Vũ Trường Sơn¹, Hoàng Anh Khiển³, Trịnh Nguyên Tính², Đỗ Tử Chung², Lê Anh Thắng², Văn Trọng Bộ² ,Văn Đức Nam²

¹ Cục Quản lý điều tra cơ bản biển, hải đảo -Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam

² Trung tâm Điều tra tài nguyên - môi trường biển -Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam

² Tổng Hội địa chất Việt Nam

(Bài báo đã được đăng trên Tạp chí Địa chất, Loạt A, Số 327-328, 9-12/2011)

I. Mở đầu

Công tác nghiên cứu về địa chất, khoáng sản biển Việt Nam đã được thực hiện từ những năm 20 của thế kỷ XX và chủ yếu do các nhà địa chất nước ngoài thực hiện bằng các chuyến  khảo sát biển với các mục tiêu và mức độ chi tiết khác nhau trong đó phần lớn mục tiêu hướng đến tìm kiếm dầu khí. Chương trình nghiên cứu biển cấp Nhà nước (giai đoạn 1977-2000) và chương trình Khoa học biển quốc gia (giai đoạn 1996-2005) đã triển khai hàng loạt các đề tài nghiên cứu. Tuy nhiên, các đề tài này chủ yếu tập trung vào tổng hợp các nguồn tài liệu để thành lập các bản đồ khu vực, tài liệu khảo sát thực tế là rất hạn chế và không theo mạng lưới tương ứng với tỉ lệ nghiên cứu. Công tác tìm kiếm, thăm dò dầu khí lại không quan tâm nhiều đến lớp phủ Đệ Tứ và các khoáng sản khác.

Công tác điều tra cơ bản về địa chất, khoáng sản biển được tiến hành từ năm 1991 đến nay theo mạng lưới với hệ phương pháp nghiên cứu và nội dung nghiên cứu ngày càng được hoàn thiện. Cho đến nay, ngành địa chất đã và đang thực hiện nhiều đề án, dự án điều tra cơ bản về địa chất, khoáng sản biển, cụ thể như sau:

- 1991-2000: thực hiện đề án “Điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản rắn vùng biển ven bờ Việt Nam (0-30m nước ) tỷ lệ 1/500.000", diện tích điều tra 97.431km² [1];

- 2001-2006: thực hiện đề án "Điều tra địa chất, khoáng sản, địa chất môi trường và tai biến địa chất vùng biển Nam Trung Bộ tỷ lệ 1/100.000 và một số vùng trọng điểm tỷ lệ 1/50.000", diện tích điều tra tỷ lệ 1/100.000 là 9.750km², tỷ lệ 1/50.000 là 389km² [4];

- 2006-2009: thực hiện đề án "Khảo sát đánh giá tiềm năng khoáng sản biển ven bờ tỉnh Sóc Trăng tỷ lệ 1/100.000", diện tích điều tra 5552km² [3].

- Dự án “Điều tra đặc điểm địa chất, địa động lực, địa chất khoáng sản, địa chất môi trường và dự báo tai biến địa chất các vùng biển Việt Nam” thuộc “Đề án tổng thể về điều tra cơ bản và quản lý tài nguyên - môi trường biển đến năm 2010, tầm nhìn đến năm 2020" ban hành theo Quyết định số 47/2006/QĐ-TTg ngày 1/3/2006 của Thủ tướng Chính phủ [5].

- Một số dự án khác đang trong quá trình chuẩn bị xây dựng đề cương trình phê duyệt, trong đó đáng chú ý là dự án "Nghiên cứu, điều tra đánh giá khoanh định các cấu trúc địa chất có tiềm năng và triển vọng khí hydrate ở các vùng biển Việt Nam" thuộc "Chương trình nghiên cứu, điều tra cơ bản về tiềm năng khí hydrate ở các vùng biển và thềm lục địa Việt Nam" theo Quyết định phê duyệt số 796/QĐ-TTg ngày 03 tháng 6 năm 2010 của Thủ tướng Chính phủ.

