Chương 1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÙNG BIỂN ĐỘNG - QUÝ SƠN 1. Vị trí vùng nghiên cứu trên bình đồ cấu trúc khu vực Vùng Biển Động - Quý Sơn có diện tích chủ yếu nằm trong bồn trũng An Châu (hình 1.1) và chịu sự chi phối của các hoạt động kiến tạo liên quan đến quá trình hình thành, phát triển của bồn trũng này. Hiện tại, hầu hết các nhà địa chất Việt Nam đều cho rằng bồn trũng An Châu là bồn rift nội lục, [34]. Vị trí vùng nghiên cứu trên bình đồ kiến tạo, phần đất liền Miền Bắc Việt Nam.
Trích lược từ bản đồ các đơn vị kiến tạo chính ở Việt Nam (Trần Văn Trị, Nguyễn Xuân Bao, 2008) Rift An Châu nằm chồng lên phần phía nam của đai tạo núi nội lục Paleozoi sớm Đông Bắc-Bắc Bộ và bị khống chế bởi ba đới đứt gãy lớn; đó là đới đứt gãy Sông Lô ở phía tây, đới đứt gãy Sông Thương ở phía bắc và đới đứt gãy Yên Tử - Tấn Mài ở phía nam. Đầu mút của rift là nơi giao nhau của đới đứt gãy Sông Lô và đới đứt gãy Sông Thương tại dãy núi Tam Đảo. Từ đầu mút “Tam Đảo” rift An Châu kéo dài và mở rộng dần theo hướng từ đông nam qua hướng á vĩ tuyến rồi chuyển sang hướng đông bắc qua biên giới Việt-Trung sang Quảng Tây Trung 8 Quốc. Trong lãnh thổ Việt Nam, rift An Châu dài khoảng 250 km, chỗ rộng nhất khoảng 100 km, nằm sát biên giới Việt - Trung, đoạn từ Đồng Đăng (Lạng Sơn) đến Bình Liêu (Quảng Ninh).
Lịch sử nghiên cứu địa chất và khoáng sản đồng vùng Biển Động - Quý Sơn 1. Lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực Dựa vào mốc thời gian, mức độ và kết quả nghiên cứu có thể chia lịch sử nghiên cứu địa chất vùng thành 2 giai đoạn: a. Giai đoạn trước năm 1945 Từ xa xưa trong vùng đã có những công trình khai thác khoáng sản của người Hoa và người Việt, hiện vẫn còn để lại vết tích khai thác, [2]. - Cuối thế kỷ 19, cùng với sự đô hộ nước ta, người Pháp đã cho tiến hành các nghiên cứu địa chất đầu tiên ở Việt Nam.
Ngay từ năm 1886, lần đầu tiên nhà địa chất Pháp Douville H. đã phát hiện những hoá thạch Trias biển ở vùng Lạng Sơn. thành lập Bản đồ địa chất Bắc Bộ tỷ lệ 1:500. Ông đã phát hiện hoá thạch trong tầng đá phiến sét đen xen kẽ với trầm tích màu đỏ ở vùng An Châu, các hóa thạch này được Mansuy H.
xác định là Estheriaminuta Alberti và di tích cá. Ông cho rằng các trầm tích ở đây được thành tạo trong môi trường đầm lầy, hồ ao và có tuổi Reti, có chứa than trong cát kết màu đỏ ở An Châu nhưng không có giá trị công nghiệp; Các thành tạo này nằm phủ trái khớp lên tất cả các thành tạo cổ hơn kể cả trầm tích chứa than Hòn Gai. đã phân chia trầm tích Trias chứa hóa thạch ở Đông Bắc Bộ thành 4 tập. đã cho rằng các thành tạo phun trào ryolit ở Đông Bắc Bộ có tuổi Trias sớm - giữa.
Cũng trong thời gian này, Colani M. đã phát hiện các trầm tích chứa than lignit dọc trũng Cao Bằng - Lạng Sơn - Lộc Bình dựa vào các di tích thực vật và xếp tuổi Pliocen. - Trên Bản đồ địa chất vùng Đông Bắc Bắc Bộ tỷ lệ 1:200. thành lập năm 1927 nhiều phân vị (bậc) được phân chia chi tiết ở vùng Lạng Sơn, 9 Lạng Nắc.
