C¸t s¹n ®¸y biÓn n«ng ViÖt Nam: triÓn väng vµ kh¶ n¨ng khai th¸c sö dông

NguyÔn BiÓu, D­¬ng V¨n H¶i, Lª V¨n Häc

Trung t©m §Þa chÊt - Kho¸ng s¶n biÓn, Yªn Hoµ, Tõ Liªm, Hµ Néi

Tãm t¾t: C¸t s¹n lµ mét trong nh÷ng nguyªn vËt liÖu x©y dùng quan träng trong c«ng nghiÖp ®óc bª t«ng. Do nguån tµi nguyªn nµy ë ®Êt liÒn ngµy cµng Ýt ®i vµ kÌm theo lµ viÖc khai th¸c c¸t cã t¸c ®éng lín ®Õn m«i tr­êng, cho nªn nhiÒu n­íc trªn thÕ giíi ®· vµ ®ang tiÕn hµnh khai th¸c c¸t, s¹n ®¸y biÓn. §iÒu nµy thÓ hiÖn rÊt râ ë c¸c n­íc cã tèc ®é x©y dùng lín. HiÖn nay ë ViÖt Nam vËt liÖu sö dông ®æ bª t«ng chñ yÕu lµ ë ®¸y c¸c s«ng hiÖn ®¹i, c¸c lßng s«ng cæ trªn ®Êt liÒn vµ ®¸ nghiÒn. Qu¸ tr×nh khai th¸c nµy ®· lµm thÊt tho¸t nhiÒu tµi nguyªn, còng nh­ g©y nhiÒu t¸c ®éng xÊu ®Õn m«i tr­êng.

Bµi b¸o nµy giíi thiÖu tµi nguyªn dù b¸o vµ chÊt l­îng cña c¸t, s¹n ®¸y biÓn n«ng ViÖt Nam, c¸c tiªu chuÈn chÊt l­îng ®èi víi c¸t s¹n ®¸y biÓn, ®é s©u cã thÓ khai th¸c, ph­¬ng ph¸p tuyÓn vµ gi¸ c¶ c¸t, s¹n ë mét sè n­íc, c¸c t¸c ®éng m«i tr­êng, nh÷ng tranh chÊp khi khai th¸c; nªu mét sè ®Þnh h­íng cÇn ®iÒu tra tiÕp theo víi hy väng trong nh÷ng n¨m tíi ®©y ViÖt Nam sÏ cã ngµnh c«ng nghiÖp khai th¸c c¸t, s¹n ®¸y biÓn phôc vô nhu cÇu c«ng nghiÖp ho¸ vµ hiÖn ®¹i ho¸ cña ®Êt n­íc.

Më ®Çu

C¸t, s¹n lµ mét trong nh÷ng nguyªn vËt liÖu x©y dùng quan träng trong c«ng nghiÖp ®óc bª t«ng. Thêi gian ®Çu khi nhu cÇu x©y dùng thÊp, c¸t, s¹n ®­îc lÊy tõ lßng s«ng hiÖn ®¹i vµ lßng s«ng cæ trªn ®Êt liÒn, vÒ sau do nhu cÇu x©y dùng t¨ng cao con ng­êi cßn sö dông c¸c s¶n phÈm nãn phãng vËt ë vïng nói, c¸c ®¸ nghiÒn vµ vµi chôc n¨m l¹i ®©y sö dông c¸t s¹n ®¸y biÓn. §iÒu nµy thÓ hiÖn rÊt râ ë c¸c n­íc cã tèc ®é x©y dùng lín. Nh­ ë NhËt B¶n n¨m 1985 s¶n phÈm c¸t s¹n ®¸y biÓn ®· chiÕm 30% trong sè tæng c¸t s¹n dïng ®Ó x©y dùng, khai th¸c ë ®é s©u n«ng h¬n 35 m vµ s¾p tíi cã thÓ ®¹t 70-80 m, ë Anh hµng n¨m khai th¸c 4,5 triÖu tÊn [11] cßn ë Mü th× lín h¬n nhiÒu [13]. Do nguån tµi nguyªn nµy trªn ®Êt liÒn ngµy cµng Ýt ®i vµ kÌm theo lµ viÖc khai th¸c c¸c lo¹i vËt liÖu x©y dùng nµy cã t¸c ®éng lín ®Õn m«i tr­êng cho nªn nhiÒu n­íc trªn thÕ giíi ®· vµ ®ang tiÕn hµnh khai th¸c c¸t, s¹n ®¸y biÓn [2, 3, 4, 9, 13].

