BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA
CHẤT

THIỀM QUỐC TUẤN

ĐẶC ĐIỂM CÁC ĐÁ PHUN TRÀO BASALT ĐỆ TỨ
MIỀN ĐÔNG NAM BỘ VÀ ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

Hà Nội - 2023


THIỀM QUỐC TUẤN

ĐẶC ĐIỂM CÁC ĐÁ PHUN TRÀO BASALT ĐỆ TỨ
MIỀN ĐÔNG NAM BỘ VÀ ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG

Ngành: Kỹ thuật địa chất
Mã số: 9520501

Người hướng dẫn khoa học:
1. TS. Đỗ Văn Nhuận
2. PGS.TS. Trần Bỉnh Chư

Hà Nội - 2023


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan luận án tiến sĩ ngành kỹ thuật địa chất, với đề tài “Đặc điểm

các đá phun trào basalt Đệ tứ miền Đông Nam Bộ và định hướng sử dụng là
c ng tr nh khoa học của riêng t i, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Đỗ Văn
Nhuận và PGS.TS. Trần Bỉnh Chư.
Những kết quả nghiên cứu của luận án hoàn toàn trung thực và chưa từng
được ai công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác hoặc được ghi đầy đủ nguồn trích
dẫn.
Tác giả

Thiềm Quốc Tuấn


i

MỤC LỤC
MỤC LỤC...................................................................................................................... i
DANH MỤC BẢNG.....................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH ẢNH...........................................................................................vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT....................................................................................ix
MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU.............................................9
1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN...........................................................................9
1.1.1. Vị trí địa lý...........................................................................................................9
1.1.2. Điều kiện tự nhiên................................................................................................9
1.2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU CÁC THÀNH TẠO BASALT....................................10
1.3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC....................................................................12
1.3.1. Địa tầng.............................................................................................................. 12
1.3.2. Magma...............................................................................................................16
1.3.3. Kiến tạo.............................................................................................................. 17
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................21
2.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN................................................................................................21

2.1.1. Khái niệm........................................................................................................... 21
2.1.2. Nguồn magma....................................................................................................25
2.1.3. Phân loại đá phun trào........................................................................................26
2.1.3.1. Phân loại theo thành phần thạch học - khoáng vật....................................27
2.1.3.2. Phân loại theo thành phần hóa học...........................................................27
2.1.4. Phân chia các loạt (series) magma basalt...........................................................28
2.1.5. Phân chia các kiểu (types) magma basalt...........................................................30
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.........................................................................33
2.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu.............................................................................33
2.2.2. Phương pháp phân tích ảnh viễn thám...............................................................33
2.2.3. Phương pháp khảo sát thực địa..........................................................................33


ii
2.2.4. Phương pháp nghiên cứu trong phòng...............................................................34
2.2.4.1. Phương pháp nghiên cứu thạch học..........................................................34
2.2.4.2. Phương pháp nghiên cứu thạch địa hóa....................................................34
2.2.4.3. Phương pháp nghiên cứu địa hóa đồng vị.................................................35
2.2.4.4. Phương pháp xác định hoạt độ phóng xạ tự nhiên....................................36
2.2.4.5. Phương pháp nghiên cứu tính chất cơ lý...................................................37
2.2.4.6. Phương pháp xử lý thống kê kết quả phân tích.........................................37
2.2.4.7. Phương pháp phân tích SWOT.................................................................39
2.2.4.8. Phương pháp ứng dụng phần mềm chuyên dụng......................................41
CHƯƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM BASALT ĐỆ TỨ ĐÔNG NAM BỘ..................................43
3.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, THẠCH HỌC..............................................................43
3.1.1. Đặc điểm địa chất, thạch học basalt Phước Tân.................................................45
3.1.1.1. Tướng phun trào.......................................................................................47
3.1.1.2. Tướng phun nổ và họng............................................................................48
3.1.2. Đặc điểm địa chất, thạch học basalt Xuân Lộc...................................................50
3.1.2.1. Tướng phun trào.......................................................................................52

3.1.2.2. Tướng phun nổ và họng............................................................................53
3.1.3. Đặc điểm địa chất, thạch học basalt SokLu........................................................57
3.2. ĐẶC ĐIỂM THẠCH ĐỊA HĨA...........................................................................59
3.2.1. Đặc điểm thạch địa hóa basalt Phước Tân..........................................................61
3.2.2. Đặc điểm thạch địa hóa basalt Xuân Lộc...........................................................63
3.2.3. Đặc điểm thạch địa hóa basalt SokLu................................................................65
3.2.4. So sánh đặc điểm thạch địa hóa basalt Đệ tứ ĐNB............................................76
3.3. NGUỒN GỐC, TUỔI THÀNH TẠO...................................................................79
3.3.1. Tuổi thành tạo....................................................................................................79
3.3.2. Nguồn gốc thành tạo..........................................................................................83
CHƯƠNG 4. ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG BASALT ĐỆ TỨ ĐÔNG NAM BỘ VÀ
ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG...........................................................................................87
4.1. HIỆN TRẠNG QUY HOẠCH, KHAI THÁC, SỬ DỤNG..................................87


