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 HƢỚNG SỬ DỤNG
Ngành: Kỹ thuật địa chất
Mã số: 9520501
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT
Hà Nội - 2023
Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò, Khoa Khoa
học và Kỹ thuật Địa chất, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất
Người hướng dẫn khoa học:
1. TS. Đỗ Văn Nhuận
2. PGS.TS. Trần Bỉnh Chƣ
Phản biện 1: PGS.TS. Đỗ Đình Toát
Tổng Hội Địa chất Việt Nam
Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Quang Luật
Tổng Hội Địa chất Việt Nam
Phản biện 3: TS. Đinh Hữu Minh
Công ty TNHH Mỏ Nikel Bản Phúc
Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp tại
Trường Đại học Mỏ - Địa chất vào hồi … giờ, ngày … tháng … năm ……
Có thể tìm hiểu luận án tại: Thƣ viện Quốc gia hoặc Thƣ viện Trƣờng Đại
học Mỏ - Địa chất
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, Đông 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 Hoàng, Flower M.J.,
Phạm Tích Xuân (1996), Huỳnh Trung, Nguyễn Xuân Bao (1997), Phạm Tích
Xuân, Nguyễn Hoàng, Lee Hyun Koo (2003) quan tâm nghiên cứu. Trong số
đó có các công trình 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 công trình
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, điều
kiện 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 tƣợng 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 Đông Nam Bộ, được giới hạn
bởi địa phận các tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, Đồng Nai, Bình Dương, Bình
Phước, Tây Ninh và thành phố Hồ Chí Minh. Diện tích tự nhiên 23.564 km2,
chiếm 7,3 % diện tích cả nước.
2
4. Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu.
Nghiên cứu các đặc điểm thạch học, thạch địa hóa, nguồn gốc, điều kiện
thành tạo, thành phần vật chất, tính chất cơ lý 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. Phƣơng 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
công 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 mô tả các đặc điểm cấu
trúc địa chất, địa hình 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:
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.
Phương pháp nghiên cứu thạch địa hóa: các nguyên 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 phân tích được sử dụng để tính toán thành phần khoáng vật quy
chuẩn CIPW, tính toán các chỉ số và thiết lập các biểu đồ thạch địa hóa.
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).
Phương pháp xác định hoạt độ phóng xạ tự nhiên: 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.
3
Phương pháp nghiên cứu tính chất cơ lý: gồm các phân tích, thí nghiệm
xác định các chỉ tiêu tính chất vật lý, cơ học, công nghệ và các đặc tính
nguyên liệu khoáng để đánh giá đặc điểm chất lượng và khả năng sử dụng của
basalt.
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 công nghệ của đá.
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 nguyên, qua
đó có thể đưa ra một bức tranh toàn 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.
Phương pháp ứng dụng phần mềm chuyên dụng: sử dụng các phần mềm
Microsoft Office, MapInfo, GeoPlot, Igpet, Corel Draw để tính toán 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 Đông 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
(Q11-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
