Đánh giá điều kiện địa chất thuỷ văn vùng hà thượng – phục linh, huyện đại từ, tỉnh thái nguyên

Bộ môn: Địa chất thuỷ văn Trường ĐH Mỏ - Địa chất
MỤC LỤC
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
Bộ môn: Địa chất thuỷ văn Trường ĐH Mỏ - Địa chất
MỞ ĐẦU
Cùng với xu thế phát triển chung của kinh tế - xã hội thì nhu cầu nước sạch
ngày càng tăng nhanh trên khắp mọi miền đất nước, đặc biệt là các vùng cao,
những nơi nguồn nước sạch khan hiếm. Vùng Hà Thượng – Phục Linh là một trong
những vùng núi còn nhiều khó khăn của huyện Đại Từ – Thái Nguyên, cũng là nơi
có tiềm năng phát triển kinh tế của tỉnh. Tuy nhiên, nguồn nước sạch trong khu vực
để cung cấp cho sinh hoạt của người dân vẫn chưa được đảm bảo về cả chất lượng
và số lượng. Ở đây người dân hiện tại vẫn chủ yếu sinh hoạt bằng nước sông suối,
không đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh và cũng không đủ nước dùng trong mùa khô.
Xuất phát từ thực tế đó, đồng thời giúp cho sinh viên làm quen với nghề
nghiệp và khả năng kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn công việc, Bộ môn Địa chất
thuỷ văn đã giao cho tôi đồ án tốt nghiệp với đề tài : “Đánh giá điều kiện địa chất
thuỷ văn vùng Hà Thượng – Phục Linh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. Lập
phương án điều tra, đánh giá chi tiết tài nguyên nước dưới đất kết hợp khai thác
nước dưới đất phục vụ cấp nước cho vùng Hà Thượng – Phục Linh với lưu
lượng 1000 m
3
/ngày, thời gian thi công phương án 12 tháng.”
Nội dung bản đồ án gồm :
Mở đầu
Phần I : Phần chung và chuyên môn
Chương 1: Đặc điểm địa lý tự nhiên khu vực huyện Đại Từ - Thái Nguyên
Chương 2: Lịch sử nghiên cứu địa chất - địa chất thuỷ văn
Chương 3: Đặc điểm địa chất vùng nghên cứu
Chương 4: Đặc điểm thuỷ văn vùng nghiên cứu
Chương 5: Đánh giá chất lượng và trữ lượng nước dưới đất khu vực nghiên cứu.
Phần II : Thiết kế và dự trù kinh phí

Chương 1 : Công tác thu thập tài liệu
Chương 2 : Công tác lộ trình khảo sát tổng hợp địa chất – địa chất thủy văn
Chương 3: Công tác địa vật lý
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
2
Bộ môn: Địa chất thuỷ văn Trường ĐH Mỏ - Địa chất
Chương 4 : Công tác khoan
Chương 5 : Công tác hút nước thí nghiệm
Chương 6 : Công tác quan trắc
Chương 7 : Công tác lấy mẫu và phân tích mẫu
Chương 8 : Công tác trắc địa
Chương 9 : Công tác chỉnh lý tài liệu
Chương 10 : Tính toán dự trù kinh phí
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Ngoài ra bản đồ án còn kèm theo các phụ lục sau :
1. Bản đồ địa chất – mặt cắt địa chất
2. Bản đồ địa chất thuỷ văn – mặt cắt địa chất thuỷ văn
3. Sơ đồ bố trí các công trình thăm dò
4. Thiết đồ khoan bơm tổng hợp
Trong quá trình thực hiện đồ án này em đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo
tận tình của các thầy cô trong Bộ môn Địa chất thuỷ văn cùng các bạn đồng nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó. Đặc biệt em xin chân
thành cảm ơn TS. Nguyễn Thị Thanh Thuỷ đã dành nhiều thời gian hướng dẫn,
giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này.
Với sự cố gắng nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô
trong bộ môn Địa chất thuỷ văn, của các bạn đồng nghiệp, em đã hoàn thành đồ án
đúng thời gian và đầy đủ nội dung yêu cầu. Tuy nhiên, do kiến thức và kinh nghiệm
thực tế của bản thân còn hạn chế nên bản đồ án này không tránh khỏi những thiếu
sót. Vì vậy, em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô và

các bạn đồng nghiệp để bản đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Phạm Hồng Kiên
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
3
Bộ môn: Địa chất thuỷ văn Trường ĐH Mỏ - Địa chất

PHẦN I:
PHẦN CHUNG VÀ CHUYÊN MÔN
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
4
Bộ môn: Địa chất thuỷ văn Trường ĐH Mỏ - Địa chất
CHƯƠNG I
ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN KHU VỰC HUYỆN ĐẠI TỪ -
TỈNH THÁI NGUYÊN
1.1. Vị trí địa lí.
Huyện Đại Từ nằm ở vùng tây - tây bắc tỉnh Thái Nguyên, phía Bắc giáp
huyện Định Hoá, phía Nam giáp huyện Phổ Yên và thành phố Thái Nguyên, phía
Đông giáp huyện Phú Lương, phía Tây giáp 2 tỉnh Tuyên Quang và Vĩnh Phúc. Thị
trấn Đại Từ cách trung tâm thành phố Thái Nguyên 25 km về phía Tây Bắc. Huyện
có diện tích tự nhiên 577,99 km
2
. ( Xem hình 1.1 )
Toạ độ địa lý giới hạn như sau:
Từ 21°30' đến 21°50' độ vĩ Bắc,
Và từ 105°32' đến 105°42 độ kinh Đông.
1.2. Đặc điểm địa hình.
Đại Từ nằm trong vùng thuộc chu kỳ tạo sơn Canêđôni, cách ngày nay
khoảng 480 triệu năm và hình thành xong trong thời kỳ Đại cổ sinh cách ngày nay

