ĐẶC điểm địa lý tự NHIÊN, địa CHẤT KHOÁNG sản VÙNG nà TÒNG – tủa CHÙA – điện BI

MỤC LỤC


MỞ ĐẦU

Khoáng sản kim loại luôn là một trong những nguyên liệu thiết yếu
nhất của nghành công nghiệp. Chính vì vậy việc tìm kiếm, khai thác chế biến
quặng kim loại là vô cùng cần thiết. Trong các loại quặng kim loại chúng ta
không thể bỏ qua quặng Chì-Kẽm.
Sau khi học xong chương trình đại học ngành Địa vật lý em đã được
Trường Đại học Mỏ - Địa chất phân công thực tập tốt nghiệp tại Liên đoàn
Địa chất xạ hiếm. Trong thời gian thực tập từ ngày 15 tháng 6 năm 2015 đến
ngày 30 tháng 7 tháng 2015 em đã được đi thực địa tiến hành thi công một
số phương pháp địa vật lý điện. Trong thời gian này em đã thu thập tài liệu
để viết đồ án với đề tài: Áp dụng phương pháp phân cực kích thích thăm dò
quặng chì kẽm Vùng Nà Tòng – Tủa Chùa – Điện Biên.
Quặng chì kẽm vùng Nà Tòng – Tủa Chùa – Điện Biên nằm trong
đới đá vôi biến đổi dolomit hóa, điện trở suất của quặng cao, hệ số phân cực
lớn có sự khác biệt với đá xung quanh, đây là cơ sở để áp dụng phương pháp
phân cực kích thích nhằm khoanh định vùng dị thường có khả năng chứa
quặng, kết hợp kiểm tra bằng các công trình khoan, khai đào từ đó rút ra kết
luận về hiệu quả của phương pháp phân cực đối với loại hình khoáng sản
này.
Nội dung đồ án được chia thành 3 chương :
Chương 1 : Đặc điểm địa lý tự nhiên, địa chất, khoáng sản của vùng
Nà Tòng – Tủa Chùa – Điện Biên.
Chương này trình bày khái quát về đặc điểm tự nhiên, địa chất, khoáng
sản, lịch sử nhiên cứu địa chất của vùng, những khó khăn và thuận lợi đối với
công tác thăm dò khai thác khoáng sản trong khu vực.

Chương II: Nghiên cứu khả năng áp dụng phương pháp điện
phân cực kích thích dòng một chiều tìm kiếm quặng chì kẽm.
Chương này trình bày cơ sở vật lý – địa chất của phương pháp điện
phân cực kích thích và khả năng áp dụng chúng để tìm kiếm khoáng sản chì,
kẽm.
Chương III: Kết quả áp dụng phương pháp điện phân cực kích thích
tìm kiếm quặng chì kẽm vùng Nà Tòng –Tủa Chùa – Điện Biên.
Nội dung của chương này nói về nhiệm vụ đặt ra các bước tiến hành và
kết quả của công tác địa vật lý, đối chiếu với kết quả kiểm tra qua công tác
khoan khai đào
Qua đây em xin bày tỏ lòng biết ơn đến PGS.Nguyễn Trọng Nga,K.s
Trần Thiên Nhiên đã tần tình giúp đỡ trong suốt thời gian thực tập và quá
trình hoàn thành đồ án, đồng thời em xin gửi lời cảm ơn đến Liên đoàn Địa
chất xạ hiếm đã tạo điều kiện cung cấp tài liệu để em hoàn thành đồ án này.
Do thời gian và kiến thức bản thân có hạn nên đồ án này không tránh
khỏi những thiếu sót,em rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của các
thầy cô cũng như các bạn đồng nghiệp.
Hà nội, ngày 15 tháng 6 năm 2016
Sinh viên

Nghiêm Đình Quyết


CHƯƠNG I:
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, ĐỊA CHẤT KHOÁNG SẢN VÙNG
NÀ TÒNG – TỦA CHÙA – ĐIỆN BIÊN
I.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ NHÂN VĂN

1.1.1.Vị trí địa lý
Vùng nghiên cứu nằm trong địa phận xã Mường Báng huyện Tủa

Chùa, tỉnh Điện Biên (Hình 1-1), được thể hiện trên bản đồ địa hình tỷ lệ
1:50.000 hệ toạ độ VN.2000 tờ Tủa Chùa (ký hiệu F.48 51-B), diện tích khảo
sát được khoanh tại các điểm khống chế A, B, C, D có toạ độ như sau:
Điểm
A
B
C
D

X (m)
24 15 363
24 15 363
24 10 088
24 10 088

Y (m)
328 905
331 903
334 899
331 903

Trung tâm vùng cách thành phố Điện Biên Phủ khoảng 120km về phía
đông bắc, cách thị trấn Tủa Chùa khoảng 10km về phía nam .

