Nghiên cứu đặc điểm địa hóa phóng xạ các nguyên tố u, th và k khu vực xã đông cửu, huyện thanh sơn, tỉnh phú thọ (tóm tắt)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
**********

HỒNG THỊ HÀ

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HĨA PHĨNG XẠ
CÁC NGUYÊN TỐ U, Th VÀ K KHU VỰC XÃ ĐƠNG CỬU,
HUYỆN THANH SƠN, TỈNH PHÚ THỌ

Chun ngành: Khống vật học và địa hóa học
Mã số: 60440205
TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015


Cơng trình được hồn thành tại:
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Hoàng Hà
TS. Nguyễn Tuấn Phong

Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Văn Phổ
Phản biện 2: TS. Nguyễn Thị Minh Thuyết

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ họp tại
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội
Vào hồi 8 giờ 00 phút, ngày 30 tháng 12 năm 2015

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Trung tâm thư viện Đại học Quốc gia Hà Nội


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

LỜI MỞ ĐẦU
Môi trường phóng xạ là một phần khơng thể tách rời của mơi trường tự
nhiên trong đó nhân loại tồn tại và phát triển. Ảnh hưởng của mơi trường
phóng xạ tự nhiên đối với sự phát triển của con người đã được ghi nhận. Các
thông tin về môi trường tự nhiên, trong đó có mơi trường phóng xạ là các chỉ
tiêu rất quan trọng để đánh giá sự phát triển kinh tế xã hội bền vững của bất kỳ
một quốc gia, vùng lãnh thổ nào. Việc nghiên cứu mơi trường phóng xạ tự
nhiên nhằm các mục đích đánh giá ảnh hưởng của chúng lên sự sống của con
người và các sinh vật sống tại đó; xác định một cách có cơ sở khoa học, thực
tiễn của những khu vực được nghiên cứu về khả năng tồn tại và phát triển dân
cư, kinh tế xã hội.
Khu vực Thanh Sơn – Phú Thọ với các thân pegmatit có kích thước: rộng
từ vài mét đến vài chục mét, dài từ vài chục mét đến vài trăm mét nằm tại khu
vực bản Dấu Cỏ, xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ, có cường độ
phóng x (50ữ2500)àR/h. Cỏc thõn pegmatit ny nm ngay trờn b mặt hoặc
gần bề mặt, nên dễ dàng phát tán ra mơi trường xung quanh nhờ q trình
phong hóa và bóc mòn. Mặt khác, tại khu vực nghiên cứu, các suối và mạch
nước ngầm đều đi qua các thân quặng pegmatit, đó là điều kiện thuận lợi để
xói mịn, hịa tan, vận chuyển và phát tán các chất phóng xạ ra mơi trường
xung quanh.
Trên cơ sở đó, luận văn “Nghiên cứu đặc điểm địa hóa phóng xạ các
nguyên tố U, Th và K khu vực xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú
Thọ” được thực hiện với mục tiêu và nhiệm vụ sau:

Mục tiêu:
- Nghiên cứu đặc điểm địa hóa phóng xạ tự nhiên các nguyên tố U, Th, K;

Hoàng Thị Hà

3


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

- Đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng các nguyên tố U, Th, K đến môi
trường xung quanh.
Nhiệm vụ:
- Thu thập các tài liệu địa hóa các nguyên tố phóng xạ; các yếu tố ảnh
hưởng đến mơi trường phóng xạ; các nghiên cứu đã có từ trước về mơi trường
phóng xạ tại các khu vực;
- Nghiên cứu đặc điểm địa hóa phóng xạ các nguyên tố U, Th, K;
- Luận giải mối liên quan giữa giá trị các tham số phóng xạ (U, Th, K) đo
được tại khu vực nghiên cứu và từ kết quả phân tích mẫu với sự tồn tại của các
thân quặng pegmatit và thành tạo địa chất tại khu vực nghiên cứu;
- Đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng U, Th, K tới môi trường xung
quanh.
Từ kết quả nghiên cứu, luận văn được cấu trúc thành 3 chương như sau
(không kể phần mở đầu và kết luận):
Chương 1: Giới thiệu chung
Chương 2: Phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Hoàng Thị Hà

4


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Giới thiệu khái quát khu vực nghiên cứu
1.1.1. Đặc điểm tự nhiên
1.1.1.1. Vị trí địa lý
Khu vực nghiên cứu nằm ở xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú
Thọ, có tọa độ địa lý 21°01′31” vĩ độ Bắc, 105°04′40” kinh độ Đơng. Trong
đó, khu vực nghiên cứu tập trung chủ yếu tại khu vực bản Dấu Cỏ với diện
tích 2km2.


