Tiềm năng tài nguyên dolomit tỉnh ninh bình và định hướng sử dụng hiệu quả

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

HỒ THỊ THƢ

TIỀM NĂNG TÀI NGUYÊN DOLOMIT TỈNH NINH BÌNH
VÀ ĐỊNH HƢỚNG SỬ DỤNG HIỆU QUẢ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội - 2014


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

HỒ THỊ THƢ

TIỀM NĂNG TÀI NGUYÊN DOLOMIT TỈNH NINH BÌNH
VÀ ĐỊNH HƢỚNG SỬ DỤNG HIỆU QUẢ
Chuyên ngành: Địa chất học
Mã ngành: 60440201

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Hoàng Thị Minh Thảo
TS. Mai Trọng Tú

Hà Nội – 2014


LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến TS. Hoàng
Thị Minh Thảo, TS. Mai Trọng Tú đã tận tình hƣớng dẫn và giúp đỡ tác giả trong
thời gian làm luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Địa chất, Phòng Sau
Đại học, Phòng Công tác Chính trị Sinh viên, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên
đã tạo điều kiện trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn của tác giả.
Xin gửi lời cảm ơn tới các đồng nghiệp tại Tạp chí Địa chất, Bảo tàng Địa
chất, Vụ Địa chất, Trung tâm Thông tin Lƣu trữ Địa chất - Tổng cục Địa chất và
Khoáng sản Việt Nam, đã cung cấp tài liệu, trao đổi thông tin và thảo luận những
nội dung liên quan đến luận văn của tác giả.
Bày tỏ lòng cảm ơn tới Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Ninh Bình đã
cung cấp tài liệu, trao đổi thông tin liên quan đến nội dung của luận văn.
Một phần thiếu sót nếu không nhắc đến các chuyên gia và các bạn đồng
nghiệp đã quan tâm, động viên và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này.
Luận văn không thể hoàn thành nếu thiếu những lời động viên, chia sẻ và
tình cảm của các thành viên trong gia đình. Đó là nguồn sức mạnh to lớn để tác giả
có thể hoàn thành luận văn.

Hồ Thị Thƣ

i


MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU.................................................................................................................. iv
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................................................... ii

MỞ ĐẦU ................................................................................................................................................. 1
Chƣơng 1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ ĐỊA CHẤT TỈNH
NINH BÌNH ............................................................................................................................................ 3
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên ............................................................................................ 3
1.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................................ 3
1.1.2. Đặc điểm địa hình .................................................................................................... 4
1.1.3. Đặc điểm sông suối .................................................................................................. 4
1.1.4. Đặc điểm đường bờ biển .......................................................................................... 5
1.1.5. Đặc điểm khí hậu...................................................................................................... 6
1.1.6. Tài nguyên đất .......................................................................................................... 6
1.1.7. Tài nguyên rừng ....................................................................................................... 6
1.2. Đặc điểm kinh tế, xã hội ............................................................................................. 7
1.2.1. Nông nghiệp ............................................................................................................. 7
1.2.2. Công nghiệp ............................................................................................................. 7
1.2.3. Thương mại và dịch vụ ............................................................................................. 8
1.2.4. Tiểu thủ công nghiệp và ngành nghề truyền thống ................................................. 8
1.2.5. Danh lam thắng cảnh và kinh tế du lịch .................................................................. 8
1.2.6. Đặc điểm giao thông ................................................................................................ 9
1.2.7. Đời sống văn hóa, chính trị ..................................................................................... 9
1.3. Đặc điểm địa chất ..................................................................................................... 10
1.3.1. Lịch sử nghiên cứu địa chất tỉnh Ninh Bình .......................................................... 10
1.3.2. Địa tầng .................................................................................................................. 11
1.3.3. Đặc điểm cấu tạo kiến trúc .................................................................................... 15
Chƣơng 2. TỔNG QUAN VỀ DOLOMIT, CÁC ỨNG DỤNG VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU...................................................................................................................................... 17
2.1. Tổng quan về dolomit ............................................................................................... 17
2.2. Ứng dụng của dolomit .............................................................................................. 18
2.2.1. Ứng dụng trong công nghiệp .............................................................................. 18
2.2.2. Ứng dụng trong nông nghiệp ............................................................................. 21
2.2.3. Ứng dụng trong lĩnh vực xây dựng .................................................................... 21

