thuộc tính mới Quá trình này gọi là ”clipping” Hình 2.5 thể hiện chức năng chồng ghép trong hệ thống vector Trong hình này, thuộc tính mới tương ứng với tổng các gía trị thuộc tính của hai vùng gốc che lấp nhau Trong hệ thống vector, thao tác chồng ghép yêu cầu một cách tương ñối thao tác hình học tổ hợp ñể rút ra những vùng giao cắt Trong hệ thống raster, thời gian chi phí cho quy trình hình học là không tồn tại, ngược lại chức năng chồng ghép ñược thực hiện nhiều lần tương ñương với tổng số các ô Khi chức năng này ñược thiết lập từ một số lượng thưa thớt các ñối tượng, hệ thống vector trở nên hiệu quả hơn Nhưng trong ña số các trường hợp chồng ghép sẽ nhanh và dễ hơn trên

hệ thống raster

- Chức năng lân cận

Chức năng lân cận tập hợp ñặc tính hình học và chuyên ñề trên khu vực ñịa

lý xung quanh vị trí cụ thể Thông thường dữ liệu tập hợp ñược sử dụng cho xử lý

về sau Chức năng này yêu cầu ít nhất 3 thông số cơ bản: 1) một hoặc nhiều vị trí bắt ñầu (những ñiểm hoặc những khu vực mục tiêu); 2) một ñịnh nghĩa về tính lân cận quanh một vị trí và 3) một quá trình ñược xây dựng trên những phần tử trong vùng lân cận ñó

ða số các hệ GIS ñều có chức năng lân cận nhưng tính mềm dẻo và tinh tế

khác nhau

Chức năng lân cận có thể ñược phân biệt bởi 3 nhóm chính: chức năng tìm kiếm, chức năng ñịa hình và những kỹ thuật nội suy Trong luận án, tác giả quan tâm nhất ñến chức năng tìm kiếm

ðầu tiên, chức năng tìm kiếm lựa chọn toàn bộ thực thể nội tại trong vùng ñược

chọn bao quanh ñối tượng mục tiêu Sau ñó sử dụng tính chất của thực thể ñược lựa chọn ñể tính toán một giá trị ñồng nhất Cuối cùng ñối tượng này ñược gán cho ñối tượng mục tiêu

Chức năng tìm kiếm có thể chấm dứt ngay lập tức dữ liệu thu thập ñể ñánh giá lựa chọn mà không cần phải xử lý thêm Thông thường những ñối tượng lựa chọn này

ñược vận dụng ñể tính toán một tính chất nào ñó

polygon value

Nhập dữ liệu lớp 1

polygon value

Nhập dữ liệu lớp 2

polygon Combination value

E

FG

I

J

H

Lớp dữ liệu kết quả

Hình 2.5 Thao tác số học trên hai lớp dữ liệu dạng vector

Có hai loại thao tác xử lý dữ liệu bao gồm:

+ Thao tác với dữ liệu số ựể xác ựịnh:

điển hình những thao tác này ựược ấn ựịnh trước và sự lựa chọn chúng là hữu

hạn nhưng có thể ựưa vào những phương trình sẽ ựược tắnh toán dựa trên sự lựa chọn

ựể tạo ra những ứng dụng khác

+ Thao tác với dữ liệu không ở dạng số xử dụng tìm kiếm cho sự lựa chọn:

- Bậc thường xuyên nhất (chắnh)

- Bậc ắt xuất hiện nhất (phụ)

- Số lượng các bậc khác nhau (tắnh ựa dạng)

Tìm kiếm khu vực thông thường hoặc có hình dạng nhất ựịnh (hình vuông, tam g1iácẦ) với kắch thước ựược xác ựịnh bởi toán tử đôi khi rất thuận lợi khi xác ựịnh khu vực lân cận có hình dạng bất kỳ và có thể không giống nhau ựối với từng ựối tượng nghiên cứu (mục tiêu) định nghĩa tương hỗ của khu vực tìm kiếm ựược biết tới

như là mở cửa sổ và người sử dụng ñịnh nghĩa tính lân cận như một cửa sổ (Aronoff, 1998) Khi cần biết loại khoáng sản nào ñang có mặt trong ñơn vị hành chính và diện tích phân bố, cần phải có chức năng tìm kiếm Cửa sổ tìm kiếm và vị trí mục tiêu ñều tương ñương với vùng hành chính Vùng này ñược sử dụng giống như dụng cụ cắt

