Chương II: Điều tra tài nguyên khoảng sản cát biển

1. Nội dung công việc:

a) Thu thập tổng hợp bản đồ địa hình đáy biển có liên quan;

b) Trắc địa định vị dẫn tuyến: định vị, dẫn đường và đo sâu phục vụ công tác khảo sát địa vật lý (địa chấn nông phân giải cao và sonar quét sườn), thành lập bản đồ tuyến khảo sát địa vật lý;

c) Đo sâu theo tuyến bằng máy đo sâu hồi âm;

d) Xác định tọa độ và độ sâu điểm lấy mẫu (trạm khảo sát địa chất, công trình khoan máy, ống phóng rung, trạm quan trắc);

đ) Quan trắc mực nước biển;

e) Lập lưới khống chế tọa độ và độ cao phục vụ công tác đo nối độ cao nhà nước về trạm quan trắc mực nước biển;

g) Vẽ bản đồ độ sâu đáy biển tỷ lệ 1:50.000.

2. Yêu cầu kỹ thuật:

a) Trắc địa định vị dẫn tuyến: thực hiện theo quy định tại Thông tư số 06/2022/TT-BTNMT ngày 30 tháng 6 năm 2022 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về bản đồ địa hình quốc gia tỷ lệ 1:50.000, 1:100.000;

b) Đo sâu theo tuyến bằng máy đo sâu hồi âm theo quy định về đo đạc, thành lập bản đồ địa hình đáy biển bằng máy đo sâu hồi âm đa tia ban hành kèm theo Thông tư số 24/2010/TT-BTNMT ngày 27 tháng 10 năm 2010 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về đo đạc, lập bản đồ địa hình đáy biển bằng máy đo sâu hồi âm đa tia;

c) Xác định tọa độ và độ sâu điểm lấy mẫu bằng công nghệ định vị vệ tinh GPS theo quy định tại Thông tư số 06/2022/TT-BTNMT; sai số định vị tọa độ trạm khảo sát địa chất là ± 0,7 mm theo tỷ lệ bản đồ (ngoài thực địa là: ± 35 m đối với tỷ lệ 1: 50.000);

d) Quan trắc mực nước biển và xử lý số liệu thủy triều tại các trạm quan trắc thước nước ven bờ thực hiện theo quy định tại Thông tư số 06/2022/TT- BTNMT;

đ) Lập lưới khống chế tọa độ và độ cao: theo quy định tại QCVN 04:2009/BTNMT ban hành kèm theo Thông tư số 06/2009/TT-BTNMT ngày 18 tháng 6 năm 2009 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về xây dựng lưới tọa độ; QCVN 11:2008/BTNMT ban hành kèm theo Quyết định số 11/2008/QĐ-BTNMT ngày 18 tháng 12 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về xây dựng lưới độ cao.

3. Sản phẩm

a) Tài liệu nguyên thủy theo quy định hiện hành;

b) Bản đồ tuyến khảo sát địa vật lý tỷ lệ 1:50.000;

c) Bản đồ độ sâu đáy biển tỷ lệ 1:50.000;

d) Báo cáo kết quả công tác trắc địa;

đ) Các tài liệu, sản phẩm của công tác trắc địa phải chuyển giao phục vụ cho công tác địa chất, địa vật lý sử dụng.

1. Đo địa chấn nông phân giải cao

a) Nội dung thực hiện

- Đo địa chấn nông phân giải cao theo tuyến thiết kế;

- Xác định, dự đoán đặc điểm phân bố, chiều dày, hình thái ranh giới các thành tạo địa chất và phân chia các lớp trầm tích theo thành phần thạch học khác nhau đến độ sâu điều tra;

- Phát hiện và liên kết các lòng sông cổ, các đới đào khoét chứa vật liệu vụn thô có tiềm năng khoáng sản; các doi cát nằm sát đáy biển và chôn vùi;

- Dự báo các cấu trúc chứa khí nông, khu vực tiềm ẩn tai biến địa chất.

