ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
**********

HOÀNG THỊ HÀ

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA PHÓNG XẠ
CÁC NGUYÊN TỐ U, Th VÀ K KHU VỰC XÃ ĐÔNG CỬU,
HUYỆN THANH SƠN, TỈNH PHÚ THỌ

Chuyên ngành: Khoáng vật học và địa hóa học
Mã số: 60440205
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015


Công trình được hoàn thành tại:
Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Hoàng Hà
TS. Nguyễn Tuấn Phong

Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Văn Phổ
Phản biện 2: TS. Nguyễn Thị Minh Thuyết

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ họp tại
Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội
Vào hồi 8 giờ 00 phút, ngày 30 tháng 12 năm 2015

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

Mục tiêu:
- Nghiên cứu đặc điểm địa hóa phóng xạ tự nhiên các nguyên tố U, Th, K;

Hoàng Thị Hà

3


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

- Đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng các nguyên tố U, Th, K đến môi
trường xung quanh.
Nhiệm vụ:
- Thu thập các tài liệu địa hóa các nguyên tố phóng xạ; các yếu tố ảnh
hưởng đến môi trường phóng xạ; các nghiên cứu đã có từ trước về môi trường
phóng xạ tại các khu vực;
- Nghiên cứu đặc điểm địa hóa phóng xạ các nguyên tố U, Th, K;
- Luận giải mối liên quan giữa giá trị các tham số phóng xạ (U, Th, K) đo
được tại khu vực nghiên cứu và từ kết quả phân tích mẫu với sự tồn tại của các
thân quặng pegmatit và thành tạo địa chất tại khu vực nghiên cứu;
- Đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng U, Th, K tới môi trường xung
quanh.
Từ kết quả nghiên cứu, luận văn được cấu trúc thành 3 chương như sau
(không kể phần mở đầu và kết luận):
Chương 1: Giới thiệu chung
Chương 2: Phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận


06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

16

105 10'30''

17

21
05'00''

05'00''


29

Xã Tân Min h

Xó m Tả ng

M ận G ạ o




29

Xó m Rẻ

Đ ô ng Khi

Sông Giân

Xuân Q uyền


30

Núi Nhã n

Đ ồ ng G ia ng

Xã Kim Th- ợ n g



26


26

Xó m C hù a
Xó m Bá i

25

Xó m G ià u

Xó m Ng à n

Xó m C há t

Suố i G ià u


25



Xó m Vó t

Xó m M u

Su


Xó m Vừn

23


23

Xó m Ná y

21

21

Xó m C á y
00'00''

01

02

03

04

05

06

07

00'00''
105 10'30''

Sô ng suố i

Khu d ân c - , là ng b ả n
Đ - ờ ng ô tô

15



Trạ m tế
Tr- ờ ng họ c

Hỡnh 1. S khu vc nghiờn cu
1.1.1.2. Khớ hu
Khớ hu vựng nghiờn cu cú hai mựa phõn bit rừ rt: Mựa ma t thỏng
4 n thỏng 11 v mựa khụ t thỏng 12 n thỏng 3 nm sau.
1.1.1.3. Thy vn
Hong Th H

5


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

Khu vực nghiên cứu có hệ thống suối khá phát triển. Các suối tại đây đều

Luận văn thạc sĩ

1.1.3. Đặc điểm địa chất - khoáng sản
1.1.3.1. Địa tầng
Vùng nghiên cứu có các phân vị địa tầng như sau:
- Giới Proterozoi - Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên (PP1sc2):
thành phần chủ yếu là gneis biotit, plagiogneis biotit, gneis biotit có horblen và
amphibolit chiếm nhiều hơn.
- Giới Proterozoi - Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng dưới (PP1sl1): thành
phần chủ yếu là đá phiến biotit - granit, đá phiến hai mica, granit bị migmatit
hoá.
- Giới Proterozoi - Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng trên (PP1sl2): Thành
phần chủ yếu là đá phiến hai mica.
- Giới Kainozoi – Hệ Đệ tứ (Q): chủ yếu phân bố dọc theo suối Giàu với
diện tích không đáng kể. Thành phần chủ yếu là cát, bột, sỏi, sét.
1.1.3.2. Magma
Trong khu vực nghiên cứu có một phức hệ xâm nhập là phức hệ Bảo Hà
(M/PP1-2 bh). Thành phần chủ yếu là metagabro, metadiabas, amphibolit.
1.1.3.3. Khoáng sản
Trong diện tích nghiên cứu có các dị thường phóng xạ thori - urani nằm
trong các thân pegmatit.
1.2. Đặc điểm địa hóa phóng xạ tự nhiên các nguyên tố U, Th, K
Nguồn phóng xạ tự nhiên có khoảng 20 nguồn gồm U235, U238, U244, Th232,
Ra226, K40, Rb87, La138, Sm147, Lu176, Re137,… Tuy nhiên có 6 nguồn cơ bản có
nhân là U235, U238, U244, Th232, Ra226, K40, trong sáu nguồn cơ bản này có 3
nguồn chủ đạo gồm U235, U238, Th232.