Về cơ bản, các dự án, đề án về điều tra địa chất, khoáng sản biển thực hiện gồm các nội dung chính sau:

- Điều tra đánh giá đặc điểm địa hình, địa mạo đáy biển;

- Điều tra đánh giá đặc điểm cấu trúc và thành phần vật chất các thành tạo địa chất, trong đó tập trung chính vào các trầm tích Đệ tứ;

- Đánh giá tiềm năng khoáng sản rắn, bao gồm: sa khoáng Ti-Zr-TR, Au, Sn... và vật liệu xây dựng (cát sạn bê tông, cát xây dựng, cát san lấp);

- Đánh giá các đặc điểm địa chất môi trường (chế độ hải văn, môi trường địa hóa nước biển, trầm tích biển, ô nhiễm môi trường....) và dự báo tai biến địa chất (động đất, sóng thần, xói lở bờ biển, biến động luồng lạch....).

Trong đó, việc đánh giá tiềm năng khoáng sản rắn đặc biệt là sa khoáng kim loại là nhiệm vụ hàng đầu, được thực hiện trong tất cả các đề án, dự án điều tra cơ bản về địa chất khoáng sản biển.

Trong những đề án dự án đã thực hiện 20 năm quan, điều tra tiềm năng sa khoáng đáy biển đã đạt được một số thành tựu đáng kể.

II. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ VÀ PHÂN VÙNG TRIỂN VỌNG SA KHOÁNG ĐÁY BIỂN

Dựa theo các tiền đề, dấu hiệu đã biết để phân tích, so sánh một cách tổng quát mối quan hệ giữa chúng cũng như quy mô trữ lượng, chất lượng, khả năng sử dụng... để có thể phân vùng triển vọng khoáng sản. Ở đây khoanh định các diện tích có triển vọng dựa theo tiêu chuẩn sau:

1.  Phân vùng triển vọng loại A

+ Có tiền đề thuận lợi được xác định (vùng phát triển các tướng trầm tích địa mạo cổ như bãi biển cổ, bờ biển cổ, lòng sông cổ, cồn cát chôn vùi có điều kiện tích tụ sa khoáng nằm gần hoặc không xa nguồn cung cấp sa khoáng).

+ Có các mỏ, điểm quặng ở trên bờ và đáy biển lân cận vùng triển vọng đã được phát hiện.

+ Có các dị thường trọng sa, dị thường các nguyên tố quặng, các dị thường xạ phổ thori, urani....

+ Có hàm lượng trung bình các khoáng vật quặng ilmenit, zircon lớn hơn 5.000g/m3.

2. Phân vùng  triển vọng loại B

+ Có tiền đề thuận lợi được xác định (vùng phát triển các tướng trầm tích địa mạo cổ như bãi biển cổ, bờ biển cổ, lòng sông cổ, cồn cát chôn vùi có điều kiện tích tụ sa khoáng nằm gần hoặc không xa nguồn cung cấp sa khoáng).

+ Có các mỏ, điểm quặng ở trên bờ và đáy biển lân cận vùng triển vọng đã được phát hiện.

+ Có các dị thường trọng sa, dị thường các nguyên tố quặng, các dị thường xạ phổ thori, urani....

+ Có hàm lượng trung bình các khoáng vật quặng ilmenit, zircon từ 1.000g/m3 đến 5.000g/m3.

- Vùng C: có điều kiện tích tụ trầm tích nhưng có ít hoặc chưa rõ biểu hiện khoáng sản.

+ Có tiền đề thuận lợi được xác định (vùng phát triển các tướng trầm tích địa mạo cổ như bãi biển cổ, bờ biển cổ, lòng sông cổ, cồn cát chôn vùi có điều kiện tích tụ sa khoáng).

