GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

LỜI CAM ĐOAN
Xin cam đoan nội dung của Đồ án “Nghiên cứu đặc điểm chất lượng
và định hướng sử dụng đá hoa trắng khu vực đồi Eo Cát, xã Tân Xuân,
huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An” là công trình nghiên cứu của sinh viên dưới sự
hướng dẫn của thầy ThS. Phạm Văn Chung và cô TS. Nguyễn Thị Mai
Hương.
Sinh viên xin chịu mọi trách nhiệm về công trình nghiên cứu của mình
trước Khoa Địa Chất và Nhà Trường.

Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Sinh viên

Nguyễn Thị Huyền Trang

1
Nghành Kĩ thuật Địa Chất

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung

TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên sinh viên xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy giáo,
cô giáo trong trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội nói chung và
các thầy, cô trong khoa Đia chất nói riêng đã truyền đạt và giảng dạy cho sinh
viên những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong thời gian học tập tại trường.
Đặc biệt sinh viên xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn đến ThS. Phạm
Văn Chung và TS. Nguyễn Thị Mai Hương người đã trực tiếp hướng dẫn sinh
viên trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này.
Sau cùng sinh viên xin gửi lời cảm ơn đến những người thân trong gia
đình, bạn bè đã không ngừng động viên, giúp đỡ trong quá trình học tập và
nghiên cứu để sinh viên hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Trong quá trình thực hiện đồ án do thời gian và kinh nghiệm của bản
thân mình còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong
thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến của mình để bài đồ án tốt nghiệp của sinh
viên được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Sinh viên

Nguyễn Thị Huyền Trang


2
Nghành Kĩ thuật Địa Chất

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

MỤC LỤC

3
Nghành Kĩ thuật Địa Chất

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BĐ ĐC

Bản đồ Địa chất

LĐ ĐC


Liên đoàn Địa chất

Nnk

Nhiều người khác

Vn

Việt Nam

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

LK

Lỗ khoan

KN

Khe nứt

CKT

Cặn không tan

ĐCTV - ĐCCT

Địa chất thủy văn - Địa chất công trình


4
Nghành Kĩ thuật Địa Chất

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

DANH MỤC BẢNG BIỂU

5
Nghành Kĩ thuật Địa Chất

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

DANH MỤC HÌNH VẼ

6
Nghành Kĩ thuật Địa Chất


Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Đá hoa là một trong số khoáng chất công nghiệp được sử dụng rộng rãi
trong nhiều lĩnh vực công nghiệp của nền kinh tế quốc dân. Trong những năm
gần đây nhu cầu sử dụng đá hoa, nhất là đá hoa trắng ngày càng cao đối với
thị trường trong nước và xuất khẩu. Thực tế thời gian qua cho thấy, các mỏ đá
hoa đã, đang khai thác và các sản phẩm bán ra thị trường trong nước và xuất
khẩu là loại khoáng sản có giá trị sử dụng cao và đã mang lại hiệu quả kinh tế
không nhỏ cho các doanh nghiệp và các địa phương có tiềm năng về loại
khoáng sản này.
Đá hoa trắng ở nước ta có tiềm năng và trữ lượng lớn, phân bố chủ yếu
ở khu vực Quỳ Hợp, Tân kỳ (Nghệ An), huyện Yên Bình, Lục Yên (Yên Bái),
ngoài ra còn được phát hiện ở Bắc Kạn, Tuyên Quang… Trong đó, đá hoa
trắng ở Nghệ An được đánh giá là có tiềm năng, chất lượng tốt đang được
thăm dò, khai thác có quy mô trên 65 vị trí khác nhau. Tuy nhiên việc khai
thác còn thiếu đồng bộ, nhiều vị trí khai thác chưa có đầy đủ tài liệu điều tra,
thăm dò địa chất ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau khi khai thác. Sản
phẩm khai thác chưa được đầu tư chế biến để nâng cao giá trị khoáng sản. Tình
trạng đó gây lãng phí tài nguyên, giảm thu ngân sách và chưa thu hút được lao
động tại địa phương.
Chính vì vậy, sinh viên đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu đặc điểm chất
lượng và định hướng sử dụng đá hoa trắng khu vực đồi Eo Cát, xã Tân

Xuân, huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An” nhằm đáp ứng yêu cầu thực tế đó.
Trong quá trình thực tập, các tài liệu về cấu trúc địa chất khu vực Nghệ
An còn hạn chế, chưa thể nghiên cứu sâu. Vì vậy, sinh viên chủ yếu tập trung
nghiên cứu đặc điểm chất lượng và định hướng sử dụng đá hoa trắng.
Để hoàn thành đồ án, sinh viên đã xác định mục tiêu nghiên cứu và
nội dung nghiên cứu như sau:

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

7

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá chất lượng đá hoa trắng khu vực đồi Eo Cát, xã Tân Xuân,
huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An.
- Đề xuất định hướng sử dụng hợp lý đá hoa trắng khu vực đồi Eo Cát,
xã Tân Xuân, huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An.
3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu đặc điểm địa chất khu vực huyện Tân kỳ, tỉnh Nghệ An.
- Đánh giá chất lượng đá hoa trắng khu vực đồi Eo Cát, xã Tân Xuân,
huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An.
- Định hướng sử dụng hợp lý đá hoa trắng đồi Eo Cát, xã Tân Xuân,
huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An.