Hoàng Thị Hà

7

CHNG 2: PHNG PHP NGHIấN CU
2.1. Phng phỏp tng hp, k tha ti liu
2.2. Phng phỏp o ph gamma
Ti khu vc nghiờn cu tin hnh o 12 tuyn, khong cỏch 20m/im
trờn mi tuyn (Hỡnh 3). Ti mi im o 3 giỏ tr, thi gian o 100s.
Mỏy o ph gamma s dng l GAD-6. Cỏc kt qu o c thc hin
bi Liờn on a cht X - Him.
Sơ đồ tuyến đo phổ gamma
105 03'00"
21

05 400

05 600

05 800

06 000

06 200

06 400

06 600

06 800

07 000

07 200

600

PPÊẵÔ

T.80

Kh u Lũ n g đà y

200

T.76

25

25

Q

242.0

400

400

250

Su

ối


PPÊẵÔ
M/PPÊơÔẳ

286.0

T12
T8a
T6a

207.3

PPÊẵÔ

24

T4

24

800

800

T5a

Xó m B-

PPÊặ
Ê


400

24
400

330.5

300

PPÊặ
Ê

24

24

200

200

CHỉ Dẫn

T55

Tuyến đo phổ gamma

24

24


Suối
Đ-ờng ôtô
550

Đ-ờng mòn

500

23
600

23
600

3
4
2
1

Khu vực nghiên cứu
Ranh giới địa chất

PPÊặ
Ô

21
10503'00"

21


Hong Th H

9


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

2.3. Phƣơng pháp lấy, gia công và phân tích mẫu
2.3.1. Mẫu nước
a) Lấy mẫu
Mẫu nước được lấy ở các dòng suối, các điểm xuất lộ nước, các giếng
đào, theo hướng phát tán các chất phóng xạ trong nguồn nước. Số lượng mẫu
nước: 22 mẫu.
b) Gia công: Các mẫu nước lấy về được tiến hành đo xác định nồng độ
Rn, Tn ngay trong vòng 48 giờ. Các mẫu lấy về đo tổng hoạt độ α, β đã được
axit hoá (HNO3) với nồng độ 0,3% để chống kết tủa.
c) Phân tích: Phân tích tổng hoạt độ α, β bằng thiết bị UM - 2000 của
Liên Xô (USSR) theo tiêu chuẩn ISO-9696-1992 (E) và ISO 9697 - 1992 (E).
2.3.2. Mẫu đất (rãnh điểm)
a) Lấy mẫu: Mẫu đất được ưu tiên lấy ở các vị trí lấy mẫu thực vật như:
thóc, sắn, ngô. Trọng lượng mẫu từ 2-3 kg.
b) Gia công: Mẫu đem phơi khô, nghiền nhỏ ở kích thước 0,74 mm, trộn
chia và đóng gói lưu một nửa còn lại gửi phân tích 300 gam.
c) Phân tích: Mẫu đất được gửi phân tích 17 mẫu bằng phương pháp phổ
đa kênh, thiết bị đo: Hệ phổ kế gamma phân giải cao của hãng CANBERRA Canada tại Trung tâm Công nghệ Xử lý Môi trường - Bộ Tư lệnh Hoá học.
2.3.3. Mẫu thực vật
a) Lấy mẫu: Được lấy ở một số cây lương thực chủ yếu trồng trên thân
pegmatit hoặc lân cận các thân pegmatit như lúa (hạt), sắn (củ), đây là lương