2.2.4. Ứng dụng trong xử lý môi trường ...................................................................... 22
2.3. Các phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 24
2.3.1. Khảo sát thực địa ................................................................................................... 24
2.3.2. Phương pháp thạch học lát mỏng .......................................................................... 24
2.3.3. Phương pháp XRF .................................................................................................. 25
2.3.4. Phương pháp AAS .................................................................................................. 25
2.3.5. Phương pháp XRD ................................................................................................. 26
2.3.6. Phương pháp toán địa chất .................................................................................... 26
Chƣơng 3. ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ TÀI NGUYÊN DOLOMIT TỈNH NINH BÌNH ............... 28
3.1. Tổng quan phân bố tài nguyên dolomit tỉnh Ninh Bình ............................................ 28
3.2. Khu Đông Sơn, thị xã Tam Điệp ............................................................................... 29
3.3. Khu Phú Long - Kỳ Phú, huyện Nho Quan ............................................................... 31
3.4. Khu Thạch Bình và khu Phú Sơn, huyện Nho Quan ................................................. 32
Chƣơng 4. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG TÀI NGUYÊN DOLOMIT TỈNH NINH BÌNH VÀ
ĐỊNH HƢỚNG SỬ DỤNG HIỆU QUẢ .......................................................................................... 34
ii


4.1. Khu Đông Sơn, thị xã Tam Điệp ............................................................................... 34
4.1.1. Đặc điểm thạch học ............................................................................................... 34
4.1.2. Đặc điểm hóa học................................................................................................... 34
4.1.3. Đặc điểm cơ lý ........................................................................................................ 35
4.1.4. Định hướng lĩnh vực sử dụng ................................................................................ 35
4.2. Khu Phú Sơn, huyện Nho Quan ................................................................................ 36
4.2.1. Đặc điểm thạch học, khoáng vật ............................................................................ 36
4.2.2. Đặc điểm hóa học................................................................................................... 37
4.2.3. Đặc điểm cơ lý ........................................................................................................ 40
4.2.4. Định hướng lĩnh vực sử dụng ................................................................................ 40
4.3. Khu Thạch Bình, huyện Nho Quan ........................................................................... 42
4.3.1. Đặc điểm thạch học, khoáng vật ............................................................................ 42

4.3.2. Đặc điểm hóa học................................................................................................... 42
4.3.3. Đặc điểm cơ lý...................................................................................................... 43
4.3.4. Định hướng lĩnh vực sử dụng ............................................................................. 43
4.4. Khu Phú Long - Kỳ Phú, huyện Nho Quan ............................................................... 44
4.4.1. Đặc điểm thạch học, khoáng vật ............................................................................ 44
4.4.2. Đặc điểm hóa học................................................................................................... 44
4.4.3. Đặc điểm cơ lý ........................................................................................................ 46
4.4.4. Định hướng lĩnh vực sử dụng ................................................................................ 47
4.5. Sơ lược hiện trạng khai thác sử dụng và đặc điểm chất lượng dolomit tỉnh Ninh
Bình .................................................................................................................................. 47
4.5.1 Hiện trạng khai thác sử dụng dolomit tỉnh Ninh Bình ........................................ 47
4.5.2. Đặc điểm thạch học và khoáng vật ........................................................................ 48
4.5.3. Đặc điểm hoá học................................................................................................... 50
4.5.3. Đặc điểm cơ lý ........................................................................................................ 52
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................................................. 54
Kết luận ............................................................................................................................ 54
Kiến nghị .......................................................................................................................... 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................................... 56

iii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. Tổng hợp kết quả xử lý thống kê hàm lượng các thành phần chính của dolomit khu
Đông Sơn, huyện Tam Điệp ................................................................................................. 34
Bảng 2. Yêu cầu về thành phần của dolomit dùng sản xuất dolomit thiêu kết .................... 36
Bảng 3. Thành phần hóa học theo công trình của dolomit khu Phú Sơn.............................. 38
Bảng 4. Thành phần hóa học theo khối trữ lượng của dolomit khu Phú Sơn ....................... 38
Bảng 5. Thống kê hàm lượng các nguyên tố phân tán trong đá dolomit khu Phú Sơn ............ 38
Bảng 6. Thống kê kết quả phân tích mẫu quang phổ ICP dolomit khu Phú Sơn ................. 39