iii
4.1.1. Hiện trạng quy hoạch về TNKS basalt Đệ tứ ĐNB............................................87
4.1.2. Hiện trạng khai thác...........................................................................................88
4.1.1.1. Các mỏ/cụm mỏ basalt Phước Tân...........................................................89
4.1.1.2. Các mỏ/cụm mỏ basalt Xuân Lộc.............................................................90
4.1.1.3. Các mỏ/cụm mỏ basalt SokLu..................................................................93
4.1.3. Các lĩnh vực sử dụng chính và yêu cầu chất lượng............................................94
4.1.3.1. Đá xây dựng.............................................................................................94
4.1.3.2. Phụ gia hoạt tính puzolan.........................................................................98
4.1.3.3. Nguyên liệu sản xuất sợi basalt................................................................99
4.2. ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG..............................................................................100
4.2.1. Thành phần vật chất.........................................................................................100
4.2.2. Tính chất cơ lý - cơng nghệ..............................................................................102
4.2.3. Đặc tính ngun liệu sản xuất sợi basalt..........................................................108
4.3. ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG................................................................................109

4.3.1. Nguyên tắc phân vùng và định hướng sử dụng................................................109
4.3.2. Định hướng sử dụng tài nguyên hợp lý, bền vững...........................................111
4.3.2.1. Đá xây dựng...........................................................................................111
4.3.2.2. Phụ gia hoạt tính puzolan.......................................................................117
4.3.2.3. Vật liệu xây dựng không nung................................................................119
4.3.2.4. Nguyên liệu sản xuất sợi basalt..............................................................120
4.3.2.5. Vật liệu san lấp (VLSL)..........................................................................121
4.3.2.6. Bảo tồn và phát triển di sản địa chất.......................................................123
4.3.3. Phân vùng sử dụng tài nguyên.........................................................................133
4.3.4. Các giải pháp phát triển bền vững....................................................................137
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................140
CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ........................................................................142
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................143
PHỤ LỤC.................................................................................................................. 151
Phụ lục 3.1. Kết quả phân tích thành phần ngun tố chính (wt%) và tính tốn các
chỉ số thạch hóa basalt Đệ tứ ĐNB...............................................................................152


iv
Phụ lục 3.2. Kết quả tính tốn thành phần khống vật quy chuẩn CIPW (%) của
basalt Đệ tứ ĐNB........................................................................................................154
Phụ lục 3.3. Kết quả phân tích thành phần nguyên tố vết (ppm) và tính tốn các chỉ
số địa hóa basalt Đệ tứ ĐNB........................................................................................156
Phụ lục 3.4. Dữ liệu đồng vị Ar của các mẫu và tuổi tính tốn..................................161
Phụ lục 4.1. Hiện trạng quy hoạch, khai thác, sử dụng TNKS basalt Đệ tứ ĐNB......163
Phụ lục 4.2. Yêu cầu chất lượng basalt sử dụng sản xuất đá lát.................................169
Phụ lục 4.3. Kết quả thí nghiệm tính chất cơ lý - cơng nghệ của basalt Đệ tứ ĐNB. .170
Phụ lục 4.4. Các yếu tố điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội, thách thức (SWOT)..............174
Phụ lục 4.5. Phân tích SWOT về phân vùng sử dụng tài nguyên...............................175



DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Tổng hợp khối lượng thực hiện nghiên cứu......................................................6
Bảng 2.1. Phân loại đá phun trào.................................................................................28
Bảng 2.2. Phân chia các loạt (series) magma basalt theo đặc điểm thạch địa hóa........29
Bảng 2.3. Phân chia các kiểu (types) magma basalt theo bối cảnh kiến tạo.................31
Bảng 2.4. Tổng hợp các biểu đồ phân chia các kiểu magma basalt..............................32
Bảng 2.5. Các giá trị  với xác suất tin cậy hai phía  = 0,95.....................................38
Bảng 2.6. Ý nghĩa của các yếu tố SWOT.....................................................................41
Bảng 3.1. Phân loại đá theo thành phần thạch học - khoáng vật..................................44
Bảng 3.2. Phân loại đá theo thành phần thạch hóa.......................................................60
Bảng 3.3. Thành phần ngun tố chính (wt%) và các chỉ số thạch hóa.......................71
Bảng 3.4. Thành phần khống vật quy chuẩn CIPW (%) của basalt Đệ tứ ĐNB.........72
Bảng 3.5. Thành phần nguyên tố vết (ppm) và các chỉ địa hóa basalt Đệ tứ ĐNB.......73
Bảng 3.6. Hàm lượng trung bình các nguyên tố vết và hệ số tập trung của basalt Đệ tứ
ĐNB............................................................................................................................. 74
Bảng 3.7. Tuổi tuyệt đối của basalt ĐNB....................................................................82
Bảng 3.8. Thành phần đồng vị Sr, Nd và Pb của basalt ĐNB......................................84
Bảng 4.1. Các khoáng sản liên quan............................................................................88
Bảng 4.2. Yêu cầu về thành phần hạt của cát nghiền...................................................96
Bảng 4.3. Quy định về mác đá dăm theo độ nén dập trong xi lanh..............................96
Bảng 4.4. Quy định về độ nén dập trong xi lanh đối với sỏi dăm................................97
Bảng 4.5. Yêu cầu đặc tính kỹ thuật của CPĐD..........................................................97
Bảng 4.6. Độ hút v i theo độ hoạt tính của puzolan.....................................................98
Bảng 4.7. Yêu cầu về thành phần hóa học của đá basalt..............................................99
Bảng 4.8. M đun độ nhớt, m đun acid và thạch anh tự do của basalt Đệ tứ ĐNB.....100
Bảng 4.9. Kết quả xác định hoạt độ phóng xạ tự nhiên của basalt Đệ tứ ĐNB..........102
Bảng 4.10. Đặc trưng thống kê tính chất cơ lý và đặc tính kỹ thuật của basalt Đệ tứ
ĐNB........................................................................................................................... 103
Bảng 4.11. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ kết tinh, khoảng nhiệt độ kéo sợi..............108



Bảng 4.12. Yêu cầu chất lượng basalt ĐXD..............................................................112
Bảng 4.13. Yêu cầu chất lượng basalt puzolan..........................................................119
Bảng 4.14. Yêu cầu chất lượng nguyên liệu sản xuất sợi basalt.................................121
Bảng 4.15. Tính chất cơ lý và đặc tính kỹ thuật của basalt phong hóa.......................122
Bảng PL4.1.1. Tổng hợp các mỏ/biểu hiện khoáng sản ĐXD....................................163
Bảng PL4.1.2. Tổng hợp các mỏ/biểu hiện khoáng sản puzolan................................165
Bảng PL4.1.3. Tổng hợp các biểu hiện khoáng sản VLSL........................................166
Bảng PL4.1.4. Hiện trạng khai thác, sử dụng basalt Đệ tứ ĐNB...............................167
Bảng PL4.2.1. Quy định về độ nguyên khối theo thể tích..........................................169
Bảng PL4.2.2. Quy định về kích thước cơ bản của tấm đá........................................169
Bảng PL4.2.3. Quy định về sai lệch kích thước và khuyết tật trên bề mặt đá............169
Bảng PL4.2.4. Quy định về đặc tính kỹ thuật và tính chất cơ lý của tấm đá..............169
Bảng PL4.3.1. Tính chất cơ lý của basalt Đệ tứ ĐNB................................................170
Bảng PL4.3.2. Đặc tính kỹ thuật của basalt Đệ tứ ĐNB............................................172


DANH MỤC HÌNH ẢNH
H nh 1.1. Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu Đ ng Nam Bộ............................................10
H nh 1.2. Sơ đồ địa chất khu vực nghiên cứu Đ ng Nam Bộ.......................................20
Hình 2.1. Biểu đồ QAPF phân loại đá phun trào (IUGS, 1997)...................................27
H nh 2.2. Lược đồ phương pháp phân tích SWOT.......................................................39
H nh 3.1. Sơ đồ phân bố, tuổi thành tạo basalt Đệ tứ ĐNB..........................................42
Hình 3.2. Các mẫu thạch học basalt Đệ tứ ĐNB..........................................................44
Hình 3.3. Quang cảnh khu vực nghiên cứu và các vết lộ basalt Phước Tân.................46
Hình 3.4. Kiến trúc của các đá basalt Phước Tân dưới kính hiển vi phân cực.............50
Hình 3.5. Quang cảnh khu vực nghiên cứu và các vết lộ basalt Xuân Lộc..................51
Hình 3.6. Kiến trúc của các tù đá siêu mafic và basalt Xuân Lộc dưới kính hiển vi phân
cực................................................................................................................................ 57

Hình 3.7. Quang cảnh khu vực nghiên cứu và các vết lộ basalt SokLu........................58
Hình 3.8. Kiến trúc của các đá basalt SokLu dưới kính hiển vi phân cực....................59
Hình 3.9. Biểu đồ hàm lượng trung bình các ngun tố chính.....................................67
Hình 3.10. Biểu đồ (Na2O+K2O) - SiO2 (TAS) theo Le Bas, 1986..............................68
Hình 3.11. Biểu đồ (Na2O+K2O) - SiO2 (A) và AFM (B) theo Irvine & Baragar,

