Phân loại địa hóa các đá granitoid mesozoi muộn cenozoi vùng tây bắc việt nam

Phân loại địa hóa các đá granitoid Mesozoi muộn - Cenozoi vùng Tây Bắc Việt Nam Vũ Thị Thu Hường Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS. ngành: Thạch học, Khoáng vật học và Địa hóa học Mã số: 60 44 57 Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Trung Chí Năm bảo vệ: 2012 Abstract. Nghiên cứu cấu trúc địa chất, các thành tạo granitoid và bối cảnh địa động lực liên quan vùng Tây Bắc Việt Nam (TBVN). Phân tích thành phần vật chất các đá granitoid từ đó phân loại các đá granitoid (xác định tên gọi, loạt, kiểu…) theo các phương pháp phân loại trước đó. Tiến hành phân loại địa hóa mới cho các đá granitoid vùng TBVN. Sau đó đối sánh kết quả phân loại địa hóa mới với các kiểu phân chia trước đây và rút ra kết luận. Keywords. Đá granitoid; Địa hóa học; Địa chất học; Tây Bắc Việt Nam Content MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Sự phát triển của kinh tế xã hội nói chung đã làm tăng nhu cầu sử dụng tài nguyên thiên nhiên của con người, trong đó có tài nguyên khoáng sản. Khoáng sản có vai trò cực kỳ quan trọng và gắn liền với sự phát triển văn minh nhân loại. Trong đó nguồn khoáng sản liên quan đến hoạt động magma nói chung và với granitoid nói riêng chiếm một khối lượng lớn và có ý nghĩa vô cùng quan trọng. Vùng Tây Bắc nước ta là một vùng khá phổ biến các đá granitoid, từ lâu đã được nhiều nhà địa chất trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu trong nhiều công trình đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ nhỏ (Lacroix, 1928; Fromaget, 1933; A.E Dovjicov, 1965; Bùi Phú Mỹ và nnk, 1971; Trần Văn Trị và nnk, 1977 ) và chúng được đo vẽ chi tiết hơn trong các loạt bản đồ địa chất 1/50.000 Vùng Tây Bắc Việt Nam (Tô Văn Thụ và nnk, 1997; Lê Văn Đệ, Nguyễn Đình Hợp và nnk,1994, Nguyễn Đình Hợp và nnk, 1998, Nguyễn Đắc Đồng và nnk, 2002, Dương Quốc Lập, và nnk, 2004…). Đặc biệt có nhiều công trình chuyên sâu về thạch học, thạch luận các đá granitoid cũng như sinh khoáng liên quan (Phan Viết Kỷ, 1972, Nguyễn Kinh Quốc, 1977; Đào Đình Thục, 1981, 1995; Bùi Minh Tâm và nnk, 1994, 1995; Trần Trọng Hòa và nnk, 1996, 2003; Nguyễn Trung Chí và nnk, 1999, 2004; Ching – Ying Lan, 2000; Trần Tuấn Anh và nnk, 2002, 2004;….) với nhiều quan điểm phân chia khác nhau đã làm cho bức tranh hoạt động granitoid vùng TBVN ngày càng sáng tỏ, trong đó có hoạt động granitoid tuổi Mesozoi muộn – Cenozoi. Tuy nhiên, việc phân loại các đá granitoid vùng TBVN ngày càng trở nên phức tạp, không thống nhất, theo nhiều quan điểm khác nhau gây không ít khó khăn cho công tác nghiên cứu tổng hợp tài liệu và công tác Địa chất tiếp theo. Vì vậy, để làm đơn giản hóa việc phân loại, tiết kiệm công sức và kinh phí nhưng vẫn đảm bảo độ tin cậy và chặt chẽ trong việc nghiên cứu thạch luận và sinh khoáng của các thành tạo granitoid nêu trên, học viên lựa chọn đề tài: “Phân loại địa hóa các đá granitoid Mesozoi muộn – Cenozoi vùng Tây Bắc Việt Nam” nhằm phân loại địa hóa các đá granitoid TBVN chỉ bằng các nguyên tố chính trên cơ sở so sánh với các loạt magma, kiểu thạch luận và kiểu kiến tạo granitoid đã được phân chia trước đây, ngoài việc phân loại thạch học theo tiêu chuẩn Quốc tế (IUGS). MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI Đề tài tập trung nghiên cứu vấn đề phân loại địa hóa của granitoid vùng TBVN, chủ yếu trong diện tích được giới hạn bởi đứt gãy Sông Hồng đến đứt gãy rìa Tây Nam đới Sông Đà nhằm giải quyết các vấn đề sau: - Nghiên cứu cấu trúc địa chất, các thành tạo granitoid và bối cảnh địa động lực liên quan vùng TBVN. - Phân tích thành phần vật chất các đá granitoid từ đó phân loại các đá granitoid (xác định tên gọi, loạt, kiểu…) theo các phương pháp phân loại trước đó. - Tiến hành phân loại địa hóa mới cho các đá granitoid vùng TBVN. Sau đó đối sánh kết quả phân loại địa hóa mới với các kiểu phân chia trước đây và rút ra kết luận. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI - Ý nghĩa khoa học: kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần làm đơn giản hóa hệ thống phân loại địa hóa các đá granitoid vùng TBVN. - Ý nghĩa thực tiễn: các kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng như là cơ sở dữ liệu quan trọng trong việc phân loại các đá magma nói chung và các đá granitoid vùng TBVN nói riêng trong việc nghiên cứu thạch luận và khả năng sinh khoáng của chúng. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng nghiên cứu: các granitoid tuổi Mesozoi muộn – Cenozoi vùng Tây Bắc Việt Nam. - Phạm vi nghiên cứu: khu vực nghiên cứu được giới hạn bởi đứt gãy Sông Hồng đến đứt gãy rìa Tây Nam đới Sông Đà. BỐ CỤC ĐỀ TÀI Ngoài phần mở đầu và kết luận, bố cục luận văn gồm các chương: Chương 1: Khái quát đặc điểm cấu trúc địa chất và bối cảnh địa động lực liên quan với các thành tạo granitoid vùng Tây Bắc Việt Nam. Chương 2: Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu. Chương 3: Đặc điểm thành phần vật chất các đá granitoid Mesozoi muộn – Cenozoi vùng Tấy Bắc Việt Nam. Chương 4: Phân loại địa hoá các granitoid Mesozoi muộn – Cenozoi vùng Tấy Bắc Việt Nam. CHƢƠNG 1. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ BỐI CẢNH ĐỊA ĐỘNG LỰC LIÊN QUAN VỚI CÁC THÀNH TẠO GRANITOID VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM 1.1. Lịch sử nghiên cứu. Diện tích nghiên cứu của luận văn được giới hạn từ đứt gãy sông Hồng ở phía Đông Bắc và đứt gãy sông Đà ở phía Tây Nam. Vùng Tây Bắc có những dãy núi cao như dãy Hoàng Liên Sơn với đỉnh cao nhất là Phan Si Pan (cao 3143m). 1.1.1. Giai đoạn trước năm 1954. Ngay từ thập kỉ đầu tiên của thế kỷ XX, các nhà địa chất Pháp đã áp dụng thuyết địa di và phần nào thuyết trôi dạt lục địa để giải thích các vấn đề của địa chất Đông Dương mà đặc biệt là vùng TBVN. Trong giai đoạn này địa chất Đông Dương nói chung và Việt Nam nói riêng chủ yếu do người Pháp tiến hành. Lúc đầu việc nghiên cứu địa chất còn mang tính tản mạn. “Bản đồ địa chất Đông Dương” tỷ lệ 1/4.000.000 (E. Fuchs, 1882) chỉ là những nét phác thảo sơ lược về cấu tạo địa chất Đông Dương. 1.1.2. Giai đoạn sau 1954. a. Thời kỳ 1960 – 1975. Đầu những năm 60 của thế kỷ trước việc nghiên cứu magma được các nhà địa chất Xô Viết và Việt Nam tiến hành gắn liền với nhiệm vụ đo vẽ bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản ở tỷ lệ trung bình. Các công tác đo vẽ địa chất cho từng tờ riêng lẻ tỷ lệ 1/200.000 ở vùng Tây Bắc đã có nhiều thành công trong việc phân chia chi tiết về địa tầng, magma, biến chất. b. Thời kỳ năm 1975 đến nay. Sau ngày đất nước ta hoàn toàn thống nhất công tác nghiên cứu địa chất nói chung và magma nói riêng được đẩy mạnh và đã đạt được nhiều thành quả rực rỡ. Điều đáng chú ý là trong các công trình nghiên cứu địa chất từ năm 1975 đến nay, các quan điểm động của học thuyết kiến tạo toàn cầu mới đã bắt đầu từng bước được vận dụng và phát