01



02



03

04

05



06



07



08



09



10



11

12



i Lê
ố
Su


29

Xóm Tảng

Đông Khi

Núi Giác

Xóm Bương

16




30



Xóm Nhắn

XÃ Tâ n Minh


2 8


27
Đồi sáu Ngang

Xóm Chống


26
Xóm Chùa

Xóm Bái

Xóm Ngàn

Suối Giàu
hỏ
i


Xóm Quyết

Đồng Cạn

Xóm Chát

25

Xóm Vót

Xóm Võng
Su

XÃ Đông Cử u

S
u

C

Xóm Mu

Xóm Bủ
Giàu Có

ối

Xóm Giàu

Xóm Bu

Bương Sinh

ố

i

S
in
h


24

Xóm Chuối

Xóm Vừn


23

Xóm Náy

21

21

Xóm Cáy

01



02

03

Chỉ dẫn




2 9



XÃ Khả Cửu

Xóm Cốc


24



105 10'30''
21

17

UB
Xóm Chói

Tân Hồi


25

105 00'00''



Xóm Rẻ

Đồng Khoai


27

00'00''

15

Xóm Mu

XÃ Vinh Tiền

Mận Gạo



Xuân Quyền

23



Xóm Hẹ

Núi NhÃn

Đ ồng Giang
Suối Lê


26

14

Kh oanh lền

XÃ K im Thượng


2 8



Xóm Trầu

Xóm Chiêu

Xóm Sân

13

05'00''

Xóm Sặt

Xuân Q uyền

30

Sông Giâ n

105 00'00''
21
05'00''

04

05



Khu vực nghiên cứ u
Ranh g iới xÃ

06

07



08



Xóm Bu

09



10



11



12



13

Đườn g ô tô

14



15



16



17

00'00''
105 10'30''

Sông suối

Khu d ân cư , làng bản

Trạm tế



Trường h ọc

Đườn g mßn

Hình . Sơ đồ khu vực nghiên cứu
1.1.1.2. Khí hậu
Khí hậu vùng nghiên cứu có hai mùa phân biệt rõ rệt: Mùa mưa từ tháng
4 đến tháng 11 và mùa khơ từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau.
Hồng Thị Hà

5


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

1.1.1.3. Thủy văn
Khu vực nghiên cứu có hệ thống suối khá phát triển. Các suối tại đây đều
có hướng chảy từ tây nam sang đơng bắc với lượng nước nhỏ.
1.1.1.4. Địa hình
Địa hình khu vực nghiên cứu gồm hai phần khác biệt, ở phía bắc địa hình
thấp, sườn thoải, phía nam địa hình đồi núi có độ cao hơn 500m, sườn dốc.
1.1.1.5. Động, thực vật
+ Thực vật: trong khu vực, thực vật nhìn chung vẫn được duy trì và bảo
vệ nên mức độ che phủ đối với địa hình là tương đối tốt.
+ Động vật: trong khu vực nghiên cứu động vật hoang dã cịn rất ít
1.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội
1.1.2.1. Phân bố dân cư
Trong khu vực nghiên cứu dân cư phân bố không đồng đều, gồm các dân
tộc Mường, Kinh và người Dao. Người dân trong vùng chủ yếu làm nơng

nghiệp, trồng rừng. Trình độ dân trí nói chung cịn thấp, đặc biệt là người Dao.
1.1.2.2. Đời sống văn hóa, xã hội
Trong khu vực nghiên cứu, sống văn hóa, xã hội của người dân đang trên
đà phát triển, mạng lưới y tế cũng đã được quan tâm đúng mức.
1.1.2.3. Các hoạt động kinh tế
Các hoạt động khống sản: khơng đáng kể. Công nghiệp và tiểu thủ công
nghiệp hầu như không phát triển.
1.1.2.4. Giao thông
Mạng lưới giao thông trong khu vực nghiên cứu kém phát triển, các khu
vực dân cư nối với nhau bằng đường mịn nhỏ, hẹp, địa hình phân cắt.
Hoàng Thị Hà

6


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

1.1.3. Đặc điểm địa chất - khống sản
1.1.3.1. Địa tầng
Vùng nghiên cứu có các phân vị địa tầng như sau:
- Giới Proterozoi - Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên (PP 1sc2):
thành phần chủ yếu là gneis biotit, plagiogneis biotit, gneis biotit có horblen và
amphibolit chiếm nhiều hơn.
- Giới Proterozoi - Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng dưới (PP 1sl1): thành
phần chủ yếu là đá phiến biotit - granit, đá phiến hai mica, granit bị migmatit
hoá.
- Giới Proterozoi - Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng trên (PP1sl2): Thành
phần chủ yếu là đá phiến hai mica.

- Giới Kainozoi – Hệ Đệ tứ (Q): chủ yếu phân bố dọc theo suối Giàu với
diện tích khơng đáng kể. Thành phần chủ yếu là cát, bột, sỏi, sét.
1.1.3.2. Magma
Trong khu vực nghiên cứu có một phức hệ xâm nhập là phức hệ Bảo Hà
(M/PP1-2 bh). Thành phần chủ yếu là metagabro, metadiabas, amphibolit.
1.1.3.3. Khống sản
Trong diện tích nghiên cứu có các dị thường phóng xạ thori - urani nằm
trong các thân pegmatit.
1.2. Đặc điểm địa hóa phóng xạ tự nhiên các nguyên tố U, Th, K
Nguồn phóng xạ tự nhiên có khoảng 20 nguồn gồm U235, U238, U244, Th232,
Ra226, K40, Rb87, La138, Sm147, Lu176, Re137,… Tuy nhiên có 6 nguồn cơ bản có
nhân là U235, U238, U244, Th232, Ra226, K40, trong sáu nguồn cơ bản này có 3
nguồn chủ đạo gồm U235, U238, Th232.