4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập tài liệu
- Phương pháp khảo sát thực địa
- Phương pháp phân tích tổng hợp
- Phương pháp đo vẽ bản đồ địa chất, đo vẽ các mặt cắt chi tiết
- Phương pháp nghiên cứu địa hóa
- Phương pháp thăm dò và đánh giá trữ lượng, tài nguyên khoáng sản
- Phương pháp đánh giá trữ lượng, tài nguyên khoáng sản
5. Đối tượng nghiên cứu
Mỏ đá hoa trắng khu vực Đồi Eo Cát, xã Tân Xuân, huyện Tân Kỳ, tỉnh
Nghệ An.
6. Cấu trúc đồ án
Mở đầu
Chương 1. Đặc điểm địa lý tự nhiên - kinh tế - xã hội và lịch sử nghiên
cứu địa chất huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An
Chương 2. Đặc điểm địa chất khu vực đồi Eo Cát, xã Tân Xuân, huyện
Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

8

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất


Chương 3. Tổng quan về đá hoa và các phương pháp nghiên cứu
Chương 4. Đặc điểm chất lượng và định hướng sử dụng khu vực đồi Eo
Cát
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

9

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

CHƯƠNG 1
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN - KINH TẾ - XÃ HỘI VÀ LỊCH SỬ
NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT HUYỆN TÂN KỲ, TỈNH NGHỆ AN
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lý
Khu vực thăm dò có diện tích 0,298 km 2, thuộc địa phận xã Tân Xuân,
huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An.

Diện tích vùng nghiên
cứu

Hình 1.1. Bản đồ vị trí địa lý huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An

( />
Nghành Kĩ thuật Địa Chất

10

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

Trên bản đồ địa hình tờ Tân Kỳ tỷ lệ 1:50.000 hệ toạ độ VN 2000, số
hiệu E - 48 - 19 - D, diện tích thăm dò được giới hạn bởi các điểm góc 1, 2, 3,
4, 5, 6, có toạ độ ô vuông như bảng 1.1.
Bảng 1.1. Bảng thống kê toạ độ các mốc ranh giới thăm dò mỏ đá hoa xã
Tân Xuân, huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An
Tọa độ (VN 2000 kinh tuyến 1050 múi chiếu 6)
Điểm
X

Y

1

2.123.862,7

557.555,4


2

2.124.078,9

558.225,3

3

2.124.010,2

558.356,8

4

2.124.124,1

558.554,0

5

2.123.879,0

558.683,8

6

2.123.599,2

557.890,8


1.1.2. Địa hình
Khu vực thăm dò có hai dạng địa hình là địa hình núi đá và địa hình
thung lũng.
- Địa hình núi đá là dãy Núi Long kéo dài theo phương đông bắc - tây
nam, gồm nhiều đỉnh độc lập, độ cao tuyệt đối đỉnh cao nhất là 250 m. Nhìn
chung, địa hình có hướng dốc nghiêng từ tây bắc về đông nam, bề mặt lởm
chởm, sườn khá dốc, nhiều chỗ tạo thành vách đứng.
- Địa hình thung lũng được tạo nên bởi trầm tích bở rời hệ Đệ Tứ, phân
bố bao quanh địa hình núi đá, có đặc điểm là bề mặt tương đối bằng phẳng.

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

11

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

1.1.3. Sông suối
Mạng lưới sông suối trong vùng rất thưa: Phía nam vùng cách diện tích
thăm dò khoảng 6 km có sông Con. Sông chảy theo hướng đông bắc - tây nam
từ huyện Nghĩa Đàn qua thị trấn Lạt (huyện Tân Kỳ) và đổ vào sông Cả ở
huyện Anh Sơn. Phía tây vùng cách khoảng 1.5 km có suối Hao, suối chảy
theo hướng bắc nam, đổ vào suối Giang ở phía nam vùng. Trong diện tích
thăm dò không có dòng chảy trên mặt.
1.1.4. Thời tiết, khí hậu