Hình 1-1. Vị trí vùng nghiên cứu (tứ giác ABCD)
1.1.2. Điều kiện giao thông


Giao thông trong vùng có đường tỉnh lộ nối với quốc lộ số 6 (QL.6)
chạy dọc suốt từ Nam lên Bắc diện tích điều tra. Từ QL.6 có thể nối với các

đường khác để đến mọi miền trên đất nước như QL.279 Điện Biên Phủ - Lào
Cai, QL.32 Bình Lư- Hà Nội, QL.2 và QL.70 Lào Cai – Hà Nội (Hình 1-2).
Giao thông nội vùng từ QL.6 có đường đất đến các điểm quặng Hán
Chờ, Nà Tòng. Mùa khô xe ôtô con và xe tải nhẹ có thể đi lại được, tuy nhiên
đó chỉ là những con đường tạm, rất dốc, nhiều cua gấp, mặt đường hẹp và
xấu nếu có mưa nhỏ xe cũng không đi được. Nối liền các bản là những con
đường mòn quanh co và rất dốc, việc đi lại, vận chuyển trong vùng chỉ bằng
phương tiện ngựa thồ hoặc người mang vác.

Hình 1-2: Sơ đồ vị trí giao thông vùng nghiên cứu
1.1.3. Đặc điểm địa hình


Vùng điều tra đánh giá thuộc miền núi Tây Bắc Việt Nam. Diện tích của
vùng nằm trên dãy núi Pó Kiến có kéo dài theo phương Tây Bắc- Đông Nam.
Địa hình của vùng rất hiểm trở vì được hình thành trên nền đá vôi.
Trong vùng đó địa hình thấp nhất là những dải thung lũng hẹp dọc như
Nậm Mu, Nậm Pay với độ cao từ 400- 500m. Tại đây nhân dân đã khai phá
tạo nên những cánh đồng lúa nước như ở Nà Tòng, Rạng Đông.
Tiếp theo phần địa hình cao hơn là sườn núi dốc từ 30 - 45 0, trên bề mặt
sườn núi được phủ một lớp đất trồng dày 0,5 đến 5m, rải rác có những chỏm
đá vôi lộ nhô cao một vài mét.


Phần núi cao trên 800m là sống núi, trong đó cao nhất là đỉnh Pú Bó
1363m, địa hình ở đây mang những nét đặc trưng của địa hình karst.

Hình 1-3: Địa hình từ Nà Tòng đến Hán Chờ

1.1.4. Đặc điểm sông suối.

Diện tích vùng điều tra đánh giá khoáng sản thuộc lưu vực sông Đà,
trong đó sông Nậm Mức là một nhánh của sông Đà chảy cách vùng khoảng
6km về phía Tây, các suối trong vùng đều là chi lưu của sông Nậm Mức.


Suối Nậm Mu là dòng suối lớn nhất và là miền thoát nước chính của
vùng. Suối có lòng rộng hàng chục mét, phía hạ nguồn nước khá sâu, trong
mùa khô cũng đạt 1-2m, bè mảng nhỏ có thể hoạt động được. Phía thượng
nguồn, đoạn từ Rạng Đông trở lên, nước nông 0,2-0,5m.
Suối Nậm Pay là một nhánh lớn của Nậm Mu, suối bắt nguồn từ
Phương Mun ở phía đông điểm quặng Hán Chờ, chảy theo hướng Nam - Tây
Nam qua Pá Tòng khoảng 2km thì nhập vào dòng Nậm Mu. Suối khá dốc,
nhiều thác cao, lòng rộng 5-10m, về mùa khô ít nước có thể lội qua, mùa mưa
thường có lũ lớn nước sâu và chảy xiết rất nguy hiểm khi vượt suối.
Ngoài suối lớn nêu trên, trong vùng có rất nhiều khe, suối nhỏ bắt
nguồn từ dãy núi Pó Kiến, các khe suối từ sườn phía Đông đổ vào Nậm Pay,
từ sườn phía tây đổ vào dòng Nậm Mu.
Có thể đánh giá chung về mạng lưới khe suối trong vùng là kém phát
triển và là một vùng rất hiếm nước.
1.1.5. Đặc điểm khí hậu
Khí hậu trong vùng mang những đặc điểm chung của miền núi Tây
Bắc Việt Nam là nhiệt đới - gió mùa. Thời tiết chia thành hai mùa khô và
mưa có sự khác biệt rõ nét.
Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau có đặc điểm chung là rất ít
mưa, nhiệt độ trung bình không cao. Trong mùa này, khoảng thời gian từ
tháng 10 đến tháng 1 thường có gió mùa đông bắc, nhiệt độ khá thấp thấp
10 – 20oC, có khi xuống 3 - 5oC. độ ẩm không khí cao, thường xuyên có
sương mù, đôi khi là mưa phùn. Từ tháng 2 đến tháng 4 là mùa gió Lào, thời
tiết khô, nóng, nhiệt độ ban ngày từ 25 -35 0C, cá biệt có ngày lên đến 39 oC,
ban đêm nhiệt độ xuống khoảng 20- 25oC.

Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, lượng mưa từ 1000 đến 2000mm,
mưa nhiều nhất là vào khoảng tháng 7 với những đợt mưa kéo dài 5-7 ngày


liền. Nhiệt độ trong mùa này giao động khá lớn từ 20o đến gần 40oC, thông
thường ban ngày khá nóng nhưng ban đêm mát dịu, nhiệt độ trung bình trong
mùa là 250C.
Nhìn chung khí hậu trong vùng khá khắc nghiệt, ảnh hưởng không nhỏ
đến sản xuất và sức khoẻ của con người.
1.1.6. Đặc điểm động thực vật
Phần lớn diện tích điều tra đánh giá là đất trống đồi núi trọc, toàn bộ
khu Hán Chờ, Nà Tòng và 3/4 khu Xá Nhè là ruộng nương của đồng bào,
trong đó tại các thung lũng ven suối là ruộng bậc thang trồng lúa nước. Rừng
tự nhiên còn rất ít phân bố ở trên đỉnh núi cao ở khu Xá Nhè, do địa hình
hiểm trở nên còn khá nhiều cây gỗ lớn và tương đối rậm rạp. Ở khu Nà Tòng,
Pá Tòng nhân dân đã trồng rừng trên những dải đồi thấp, hiện nay một số
cánh rừng trồng bạch đàn, keo lai đã có thể thu hoạch, tương lai có thể đáp
ứng nhu cầu gỗ chống cho sản xuất địa chất và khai thác hầm lò.
Động vật rừng rất hiếm gặp, hầu như không còn thú lớn, thú dữ, hiện
nay nạn săn bắt động vật hoang dã đã giảm rất nhiều, đồng bào các dân tộc
trong vùng đã biết phát triển chăn nuôi gia súc, gia cầm để làm thực phẩm và
bán ra thị trường.
1.1.7. Đặc điểm kinh tế, nhân văn
Diện tích điều tra đánh giá nằm trong vùng kinh tế chưa phát triển,
phân tán ở các gia đình, trình độ canh tác chưa cao. Tại các huyện lỵ Tuần
Giáo và Tủa Chùa có một số cơ sở cơ khí có thể sản xuất các công cụ sản
xuất thô sơ và sửa chữa nhỏ máy móc, phương tiện vận tải
Dân cư trong vùng chủ yếu là người H”Mông, người Thái, ít hơn là
người Kinh, người Khơ Mú.
Người H”Mông sinh sống trên các triền núi cao ở Hán Chờ. Họ tập

trung thành những cụm nhỏ khoảng vài chục nóc nhà quần tụ ở nơi gần


nguồn nước, mỗi bản có một vài cụm dân cư như vậy. Nguồn sống chính của
người H”Mông là nông, lâm sản được sản xuất theo phương thức thủ công, tự
túc, tự cấp. Cây lương thực chủ yếu là ngô và lúa được trồng trên nương rẫy,
có ít ruộng lúa nước dạng bậc thang nhưng chỉ cấy lúa một vụ do thiếu nước.
Chăn nuôi theo kiểu nhỏ lẻ từng gia đình và vẫn theo tập tục cũ là thả rông,
không có chuồng trại, vật nuôi chủ yếu là gà, lợn, dê, ít trâu bò để làm sức
kéo. Do trình độ canh tác lạc hậu, đất đai cằn cỗi và thiếu nước nghiêm trọng
nên năng suất cây trồng, vật nuôi rất thấp, đời sống của đồng bào H”Mông rất
khó khăn.
Người Thái sống ở những dải đồi thấp, trong thung lũng, ven đường
giao thông chính, tập trung đông nhất ở các bản Nà Tòng, Pá Tòng, Huổi
Lóng, nguồn sống chính từ sản xuất nông nghiệp. Với trình độ canh tác tương
đối tiến bộ, người Thái trồng lúa nước hai vụ trên ruộng bậc thang, có hệ
thống mương máng tưới tiêu chủ động, năng xuất lúa khá cao. Chăn nuôi vẫn
nhỏ lẻ trong các gia đình, số lượng gia súc, gia cầm không nhiều, chưa đáp
ứng được nhu cầu thực phẩm hàng ngày của mọi người.
Người Khơ Mú với số dân không nhiều, sống cùng với người Thái và
người Kinh ở Rạng Đông, nghề nghiệp và mức sống cũng tương tự người
Thái.
Người Kinh tập trung đông nhất tại Rạng Đông, ở đây chủ yếu là bà
con nông dân quê Thái Bình theo phong trào đi xây dựng quê hương mới, lên
lập nghiệp từ những năm 60 của thế kỷ trước. Tại đây bà con vẫn làm nông là
chính, ngoài ra còn làm thêm các nghề phụ: mộc, chế biến thực phẩm, dịch
vụ sửa chữa xe máy nông cụ và buôn bán nhỏ. Ngoài tụ điểm ở Rạng Đông
còn một số gia đình ở rải rác ven các đường giao thông chính, sống bằng
buôn bán nhỏ hoặc làm dịch vụ. Nhìn chung đời sống của đồng bào Kinh khá
ổn định.