Hoàng Thị Hà

7


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

Hình . Sơ đồ dãy phân rã phóng xạ tự nhiên
Urani trong các đá có thể tồn tại dưới các dạng khác nhau: dưới dạng các
khống vật urani, trong các tạp chất đồng hình. Khi độ pH thấp (mơi trường
axit), urani dễ bị hịa tan di chuyển trong các đá tới chỗ tiếp xúc với các chất
khử. Tại các hàng rào địa hóa được thành tạo dọc theo đường vận chuyển của
các dung dịch chứa urani do các điều kiện lý hóa thay đổi làm cho urani từ
dung dịch nước bị kết tủa dưới dạng các hợp chất khó hịa tan. Khi pH > 8

(mơi trường kiềm) urani cũng dễ bị hịa tan và di chuyển. Trong vùng trung
hòa, độ hòa tan của các phức chất bị giảm đi, các phức chất bị phá hủy, phát
sinh tự tích lũy các khống vật urani.
Các hợp chất của Thori là các hợp chất khó hịa tan, trên thực tế khơng có
mặt trong nước dưới đất cũng như nước bề mặt. Trong nước có chứa Urani,
Radi và Radon với hàm lượng thấp, cá biệt cũng có chứa Thori và Kali. Trong
các điều kiện khác nhau, hàm lượng của chúng thay đổi trong phạm vi rộng.
Hoàng Thị Hà

8


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Phương pháp tổng hợp, kế thừa tài liệu
2.2. Phương pháp đo phổ gamma
Tại khu vực nghiên cứu tiến hành đo 12 tuyến, khoảng cách 20m/điểm
trên mỗi tuyến (Hình 3). Tại mỗi điểm đo 3 giá trị, thời gian đo 100s.
Máy đo phổ gamma sử dụng là GAD-6. Các kết quả đo được thực hiện
bởi Liên đoàn Địa chất X - Him.

Sơ đồ tuyến đo phổ gamma
105 03'00"
21
02'01"

05 400

05 600

05 800

06 000

06 200

06 400

06 600

06 800

07 000

07 200

3

25
800

07 400 10504'20"
21
02'01"
25
800

250

ối
Su

25
600

Cỏ

25
600

PPÊ ẵ
Ô

T. 80

Khu L ũng đày

20 0

25
400

T.7 6

25
400

Q

24 2. 0

250

Su

4

ối

u
Dấ

T56

25
200

T48

xóm Dấu

25
200

PPÊặ
Ê

25
000

25
000

PPÊ ẵ
Ô

M /PPÊơÔẳ


286.0

T12
T8a
T6a

20 7. 3

PPÊẵ
Ô

24
800

T4

PPÊ ặ
Ê

24
800

T5a
T9a
T13a
X óm B ư

Thô n Hạ Thành
341 .8
250

24
600

30 0

24
600

T47
T51
T55

PPÊ ẵ
Ô
PPÊẵ
Ô

336 .0

32 1. 5

24
400

24
400

330. 5
300

PPÊặ
Ê

24
200

24
200

CHỉ Dẫn
Tuyến đo phổ gamma
Thân pegmatit

24
000

35

T55

24
000

0

400

Đường đồng mức và giá trị (m)

2
0

300

Điểm độ cao (m)

45

450



23
800

23
800

Suối
Đường ôtô
0

1

2

50 0

3
4

23
600

Khu vực nghiên cứu
Ranh giới địa chất

21
00'41"
10503'00"

05 400

05 600

PPÊ ặ
Ô

05 800

06 000

06 200

06 400

06 600

1
06 800

07 000

Tỷ lệ 1:10.000
1cm trên bản đồ bằng 100m ngoài thực tế

Hong Th H

55

Đường mòn

23
600

9

07 200

21
00'41"
07 400 10504'20"


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

Hình . Sơ đồ tuyến đo phổ gamma
2.3. Phương pháp lấy, gia công và phân tích mẫu
2.3.1. Mẫu nước
a) Lấy mẫu
Mẫu nước được lấy ở các dòng suối, các điểm xuất lộ nước, các giếng
đào, theo hướng phát tán các chất phóng xạ trong nguồn nước. Số lượng mẫu
nước: 22 mẫu.
b) Gia công: Các mẫu nước lấy về được tiến hành đo xác định nồng độ
Rn, Tn ngay trong vòng 48 giờ. Các mẫu lấy về đo tổng hoạt độ α, β đã được
axit hoá (HNO3) với nồng độ 0,3% để chống kết tủa.
c) Phân tích: Phân tích tổng hoạt độ α, β bằng thiết bị UMφ - 2000 của
Liên Xô (USSR) theo tiêu chuẩn ISO-9696-1992 (E) và ISO 9697 - 1992 (E).
2.3.2. Mẫu đất (rãnh điểm)
a) Lấy mẫu: Mẫu đất được ưu tiên lấy ở các vị trí lấy mẫu thực vật như:
thóc, sắn, ngô. Trọng lượng mẫu từ 2-3 kg.
b) Gia công: Mẫu đem phơi khơ, nghiền nhỏ ở kích thước 0,74 mm, trộn
chia và đóng gói lưu một nửa cịn lại gửi phân tích 300 gam.
c) Phân tích: Mẫu đất được gửi phân tích 17 mẫu bằng phương pháp phổ
đa kênh, thiết bị đo: Hệ phổ kế gamma phân giải cao của hãng CANBERRA Canada tại Trung tâm Công nghệ Xử lý Mơi trường - Bộ Tư lệnh Hố học.
2.3.3. Mẫu thực vật

a) Lấy mẫu: Được lấy ở một số cây lương thực chủ yếu trồng trên thân
pegmatit hoặc lân cận các thân pegmatit như lúa (hạt), sắn (củ), đây là lương
thực chủ yếu của dân cư trong bản đang sử dụng.
Hoàng Thị Hà