Các phun trào ryolit ở vùng Lạng Sơn được ông xếp vào giữa Virglori và Carni. Tất cả các trầm tích cacbonat từ Dinanti đến Permi được gộp chung vào hệ “Antracolit”. - Trong những năm tiếp sau, một phần dựa vào sự tổng hợp các tài liệu có trước, các tờ Bản đồ tỷ lệ 1:500.000 Cao Bằng, Hà Nội ra đời. Trong công trình tổng hợp "Đông Dương thuộc Pháp, cấu trúc địa chất, các đá, mỏ quặng và mối liên quan của chúng với kiến tạo” Fromaget J.
(1941) đã nêu những nét cơ bản về cấu trúc Bắc Bộ. - Về khoáng sản, các nhà địa chất Pháp không công bố các tài liệu liên quan đến các mỏ mà họ đã khai thác. Hiện được biết họ đã có những công trình thăm dò và khai thác chì - kẽm ở Đồng Mỏ. Giai đoạn sau 1945 đến nay Trong thời gian 9 năm chiến tranh (1945 - 1954) chỉ xuất hiện các công trình mang tính tổng hợp các tài liệu có trước do các nhà địa chất Pháp tiến hành.
- Bản đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1:2. Trên Bản đồ này đã thể hiện những nét khái quát về các mức địa tầng, cấu trúc địa chất của lãnh thổ. Sau khi miền Bắc được hoàn toàn giải phóng (1954), công cuộc khôi phục và phát triển kinh tế bắt đầu. Sở Địa chất được thành lập và sau đó là Tổng cục Địa chất.
Vào thời kỳ này các nghiên cứu chủ yếu do các nhà địa chất Việt Nam tiến hành với sự giúp đỡ và cố vấn của các chuyên gia địa chất Liên Xô (cũ), Trung Quốc, Tiệp Khắc (cũ). - Năm 1958, công trình tổng hợp các tài liệu cũ do Adolun A. chủ biên đã cho ra đời Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500. - Năm 1959 - 1961, để phục vụ cho công tác tìm kiếm, thăm dò dầu mỏ - khí đốt, Kitovani S.
đã thành lập Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000, kèm theo các sơ đồ về tướng đá - cổ địa lý, sơ đồ kiến tạo. Trong công trình này, ông đã ghép vùng Đông Bắc Bắc Bộ vào Nam Trung Hoa và cho rằng vùng An Châu là vùng có triển vọng chứa dầu - khí. Trầm tích chứa than và trầm tích màu đỏ 10 ở vùng Hòn Gai, Móng Cái, An Châu có cùng tuổi Nori nhưng có sự khác nhau về màu sắc, kiểu mặt cắt trầm tích là do thay đổi về tướng đá. Mặc dù, công trình này còn có những hạn chế về tài liệu thực tế, song cũng có vai trò nhất định trong định hướng nghiên cứu địa chất dầu khí ở miền Bắc Việt Nam và là tài liệu tham khảo cho công trình nghiên cứu địa chất khu vực về sau.
- Năm 1959 - 1963, các nhà địa chất Đoàn 20, với sự giúp đỡ của các chuyên gia Liên Xô, dưới quyền chủ biên của Dovjikov A. đã tiến hành thành lập Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500. Lần đầu tiên tập thể các nhà địa chất Việt Nam đã sử dụng đồng bộ các phương pháp cổ sinh - địa tầng, thạch học, cấu trúc kiến tạo, sinh khoáng vào nghiên cứu địa chất và kết quả là xây dựng được một Bản đồ địa chất với những sắc thái mới. Vùng Biển Động - Quý Sơn nằm trong hệ chuẩn uốn nếp “Đông Việt Nam”, chủ yếu thuộc đới tướng cấu trúc An Châu với sự có mặt của các hệ tầng Mẫu Sơn (T3cms), Hà Cối (J1hc), hệ Jura không phân chia (các đá phun trào acid).