b) Yêu cầu kỹ thuật

- Tiến hành đo địa chấn nông phân giải cao thực hiện theo các TCVN sau: TCVN 12298-1:2018, Điều tra, đánh giá và thăm dò khoáng sản - Phương pháp đo địa chấn nông phân giải cao trên biển; TCVN 12298-2:2018, Điều tra, đánh giá và thăm dò khoáng sản - Phương pháp phân tích, xử lý các băng địa chấn nông phân giải cao trên biển; TCVN 12298-3:2018, Điều tra, đánh giá và thăm dò khoáng sản - phần 3: phương pháp xác định chất lượng tài liệu đo địa chấn nông phân giải cao trên biển;

- Các tài liệu, kết quả đo địa chấn nông phân giải cao phải đối chiếu, so sánh với các tài liệu công trình (khoan máy, ống phóng rung) để hiệu chỉnh, kiểm tra.

c) Sản phẩm

- Nhật ký thực địa công tác đo địa chấn nông phân giải cao;

- Sơ đồ các tuyến đo địa chấn nông phân giải cao, băng ghi (bao gồm cả băng gốc, file dữ liệu gốc và băng đã xử lý);

- Các mặt cắt địa chất - địa vật lý thể hiện ranh giới các tập trầm tích khác nhau và các yếu tố địa chất khác nhau;

- Báo cáo kết quả công tác địa chấn nông phân giải cao;

- Các tài liệu, sản phẩm của công tác địa chấn nông phân giải cao phải chuyển giao phục vụ công tác địa chất sử dụng.

2. Đo sonar quét sườn

a) Nội dung thực hiện

- Thu nhận đặc điểm địa hình đáy biển, dự đoán thành phần trầm tích tầng mặt đáy biển, các diện tích phân bố cát biển;

- Phát hiện các yếu tố địa hình, địa mạo đáy biển đặc trưng, các vật thể chìm dưới đáy biển.

b) Yêu cầu kỹ thuật:

- Độ rộng quét: ≥15 m mỗi phía;

- Độ phân giải: ≤10 cm;

- Chất lượng tài liệu sonar quét sườn được đánh giá theo hình ảnh thu được tại các vị trí giao cắt giữa tuyến đo thường và tuyến kiểm tra. Tại vị trí giao cắt này, bằng trực quan xem xét hình ảnh của hai băng ghi và so sánh, xác định tính tương đồng giữa chúng để đánh giá. Tuyến kiểm tra được thiết kế trùng với tuyến kiểm tra của phương pháp địa chấn nông phân giải cao.

c) Trình tự thực hiện

- Lựa chọn thông số đo nhằm thu được số liệu thực địa với chất lượng tốt nhất và hạn chế tối đa phông nhiễu;

- Lắp đặt máy và hệ thống tời máy;

- Đặt các thông số hệ thống;

- Điều chỉnh tời máy lên xuống để cá (towfish) nằm ở vị trí cách đáy phù hợp, tránh được các yếu tố nhiễu do chân vịt tàu, sóng; tránh cá bị va vào đá ngầm;

- Dữ liệu được lưu giữ gồm: tệp dữ liệu gốc theo chuẩn định dạng của thiết bị; dữ liệu được chuyển sang dạng: *.tif;

- Ghi nhật ký thực địa;

- Xử lý tài liệu bằng phần mềm chuyên dụng sau khi kết thúc tuyến đo, phục vụ cho công tác khảo sát địa chất.

d) Sản phẩm

- Sơ đồ tuyến đo sonar quét sườn;

- Bộ tài liệu hình ảnh sonar thu được về đáy biển (bao gồm cả file gốc có tích hợp tọa độ; các băng sonar đã được ghép nối bằng phần mềm chuyên dụng để phản ánh đầy đủ nhất đặc điểm địa hình, trầm tích tầng mặt đáy biển khu vực đo vẽ);

- Bản đồ bề mặt đáy biển theo kết quả xử lý tài liệu sonar, trên đó khoanh định các dạng địa hình, địa mạo đặc trưng, các diện tích dự báo phân bố trầm tích cát biển;

- Báo cáo kết quả thực hiện;

- Các tài liệu, sản phẩm của công tác đo sonar quét sườn phải chuyển giao phục vụ cho công tác địa chất sử dụng.