HiÖn nay ë ViÖt Nam vËt liÖu sö dông ®æ bª t«ng lµ c¸t s¹n khai th¸c tõ c¸c ®¸y s«ng hiÖn ®¹i, trong ®ã chñ yÕu lµ ë ®¸y c¸c s«ng Hång, §ång Nai vµ mét sè s«ng kh¸c, c¸c lßng s«ng cæ trªn ®Êt liÒn vµ ®¸ nghiÒn. ViÖc khai th¸c nµy hÇu nh­ ch­a ®­îc Nhµ n­íc vµ c¸c c«ng ty ®Çu t­ th¨m dß, lËp luËn chøng khai th¸c nªn trong qu¸ tr×nh khai th¸c ®· lµm thÊt tho¸t nhiÒu tµi nguyªn, còng nh­ g©y t¸c ®éng xÊu ®Õn m«i tr­êng, lµm thay ®æi luång l¹ch, c¶n trë giao th«ng, s¹t lë bê s«ng, ph¸ ho¹i nhiÒu c«ng tr×nh x©y dùng ven s«ng. C«ng nghiÖp xi m¨ng cña n­íc ta tõ chç s¶n xuÊt 2-3 triÖu tÊn/n¨m nay ®· ®¹t kho¶ng 20 triÖu tÊn/n¨m vµ t­¬ng lai kh«ng xa sÏ ®¹t 30 triÖu tÊn/n¨m, do ®ã nhu cÇu ®ßi hái c¸t s¹n x©y dùng cµng ngµy cµng t¨ng nhanh vµ rÊt lín, ®ã lµ ch­a kÓ nhu cÇu c¸t san lÊp c¸c c«ng tr×nh ven biÓn vµ ven s«ng, nhÊt lµ ®ång b»ng s«ng Hång, s«ng Cöu Long... Do nhËn thøc ®­îc vÊn ®Ò nµy, tõ n¨m 1991 ®Õn n¨m 2000 Trung t©m §Þa chÊt - Kho¸ng s¶n biÓn, Côc §Þa chÊt vµ Kho¸ng s¶n ViÖt Nam ®· tiÕn hµnh ®iÒu tra sù ph©n bè c¸t s¹n ®¸y biÓn n«ng ven bê ë kho¶ng 0-30 m n­íc tõ Mãng C¸i ®Õn Hµ Tiªn. Bµi b¸o nµy giíi thiÖu mét phÇn kÕt qu¶ ®¹t ®­îc cña ®Ò ¸n, nªu mét sè nhËn ®Þnh b­íc ®Çu vÒ tµi nguyªn dù b¸o vµ chÊt l­îng cña c¸t s¹n ®¸y biÓn ViÖt Nam còng nh­ nªu mét sè ®Þnh h­íng cÇn ®iÒu tra tiÕp theo víi hy väng trong nh÷ng n¨m tíi ®©y ViÖt Nam sÏ cã ngµnh c«ng nghiÖp khai th¸c c¸t s¹n ®¸y biÓn phôc vô nhu cÇu c«ng nghiÖp ho¸ vµ hiÖn ®¹i ho¸ cña ®Êt n­íc.

II. Yªu cÇu chÊt l­îng c¸t s¹n ®¸y biÓn cho nhu cÇu x©y dùng

Tiªu chuÈn ®èi víi c¸t s¹n ®¸y biÓn kh¸c víi c¸t lßng s«ng trªn ®Êt liÒn vµ tuú thuéc vµo nhu cÇu sö dông cho viÖc lµm bª t«ng, lµm v÷a tr¸t, san lÊp, lµm ®­êng. §Ó ®óc bª t«ng, ë NhËt B¶n ®· lËp tiªu chuÈn bao gåm c¸c yÕu tè: thÓ träng riªng tuyÖt ®èi khi kh«, ®é Èm, hµm l­îng vËt chÊt h÷u c¬, kho¸ng vËt nhÑ, hµm l­îng muèi clor, hµm l­îng bïn kÌm theo, sù gi¶m thÓ tÝch khi nÐn Ðp, thµnh phÇn cÊp h¹t chuÈn vµ modul chÊt l­îng (B¶ng1).

Hµm l­îng carbonat trong c¸t s¹n ®¸y biÓn nh­ c¸c m¶nh vôn sß, èc cÇn ®­îc x¸c ®Þnh. Cì h¹t cña c¸t s¹n vµ modul tèt nhÊt ®­îc thÓ hiÖn ë c¸c b¶ng 2, 3 vµ h×nh 1. C¸t s¹n tèt nhÊt ®Ó lµm vËt liÖu cÊp h¹t lµ sù pha trén cña c¸t cã ®é h¹t trung b×nh, th« vµ rÊt th«. C¸c th«ng sè kh¸c cña modul chÊt l­îng ®­îc tÝnh b»ng c¸ch lÊy tæng % träng l­îng trªn ®­êng cong tÝch luü cña mÉu c¸t (nh­ tr×nh bµy ë b¶ng 2) vµ chia cho 100. Gi¸ trÞ tõ 2,6 ®Õn 3,1 lµ modul tèt nhÊt cho sù bÒn v÷ng cña cÊp h¹t. KÕt qu¶ ph©n tÝch cña mét mÉu t¹i mét ®Þa ®iÓm ®­îc tr×nh bµy ë h×nh 1. Nh÷ng ®iÒu tr×nh bµy cho thÊy ®Ó ®¸nh gi¸ chÊt l­îng cña mét mÉu c¸t s¹n lµm bª t«ng cÇn x¸c ®Þnh 9 yÕu tè; ®iÒu nµy kh¸c h¼n ®ßi hái ®èi víi c¸t s¹n trªn ®Êt liÒn, nhÊt lµ hµm l­îng cña muèi clor.