+ Có các dị thường trọng sa, dị thường các nguyên tố quặng, các dị thường xạ phổ thori, urani.... bậc thấp.

+ Có hàm lượng trung bình các khoáng vật quặng ilmenit, zircon từ 200 - <1000g/m3.

3. Dự báo triển vọng khoáng sản: dựa vào tiền đề và dấu hiệu

a. Tiền đề dự báo khoáng sản bao gồm:

- Tiền đề địa chất (thành tạo địa chất ngoại sinh, nội sinh, các điểm, mỏ khoáng sản trên đất liền ven bờ và đảo, các đới cấu trúc nâng tương đối,... thuận lợi cho sinh thành và tích tụ khoáng sản biển).

- Tiền đề trầm tích, địa mạo theo tài liệu địa chấn nông độ phân giải cao.

b. Các dấu hiệu:

Các điểm quặng, các vành, điểm trọng sa, dị thường địa hoá các nguyên tố quặng chính, dị thường phóng xạ... được phát hiện.

4. Phương pháp tính tài nguyên dự báo khoáng sản biển

Căn cứ vào quyết định số 06/2006/QĐ-BTNMT, ngày 07 tháng 6 năm 2006 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc quy định về phân cấp trữ lượng và tài nguyên khoáng sản rắn. Cấp tài nguyên dự báo khoáng sản biển trong báo cáo này được tính phù hợp với quy định về phân cấp trữ lượng và tài nguyên dự báo khoáng sản rắn. Phương pháp tính tài nguyên dự báo sa khoáng biển được thực hiện như sau:

Từ kết quả phân tích mẫu trọng sa, luận giải tài liệu địa chấn nông độ phân giải cao, ống phóng trọng lực…. xác định các vùng có triển vọng sa khoáng từ đó tính tài nguyên dự báo. Tài nguyên dự báo triển vọng sa khoáng được tính theo công thức:

Q = S × H × X

Trong đó:

Q: Là tài nguyên dự báo của các khoáng vật trọng sa (tấn).

S: Là diện tích phân bố sa khoáng theo kết quả phân tích trọng sa (km2).

H: Là chiều dày của lớp trầm tích chứa sa khoáng (m).

H được xác định dựa trên các tài liệu địa vật lí, ống phóng piston, ống phóng trọng lực.

X: Là hàm lượng trung bình của tổng khoáng vật nặng của các trạm khảo sát được lấy mẫu và phân tích trong diện tích có triển vọng sa khoáng (g/m3).

III. TRIỂN VỌNG SA KHOÁNG VÙNG BIỂN VIỆT NAM  TỪ 0 ĐẾN 100M NƯỚC

Trong bài báo này, việc đánh giá triển vọng sa khoáng đáy biển được tổng hợp dựa trên kết quả của các đề án, dự án đã được Trung tâm Địa chất và Khoáng sản biển thực hiện từ 1991 đến nay.

Dưới đây là các kết quả chính đánh giá về triển vọng VLXD của các đề án, dự án nêu trên:

1. Triển vọng khoáng sản sa khoáng ở vùng biển 0 – 30m nước

Sa khoáng quặng titan - zircon đã được phát hiện ở nhiều nơi nhưng chỉ có dải ven biển miền Trung từ Hà Tĩnh đến Bình Thuận là có triển vọng hơn cả bởi nó có các điều kiện cần và đủ cho việc hình thành và tích tụ các thân khoáng có giá trị. Vàng đã được phát hiện ở nhiều nơi song hàm lượng thấp, qui mô nhỏ, chúng chỉ được xem là khoáng vật đi kèm có thể thu hồi trong quá trình khai thác các mỏ titan- zircon. Riêng vùng Vạn Giã - Đầm Môn, Tam Kỳ có triển vọng hơn do có liên quan đến nguồn cung cấp là các mạch thạch anh sulfua khu vực ven biển. Khu vực phía bắc bán đảo Hòn Gốm được xem là vùng có triển vọng sa khoáng thiếc liên quan đến các khối granitoit chứa thiếc.