1971

..................................................................................................................................... 68
Hình 3.12. Biểu đồ K2O - SiO2 theo Peccerillo&Taylor, 1976 (A) và Le Maitre,
2002 (B)....................................................................................................................... 68
Hình 3.13. Biểu đồ thành phần khống vật quy chuẩn CIPW......................................69
Hình 3.14. Biểu đồ Ne-Di-Ol-Hy-Q theo Thompson, 1984.........................................70
Hình 3.15. Biểu đồ hệ số tập trung các nguyên tố vết của các đá basalt......................70
Hình 3.16. Biểu đồ phân bố đất hiếm (REE) chuẩn theo chondrit (A) và biểu đồ
chân nhện chuẩn theo manti nguyên thủy theo Sun&McDon, 1989 (B)..............................70
Hình 3.17. Biểu đồ Haker tương quan giữa SiO2 và các oxit tạo đá.............................79
Hình 3.18. Kết quả tuổi Ar-Ar của basalt ĐNB...........................................................83
Hình 3.19. Biểu đồ MgO-Fe2O3t-Al2O3 (A) theo Pearce T.H., 1977 và MnO-TiO2- P2O5
(B) theo Mullen E.D., 1983............................................................................................85


Hình 3.20. Biểu đồ La-La/Nb (A) theo Li S.G., 1993 và F1-F2 (B) theo Pearce J.A.,
1976............................................................................................................................. 85
Hình 3.21. Biểu đồ Zr-Ti-Y (A) theo Pearce J.A. và Cann J.R., 1973 và Zr-Nb-Y (B)
theo Meschede M., 1986................................................................................................85
Hình 3.22. Biểu đồ Th-Hf/3-Ta (A), Th-Zr/117-Nb/16 (B) theoWood D., 1980.........86
Hình 4.1. Biểu đồ hàm lượng trung bình các ngun tố chính...................................100
Hình 4.2. Biểu đồ giá trị trung bình của Alk, MB, Mk và Q tự do...............................101
Hình 4.3. Biểu đồ độ nén dập trong xi lanh của basalt...............................................106

Hình 4.4. Biểu đồ độ mài mịn tang quay của basalt..................................................106
Hình 4.5. Biểu đồ hàm lượng hạt thoi dẹt của basalt.................................................107
Hình 4.6. Biểu đồ giá trị trung b nh các đặc tính kỹ thuật của basalt đá xây dựng.....107
Hình 4.7. Biểu đồ giá trị trung b nh các đặc tính kỹ thuật của basalt puzolan............108
Hình 4.8. Các ứng dụng của basalt Phước Tân và basalt SokLu................................116
Hình 4.9. Các ứng dụng của basalt Xuân Lộc............................................................117
Hình 4.10. Sử dụng sản phẩm phong hóa basalt làm VLSL.......................................123
Hình 4.11. Cao ngun núi lửa - Vườn Quốc gia Nam Cát Tiên (ST).......................129
Hình 4.12. Hình thái miệng núi lửa............................................................................129
H nh 4.13. DSĐC núi lửa trên ảnh viễn thám Google Earth......................................131
H nh 4.14. Hang động núi lửa....................................................................................132
Hình 4.15. Cảnh quan suối/thác nước........................................................................132
Hình 4.16. Di sản địa chất khác.................................................................................133
H nh 4.17. Sơ đồ phân vùng sử dụng hợp lý tài nguyên.............................................139