10


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

b) Gia công: Mẫu sắn được rửa sạch bằng nước tại địa phương rồi thái
mỏng phơi khô. Cân trọng lượng, sấy khô ở nhiệt độ 105 0C trong thời gian 48
giờ, cân trọng lượng khơ, xác định độ ẩm. Sau đó mẫu được nung ở nhiệt độ
dưới 4500C sau 48 giờ để mẫu được hố tro hồn tồn. Cân trọng lượng tro,
tính hệ số tro hố và phân tích.
c) Phân tích: Phân tích 15 mẫu. Phương pháp phân tích: phổ α phơng
thấp. Chỉ tiêu phân tích: aU238, Th232, Th228, K40, Co60, Cs137, Ra226.
Thiết bị đo phổ gamma đa kênh detector Ge siêu tinh khiết model
Digidart - 10, tại Trung tâm Công nghệ Xử lý Mơi trường - Bộ Tư lệnh Hố
học.
2.4. Phương pháp xử lý tài liệu
Phương pháp mơ hình hóa: Thành lập các loại bản đồ, sơ đồ địa chất môi
trường, mặt cắt địa chất mơi trường để có thể cụ thể hố sự biến động của các
nguyên tố phóng xạ trên nền địa chất.
Đối với các số liệu phân tích mẫu thu được, tiến hành tính tốn các thành
phần mơi trường phóng xạ để so sánh với các tiêu chuẩn an toàn bức xạ.

Hoàng Thị Hà

11


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Mối quan hệ giữa các nguyên tố U, Th, K với môi trường địa chất khu
vực nghiên cứu
3.1.1. Đặc trưng hàm lượng phổ gamma trên các thành tạo địa chất
Kết quả nghiên cứu hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trên các thành tạo
địa chất được tổng hợp tại bảng 1. Kết quả nghiên cứu cho thấy:
+ Hàm lượng kali trung bình phân bố trong các đá thuộc phức hệ Bảo Hà
là lớn nhất và nhỏ nhất trong các đá thuộc hệ tầng Suối Làng.
+ Hàm lượng urani trung bình lớn nhất trong các đá của hệ tầng Suối
Chiềng và nhỏ nhất trong các đá của hệ tầng Suối Làng. Như vậy, có thể thấy
trong khu vực nghiên cứu hàm lượng urani tập trung chủ yếu trong các đá của
hệ tầng Suối Chiềng.
+ Hàm lượng thori trung bình lớn nhất trong các đá của hệ tầng Suối
Chiềng và nhỏ nhất trong các đá của hệ tầng Suối Làng. Như vậy, có thể thấy
trong khu vực nghiên cứu hàm lượng thori tập trung chủ yếu trong các đá của
hệ tầng Suối Chiềng.
Bảng . Thống kê hàm lượng các nguyên tố U, Th, K trên các thành tạo địa chất
Kali (%)
TT Thành tạo địa chất Trung Nhỏ
bình nhất
1

Phức hệ Hảo Hà

2

Phân hệ tầng dưới –
1,202 0,023
Hệ tầng Suối Làng

Hồng Thị Hà

Urani (ppm)
Lớn Trung Nhỏ
nhất bình nhất

Thori (ppm)

Lớn Trung Nhỏ
nhất bình nhất

Lớn
nhất

1,895 0,029 4,031 22,167 5,50 44,147 72,45 12,44 135,32
3,54 18,822 9,308 36,075 61,01 32,21 146,72

12


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

Kali (%)
TT Thành tạo địa chất Trung Nhỏ
bình nhất
3

Urani (ppm)
Lớn Trung Nhỏ
nhất bình nhất

Thori (ppm)

Lớn Trung Nhỏ
nhất bình nhất

Lớn
nhất

Phân hệ tầng trên hệ
1,589 0,0019 5,389 22,643 2,841 93,294 77,126 11,306 315,48
tầng Suối Chiềng

Bản chất phóng xạ chung của vùng nghiên cứu chủ yếu là thori (tỷ lệ
Th/U > 3).
3.1.2. Sự biến đổi hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo không gian
Để nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng các nguyên tố urani, thori, kali
trên các loại đất đá theo không gian trong khu vực nghiên cứu (thôn Hạ
Thành), học viên tiến hành thành lập các sơ đồ hàm lượng các nguyên tố U,
Th, K trên các mặt cắt đặc trưng của khu vực nghiên cứu như sau:

80

60

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.1. Mặt cắt tuyn 55

200
5

5

160
4

4

120

3

280

2

40

20

140

1

00

0

0
0

200

Độ cao địa hình (m)

0

400

200

400

600

800

600

800

(m)

400

400

360

360

PPÊ ặ
Ê

320

PPÊẵ
Ô

280

320

Thân
pegmatit

280
240

240
0

200

PPÊặ
Ê

Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng dưới

PPÊẵ
Ô

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên

400

600

800

(m)

Hàm lượng Thori (ppm)
Hàm lượng Urani (ppm)
Hàm lượng Kali (%)

Hình . Sự biến đổi khơng gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.55
Hoàng Thị Hà

13


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

80
60
40

5
200

5

4
160

4

120

3

2 80

20

2

1 40
§é cao địa hình (m)

0

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.2. Mt ct tuyn 51

0

1
0
800 (m)

0
0

200

400

400

600

400

Thân
p egmatit

360

360

PPÊ
ặ
Ê

320

Thân
pegmatit

PPÊ
ẵ
Ô

280

320

280

240

240
200
800 (m)