Đánh giá một cách tổng quát các điều kiện địa lý tự nhiên, kinh tế, xã
hội trong vùng Nà Tòng, Hán Chờ không có gì cản trở lớn đối với các hoạt
động địa chất và khoáng sản. Khó khăn lớn nhất là thiếu nước phục vụ sản
xuất và sinh hoạt sau đó là địa hình hiểm trở đi lại khó khăn
I.2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT

Diện tích điều tra, đánh giá nằm trong khối cấu trúc Nậm Cô - Tuần
Giáo thuộc miền Tây Bắc Việt Nam, từ trước tới nay đã có nhiều công trình
nghiên cứu địa chất và khoáng sản đã đề cập đến. Lịch sử nghiên cứu địa chất
vùng được chia thành hai giai đoạn. Giai đoạn trước năm 1945 do người Pháp
thực hiện, và giai đoạn sau năm 1954 do các chuyên gia Liên Xô cũ, và các
nhà địa chất Việt Nam thực hiện.
1.2.1. Giai đoạn trước năm 1954
Các công trình nghiên cứu địa chất do người Pháp thực hiện phục vụ
cho việc tìm kiếm và khai thác khoáng sản. Trong các tài liệu người Pháp đã
công bố đáng chú ý là các công trình nghiên cứu của Fromaget.J gồm bản đồ
địa chất miền Tây Bắc Bộ và Thượng Lào tỷ lệ 1:500.000 (1937), và bản đồ
địa chất Đông Dương tỷ lệ 1:2.000.000 (1952).
Nhìn chung các nghiên cứu địa chất và khoáng sản giai đoạn này đã
khái quát được những nét chính về cấu trúc và lịch sử phát triển địa chất của
khu vực.
1.2.2. Giai đoạn sau năm 1954
Trong thời gian này nhiều công trình nghiên cứu địa chất đã hoàn
thành tiêu biểu là bản đồ địa chất Miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 , tiếp
đó là loạt tờ bản đồ địa chất Tây Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:200.000.
Trong công trình BĐĐC miền Bắc tỷ lệ 1:500.000, các tác giả đã tách
các vật liệu Caledon (Fromaget 1937-1952) thành hệ tầng Chiêm Hoá. Các

vật liệu “Huron” được xếp vào hệ tầng Bến Khế, hệ tầng Sinh Vinh, còn “đá
vôi địa di” được xếp vào Carbon sớm (C1).
Trong công tác tìm kiếm khoáng sản, đã có nhiều phát hiện mới hoặc
làm rõ triển vọng của những biểu hiện quặng đã biết trước đây. Đã phát hiện
và khoanh vẽ vành phân tán vàng sa khoáng bậc II ở thung lũng Rạng Đông.
Các khu Hán Chờ, Nà Tòng được xếp vào biểu hiện khoáng hoá, và mới điều
tra rất sơ lược (chỉ có 1- 2 công trình khống chế thân khoáng, một số công
trình chưa khống chế hết chiều dày). Các thân quặng ở đây có hàm lượng
Pb+Zn thấp từ 2,7 đến 6,9%
I.3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, KHOÁNG SẢN

1.3.1. Địa tầng
a. Hệ tầng Nậm Pìa (D1n )
Hệ tầng Nậm Pìa do Tống Duy Thanh xác lập năm 1978 trên cơ sở các
trầm tích Devon dưới đặc trưng quan sát được ở mặt cắt Nậm Pìa.
Các đá của hệ tầng Nậm Pìa phân bố ở phía Tây Nam và một dải hẹp
hơn ở rìa Đông Bắc vùng Nà Tòng – Xá Nhè. Trong vùng các mặt cắt qua hệ
tầng lộ không đầy đủ, chúng chỉ tương ứng với phần cao ( tập 2 và tập 3 ) của
hệ tầng.
Tập 2 : (D1np2) Thành phần gồm đá phiến thạch anh sericit – chlorit
xen đá phiến sét sericit – chlorit, cát kết thạch anh hạt nhỏ đến trung bình, bị
ép, phân lớp mỏng đến vừa
Tập 3: (D1np3) Chuyển tiếp lên trên các lớp cát kết thạch anh của tập 2
là hệ lớp dưới gồm đá phiến thạch anh sericit – chlorit xen đá phiến sét sericit
– chlorit màu xám, xám lục, đôi chỗ bị vò nhàu, cà nát.

b. Hệ tầng Bản Páp (D1 – 2bp)