1. Nội dung thực hiện

a) Thi công thực địa theo mạng lưới thiết kế bao gồm: lấy mẫu trầm tích bằng cuốc, ống phóng, trong trường hợp mẫu trầm tích lấy bằng cuốc là bùn thì phải thực hiện lấy mẫu tiếp tục bằng ống phóng; mô tả, sơ bộ xác định đặc điểm, thành phần trầm tích tầng mặt; rửa, đãi mẫu trọng sa, đánh giá sơ bộ hàm lượng khoáng vật nặng có ích đi kèm (ilmenit, zircon, monazit, casiterit);

b) Tổng hợp, phân tích, xử lý tài liệu để bố trí công trình;

c) Tổng hợp các kết quả đo địa vật lý, địa hình, địa mạo đáy biển; kết quả thi công công trình, kết quả phân tích mẫu để thành lập bản đồ trầm tích tầng mặt và bản đồ phân vùng triển vọng và dự báo tài nguyên cấp 334a tỷ lệ 1:50.000;

d) Tính tài nguyên cấp 334a cho các thân cát biển.

2. Sản phẩm:

a) Nhật ký địa chất, mẫu vật thu thập được, tư liệu ảnh;

b) Bản đồ tài liệu thực tế thể hiện đầy đủ các hạng mục, khối lượng thi công: các tuyến, trạm khảo sát, vị trí lấy mẫu; các tuyến đo địa vật lý; các công trình đánh giá; các trạm quan trắc;

c) Bản đồ trầm tích tầng mặt;

d) Bản đồ phân vùng triển vọng và dự báo tài nguyên cấp 334a tỷ lệ 1:50.000;

đ) Báo cáo kết quả thực hiện.

1. Vị trí công trình điều tra được thiết kế trên cơ sở tổng hợp đầy đủ tài liệu địa mạo, địa chất, địa vật lý và các tài liệu liên quan khác. Mạng lưới công trình điều tra theo quy định tại Phụ lục II ban hành kèm theo Thông tư này.

2. Căn cứ độ sâu mực nước, điều kiện thi công, năng lực thiết bị để lựa chọn dạng công trình phù hợp: khoan máy, ống phóng rung.

3. Tỷ lệ lấy mẫu: đối với công trình khoan máy ≥ 80%; đối với ống phóng rung ≥ 75%.

4. Khoan biển bằng giàn khoan a) Giàn khoan biển

- Máy khoan sử dụng bộ thiết bị máy khoan XY-1A hoặc tương đương, có khả năng khoan biển đến độ sâu >20 m nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật;

- Giàn khoan có khả năng chịu tải, cố định, đảm bảo mặt bằng lắp đặt, hoạt động của bộ thiết bị máy khoan, nơi để mẫu, làm việc của cán bộ kỹ thuật theo dõi. Độ sâu hoạt động đến 15 m nước, hệ thống nâng hạ thủy lực hoặc palăng xích, di chuyển bằng tàu kéo;

- Thiết bị, phương tiện phục vụ phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật phục vụ công tác, yêu cầu thi công và an toàn trên biển;

b) Yêu cầu kỹ thuật khoan biển

- Sử dụng kỹ thuật khoan xoay lấy mẫu, đường kính khoan là 91 mm; khoan lấy mẫu trong ống chống cách nước; sử dụng dung dịch khoan chịu mặn và phụ gia đi kèm để làm sạch lỗ khoan đến độ sâu hiệp khoan tiếp theo;

- Thiết bị khoan phải đặt ở vị trí thẳng đứng và chú ý tránh bất kỳ sự dịch chuyển trong quá trình khoan;

- Ống chống cách nước phải được chống trước khi tiến hành khoan để bảo vệ thành lỗ khoan; sử dụng ống chống bằng thép, đường kính 110 mm hoặc 127 mm (tùy thuộc điều kiện thi công); chống từ mặt sàn khoan đến hết độ sâu khoan;