cho mỗi ñiểm khoáng sản có thể ñược tính toán và báo cáo dưới dạng bảng

Báo cáo Khoáng sản trong vùng hành chính 9 Khoáng

sản

Hành chính

Lớp dữ liệu vùng hành chính

8 10

15 1617

A

D

C B

F

H

Lớp dữ liệu khoáng sản

Hình 2.6 Thao tác chồng ghép các lớp hành chính và dữ liệu khoáng sản tạo

báo cáo khoáng sản trong vùng hành chính số 9

c Chức năng nối tiếp

Chức năng nối tiếp ñòi hỏi sự nối tiếp không gian giữa các vị trí ñể xử lý các dữ liệu thuộc tính Những chức năng này tích lũy các giá trị thuộc tính trên những ñối tượng ñi qua Chức năng bị dừng lại khi sự nối tiếp không gian bị gián ñoạn hoặc thuộc tính tích lũy thỏa mãn yêu cầu của các tiêu chuẩn ñề ra (Aronoff, 1989)

Bất kỳ một chức năng nối tiếp nào ñều có các khía cạnh sau (Aronof, 1989) sau:

- Sự xác ñịnh của con ñường mà các yếu tố không gian nối tiếp (ví dụ một ñứt gãy ñịa chất)

- Tập hợp các luật quy ñịnh những chuyển ñộng cho phép dọc theo giữa các nối tiếp ñó

- ðơn vị ño

Chức năng nối tiếp chủ yếu sử dụng ñể xác ñịnh những vùng có kích thước và hình dạng ñã cho hoặc ñể ñịnh ra khoảng cách cần qua (phí tổn, thời gian) trong mạng hoặc cho nhièu tính toán khác

Chức năng nối tiếp bao gồm: 1) Chức năng gần kề; 2) Chức năng mạng;3) Chức

năng lan truyền và chức năng dòng Trong luận án, các chức năng này không ñược sử

dụng, nên tác giả không ñề cập

2.1.2 Ưu ñiểm và hạn chế của GIS

- Ưu ñiểm của GIS

+ Từ các bản ñồ riêng lẻ, có thể tạo ra ñược các bản ñồ mang tính tổng quan, tiện cho việc tổng hợp, phân tích, lưu trữ CSDL

+ Tạo ra ñược những bản ñồ dự báo mang tính tổng quát, từ ñó trợ giúp các nhà quản lý dễ dàng ñịnh hướng giải quyết các vấn ñề cần thiết và trợ giúp ñưa ra quyết

+ Dữ liệu không gian có thể ñược chia sẻ và trao ñổi tuỳ thích

+ Năng xuất làm việc của các chuyên gia ñược cải tiến và hiệu quả hơn Tiết kiệm ñược thời gian và tiền bạc

Ngoài ra, các dữ liệu không gian khi thể hiện dưới dạng vector hoặc raster lại

có những ưu nhược ñiểm riêng

- Hạn chế của GIS

+ In ấn thường ñắt tiền

+ Chi phí xây dựng một cơ sở dữ liệu GIS và bảo dưỡng chúng thường là cao + Các dữ liệu bị phức tạp lên nhiều Thường một tệp dữ liệu ñơn giản dễ dàng

ñược bảo dưỡng và xử lý hơn khi tệp ñó nằm trong một CSDL ñược quản lý chặt chẽ

+ ðộ rủi ro cao khi dữ liệu tập trung trong một hệ quản lý

Hiện nay, các phần mềm bảo vệ, ñảm bảo an toàn dữ liệu và khôi phục các tệp

bị hỏng (back-up and recovery) ñã có nhằm ñảm bảo an toàn cho CSDL song chưa có kết quả như mong muốn

2.1.3 Mô tả các ñối tượng ñịa chất khoáng sản trong GIS

ðối tượng ñịa chất cần nghiên cứu có thể trìu tượng hoặc là những ñối tượng cụ

thể và cũng rất khác nhau ngay trong cùng một ñối tượng Chẳng hạn thân quặng cụ

thể hay kiểu nguồn gốc, hoặc loại hình mỏ công nghiệp; khối ựá magma xâm nhập cụ thể tương ứng với phức hệ magma trừu tượng Vì vậy, khi xử lý toán học không nên hợp nhất hoặc trộn lẫn chúng lại thành một ựối tượng Những khối ựịa chất cụ thể

ựược khoanh bởi các ựường ranh giới có bản chất nguồn gốc khác nhau Một khối xâm

nhập có thể có ựường ranh giới tự nhiên phân biệt với ựá vây quanh Song, cũng có thể

có kiểu ựường ranh giới ựược khoanh bằng ựứt gãy hoặc bề mặt xâm thực Trong nhiều trường hợp, các thể ựịa chất không có các ranh giới rõ ràng mà ựược vẽ giả ựịnh Phổ biến nhất trong thực tế là khoanh ựịnh các thân khoáng theo hàm lượng biên hoặc theo các yêu cầu riêng biệt nào ựó Do vậy, trong xử lý thông tin ựịa chất cần chú ý