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
1

- AB

: Basalt kiềm

2

- ACMB/VAB : Basalt r a lục địa tích cực

3

- BRVT


: Bà Rịa - Vũng Tàu

4

- CAB

: Basalt v i kiềm

5

- CFB

: Basalt lũ lục địa

6

- COB

: Basalt lục địa

7

- CPĐD

: Cấp phối đá dăm

8

- ĐN


: Đồng Nai

9

- ĐNB

: Đ ng Nam Bộ

10 - DSĐC

: Di sản địa chất

11 - ĐXD

: Đá xây dựng

12 - IAB

: Basalt cung đảo

13 - IAT

: Tholeit cung đảo

14 - MORB

: Basalt dãy núi giữa đại dương

15 - OFB


: Basalt đáy đại dương

16 - OIB

: Basalt đảo đại dương

17 - OIT

: Tholeit đảo đại dương

18 - ORB

: Basalt tạo núi

19 - OT

: Tholeit olivin

20 - Pz

: Puzolan

21 - QT

: Tholeit thạch anh

22 - SA

: Basalt á kiềm


23 - SCIB

: Basalt đảo trung tâm tách giãn

24 - TNĐC

: Tài nguyên địa chất

25 - TNKS

: Tài nguyên khoáng sản

26 - VAB

: Basalt cung núi lửa

27 - VLSL

: Vật liệu san lấp

28 - VLXD

: Vật liệu xây dựng

29 - WPB

: Basalt nội mảng



1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Các thành tạo basalt trên lãnh thổ Việt Nam có diện phân bố khá rộng lớn ở
khu vực Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đ ng Nam Bộ và rải rác ở khu vực Quảng
Ngãi, Nghệ An, Điện Biên, Lào Cai, các đảo Cồn Cỏ, Lý Sơn, v.v. với chiều dày tới
hàng trăm mét, đã được các nhà địa chất trong và ngoài nước như Lacroix A.,
Saurin E., Fontain H., Trần Kim Thạch (1965 - 1972), Nguyễn Kinh Quốc (1980),
Nguyễn Xuân Bao, Huỳnh Trung (1985 - 1990), Ma Công Cọ, Dương Văn Cầu
(1990 - 1994), Nguyễn Hồng, Flower M.J., Phạm Tích Xn (1996), Huỳnh
Trung, Nguyễn Xn Bao (1997), Phạm Tích Xn, Nguyễn Hồng, Lee Hyun Koo
(2003) quan tâm nghiên cứu. Trong số đó có các c ng tr nh nổi bật là đo vẽ lập bản
đồ địa chất - khoáng sản tỷ lệ 1:200.000, bản đồ địa chất - khoáng sản tỷ lệ
1:50.000, các đề tài nghiên cứu chuyên đề, bài báo khoa học, luận án tiến sĩ, v.v..
Song tất cả các nghiên cứu của các tác giả trên chỉ nghiên cứu ở mức độ rộng
khắp trên phạm vi toàn lãnh thổ Việt Nam hoặc nghiên cứu chi tiết ở các vùng Di
Linh, Bảo Lộc, các mỏ đá riêng lẻ Cây Gáo, SokLu, v.v. chủ yếu tập trung giải
quyết các vấn đề về địa tầng, thạch học, thạch địa hóa, bản chất nguồn và mối liên
quan của chúng với kiến tạo tại một số khu vực.
Riêng đối với basalt Đệ tứ ĐNB cho đến nay chưa có các c ng tr nh nghiên
cứu chi tiết, mang tính hệ thống về đặc điểm địa chất (các cấu trúc núi lửa, phân
chia các tướng phun trào), thành phần vật chất, nguồn gốc, tuổi thành tạo và đánh
giá chất lượng để sử dụng cho các lĩnh vực theo yêu cầu của sự phát triển kinh tế xã
hội. Trong bối cảnh đó, việc thực hiện đề tài “Đặc điểm các đá phun trào basalt Đệ
tứ miền Đông Nam Bộ và định hướng sử dụng là cần thiết, mang tính thời sự, có
ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn.
2. Mục tiêu của luận án
Làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, thạch học, thạch địa hóa, nguồn gốc, tuổi
thành tạo và đặc điểm chất lượng basalt Đệ tứ ĐNB, từ đó định hướng sử dụng tài



nguyên hợp lý, bền vững.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: basalt Đệ tứ chủ yếu phân bố trong các thành tạo
basalt Phước Tân, basalt Xuân Lộc và basalt SokLu.
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là khu vực Đ ng Nam Bộ, được giới hạn bởi
địa phận các tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, Đồng Nai, Bình Dương, B nh Phước, Tây
Ninh và thành phố Hồ Chí Minh. Diện tích tự nhiên 23.564 km 2, chiếm 7,3 % diện
tích cả nước.
4. Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu ĐNB.
Nghiên cứu các đặc điểm thạch học, thạch địa hóa, nguồn gốc, điều kiện
thành tạo và đặc điểm chất lượng basalt Đệ tứ trong vùng nghiên cứu.
Nghiên cứu đề xuất định hướng sử dụng hợp lý, bền vững nguồn tài nguyên
basalt Đệ tứ trong vùng nghiên cứu, trên cơ sở đó định hướng phân vùng sử dụng tài
nguyên.
5. Phương pháp nghiên cứu
5.1. Phương pháp thu thập tài liệu: thu thập các tài liệu liên quan đến đối tượng
nghiên cứu từ nhiều nguồn khác nhau để làm rõ mục tiêu nghiên cứu và xác định
những công việc cần triển khai ở thực địa.
5.2. Phương pháp phân tích ảnh viễn thám: xác định sự phân bố của các thành
tạo basalt, khoanh định vị trí, diện phân bố DSĐC để định hướng cho c ng tác khảo
sát thực địa và đánh giá mức độ bảo tồn của các DSĐC.
5.3. Phương pháp khảo sát thực địa: khảo sát và m tả các đặc điểm cấu trúc địa
chất, địa h nh địa mạo cũng như đặc điểm phân bố của basalt Đệ tứ ngoài thực tế,
thu thập mẫu để phân tích, thí nghiệm phục vụ cho nghiên cứu; đồng thời khảo sát
một số khu vực có tiềm năng về DSĐC.
5.4. Phương pháp nghiên cứu trong phòng
5.4.1. Phương pháp nghiên cứu thạch học: Các mẫu đá được mô tả bằng

mắt thường, gia công lát mỏng và phân tích thạch học dưới kính hiển vi phân cực để