- Khoan lấy mẫu liên tục và lưu giữ vào khay, đồng thời ghi chép vào nhật ký khoan đầy đủ các thông tin: tên lỗ khoan, chiều sâu gặp và kết thúc lớp trầm tích, chiều dày lớp trầm tích, chiều sâu lấy mẫu, chiều dài hiệp khoan, tỷ lệ mẫu lấy được, cao độ, tọa độ lỗ khoan, tên người theo dõi, ngày tháng bắt đầu và kết thúc lỗ khoan. Sau khi kết thúc khoan, tiến hành phân chia địa tầng lỗ khoan và lập cột địa tầng lỗ khoan, lấy mẫu thạch học lưu cho các lớp, lấy các loại mẫu theo yêu cầu và lập biên bản nghiệm thu lỗ khoan theo quy định hiện hành.

c) Trình tự tiến hành thi công khoan biển

- Di chuyển giàn khoan đến khu vực thi công;

- Lắp đặt giàn khoan, đóng ống chống cách nước;

- Kiểm tra độ ổn định của giàn đảm bảo đủ điều kiện thi công khoan;

- Thi công khoan lấy mẫu theo đúng quy trình kỹ thuật khoan máy;

- Thu thập tài liệu khoan; lấy, bao gói các loại mẫu theo quy định và thiết kế; kết thúc khoan khi đạt yêu cầu đề ra;

- Kết thúc lỗ khoan lập biên bản ngừng thi công có xác nhận của Chỉ huy giàn khoan, kỹ thuật địa chất, tổ thi công khoan;

- Hạ giàn khoan sau khi kết thúc khoan, di chuyển đến vị trí khác;

5. Lấy mẫu bằng ống phóng rung

a) Lắp đặt thiết bị

- Lắp đặt thiết bị nâng (cẩu chữ A, cẩu thuỷ lực và tương đương) trên tàu, độ cao của thiết bị nâng so với mặt sàn thi công (boong tàu) không nhỏ hơn 7 m;

- Lắp đặt các bộ phận của bộ ống phóng rung;

- Đồng bộ hóa giữa thiết bị nâng, tời kéo, bộ ống phóng rung, kiểm tra độ an toàn, vận hành thử nghiệm.

b) Quy trình thi công lấy mẫu

- Hệ thống cẩu nâng thiết bị lên khỏi mặt sàn thi công, di chuyển ra ngoài boong tàu, thả thiết bị di chuyển xuống đáy biển;

- Khi thiết bị chạm đáy biển hệ thống rung bắt đầu hoạt động. Ống mẫu di chuyển sâu vào lớp trầm tích dưới đáy biển và mẫu vật được lưu lại trong ống mẫu. Khi đạt độ sâu cực đại hoặc độ sâu khảo sát, bộ phận giữ ống mẫu được kích hoạt để giữ mẫu nguyên trạng trong ống;

- Kéo toàn bộ thiết bị lên di chuyển vào sàn tàu. Lấy ống mẫu ra, ghi số hiệu, mô tả và chụp ảnh.

6. Công tác thu thập, thành lập tài liệu nguyên thuỷ

a) Công tác thu thập, thành lập tài liệu nguyên thuỷ thực hiện theo quy định tại Điều 8 Thông tư này;

b) Mẫu lấy được sắp vào khay, phân chia các lớp, mô tả, dự kiến lấy mẫu. Khay đựng mẫu có chiều dài 1,0m chia làm 5 ngăn, có nắp đậy. Toàn bộ mẫu đã lấy được đưa về đất liền để lấy mẫu bằng cách chia đôi mẫu. Một nửa lưu tại khay mẫu theo quy định, nửa còn lại được gia công theo nguyên tắc chia đối đỉnh và lấy các loại mẫu gửi gia công, phân tích.