triển ở nước ta; đã mang lại những đóng góp hết sức quan trọng trong luận giải lịch sử tiến hóa địa chất Việt Nam nói chung và TBVN nói riêng, tạo nên một bước ngoặt lớn làm thúc đẩy công tác nghiên cứu địa chất và sinh khoáng khu vực theo hướng định lượng hóa, hiện đại hóa. 1.2. Đặc điểm các cấu trúc địa chất. Các thành tạo magma ở Tây Bắc Việt Nam được định vị trong một số cấu trúc địa chất và liên quan tới những bối cảnh địa động lực nhất định trong một số giai đoạn của lịch sử phát triển địa chất khu vực. 1.2.1. Đới cấu trúc Fansipan. Ranh giới Đông Bắc của đới cấu trúc Fansipan là đứt gãy trượt bằng trái sông Hồng còn ranh giới Tây Nam của đới là đứt gãy phân chia giữa nó với đới cấu trúc sông Đà từ Mai Châu qua Vạn Yên đến Nậm Xe và sang lãnh thổ Trung Quốc. Tham gia vào đới cấu trúc Fansipan có các phức hệ magma tiêu biểu như Bảo Hà (ν 1 bh), Ca Vịnh (γ 1 cv), Bản Ngậm – Xóm Giấu (γ 2 xg), Po Sen (γ 3 ps) và phức hệ đá kiềm Mường Hum 1.2.2. Đới cấu trúc Tú Lệ. Đới cấu trúc Tú Lệ được hình thành vào giai đoạn Jura – Paleogen, nằm kẹp giữa đới cấu trúc Fansipan và sông Đà. Nó có dạng bồn trũng lấp đầy các trầm tích phun trào tuổi Jura – Creta. Tham gia vào đới cấu trúc Fansipan có các phức hệ magma: Nậm Chiến, Phusaphin tuổi (J 3 – K 1 ), Ngòi Thia, Dương Quỳ tuổi (K 2 – E), Yê Yên Sun. 1.2.3. Đới cấu trúc sông Đà. Trong không gian hiện tại đới cấu trúc sông Đà kéo dài từ Bắc Côn Minh (Trung Quốc) theo hướng Đông Nam qua Sơn La, Ninh Bình – Thanh Hóa. Sự khép lại của rift sông Đà được tiếp theo bằng sự mở ra của rift lục địa Tú Lệ. Rift này phát triển chồng gối lên trên các thành tạo cổ hơn của cấu trúc sông Đà và cấu trúc Fansipan (Nguyễn Xuân Tùng, Trần Văn Trị, 1992). 1.3. Bối cảnh địa chất, địa động lực của khu vực nghiên cứu. Sơ đồ địa cơ động Đông Nam Á trong Jura.(Mô phỏng theo Nguyễn Xuân Tùng, Trần Văn Trị, 1992; Daly và nnk, Holloway, 1982). 1 - Vỏ lục địa thực thụ; 2 - Vỏ lục địa chuyển tiếp sinh dọc Đông Đài Loan, Philippin, Nam Côn Sơn – Natura và Java; 3 - Vỏ đại dương; 4a – Andesit; 4b: Dacit – Liparit; 5a – Granit; 5b: Granit – Granosyenit;6 - Đới hút chìm vỏ đại dương. Sơ đồ địa cơ động Đông Nam Á trong Creta.(Mô phỏng theo Nguyễn Xuân Tùng, Trần Văn Trị, 1992; Daly và nnk, 1991; Holloway, 1982). 1 - Vỏ lục địa thực thụ; 2 - Vỏ lục địa chuyển tiếp; 3 - Vỏ đại dương; 4a – Andesit kiềm – vôi; 4b: Dacit – Liparit kiềm – vôi; 5a – Granit; 5b – Đá kiềm và á kiềm; 6 - Trục giãn đáy các biển và trục rift nội lục; 7 - Đới hút chìm vỏ đại dương. Các phức hệ granitoid thời kỳ Mezozoi muộn – Cenozoi như Phusaphin (γξJ 3 – K 1 pp), Mường Hum (εγξK 2 mh), Dương Quỳ (εγξK 2 – E dq), Yê Yên Sun (γE 1 ys), Pusamcap (εγξE 2-3 pc) và các đá kiềm liên quan tuổi Paleogen (E) đều phân bố trong các cấu trúc Fansipan, Sông Đà và Tú Lệ. Tuy nhiên, theo tuổi hình thành của các granitoid kiềm và á kiềm nêu trên thì chúng có thể là sản phẩm của hoạt động tách giãn liên quan tới 2 bối cảnh địa động lực của khu vực nghiên cứu từ J – K cho đến ngày nay, đó là: - Rìa lục địa tích cực kiểu Ande (J - K 1 ) do sự hút chìm của vỏ đại dương Pacific xuống dưới vỏ lục địa Âu – Á. - Đai tạo núi Alpi (K 2 - E). Sự va chạm giữa lục địa Ấn Độ và Âu Á. CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Cơ sở lý thuyết. 