khoảng 225 triệu năm. Trong lần vận động kiến tạo cách ngày nay khoảng từ 25
đến 28 triệu năm đã làm cho khu vực Đại Từ được nâng cao thêm từ 200m đến
500m. Vì vậy, Đại Từ là huyện có địa hình khá cao so với các huyện khác. Đại Từ
có những dãy núi cao như : Dãy Tam Đảo dài 60km, rộng 15 km chạy dọc phía tây
huyện cấu tạo chủ yếu bằng nham riôlít, Dải núi Chúa ở vùng phía bắc huyện được
cấu tạo bằng đá Gabrô có màu hơi thẫm. Dải núi Pháo nằm ở địa bàn xã Cù Vân có
đỉnh cao 434 m. Các dãy núi này có sườn núi dốc, có nơi dốc tới 25
0
, 30
0
, địa hình
phân cắt khá mạnh.
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
5
Bộ môn: Địa chất thuỷ văn Trường ĐH Mỏ - Địa chất
Hình 1.1 : Bản đồ hành chính huyện Đại Từ
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
6
Bộ môn: Địa chất thuỷ văn Trường ĐH Mỏ - Địa chất
Địa hình vùng Đại Từ có xu hướng thấp dần từ Đông sang Tây và từ Bắc
xuống Nam. Hướng phát triển của địa hình trùng với hướng phát triển của dòng
chảy nước mặt trong vùng như sông Công (Tây Bắc – Đông Nam) và suối Nón,
suối Tôn (từ Đông sang Tây). Độ cao tuyệt đối thay đổi từ 100 – 600 m, phổ biến
từ 100 – 300 m. Dựa vào hình thái và nguồn gốc trong vùng nghiên cứu có các kiểu
địa hình sau:
Kiểu địa hình bóc mòn: Phát triển rộng rãi ở phía Đông Bắc và phía Nam
vùng nghiên cứu. Thành tạo nên dạng địa hình này là các trầm tích lục nguyên, lục
nguyên - cacbonat tuổi Cambri và Trias với các dải đồi núi thấp cấu tạo dạng vòm,
đỉnh tròn, sườn thoải, cao từ vài chục mét đến 300m.
Kiểu địa hình tích tụ: Phát triển trong các thung lũng suối, thung lũng giữa

núi và có diện phân bố nhỏ. Đây là địa hình tích tụ đa nguồn gốc, cấu tạo bởi các
trầm tích Đệ Tứ với thành phần sét, bột lẫn sạn sỏi, bề mặt tương đối bằng phẳng
hoặc hơi nghiêng.
1.3. Đặc điểm khí tượng, thuỷ văn
1.3.1.Khí hậu, khí tượng
Vùng nghiên cứu có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm. Hàng năm có hai
mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 mùa khô từ 11 đến tháng 3 năm
sau.Theo tài liệu quan trắc nhiều năm (1995 – 2007) của trạm khí tượng thuỷ văn
Võ Nhai (xem bảng 1.1)cho thấy:
- Nhiệt độ trung bình năm của vùng nghiên cứu là 22,4
0
C, thời gian nhiệt độ
thấp nhất vào tháng 1(trung bình là 13,1
0
) và cao nhất vào tháng 7 (trung bình là
32,8
0
C) hàng năm. Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối là 39,5
0
C (tháng 6 - 1998), nhiệt độ
thấp nhất tuyệt đối là 3,0
0
C (tháng 1- 1995).
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
7
Bộ môn: Địa chất thuỷ văn Trường ĐH Mỏ - Địa chất
- Độ ẩm không khí tương đối ổn định trong năm, có giá trị trung bình là
82%. Độ ẩm trung bình tháng cao nhất là 88% (tháng 3), độ ẩm trung bình tháng
thấp nhất là 56% (tháng 11).
- Hàng năm lượng mưa tập trung chủ yếu vào mùa mưa chiếm khoảng

83,5% tổng lượng mưa của cả năm. Tháng có lượng mưa trung bình lớn nhất là
tháng 8, lượng mưa gần bằng 20% lượng mưa trung bình của cả năm. Ngược lại
vào mùa khô rất ít mưa, đặc biệt là tháng 12, lượng mưa chỉ chiếm 1,0% lượng mưa
cả năm. Tổng lượng mưa trung bình cả năm lớn, lượng mưa năm cao nhất là
2201mm (năm 2001), lượng mưa năm nhỏ nhất là 864mm (năm 1997) và lượng
mưa trung bình nhiều năm là 1941,5mm.
Lượng bốc hơi thay đổi theo mùa, vào mùa mưa lượng bốc hơi cao thay đổi
từ 78 mm đến 99 mm, vào mùa khô lượng bốc hơi thấp hơn thay đổi từ 62 mm đến
75 mm. Tháng có lượng bốc hơi cao nhất là tháng 5 (trung bình là 99,9 mm), tháng
có lượng bốc hơi thấp nhất là tháng 3 (trung bình là 62,7 mm). Tổng lượng bốc hơi
trung bình năm là 985.5 mm.
Tốc độ gió trung bình năm là 1,6 m/s. Từ tháng 12 đến tháng 3 có gió Bắc và
giú Đông Bắc với tốc độ gió thay đổi từ 1,5 m/s đến 1,6 m/s. Tháng có tốc độ gió
lớn nhất là tháng 5 (trung bình là 1,8m/s), tháng có tốc độ gió thấp nhất là tháng 11
(trung bình là 1,4 m/s).
Đặc điểm các yếu tố khí hậu của vùng được trình bày chi tiết trong bảng 1.1, và
hình 1.2.
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
8
Bộ môn: Địa chất thuỷ văn Trường ĐH Mỏ - Địa chất
Bảng 1.1. Bảng tổng hợp các yếu tố khí tượng thuỷ văn (các năm 1995 – 2007)
tại trạm khí tượng thuỷ văn Võ Nhai.
STT
Tháng
Các
yếu tố
khí tượng
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
TB
Cả