xác định thành phần khoáng vật, kiến trúc, cấu tạo và mức độ biến đổi của đá, giúp
cho việc phân loại và gọi tên đá.
5.4.2. Phương pháp nghiên cứu thạch địa hóa: Các ngun tố chính được
phân tích bằng phương pháp quang phổ huỳnh quang tia X (XRF), nguyên tố vết
được phân tích bằng phương pháp quang phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS). Các
kết quả kết phân tích thường được thể hiện bằng các nhóm sau đây:
Nhóm 1: Tính tốn các chỉ số thạch hóa, địa hóa và khống vật quy chuẩn
theo phương pháp CIPW.
Nhóm 2: Sử dụng biểu đồ hai hợp phần và biểu đồ ba hợp phần (biểu đồ tam
giác) để phân loại và gọi tên đá, phân chia các loạt magma và các kiểu magma
basalt theo các bối cảnh kiến tạo.
Nhóm 3: Chuẩn hóa thành phần các đá phun trào trong vùng nghiên cứu với
các đá phun trào ở những cấu trúc địa chất điển hình. So sánh thành phần các
nguyên tố với các đá chuẩn của từng nhóm đá magma có thành phần khác nhau.
Phương pháp chuẩn hóa các nguyên tố vết hoặc nhóm đất hiếm (REE) là lấy hàm
lượng của từng nguyên tố trong đá chia cho hàm lượng các nguyên tố tương ứng
của mẫu chuẩn. Các mẫu chuẩn được sử dụng là chrondrit và manti nguyên thủy.
5.4.3. Phương pháp nghiên cứu địa hóa đồng vị: thành phần đồng vị Sr, Nd
và Pb được phân tích trên đá tổng bằng phương pháp quang phổ khối ion hóa nhiệt
(TIMS), tuổi đồng vị Ar-Ar được phân tích trên đá tổng bằng phương pháp quang
phổ khối tĩnh (SMS).
5.4.4. Phương pháp xác định hoạt độ phóng xạ tự nhiên:
Phương pháp xác định hoạt độ phóng xạ tự nhiên của basalt là phương pháp
phổ kế gamma đo bức xạ gamma tự nhiên theo các mức năng lượng để xác định
hoạt độ phóng xạ riêng của các hạt nhân phóng xạ U, Th và K có trong basalt sử
dụng làm VLXD.
5.4.5. Phương pháp nghiên cứu tính chất cơ lý:

Phương pháp này gồm các phân tích, thí nghiệm xác định các chỉ tiêu tính
chất vật lý, cơ học, cơng nghệ và các đặc tính ngun liệu khống để đánh giá đặc


điểm chất lượng và khả năng sử dụng của basalt.
5.4.6. Phương pháp xử lý thống kê kết quả phân tích: sử dụng phương
pháp thống kê theo luật phân phối chuẩn để xử lý các kết quả phân tích thành phần
hóa học, các chỉ tiêu tính chất cơ lý và tính chất cơng nghệ của đá.
5.4.7. Phương pháp phân tích SWOT: phân tích điểm mạnh, điểm yếu, cơ
hội và rủi ro/thách thức (SWOT) về định hướng phân vùng sử dụng tài ngun, qua
đó có thể đưa ra một bức tranh tồn cảnh về các đơn vị phân vùng, từ đó đề xuất các
giải pháp phát huy điểm mạnh, hạn chế điểm yếu, nắm bắt cơ hội và loại trừ/giảm
thiểu rủi ro/thách thức.
5.4.8. Phương pháp ứng dụng phần mềm chuyên dụng: sử dụng các phần
mềm Microsoft Office, MapInfo, GeoPlot, Igpet, Corel Draw để tính tốn và lập các
biểu đồ, bảng biểu, bản vẽ, v.v..
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
6.1. Ý nghĩa khoa học
Tổng hợp đầy đủ cơ sở lý thuyết phân loại basalt và các kiểu nguồn gốc
thành tạo basalt, các lĩnh vực sử dụng basalt.
Góp phần làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, thạch học, thạch địa hóa, nguồn
gốc, điều kiện thành tạo, thành phần vật chất và tính chất cơ lý basalt Đệ tứ ĐNB.
6.2. Ý nghĩa thực tiễn
Cung cấp các kết quả nghiên cứu mới về đặc điểm các đá phun trào basalt Đệ
tứ ĐNB như đặc điểm thạch học, thạch địa hóa, nguồn gốc, tuổi thành tạo, v.v. cho
các nhà nghiên cứu địa chất khu vực.
Kết quả nghiên cứu góp phần định hướng đầu tư thăm dò, khai thác và sử
dụng hợp lý, bền vững nguồn tài nguyên đá basalt Đệ tứ Đ ng Nam Bộ.
Các phương pháp nghiên cứu trong luận án có thể áp dụng cho các khu vực
có điều kiện địa chất và khoáng sản tương tự.