2.1.1. Định nghĩa granitoid. Theo từ điển phân loại đá magma và giải thích các thuật ngữ xuất bản lần thứ 2 (R. W. Le Maitre, 2002) định nghĩa “granitoid là một thuật ngữ được dùng cho các đá xâm nhập nhóm acid nhưng có thành phần khác nhau, ngày nay nó được dùng phổ biến như một từ đồng nghĩa với đá granit, có nghĩa là bất kỳ một đá xâm nhập nào có thành phần chủ yếu gồm thạch anh, feldspat kiềm và plagioclase. 2.1.2. Phân loại granitoid của IUGS. Theo IUGS, việc phân loại cơ bản các đá magma phải dựa vào số lượng và thành phần khoáng vật định mức (modal minerals) của đá, hay còn gọi là phân loại modal; có nghĩa là phải dựa vào tỷ lệ tương quan của các nhóm khoáng vật có mặt trong đá được xác định dưới lát mỏng thạch học Quartzolit Granitoid giµu th¹ch anh Granit Syeno- granit Monzo- granit Grano- diorit T o n a l i t Monzodiorit th¹ch anh Monzogabro th¹ch anh Diorit th¹ch anh Gabro th¹ch anh Anorthosit th¹ch anh Diorit Gabro Anorthosit Monzodiorit Monzogabro Diorit chøa foid Gabro chøa foid Anorthosit chøa foid Monzodiori chøa foid Monzogabro chøa foid D i o r i t f o i d & G a b r o f o i d Foidolit Monzodiorit foid Monzogabro foid Monzosyenit foid S y e n i t f o i d Syenit feldspar kiÒm chøa foid Syenit chøa foid Monzonit chøa foid Syenit Monzonit Monzonit th¹ch anh Syenit th¹ch anh Syenit feldspar kiÒm Syenit feldspar kiÒm th¹ch anh G r a n i t f e l d s p a r k i Ò m Q 90 90 60 60 20 10 35 65 90 20 5 10 10 50 90 10 60 60 F A P 5 Hình 2.1:Biểu đồ phân loại QAPF (modal) cho các đá xâm nhập. ( theo Streckeisen, 1976). Các góc của tam giác kép là Q= thạch anh, A= felspat kiềm, P= plagioclas và F= foid. 2.1.3. Địa hóa của granitoid: - Địa hóa nguyên tố chính (major elements): Các đá granitoid thuộc nhóm đá acid (hay felsic) có hàm lượng SiO 2 > 63%. Dựa vào mối tương quan giữa SiO 2 – (Na 2 O + K 2 O), Cox và nnk (1979) đã xây dựng biểu đồ phân loại gọi tên cho các đá magma cả xâm nhập và phun trào với quan niệm các nhóm đá magma có cùng thành phần nhưng khác tướng (xâm nhập và phun trào). Trên biểu đồ này M. Wilson (1989) đã đưa thêm đường cong phân chia hai loạt kiềm (AL) và á kiềm (SA) của Miyashiro (1968). Dựa vào tương quan của ∑(Na 2 O + K 2 O) – FeO – MgO để phân biệt các đá granitoid loạt kiềm – vôi (CA) và loạt tholeit (TH) trong loạt á kiềm (SA). Trên cơ sở tương quan giữa chỉ số kiềm – Alkaline Index (AI) = Al 2 O 3 /(Na 2 O + K 2 O) và chỉ số Shand (1943) (ASI) (mol) = Al 2 O 3 /(CaO + Na 2 O + K 2 O) để phân chia ra: Các đá granitoid quá bão hoà kiềm - “Peralkaline”; các đá granitoid quá bão hoà nhôm - “Peraluminous” và granitoid bão hòa nhôm - “Metaluminous” - Địa hóa nguyên tố vết (trace elements): Đặc điểm nguyên tố vết (các nguyên tố đất hiếm – REE, nguyên tố có trường lực mạnh – HFSE như Ti, Ta, Nb, Zr, Hf, Y) và đồng vị của đá magma là những thông tin đặc biệt về nguồn gốc magma cũng như bối cảnh địa động lực hình thành chúng trong tự nhiên. - Địa hóa nguyên tố đồng vị (isotopic elements): Tỷ lệ đồng vị δ 18 O của hầu hết các đá granitoid nói chung dao động từ 5,5 - 6 đến >10 0 / 00 và tỷ lệ 87 Sr/ 86 Sr dao động từ 0,7050 ÷ 0,7070. 2.1.4. Nguồn gốc của granitoid. Các đá granitoid có nguồn gốc cả manti và vỏ, được kết tinh từ các dung thể magma acid. Nhiệt độ và bản chất của nóng chảy phụ thuộc vào thành phần đá, hàm lượng nước và đặc biệt là vào đường cong P – T – t nóng chảy từng phần của vỏ. Có các loại magma acid như sau: + Do phân dị từ magma basalt. + Magma acid kiểu độc lập (no silic, sản phẩm chủ yếu là rhyolit, dacid ) + Magma acid kiểu chuyển tiếp giàu CaO, Al 2 O 3 có thành phần từ trung tính đến acid và phổ biến các đá vụn núi lửa. + Magma acid kiểu ignimbrit (giàu chất lưu – dạng phun nổ). 