Diện tích thăm dò nói riêng, vùng Tân Kỳ nói chung chịu ảnh hưởng của
khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm có hai mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa.
- Mùa mưa: bắt đầu từ tháng 4 đến cuối tháng 10, thường có mưa lớn tập
trung vào tháng 7 và tháng 8 kèm theo lũ quét, lưu lượng mưa lớn nhất là 610
mm. Tổng lượng mưa trung bình năm từ 1194 mm - 1681 mm. Từ tháng 5
đến tháng 8 khí hậu rất nóng bức, nhiệt độ trung bình là 33 0C, cao nhất đến 38
- 390C.
- Mùa khô: từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, thường có gió mùa đông
bắc kèm theo mưa phùn nên khí hậu giá lạnh, nhiệt độ trung bình từ 16 200C.
1.1.5. Đặc điểm động thực vật
Thảm thực vật trong vùng tương đối nghèo nàn. Trên các núi đá chỉ có
các loại cây thân gỗ nhỏ, cây bụi và dây leo. Trong các thung lũng giữa núi và
đồng bằng chủ yếu là các loại cây công nghiệp như mía, sắn và một ít diện
tích trồng cây lương thực: lúa nước, ngô. Quanh các chân núi có một số cây
gỗ trồng như keo, bạch đàn.
Động vật hoang dã chỉ còn các loại thú nhỏ như chồn, sóc. Động vật
chăn thả có trâu, bò, lợn, gà, vịt với số lượng hạn chế.

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

12

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất


1.2. Đặc điểm kinh tế - nhân văn
1.2.1. Dân cư
Dân cư trong vùng tương đối thưa thớt và phân bố không đồng đều, bao
gồm các dân tộc: Kinh, Thái, Thổ, Dao sống tập trung thành từng thôn, bản
dưới chân núi, nơi có địa hình thấp và dọc theo đường giao thông, nghề
nghiệp chính là trồng trọt và chăn nuôi, số ít làm lâm nghiệp và buôn bán nhỏ.
Trình độ dân trí và mức sống của nhân dân còn hạn chế, lực lượng lao động
tại chỗ không đủ đáp ứng yêu cầu đào tạo, cung cấp nhân lực kỹ thuật cho các
hoạt động thăm dò, khai thác mỏ.
1.2.2. Kinh tế
Trong khu vực chưa có cơ sở công nghiệp nào đáng kể ngoài một số xí
nghiệp nhỏ khai thác đá xây dựng, đá ốp lát granit thủ công và một vài xưởng
cơ khí chỉ có khả năng sửa chữa xe máy, nông cụ. Sản lượng nông nghiệp và
chăn nuôi chỉ đủ phục vụ nhu cầu tại chỗ. Trung tâm thị trấn Tân Kỳ và các xã
đã có trạm xá, trường học, bưu điện, điện lưới quốc gia, mạng lưới viễn
thông. Tình hình an ninh chính trị và trật tự xã hội trong vùng tương đối tốt.
1.2.3. Giao thông
Khu vực thăm dò có điều kiện giao thông đường bộ tương đối thuận lợi:
nằm ở phía đông bắc thị trấn Lạt (huyện Tân Kỳ) khoảng 15 km; từ khu thăm
dò có đường tạm ô tô có thể đi lại được nối với đường tỉnh 533 tại xóm Trà,
xã Tân Xuân. Đường tỉnh 533 là trục giao thông chính nối vùng nghiên cứu
với các miền của Tổ Quốc thông qua đường Hồ Chí Minh, Quốc lộ 48, Quốc
lộ 7.
Tóm lại, vùng nghiên cứu có các điều kiện địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội
rất thuận lợi cho các công tác thăm dò địa chất và khai thác khoáng sản.
1.3. Sơ lược về lịch sử nghiên cứu địa chất vùng
Trên địa bàn tỉnh Nghệ An từ trước đến nay đã có rất nhiều công trình
nghiên cứu về địa chất và khoáng sản, bao gồm các công trình nghiên cứu

Nghành Kĩ thuật Địa Chất


13

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

tổng hợp, chuyên đề về địa chất, khoáng sản quy mô khu vực và các báo cáo
điều tra tìm kiếm, thăm dò chi tiết khoáng sản trên những diện tích hoặc khu
mỏ nhất định.
Trước năm 1954 đã có một số nghiên cứu mang tính khu vực của các
nhà địa chất Pháp được công bố, đồng thời, một số mỏ khoáng cũng đã được
người Pháp khai thác như than Khe Bố, mangan Núi Thành, vàng Yên Na.
Sau hòa bình lập lại (1954), công tác điều tra địa chất khoáng sản đã
được tiến hành đồng bộ trên miền Bắc nước ta nói chung và tỉnh Nghệ An nói
riêng. Công tác lập bản đồ địa chất ở các tỷ lệ khác nhau được thực hiện nhằm
phát hiện tổng thể các loại khoáng sản và sơ bộ đánh giá triển vọng của
chúng. Các công trình địa chất có thông tin về khu vực nghiên cứu gồm:
- Bản đồ địa chất Việt Nam - phần miền Bắc tỷ lệ 1:500.000, AE.
Dovjicov - 1965.
- Bản đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1:500.000, Trần Đức Lương, Nguyễn
Xuân Bao - 1981.
- Bản đồ địa chất khoáng sản các tờ Thanh Hóa, Vinh tỷ lệ 1:200.000,
Liên đoàn BĐ ĐC, 1994.
- Bản đồ địa chất khoáng sản vùng Bắc Quỳ Hợp, Đinh Minh Mộng,
1971.