7. Sản phẩm

a) Sổ mô tả công trình, sơ đồ tài liệu thực tế, thiết đồ công trình, sổ thống kê, ảnh chụp mẫu lõi khoan hoặc mẫu lấy bằng ống phóng rung theo từng mét; ảnh chụp tọa độ công trình;

b) Cột địa tầng tổng hợp công trình thể hiện rõ các đặc điểm của tầng cát biển gồm: độ sâu phân bố, chiều dày, tính phân lớp, mức độ xen kẹp; thành phần trầm tích, cấu tạo, màu sắc của các lớp và được bổ sung các kết quả phân tích;

c) Sổ lấy mẫu các loại.

1. Mẫu phân tích thành phần hạt

a) Lấy mẫu: tại các công trình đánh giá đã xác định đối tượng khoáng sản cát biển, tham gia tính tài nguyên phân tích 100% số lượng mẫu. Đối với các công trình đánh giá chưa xác định rõ đối tượng cát biển và mẫu khảo sát trầm tích tầng mặt phân tích 25-30% số lượng mẫu. Trọng lượng mẫu gửi phân tích có khối lượng từ 1,0 kg đến 2,0 kg/mẫu;

b) Phân tích mẫu: phân tích thành phần hạt bằng phương pháp sàng và tỷ trọng kế theo TCVN 4198:2014;

c) Xử lý kết quả: xây dựng biểu đồ đường cong tích luỹ, biểu đồ phân bố độ hạt, kích thước hạt trung bình (Md), độ chọn lọc (So), hệ số bất đối xứng (Sk), hệ số đồng nhất (Cu), hệ số đường cong phân bố thành phần hạt (Cc), chạy chương trình và phân loại trường trầm tích theo phân loại đất xây dựng theo TCVN 5747:2008;

d) Mẫu kiểm soát chất lượng phân tích được lấy theo từng lô mẫu với tỷ lệ là 10%.

2. Mẫu định lượng toàn diện

a) Lấy mẫu: lấy mẫu nhóm theo lỗ khoan trên mặt cắt đại diện trong thân khoáng cát biển. Trọng lượng mẫu: 2,0 kg/mẫu;

b) Phân tích mẫu: sử dụng bộ rây tách thành các cấp hạt (0,063-0,1; 0,1- 0,25; 0,25-0,5; 0,5-1,0; >1,0 mm), sau đó từng cấp hạt được phân tích dưới kính;

c) Xử lý kết quả: nhận xét, đánh giá nhóm độ hạt, khoáng vật chủ yếu trong thân khoáng cát biển.

3. Phân tích lát mỏng trầm tích bở rời

a) Lấy mẫu: lấy mẫu theo tầng sản phẩm của công trình đánh giá trên mặt cắt đại diện cho thân khoáng cát biển;

b) Trọng lượng mẫu: 0,5 kg/mẫu;

c) Xử lý kết quả: nhận xét, đánh giá đặc điểm cơ bản của khoáng vật cát biển, luận giải nguồn gốc trầm tích.

4. Mẫu trọng sa

a) Lấy mẫu: mẫu trọng sa nhóm khoáng vật nặng được lấy đại diện tại công trình đánh giá; mẫu trọng sa toàn phần lấy mẫu nhóm theo lỗ khoan trên mặt cắt đại diện trong thân khoáng cát biển. Trọng lượng mẫu: mẫu trọng sa nhóm khoáng vật nặng, lấy từ 1,0 kg đến 2,0 kg, rửa đãi lấy phần khoáng vật nặng; mẫu trọng sa toàn phần có khối lượng từ 2,0 kg đến 4,0 kg;

b) Phân tích mẫu: thực hiện theo TCVN 13380:2021 Sa khoáng ven biển - Xác định hàm lượng các khoáng vật - Phương pháp trọng sa;

c) Xử lý kết quả: nhận xét, đánh giá hàm lượng khoáng vật nặng (ilmenit, monazit, zircon, casiterit,…) đi kèm trong cát biển.