2.1.5. Phân loại các kiểu I, S, M, A granitoid ( kiểu thạch luận). Theo thành phần địa hóa và nguồn gốc của các đá granitoid Chappell và White (1974, 1979, 1983); Collins và nnk (1982); Whalen, J. B. và nnk (1987) đã chia ra các kiểu S, I, M, A – granitoid. M I S A Thành phần thạch học Plagiogranit Thay đổi (chủ yếu là tonalit và granodiorit) Leucogranit (với sự biến thiên hẹp) Granit cao kali (± syenit) Khoáng vật đặc trưng Hbl, Bio, Cpx Hbl, Bio, Mgt, Sfe (± Ort) Bio, Cord, Ilm, Mus, Gra, Mona Bio, Mgt, Hbl kiềm Xenolit Mafic Trộn lẫn Chủ yếu trầm tích Trộn lẫn O 18 /O 16 ‰ 5.5 - 6 8 - 10 > 10 8 - 10 Al 2 O 3 /(CaO +Na 2 O+ K 2 O)mol ≤ 0.6 0.5 – 1.1 > 1.1 0.9 – 1.1 Đặc điểm kiến tạo Trước kiến tạo (Pre – tectonic) Trước  đồng kiến tạo Đồng  sau kiến tạo Sau kiến tạo (post – tectonic) Bối cảnh kiến tạo Bồn sau cung (BAB) Cung magma hoặc tạo núi va chạm Tạo núi va chạm Rift lục địa (?) (không tạo núi) Nguồn magma Kết tinh phân đoạn từ MORB Kết tinh phân đoạn của CAB (hoặc IAB) Nóng chảy từng phần các đá trầm tích Nóng chảy từng phần của lớp dưới vỏ Bảng 2.1: Đặc trưng chủ yếu của 4 kiểu granitoid. 2.1.6. Phân loại granitoid dựa vào bối cảnh kiến tạo. Tạo núi Chuyển tiếp Phi tạo núi Cung đảo đại dương Rìa lục địa tích cực Xô húc lục địa Sự nâng lên /sụt xuống sau tạo núi Rift lục địa, điểm nóng MOR, cung đảo dại dương Địa hoá Kiềm –vôi > tholeit. Kiểu M và kiểu lai tính giữa I – M. Bão hoà nhôm. Kiềm- vôi. Kiểu I, S. Bão hoà nhôm đến quá bão hoà nhôm. Kiềm-vôi. Kiểu S. Quá bão hoà nhôm. Kiềm-vôi. Kiểu I, S, A. Bão hoà nhôm đến quá bão hoà nhôm. Kiềm. Kiểu A. Quá bão hoà kiềm Tholeit. Kiểu M. Bão hoà nhôm. Kiểu đá Điorit thạch anh ở cung trưởng thành Tonalit, granodiorit > granit hoặc gabro. Migmatit, leucogranit. Granodiorit tương phản + gabro –diorit. Granit, syenit, gabro – diorit. Plagio – granit. Khoáng vật liên quan Horblend > biotit Horblend, biotit Biotit, Mus, Hbl, Grt, Als, Crd. Horblend > biotit Hbl, biotit, aegirin, fayalit, Rbk, arfved. Horblend Hoạt động núi lửa đi cùng Bazan cung đảo đến andesit Andesit và dacit khối lượng lớn Thường vắng mặt Bazan và rhyolit Dung nham kiềm, tuf MORB và bazan đảo đại dương Phân loại theo Pearce et al (1984) VAG Granit cung núi lửa COLG Granit va chạm mảng WPG – ORG granit nội mảng, granit sống núi đại dương. và Maniar & Piccoli (1989) IAG Granit cung đảo CAG Granit cung lục địa CCG Granit va chạm lục địa POG Granit sau tạo núi. RRG, CEUG Rift / hotspot OP Plagio – granit đại dương. Nguồn gốc Nóng chảy từng phần của manti tạo nên đá mafic dưới mảng Nóng chảy từng phần của manti tạo nên đá mafic dưới mảng trộn một phần vỏ Nóng chảy từng phần của vật liệu vỏ tái sinh Nóng chảy từng phần lớp dưới vỏ + manti và một phần vỏ trung gian Nóng chảy từng phần của manti hay lớp dưới vỏ (khử nước) Nóng chảy từng phần của manti và kết tinh phân đoạn. Cơ chế nóng chảy Năng lượng của đới hút chìm Làm dày kiến tạo cùng với nhiệt do phóng xạ trong vỏ Nhiệt của vỏ + nhiệt manti Hot spot, manti đoạn nhiệt manti dâng lên Bảng 2.2: Phân loại granitoid dựa vào bối cảnh kiến tạo. (After Pitcher, 1983, 1993; Barbarin, 1990) 2.2. Sơ đồ phân loại mới cho các đá granitoid theo Frost B. R. và nnk (2001). Năm 2001, Frost B. R. đề nghị một hệ thống phân loại địa hoá mới cho các đá graniotid theo 3 tham số: chỉ số sắt (Fe – number hoặc Fe*), chỉ số kiềm – vôi giản lược (MALI) và chỉ số bão hoà nhôm (ASI): 2.2.1. Chỉ số Fe (Fe*). Tham số phân loại thứ nhất dựa trên tỉ số FeO/(FeO + MgO) (hoặc tỉ số FeO tot /(FeO tot + MgO)) của đá. Chỉ số Fe (Fe * ) chia các đá granitoid thành 2 loại granitoid giàu sắt hoặc granitoid giàu magiê. Biến số này chuyển tải thông tin về lịch sử phân dị, nguồn gốc của magma granit. 