B¶ng 1. C¸c chØ tiªu chÊt l­îng c¸t s¹n ®¸y biÓn

Stt

C¸c chØ tiªu

Tiªu chuÈn cña NhËt B¶n

Yªu cÇu chung

Nhãm 1

Nhãm 2

Nhãm 3

1

Träng l­îng mÉu kh« tuyÖt ®èi

>2,5

>2,4

---

2

N­íc hÊp thô (%)

<3,0

<3,5

<4,0

---

3

T¹p chÊt chÊt h÷u c¬

MÉu ph¶i cã mÇu s¸ng h¬n mÇu xi m¨ng

4

Kho¸ng vËt s¸ng mµu thÓ träng < 1,95

---

---

---

<5%

5

L­îng muèi clor

<0,04%

<0,1%

<0,1 & 0,04%

6

L­îng bïn ®i kÌm

<1%

<2%

<1%

7

% thÓ tÝch mÊt khi nÐn Ðp

<%

<3%

<5%

<5%

8

Thµnh phÇn cì h¹t trung b×nh

---

---

---

Xem b¶ng 2,3

9

Modul tèt nhÊt

---

---

---

2,6 - 3,1

B¶ng 2. VÝ dô tÝnh modul tèt nhÊt cho c¸t vµ s¹n

Cì r©y (mm)

C¸t

S¹n

PhÇn tr¨m

h¹t bÞ gi÷ l¹i (1)

PhÇn tr¨m

tÝch luü cña 1

PhÇn tr¨m

h¹t bÞ gi÷ l¹i (2)

PhÇn tr¨m

tÝch luü cña 2

40

-

-

-

-

20

-

-

49

40

10

-

-

32

81

5

4

4

19

100

2,5

11

15

0

100

1,2

22

37

0

100

0,5

25

62

0

100

0,3

23

85

0

100

0,15

13

98

0

100

Tæng

98

301

100

730

Modul tèt nhÊt

 

301 : 100

= 3,01

 

730 : 100

= 7,30

H×nh 1. BiÓu ®å kÝch th­íc h¹t tiªu chuÈn cña vËt liÖu x©y dùng

 

III. Sù ph©n bè c¸t, s¹n ®¸y biÓn n«ng ven bê ViÖt Nam

B¶n ®å ph©n bè trÇm tÝch ®¸y vÞnh B¾c Bé ®­îc hoµn thµnh n¨m 1963 trong ch­¬ng tr×nh hîp t¸c gi÷a ViÖt Nam vµ Trung Quèc. Nh÷ng n¨m sau ®ã, tµi liÖu vÒ trÇm tÝch ®¸y biÓn ViÖt Nam ®­îc c«ng bè ë d¹ng s¬ ®å tû lÖ nhá. KÕt qu¶ ®iÒu tra vµ nghiªn cøu tõ n¨m 1960 - 1980 ®­îc tæng hîp thµnh B¶n ®å ®Þa chÊt §Ö tø cña Trung Quèc vµ c¸c vïng kÕ cËn tû lÖ 1/2.500.000 (Zheng T. S, 1990), vµ b¶n ®å trÇm tÝch ®¸y vïng biÓn nªu trªn tû lÖ 1/1.000.000 [4]. Tuy nhiªn, c¸c nghiªn cøu nµy chØ míi nªu ®­îc d¹ng tæng quan.

Tõ n¨m 1991 ®Õn 2001 Trung t©m §Þa chÊt - Kho¸ng s¶n biÓn thuéc Côc §Þa chÊt vµ Kho¸ng s¶n ViÖt Nam ®· tiÕn hµnh ®iÒu tra c¸c kiÓu trÇm tÝch tÇng mÆt b»ng ph­¬ng ph¸p ®Þa chÊn n«ng cã ®é ph©n gi¶i cao vµ lÊy mÉu b»ng cuèc, èng phãng träng lùc, sau ®ã tiÕn hµnh ph©n tÝch c¸c th«ng sè vÒ cÊp h¹t, hµm l­îng carbonat, thµnh phÇn kho¸ng vËt nªn ®· lËp ®­îc b¶n ®å tû lÖ 1/500.000 theo ®óng quy chÕ. Cã 15 kiÓu trÇm tÝch theo ph©n lo¹i cña Folk (1954) c¶i biªn, ®­îc x¸c lËp vµ ®o vÏ, trong ®ã cã mét sè kiÓu thuéc vÒ c¸t s¹n cã thÓ dïng lµm vËt liÖu x©y dùng, lé ra trªn ®¸y biÓn hoÆc bÞ phñ bëi mét líp sÐt cã ®é dµy thay ®æi tïy theo tõng n¬i. Trong tÊt c¶ c¸c ®ît kh¶o s¸t tr­íc ®©y còng nh­ cña chóng t«i ch­a xem xÐt ®Çy ®ñ c¸c chØ tiªu c¸t s¹n x©y dùng, cho nªn nhiÒu d¹ng ph©n tÝch nh­ sù mÊt thÓ tÝch khi nÐn Ðp, ®é hót n­íc, träng l­îng riªng, hµm l­îng clor v.v... ch­a ®­îc x¸c ®Þnh. Cho nªn nh÷ng ®iÒu tr×nh bµy d­íi ®©y vÒ triÓn väng tµi nguyªn c¸t s¹n x©y dùng míi chØ lµ nh÷ng nhËn xÐt ban ®Çu.

C¸c kiÓu c¸t, s¹n ®¸y biÓn n«ng ven bê ViÖt Nam

KiÓu c¸t s¹n dïng ®Ó lµm vËt liÖu h¹t nhá s¶n xuÊt bª t«ng cã cì h¹t thay ®æi kho¶ng 0,06-5 mm vµ ®¸p øng 9 yÕu tè nªu ë trªn nh­ng tèt nhÊt lµ cì h¹t 0,25 - 3 mm. Theo b¶n ®å ph©n bè vµ dù b¸o kho¸ng s¶n do chóng t«i thµnh lËp cã thÓ ph©n lµm 2 nhãm c¸t s¹n ®¸y biÓn: nhãm lé trªn mÆt ®¸y biÓn vµ nhãm bÞ phñ bëi mét líp sÐt.