5. Phân tích nhiệt, rơnghen

a) Lấy mẫu: lấy trầm tích hạt mịn (bột, sét) từ cột mẫu của công trình đánh giá, đại diện cho thân khoáng cát biển. Trọng lượng mẫu: 0,2 kg/mẫu;

b) Phân tích mẫu: thực hiện theo TCVN 13597-1:2022 Đất, đá quặng - Xác định thành phần khoáng vật sét cao lanh bằng phương pháp nhiễu xạ tia X và TCVN 13597-2:2022 Đất, đá quặng - Xác định thành phần khoáng vật sét cao lanh bằng phương pháp nhiệt vi sai.

6. Mẫu hóa silicat toàn diện: xác định thành phần oxít chính của khoáng sản cát biển: SiO₂, Al₂O₃, FeO, Fe₂O₃, CaO, Na₂O, K₂O, MgO, MKN,...

a) Lấy mẫu: lấy mẫu nhóm theo lỗ khoan trên mặt cắt đại diện trong thân khoáng cát biển. Trọng lượng mẫu: 1,0 kg/mẫu;

b) Phân tích mẫu: thực hiện theo các tiêu chuẩn Đất, đá, quặng nhóm silicat TCVN 9910:2013; TCVN 9911:2013; TCVN 9911:2013; TCVN 9912:2013; TCVN TCVN 9913:2013; TCVN 9914:2013; TCVN 9915:2013; TCVN 9916:2013; TCVN 9917:2013;

c) Xử lý kết quả: nhận xét, đánh giá thành phần chính trong thân khoáng cát biển và khả năng giải phóng ra môi trường khi khai thác.

7. Mẫu phân tích quang phổ hấp thụ các nguyên tố trong đất đá nhằm xác định hàm lượng các nguyên tố chính (Mg, B, Br, I, Sb, As, Mn, Cu, Zn, Cd, Hg, Pb, Cd,...) trong cát biển.

8. Phân tích mẫu cacbonat sinh vật, hoá học (CaCO₃, FeCO₃, MgCO₃, MnCO₃)

a) Lấy mẫu: mẫu được lấy tại công trình đánh giá, đại diện cho thân khoáng. Trọng lượng mẫu 0,5 kg/mẫu;

b) Xử lý kết quả: nhận xét, đánh giá hàm lượng (%) cacbonat sinh vật, hoá học trong thân khoáng.

9. Lấy và phân tích đánh giá sơ bộ môi trường nước biển theo quy định tại Bảng 1 QCVN 10:2023/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biển, được ban hành tại Thông tư số 01/2023/TT-BTNMT ngày 13 tháng 3 năm 2023 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường.

1. Tổng hợp, xử lý các tài liệu khảo sát thực địa về địa vật lý, địa hình, kết quả thi công công trình, kết quả phân tích mẫu.

2. Tính tài nguyên dự báo cấp 334a.

a) Các tài liệu được sử dụng để tính tài nguyên cát biển gồm: kết quả khảo sát tầng mặt đáy biển, kết quả đo địa vật lý khoanh vẽ các tầng cát biển đã được kiểm tra bởi các công trình; các kết quả phân tích chất lượng cát biển;

b) Phương pháp tính tài nguyên cát biển: sử dụng phương pháp khối địa chất hoặc mặt cắt, khuyến khích sử dụng các phần mềm chuyên dụng khi tính tài nguyên cát biển;

c) Tài nguyên được tính theo đơn vị m³.

3. Đề xuất các khu vực có triển vọng khoáng sản cát biển chuyển giao sang giai đoạn đánh giá khi khu vực có tài nguyên cát biển cấp 334a có quy mô >10 triệu m³.

1. Báo cáo kết quả điều tra khoáng sản cát biển phải phản ánh đầy đủ, trung thực và khoa học các kết quả đạt được; đề xuất được các khu vực có triển vọng chuyển sang giai đoạn đánh giá.

2. Các bản vẽ, phụ lục kèm theo phải thể hiện toàn bộ kết quả thực hiện của từng hạng mục công việc theo từng giai đoạn.

3. Hệ thống tài liệu nguyên thuỷ thực hiện theo quy định tại Điều 8 Thông tư này.