2.2.2. Chỉ số kiềm - vôi giản lược (MALI). Tham số thứ hai trong hệ thống phân loại mới là chỉ số kiềm vôi giản lược (MALI), dựa trên hệ thống phân loại kiềm – vôi của Peacok (1931). Chỉ số kiềm vôi giản lược (MALI) chia các đá granitoid thành các loạt magma kiềm, kiềm – vôi, vôi – kiềm và vôi. Hình 2.4: (a) Biểu đồ tương quan hàm lượng giữa FeO tot / (FeO tot + MgO) và SiO 2 vạch định ranh giới giữa granitoid giàu sắt và giàu magiê, trên biểu đồ này cũng thể hiện cả số Fe. (b) Biểu đồ tương quan giữa (Na 2 O + K 2 O – CaO) và SiO 2 phân định ra các loạt kiềm, kiềm – vôi, vôi – kiềm và vôi. 2.2.3. Chỉ số bão hoà nhôm – Alumina Saturate Index (ASI). Tham số cuối cùng trong hệ thống phân loại là chỉ số bão hoà nhôm (ASI) (Shand, 1943). Nó được định nghĩa bằng tỷ số Al/(Ca – 1.67P + Na + K). Dựa vào chỉ số bão hoà nhôm (ASI) thì đá granitoid được chia ra các loại quá bão hoà kiềm – “peralkaline”, bão hoà nhôm – “metaluminous” và quá bão hoà nhôm – “peralumious”. Chỉ số bão hoà nhôm chủ yếu được xác định dựa vào thành phần của miền nguồn và bản chất của quá trình nóng chảy. 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu. 2.3.1. Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu. Tổng hợp, thu thập những tài liệu đã có về địa chất, thạch học, địa hoá, khoáng vật của các thành tạo magma, cấu trúc kiến tạo và các vấn đề có liên quan của vùng nghiên cứu. 2.3.2. Phương pháp do vẽ bản đồ địa chất. Phương pháp đo vẽ bản đồ địa chất nhằm khảo sát và phân tích các yếu tố cấu trúc, quan hệ của các thành tạo magma với đá vây quanh và quặng hoá, lấy các loại mẫu để phục vụ lợi ích nghiên cứu. 2.3.3. Phương pháp phân tích thạch học dưới kính. Nghiên cứu bằng kính hiển vi phân cực cho ta biết đặc điểm hình thái, kích thước hạt soi, bề mặt tinh thể, kiến trúc của đá, xác định thành phần khoáng vật tạo đá chính và các khoáng vật phụ, kiểu biến đổi thứ sinh của từng đá. Trong phương pháp này, đối tượng nghiên cứu được mài mỏng thành các lát mỏng thạch học sau đó sử dụng kính hiển vi phân cực để nghiên cứu thành phần khoáng vật của các đá và xác định các tính chất quang học của chúng. 2.3.4. Phương pháp phân tích hoá silicat. Phân tích các đá magma tươi để xác định các nguyên tố tạo đá chính dưới dạng các oxyt: SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , FeO, Fe 2 O 3 , MgO, CaO, Na 2 O, K 2 O, MnO, P 2 O 5 , H 2 O, CO 2 , mKn để phân loại gọi tên đá magma, phân chia kiểu kiềm, loạt magma, phân loại thành phần địa hoá các đá magma Mẫu đá đưa phân tích được nghiền mịn (dưới cối Agat) đến cỡ hạt nhỏ hơn 0,074mm sau đó mang một lượng cần nhất định hoà tan vào các dung dịch để định phân đo nồng độ các nguyên tố chính. CHƢƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT CÁC ĐÁ GRANITOID MESOZOI MUỘN – CENOZOI VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM. 3.1. Đặc điểm địa chất. Khối lượng và phân bố Tuổi Phức hệ Phusaphin Bao gồm các đá xâm nhập và á xâm nhập của các khối Phusaphin, Lao Phu Van, Nậm Khế và các khối nhỏ trong đới Tú Lệ, đồng magma với phun trào trachyt – ryolit