Kết quả điều tra ở tỷ lệ 1/500.000 vùng biển ven bờ (0-30m nước) đã xác định được 7 vùng có triển vọng nhất (loại A) và 18 vùng có triển vọng (loại B) về khoáng sản kim loại (sa khoáng Ti-Zr, có vàng, thiếc đi kèm), cụ thể được trình bày theo các bảng sau:

Bảng 1.  Các vùng triển vọng loại A khoáng sản kim loại

Bảng 2. Các vùng có triển vọng (B) khoáng sản kim loại

2. Triển vọng sa khoáng ở vùng biển 30 – 100m nước

 Triển vọng sa khoáng vùng biển 30 – 100m nước được đánh giá dựa trên những kết quả điều tra cơ bản về địa chất – khoáng sản biển do Trung tâm Địa chất và Khoáng sản biển thực hiện từ năm 2007 tới năm 2011 trên diện tích 150.130 km². Đây là những kết quả đầu tiên về điều tra cơ bản địa chất khoáng sản biển tới độ sâu 100m nước, trong đó đã xác định được 6 khu vực triển vọng sa khoáng với tổng tài nguyên dự báo là 51 triệu tấn, cụ thể như bảng 3 dưới đây:

Bảng 3. Tổng hợp tài nguyên dự báo các vùng triển vọng sa khoáng (Il, Zr, Rt…)

3. Đánh giá triển vọng sa khoáng theo kết quả điều tra tỉ lệ 1/100.000 và 1/50.000

a. Triển vọng sa khoáng  ở vùng biển Tuy Hòa đến Vũng Tàu (0 – 30m nước)

Một trong những kết quả quan trong của công tác điều tra cơ bản ở tỉ lệ 1/100.000 và một số diện tích ở tỉ lệ 1/50.000 được thực hiện từ năm 2001 đến năm 2006 trên diện tích 9.750km2 ở vùng biển Tuy Hòa – Vũng Tàu (0-30m nước) là đã xác định:

- Chín (09) vùng triển vọng khoáng sản kim loại (loại A) với tổng tài nguyên dự báo (TNDB) là 18,6 triệu tấn quặng tổng (Ti-Zr-TR, có vàng thiếc đi kèm) như bảng 3 dưới đây. Các vùng này tập trung chủ yếu ở các khu vực biển Bình Thuận, bán đảo Hòn Gốm. Hàm lượng trung bình tổng khoáng vật quặng Ti-Zr-TR trong các vùng triển vọng dao động từ 5.899 đến 29.570g/m³. Đây là các khu vực cần được điều tra chi tiết ở tỷ lệ lớn với mạng lưới công trình theo chiều sâu để đánh giá đúng tài nguyên khoáng sản.

Bảng 4. Các vùng triển vọng khoáng sản kim loại  (sa khoáng titan – zircon, có vàng thiếc đi kèm) loại A ở vùng biển Nam Trung Bộ (0-30m nước)

14 vùng triển vọng khoáng sản kim loại (loại B) với tổng TNDB là 17,969 triệu tấn quặng tổng (Ti-Zr-TR, có vàng thiếc đi kèm). Các vùng này tập trung chủ yếu ở biển Bình Thuận. Hàm lượng trung bình tổng khoáng vật quặng Ti-Zr-TR dao động từ 1.459 đến 4.398g/m³[5] .

