Luận án tiến sĩ nghiên cứu đặc điểm cơ bản nguồn vật liệu xây dựng tự nhiên tron

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ĐẶNG QUỐC TIẾN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN NGUỒN VẬT LIỆU XÂY DỰNG TỰ NHIÊN TRONG TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ VÙNG QUẢNG TRỊ - THỪA THIÊN HUẾ VÀ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, SỬ DỤNG LUẬN ÁN TIẾN SỸ ĐỊA CHẤT HỌC HUẾ, NĂM 2021 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ĐẶNG QUỐC TIẾN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN NGUỒN VẬT LIỆU XÂY DỰNG TỰ NHIÊN TRONG TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ VÙNG QUẢNG TRỊ - THỪA THIÊN HUẾ VÀ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, SỬ DỤNG Ngành đào tạo: Địa chất học Mã số: 9440201 LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TSKH NGUYỄN THANH 2.TS ĐỖ QUANG THIÊN HUẾ, NĂM 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận án với đề tài “Nghiên cứu đặc điểm cơ bản nguồn vật liệu xây dựng tự nhiên trong trầm tích Đệ Tứ vùng Quảng Trị - Thừa Thiên Huế và giải pháp quản lý, sử dụng” là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác. Thừa Thiên Huế, tháng 6 năm 2021 Tác giả Đặng Quốc Tiến i LỜI CẢM ƠN Luận án được hoàn thành tại Khoa Địa lý - Địa chất, Trường Đại học khoa học, Đại học Huế với sự hướng dẫn khoa học của NGND.TSKH Nguyễn Thanh và PGS.TS Đỗ Quang Thiên.

Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy giáo hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất để nghiên cứu sinh hoàn thành luận án của mình. Trong quá trình thực hiện luận án, nghiên cứu sinh nhận được sự quan tâm, giúp đỡ, góp ý có hiệu quả của các thầy, cô giáo Khoa Địa lý - Địa chất, Phòng Đào tạo Sau đại học - Trường Đại học Khoa học Huế; Trường Đại học Mỏ - Địa chất; Cục Kiểm soát hoạt động khoáng sản miền Trung - Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam; Đoàn Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên nước 708; Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh Thừa Thiên Huế và Quảng Trị; Công ty cổ phần Tư vấn thiết kế giao thông Thừa Thiên Huế; Công ty cổ phần Đầu tư xây dựng SDC; một số công ty về thăm dò, khai thác khoáng sản, tư vấn về công trình giao thông, dân dụng; các bạn đồng nghiệp; Tạp chí Địa chất; Viện Địa chất - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; Trung tâm phân tích thí nghiệm địa chất… Nhân dịp này nghiên cứu sinh xin chân thành cám ơn sự quan tâm, giúp đỡ quý báu đó. ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN. ii MỤC LỤC.

iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT. vi DANH MỤC BẢNG. viii DANH MỤC HÌNH ẢNH. xi MỞ ĐẦU.

Tính cấp thiết của đề tài luận án. Mục tiêu nghiên cứu đề tài luận án. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu đề tài luận án. Nhiệm vụ của đề tài luận án.

Phương pháp luận nghiên cứu đề tài luận án. Luận điểm bảo vệ của đề tài luận án. Những điểm mới của đề tài luận án. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.

Cấu trúc đề tài luận án. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU, TÌM KIẾM, THĂM DÒ, KHAI THÁC VẬT LIỆU KHOÁNG XÂY DỰNG TỰ NHIÊN. Vật liệu khoáng xây dựng tự nhiên. Tình hình nghiên cứu, tìm kiếm, thăm dò, khai thác và sử dụng vật liệu khoáng xây dựng tự nhiên ở trên thế giới và Việt Nam.

Trên thế giới. Tình hình cấp phép khai thác vật liệu khoáng xây dựng tự nhiên vùng nghiên cứu. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG ĐỆ TỨ VÙNG NGHIÊN CỨU. Vị trí địa lý vùng nghiên cứu trầm tích Đệ Tứ.

Đặc điểm địa tầng Đệ Tứ vùng nghiên cứu. Lịch sử nghiên cứu. Thang địa tầng Đệ Tứ vùng nghiên cứu. Đặc điểm địa tầng Đệ Tứ.

ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA NGUỒN VẬT LIỆU KHOÁNG XÂY DỰNG TỰ NHIÊN VÙNG NGHIÊN CỨU. Đặc điểm phân bố vật liệu khoáng xây dựng tự nhiên. Theo chiều sâu phân bố. Theo diện tích phân bố.

Đánh giá tài nguyên dự báo và khả năng khai thác, sử dụng. Tài nguyên dự báo của các thành tạo vật liệu xây dựng vùng nghiên cứu. Khả năng khai thác, sử dụng vật liệu khoáng xây dựng tự nhiên. Kết quả nghiên cứu chất lượng các vật liệu khoáng xây dựng tự nhiên.

Nhóm đất hạt mịn (đất loại sét). Nhóm vật liệu khoáng xây dựng hạt thô. Phân bố vật liệu khoáng xây dựng tự nhiên và tài nguyên xuất lộ có thể khai thác được. MỘT SỐ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, SỬ DỤNG NGUỒN VẬT LIỆU KHOÁNG XÂY DỰNG TỰ NHIÊN TRONG TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ VÙNG NGHIÊN CỨU.

Phương pháp tiếp cận trong điều tra cơ bản, tìm kiếm - thăm dò và những tồn tại trong hoạt động khoáng sản. Phương pháp tiếp cận trong điều tra cơ bản, tìm kiếm, thăm dò khoáng sản. Một số tồn tại trong việc tiếp cận điều tra và quản lý khoáng sản. Hiện trạng quy hoạch nguồn vật liệu khoáng xây dựng vùng nghiên cứu118 4.

Một số giải pháp quản lý, sử dụng vật liệu khoáng xây dựng tự nhiên. Nhóm các giải pháp về cơ chế, chính sách. Nhóm các giải pháp về kỹ thuật. Nhóm các giải pháp về khai thác, sử dụng hợp lý và bảo vệ môi trường, phát triển bền vững.134 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.

136 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN.139 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 140 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Chú thích ASTM Tiêu chuẩn Mỹ BS Tiêu chuẩn Anh BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường BXD Bộ Xây dựng ĐCCT Địa chất công trình ĐCTV Địa chất thủy văn MTĐC Môi trường địa chất NĐ Nghị định JIS Tiêu chuẩn Nhật KT -XH Kinh tế - xã hội KTKS Khai thác khoáng sản QLNN Quản lý nhà nước TPVC Thành phần vật chất TPKV Thành phần khoáng vật TCCL Tính chất cơ lý TCXD Tiêu chuẩn xây dựng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam UBND Ủy ban nhân dân Wtn Độ ẩm tự nhiên w Khối lượng thể tích tự nhiên C Khối lượng thể tích khô S Khối lượng riêng e0 Hệ số rỗng  Góc ma sát trong C Lực dính kết vi 2 a1-2 Hệ số nén lún ở cấp ứng suất 1 - 2kG/cm E Mô đun tổng biến dạng Ms Mô đun độ lớn Md Giá trị trung bình đường kính hạt So Hệ số chọn lọc của trầm tích cơ học Sk Hệ số đối xứng của đường cong phân bố thành phần hạt Kc Hệ số nén chặt tự nhiên Rtc Sức chịu tải tiêu chuẩn vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Phân cấp trữ lượng, tài nguyên khoáng sản của Liên hợp quốc. Nguyên liệu khoáng mềm rời tự nhiên làm vật liệu xây dựng ở nước ta.

Phân cấp tài nguyên, trữ lượng khoáng sản rắn năm 1979. Phân cấp trữ lượng và tài nguyên khoáng sản rắn. Quy định thành phần hóa học đất loại sét sản xuất gạch. Quy định về kích cỡ hạt đất loại sét sản xuất gạch.

Quy định các chỉ tiêu cơ lý đất loại sét sản xuất gạch. Quy định thành phần hóa học đất loại sét sản xuất ngói. Quy định chỉ tiêu cỡ hạt đất loại sét sản xuất ngói. Quy định tính chất cơ lý đất loại sét sản xuất ngói.

Quy đinh thành phần hạt của cát tự nhiên sử dụng cho sản xuất bê tông 25 Bảng 1. Hàm lượng các tạp chất trong cát. Hàm lượng ion Cl trong cát mịn. Tiêu chuẩn cát xây tô.