11


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Mối quan hệ giữa các nguyên tố U, Th, K với môi trƣờng địa chất khu
vực nghiên cứu
3.1.1. Đặc trưng hàm lượng phổ gamma trên các thành tạo địa chất
Kết quả nghiên cứu hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trên các thành tạo
địa chất được tổng hợp tại bảng 1. Kết quả nghiên cứu cho thấy:
+ Hàm lượng kali trung bình phân bố trong các đá thuộc phức hệ Bảo Hà
là lớn nhất và nhỏ nhất trong các đá thuộc hệ tầng Suối Làng.
+ Hàm lượng urani trung bình lớn nhất trong các đá của hệ tầng Suối
Chiềng và nhỏ nhất trong các đá của hệ tầng Suối Làng. Như vậy, có thể thấy
trong khu vực nghiên cứu hàm lượng urani tập trung chủ yếu trong các đá của
hệ tầng Suối Chiềng.
+ Hàm lượng thori trung bình lớn nhất trong các đá của hệ tầng Suối
Chiềng và nhỏ nhất trong các đá của hệ tầng Suối Làng. Như vậy, có thể thấy
trong khu vực nghiên cứu hàm lượng thori tập trung chủ yếu trong các đá của
hệ tầng Suối Chiềng.
Bảng 1. Thống kê hàm lượng các nguyên tố U, Th, K trên các thành tạo địa chất
Kali (%)
TT Thành tạo địa chất Trung Nhỏ
bình nhất
1
2


Kali (%)
TT Thnh to a cht Trung Nh
bỡnh nht
3

Urani (ppm)
Ln Trung Nh
nht bỡnh nht

Thori (ppm)

Ln Trung Nh
nht bỡnh nht

Ln
nht

Phõn h tng trờn h
1,589 0,0019 5,389 22,643 2,841 93,294 77,126 11,306 315,48
tng Sui Ching

Bn cht phúng x chung ca vựng nghiờn cu ch yu l thori (t l
Th/U > 3).
3.1.2. S bin i hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo khụng gian
nghiờn cu s bin i hm lng cỏc nguyờn t urani, thori, kali
trờn cỏc loi t ỏ theo khụng gian trong khu vc nghiờn cu (thụn H
Thnh), hc viờn tin hnh thnh lp cỏc s hm lng cỏc nguyờn t U,
Th, K trờn cỏc mt ct c trng ca khu vc nghiờn cu nh sau:

80

20

140
0

0

1

0

0
0

200

400

600

800

0

200

400

600



240

240
0

200

PPÊặ
Ê

PPÊẵ
Ô

Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng d-ới

400

600

800

(m)

Hàm l-ợng Thori (ppm)
Hàm l-ợng Urani (ppm)

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên
Hàm l-ợng Kali (%)


2 80

2

20

1 40

1

0

0 0

80

60

40

0
0

200

400

400

600

240

240

200

200
0

200

PPÊặ
Ê

PPÊẵ
Ô

400

600

800 (m)

Hàm l-ợng Thori (ppm)

Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng d-ới

Hàm l-ợng Urani (ppm)
Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên
Hàm l-ợng Kali (%)


40

20

0

1 40
0

1

0
0

00

200
200
200

400
400
400

0
800
800
800 (m)


300

260

300

260

220

220

0

200

PPÊặ
Ê

PPÊẵ
Ô

400

Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng d-ới

600

800 (m)


4

60

200
3

3

150
40

2

2

100
20

0

1

1

50

00

100


250

300

350

Độ cao địa hình (m)

260

260

240

240
Thân
pegmatit

220

220

PPÊ ẵ
Ô
200

200

180

50

200

40

150

30

100

20

50

10

0

K (%)

Th (ppm)

U (ppm)

3.1.2.5. Mt ct tuyn 9a
4

4


150

200

250

300

350

Độ cao địa hình (m)

240

240

Thân
pegmatit

220

220

PPÊẵ
Ô
200

200



Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

30

160

25

120

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.6. Mt ct tuyn 5a
2.5

2.5

2

2

1.5



100

200
200
200

250
250
250

350 (m)
350
350

300
300
300

Thân
pegmatit

Độ cao địa hình (m)