ựến bản chất các ựường ranh giới giữa các ựối tượng ựịa chất cụ thể, ựặc biệt là khi

nghiên cứu hình thái các ựối tượng ựó

Các ựối tượng ựịa chất thực ra là những thể không gian ba chiều Trong nghiên cứu, cụ thể dựa vào các dấu vết hai chiều (vắ dụ: dấu vết khoáng vật trên lát mỏng hoặc mẫu mài láng khoáng tướng, bề mặt lộ của khối xâm nhập ựược khoang vẽ theo

bề mặt bóc mòn, mặt cắt ựịa chất qua thân khoángẦ) Và các ựối tượng ựịa chất quan sát một chiều (vắ dụ carota lỗ khoan )

Thông thường, các ựối tượng ựịa chất ựược nghiên cứu ở những ựiểm riêng biệt (vết lộ, ựiểm ựo hoặc lấy mẫu) Các miền ựược ựo ựạc hoặc lấy mẫu có thể ựược xem như là kắch thước ựịa chất đôi khi, những miền hoặc những mẫu như vậy cần ựược xem như là kắch thước của miền ựo hoặc mẫu Không gian phân bố của chúng (khoảng cách giữa các ựiểm ựo, ựiểm lấy mẫu và phương vị lấy mẫuẦ) có ý nghĩa ựặc biệt trong nghiên cứu các ựối tượng ựịa chất

Tất cả các ựối tượng ựịa chất ựều chứa ựựng một tập hợp rất ựông ựảo các thuộc tắnh khác nhau Chẳng hạn, một tinh thể khoáng vật bất kỳ ựược ựặc trưng bởi kắch thước, tinh hệ, mầu sắc, ựộ cứng, cát khai, tỷ trọngẦ Một thể ựịa chất nói chung ựược

ựặc trưng bởi các tắnh chất cụ thể như hình thái, chiều dày, chiều rộng, chiều dài, thế

nằm, thành phần vật chất, các tắnh chất vật lý Ờ cơ lý, ranh giới tự nhiên, tuổi ựịa chất, cấu trúc nội bộẦ Những tắnh chất của các ựối tượng ựịa chất ựược phân biệt bởi phương thức thể hiện của chúng Trong thực tế mô tả ựịa chất thường áp dụng cả hai phương thức mô tả ựịnh lượng và ựịnh tắnh đôi khi người nghiên cứu phải sắp xếp các thuộc tắnh này thành những lớp thông tin riêng biệt đối với các tắnh chất ựịnh tắnh

của ñối tượng, ñể có thể xử lý bằng toán học cần phải chuyển ñổi sang dạng số theo những phương pháp khác nhau Theo thuật ngữ tin học, quá trình này ñược gọi là số hóa Phương pháp ñầu tiên ñược sử dụng là chuyển ñổi dựa trên cơ sở toán logic kiểu

“có” và “không”, ñược ñánh giá bởi “1”, “0” tương ứng Phương pháp chuyển ñổi thứ hai là phân bố tính chất ñịnh tính cần nghiên cứu theo thứ bậc tăng hoặc giảm

Như vậy các ñối tượng ñịa chất có rất nhiều các loại tính chất khác nhau, có thể

mô tả dưới dạng số thuận lợi cho các xử lý toán học ðối tượng ñịa chất có bao nhiêu tính chất thì có thể thành lập ñược bấy nhiêu lớp thông tin tương ứng, sơ ñồ tổ chức các lớp thông tin của ñối tượng ñịa chất thể hiện ở hình 2.7

Hình 2.7 Ví dụ về sơ ñồ tổ chức các lớp thông tin ñịa chất theo chuyên ngành

2.2 Công nghệ web và các ngôn ngữ lập trình

2.2.1 Sơ qua về web

2.2.1.1 Khái lược về web

World Wide Web (thường ñược gọi tắt là WWW hoặc Web) là một hệ thống gồm các tài liệu siêu văn bản (hypertext) liên kết với nhau, ñược truy cập thông qua Internet Với một trình duyệt Web (Web browser), người dùng có thể xem ñược các trang Web (Web page) chứa ñựng văn bản, hình ảnh, video cũng như các nội dung ña phương tiện khác Người dùng cũng có thể ñiều hướng (navigate) giữa các trang Web nhờ sử dụng các siêu liên kết (hyperlink)

ðể xem một trang Web, người dùng bắt ñầu bằng việc gõ ñịa chỉ URL của trang

Web ñó vào thanh ñịa chỉ của trình duyệt, hoặc click vào một siêu liên kết chỉ tới trang