7. Luận điểm bảo vệ
Luận điểm 1: Basalt Đệ tứ ĐNB đặc trưng bởi thành phần chủ yếu gồm
basalt kiềm (Xuân Lộc, SokLu) và basalt á kiềm (Phước Tân), thành tạo trong giai


đoạn 2,58-0,33Ma, tương ứng với tuổi Pleistocen sớm - Pleistocen giữa (Q 11-Q12),
nguồn gốc manti, liên quan đến bối cảnh nội mảng (WPB) kiểu basalt đảo đại
dương (OIB).
Luận điểm 2: Basalt Đệ tứ ĐNB có chất lượng đáp ứng yêu cầu cho nhiều
lĩnh vực sử dụng, đáng chú ý là ĐXD, phụ gia hoạt tính puzolan và nguyên liệu sản
xuất sợi basalt; kết quả nghiên cứu đã phân chia được 6 đơn vị phân vùng sử dụng
hợp lý, tiết kiệm tài nguyên, bảo tồn di sản địa chất, bảo vệ m i trường và phát triển
bền vững nguồn TNĐC basalt Đệ tứ ĐNB.
8. Những điểm mới của luận án
Làm sáng tỏ đặc điểm địa chất (các cấu trúc núi lửa), thạch học, thạch địa
hóa, phân chia các tướng phun trào, loạt/kiểu magma, đồng thời đã xác định được
basalt Đệ tứ ĐNB có thành phần chủ yếu gồm basalt kiềm và basalt á kiềm, trong
đó h nh thành các cấu trúc núi lửa và hệ thống hang động núi lửa có giá trị về di sản
địa chất.
Trên cơ sở nghiên cứu chi tiết về thạch địa hóa và địa hóa đồng vị (Sr, Nd,
Pb và tuổi đồng vị Ar-Ar) đã xác định được basalt Đệ tứ ĐNB thành tạo trong 2 giai
đoạn: Pleistocen sớm (Q11) và Pleistocen giữa (Q12), có nguồn gốc manti, liên quan
đến bối cảnh nội mảng (WPB) kiểu basalt đảo đại dương (OIB).
Kết quả nghiên cứu chi tiết, có hệ thống về thành phần vật chất, tính chất cơ
lý - công nghệ đã xác định được basalt Đệ tứ ĐNB có chất lượng đáp ứng yêu cầu
cho nhiều lĩnh vực sử dụng, đáng chú ý là ĐXD, phụ gia hoạt tính puzolan và
nguyên liệu sản xuất sợi basalt.
Đề xuất định hướng và phân vùng sử dụng hợp lý, tiết kiệm tài nguyên, bảo
tồn di sản địa chất, bảo vệ m i trường và phát triển bền vững nguồn TNĐC basalt
Đệ tứ ĐNB.

9. Cơ sở tài liệu và khối lượng thực hiện
Luận án được xây dựng trên cơ sở tài liệu thu thập và các số liệu nghiên cứu
gồm: bản đồ địa chất và khoáng sản Việt Nam, tỷ lệ 1:200.000, tờ Blao (C-48-VI),
Gia Ray - Bà Rịa (C-48-XII & C-48-XVIII), Bu Prang (D-48-XXXVI); báo cáo địa


chất và t m kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:200.000 nhóm tờ Bến Khế - Đồng Nai; bản đồ
địa chất - t m kiếm khống sản tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ Đ ng Thành phố Hồ Chí
Minh: tờ Biên Hịa (6330-I), tờ Nhơn Trạch (6330-II), tờ Sài Gòn (6330-IV), tờ Tân
Uyên (6331-II), tờ Bến Cát (6331-III), tờ Biên Hòa (6330-I), tờ Bình Ba (6430-III),
tờ Xuân Lộc (6430-IV), tờ Gia Kiệm (6431-IV); báo cáo kết quả đo vẽ lập bản đồ
địa chất - t m kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ Đ ng Thành phố Hồ Chí
Minh, nhóm tờ Vĩnh An và nhóm tờ Hàm Tân - C n Đảo; các báo cáo thăm dò
basalt đá xây dựng và basalt puzolan ở ĐNB; các tài liệu khác có liên quan đến đề
tài nghiên cứu và các tài liệu nghiên cứu bổ sung của NCS từ 2015 đến nay.
Số liệu nghiên cứu được sử dụng các kết quả phân tích thạch học lát mỏng,
thành phần nguyên tố chính, nguyên tố vết, đồng vị Sr-Nd-Pb và tuổi đồng vị Ar-Ar
(186 mẫu NCS, mẫu SL07 [53]), kết quả đo tham số phóng xạ (8 mẫu NCS và 37
mẫu thu thập từ các mỏ basalt puzolan Vĩnh Tân, Núi Nứa, Núi Lé), kết quả phân
tích tính chất cơ lý - cơng nghệ của 182 mẫu NCS và 3731 mẫu thu thập từ báo cáo
kết quả thăm dò các mỏ basalt ĐXD (Trảng Bom 1, Cây Gáo 3, Núi Nứa, SokLu 2,
SokLu 4, SokLu 5, SokLu 6) và mỏ basalt puzolan (Vĩnh Tân, Núi Thơm, Núi Sao,
Đồi Đất Đỏ, Núi Sò) liên quan đến basalt Đệ tứ ĐNB, thể hiện chi tiết ở bảng 1.
Bảng 1. Tổng hợp khối lượng thực hiện nghiên cứu
Mẫu NCS