220

220

PPÊẵÔ
200

K (%)

Th (ppm)

U (ppm)

3.1.2.7. Mt ct tuyn 4
80

400

60

300

40

200

5

5

4

4

0

20


400

600

300

300
280

Độ cao địa hình (m)

600

280

PPÊặ
Ê

260

260

240

240

220

220

(m)

Hàm l-ợng Thori (ppm)
Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng d-ới

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên

Hàm l-ợng Urani (ppm)

Hàm l-ợng Kali (%)

Hỡnh 10. S bin i khụng gian hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct T.4

Hong Th H

16


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.8. Mt ct tuyn 6a
3

40
0

0

0
100

10

100

150

200

250

300

350 (m)

150

200

250

300


250

300

350 (m)

Hàm l-ợng Thori (ppm)

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên

Hàm l-ợng Urani (ppm)

Hàm l-ợng Kali (%)

Hỡnh 11. S bin i khụng gian hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct T.6a

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.9. Mt ct tuyn 8a
50

5
160

5


0
100

200

300

400 (m)

100

200

300

400

Độ cao địa hình (m)

240

240

220

220

PPÊ ẵ
Ô
200

Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.10. Mt ct tuyn 12

100

5
300

5

80

4
250

4

60

3
200

200
200
200

250
250
250

300
300
300

350(m)
350
350

240

240

Độ cao địa hình (m)

PPÊ ẵ
Ô
220

220

M/PPÊơÔẳ
200


Hàm l-ợng Urani (ppm)
Hàm l-ợng Kali (%)

Hỡnh 13. S bin i khụng gian hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct T.12

30

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.11. Mt ct tuyn 48

6
120

6

4
80

4

2
40

2

Thân
pegmatit

300

PPÊặ
Ê

280

400
400
400

(m)

300
280

M/PPÊơÔẳ

260

260

240

240

PPÊẵÔ

Hàm l-ợng Urani (ppm)

Phức hệ Bảo Hà

Hàm l-ợng Kali (%)

180
800(m)

Hỡnh 14. S bin i khụng gian hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct T.48
Hong Th H

18


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

30
25

4

3

K (%)

U (ppm)


5
0

0

0
0

200

400

600

800 (m)

Độ cao địa hình (m)

Thân
pegmatit

PPÊặ
Ê

260

260

240


PPÊặ
Ê

Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng d-ới
Hàm l-ợng Urani (ppm)

PPÊẵÔ

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên
Hàm l-ợng Kali (%)

Hỡnh 15. S bin i hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct tuyn 56
Sơ đồ phân vùng hàm l-ợng thori
105 03'00"
21

05 400

05 600

05 800

06 000

06 200

06 400

06 600



600

600

PPÊẵÔ

T.80

T.76

25

25

Q

400

i Dấ

400

u

Suố

4
25



24

600

600

PPÊẵÔ
24

24

400

400

CHỉ Dẫn

PPÊặ
Ê

24

24

Hàm l-ợng thori > 140ppm

200

200


Phức hệ Bảo Hà

800

Hệ Đệ Tứ
Thân pegmatit

23

23

Ranh giới địa chất

600

600

Sông, suối
3
4

21

2
1

PPÊặ
Ô


07 400 10504'20"

Tỷ lệ 1:10.000
1cm trên bản đồ bằng 100m ngoài thực tế

Hỡnh 16. S phõn vựng hm lng Thori
Hong Th H

19


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s
Sơ đồ phân vùng hàm l-ợng urani

105 03'00"
21

05 400

05 600

05 800

06 000

06 200

06 400

25

25

600

600

T.80

T.76

25

25

400

400

i Dấ

u

Suố

4
25

25


24

400

400

CHỉ Dẫn
24

24

Hàm l-ợng urani > 30ppm

200

200

Hàm l-ợng urani từ 20 - 30ppm
Hàm l-ợng urani từ 10 - 20ppm
24

24

Hàm l-ợng urani từ 0 - 10ppm

000

PPÊặ
Ê


600

600

Sông, suối
3
4

21

2
1

Khu vực nghiên cứu

21
1

00'41"
10503'00"

05 400

05 600

05 800

06 000