- Bản đồ địa chất vùng Bắc Quỳ Hợp - Nghĩa Đàn, Trần Hữu Thung LĐ ĐC4, 1983.
- Bản đồ địa chất vùng Bắc Vinh tỷ lệ 1:50.000, Hoàng Văn Ưu - LĐ
ĐC4, 1983.
Song song với công tác lập bản đồ địa chất khoáng sản khu vực, các
công tác điều tra, tìm kiếm, thăm dò khoáng sản cũng đã được tiến hành trên
hầu hết các mỏ, điếm quặng có giá trị trong vùng nhằm xác định quy mô phân
bố, chất lượng, trữ lượng khoáng sản phục vụ cho việc khai thác khoáng sản
và cung cấp thông tin cho các ngành kinh tế, kỹ thuật. Trong vùng nghiên

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

14

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

cứu, một số mỏ đá hoa đã được thăm dò đánh giá chất lượng và trữ lượng,
một số mỏ đang được khai thác làm nguyên liệu sản xuất đá ốp lát và bột
carbonat calci như mỏ Trung Đô, Lèn Bút, ...

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

15

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD



GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

CHƯƠNG 2
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC ĐỒI EO CÁT, XÃ TÂN XUÂN,
HUYỆN TÂN KỲ, TỈNH NGHỆ AN
2.1. Sơ lược đặc điểm địa chất vùng
2.1.1. Địa tầng
Tham gia vào cấu trúc địa chất vùng Tân Kỳ có các đá trầm tích hệ tầng
Sông Cả (O3 - S1sc), hệ tầng La Khê (C1lk), hệ tầng Bắc Sơn (C - P1bs), hệ
tầng Đồng Trầu và các thành tạo phun trào basal, các trầm tích bở rời hệ
Đệ Tứ.
Giới Paleozoi
Hệ Ordovic, thống trên - Hệ Silur, thống dưới
Hệ tầng Sông Cả (O3 - S1sc)
Theo mô tả của Mareichev M.A., Trần Đức Lương (trong Dovjikov A.E
và nnk - 1965), hệ tầng Sông Cả bao gồm: Phần dưới chủ yếu là đá phiến sét,
thường là philit màu xám lục, xám, lục đen, giữa chúng thường xen các lớp
cát kết mỏng, phần trên là đá phiến - cát kết chiếm chủ đạo, tiếp lên trên là đá
vôi màu đen thường chứa sét và vật chất than, phân lớp mỏng xen kẽ với các
tầng mỏng đá phiến. Trong đá phiến sét đen của phần trên hệ tầng chứa hóa
đá Bút đá cho tuổi Silur sớm.
Nguyễn Văn Hoành và nnk - 1978 mô tả hệ tầng Sông Cả với 3 phụ hệ
tầng:
- Phụ hệ tầng dưới gồm đá phiến thạch anh mica, cát kết dạng quarzit có
xen bột kết và đá phiến thạch anh serixit xen cát kết. Bề dày 400 - 470 m.

- Phụ hệ tầng giữa gồm cát kết đa khoáng hạt nhỏ đến vừa, đá phiến
thạch anh serixit nằm xen kẽ nhau và lớp đá vôi sét màu đen ở phần cao. Bề
dày 820 - 850 m.

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

16

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

- Phụ hệ tầng trên gồm lớp sạn kết lót đáy, chuyển lên trên là đá phiến
sét màu xám đen xen cát bột kết cấu tạo phân nhịp. Trong đá phiến đen có
chứa hóa đá bút đá. Bề dày 950 - 1000 m.
Trong vùng nghiên cứu, các thành tạo hệ tầng Sông Cả chiếm diện tích
khá lớn ở phía tây. Thành phần thạch học gồm đá phiến sét màu xám lục,
xám, đen, xen các lớp cát kết mỏng ở phần dưới, phần trên là đá phiến - cát
kết, đá vôi màu đen chứa sét và vật chất than, phân lớp mỏng xen kẽ với các
lớp đá phiến. Chiều dày của hệ tầng 2100 - 2300 m.
Hệ Carbon, thống dưới
Hệ Tầng La Khê (C1lk)
Mặt cắt chuẩn của hệ tầng tại ga La Khê, huyện Hương Khê - Hà Tĩnh
được Mareichev M.A., Trần Đức Lương (trong Dovjikov A.E và nnk - 1965)
mô tả như sau:
1. Cát kết hạt thô sáng màu có độ lựa chọn tốt.