năm
1
Nhiệt độ T (
0
C)
14.9 16.3 19.6 23.2 26.5 27.5 27.8 27.3 26.1 23.4 19.6 16.5 22.4
2
Độ ẩm R (%)
80 82 85 86 82 83 83 86 83 81 79 78 82
3
Lượng mưa X
(mm)
25.1 35.0 61.2 145.8 208.1 331.4 359.1 372.2 250.2 98.5 35.4 19.5 1941.5
4
Lượng bốc hơi
M (mm)
75.0 64.1 62.7 66.4 99.9 94.6 93.5 77.8 84.2 94.2 88.1 85.0 985.5
5
Tốc độ gió V
(m/s)
1.5 1.6 1.6 1.7 1.8 1.5 1.6 1.4 1.4 1.5 1.4 1.6 1.6
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
9
Bộ môn: Địa chất thuỷ văn Trường ĐH Mỏ - Địa chất
Nguồn cung cấp tài liệu: Công ty CP đầu tư phát triển ngành nước và môi trườngHình 1.2. Biểu đồ lượng bốc hơi, lượng mưa, nhiệt độ và
độ ẩm trạm khí tượng
Võ Nhai – Thái Nguyên (1995 – 2007)
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
10
Bộ môn: Địa Chất Thuỷ Văn Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

1.3.2. Đặc điểm mạng lưới thuỷ văn
Đại Từ có khá nhiều sông, suối nhỏ, trong đó sông Công là lớn nhất, có ý nghĩa
lớn về mặt địa chất thuỷ văn, sông bắt nguồn từ Định Hoá, chảy dọc suốt từ bắc xuống
nam huyện. Đoạn sông Công chảy qua Đại Từ bắt đầu từ xã Minh Tiến qua các xã Phú
Cường, Phú Thịnh, Bản Ngoại, Tiên Hội, thị trấn Đại Từ, xuống các xã Hùng Sơn,
Tân Thái, dài gần 24 km rồi đổ vào hồ Núi Cốc.
Sông Công và nhiều suối nhỏ như suối Ma, suối Nón, suối Ngòi Tia, chảy
quanh các triển khe, chân đồi, ven các xóm ở các xã Yên Lãng, Phú Xuyên, La Bằng,
Quân Chu, Cát Nê, Ký Phú, Văn Yên .v.v, là nguồn nước chủ yếu phục vụ đời sống
sinh hoạt và sản xuất của nhân dân trong huyện.
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
11
Bộ môn: Địa Chất Thuỷ Văn Trường ĐH Mỏ - Địa Chất
Sông, suối có chế độ dòng chảy không ổn định theo mùa, uốn lượn quanh co
theo bề mặt địa hình, dòng chảy theo hướng từ Bắc xuống Nam (sông Công) và Tây
Bắc – Đông Nam (suối Nón, suối Ma). Mùa mưa nước đục, dòng chảy mạnh, bề rộng
dòng chảy và chiều cao cột nước lớn. Vào mùa khô nước suối trong dòng chảy nhỏ,
cột nước thấp, ở những con suối thì có thể đi lại dễ dàng.
Đại Từ có nhiều hồ, đập nhân tạo. Hồ Núi Cốc là hồ lớn nhất tỉnh, có diện tích
2.500 ha, trong đó diện tích mặt nước là 769 ha, có đập chính dài 480 mét và 6 đập
phụ, độ sâu trung bình là 23 mét, dung tích 175 triệu m
3
nước đảm bảo cung cấp cho
các khu công nghiệp thành phố Thái Nguyên, thị xã Sông Công và cung cấp nước tưới
cho lúa, cây công nghiệp của huyện Đại Từ.
Khả năng hấp thụ của dòng mặt trong khối đất đá nhìn chung đồng đều. Nếu ở
phía Bắc, nơi phân bố các trầm tích cacbonat và trầm tích lục nguyên có sự đan xen
dọc theo dòng chảy và chịu sự chi phối của các yếu tố kiến tạo cũng như phân cắt địa
hình ở phía Nam, dọc theo dòng chảy thường có ít sự thay đổi về đặc điểm địa hình và
thành phần đất đá. Có thể nhận định khát quát rằng khả năng hấp thu nước mặt của đất