200
0

200

PPÊ
ặ
Ê
PPÊ
ẵ
Ô

400

600

Hàm lượng Thori (ppm)

Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng dưới

Hàm lượng Urani (ppm)

Hệ tầng Suối Chiềng - P hân hệ tầng trên

Hàm lượng Kali (%)

Hỡnh . Sự biến đổi không gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.51

60
40

5 200

5

4 160

4

3 120

3

§é cao địa hình (m)

80

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.3. Mt ct tuyn 47

2

80

20

1

40

0

0

2
1

0
0

0
0

2 00
20 020 0

40

0
400
400

0
8
00
80
0 (m)
80
0

6
00
60
0
6 00

4 20

42 0

3 80

38 0

T hân
peg ma tit

PPÊ

ặ
Ê

3 40

34 0

Thân
pe gmatit

PPÊ
ẵ
Ô

3 00

2 60

30 0

26 0

2 20

22 0

0

2 00

PPÊ
ặ
Ê
PPÊ
ẵ
Ô

40 0

Hệ t ầng Suối Làng - Phân hệ tầng dưới
Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên

6 00

800 (m)

Hàm lượ ng Thori (ppm)
Hàm lượ ng Urani (ppm)
Hàm lượng Kali (%)

Hỡnh . S bin i khụng gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.47

Hoàng Thị Hà

14


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.4. Mt ct tuyn 13a
80

450
2

4

60

2
300

3

20
0

Độ cao địa hình (m)

1 50
40

2
1 00
1
50

2
1

00
100
100
100

150

150
150

200

200
200

250

250
250

300

300
300

350

260

0
350(m)
350

26 0

240

24 0
Thân
pegmatit

220

22 0

PPÊ
ẵ
Ô
200

20 0

180

100

150
PPÊ
ẵ
Ô

200

250

300

18 0
350(m)

Hàm lượng Thori (ppm)

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên

Hàm lượng Urani (ppm)

Hàm lượng Kali (%)

Hình . Sự biến đổi khơng gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.13a

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.5. Mt ct tuyn 9a
250

4

4

50

200

3

3

40

150

30
20
10

Độ cao địa hình (m)

60

2

2

100
50
0

1

1

0

0

100

150

200

250

300

350

100

150

200

250

300

350

240

240

Thân
pegmatit

220

220

PPÊ
ẵ
Ô

200

180
100

150
PPÊ
ẵ
Ô

200

Hệ tầng Suối Ch iềng - Phân hệ tầng trên
Hàm lượng Kali (%)

200

250

300

180
350

Hàm lư ợng Tho ri (ppm)
Hàm lư ợng Uran i (ppm)

Hình . Sự biến đổi khơng gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.9a
Hoàng Thị Hà

15


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

25
20
15
10
5

Độ cao địa hình (m)

30

K (%)

Th (ppm)

U (ppm)

3.1.2.6. Mặt cắt tuyến 5a
2.5

160

2.5
2

2

120

1.5

1.5

80

1

40

1
0.5

0.5

0

0

0
100
10
0

150
150
150

10 0

200
2
00
20 0

250
2
50
25 0

300
30
0
3 00

350
350
3 50

Thân
pegmatit

220

(m)

220

PPÊ

ẵ
Ô
200

200

180
100

150

PPÊ
ẵ
Ô

200

250

300

180
350 (m)

Hàm lư ợng Thori (ppm)

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên

Hàm lượng Urani (ppm)

Hàm lượng Kali (%)

Hình . Sự biến đổi khơng gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.5a

400

60

300

40
20
0

§é cao địa hình (m)

80

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.7. Mt ct tuyn 4
5

5

4

4

0

3

200

400

600

200

400

600

3

200

2

2

100

1

1

0

0

0
0

300

300

PPÊ
ặ
Ê

28 0

280
260

26 0

24 0

240
220

PPÊ
ẵ
Ô

200

22 0
200
180

180

160
600

160
0

20 0
PPÊ
ặ
Ê
PPÊ
ặ
Ê
PPÊ
ẵ
ẵ
PPÊ

Ô

Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng dưới
Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên

400

(m)

Hàm lượng Thori (ppm)
Hàm lượng Urani (ppm)
Hàm lượng Kali (%)

Hình . Sự biến đổi khơng gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.4
Hoàng Thị Hà

16


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

3

200

50

2

Độ cao địa hình (m)

10

2

160

40
30

3

240

60

20

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.8. Mt ct tuyn 6a

120
1

1

80
40

0

0

0
100

150

100

200

150

200

250

300

250

300

350 (m)
350

240

240

220

220

PPÊ
ẵ
Ô

200

200

180
100

150
PPÊ
ẵ
Ô

200

250

180
350 (m)

300

Hàm lượng Thori (ppm)

Hệ tầng Suối Chiềng - Phâ n h ệ tầng trên

Hàm lượng Urani (ppm)

Hàm lượng Kali (%)

Hỡnh . Sự biến đổi không gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.6a
K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.9. Mt ct tuyn 8a
50

5
160

5

40

4

4

120

Độ cao địa hình (m)

30

3

80

20

2

10

1

0

2

40

0

1

0
100

100

200

300

0
400 (m)

200

300

400

240

240

220

220

PPÊ
ẵ
Ô

200

200

180
100

200
PPÊ
ẵ
Ô

Hệ tầng Suối Chiềng - P hân hệ tầng trên
Hàm lượng Kali (%)

180
400 (m)

300

Hàm lượng Thori (ppm)
Hàm lượng Urani (ppm)