Bảng 7. Tổng hợp kết quả tính giá trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý đá cơ bản của dolomit
khu Phú Sơn, huyện Nho Quan ............................................................................................ 40
Bảng 8. So sánh các thành phần yêu cầu cho dolomit dùng cho luyện gang với thành phần
dolomit khu Phú Sơn ............................................................................................................ 40
Bảng 9. Tổng hợp kết quả xử lý thống kê hàm lượng các thành phần chính của đá dolomit
khu Thạch Bình .................................................................................................................... 42
Bảng 10. Chỉ tiêu kỹ thuật của dolomit trong sản xuất thuỷ tinh ........................................ 43
Bảng 11. Tổng hợp kết quả xử lý thống kê hàm lượng các thành phần chính của đá dolomit
khu Phú Long - Kỳ Phú, huyện Nho Quan .......................................................................... 44
Bảng 12. Tổng hợp kết quả xử lý phân tích hóa cơ bản thành phần hóa học của dolomit
khu Phú Long - Kỳ Phú, huyện Nho Quan ........................................................................... 45
Bảng 13. Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý dolomit khu Phú Long - Kỳ Phú, huyện Nho Quan . 46
Bảng 14. Chỉ tiêu tối thiểu về hàm lượng và chất lượng dolomit ........................................ 50
Bảng 15. So sánh hàm lượng một số chỉ tiêu phân tích hóa cơ bản thành phần chính của
dolomit tại 4 khu vực tỉnh Ninh Bình ................................................................................... 50
Bảng 16. Tổng hợp kết quả xử lý thống kê các thành phần có hại trong dolomit tỉnh Ninh
Bình ...................................................................................................................................... 51
Bảng 17. Hàm lượng các nguyên tố trong đá dolomit Ninh Bình ....................................... 52
Bảng 18. Tổng hợp kết quả tính giá trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý đá cơ bản của dolomit
Ninh Bình ............................................................................................................................. 52

iv


DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu ................................................................................ 3
Hình 2. Ứng dụng dolomit trong cải tạo môi trường nước trong các đầm nuôi trồng
thủy sản ............................................................................................................................... 22
Hình 3. Thiết bị xác định phổ huỳnh quang tia X................................................................... 25
Hình 4. Thiết bị phân tích AAS ............................................................................................. 26

Hình 5. Thiết bị phân tích XRD ........................................................................................... 26
Hình 6. Bản đồ Địa chất và khoanh vùng triển vọng dolomit tỉnh Ninh Bình ..................... 30
Hình 7. Dolomit khu Đông Sơn, thị xã Tam Điệp ................................................................ 31
Hình 8. Hình ảnh dolomit khu Phú Long - Kỳ Phú, huyện Nho Quan ................................ 32
Hình 9. Hình ảnh dolomit khu Phú Sơn, huyện Nho Quan .................................................. 33
Hình 10. Hình ảnh lát mỏng thạch học dolomit các khu vực tỉnh Ninh Bình ...................... 49

ii


MỞ ĐẦU
Ninh Bình là một tỉnh cực nam của đồng bằng Sông Hồng, là một trong các
cửa ngõ trọng yếu nối liền các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ với miền Trung. Ninh Bình
có vị thế đặc biệt quan trọng trong sự phát triển kinh tế - xã hội, quốc phòng của
khu vực và cả nƣớc. Ninh Bình có nguồn tài nguyên khoáng sản rất đa dạng và
phong phú, có tiềm năng to lớn về tài nguyên đá carbonat, đặc biệt là đá dolomit.
Hiện nay nhu cầu sử dụng nguyên liệu dolomit trong các ngành công nghiệp, nông
nghiệp, hóa dƣợc và xử lý môi trƣờng ngày càng gia tăng. Vì vậy, việc nghiên cứu
làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, đặc điểm phân bố, chất lƣợng và tiềm năng tài
nguyên dolomit làm cơ sở để định hƣớng các lĩnh vực sử dụng dolomit trên địa bàn
tỉnh Ninh Bình là một nhiệm vụ hết sức cần thiết. Đề tài: “Tiềm năng tài nguyên
dolomit tỉnh Ninh Bình và định hướng sử dụng hiệu quả” đƣợc chọn làm luận
văn thạc sĩ nhằm đáp ứng yêu cầu đó. Với nội dung đó, luận văn góp phần làm sáng
tỏ đặc điểm địa chất, đặc điểm phân bố và chất lƣợng đá dolomit tỉnh Ninh Bình. Từ
đó góp phần hoàn thiện phƣơng pháp đánh giá tiềm năng đá dolomit không chỉ ở
tỉnh Ninh Bình mà còn có thể áp dụng cho các vùng khác có đặc điểm địa chất
tƣơng tự. Ngoài ra, đề tài có giá trị thực tiễn cung cấp cho các nhà quản lý ở trong
nƣớc và địa phƣơng về tiềm năng, chất lƣợng đá dolomit phân bố trên địa bàn tỉnh
Ninh Bình làm cơ sở cho việc lập dự án đầu tƣ thăm dò, khai thác, chế biến và sử
dụng dolomit.