Hệ tầng được lập trên cơ sở điệp Bản Páp do Nguyễn Xuân Bao xác
lập năm 1969.
Trong phạm vi vùmg điều tra đánh giá, trầm tích của hệ tầng phân bố
trên một dải rộng từ 1 – 4km kéo dài theo phương Tây Bắc – Đông Nam từ
phía bắc Hán Chờ, đến Xá Nhè.
Thành phần của hệ tầng gồm chủ yếu là đá vôi xen vôi sét, sét vôi, đá
vôi bị hoa hoá, dolomit hoá và đá hoa, chiều dày khoảng 600m.
Hệ tầng này quan hệ dưới khớp đều với đá của hệ tầng Nậm Pìa, phía
trên quan hệ kiến tạo với các hệ tầng Bắc Sơn, Cẩm Thuỷ.
c. Trầm tích hệ Đệ tứ không phân chia (Q)
Các trầm tích Đệ tứ không phân chia gồm các loại: lũ tích (pQ), sườn
lũ tích (dpQ) thường phân bố trong các thung lũng nhỏ, thung lũng hẹp dọc
theo suối, khe như ở Nà Tòng, Nậm Mức.
Thành phần trầm tích gồm: bột, sét, cát, sạn, mảnh vụn đá tảng lăn có
độ mài tròn kém.
Thành phần thạch học phụ thuộc nguồn cung cấp vật liệu.
Hiện chưa đủ cơ sở để định tuổi chính xác, vì vậy các tác giả xếp các
trầm tích này vào hệ Đệ tứ không phân chia.
Chiều dày trầm tích khoảng 0,5 – 3m.
1.3.2.Kiến tạo
a. Vị trí cấu trúc
Vùng Nà Tòng thuộc tờ bản đồ địa chất 1:50.000 Bản Mường, thuộc
yếu tố cấu trúc Tuần Giáo, nằm giữa hai khối cấu trúc Nậm Cô - Tuần Giáo
và Sông Đà, ranh giới giữa 2 khối cấu trúc là đứt gẫy Co Muông - Cò Sáng,
cánh phía tây của đứt gẫy là khối Nậm Cô - Tuần Giáo, cánh phía đông là
khối Sông Đà.


Tham gia vào Yếu tố cấu trúc Tuần Giáo là các đá lục nguyên của hệ
tầng Nậm Pìa, đá carbonat của hệ tầng Bản Páp và bazan của hệ tầng Cẩm

Thuỷ. Các đá bị uốn nếp đa pha và bị các đứt gẫy phương Tây Bắc-Đông
Nam. Bản thân yếu tố cấu trúc này là một phức nếp lồi có phương Tây BắcĐông Nam (gần kinh tuyến).
b. Đặc điểm các nếp uốn
Nhìn chung yếu tố cấu trúc Tuần Giáo là một phức nếp lồi qui mô
tương đối lớn, kéo dài phương Tây Bắc-Đông Nam (gần kinh tuyến) chiều
rộng 7-10km, được hình thành chủ yếu từ nếp uốn cấp 1 bị đứt gãy sinh sau
cắt xén, làm biến dạng. Điển hình là các nếp uốn:
c. Các đứt gãy phá huỷ kiến tạo
* Hệ thống đứt gẫy phương Tây Bắc – Đông Nam
+ Đứt gẫy Ký Quĩ - Huổi Lóng (F3)
Đứt gãy từ phía bắc Ký Quĩ (ngoài vùng) đến Hán Chờ chạy theo
hướng đông nam qua bản Huổi Lóng về phía Tuần Giáo. Tại khu Hán Chờ
gặp 7 điểm dăm kết ( HC.205, 206, 178, 150, 1507, 680, 1216), tại khu Nà
Tòng gặp 3 điểm dăm kết (NT.512, 559, 781). Đứt gãy cắm về tây với góc
dốc 400, biên độ dịch chuyển thẳng đứng 0,9km. Trên ảnh vệ tinh, đứt gãy
này được thể hiện bởi hàng loạt hố sụt Đệ tứ kéo dài theo phương đứt gẫy.
(Hình 1-4)
+ Đứt gẫy Phương Mun – Xá Nhè ( F4)
Đứt gãy có phương song song với đứt gãy Ký Quĩ - Huổi Lóng, với
chiều dài lớn hơn 10km. Đứt gẫy này khống chế rìa phía đông bắc đới quặng
chì kẽm Nà Tòng – Xá Nhè. Do vậy có thể đứt gẫy này cùng các đứt gẫy
xương cá của nó có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành các thân
quặng chì - kẽm trong vùng.


Các thân quặng chì - kẽm ở Hán Chờ, Nà Tòng đều có phương kéo dài
cùng phương với hệ thống đứt gẫy này.
1.3.3 Magma
Trong vùng Nà Tòng và phụ cận ( Phạm vi tờ Bản Mường) chưa thấy
xuất hiện khối xâm nhập nào, chỉ có các thể xâm nhập nông dạng đai, mạch