Hỡnh . S biến đổi không gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.8a
Hoàng Thị Hà

17


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

Độ cao địa hình (m)

100
80
60
40
20
0

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.10. Mt ct tuyn 12
5
300

5

4
250

4

3
200

3

2
150

2

1
100
0

1

50
100
100
100

150
150
150

240

200
200
200

250
250
250

0
350(m)
350
350

300
300
300

240

PPÊ
ẵ
Ô

220

220

M /PPÊ
ơ
Ôẳ

200

200

PPÊ
ẵ
Ô

180

100

150
PPÊ
ẵ
Ô
M /PPÊ
ơ
Ôẳ


200

250

180

300

350(m)

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên

Hàm lượng Thori (ppm)

Phức hệ Bảo Hà

Hàm lượng Urani (pp m)
Hàm lượng Kali (%)

Hình . Sự biến đổi khơng gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.12

30

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.11. Mt ct tuyn 48
6
120

6

480

4

20
15
10
5

Độ cao địa hình (m)

25

240

2

0 0
0
0
0

200
200
200

300
280

400
400
40 0

T hân
p egmatit

PPÊ
ặ
Ê

PPÊ
ẵ
Ô
200

PPÊ
ặ
Ê
PPÊ
ẵ
Ô
M/PPÊ
ơ
Ôẳ


Hong Th H

300
280

M/ PPÊ

ơ
Ôẳ


260
240
220
200
180
0

0
800
800 (m)
8 00

600
600
600

400

PPÊ
ẵ
Ô
600

Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng dưới

Hàm lượng Thori (ppm)

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên

Hàm lượng Urani (ppm)

Phức hệ Bảo Hà

Hàm lượng Kali (%)

18

260
240
220
200
180
800(m)


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

Hình . Sự biến đổi không gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mt ct T.48

4

25

3

20
15
10
5
0

Độ cao địa hình (m)

30

2
1
0

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.12. Mt ct tuyn 56
4

100
80

3

60

2

40
1

20
0

0

200

PPÊ
ặ
Ê

260

400

600

Th ân
pegma tit
260

240

240

PPÊ
ẵ
Ô

220

220

200

200

180
160

0
800 (m)

180
0

200
PPÊ
ặ
Ê
PPÊ
ẵ
Ô

Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng dưới
Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng tr ên

400

600

160
800 (m)

Hàm l ượng Thori (pp m)
Hàm l ượng Urani (p pm)
Hàm lượng Kal i (%)

Hình . Sự biến đổi hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt tuyến 56

Hoàng Thị Hà

19


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

Sơ đồ phân vùng hàm lượng thori
105 03'00"
21
02'01"

05 400

05 600

05 800

06 000

06 200

06 400

06 600

06 800

07 000

07 200

3

07 400 10504' 20"
21
02'01"

25
800

25

800

Suố

25
600

i

25
600

Cỏ

PPÊ ẵ
Ô

T.80

T. 76

25
400

25
400

Q
i

D

ấu

Suố

4
25
200

25
200

PPÊặ
Ê
PPÊẵ
Ô
25
000

25
000

M /PPÊơÔẳ

24
800

24
800

PPÊặ
Ê
24
600

24
600

PPÊẵ
Ô
24
400

24
400

CHỉ Dẫn
24
200

PPÊ ặ
Ê

24
200

Hàm lượng thori > 140ppm
Hàm lượng thori từ 100 - 140ppm
Hàm lượng thori từ 70 - 100ppm

24
000

24
000

Hàm lượng thori từ 0 - 70ppm
PPÊ ặ
Ê
PPÊ ẵ
Ô

23 M /PPÊơÔẳ

800

Q

Hệ tầng Suối Làng

2

Hệ tầng Suối Chiềng
23
800

Phức hệ Bảo Hà
Hệ Đệ Tứ
Thân pegmatit

23
600

23
600

Ranh giới địa chất
Sông, suối
3
4

21
00'41"
10503'00"
1

2

PPÊ ặ
Ô

Khu vực nghiên cứu
05 400

05 600

05 800

06 000

06 200

06 400

06 600

1
06 800

07 000

07 200

21°
00'41"
07 400 105°04' 20"

Tỷ lệ 1:10.000
1cm trên bản đồ bằng 100m ngoài thực tÕ

Hình . Sơ đồ phân vùng hàm lượng Thori

Hồng Thị Hà

20


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

Sơ đồ phân vùng hàm lượng urani
105 03'00"
21
02'01"

05 400

05 600

05 800

06 000

06 200

06 400

06 600

06 800

07 000

07 200

3

07 400 105° 04'20"

21°
02'01"

25
800

25
800

Suè

25
600

i

25
600

Cá
T. 80

T .7 6

25
400

25
400
u

i Dấ
Suố

4
25
200

25
200

25
000

25
000

24
800

24
800

24
600

24
600

24
400

24
400

CHỉ Dẫn
24
200

24
200

Hàm lượng urani > 30ppm
Hàm lượng urani từ 20 - 30ppm
Hàm lượng urani từ 10 - 20ppm

24
000

24
000

Hàm lượng urani từ 0 - 10ppm
PPÊ ặ
Ê
PPÊ ẵ
Ô

23 M /PPÊơÔẳ

800

Q

Hệ tầng Suối Làng

2

Hệ tầng Suối Chiềng
23
800

Phức hệ Bảo Hà
Hệ Đệ Tứ
Thân pegmatit

23
600

23
600

Ranh giới địa chất
Sông, suối
3
4

21
00' 41"
10503' 00"
1

2

Khu vực nghiên cứu
05 400

05 600

05 800

06 000

06 200

06 400

06 600

1
06 800

07 000

07 200

21°
00'41"
07 400 10504'20"