Bảng thống kê các mỏ vật liệu khoáng xây dựng tự nhiên trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế. Bảng thống kê các mỏ vật liệu khoáng xây dựng tự nhiên trên địa bàn tỉnh Quảng Trị. Thực trạng nghiên cứu, phân chia địa tầng Đệ Tứ đồng bằng ven biển vùng nghiên cứu. Thang địa tầng Đệ Tứ.

Tiềm năng, khả năng khai thác vật liệu khoáng xây dựng tự nhiên trong trầm tích Đệ Tứ vùng nghiên cứu. Độ sâu mái, bề dày các thành tạo vật liệu khoáng xây dựng Đệ Tứ vùng nghiên cứu. Kết quả đánh giá tài nguyên dự báo các loại vật liệu khoáng xây dựng vùng nghiên cứu. Thành phần khoáng vật vật liệu khoáng hạt mịn Đệ Tứ vùng nghiên cứu 84 Bảng 3.

Thành phần hóa học các thành tạo vật liệu khoáng hạt mịn Đệ Tứ vùng nghiên cứu. Thành phần hóa học của sét gạch ngói vùng nghiên cứu. Thành phần độ hạt của vật liệu sét gạch ngói vùng nghiên cứu. Thành phần hạt, hệ số độ hạt thành tạo vật liệu khoáng trầm tích Đệ Tứ 89 Bảng 3.

Thành phần khoáng vật vật liệu khoáng hạt thô Đệ Tứ vùng nghiên cứu 90 Bảng 3. Thành phần hóa học các thành tạo vật liệu khoáng hạt thô Đệ Tứ vùng nghiên cứu. Kết quả thăm dò cát cuội sỏi xây dựng vùng nghiên cứu. Thành phần hạt các mẫu cát trầm tích biển Pleistocen thượng phần trên 92 Bảng 3.

Kết quả phân tích thành phần khoáng vật các mẫu trầm tích biển Pleistocen thượng phần trên. Thành phần hóa học các mẫu trầm tích biển Pleistocen thượng phần trên 94 Bảng 3. Kết quả phân tích cơ lý các mẫu cát biển Pleistocen thượng phần trên. Tổng hợp giá trị tính chất công nghệ mẫu cát biển Pleistocen thượng phần trên.

Thành phần hạt các mẫu cát trầm tích biển Holocen trung. Kết quả phân tích khoáng vật các mẫu cát trầm tích biển Holocen trung 99 Bảng 3. Thành phần hóa học các mẫu cát trầm tích biển Holocen trung. Tính chất cơ lý các mẫu cát cát trầm tích biển Holocen trung.

Tổng hợp giá trị tính chất công nghệ các mẫu cát biển Holocen trung 101 Bảng 3. Thành phần hạt cát nguồn gốc hỗn hợp biển, biển gió Holocen thượng 102 Bảng 3. Kết quả phân tích trọng sa 5 mẫu cát biển, biển gió Holocen thượng. Thành phần hóa học các mẫu cát biển, biển gió Holocen thượng.

Tính chất cơ lý các mẫu cát biển, biển gió Holocen thượng. Tổng hợp tính chất công nghệ cát biển, biển gió Holocen thượng. Thành phần hạt (%) cát xám trắng trầm tích biển Holocen trung ở một số mỏ vùng nghiên cứu. Thành phần hóa học và trữ lượng cát thủy tinh các mỏ.

Giá trị tổng hợp một số đặc trưng về tính chất xây dựng của đất rời vùng nghiên cứu. Giá trị tổng hợp một số đặc trưng về tính chất xây dựng của đất dính và đất đặc biệt vùng nghiên cứu. Kết quả tính toán tài nguyên dự báo các loại vật liệu khoáng xây dựng tự nhiên xuất lộ trên mặt vùng nghiên cứu. Các mỏ cát sỏi lòng sông quy hoạch khai thác, sử dụng đến năm 2020 ở tỉnh Quảng Trị.

Các mỏ cát sỏi lòng sông quy hoạch thăm dò, khai thác, sử dụng đến năm 2020 ở tỉnh Quảng Trị. Quy hoạch thăm dò, khai thác, sử dụng cát sỏi trên địa bàn tỉnh Quảng Trị giai đoạn 2021 - 2030. Quy hoạch thăm dò, khai thác cát xây dựng tự nhiên ở Thừa Thiên Huế 121 Bảng 4.