xuyên cắt các đá của hệ tầng Nậm Pìa, Bản Páp, việc sắp xếp và định tuổi của
chúng hiện vẫn chưa đủ cơ sở. Vì vậy xếp chung chúng là những đai mạch
chưa rõ tuổi.
Trong vùng Nà Tòng gặp các đá magma lộ ở một vài điểm , kích thước
các mạch thường dày 0,5 – 5m, kéo dài 5-15m theo phương á vĩ tuyến. Thành
phần của mạch thường gặp là diabas, gabrodiabas có màu xám đen, xanh
đen,hạt nhỏ, cấu tạo khối, kiến trúc diabas. Thành phần khoáng vật gồm:
Plagiocla,pyroxen, biotit ngoài ra còn có thạch anh.
Qua nghiên cứu thành phần và đặc điểm thạch hoá, các tác giả bản đồ
địa chất 1/50.000 cho rằng các đai mạch trong vùng thuộc nhóm gabro, loạt
kiềm vôi.
Khoáng sản liên quan chưa thấy có biểu hiện rõ ràng, nhưng các đai
mạch này có thể là nguồn dẫn nhiệt cho quá trình thành tạo quặng chì kẽm
trong vùng.
1.3.4. Khoáng sản
a. Chì, kẽm
Đây là khoáng sản chính trong vùng nghiên cứu. Kết quả của công tác
tìm kiếm phát hiện tỷ lệ 1:10.000 và đánh giá tỷ lệ 1:2.000 đã xác định được
9 thân quặng công nghiệp, 4 thân khoáng hoá nằm tập trung và phân bố trong
đá vôi dolomit hóa của Hệ tầng Bản Páp khu Hán Chờ. Quặng chì, kẽm tồn


tại dưới dạng xâm tán, mạng mạch nhỏ đặc sít tập trung thành dạng mạch,
ranh giới thân quặng không rõ ràng, quặng có nguồn gốc nhiệt dịch.
b. Quarzit
Trong vùng đã phát hiện một tập quarzit sạch, độ chịu lửa cao
(17200C) có thể sử dụng trong một số lĩnh vực công nghiệp và xây dựng.
Điểm quarzit thuộc bản Nà Tòng, Xã Mùn Chung huyện Tuần Giáo,
tỉnh Điện Biên. Có toạ độ địa lý trung tâm là: 21048’36” Vĩ độ Bắc
103024’10” Kinh độ Đông

Tập quarzit nằm ở phần trên của tập 2 hệ tầng Nậm Pìa, dưới nó là đá
phiến sericit- chlorit, đá phiến thạch anh sericit chlorit và các thấu kính cuội.
Quarzit lộ thành khối có độ cao 20-60m dày trung bình 120m, cắm về
đông dốc 15-200. Quarzit màu trắng, xám nhạt.
Kết quả phân tích silicat (%): SiO2 94,94 – 97,34; Fe2O3: 0,16-0,56;
Al2O3: 0,41-1,68; CaO: 0,13-0,42; P2O5: 0,06-0,08.
Kết quả phân tích cơ lý: Cường độ nén khô 1695kg/cm2, cường độ
kháng kéo 110kg/cm2, hệ số kiên cố 17, lực dính kết 225kg/cm 2, góc ma sát
trong 39,80, độ chịu lửa 17200C.
c. Vật liệu xây dựng
Đá vôi làm vật liệu xây dựng là khoáng sản phổ biến, phong phú nhất
trong vùng.
Đá vôi có mặt trong các hệ tầng Bản Páp (D 1-2bp), chúng phân bố ở
nửa phía đông vùng. Với điều kiện địa lý, giao thông ở đây rất thuận tiện cho
việc khai thác và chế biến phục vụ nhu cầu xây dựng.


Hình 1-4 Bản đồ địa chất khu vực nghiên cứu


CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ÁP DỤNG
PHƯƠNG PHÁP PHÂN CỰC KÍCH THÍCH TÌM KIẾM QUẶNG CHÌ KẼM
II.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN PHÂN CỰC KÍCH THÍCH

Phương pháp phân cực kích thích là phương pháp nghiên cứu trường
điện thứ cấp do các quá trình lý hóa xảy ra trong đất đá và quặng sau khi có
dòng điện một chiều hoặc xoay chiều tần số thấp phóng qua nhằm phát hiện
đối tượng gây nên dị thường này.
2.1.1. Hiện tượng phân cực kích thích
Giả sử có một thân quặng dẫn điện nằm trong lòng đất, khi phát dòng I

qua hai cực phát AB ta đo được hiệu điện thế ∆U MN (Hình 2-1). Khi ngắt
dòng I, ∆U MN không giảm về không ngay mà giảm dần theo qui luật gần với
hàm số mũ và tồn tại trong một vài giây đến vài phút. Hiệu điện thế thứ cấp
ấy gọi là hiệu điện thế phân cực kích thích ∆U pc . Hiện tượng này được nhà
Địa vật lý người Pháp quan sát từ những năm 20 của thế kỷ XX và được
nghiên cứu thành phương pháp phân cực kích thích và được áp dụng để tìm
kiếm các loại khoáng sản có ích.