Nhãm thø nhÊt: c¸t s¹n lé trªn mÆt ®¸y biÓn theo yªu cÇu chÊt l­îng ®· nãi trªn gåm c¸c kiÓu trÇm tÝch: s¹n (c¸t < 24%); s¹n pha bïn (bïn <30%); s¹n pha c¸t bïn (c¸t bïn <30%); s¹n pha c¸t (c¸t <30%); c¸t pha s¹n vµ bïn (s¹n < 30%); c¸t (c¸t >90%); c¸t pha s¹n (s¹n <5%). C¸c trÇm tÝch nµy ph©n bè ë kho¶ng ®é s©u 0 - 6 m vµ 20 - 30 m n­íc. Thµnh phÇn c¸t s¹n ë mét sè vïng ®­îc thÓ hiÖn ë b¶ng 3.

ë ®é s©u 0 - 6 m n­íc c¸c trÇm tÝch nµy cã diÖn ph©n bè hÑp bao quanh c¸c khèi ®¸ gèc ë mÐp bê hoÆc xung quanh ®¶o cã thµnh phÇn thay ®æi phô thuéc vµo thµnh phÇn ®¸ gèc mµ nã v©y quanh hoÆc ph©n bè ë c¸c b·i biÓn vµ cån ngÇm hiÖn ®¹i trong ®íi t¸c ®éng m¹nh cña sãng. Trªn b¶n ®å thÊy chóng ph©n bè réng r·i ë vïng biÓn Qu¶ng Ninh, miÒn Trung vµ Kiªn Giang.

ë ®é s©u 20 -30 m n­íc, c¸c trÇm tÝch nãi trªn ph©n bè r¶i r¸c thµnh c¸c diÖn tÝch thuéc c¸c b·i n«ng ngÇm hoÆc lµ cån c¹n n»m däc theo ®­êng bê cæ. Thµnh phÇn cña trÇm tÝch kh«ng nh÷ng phô thuéc vµo c¸c ®¸ gèc trong khu vùc mµ cßn chøa mét l­îng ®¸ng kÓ c¸c h¹t s¹n laterit vµ c¸c m¶nh vôn vá sß èc. Cã nh÷ng cån, b·i ngÇm lín ph©n bè tõ b¾c ®Õn nam nh­ sau: b·i c¹n nam §å S¬n, nam Cöa §¸y, ®«ng SÇm S¬n, ®«ng CÈm Nh­îng, ®«ng Cöa ViÖt, ®«ng ThuËn An, t©y Cï Lao Chµm, ®«ng nam Phan RÝ, Ba KiÒm, ®«ng nam Vòng Tµu, ®«ng b¾c C«n §¶o vµ phÝa ®«ng ®¶o Thæ Chu. L­îng vá sß trong c¸c trÇm tÝch nµy th­êng Ýt h¬n 15%. ChiÒu dµy cña c¸c trÇm tÝch hiÖn ®¹i - Holocen thay ®æi kho¶ng 0,5 - 5 m.

Nhãm thø 2: ®©y lµ c¸c trÇm tÝch c¸t s¹n cã nguån gèc s«ng ®­îc thµnh t¹o vµo cuèi Pleistocen - ®Çu Holocen muén, chñ yÕu lµ c¸t t­íng lßng s«ng, n»m s¸t ®¸y biÓn (bÞ phñ bëi mét líp sÐt dµy 3 - 15 m, thÓ hiÖn râ trªn b¨ng ®Þa chÊn n«ng ®é ph©n gi¶i cao). Theo kÕt qu¶ cña mét sè lç khoan ë vïng biÓn Hµ TÜnh, Phó Léc vµ B×nh ThuËn, c¸c trÇm tÝch nµy cã thµnh phÇn lµ s¶n phÈm phong ho¸ c¸c ®¸ lôc nguyªn, magma, biÕn chÊt trong vïng cã ®é lùa chän vµ mµi trßn kÐm, l­îng carbonat, vá sß Ýt h¬n 5%. DiÖn ph©n bè c¸t s¹n lo¹i nµy th­êng n»m tr­íc cöa c¸c cöa s«ng lín nh­ s«ng Hång, s«ng M·, s«ng C¶, s«ng Cöu Long v.v... §Æc biÖt ë vïng Qu¶ng Ninh, c¸t lßng s«ng kiÓu nµy t¹o nªn mét diÖn lín kÐo dµi tõ nam ®¶o C« T« theo h­íng t©y nam kÐo dµi trªn 60 km. ChiÒu dµy c¸c thÊu kÝnh c¸t lßng s«ng theo tµi liÖu ®Þa chÊn n«ng thay ®æi 0,5 - 30 m.

Sù ph©n bè cña c¸c diÖn tÝch cã c¸t s¹n cÇn quan t©m ®Ó t×m kiÕm vËt liÖu x©y dùng ®­îc thÓ hiÖn ë b¶ng 3 vµ s¬ ®å ë h×nh 2.