2. Đá phiến sét, sét than màu tím và đen, cát kết đa khoáng màu
xám phớt hồng, nhiều di tích Huệ biển.
3. Đá vôi san hô màu đen với di tích San hô bốn tia bảo tồn xấu.
Tại mặt cắt chuẩn, ranh giới dưới của hệ tầng chưa được xác định, ranh
giới trên là ranh giới kiến tạo.
Trong phạm vi vùng nghiên cứu, các trầm tích của hệ tầng La Khê phân
bố ở phía tây bắc với diện lộ hạn chế. Hệ tầng có thành phần thạch học gồm:
cuội kết, cát kết, bột kết, đá phiến silic, đá phiến sét, đá vôi phân lớp mỏng.
Chiều dày hệ tầng 400 m.
Hệ Carbon - Hệ Permi
Hệ tầng Bắc Sơn (C - Pbs)
Theo bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 (Dovjicov A.E.
và nnk, 1965) thì các thành tạo đá vôi hoa hóa màu trắng, trắng xám ở khu
vực Tân Kỳ được xếp vào tuổi Carbon - Permi nằm trong đới Phu Hoạt. Theo

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

17

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

Đoàn Nhật Trường và nnk (1996) chúng được xếp vào tuổi Carbon - Permi hệ
tầng Bắc Sơn. Theo Tống Duy Thanh, Vũ Khúc (2008) các thành tạo này
được xếp vào hệ tầng Đá Mài

Các thành tạo trầm tích cacbonat hệ tầng Bắc Sơn phân bố rộng rãi ở
phía tây Nghệ An. Trong vùng nghiên cứu, chúng tạo thành các dãy núi có
phương kéo dài theo tây bắc - đông nam. Thành phần thạch học của hệ tầng
gồm đá hoa màu trắng, trắng trong xen các tập đá hoa màu xám trắng, trắng
có các sọc dải màu xám xanh, cấu tạo phân lớp dày đến dạng khối. Chiều dày
của hệ tầng từ 500 - 600 m.
Hệ Trias, thống giữa, bậc Anizi
Hệ tầng Đồng Trầu
Phân hệ tầng dưới (T2ađt1)
Theo tài liệu Bản đồ Địa chất tỷ lệ 1:200.000, mặt cắt chuẩn của hệ
tầng Đồng Trầu là mặt cắt ở vùng Làng Mơ (Như Xuân - Thanh Hóa). Trật tự
địa tầng trong mặt cắt gồm các tập:
- Cuội kết thạch anh với xi măng là cát kết, chuyển lên cát kết tuf, bột
kết màu tím nâu, đá phun trào felsit xen các lớp kẹp cát kết, bột kết màu xám,
dày 170 m.
- Cát kết hạt nhỏ xen bột kết, dày 190 m.
- Cát kết thạch anh hạt thô, phong hóa màu nâu đỏ xen kẽ một số lớp
cuội kết hạt nhỏ, hạt cuội chủ yếu là thạch anh, xi măng là bột kết, các lớp
mỏng bột kết, sét kết, dày 200 m.
- Bột kết xen cát kết thạch anh hạt nhỏ đến trung bình, đá phiển silic
đen phân dải và các lớp tuf. Dày 490 m.
Bề dày chung của hệ tầng theo mặt cắt này là 1050 m.
Trong phạm vi vùng nghiên cứu, hệ tầng Đồng Trầu lộ với một diện tích
nhỏ ở phía đông nam có thành phần chủ yếu là các trầm tích lục nguyên, đá
phun trào axit và tuf của chúng gồm: cát kết, bột kết, đá phiến sét, cuội kết tuf

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

18


Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

màu xám, nâu đỏ. Các đá của hệ tầng nằm phủ không chỉnh hợp lên hệ tầng
Sông Cả.
Chiều dày của hệ tầng khoảng 900 - 1000 m.
GIỚI KAINOZOI (KZ)
Hệ Đệ Tứ (Q)
Lớp phủ bazan Pleistocen giữa - trên (βQ12-3)
Thành tạo bazan phân bố ở phía đông bắc vùng nghiên cứu, tạo nên các
đồi thấp có sườn thoải. Phần dưới là bazan đặc sít, rắn chắc; phần trên là
bazan dạng bọt. Bazan có kiến trúc dolerit, được gọi chung là bazan olivin.
Dày 30 - 40 m.
Holocen trên (Q23)
Các trầm tích Holocen trên phân bố dưới dạng các dải hẹp trong thung
lũng sông Con, có nguồn gốc sông với thành phần đặc trưng là cuội, sỏi, cát,
ít bột sét. Chiều dày từ 1 - 7 m.
Trầm tích Đệ Tứ không phân chia (Q)
Các thành tạo trầm tích bở rời hệ Đệ Tứ không phân chia phân bố rộng
rãi trong thung lũng sông Con, ven các suối lớn và thung lũng giữa núi. Thành
phần trầm tích khá hỗn tạp gồm cuội, sỏi, cát, bột, sét màu xám, xám vàng.
Chiều dày trầm tích thay đổi từ 1 - 13 m.
2.1.2. Magma xâm nhập
Phức hệ Bản Chiềng (γ1ξPbc)
Các đá magma xâm nhập phức hệ Bản Chiềng lộ ra ở phía tây vùng

nghiên cứu. Phức hệ gồm 3 pha, nhưng trong vùng nghiên cứu chỉ có mặt các
đá pha 2 và pha 3:
Pha 2 (γ1ξPbc2): gồm granosyenit, granit felpat kiềm hạt lớn và syenit
thạch anh. Đá màu xám phớt hồng, hạt vừa đến lớn, dạng porphyr, ban tinh
chủ yếu là felspat.