Chỉ tiêu
N

Mẫu thu thập


Q11pt Q12xl Q12sl bQ11pt Q12xl Q12sl

1. Mẫu nghiên cứu TPVC,
nguồn gốc thành tạo

16

78

59

33

Thạch học lát mỏng

10

58

35

22

Nguyên tố chính

2

10


11

6

Nguyên tố vết

2

7

11

3

Đồng vị Sr, Nd, Pb

1

2

2

1

Tuổi đồng vị Ar-Ar

1

1


2. Tham số phóng xạ

3

8

29

4

[53]

1

1

1
1

SL07

8

29


Mẫu NCS

Chỉ tiêu
N


Mẫu thu thập

Q11pt Q12xl Q12sl bQ11pt Q12xl Q12sl

3. Mẫu nghiên cứu tính
chất cơ lý - cơng nghệ

56

99

27

326

2904

501

Cơ lý đá

14

22

6

80


173

206

Độ nén dập trong xi lanh

7

11

3

14

12

9

Độ mài mòn tang quay

7

11

3

14

12


9

Độ bám dính nhựa đường

7

11

3

3

11

9

Hàm lượng hạt thoi dẹt

7

11

3

3

12

9


Độ hút v i

7

22

6

138

1360

110

Cường độ hoạt tính (SAI)

7

11

3

13

206

42

Hàm lượng SO3


52

1113

105

Nhiệt độ (Tnc, Tkt, Tks)

9

5

2

10. Cấu trúc của luận án
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận án gồm 4 chương:
Chương 1. Tổng quan khu vực nghiên cứu
Chương 2. Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu
Chương 3. Đặc điểm basalt Đệ tứ ĐNB
Chương 4. Đặc điểm chất lượng basalt Đệ tứ ĐNB và định hướng sử dụng
11. Lời cảm ơn
Luận án được hồn thành tại Bộ mơn Khống sản, nay là Bộ mơn Tìm kiếm
Thăm dị, Khoa Khoa học và Kỹ thuật Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất dưới
sự hướng dẫn khoa học của TS. Đỗ Văn Nhuận và PGS.TS. Trần B nh Chư. Tác giả
xin được bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến các cán bộ hướng dẫn đã tận t nh, giúp đỡ
trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận án.
Trong q trình thực hiện luận án, tác giả ln nhận được sự quan tâm, động
viên, góp ý của các nhà khoa học: PGS.TS. Đỗ Đ nh Toát, PGS.TS. Nguyễn Quang
Luật, PGS.TS. Lương Quang Khang, PGS.TS. Bùi Hoàng Bắc, PGS.TS. Khương



Thế Hùng, TS. Nguyễn Tiến Dũng, PGS.TS. Nguyễn Phương, TS. Phan Viết Sơn,
TS. Lê Thị Thu, TS. Nguyễn Thị Thanh Thảo, TS. Nguyễn Quốc Phi, ThS. Nguyễn
Kim Long (HUMG), PGS.TS. Phạm Trung Hiếu, TS. Bùi Thị Luận, TS. Ngô Minh
Thiện, GVC. Phạm Tuấn Long (HCMUS), PGS.TS. Lê Hoàng Nghiêm, PGS.TS.
Hoàng Thị Thanh Thủy (HCMUNRE), PGS.TS. Nguyễn Việt Kỳ, TS. Trần Anh Tú
(BKU), ThS. Nguyễn Tiến Sơn, ThS. Lưu Thế Long (LĐBĐĐCMN), các nhà khoa
học và đồng nghiệp khác. Tác giả trân trọng cảm ơn sự quan tâm, động viên, góp ý
quý báu này.
Tác giả chân thành cảm ơn sự hỗ trợ, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi
của Bộ mơn Tìm kiếm - Thăm dị, Khoa Khoa học và Kỹ thuật Địa chất, Phòng Đào
tạo Sau đại học, Ban Giám hiệu Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Ban Giám hiệu
Trường Đại học Tài nguyên và M i Trường TP.HCM, Ban Chủ nhiệm Khoa Địa
chất và Khoáng sản.
Tác giả xin cảm ơn gia đ nh, người thân đã lu n động viên, sát cánh giúp đỡ,
tạo động lực để tác giả hoàn thành luận án.