B¶ng 4. Sù ph©n bè c¸c diÖn tÝch cã c¸t s¹n cÇn quan t©m t×m kiÕm vËt liÖu x©y dùng

Nhãm

Tªn vïng cã triÓn väng

DiÖn tÝch

KiÓu tÝch tô

Lo¹i kho¸ng s¶n

1

VÜnh Thùc - C¸i Chiªn

59,516

TÝch tô hiÖn ®¹i -Holocen

TriÓn väng c¸t, cuéi, s¹n, quarzit

1a

Ba Mïn - Trµ B¶n - Ph­îng Hoµng

224,517

TÝch tô hiÖn ®¹i -Holocen

TriÓn väng c¸t thuû tinh

2b

B¾c b·i c¹n Cöa ViÖt

113,637

Aluvi lßng s«ng cæ

TriÓn väng c¸t x©y dùng, san lÊp

3 -5

Nam B·i c¹n SÇm S¬n

204,086

Aluvi lßng s«ng cæ

TriÓn väng c¸t, s¹n

9 -10

B·i c¹n Cöa ViÖt - ThuËn An

389,884

TÝch tô hiÖn ®¹i + b·i biÓn cæ

TriÓn väng c¸t x©y dùng, san lÊp

13 -17

B×nh ThuËn

561,731

TÝch tô hiÖn ®¹i -Holocen

TriÓn väng c¸t x©y dùng, san lÊp

18

§«ng nam cöa Hµm Lu«ng

924,450

TÝch tô hiÖn ®¹i -Holocen

TriÓn väng c¸t, s¹n

19a

§«ng b¾c C«n §¶o

442,578

TÝch tô hiÖn ®¹i -Holocen

TriÓn väng c¸t san lÊp

19b

T©y C«n §¶o

189,043

TÝch tô hiÖn ®¹i -Holocen

TriÓn väng c¸t san lÊp

19c

Nam C«n §¶o

483,405

TÝch tô hiÖn ®¹i -Holocen

TriÓn väng c¸t san lÊp

20

§«ng b¾c Hßn Khoai

110,000

TÝch tô hiÖn ®¹i -Holocen

TriÓn väng c¸t san lÊp

20

§«ng nam VÜnh Ch©u

109,999

Aluvi lßng s«ng cæ

TriÓn väng c¸t, s¹n

21

§«ng Th­îng Mai

314,886

Aluvi lßng s«ng cæ

TriÓn väng c¸t x©y dùng, san lÊp

23

T©y nam m¸ng Long Ch©u

622,232

TÝch tô hiÖn ®¹i -Holocen

TriÓn väng c¸t san lÊp

25

§«ng nam Hßn M¾t - CÈm Nh­îng

153,578

Aluvi lßng s«ng cæ

TriÓn väng c¸t x©y dùng, san lÊp

27

T©y nam Vòng Tµu

389,463

TÝch tô hiÖn ®¹i -Holocen

TriÓn väng c¸t, s¹n

29

B¾c Hßn R¸i - Hßn Tre

495,000

Aluvi lßng s«ng cæ

TriÓn väng c¸t, s¹n

 

 

iV. Nh÷ng vÊn ®Ò cÇn quan t©m khi khai th¸c C¸t s¹n ®¸y biÓn

§é s©u ®¸y biÓn. Trªn thÕ giíi hiÖn nay c¸t s¹n ®­îc khai th¸c ë ®é s©u 0-35 m n­íc, mét sè n­íc nh­ NhËt B¶n ®· cã nh÷ng con tµu khai th¸c ë ®é s©u 30-50 m n­íc vµ cã thÓ tíi 80 m hoÆc s©u h¬n. MÆc dï viÖc t×m kiÕm vµ khai th¸c c¸t s¹n hiÖn t¹i vµ t­¬ng lai rÊt cÊp thiÕt vµ cã vai trß quan träng nh­ng gÆp ph¶i mét sè khã kh¨n: kh¶ n¨ng lµm gi¶m nguån lîi tµi nguyªn vïng biÓn n«ng (thuû s¶n), kh¶ n¨ng lµm t¨ng sù xãi lë bê biÓn, ph¸ huû m«i tr­êng, sù qu¶n lý nghiªm ngÆt trong viÖc khai th¸c má cña c¸c nh©n viªn Nhµ n­íc vµ sù tranh chÊp víi ngµnh thuû s¶n.

§Ó tiÕn hµnh t×m kiÕm vµ th¨m dß c¸t s¹n ®¸y biÓn cÇn tiÕn hµnh c¸c c«ng viÖc sau [1, 2, 11]:

Mét trong nh÷ng vÊn ®Ò quan träng nhÊt khi khai th¸c sö dông c¸t s¹n lµ lµm gi¶m ®é muèi cña chóng. Th«ng th­êng khi khai th¸c d­íi ®¸y biÓn n«ng c¸t s¹n th­êng chøa kho¶ng 0,25 - 0,35% muèi ¨n, viÖc sö dông lo¹i c¸t nh­ vËy sÏ lµm rØ s¾t, thÐp, gi¶m ®é chÞu nÐn cña bª t«ng.