Một số các phân vị địa tầng trên hiện vẫn đang được sử dụng, tuy ít nhiều đã có những thay đổi, bổ sung. Mặc dù còn có những tồn tại, nhưng công trình này vẫn là một công trình có giá trị nhất trong lĩnh vực nghiên cứu địa chất khu vực từ năm 1965 trở về trước và cho đến nay vẫn có vai trò trong việc định hướng nghiên cứu địa chất ở miền Bắc. - Năm 1963, để phục vụ cho công tác tìm kiếm than, Cao Thế Long và Phan Cự Tiến đã thành lập Sơ đồ địa chất vùng An Châu tỷ lệ 1:100. Các tác giả đã phân chia các trầm tích Mesozoi chi tiết hơn.
Hệ tầng Hà Cối được phân chia thành 3 phân hệ tầng có tuổi Reti và cho rằng phân hệ tầng giữa và trên có triển vọng về than. Sự phân chia trên ít nhiều chưa có cơ sở chắc chắn. - Đoàn Kỳ Thụy và tập thể Đoàn địa chất 20G năm 1976 đã thành lập Bản đồ địa chất tờ Lạng Sơn tỷ lệ 1:200. Vùng nghiên cứu thuộc góc đông nam của tờ Bản đồ này.
Các mỏ và điểm khoáng hoá đồng trong hệ tầng Mẫu Sơn được các tác giả cho là có nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt độ trung bình - thấp. - Trong thời gian 1986 - 1996, Nguyễn Văn Hoành và nnk. đã tiến hành hiệu đính loạt tờ Bản đồ địa chất Đông Bắc tỷ lệ 1:200. 11 - Năm 1997, Viện nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản tiến hành đo vẽ Bản đồ địa chất nhóm tờ Thanh Mọi tỷ lệ 1:50.000 và tìm kiếm chi tiết hóa một số khu vực có triển vọng về quặng đồng đa kim, vàng… trong đó, có khu vực Sơn Động - Lục Ngạn.
Trong giai đoạn này ngoài việc áp dụng phương pháp tìm kiếm trên mặt bằng các lộ trình địa chất, tìm kiếm địa hoá, địa vật lý, đã thi công một khối lượng các công trình hào, vết lộ dọn sạch. Kết thúc giai đoạn này đã khoanh định được 7 thân quặng đồng (3 thân ở Xóm Rèm và 4 thân ở Xóm Lân thuộc xã Giáo Liêm) và 8 thân quặng chì - kẽm (5 thân quặng ở khu vực Khe Áng và 3 thân quặng ở khu vực Núi Mỏ thuộc xã Vân Sơn) có quy mô khác nhau và dự tính tài nguyên cấp 333 và 334a cho một số thân quặng đồng, chì - kẽm vùng Sơn Động - Lục Ngạn. Kết quả tìm kiếm chi tiết hóa đã xác nhận sự có mặt của các thân quặng đa kim (đồng, chì kẽm) có hàm lượng khá cao, quy mô trung bình và nhỏ, phân bố tập trung thành các đới kéo dài theo phương đông bắc - tây nam, một số đới có phương á vĩ tuyến hoặc á kinh tuyến. - Đồng thời với công tác đo vẽ bản đồ địa chất, công tác địa vật lý cũng được tiến hành.
Trên phạm vi vùng nghiên cứu đã có các Bản đồ trọng lực và dị thường xạ gama tỷ lệ 1:500.000, Bản đồ từ hàng không (Ta) và Bản đồ trọng lực tỷ lệ 1:200.000, kèm theo công tác đo xạ mặt đất. Những kết quả trên cho thấy rằng: + Từ trường trong khu vực phẳng, có cường độ nhỏ và hầu như không xuất hiện dị thường địa phương, không có dị thường xạ đáng quan tâm. + Đá của các thành tạo địa chất đều có cường độ phóng xạ khá thấp. Cũng như công tác nghiên cứu đo vẽ địa chất, việc tìm kiếm, thăm dò và khai thác khoáng sản ở Sơn Động - Lục Ngạn trong giai đoạn sau được đẩy mạnh rất nhiều.
Song trên diện tích vùng nghiên cứu, các khoáng sản không kim loại hầu như chưa được quan tâm đúng mức.