hệ tầng Văn Chấn. J 3 – K 1 Phức hệ Mường Hum Bao gồm các khối Mường Hum, Đèo Mây, Hồ Ngài Hùng, Ngài Chừ, A mù, Tchouva. Phân bố trong đới Fansipan K 2 Phức hệ Dương Quỳ Gồm các đá syenit kiềm, granosyenit kiềm, grnait kiềm phân bố trong đới Tú Lệ với các khối: Dương Quỳ, Làng Ngoang, Yên Tang, Làng Chút và một phần khối Nậm Khế và các vệ tinh nhỏ. K 2 - E Phức hệ Yê Yên Sun Xâm nhập dạng batholit kéo dài từ Văn Bàn đến SaPa và qua cả Trung Quốc theo hướng TB – ĐN, gồm 1 khối lớn có diện tích hơn 90km 2 , phân bố trong đới Tú Lệ. E 1 Phức hệ Pusamcap Gồm các khối Đông Pao, Pa Nậm Cum, Tam Đường và các vệ tinh nhỏ. Phân bố dọc đứt gãy ven đới cấu trúc sông Đà và Tú Lệ. E 2 – 3 3.2. Đặc điểm thạch học – khoáng vật. Phức hệ Phusaphin Phức hệ Mường Hum Phức hệ Dương Quỳ Phức hệ Yê Yên Sun Phức hệ Pusamcap Các loại đá chính Syenit porphyr có thạch anh,grano- syenit porphyr, granit fenspat kali và granit granophyr granit kiềm, granosyenit kiềm, syenit, monzosyeni, granit á kiềm Syenit kiềm, granit kiềm, granosyenit kiềm Syenit,grano - syenit biotit có amphibol, granit amphibol có biotit, grantit biotit, granit aplit, granit pegmatit Syenit,syenit felspat kiềm giàu granat , syenit felspat kiềm, granosyenit kiềm, granit kiềm và granit á kiềm Khoáng vật tạo đá đặc trưng Thạch anh,fenspat kali, plagioclase, biotit,amphi bol, pyroxen Horblend, arfvedsonit, aegirin, augit, microclin, perthit Orthit bị perthit mạnh, albit, arfvedsonit, ribeckit, aegirin Orthoclase bị perthit hóa, annit Orthoclase bị perthit hóa, arfvedsonit, ribeckit, albit, aegirin Khoáng vật phụ zircon, orthit, sphen, fluorit sphen, apatit, mona, orthit. Zircon, sphen, apatit, fluorit, cal. Sphen, zircon, arfvedsonit Apatit, zircon, fluorit, sphen 3.3. Đặc điểm địa hóa. Địa hóa nguyên tố chính Địa hóa nguyên tố vết – đồng vị Phức hệ Phusaphin + Thuộc loạt kiềm, kiềm – vôi + Quá bão hòa Al + Trội Kali + Thuộc kiểu A – granit. + Sản phẩm của hoạt động magma nội mảng liên quan tới quá trình tách giãn vỏ (rift lục địa). + Granitoid phức hệ Phusaphin được kết tinh phân đoạn trong khoảng nhiệt độ từ 720 – 650 o C với áp suất hơi nước giảm dần từ 5,5 – 0,5 kb và độ sâu tương ứng cũng giảm dần từ 20 – 3km. Phức hệ Mường Hum + Loạt kiềm quá bão hòa + Kiểu A – granit. + Ứng với phụ kiểu granit được hình thành trong [...]... liên quan với các thành tạo granitoid vùng nghiên cứu Việc phân loại địa hoá các granitoid vùng TBVN trong luận văn được dựa trên hệ thống phân loại mới của Frost B.R và nnk (2001) dựa trên ba tham số: chỉ số Fe (Fe*), chỉ số kiềm – vôi giản lược (MALI) và chỉ số bão hoà nhôm (ASI) Kết quả phân loại này hoàn toàn thống nhất với các hệ thống phân loại trước đây: - Các granitoid Tây Bắc Việt Nam đa số thuộc... (1977), “Đặc điểm thạch hoá granitoid Tây Bắc Việt Nam , Những vấn đề địa chất Tây Bắc Việt Nam, Phan Cự Tiến (chủ biên), tr 192 – 287, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà nội 11 Vũ Khúc, Bùi Phú Mỹ và nnk (1989), Địa chất Việt Nam Tập 1: Địa tầng, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà nội 12 Vũ Khúc và nnk (2000), Sách tra cứu các phân vị địa chất Việt Nam, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà nội 13 Lê Như Lai (1994),... kiềm + Trội Kali + Kiểu A – granit + Hình thành trong mảng lục địa có thạch quyển bị làm mỏng do tách giãn sau va chạm + Nhiệt độ kết tinh của các granitoid kiềm phức hệ Pu Sam Cap trong khoảng 630 – 670oC tương ứng với