 Do ®ã ta ph¶i t×m c¸ch röa muèi ®Õn khi cßn l¹i 0,04% träng l­îng hoÆc Ýt h¬n. §Ó ®¹t ®­îc môc tiªu nµy trong thùc tÕ ë NhËt ®· dïng c¸c ph­¬ng ph¸p sau [8]:

Ph­¬ng ph¸p röa trªn tµu hoÆc trªn bê sÏ tiÕt kiÖm ®­îc thêi gian nh­ng l¹i ®ßi hái khèi l­îng lín n­íc ngät, hµm l­îng bét sÐt sÏ lµm cho kh«ng röa ®­îc hÕt vµ l­îng muèi ë phÇn ®¸y l¹i thÊp h¬n phÇn trªn do phÇn trªn ®­îc röa Ýt h¬n. Tr­íc khi röa muèi b»ng n­íc ngät, tèt nhÊt nªn sµng läc c¸c h¹t bét vµ sÐt.

Ph­¬ng ph¸p röa muèi b»ng n­íc m­a cã hiÖu qu¶ trong viÖc khai th¸c nhá, bëi v× nã phô thuéc vµo ®Æc ®iÓm c¸t s¹n vµ l­îng n­íc m­a th«ng th­êng kh«ng cã liªn tôc. HiÖu qu¶ röa muèi b»ng n­íc m­a ®¹t tíi 90% khi l­îng m­a ®¹t 180 mm/n¨m vµ chiÒu dµy cña líp c¸t lµ 80 cm.

Ph­¬ng ph¸p röa b»ng m¸y mãc cho phÐp ta theo dâi ®­îc chÊt l­îng tèt h¬n 2 ph­¬ng ph¸p trªn nh­ng cÇn nhiÒu n­íc, th«ng th­êng lµ 1,5 m3 n­íc cho 1 m3 c¸t.

Mèi quan hÖ gi÷a hµm l­îng n­íc trong c¸t s¹n vµ hµm l­îng muèi tû lÖ thuËn, cã nghÜa lµ l­îng n­íc trong c¸t s¹n cao th× l­îng muèi trong c¸t cµng nhiÒu; do ®ã, ®Ó cã hiÖu qu¶ h¬n, tr­íc khi röa muèi cÇn hót bít n­íc b»ng c¸ch "ly t©m" lµm gi¶m tõ 30% n­íc xuèng chØ cßn 5% víi tèc ®é hiÖu qu¶ lµ 100 G, cßn vÒ sau nÕu t¨ng lùc ly t©m th× l­îng n­íc sÏ kh«ng thay ®æi ®¸ng kÓ. Ph­¬ng ph¸p röa muèi ®ang ®­îc nghiªn cøu vµ hoµn thiÖn ë nhiÒu n­íc trªn thÕ giíi. ë ViÖt Nam, võa qua c¸c ph­¬ng tiÖn th«ng tin ®· ®­a mét sè gi¶i ph¸p xö lý ®Ó dïng c¸t vïng n­íc mÆn ®Ó x©y dùng nhµ ë vµ c¸c c«ng tr×nh.

VÊn ®Ò thø hai lµ hµm l­îng carbonat d¹ng h¹t mÞn hoÆc vá sß trong c¸t ®¸y biÓn n«ng. Sù cã mÆt cña vËt liÖu nµy lµm gi¶m søc bÒn cña bª t«ng. Th«ng th­êng lo¹i c¸t s¹n cã trªn 5 -7 % carbonat kh«ng nªn sö dông lµm bª t«ng cho c¸c c«ng tr×nh cÇn chÞu lùc lín vµ khi cã hµm l­îng > 15% kh«ng nªn dïng ®Ó lµm bª t«ng.

Trong c¸t s¹n tÇng mÆt ®¸y biÓn ViÖt Nam chøa mét l­îng kÕt vãn laterit víi hµm l­îng thay ®æi tõ 1 - 2 ®Õn 30%. nh h­ëng cña c¸c kÕt vãn nµy trong c¸t s¹n ®æ bª t«ng ch­a ®­îc nghiªn cøu.

C¸t s¹n ®¸y biÓn th­êng ph©n bè trªn diÖn réng, khèi l­îng lín nh­ng gi¸ trÞ thÊp, khi khai th¸c ph¶i ®Òn bï cho ngµnh thuû s¶n, nhÊt lµ nh÷ng ng­ tr­êng. Cho nªn khi tiÕn hµnh th¨m dß vµ khai th¸c mét vïng nµo, cÇn ph¶i bµn b¹c, tho¶ thuËn víi c¸c ng­êi d©n vµ ngµnh thuû s¶n. ë NhËt, mét sè vïng khai th¸c c¸t s¹n ®¸y biÓn ®· tiÕn hµnh cã kÕt qu¶ khi thùc hiÖn ®­îc c«ng t¸c nµy [5, 6].

C¸t s¹n th­êng cã gi¸ trÞ kinh tÕ kh«ng cao nªn khi tiÕn hµnh th¨m dß vµ khai th¸c ph¶i tÝnh to¸n sao cho khai th¸c cã hiÖu qu¶ vµ l©u dµi. Gi¸ c¶ cña c¸t s¹n thay ®æi tuú theo kiÓu lo¹i, ®Æc ®iÓm cña nguån cung cÊp, gi¸ thµnh vËn chuyÓn, hîp ®ång vµ c¸c dÞch vô cung cÊp kh¸c. VÝ dô nh­ ë Mü, c¸t s¹n ®­îc chë tõ Nassau, Long Island vÒ New York cã gi¸ 10,58 $/tÊn b»ng xµ lan vµ cã gi¸ 5,5 $/tÊn b»ng xe t¶i [13]. Gi¸ thµnh c¸t s¹n ®¸y biÓn cã thÓ so s¸nh víi ®¸ nghiÒn (b¶ng 5). Th«ng th­êng cïng mét cÊp h¹t, gi¸ thµnh cña ®¸ nghiÒn thÊp h¬n so víi c¸t s¹n ®¸y biÓn cßn s¹n sái l¹i cao h¬n [13].