Để có thể đạt đƣợc những nội dung trên, nghiên cứu đã tổng hợp, phân tích
và khái quát hóa các kết quả đo vẽ bản đồ địa chất khu vực, bản đồ phân bố khoáng
sản dolomit toàn tỉnh Ninh Bình và các công trình nghiên cứu địa chất nhằm làm
sáng tỏ đặc điểm địa chất và phân bố dolomit vùng nghiên cứu. Các phƣơng pháp
đƣợc sử dụng trong nghiên cứu bao gồm khảo sát, thu thập dữ liệu tại thực địa, thu
thập các loại mẫu; phân tích lát mỏng thạch học, nhiễu xạ tia Roentgen, huỳnh
quang tia X, quang phổ hấp phụ nguyên tử, và các phƣơng pháp tính toán địa chất.
Nghiên cứu đã xác định thành phần khoáng vật tạo đá, kiến trúc và cấu tạo của đá
cũng nhƣ thành phần hóa học của chúng để phân tích, tổng hợp và định hƣớng sử
dụng dolomit theo từng vùng, từng khu vực lãnh thổ nhằm tránh làm tổn thất tài
nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trƣờng.
Luận văn đã đƣợc hoàn thành trên những cơ sở tài liệu nhƣ bản đồ địa chất
khoáng sản tỷ lệ 1: 200.000 và 1: 50.000 tỉnh Ninh Bình; các báo cáo kết quả thực
hiện dự án “Đánh giá tiềm năng nguyên liệu dolomit vùng núi đá Ninh Bình, điều
tra chi tiết hóa một số vùng trọng điểm” của Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Ninh
1


Bình năm 2003, báo cáo đề tài cấp Bộ “Tiềm năng đá dolomit tỉnh Ninh Bình” của
Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất năm 2006, đề tài cấp Bộ "Nghiên cứu, xác lập cơ sở
khoa học, đề xuất định hƣớng sử dụng các khoáng chất công nghiệp apatit, dolomit,
felspat, caolin, sericit của Việt Nam" do Tạp chí Địa chất thực hiện năm 2013-2014.
Ngoài ra, các tài liệu liên quan đến công tác tìm kiếm, thăm dò, khai thác và sử
dụng dolomit cũng đƣợc thu thập để thực hiện luận văn này.
Mặc dù, việc nghiên cứu về đặc điểm địa chất, cấu trúc kiến tạo, định hƣớng
thăm dò khai thác dolomit ở khu vực Ninh Bình đã có nhiều nghiên cứu. Tuy nhiên,
nghiên cứu luận văn này sẽ phân tích tiềm năng dolomit trên toàn tỉnh Ninh Bình để
đánh giá khả năng sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, nhƣ ứng dụng trong các
ngành công nghiệp, nông nghiệp, hóa dƣợc, mỹ phẩm và nhiều ngành nghề khác
trong đời sống sản xuất của con ngƣời.

2


Chƣơng 1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI
VÀ ĐỊA CHẤT TỈNH NINH BÌNH
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lý
Ninh Bình là một tỉnh cực nam của đồng bằng Sông Hồng, có tọa độ địa lý:
19 50’ - 20o27’ vĩ độ Bắc, 105o32’ - 106o33’ kinh độ Đông.
o

Phía bắc và đông bắc, Ninh Bình giáp tỉnh Nam Định và Hà Nam với phần
ranh giới tự nhiên là sông Đáy (hình 1). Phía nam, Ninh Bình giáp tỉnh Thanh Hoá,
phía tây giáp tỉnh Hoà Bình, phía đông giáp Biển Đông. Ninh Bình nằm cách Thủ
đô Hà Nội hơn 90 km, có trục đƣờng giao thông chính Bắc-Nam (Quốc lộ 1A và
đƣờng sắt) và đƣờng Quốc lộ 10, 12A đi qua.
Các đơn vị hành chính trong tỉnh gồm thành phố Ninh Bình, Thị xã Tam
Điệp và 6 huyện: Nho Quan, Gia Viễn, Hoa Lƣ, Kim Sơn, Yên Mô, Yên Khánh.
Thành phố Ninh Bình là trung tâm chính trị, kinh tế - văn hoá xã hội của tỉnh, cách
Hà Nội 90 km về phía nam.