đá ở phía Bắc có phần lớn hơn ở phía Nam, nơi phân bố chủ yếu các trầm tích thấm
nước yếu. Các dòng chảy này là nguồn bổ sung cho nước ngầm trong quá trình khai
thác.
1.4. Giao thông
Đại Từ có mật độ đường giao thông khá cao so với các huyện trong tỉnh Thái
Nguyên. Tổng chiều dài đường bộ trên địa bàn khoảng gần 600km.
Trong đó:
+ Đường Quốc lộ 37, chạy dài suốt Huyện, dài 32km, đã được dải nhựa.
+ Đường Tỉnh quản lý: Gồm 3 tuyến đường: Từ Đán đi Hồ núi Cốc; Đại Từ đi
Phổ Yên và Khuôn Ngàn đi Minh Tiến -Định Hoá.
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
12
Bộ môn: Địa Chất Thuỷ Văn Trường ĐH Mỏ - Địa Chất
Còn lại là các tuyến đường đá, cấp phối thuộc huyện và xã quản lý, chủ yếu là
đường liên xã, liên thôn, xóm; Cả 31 xã, thị trấn đã có đường ô tô đến trung tâm xã,
song do đặc điểm của huyện miền núi, hệ thống giao thông còn gây ách tắc về mùa
mưa lũ, do vậy chưa đáp ứng cho sự phát triển và giao lưu hàng hoá trên địa bàn.
- Tuyến đường sắt Quán Triều - Núi Hồng dài 33,5 km là một thuận lợn lớn
trong việc phục vụ sản xuất và giao lưu hàng hoá.
Nhìn chung, hệ thống giao thông của Huyện tương đối thuận lợi, song về chất
lượng chưa đáp ứng yêu cầu (Chủ yếu là đường đá cấp phối, đất). Hiện tại huyện đang
có kế hoạch từng bước đầu tư nâng cấp hệ thống cầu, đường liên Huyện, liên xã, xóm
trong những năm tới.
1.5. Đặc điểm kinh tế - xã hội.
Dân số toàn huyện hiện tại khoảng 163.637 người. Mật độ dân số bình quân
khoảng 283 người/km². Dân cư phân bố không đồng đều, tập trung chủ yếu theo quốc
lộ 37 và vùng thung lũng giữa núi.
Các dân tộc gồm người Kinh, người Tày, người Nùng, người Dao, người Sán
Dìu… sống chủ yếu bằng nghề trồng trọt, chăn nuôi, một số ít làm nghề kinh doanh,
buôn bán nhỏ, một số làm việc trong các mỏ than và các khu công nghiệp.

Những năm gần đây được sự quan tâm của Đảng và nhà nước, đời sống của
nhân dân được nâng cao từng bước, nhưng nhìn chung vẫn còn nhiều khó khăn cả về
vật chất lẫn tinh thần, đặc biệt là vấn đề nước sạch cho sinh hoạt đang là vấn đề cấp
bách hiện nay ở hai xã Hà Thượng – Phục Linh do là hai xã miền núi nước sinh hoạt
vốn đã khó khăn lại chưa có nhà máy cấp nước tập trung nào. Mặt khác, trong phạm vi
hai xã có mỏ khai thác than Phấn Mễ nên lượng công nhân tập trung ở đây khá đông
trong khi nguồn nước mặt lại bị ô nhiễm. Do đó, để nâng cao đời sống người dân cũng
như để phát triển kinh tế - xã hội ở đây thì vấn đề cấp bách đầu tiên là phải xây dựng
một nhà máy cấp nước sạch cho vùng Hà Thượng – Phục Linh.
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
13
Bộ môn: Địa Chất Thuỷ Văn Trường ĐH Mỏ - Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
14
Bộ môn: Địa Chất Thuỷ Văn Trường ĐH Mỏ - Địa Chất
CHƯƠNG 2
LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT – ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN
2.1. Lịch sử nghiên cứu địa chất.
Lịch sử nghiên cứu Địa chất tại các vùng nghiên cứu chi tiết của tỉnh Thái
Nguyên là rất ít và có thể nói là chưa có công trình nghiên cứu chi tiết nào, mà chỉ là
các nghiên cứu tổng quan cho cả vùng rộng lớn, hoặc trong phạm vi toàn tỉnh…
Trước năm 1954
Công tác nghiên cứu địa chất vùng Đông Bắc nói chung và thăm dò nói riêng
chủ yếu do người Pháp thực hiện trong đó đáng lưu ý là công trình:
Năm 1922 R.Bourret thành lập bản đồ địa chất vùng Đông Bắc, tỷ lệ 1/300 000
và công bố tập “Khảo cứu địa chất Đông Bắc Bắc Bộ”
Ngoài ra còn một số công trình nghiên cứu địa chất tổng hợp về khu vực Bắc
Bộ Ch.Jacob (1931), J.Fromaget (1919 - 1937), nhìn chung các tài liệu nghiên cứu ở
giai đoạn này còn ở mức hết sức sơ lược.
Sau năm 1954