B¶ng 5. Gi¸ thµnh c¸t, s¹n ®¸y biÓn so víi ®¸ nghiÒn ë Mü [13]

S¶n phÈm

Gi¸ ($/tÊn)

S¶n phÈm

Gi¸ ($/tÊn)

C¸T

C¸t san lÊp

3,85

§¸ nghiÒn

1,3 - 0,6 cm

9,37

C¸t ®æ bª t«ng

7.16

2,5 - 1,3 cm

9,21

C¸t lµm v÷a

9,92

1,8 cm

10,03

Sái

KÝch th­íc 7,5-15,5 cm

9,92

0,9 cm

11,68

KÝch th­íc 1,8cm

13,23

0,6 cm

12,23

KÝch th­íc 0,6 cm

15,43

TÊm ch¾n

7,94

V. ¶nh h­ëng m«i tr­êng

nh h­ëng chÝnh vÒ m«i tr­êng khi khai th¸c b»ng gµu lµ sù thay ®æi ®Þa h×nh ®¸y biÓn. §iÒu nµy cã thÓ dÉn ®Õn sù xãi lë bê biÓn. Khai th¸c b»ng vßi hót thuû lùc t¹o nªn dßng n­íc xo¸y lµm vÈn ®ôc c¸c h¹t mÞn trªn mét diÖn tÝch réng lín vµ t¸i tÝch tô trªn ®¸y biÓn. Sù tÝch tô nµy còng nh­ t¨ng ®é ®ôc cña n­íc lµm thay ®æi ®Æc ®iÓm cña ®¸y biÓn lµm ¶nh h­ëng tíi sù ph¸t triÓn cña sinh vËt, nhÊt lµ sinh vËt ®¸y vµ lµm thay ®æi b¶n chÊt quÇn thÓ ®éng thùc vËt trong vïng.

Khai th¸c b»ng tµu cuèc ë hiÖn tr­êng lµm thay ®æi h×nh d¹ng ®Þa h×nh cã t¸c ®éng tíi sãng vµ thuû triÒu. Khi khai th¸c ë ®é s©u 10 m n­íc b»ng cuèc th× sù phôc håi ®Þa h×nh t¹o nªn do sãng, cßn khi khai th¸c ë ®é s©u > 30 m b»ng èng hót th× c¸c dßng thuû triÒu vµ dßng ®¸y sÏ t¸i t¹o l¹i ®¸y biÓn, c¸c qu¸ tr×nh nµy cÇn ®­îc quan tr¾c trong qu¸ tr×nh khai th¸c. HiÖn nay ng­êi ta ®ang nghiªn cøu ®Ó gi¶m bít sù t¸c ®éng ®Õn m«i tr­êng cña viÖc khai th¸c c¸t s¹n ®¸y biÓn b»ng c¸ch chÕ t¹o c¸c tµu khai th¸c Ýt g©y ¶nh h­ëng ®Õn m«i tr­êng nhÊt.

KÕt luËn

C¸t s¹n ®¸y biÓn (aggregate) lµ mét lo¹i h×nh kho¸ng s¶n míi ë ViÖt Nam ch­a ®­îc nghiªn cøu vµ khai th¸c sö dông. §©y lµ mét vÊn ®Ò míi ®èi víi c«ng nghiÖp vËt liÖu x©y dùng cña ViÖt Nam, nh­ng trªn thÕ giíi ng­êi ta ®· khai th¸c vµ sö dông tõ l©u ë ®é s©u tõ 10 -35 m n­íc vµ chiÕm tû träng 30% trong sè c¸t s¹n dïng lµm bª t«ng (NhËt B¶n). Tuy gi¸ thµnh c¸t s¹n kh«ng cao, nh­ng do nhu cÇu cÊp thiÕt nhiÒu n­íc trªn thÕ giíi ®· khai th¸c vµ ®em l¹i nguån lîi lín do nguån tµi nguyªn nµy ngµy cµng h¹n chÕ trªn ®Êt liÒn, mµ sù khai th¸c cã t¸c ®éng ®Õn m«i tr­êng. MÆt kh¸c, khai th¸c c¸t s¹n ®¸y biÓn còng cã mét lo¹t khã kh¨n, nh­ kh¶ n¨ng lµm gi¶m nguån lîi vïng n­íc biÓn n«ng, t¨ng ¶nh h­ëng xÊu ®Õn m«i tr­êng vµ cã kh¶ n¨ng gia t¨ng sù tranh chÊp vÒ c¸ ë nh÷ng vïng khai th¸c.