Bảng 5. Các vùng triển vọng khoáng sản kim loại  (sa khoáng titan – zircon, có vàng thiếc đi kèm) loại B ở vùng biển Nam Trung Bộ (0-30m nước)

b. Triển vọng khoáng sản sa khoáng  ở vùng biển Hải Phòng – Quảng Ninh (0 – 30m nước)

Trên cơ sở tổng hợp kết quả phân tích mẫu trọng sa, so sánh hàm lượng khoáng vật nặng trong trầm tích tầng mặt vùng nghiên cứu với các vùng biển ven bờ Việt Nam (đã điều tra tỷ lệ 1/100.000) cho thấy rằng chúng có hàm lượng rất thấp và có thể xác định vùng nghiên cứu ít có triển vọng sa khoáng. Tuy vậy, tập thể tác giả đã tiến hành khoanh định các vùng có biểu hiện tập trung sa khoáng cao so với phông hàm lượng tại khu vực như sau:

* Vùng  Triển vọng loại B: gồm 2 vùng:

- Vùng B1 (Hải Phòng-Quảng Ninh): phân bố phía bắc hòn Trạm Trong

-  Vùng B2 (Hải Phòng-Quảng Ninh): phía Tây – Tây Bắc đảo Sậu Nam, độ sâu 5-20m nước.

* Vùng triển vọng loại C: gồm 3 vùng

- Vùng C1 (Hải Phòng-Quảng Ninh): Đông – Đông Bắc đảo Thanh Lân, độ sâu 10-30m nước.

- Vùng C2 (Hải Phòng-Quảng Ninh): Đông Nam cửa Nam Triệu, độ sâu 5-12m nước

- Vùng C1 (Bạch Long Vỹ): đông đảo Bạch Long Vỹ, độ sâu 45-50m nước

Tổng hợp tài nguyên dự báo các vùng tập trung sa khoáng đáy biển vùng Hải Phòng – Quảng Ninh và Bạch Long Vỹ là hơn 1 triệu tấn, được trình bày trong bảng 6 sau đây:

Bảng 6. Các vùng triển vọng sa khoáng ở vùng biển Hải Phòng – Quảng Ninh (0-30m nước)

c. Triển vọng sa khoáng vùng biển Phú Quốc – Hà Tiên (0-30m nước)

Kết quả điều tra cơ bản địa chất khoáng sản biển trên hơn 3000 km² vùng biển Phú Quốc – Hà Tiên ở tỷ lệ 1/100.000 đã xác định được 3 vùng triển vọng sa khoáng loại c với tổng tài nguyên dự báo khoảng 33 nghìn tấn. Cụ thể theo bảng sau:

Bảng 7.  Các khu vực triển vọng khoáng sản sa khoáng ở vùng biển Phú Quốc – Hà Tiên (0-30m)

IV. ĐỊNH HƯỚNG ĐIỀU TRA VÀ KHAI THÁC

Để đạt được mục tiêu nhiệm vụ đã đề ra trong chiến lược biển Việt Nam đến năm 2020 cần đẩy mạnh công tác điều tra đánh giá tiềm năng khoáng sản đáy biển biển, tiến tới thăm dò khai thác được khoáng sản từ đáy biển với những định hướng chính như sau:

a. Tiếp tục công tác điều tra cơ bản địa chất khoáng sản biển tỉ lệ trung bình trên toàn vùng biển đặc quyền kinh tế của Việt Nam;

b. Ưu tiên điều tra tỉ lệ 1/100.000 - 1/50.000 ở đới biển nông ven bờ 0-50m nước tại các vùng có tiềm năng khoáng sản rắn và các khu vực có ưu tiên phát triển kinh tế ven biển;

c. Tiến hành điều tra tìm kiếm ở tỷ lệ lớn các diện tích được xác định có triển vọng sa khoáng, làm cơ sở lập báo cáo đánh giá trữ lượng cho bước khai thác tiếp theo;

d. Khẩn trương xây dựng cơ sở vật chất để tiến hành điều tra, nghiên cứu tiềm năng khoáng sản biển sâu tại vùng biển quốc tế liền kề với biển Việt Nam;

e. Sa khoáng trên các vùng biển ven bờ là nguồn tài nguyên đang được nhiều nước khai thác sử dụng. tuy nhiên, khai thác chúng sẽ gây những tác động tiêu cực nhất định đối với môi trường biển. Do vậy, cần đầu tư điều tra tài nguyên, đánh giá tác động môi trường khi khai thác để chuẩn bị nguyên liệu cho các thập kỷ tới;