Việc nghiên cứu địa chất do các nhà địa chất Việt Nam tiến hành với sự giúp
đỡ của chuyên gia Liên Xô cũ trong khoảng năm 1960 – 1975.
Năm 1962 O.N.Kabakov thành lập bản đồ trọng sa và kim lượng bùn tỷ lệ
1/500 000 ở miền Bắc Việt Nam.
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
15
Bộ môn: Địa Chất Thuỷ Văn Trường ĐH Mỏ - Địa Chất
Từ năm 1970 – 2002, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về địa chất, kiến
tạo, sinh hóa ở các tỷ lệ 1/500 000, 1/1 000 000 bao trùm lãnh thổ miền Bắc Việt Nam
như “Bản đồ khoáng sản miền Bắc Việt Nam” tỷ lệ 1/500 000 của Lê Văn Cự
Năm 1970; “Bản đồ địa chất Việt Nam phần miền Bắc” tỷ lệ 1/1000000 của
Trần Văn Trị - năm 1977; “Bản đồ địa chất Việt Nam” tỷ lệ 1/500 000 do Nguyễn
Xuân Bao và Trần Đức Lương chủ biên – năm 1988; “Bản đồ sinh khoáng Việt Nam”
tỷ lệ 1/1 000 000 của Nguyễn Nghiêm Minh và Vũ Ngọc Hải chủ biên; “Bản đồ kiến
tạo sinh khoáng Bắc Bộ” tỷ lệ 1/500 000 của Dương Đức Kiêm – năm 2002. Đây là
các công trình nghiên cứu có giá trị khoa học đối với công tác điều tra địa chất tiếp
theo.
Các công tác hiệu đính loạt tờ bản đồ địa chất Đông Bắc Bắc Bộ tỷ lệ 1/200 000
cũng đã được tiến hành 2 lần do Nguyễn Công Lượng và nnk – năm 1984, Nguyễn
Văn Hoành– năm 2000. Kết quả của công tác hiệu đính đã cập nhật bổ sung các thông
tin mới và thống nhất hệ thống phân loại các phân vị địa chất trên toàn bộ lãnh thổ,
tạo điều kiện thuận lợi cho các công trình nghiên cứu địa chất và điều tra khoáng sản
tỷ lệ lớn. Tuy nhiên, điểm quặng thiếc – vonfram khu thăm dò cũng như các tiền đề,
dấu hiệu sinh khoáng thiếc – vonfram trong khu vực chưa được phát hiện và nghiên
cứu trong giai đoạn này.
Năm 1965-1967 có công trình nghiên cứu và lập được bản đồ địa chất 1:200000 do
Phạm Đình Long và các tác giả tiến hành đã tiến hành xác lập và phân chia ranh giới
các địa tầng, làm rõ đặc điểm kiến tạo trên diện tích điều tra khá rộng lớn, bao quát cả
vùng nghiên cứu. Đến nay đã thành lập được bản đồ địa chất và khoáng sản 1:50.000
cho toàn vùng.

2.2. Lịch sử điều tra đánh giá tài nguyên nước dưới đất
2.2.1 Thời kỳ trước năm 1975:
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
16
Bộ môn: Địa Chất Thuỷ Văn Trường ĐH Mỏ - Địa Chất
Công tác nghiên cứu địa chất thủy văn trong vùng là nghèo nàn, các tài liệu về
địa chất thủy văn chưa có công trình nghiên cứu nào các tài liệu nghiên cứu về địa chất
thủy văn chủ yếu là các lỗ khoan riêng lẻ, phục vụ cấp nước sinh hoạt cho hộ gia đình
2.2.2. Thời kỳ sau 1975 đến nay:
Năm 2007-2010 : Đã có công tác điều tra đánh giá nguồn nước dưới đất khu
vực trung du miền núi bắc bộ của tập thể tác giả (Lê Văn Hoan, Nguyễn Khắc Đôn kỹ
sư ĐCTV, Vũ Đình Thảo kỹ sư địa chất, Vũ Đức Hảo kỹ sư địa vật lý, Nhâm Sỹ
Thạch ký sư địa chất công trình của Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước
miền Bắc thực hiện. Trong phạm vi vùng nghiên cứu đã có các công trình điều tra
đánh giá nguồn nước với các sản phẩm đã công bố, cụ thể là:
Bản đồ địa chất thủy văn(tỷ lệ 1:50.000)
Bản đồ tiềm năng nước dưới đất (tỷ lệ 1:50.000
Bản đồ tài liệu thực tế địa chất thủy văn(tỷ lệ 1:50.000)
Các tài liệu quan trắc động thái nước dưới đất.
Các thiết đồ khoan hút nước.
Các tài liệu đo Địa vật lý, và các tài liệu khác.
Đến nay đã thành lập được bản đồ địa chất và khoáng sản 1:50.000 cho toàn vùng.
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
17
Bộ môn: Địa Chất Thuỷ Văn Trường ĐH Mỏ - Địa Chất
CHƯƠNG 3
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÙNG NGHIÊN CỨU
3.1. Mô tả đặc điểm địa tầng địa chất
Dựa vào tài liệu đã nghiên cứu về đặc điểm địa chất của vùng nghiên cứu cho
thấy trong phạm vi huyện Đại Từ , tỉnh Thái Nguyên có mặt các trầm tích từ già đến

trẻ được mô tả như sau:
GIỚI PALEOZOI
Hệ Ordovic - hệ Silur- thống hạ
Hệ tầng Phú Ngữ (O-S
1
pn)
Các thành tạo của hệ tầng Phú Ngữ phân bố chủ yếu ở phía Bắc – Tây Bắc của
huyện, chiếm phần lớn diện tích phía bắc của Huyện Đại Từ. Diện tích xuất lộ khoảng
96.432 km
2
. Chúng được phân thành hai phân hệ tầng:
- Phân hệ tầng dưới (O-S
1
pn
1
):
Thành phần các đá gồm: đá phiến sét sericit, đá phiến thạch anh sericit xen cát
kết, đá vôi sét, các đá dập vỡ, nứt nẻ khá mạnh. Bề dày của phân hệ tầng trên khoảng
850-900m.
- Phân hệ tầng trên (O-S
1
pn
2
):
Thành phần các đá gồm: đá phiến sét sericit, đá phiến thạch anh sericit, xen cát
kết, đá phiến thạch anh fenspat, đá vôi sét. Các đá của phân hệ này bị phong hóa, nứt
nẻ dập vỡ mạnh đặc biệt là khu vực dọc theo đứt gãy F
1
tại xã Phục Linh. Bề dày phân
hệ tầng trên dao động từ 850 đến 900m.

Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
18
Bộ môn: Địa Chất Thuỷ Văn Trường ĐH Mỏ - Địa Chất
Quan hệ dưới của hệ tầng không quan sát được, phía trên bị hệ tầng Sông Cầu và
các trầm tích bở rời của hệ Đệ Tứ phủ không chỉnh hợp.
Hệ De von - thống hạ
Hệ tầng Sông Cầu (D
1
sc)
Hệ tầng sông Cầu phân bố thành 2 dải lớn trong huyện Đại Từ với tổng diện tích
khoảng 301,84 Km
2
, một dải phân bố ở phía bắc kéo dài theo hướng từ Tây Nam sang
Đông Bắc huyện vùng , và một dải khác lại phân bố kéo dài từ phía Tây Bắc đến Đông
Nam của huyện. Đất đá thuộc hệ tầng sông Cầu tạo thành những quả đồi với cao độ từ
100 – 200m, nằm xen kẽ là các trầm tích Đệ Tứ. Chúng được chia thành hai phân hệ
tầng:
- Phân hệ tầng dưới (D
1
sc
1
).
Thành phần các đá gồm cuội kết, sạn kết, cát kết màu nâu đỏ, bột kết màu xám
lục, đá phiến sét màu nâu đỏ. Mức độ gắn kết của các đá khá chặt chẽ, nứt nẻ mạnh.
Bề dày phân hệ tầng này khoảng 200m.
- Phân hệ tầng trên (D
1
sc
2
).

Thành phần các đá gồm: Đá phiến sét, cát kết, cát kết dạng quarzit, cát bột kết
gắn kết khá chặt chẽ, đá vôi. Các đá bị phong hóa, nứt nẻ khá mạnh. Bề dày phân hệ
tầng này khoảng 200m.
Hệ tầng Sông Cầu phủ không chỉnh hợp trên hệ tầng Phú Ngữ.
GIỚI MESOZOI
Hệ Triat, thống trung – hệ tầng Tam Đảo (T
2
td)
Hệ tầng Tam Đảo xuất lộ trong huyện tạo thành dải kéo dài từ giữa huyện theo
hướng Tây Bắc – Đông Nam đến hết ranh giới huyện, với diện tích khoảng
203,13km
2
, các đá của hệ tầng này tạo thành dãy Tam Đảo với cao độ từ 900 – 1200
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
19
Bộ môn: Địa Chất Thuỷ Văn Trường ĐH Mỏ - Địa Chất
m. Đỉnh của dãy núi này cũng chính là ranh giới hành chính của tỉnh Thái Nguyên với
tỉnh Vĩnh Phúc ở phía tây nam tỉnh Thái Nguyên.
Thành phần thạch học của các đá bao gồm: đacit porphyr, ryolit và tuf của
chúng, gắn kết tốt, nứt nẻ kém.
Quan hệ với các hệ tầng: không quan sát được quan hệ kiến tạo của hệ tầng.
Bề dày hệ tầng thay đổi từ 700 – 800m.
Hệ Trias, thống trung
Hệ tầng Nà Khuất ( T
2
l nk )
Hệ tầng Nà Khuất xuất lộ thành một dải nhỏ nằm ở phía Đông Nam huyện, nơi
giáp ranh với thành phố Thái Nguyên, diện tích phân bố hệ tầng khoảng 17 km
2
.

Thành phần thạch học của hệ tầng gồm: Các đá phiến sét, cát bột kết, cát kết màu nâu
đỏ. Các đá bị phong hóa, nứt nẻ kém. Bề dày hệ tầng thay đổi từ: 600 – 700m.
Hệ Trias - thống thượng
Hệ tầng Vân Lãng (T
3
n-rvl)
Các trầm tích hệ tầng Vân Lãng phân bố rải rác ở trung tâm huyện, tạo thành một
dải nhỏ kéo dài từ ranh giới phía Đông Nam huyện vơi thành phố Thái Nguyên, chạy
qua thị trấn Đại Từ lên Tây Bắc huyện và chạy dọc theo ranh giới huyện vói tỉnh Vĩnh
Phúc. Diện tích phân bố khoảng 48,5 Km
2
. Chúng được phân chia thành hai phân hệ
tầng.
- Phân hệ tầng dưới (T
3
n-rvl
1
)
Thành phần các đá gồm: cuội kết thạch anh silic, cát bột kết, cát sạn kết, đá phiến
sét, sét than, vỉa than có thấu kính đá vôi. Bề dày khoảng 200-300m.
- Phân hệ tầng trên (T
3
n-rvl
2
):
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
20
Bộ môn: Địa Chất Thuỷ Văn Trường ĐH Mỏ - Địa Chất
Thành phần các đá gồm: cát bột kết, sạn kết bề dày khoảng 600-800m.
Hệ tầng Vân Lãng có quan hệ kiến tạo với hệ tầng Sông Cầu.