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

19

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

Pha 3 (γ1ξPbc3) (pha đá mạch): syenit aplit, pegmatit turmalin ở dạng
mạch dày 1 - 2 m đến hơn chục mét, kéo dài tới trăm mét.
2.1.3. Kiến tạo
Các đứt gãy trong vùng nghiên cứu phát triển chủ yếu theo phương đông
bắc - tây nam, tây bắc - đông nam và á kinh tuyến. Do ảnh hưởng của hoạt
động đứt gãy, các đá bị vò nhàu, vỡ vụn, phát triển nhiều hệ thống khe nứt có
phương khác nhau. Gần đứt gãy, đá vôi bị biến chất mạnh hơn, tạo những
mạch calcit tinh thể lớn.
2.1.4. Khoáng sản
Tổng hợp kết quả nghiên cứu địa chất và khoáng sản trong vùng cho
thấy đây là khu vực không phong phú về khoáng sản. Kết quả đo vẽ địa chất
đã phát hiện được các loại khoáng sản sau:

* Thiếc: gồm một số điểm quặng gốc và sa khoáng quy mô nhỏ được
phát hiện trong khi đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000.
* Bauxit: gặp dưới dạng các tảng lăn, không có ý nghĩa công nghiệp.
* Cát, cuội sỏi, sét gạch ngói: chủ yếu có nguồn gốc trầm tích, thuộc
loại mỏ nhỏ và vừa.
* Đá hoa: đây là khoáng sản chính trong vùng, một số điểm đã được
thăm dò và khai thác làm đá ốp lát, sản xuất bột carbonat calci.
2.2. Đặc điểm địa chất mỏ
2.2.1. Địa tầng
Theo các kết quả thăm dò, khu vực Đồi Eo Cát có cấu trúc địa chất khá
đơn giản. Chủ yếu là các thành tạo đá vôi bị tái kết tinh, đá vôi hoa hóa hạt từ
trung bình đến thô được xếp vào hệ tầng Bắc Sơn (C - Pbs). Ngoài ra, ở phía
bắc, phía nam ngoài khu vực thăm dò còn gặp các thành tạo trầm tích bở rời
hệ Đệ Tứ không phân chia.

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

20

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

Giới Paleozoi
Hệ Carbon - Hệ Permi
Hệ tầng Bắc Sơn (C - Pbs)

Hệ tầng Bắc Sơn phân bố trên toàn bộ diện tích thăm dò, ở phía bắc và
phía tây chúng lộ thành những khối núi bị chia cắt không hoàn toàn, phía
đông nam bị phủ bởi các trầm tích Đệ Tứ.
Các lớp đá hoa có đường phương chung kéo dài theo đông bắc - tây
nam, cắm về đông nam với góc dốc khoảng 300. Trong diện tích thăm dò, đá
hoa gồm hai loại: đá hoa màu trắng xám, trắng đục có các sọc dải màu xám
tạo thành các lớp mỏng xen giữa các lớp dày đá hoa màu trắng, trắng trong.
Đá có cấu tạo phân lớp dày hoặc dạng khối, kiến trúc hạt biến tinh. Độ hạt
lớn, kích thước hạt 3 ÷ 5 mm.
Thành phần khoáng vật của đá chủ yếu là calcit. Theo độ hạt của calcit
có thể phân biệt đá hoa hạt lớn (độ hạt 3 - 5 mm), hạt vừa (độ hạt 1 - 3 mm)
và hạt nhỏ (độ hạt < 1 mm).
Chiều dày của hệ tầng từ 500 - 600 m.
Giới Kainozoi
Hệ Đệ Tứ (Q)
Trầm tích hệ Đệ Tứ phân bố chủ yếu ở phía nam, đông nam và trung
tâm khu thăm dò, tạo nên địa hình có bề mặt tương đối bằng phẳng. Thành
phần chủ yếu gồm cát, bột, sét phân bố hỗn độn lẫn ít tảng lăn đá hoa, mảnh
vụn đá. Chiều dày từ 1 - 12 m.
2.2.2. Đặc điểm kiến tạo
Trên diện tích thăm dò đá hoa có cấu tạo phân lớp dày đến dạng khối,
đường phương của lớp là đông bắc - tây nam, cắm về đông nam (130 0) với
góc dốc khoảng 300. Nhìn chung thế nằm đá vôi dạng đơn nghiêng, không có
cấu tạo uốn lượn theo đường phương cũng như theo hướng cắm.