Hình 2-1: Vật quặng phân cực kích thích trong trường điện


2.1.2. Bản chất phân cực kích thích của môi trường đất đá tự nhiên
Trong điều kiện tự nhiên, môi trường đất đá có thể tồn tại vật quặng
dẫn điện điện tử hoặc đất đá có các loại dẫn điện ion , khi có dòng điện đi qua
chúng sẽ bị phân cực dưới dạng như sau:
a. Sự phân cực kích thích của vật quặng dẫn điện điện tử nằm trong môi
trường đất đá dẫn điện ion
Giả sử có vật quặng dẫn điện điện tử nằm trong môi trường đất đá dẫn
điện ion. Khi phát dòng gây phân cực vào môi trường đất đá trên mặt vật
quặng xảy ra hiện tượng phân cực, lớp điện kép vốn có do quá trình phân cực
tự nhiên trên mặt vật quặng bị biến dạng, mặt khác bản thân vật quặng cũng
bị phân cực do quá trình điện phân hình thành các pin yếu tố với các điện cực
khí, đồng thời sản phẩm điện phân kết hợp với vật quặng, xảy ra phản ứng
oxy hóa. Các quá trình điện hóa trên làm cho hai phía của vật quặng có điện
tích trái dấu, sinh ra trường phân cực. Khi ngắt dòng các hiện tượng trên khôi
phục lại trạng thái ban đầu, trường phân cực này giảm dần về không. Hiện
tượng trên chỉ xảy ra trên bề mặt vật quặng nên gọi là hiện tượng phân cực
mặt và được đặc trưng bởi hệ số phân cực mặt λ .
b. Sự phân cực của đất đá dẫn điện ion
Đất đá dẫn điện ion gồm các khoáng vật rắn không dẫn điện và nước

dẫn điện ion chứa trong lỗ hổng của đất đá. Do sự hấp thụ ở thành khoáng vật
cứng của đất đá trên ranh giới hai pha lỏng và rắn bao giờ cũng hình thành
lướp điện kép. Khi thành lỗ hổng trong khoáng vật có sét, nó thường giữ ion
âm làm cho dung dịch dư thừa ion dương. Khi phát dòng gây phân cực, hiện
tượng phân cực do biến dạng của lớp điện kép và do phân cực nồng độ sẽ xảy
ra, nghĩa là lớp điện kép ở ranh giới môi trường 2 pha bị biến dạng, đồng thời
các ion trong dung dich chuyển động, ion âm linh động hơn sẽ nhanh chóng
vượt qua các khe hẹp của lỗ hổng hình thành trong đất đá các miền có nồng


độ khác nhau tạo nên trường phân cực. Khi ngắt dòng điện các hiện tượng
trên xảy ra ngược lại làm cho trường điện phân cực giảm dần về không.
Trường phân cực ở đây hình thành trong các miền nhỏ hẹp khắp mọi nơi của
đất đá nên hiện tượng này mang tính phân cực khối và môi trường chứa nó
được đặc trưng bởi độ phân cực η .
c. Sự phân cực kích thích của khoáng vật quặng dẫn điện điện tử xâm tán
Khi có dòng gây phân cực chạy trong môi trường đất đá có quặng dẫn
điện điện tử xâm tán thì xảy ra cả 3 hiện tượng phân cực của khoáng vật dẫn
điện điện tử nằm trong môi trường dẫn điện ion. Sự hình thành này xảy ra ở
mọi nơi của đất đá nên xét về tổng thể trong không gian hiện tượng phân cực
này cũng mang tính chất phân cực khối, và môi trường cũng được đặc trưng
bởi độ phân cực η .
2.1.3. Các quy luật cơ bản của thế phân cực kích thích
a. Đặc trưng thời gian
Khi phát trường thế tăng rất nhanh sau đó chậm dần và đạt tới trạng
thái bão hoà sau khoảng 2 đến 3 phút. Khi ngắt dòng gây phân cực, thế phân
cực giảm dần theo hàm mũ (Hình 2-2). Quá trình suy giảm thế phân cực theo
thời gian sau khi ngắt dòng là một quá trình phức tạp.

Hình 2-2. Quy luật giảm thế phân cực kích thích

Khi đưa dòng điện nạp qua đất, tất cả các đối tượng dẫn điện điện tử và
ion nằm giữa hai cực phát đều bị kích thích và nảy sinh thế phân cực thứ cấp.
Mỗi đối tượng có một thế phân cực kích thích thứ cấp riêng và tổng của chúng
tạo ra hiệu thế phân cực mà ta đo được giữa hai điện cực thu. Theo định nghĩa
hệ số PCKT là tỷ số hiệu thế PCKT đo được giữa hai cực thu ở thời điểm t nào
đó sau khi ngắt dòng phát và hiệu thế đo được giữa hai điện cực thu khi phát
dòng qua đất. Tại mỗi điểm đo PCKT quy luật suy giảm thế phân cực theo thời
gian cũng chính là quy luật suy giảm hệ số phân cực kích thích.
Các kết quả nghiên cứu thực nghiệm quá trình suy giảm thế PCKT theo
thời gian đã coi gần đúng quá trình này suy giảm theo quy luật hàm mũ theo
biểu thức:
−t


∆U pc (t ) = ∑ ai 1 − e
i =1 

N

p

τi


.e



−t

τi

Trong đó: ai - Là biên độ của thành phần i
τ i - Là hằng số thời gian của thành phần i