GIỚI MESOZOI
Hệ Jura thống trung - hạ
Hệ tầng Hà Cối ( J
1-2
- hc )
Trong phạm vi huyện Đại Từ, các trầm tích của hệ tầng Hà Cối chỉ phân bố
thành một dải nhỏ nằm ở phía Đông Nam huyện, giáp với huyện Phổ Yên. Diện tích
phân bố khoảng 7,1 Km
2
.
Thành phần thạch học của các đá gồm : Cuội kết, sạn kết, cát kết xen kẽ các lớp
kẹp đá phiến sét. Bề dày thay đổi từ 300 – 400m.
Hệ Jura – Creta
Hệ tầng Tam Lung ( J
3
– K tl )
Trong phạm vi huyện Đại Từ các đá của hệ tầng này chỉ xuất lộ một dải nhỏ ở
phía Nam huyện, giáp ranh với huyện Phổ Yên, diện tích xuất lộ khoảng 3,5 km
2
.
Hệ tầng Tam Lung có thành phần gồm các đá : cuội kết , sạn kết, cát kết, và lớp
kẹp đá phiến sét, mức độ gắn kết trung bình, nứt nẻ yếu. Quan hệ kiến tạo : Không
quan sát được.
Do hệ tầng Tam Lung xuất lộ trong huyện với một diện tích nhỏ, lại nằm ở cuối
huyện, trên dãy núi Tam Đảo, là nơi có ít dân cư sinh sống nên nó có ít ý nghĩa về mặt
địa chất, địa chất thủy văn.
GIỚI KAINOZOI
Hệ Đệ Tứ không phân chia (Q)
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
21

Bộ môn: Địa Chất Thuỷ Văn Trường ĐH Mỏ - Địa Chất
Các thành tạo hệ Đệ Tứ phân bố rải rác trong huyện dọc hai bên bờ sông, suối
tạo thành những dải đồng bằng ven sông (s.Công) và các thung lũng trước núi. Thành
phần đất đá gồm sét, cát, sạn sỏi, mảnh vụn đá gốc. Chúng được thành tạo từ nhiều
nguồn gốc khác nhau như: sườn tích, tàn tích, lũ tích.
Bề dày thay đổi từ 15-20m (ven sông Công) đến 4-8m (ven các suối nhỏ).
3.2. Các thành tạo magma xâm nhập.
Phức hệ Núi Điệng (G/T
3
nd)
Các thành tạo thuộc phức hệ Núi Điệng phân bố thành 2 dải trong huyện. Dải
nhỏ phân bố ở phía Đông Nam huyện tạo nên dãy núi Pháo có cao độ từ 300 – 400 m.
Dải lớn nằm kéo dài dọc theo núi Tam Đảo ở phía Tây Nam huyện tạo nên dãy núi có
cao độ từ 400 – 600 m. Diện tích phân bố của phức hệ vào khoảng 48,35 km
2
.
Thành phần gồm: granit, granophyr, granit biotit dạng porphyr hạt lớn, granit hai
mica, granit hạt nhỏ có mức độ phong hóa nứt nẻ kém.
Phức hệ Núi Chúa (Gb/T
3
n nc)
Các thành tạo của phức hệ Núi Chúa phân bố tập trung chủ yếu ở phía Bắc và
Đông Bắc huyện, cách trung tâm thị trấn Đại Từ khoảng 5 km, ngoài ra còn xuất lộ rải
rác với diện tích nhỏ xen kẽ với cách hệ tầng khác ở phía Bắc huyện. Diện tích phân
bố khoảng 27,6 km
2
.
Phức hệ có thành phần gồm: gabro diabas, gabro olivine phong hóa nứt nẻ kém.
Phức hệ Pia Oăc (G/K
2

po).
Các thành tạo của phức hệ Pia Oắc lộ ra dưới dạng một khối nhỏ ở phía tây bắc
xã Phục Linh với diện tích khoảng 1,2km
2
. Thành phần gồm: granit biotit, granit hai
mica, aplít, granit porphyr. Các đá gắn kết chặt chẽ, mức độ phong hóa và nứt nẻ kém.
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
22
Bộ môn: Địa Chất Thuỷ Văn Trường ĐH Mỏ - Địa Chất
3.3. Đứt gãy
Trong vùng nghiên cứu tồn tại các hệ thống đứt gãy chính theo phương Tây Bắc
– Đông Nam (hoặc Đông – Tây theo phương cấu tạo chung của vùng).
Trong vùng có các đứt gãy lớn là:
Đứt gãy F
1
: Chạy theo hướng Đông Tây cắt ngang qua thị trấn Đại Từ.
Đứt gãy F
2
: Là một đứt gãy lớn, hướng phát triển là Đông Bắc – Tây Nam. Đứt
gãy F
2
cắt ngang qua đứt gãy F
1
tại vị trí xã Hà Thượng.
Đứt gãy F
3
: Là một đứt gãy khá lớn, có hướng phát triển là Tây Bắc – Đông
Nam chạy qua trung tâm xã Hà Thượng và giao với hai đứt gãy F
1
và F