f. Trang bị đủ các thiết bị điều tra địa chất biển đặc biệt là các thiết bị địa vật lý và các thiết bị lấy mẫu địa chất có trình độ công nghệ tiên tiến, có khả năng điều tra dến độ sâu 500-2000m; cũng như đầu tư để có được tàu nghiên cứu biển chuyên dụng cho điều tra cơ bản địa chất-khoáng sản, môi trường biển;

g. Trang bị hệ thống khoan biển để phục vụ công tác đánh giá và tìm kiếm khoáng sản đáy biển. Trước mắt thực hiện được yêu cầu công tác ở đới biển nông, sau đó tiếp tục đầu tư, hoàn thiện hệ thống thiết bị để có thể khoan được ở khu vực biển khơi.

V. MỘT SỐ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Trên thế giới, sa khoáng khai thác từ đáy biển đã được điều tra và khai thác từ lâu. Đối với Việt Nam, đây là một loại hình khoáng sản mới và đến nay chưa được khai thác.

2. Hiện nay và trong tương lai, nhu cầu về nguyên liệu khoáng, đặc biệt là khoáng sản kim loại phục vụ phát triển kinh tế ngày càng tăng, trong khi đó nguồn khoáng sản khai thác trên bờ lại không đủ đáp ứng vì vậy trong thời gian tới, cần đặt vấn đề khai thác loại khoáng sản này ở biển.

3. Vùng biển 0-100m nước Việt Nam có triển vọng về sa khoáng, đặc biệt là khu vực biển miền Trung, việc khai thác chúng sẽ mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho đất nước, tuy nhiên cần phải được thực hiện các biện pháp giám sát nghiêm ngặt để bảo đảm khai thác bền vững, không làm tổn hại đến môi trường biển và vùng ven bờ.

4. Việc nghiên cứu, điều tra, thăm dò và tiến tới khai thác sa khoáng đáy biển cần được đẩy mạnh trong thời gian tới.

VĂN LIỆU THAM KHẢO

1.      Đào Mạnh Tiến (Chủ biên), 2006. Báo cáo Điều tra địa chất khoáng sản, địa chất môi trường và tai biến địa chất vùng biển Nam Trung Bộ ở tỷ lệ 1/100.000 và một số vùng trọng điểm ở tỷ lệ 1/50.000.Lưu trữ Trung tâm ĐC&KS biển, Hà Nội.

2.      Nguyễn Biểu (Chủ biên), 2001. Báo cáo tổng kết Đề án “Điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản rắn vùng biển ven bờ (0-30m nước) Việt Nam tỷ lệ 1/500.000”. Lưu trữ Trung tâm ĐC&KS biển, Hà Nội.

3.      Nguyễn Biểu, Dương Văn Hải, Lê Văn Học, 2003. Cát sạn đáy biển nông Việt Nam: triển vọng và khả năng khai thác sử dụng. TC Địa chất, A/277:28-37, Hà Nội

4.      Trịnh Nguyên Tính, Vũ Trường Sơn và nnk, 2007. Dự thảo Báo cáo tổng kết Dự án “Điều tra địa chất, địa động lực, địa chất khoáng sản, địa chất môi trường và dự báo tai biến địa chất các vùng biển Việt Nam”. Lưu trữ Trung tâm ĐC&KS biển, Hà Nội.

5.      Vũ Trường Sơn (Chủ biên), 2009. Báo cáo tổng kết “Khảo sát, đánh giá tiềm năng tài nguyên khoáng sản vùng biển ven bờ tỉnh Sóc Trăng tỷ lệ 1/100.000”. Lưu trữ Trung tâm Địa chất và Khoáng sản biển. Lưu trữ Trung tâm ĐC&KS biển, Hà Nội.