N - Là số thành phần tham gia vào thế phân cực
tp - Là thời gian phát dòng qua đất
t - Là thời gian nghiên cứu quá trình suy giảm thế phân cực
sau khi ngắt dòng phát
Đây là biểu thức xuất phát để ta xem xét các đặc trưng chính của quá
trình suy giảm hệ số phân cực kích thích theo thời gian.
b.Đặc trưng mật độ dòng
Dòng điện sinh ra trong quá trình phân cực có chiều ngược với chiều
của dòng gây phân cực, thực nghiệm cho thấy đo thế phân cực phụ thuộc vào
mật độ dòng gây phân cực, cho thấy khi mật độ dòng nhỏ ( j < 0,4µA / cm3 ) thì:
ε pc = χj =

χ
E = λE
ρ


χ
Trong đó: λ = ρ là hệ số phân cực mặt, χ là hệ số thực nghiệm.

Chứng tỏ khi mật độ dòng nhỏ trường phân cực kích thích tỷ lệ thuận
với trường gây phân cực.
Khi j > 0,5µA / cm 3 thì thế phân cực đạt tới trạng thái bão hoà.

2.1.4. Phương pháp đo phân cực kích thích
Các phương pháp đo phân cực kích thích:
- Phương pháp đo mặt cắt phân cực
Khi đối tượng tìm kiếm là các thân quặng dạng vỉa, cắm dốc đứng hoặc
gần dốc đứng nằm dưới lớp phủ mỏng (khoảng 10m) ta có thể áp dụng
phương pháp đo gradien trung gian. Phương pháp này dùng thiết bị gradien
trung gian, cực phát AB đóng thành điện cực chùm để đảm bảo tiếp điện tốt.
Mạng lưới tuyến đo gồm tuyến trung tâm và các tuyến song song với nó và
cách nó không quá 1/4 AB. Đây là phương pháp cho năng suất cao, có thể
phát hiện các vỉa mỏng cắm dốc đứng nằm dưới lớp phủ không sâu, thường
được áp dụng trong giai đoạn tìm kiếm ban đầu.
-Phương pháp đo sâu phân cực lưỡng cực trục.
- Phương pháp đo sâu phân cực lưỡng cực trục: là phương pháp đo sâu
PCKT bằng hệ thiết bị có MN = a, AM = NB = n.a, AB = (2n + 1).a. Trên
đoạn tuyến cần đo, tiến hành đo với thiết bị MN = a, AB = NB = a,
bước dịch chuyển trên tuyến là a, sau đó tiến hành đo với hệ thiết bị MN = a,
AM = NB = 2a, 3a... bước dịch chuyển hệ thiết bị trên tuyến vẫn là a.
- Phương pháp đo sâu phân cực lưỡng cực trục (dipole - dipole): Là phương
pháp đo sâu dùng hệ lưỡng cực trục: AB=MN=a; OO’=(n+1)a. Phương pháp
này hiện được sử dụng hết sức phổ biến ở các nước phương Tây (Mỹ, Đức,
Canađa, Úc...) vì nó có ưu điểm là có độ phân giải cao đối với các đối
tượng quặng dạng mạch, thấu kính, ổ phát triển xuống sâu. Phương pháp
này có thể áp dụng trong điều kiện địa hình phức tạp. nhược điểm của


phương pháp này là phải phát dòng lớn hơn so với đo sâu đa cực Wenner –
Schlumberger. Đối với vùng nhiên cứu, quặng chì kẽm tồn tai dạng xâm
tán, mạng mạch nhỏ đặc sít, tập trung thành dạng mạch, đới với ranh giới
thân quặng không rõ ràng nên chỉ có thể áp dụng phương pháp đo sâu
phân cực lưỡng cực trục. Đo sâu lưỡng cực được mô tả theo Hình 2-3

Trong đó hệ số thiết bị K được tính theo công thức: K= πan(n+1)(n+2)

C1 a C2

P1 a P2

4a

C1 a C2

P1 a P2

3a

C1 a C2

P1 a P2

2a

C1 a C2 a P2 a P1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

...

...

M

n =1
n =2
n =3
n =4

Hình 2-3. Cách bố trí đo sâu lưỡng cực ngoài thực địa và vị trí điểm ghi giá
trị điện trở suất trên lát cắt ứng với khoảng mở n=4
II.2. ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN CỰC KÍCH TÌM KIẾM QUẶNG CHÌ KẼM ĐỐI
VỚI VÙNG NÀ TÒNG - TỦA CHÙA – ĐIỆN BIÊN

2.2.1. Kết quả đo thí nghiệm và đo mẫu trên tuyến qua thân quặng.
a. Kết quả đo thí nghiệm.

Để chọn chế độ dòng phát, thời gian phát dòng và thu thế phân cực, lựa
chọn hệ cực cho phương pháp đo mặt cắt phân cực, phản ảnh rõ nhất đối
tượng nghiên cứu là các thân khoáng chì kẽm.
Mô hình được chọn là cọc 0 T.131 cắt qua hào 2, 3 và cọc -1 T.129


Hình 2-4: Kết quả đo mô hình mặt cắt phân cực kích thích T.131