2
.
Đứt gãy F
4
: Là một đứt gãy phát triển theo hướng Đông Bắc – Tây Nam chạy
ngang qua trung tâm xã Hà Thượng và Phục Linh. Đứt gãy F
4
giao với đứt gãy F
2
tại
trung tâm xã Hà Thượng cách quốc lộ 37 khoảng 200m về phía Tây Nam.
Ngoài ra trong vùng còn có rất nhiều đứt gãy nhỏ, phát triển chủ yếu theo
hướng Tây Bắc – Đông Nam.
Các đứt gãy này đóng vai trò quan trọng trong việc cà nát, làm dập vỡ các đá
tạo nên các đới dập vỡ, đới cà nát. Những đới này là nơi chứa nước chủ yếu trong các
lớp đá trầm tích lục nguyên, lục nguyên xen cacbonat Vì vậy, nó đóng vai trò quan
trọng trong việc khoan tìm kiếm nước ngầm cung cấp cho sinh hoạt cũng như phục vụ
phát triển công nghiệp của huyện Đại Từ nói chung và của xã Hà Thượng – Phục Linh
nói riêng.
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
23
Bộ môn: Địa Chất Thuỷ Văn Trường ĐH Mỏ - Địa Chất
CHƯƠNG 4
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN VÙNG NGHIÊN CỨU
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu địa chất thuỷ văn, các tài liệu thu thập được
cho ta thấy trong khu vực huyện Đại Từ có đặc điểm địa chất thuỷ văn khá phức tạp,
đặc trưng bởi sự có mặt của đơn vị chứa nước với mức độ phong phú khác nhau.
Thành phần thạch học, tính thấm của đất đá thay đổi lớn theo diện và chiều sâu, bị
phức tạp hoá bởi các yếu tố kiến tạo. Điều kiện biên cũng như thành phần cung cấp và
thoát của các đơn vị chứa nước chưa hoàn toàn sáng tỏ.

Theo nguyên tắc dạng tồn tại nước dưới đất, từ trên xuống dưới vùng nghiên
cứu có mặt các đơn vị địa chất thuỷ văn như sau:
- Tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích bở rời hệ Đệ tứ không phân chia (q).
- Tầng chứa nước khe nứt trong các trầm tích lục nguyên, lục nguyên Jura – Kreta,
hệ tầng Tam Lung (j
3
– k).
- Tầng chứa nước khe nứt trong các trầm tích lục nguyên Jura hạ, hệ tầng Hà Cối (j
1-
2
)
- Tầng chứa nước khe nứt, trong các trầm tích lục nguyên Trias thượng, hệ tầng Vân
Lãng (t
3
).
- Tầng chứa nước khe nứt trong các trầm tích lục nguyên, lục nguyên xen phun trào
Trias trung – hạ, hệ tầng Tam Đảo (t
2
).
- Tầng chứa nước khe nứt trong các trầm tích lục nguyên xen cacbonat hệ Devon,
hệ tầng Sông Cầu ( d
1
).
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
24
Bộ môn: Địa Chất Thuỷ Văn Trường ĐH Mỏ - Địa Chất
- Tầng chứa nước khe nứt trong các trầm tích lục nguyên xen cacbonat Ocdovic –
Silua, hệ tầng Phú Ngữ ( o
3
-s

1
).
4.1. Tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích bở rời hệ Đệ tứ không phân chia
(q)
Tầng chứa nước phân bố dưới dạng dải dọc theo hệ thống sông Công và các
suối trong huyện, tạo nên các đồng bằng và thung lũng khá rộng. Bề dày của tầng thay
đổi từ 4 m đến 20 m, thường gặp là 11 - 15 m. Thành phần thạch học gồm các trầm
tích bở rời đa nguồn gốc, hỗn độn như sét, cát, sạn sỏi, lẫn các mảnh vụn đá, cuội tảng
có màu xám nâu, xám vàng, loang lổ.
Về khả năng chứa nước, qua đặc điểm địa chất với thành phần chủ yếu là các
trầm tích hạt mịn và thực tế múc nước thí nghiệm ở các giếng đào cho thấy đây là tầng
chứa nước không áp, khả năng chứa nước không lớn. Mực nước tĩnh dao động theo
mùa, thay đổi từ 0,6 m đến 2,99 m. Nguồn cung cấp là nước mưa, nước mặt thoát vào
mạng xâm thực địa phương và thấm xuống các tầng chứa nước lân cận.
Về chất lượng nước, kết quả phân tích mẫu nước cho thấy độ pH = 7,38 - 7,5,
trung bình 7,44. Độ tổng khoáng hoá M = 0,143g/l - 0,15g/l, trung bình 0,147g/l.
Nước thuộc loại siêu nhạt.
Loại hình hoá học điển hình của nước: Bicarbonat Calci
Như vậy, tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích bở rời hệ Đệ Tứ không
phân chia (q) có khả năng chứa nước không lớn, chỉ có ý nghĩa cung cấp nước với nhu
cầu sử dụng nước nhỏ. Nước trong tầng dễ bị nhiễm bẩn do nước mưa nước mặt ngấm
xuống.
4.2. Tầng chứa nước khe nứt trong các trầm tích lục nguyên Jura – Kreta, hệ
tầng Tam Lung (j
3
– k ).
Tầng chứa nước khe nứt trong trầm tích lục nguyên Jura – Kreta lộ ra ở phía
Nam của huyện Đại Từ, có diện lộ phân bố khá nhỏ chỉ khoảng 3,5 km
2
. Thành phần

Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Phạm Hồng Kiên
25