Tỷ lệ 1:10.000

1cm trên bản đồ bằng 100m ngoài thực tÕ

Hình . Sơ đồ phân vùng hàm lượng Urani

Từ các mặt cắt và sơ đồ phân vùng đã thành lập cho thấy hàm lượng
các chất phóng xạ (Uran, Thori) đều tăng cao tại các khu vực có các thân
pegmatit hoặc tại các nơi tích tụ, lắng đọng các nguyên tố phóng xạ do rửa trơi
từ các thân pegmatit hoặc nguồn cung cấp khác.
Theo báo cáo Địa chất và Khoáng sản nhóm tờ Thanh Sơn Thanh
Thủy, tập II – Khống sản (Viện Địa chất và khống sản, 1989), cường độ
phóng xạ ở các thể mạch pegmatit ở khu vực này là rất cao, kết quả phân tích
mẫu hóa phóng xạ cho ThO2 = 0,278% và U3O8 = 0,008%. Trong các thân
pegmatit tại khu vực này thường gặp các khoáng vật xạ hiếm như uraninit,

Hoàng Thị Hà

21


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

ziatholit, thorianit, thorit, zircon, manozit, xenotim. Phân tích microson một
mẫu thorianit tại khu vực này cho thấy hàm lượng thori là 11%.
Như vậy có thể thấy, sự tăng cao hàm lượng các nguyên tố phóng xạ
(U, Th) tại khu vực này có liên quan mật thiết tới sự tồn tại của các thân
pegmatit trong khu vực. Theo kết quả đo phổ gamma, hàm lượng nguyên tố
urani, thori có tương quan rất chặt chẽ với R = 0,86. Hàm lượng nguyên tố kali
khi tại hệ tầng Suối Chiềng luôn cao so với hệ tầng Suối Làng.

3.2. Đặc điểm địa hóa phóng xạ các nguyên tố U, Th, K
3.2.1. Hàm lượng các nguyên tố U, Th, K trong mơi trường nước
Kết quả phân tích các thành phần mơi trường phóng xạ trong nước được
tổng hợp trong bảng 2.
Bảng . Bảng kết quả phân tích mẫu nước

TT

Số hiệu mẫu

Giới hạn cho phép
1
MN01
2
MN04
3
MN05
4
MN06
5
MN07
6
MN08
7
MN10
8
MN11
9
MN13
10

MN16
11
MN17
12
MN19
13
MN22
14
MN23
15
MN24

Hoàng Thị Hà

Toạ độ
VN-2000
(m)
Y
X

Tổng hoạt độ
(Bq/l)
Anpha

Beta

Hàm lượng
radi
(10-12g/l)

Hàm lượng
radon
(Bq/m3)

< 12,00
5,160
7,280
13,2
0,540
0,670
0,160
15,56
0,440
6,220
6,470
6,830
2,180
9,650
2,670
1,030

<120 000
17600
24950
77350
1710
1860
300
120000
1370

20950
21100
22950
6955
32500
8690
2670

(TCVN5945-1995) < 0,100 < 1,000
2324732 506564 0,069
0,168
2325534 505912 0,064
0,226
2325369 506014 0,170
1,095
2324771 506808 0,037
0,420
2324042 506681 0,033
0,166
2324618 506810 0,012
0,132
2324527 506693 0,139
1,085
2324551 506905 0,038
0,248
2324534 506660 0,032
0,963
2324589 506723 0,076
0,296
0,158

2324585 506733 0,113
2324460 506869 0,021
0,177
2324459 507122 0,187
1,021
2324494 507080 0,027
0,610
2325239 506219 0,017
0,560

22


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

TT

Số hiệu mẫu

Giới hạn cho phép
16
MN25
17
MN26
18
MN34
19
MN36
20
MN39

21
MN40
22
MN41

Toạ độ
VN-2000
(m)
Y
X
(TCVN5945-1995)
2325176 506115
2325012 506027
2324569 506650
2324645 506750
2324599 506699
2325324 506355
2325250 506221

Luận văn thạc sĩ

Tổng hoạt độ
(Bq/l)
Anpha

Beta

Hàm lượng
radi
(10-12g/l)

Hàm lượng
radon
(Bq/m3)