áp lực 10 ÷ 3 kb CHƢƠNG 4: PHÂN LOẠI ĐỊA HOÁ CÁC GRANITOID MESOZOI MUỘN – CENOZOI VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM Hệ thống phân loại của Frost B R và nnk (2001) dựa trên 3 tham số là: chỉ số... kiềm – vôi giản lược (MALI) và chỉ số bão hoà nhôm (ASI) Từ bảng kết quả hàm lượng các oxyt tạo đá ta tiến hành tính toán 3 tham số cần thiết dùng để phân loại địa hoá cho các đá granitoid của các phức hệ trong vùng nghiên cứu Dưới đây, chúng ta sẽ lần lượt phân loại địa hoá của năm phức hệ đá granitoid Mesozoi muộn – Cenozoi TVBN theo phương pháp của Frost B R và nnk, 2001 4.1 Phức hệ Phusaphin (εγξ... lượng các nguyên tố chính, chúng ta có thể phân loại địa hoá các loại granitoid cũng như hiểu rõ hơn nguồn gốc và sự tiến hoá của các đá granitoid Phương pháp phân loại địa hoá mới giúp chúng ta rút ngắn thời gian nghiên cứu, giảm chi phí, dễ dàng áp dụng nhưng vẫn đảm bảo độ tin cậy Phương pháp phân loại địa hoá mới của Frost B R và nnk (2001) có thể là một hướng đi mới, giải thoát khỏi phụ thuộc vào các. .. chuyên đề thuộc nhóm tờ Bắc Tú Lệ Văn Bàn tỷ lệ 1 / 50.000, Nguyễn Đình Hợp chủ biên, Lưu trữ địa chất, Hà nội 4 Nguyễn Trung Chí (1999), Thạch luận các đá granitoid kiềm vùng Tây Bắc Việt Nam, Luận án tiến sĩ 5 Nguyễn Văn Chiển, Trịnh Ích, Phan Trường Thị (1973), Thạch học, NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà nội 6 Văn Đức Chương (1996), Các đới ophiolit của Việt Nam , Địa chất tài nguyên, tập... hệ thống phân loại trước đó (đối chiếu kết quả tại mục 3.3) KẾT LUẬN Dựa vào các tài liệu thực tế do học viên thu thập được, cùng với việc tổng hợp tài liệu từ các công trình nghiên cứu có trước, luận văn đã nêu khái quát được lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực và magma kiềm ở vùng Tây Bắc Việt Nam qua các thời kỳ; đồng thời mô tả khái quát về đặc điểm địa chất, địa hoá, cấu trúc và bối cảnh địa động... (ASI), chúng ta có thể xác định được các granitoid TBVN thuộc kiểu A – granit (phức hệ Yê Yên Sun có thêm kiểu S – granit) Granitoid TBVN thuộc loạt kiềm, một số thuộc loạt kiềm – vôi (dựa vào chỉ số MALI) Hầu hết các granitoid kiềm TBVN thuộc loại quá bão hoà kiềm (peralkaline), một số thuộc loại quá bão hoà nhôm (peraluminous) Kết quả phân loại địa hoá các granitoid cho vùng TBVN (theo Frost B R và nnk,... SiO2 nhận thấy các đá granitoid phức hệ Mường Hum thuộc loạt kiềm (alkalic) Chỉ số bão hoà nhôm của các đá granitoid Mường Hum ASI < 1.0 (tb = 0.80) và Na + K (2.05) > Al (1.94) nên đá thuộc loại quá bão hoà kiềm (peralkaline) Hình 4.4: Biểu đồ tương quan hàm lượng Hình 4.5: Biểu đồ tương quan giữa tot tot giữa FeO /(FeO + MgO) và SiO2 của các (Na2O + K2O – CaO) và SiO2 của các đá đá granitoid phức... giữa hàm lượng (Na2O + K2O – CaO) và SiO2 các đá syenitoid Yê Yên Sun thuộc loạt kiềm (akalic) và một số đá granitoid thuộc loạt kiềm – vôi Chỉ số bão hoà nhôm của các đá granitoid phức hệ Yê Yên Sun ASI > 1.0 (tb = 1.05) nên các đá thuộc loại quá bão hoà nhôm “peraluminous” Hình 4.8: Biểu đồ tương quan hàm lượng giữa FeOtot/(FeOtot + MgO) và SiO2 của các đá granitoid phức hệ Yê Yên Sun Hình 4.9: Biểu . chất các đá granitoid Mesozoi muộn – Cenozoi vùng Tấy Bắc Việt Nam. Chương 4: Phân loại địa hoá các granitoid Mesozoi muộn – Cenozoi vùng Tấy Bắc Việt Nam. . của các thành tạo granitoid nêu trên, học viên lựa chọn đề tài: Phân loại địa hóa các đá granitoid Mesozoi muộn – Cenozoi vùng Tây Bắc Việt Nam nhằm phân