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

21

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD



GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

Trong phạm vi diện tích thăm dò không thấy các biểu hiện đứt gãy, chủ
yếu chỉ gặp các biểu hiện đá bị dập vỡ và nứt nẻ.
2.2.3. Đặc điểm ĐCTV - ĐCCT
a. Đặc điểm địa chất thuỷ văn
* Đặc điểm nước mặt
Trong diện tích thăm dò không có dòng chảy cố định, chỉ có dòng chảy
tạm thời theo mùa. Các dòng tạm thời phân bố với mạng lưới thưa dọc theo
các khe hẻm có hướng chảy theo hướng dốc của sườn núi. Lưu lượng dòng
chảy rất nhỏ, vào mùa khô không có nước.
Nước mặt chỉ có ở ngoài diện tích thăm dò, chủ yếu là nước trong các ao
hồ và sông suối, là nguồn cung cấp một phần nước sinh hoạt cho khu dân cư,
không làm ảnh hưởng đến quá trình thăm dò và khai thác mỏ sau này.
* Đặc điểm nước dưới đất
- Tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích hệ Đệ Tứ không phân
chia: tầng chứa nước này phân bố với diện tích khá lớn ở phía nam và đông
nam khu mỏ, tạo nên địa hình thấp có độ cao tuyệt đối nhỏ hơn +130. Thành
phần trầm tích chủ yếu là cát, bột, sét lẫn các tảng lăn đá hoa kích thước nhỏ.
Nguồn cung cấp nước cho tầng là nước mưa. Do vậy, tầng chứa nước này
không ảnh hưởng đến hoạt động thăm dò và khai thác mỏ sau này.
- Tầng chứa nước khe nứt - karst trong các thành tạo hệ tầng Bắc Sơn:
trầm tích carbonat hệ tầng Bắc Sơn phân bố ở phía bắc và phía tây diện tích
thăm dò, có thành phần gồm đá hoa màu trắng, trắng trong, đá hoa màu trắng
có các sọc xám. Bề mặt đá hoa bị rửa lũa tạo thành hang hốc karst và các khe

hẻm nhỏ. Nguồn cung cấp nước chủ yếu là nước mưa và phụ thuộc theo mùa.
Do đặc điểm chứa nước kém nên nguồn nước mặt không được giữ lại nhiều
mà chỉ chứa đọng trong các khe nứt và các hang hốc karst với lưu lượng rất
nhỏ. Trong tất cả các lỗ khoan thăm dò đều không gặp nước, điều đó chứng tỏ

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

22

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

mực nước ngầm khu vực rất sâu, không có khả năng ảnh hưởng đến việc thoát
nước khi khai thác mỏ.
b. Đặc điểm địa chất công trình
Đá hoa Tân Xuân có cấu tạo phân lớp dày hoặc dạng khối, bị tái kết tinh
mạnh.
Theo các kết quả phân tích cơ lý, đá hoa trong khu thăm dò có các đặc
trưng cơ lý như sau:
- Độ ẩm khô gió %: Từ 0.23 đến 0,36, trung bình 0,30.
- Khối lượng thể tích tự nhiên g/cm3: 2,68 - 2,69; trung bình 2,68.
- Khối lượng riêng g/cm3: 2,70 - 2,71; trung bình 2,70.
- Độ hút nước %: 0,66 - 0,76; trung bình 0,71.
- Độ lỗ rỗng %: 0,37 - 1,11; trung bình 0,71.
- Cường độ kháng nén tự nhiên (daN/cm 2): 486,55 - 622,62; trung bình

569,82.
- Cường độ kháng nén bão hòa (daN/cm2): 471,81 - 600,58; trung bình
548,31.
- Hệ số hóa mềm: 0,95 - 0,97; trung bình 0,96.
- Cường độ kháng kéo (daN/cm2): 98,08 - 126,55; trung bình 113,51.
- Lực dính kết (daN/cm2): 109,22 - 137,67; trung bình 127,15.
- Góc nội ma sát (độ): 39003’ - 43056’; trung bình 42054’.

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

23

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất

CHƯƠNG 3
TỔNG QUAN VỀ ĐÁ HOA VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Tổng quan về đá hoa trắng
3.1.1. Khái quát về đá hoa trắng
Đá hoa, còn gọi là cẩm thạch, là một loại đá biến chất từ đá carbonat có
cấu tạo phân lớp hoặc dạng khối. Thành phần chủ yếu của đá hoa là calcit. Đá
hoa thường được sử dụng để tạc tượng cũng như vật liệu trang trí, ốp lát trong
các tòa nhà và sản xuất bột carbonat calci sử dụng trong các lĩnh vực công
nghiệp khác nhau. Từ đá hoa cũng được sử dụng để chỉ các loại đá có thể làm
tăng độ bóng hoặc thích hợp dùng làm đá trang trí...