< 12,00
7,840
14,2
1,090
3,960
1,900
4,070
1,58

<120 000
26150
53300
3458
12800
7195
13300
5795

< 0,100 < 1,000
0,023
0,131
0,027
0,593
0,017
0,269

0,032
0,148
0,011
0,122
0,029
0,310
0,074
0,337

Hàm lượng radon tự do trong nước: các chất khí phóng xạ bao gồm:
radon và thoron trong các thân pegmatit phát tán mạnh vào các nguồn nước,
đặc biệt là nước ngầm.
Kết quả phân tích mẫu nước giếng tại điểm cách trung tâm thơn Hạ Thành
350m (MN06) có nồng độ radon là 1.710 Bq/m 3, giảm 70 lần so với điểm
MN10, chứng tỏ độ chênh lệch về nồng độ radon giữa các nguồn nước khác
nhau rất lớn.
Hoạt độ alpha và beta trong nước: Tổng hoạt độ alpha và beta trong các
loại nước dùng trong sinh hoạt của bản Dấu Cỏ dao động trong khoảng từ
0,011Bq/l đến 0,187Bq/l đối với hoạt độ alpha; từ 0,012Bq/l đến 1,095Bq/l đối
với hoạt độ beta, trong khi tiêu chuẩn cho phép với hoạt độ alpha là 0,1Bq/l và
beta là 1,0Bq/l, (TCVN 08:2008/BTNMT và TCVN 09:2008/BTNMT).
Hàm lượng radi trong nước: Từ kết quả phân tích hàm lượng radi
trong mẫu nước có 3 mẫu MN10, MN05 và MN26 là vượt tiêu chuẩn an toàn
bức xạ (NRB-96). So sánh giá trị phân tích các mẫu nước dọc theo suối Bầu có
thể thấy nồng độ radon, hàm lượng radi, tổng hoạt độ alpha và bêta tại vị trí
thượng nguồn suối Bầu (MN07) có nồng độ radon thấp, tăng cao tại vị trí
Hồng Thị Hà

23

Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

MN10 (gần thân pegmatit) và giảm dần đến cuối suối (MN32, MN06, MN08,)
(Hình 18, 19).
Hình . Nồng độ radon trong mẫu nước dọc mặt cắt Suối Bầu

Hình . Tổng hoạt độ alpha, beta trong mẫu nước dọc mặt cắt Suối Bầu
3.2.2. Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ U, Th, K trong đất
Kết quả phân tích mẫu đất có thể thấy, hàm lượng các chất phóng xạ
tăng cao tại các vị trí MD01, MD02, MD10, MD16 và MD17. Có thể lý giải
sự tăng cao hàm lượng các nguyên tố phóng xạ U, Th, K tại các vị trí này là do
q trình phong hóa và các tác động do canh tác, trồng trọt của người dân nơi
đây khiến các nguyên tố phóng xạ U, Th, K trong các thân pegmatit di chuyển
và tập trung tại khu vực chân đồi cũng như di chuyển ra các khu vực khác gây
ơ nhiễm. Ngồi ra, tác động của dòng chảy (suối) tại khu vực này cũng gây
ảnh hưởng tới việc di chuyển và tập trung các nguyên tố này tại vị trí dưới
chân đồi.
Bảng . Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong mẫu đất
Số hiệu
TT
mẫu

1
2
3
4
5

6

Toạ độ VN-2000
(m)

X
Y
Giới hạn cho phép
theo tiêu chuẩn NRB-96
MD01
2324329
507172
MD02
2324500
507065
MD03
2325226
506185
MD04
2325119
506119
MD05
2324825
507065
MD06
2324825
506222

Hoàng Thị Hà

Tổng
hoạt độ Ghi chú
(Bq/kg)

Hoạt độ
(Bq/kg)
40

K

238

U

232

Th

137

Cs
< 370,00

174,800
125,300
25,400
113,000
42,100
320,900

108,049
117,606
38,117
47,603
38,148
35,802

361,050
352,200
45,600 1,400
46,950 1,200
36,970
48,570
-

24

595,88
589,64
100,01
118,71
90,16
126,71


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Toạ độ VN-2000
(m)

Số hiệu
TT
mẫu
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

Luận văn thạc sĩ

X
2325012
2324470
2324503
2324352
2324695
2324783
2324578
2324579
2324710
2324329
2324774

MD07
MD08
MD09
MD10
MD11
MD12
MD13
MD14
MD15
MD16
MD17

Y
505997
506762
506787
507266
506609
506466
506935
506934
506763
507172
506509

Tổng
hoạt độ Ghi chú
(Bq/kg)

Hoạt độ

(Bq/kg)
40

K
165,570
265,500
187,050
325,320
108,250
254,000
136,300
146,800
87,530
125,340
79,700

238

U
54,335
45,625
73,879
849,017
25,296
106,825
46,512
30,753
22,032
148,920
123,862

232

Th
73,800
44,850
87,250
433,800
68,500
155,350
95,230
80,650
137,000
746,050
912,800

137

Cs
165,09
1,200 126,95
204,08
16,400 1444,95
124,23
1,300 331,92
182,85
148,88
208,94
1,300 1136,90
0,587 1326,40

3.2.3. Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ U, Th, K trong các cây lương thực
Tính tốn suất liều hiệu dụng cho các mẫu thực vật tại khu vực nghiên
cứu cho thấy trong 15 mẫu thực vật đã phân tích có đến 14 mẫu có suất liều
hiệu dụng vượt giới hạn cho phép từ 1,15 đến 2,24 lần.
Hàm lượng 238U và 40K trong các mẫu đều nằm trong giới hạn cho phép,
có 6 mẫu có hàm lượng 232Th lớn hơn TCCP. Điều đó có thể cho thấy bản chất
dị thường của các thân pegmatit tại khu vực nghiên cứu nghiêng về Thori và
sự hấp thụ các hoạt chất phóng xạ phát tán từ các thân pegmatit của các cây
lương thực tại khu vực này là khá lớn.
Bảng . Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong mẫu thực vật
TT

Số hiệu
mẫu

Loại
mẫu

Hd
(mSv/năm)

Hoạt độ trung bình (Bq/kg)
238

U

232

Th

228

Th

40

K

137

Cs

226

Ra

Giới hạn cho phép theo
tiêu chuẩn (NRB-96)

< 0,200

1

TV01

Sắn

0,000

5,500

3,200

33,40

0,029

-

0,613

2

TV02

Sắn

0,660

1,300

1,300

109,60

-

0,650

0,773

Hồng Thị Hà

25