Hình 1. Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu
3


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. Bộ Xây dựng (2012), hướng dẫn xuất khẩu khoáng sản làm vật liệu xây
dựng. Hà Nội.

2. Cổng thông tin điện tử tỉnh Ninh Bình: baoninhbinh.org.vn.
3. Dƣơng Đức Khiêm, và nnk, 2001 Từ điển Địa chất Anh - Việt. Nhà xuất
bản Khoa học và Kỹ thuật. Hà Nội.
4. Đào Đình Thục, Huỳnh Trung và nnk (1995), Địa chất Việt Nam, tập II,
Các thành tạo magma, Cục Địa chất Việt Nam, Hà Nội.
5. Đinh Minh Mộng (1978), Địa chất và khoáng sản tờ Ninh Bình, Cục Địa
chất Việt Nam, Hà Nội.
6. Đỗ Ngọc Điền (1969), Tìm kiếm dolomit Thạch Bình, Nho Quan Ninh
Bình, Cục Địa chất Việt Nam, Hà Nội.
7. Hoàng Anh Khiển (2005). Báo cáo tổng hợp tài nguyên khoáng sản của
các tỉnh, thành phố trong cả nƣớc. Cục Địa chất và Khoáng sản. Hà Nội.
8. Lê Tiến Dũng, Lƣơng Quang Khang và nnk (2005), Đánh giá tiềm năng
đá carbonat vùng núi đá Ninh Bình, điều tra chi tiết hoá một số vùng trọng điểm,
Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Ninh Bình.
9. Lê Tiến Dũng, Nguyễn Hữu Thông và nnk (1996), “Các thành tạo đolomit
nguồn gốc trầm tích trong các địa tầng đá carbonat, lấy ví dụ vùng Kim Bảng (Nam
Hà) và Tân Lâm (Quảng Trị)”, Báo cáo khoa học HNKH lần thứ 12, ĐH Mỏ Địa
chất Hà Nội.
10. Lê Tiến Dũng, Vũ Quang Tiến (1994), Điều tra đánh giá tiềm năng các
đá carbonat khu vực Kim Bảng- Thanh Liêm tỉnh Nam Hà, Đại học Mỏ Địa chất,
Hà Nội.
11. Luật Khoáng sản số 60/2010/QH12 của Quốc hội nƣớc Cộng hòa xã hội
chủ nghĩa Việt Nam.
12. Lƣơng Quang Khang và nnk (2006), Tiềm năng đá dolomit tỉnh Ninh
Bình và đánh giá khả năng sử dụng của chúng, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất.
13. Mai Trọng Tú và nnk (2013-2014), Đề tài cấp Bộ "Nghiên cứu, xác lập
cơ sở khoa học, đề xuất định hướng sử dụng các khoáng chất công nghiệp apatit,
dolomit, felspat, caolin, sericit của Việt Nam" . Tổng cục Địa chất và Khoáng sản
Việt Nam. Hà Nội.
56

14. Nguyễn Tiến Tân (1970), Tìm kiếm thăm dò dolomit phân hủy Yên
Phong, Yên Mô, Ninh Bình, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội.
15. Trần Nghi (2013), Trầm tích học. Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội. Hà Nội.
471 tr.
16. Trần Ngọc Thái và nnk (2007), Quy hoạch khoanh vùng loại khoáng sản
chủ yếu tỉnh Ninh Bình đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020. Viện Khoa
học Địa chất và Khoáng sản. Hà Nội.
17. Ủy ban nhân dân tỉnh Ninh Bình (2013), Quy hoạch mạng lưới cơ sở giáo
dục mầm non, giáo dục phổ thông, giáo dục thường xuyên tỉnh Ninh Bình giai đoạn
2013-2020, tầm nhìn đến năm 2030. Ninh Bình.
18. Vũ Khúc, Bùi Phú Mỹ và nnk (1989), Địa chất Việt Nam, Tập I, Địa
tầng, Tổng cục Mỏ Địa chất, Hà Nội.
Tài liệu tiếng Anh
19. Chanratchakool, J.F Tumbull, S Funge- Smith, C. Limsuwan, Quản lý sức
khoẻ tôm trong ao nuôi (Nguyễn Anh Tuấn và nnk, Khoa Thuỷ sản, Đại học Cần
Thơ dịch năm 1995).

57