KÕt qu¶ nghiªn cøu b­íc ®Çu cña Trung t©m §Þa chÊt - Kho¸ng s¶n BiÓn trong qu¸ tr×nh hoµn thµnh ®Ò ¸n "§iÒu tra ®Þa chÊt vµ t×m kiÕm kho¸ng s¶n biÓn n«ng ven bê (0-30 m n­íc) ViÖt Nam tû lÖ 1 : 500.000 cho thÊy tån t¹i hai nhãm c¸t s¹n, mét nhãm liªn quan tíi ®­êng bê cæ vµ hiÖn ®¹i vµ mét nhãm liªn quan ®Õn aluvi cæ bÞ ch×m d­íi ®¸y biÓn. §· x¸c ®Þnh ®­îc diÖn ph©n bè, chiÒu dµy vµ mét sè chØ tiªu vÒ chÊt l­îng cña lo¹i c¸t s¹n nµy tuy cßn mét sè th«ng sè quan träng: ®é chøa muèi, ®é mÊt thÓ tÝch khi nÐn Ðp v.v ch­a ®­îc nghiªn cøu kü. HiÖn nay, nhu cÇu x©y dùng cña ®Êt n­íc ®ang cÇn lo¹i nguyªn liÖu nµy, nhÊt lµ c¸c khu c«ng nghiÖp vµ c«ng tr×nh ven biÓn. ë n­íc ta m­a nhiÒu nªn vÊn ®Ò röa muèi vµ lo¹i trõ c¸c vôn carbonat, kho¸ng vËt nhÑ cã thÓ thùc hiÖn dÔ dµng. Sù ®Òn bï cho ng­ d©n khi khai th¸c c¸t s¹n ®¸y biÓn lµ mét vÊn ®Ò nghiªm tóc, v× nã ¶nh h­ëng ®Õn gi¸ thµnh s¶n phÈm. Tuy nhiªn, t¹i nh÷ng vïng hiÖn nay ®· ph¸t hiÖn ®­îc c¸c b·i c¸t s¹n th­êng Ýt trïng víi c¸c ng­ tr­êng truyÒn thèng ë ViÖt Nam. VÊn ®Ò nµy cã kh¶ n¨ng gi¶i quyÕt tho¶ ®¸ng.

Do ®ã, c¸c t¸c gi¶ cña bµi viÕt nµy kiÕn nghÞ víi Nhµ n­íc, nhÊt lµ Bé X©y dùng vµ Bé C«ng nghiÖp còng nh­ c¸c ngµnh liªn quan cÇn sím quan t©m nghiªn cøu ®Ó cã kÕ ho¹ch ®iÒu tra, khai th¸c nguån tµi nguyªn c¸t s¹n ®¸y biÓn ViÖt Nam trong thêi gian tíi dùa trªn c¬ së kÕt qu¶ ®iÒu tra c¬ b¶n ban ®Çu nh­ ®· tr×nh bµy ë trªn. C«ng nghÖ khai th¸c c¸t s¹n ®¸y biÓn hiÖn nay ®· ®­îc ph¸t triÓn. Lùc l­îng tµu cuèc vµ tµu hót hiÖn nay ë nhiÒu c«ng ty ch­a khai th¸c hÕt c«ng suÊt hµng n¨m. C¸c ®éi tµu cuèc ViÖt Nam cã kh¶ n¨ng ®¶m nhiÖm c«ng t¸c nµy khi cã yªu cÇu.

TËp thÓ t¸c gi¶ bµi viÕt c¶m ¬n l·nh ®¹o Côc §Þa chÊt vµ Kho¸ng s¶n ViÖt Nam, Trung t©m §Þa chÊt - Kho¸ng s¶n biÓn ®· gióp ®ì trong khi thùc hiÖn ®Ò ¸n nªu trªn còng nh­ c¸c ®ång nghiÖp cïng tham gia kh¶o s¸t ph¸t hiÖn lo¹i c¸t s¹n ë ®¸y biÓn ®Ó h×nh thµnh nªn bµi b¸o nµy.

V¨n liÖu

  1. Arita M., I. Morimoto, A. Mizuno, Y. Kinoshita, K. Ikehara, 1985. Exploration and exploitation of offshore sand in Japan. ESCAP, CCOP Techn. Bull., December.

  2. Chote Trachu, 1989. Marine aggregate exploration in Thailand.

  3. ESCAP, 1993. The potential for development of offshore contruction sands and gravels in East Asia. United Nation, New York.

  4. Liu Xiqing, Duan Weiwu, Li Xuejie, Wang Shengjie, 1998. Research on marine aggregate resource in China. Summary Report done by China working group, PhuKet, Thailand.

  5. Narumi Y., 1989. Deep sea aggregate mining technology in Japan. Rock product, January.

  6. Narumi Y., 1989. Offshore mining in Japan. Rock product, January.

  7. NguyÔn BiÓu, D­¬ng V¨n H¶i, La ThÕ Phóc, Lª V¨n Häc, Huúnh Xu©n Th¸i, 1999. Kho¸ng s¶n biÓn H¶i Phßng - Qu¶ng Ninh. TuyÓn tËp B¸o c¸o khoa häc, Héi nghÞ khoa häc biÓn lÇn thø IV : 767-774.

  8. Okamura H., 1980. Desalting technology from marine sands. J. of aggregate, 44 (tiÕng NhËt).

  9. Padan J. W., 1983. Offshore sand and gravel mining. Proc. 1983, Offshore technology Conf., Houston.

  10. Rothwell Peter B., 1989. Processing sea dredged gravel. Rock product, January.

  11. Rothwell Peter B., 1989. Offshore mining in the UK. Rock product, January.

  12. Tsurusaki K., Iwasaki T., Arita M., 1989. Sea-bed sand mining in Japan. Mineral mining, 2 : 49-67. U.K.

  13. US Bureau of Mines. An "Economic Reconnaissance" of selected sand and gravel deposit in the US exclusive economic zone. Open file report 3-87.