Đá hoa là kết quả của quá trình biến chất khu vực hoặc biến chất nhiệt
tiếp xúc từ các đá trầm tích carbonat như đá vôi, vôi dolomit hoặc đá dolomit,
hay biến chất từ đá gốc. Quá trình biến chất làm cho đá ban đầu bị tái kết tinh
hoàn toàn, tạo thành cấu trúc khảm của các tinh thể calcit, aragonit hay
dolomit. Nhiệt độ và áp suất cần thiết để hình thành đá hoa thường phá hủy
các hóa thạch và cấu tạo của đá trầm tích ban đầu. Trong các văn liệu địa chất
thường phân loại theo quy ước 3 loại đá hoa:
- Đá hoa tinh khiết
- Đá hoa dolomit
- Đá hoa silicat
Đá hoa tinh khiết màu trắng là kết quả biến chất từ đá vôi tinh khiết
kèm theo hiện tượng tẩy màu. Các đặc điểm vân và viền có nhiều màu sắc
khác nhau của đá hoa thường do các tạp chất tạo nên như sét, bột, cát, ôxít sắt,
hoặc đá phiến silic, các loại này là những hạt hoặc các lớp nguyên thủy có
mặt trong đá hoa. Màu xanh lục thường do sự có mặt của secpentin tạo ra từ
đá hoa giàu magie hoặc dolomit có chứa tạp chất silic. Các loại tạp chất khác
nhau được di chuyển và tái kết tinh bởi áp suất và nhiệt độ cao của quá trình
biến chất khu vực hoặc biến chất nhiệt tiếp xúc.

Nghành Kĩ thuật Địa Chất

24

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD


GVHD: ThS. Phạm Văn Chung
TS. Nguyễn Thị Mai Hương

Khoa Địa Chất


Trong đồ án, sinh viên sử dụng chuyên từ đá hoa trắng là chỉ các loại đá
hoa tinh khiết, màu trắng là kết quả của quá trình biến chất chủ yếu từ đá vôi
tinh khiết. Một số loại đá hoa quan trọng thường được gắn với tên địa phương
hoặc màu đặc trưng. Ví dụ: đá hoa trắng Bắc Kinh, có màu trắng đặc trưng
thuộc Trung Quốc; đá hoa đen ở Basque (Tây ban Nha) hoặc ở Debnik (Ba
Lan); đá hoa trắng Malagori ở Pakistan; đá hoa lục ở Ấn Độ; đá hoa Carrara,
màu trắng hoặc xám xanh ở Carrara (Italia); đá hoa trắng Việt Nam, màu
trắng và trắng xám của Việt Nam; đá hoa Paros, màu trắng trong đến mờ hạt
mịn thuộc Đảo Paros (Hy Lạp),….
Đá hoa trắng ở Việt Nam có tiềm năng và trữ lượng lớn, phân bố chủ
yếu ở khu vực Quỳ Hợp, Tân kỳ (Nghệ An), huyện Yên Bình, Lục Yên (Yên
Bái), ngoài ra còn được phát hiện ở Bắc Kạn, Tuyên Quang…
3.1.2. Khái quát về nguồn gốc đá hoa
a. Biến chất khu vực
Biến chất khu vực, còn gọi là biến chất nhiệt động là dạng biến chất
xảy ra dưới tác dụng đồng thời của sự tăng nhiệt độ và áp suất ở các độ sâu
khác nhau, trên một diện tích lớn. Đá carbonat bị nén ép, bị đốt nóng dẫn đến
tái kết tinh kèm theo đó là sự tẩy màu làm cho đá hoa tạo thành màu trắng. Đá
có độ hạt từ mịn đến thô, kiến trúc hạt biến tinh, cấu tạo khối, thành phần
calcit chiếm gần như 100%, trong một số trường hợp còn có thêm graphit,
diopsit, tremolit, olivin.... Các quá trình biến chất nhiệt động là những quá
trình lâu dài, xảy ra trong những điều kiện hoá lý phức tạp. Chúng thường xảy
ra với những đặc thù riêng, kế tiếp theo sau các quá trình trầm tích, đồng thời
chồng chất lên sau là các quá trình magma; chúng đánh dấu những giai đoạn
riêng biệt của lịch sử phát triển vỏ Trái đất. Biến chất khu vực (biến chất nhiệt
động) phát triển trên những diện tích rất lớn của vỏ Trái Đất, chúng gắn liền
với các quá trình tạo núi, với các quá trình hoạt động kiến tạo trên quy mô
lớn. Khi đá vôi sạch chỉ chứa calcit, quá trình biến chất chỉ là tái kết tinh


Nghành Kĩ thuật Địa Chất

25

Nguyễn Thị Huyền Trang - DH4KD