Địa chất cấu tạo và vẽ bản đồ địa chất phần 2

Trang 1

CHƯƠNG 12

THE NAM CUA DA XAM NHAP

Các đá xâm nhập phát triển đặc biệt rộng rãi trong vỏ Trái Đất Chúng phân bố trong các miền uốn nếp và đóng một vai trò quan trọng trong cấu trúc móng cơ sở của miền nền

Theo điều kiện thành tạo, các thể xâm nhập được chia thành 5 nhóm chính Trong các phức hệ uốn nếp cổ Tiền Cambri tạo nên các khiên kết tỉnh và móng cơ sở của miền nền phổ biến rộng rãi các khối granit lớn mà quá trình granit hoá đóng vai trò cơ bản trong việc thành tạo các khối này

Trong các công trình uốn nếp Paleozoi, Mesozoi và Anpi phát triển các xâm nhập thể nền Trong đa số trường hợp chúng được thành tạo ở độ sâu lớn trong điều kiện macma nguội lạnh từ từ và tạo ra các đá có kiến trúc toàn tỉnh, kiến trúc hạt lớn và hạt trung bình

Nhóm tiếp theo, gồm những thể xâm nhập nông, có đặc điểm là kích thước tương đối nhỏ và hình thành ở độ sâu không lớn (nhỏ hơn 1,5 - 2 km) Cac đá tạo nên chúng có kiến trúc hạt mịn và nhỏ

Nhóm thứ tư là những thể xâm nhập có kích thước nhỏ, chúng bao gồm các đá xâm nhập nông và đá phun trào, nguồn gốc có liên quan với các quá trình núi lửa Chúng được hình thành trong các kênh dẫn mà theo đó maema trào ra mặt đất khi núi lửa phun hoặc lấp đầy các kênh mà không có liên quan gì với mặt đất

Nhóm cuối cùng là các thể tường và các mạch xâm nhập

12.1 HINH DANG CUA CAC THE XAM NHAP

Các đá xâm nhập tạo thành các thể có nhiều hình dạng khác nhau Dưới dây chúng ta sẽ mô tả một số dạng phổ biến nhất

Thể nền (batolit) Các khối đá xâm nhập lớn với diện tích lộ ra trên mặt đất lớn hơn 100 km” và tiếp xúc xuyên cắt các đá vây quanh được gọi là thể nền Thể nền

gồm chủ yếu là các đá granit, các đá có thành phần khác như: granôdiôrit điôrit,

xiênit hoặc gabrô thường tập trung ở phần rìa và phần tiếp xúc của chúng

Mặt trên của thể nền thường có dạng uốn lượn thoai thoải và bị phá hủy bởi các khối nhỏ dang vòm với hình dạng khác nhau (hình13.1)

Trang 2

Hinh 12.1 Granit biotit (Theo V Emons)

Mặt bên của các thể nền có cấu tạo rất khác nhau Thường chúng nghiêng từ

trung tâm ra phía ngoài của khối, tuy nhiên ta cũng gặp các khối có mặt bên thang đứng hoặc nghiêng vào tâm của chúng

Cấu tạo mặt đưới của thể nền chưa được rõ ràng Nhiều tài liệu địa vật lý đã chỉ ra rằng kích thước thẳng đứng của các thể nền thường từ 6 đến 10 km Ranh

giới phía đưới của chúng với các đá vây quanh rất không bằng phẳng và thường có dang mot cái kênh bi thu hep dan về phía dưới Như vậy các thể nền hoặc là có dạng một cái bánh mì to hình tròn với kênh dẫn xuất phát từ phần trung tâm ở mặt đáy của khối (thể nền kiểu trung tâm), hoặc là dạng lưỡi với kênh dẫn xuất phát từ bên hông (thể nền kiểu khe nứU Bản thân thể nền là một thể xâm nhập rộng lớn nằm ở phía bên hoặc bên trên kênh dẫn (hình 13.2)

Hình 13.2 Mát cất ngang lý tưởng của các khối xâm nhập biểu khe nứt (l) 0à hiểu trung tâm (1) (Theo A.E Mikhailov, 1973)

A - khối xâm nhập; B - đá vây quanh; € - kênh dẫn; 1 - các đá của phần trung tâm khối; 2 - các phần rìa khối; 3 - các đá của đới nội tiếp xúc

Ø chỗ tiếp xúc với các thành tạo xâm nhập các đá vây quanh thể nền có nhiều dấu vết nóng chảy rõ rệt Các lớp dường như bị cắt phá bởi các xâm nhập Trên

bình đồ tổng quát hơn thường những dấu vết tác động cơ học của maema lên đá vây

quanh thể hiện rõ rệt Điều đó thể hiện trong sự uốn cong của trục nếp uốn song

song với ranh giới các mặt sườn thể nền, trong sự xuất hiện các đứt gãy và những

biến đạng khác nói lên sự dịch chuyển của các đá về các phía và hướng lên trên

Cần nhận thấy rằng ở gần chỗ tiếp xúc với các thể nền có mặt trên và dưới thoai

Trang 3

thoải thì những hiện tượng trên không quan sát được Các phức hệ uốn nếp như bị maema nung chảy ra nhưng không phá hủy hướng và cấu trúc chung của chúng

Đến nay vẫn chưa giải quyết được vấn đề về khoảng không gian phân bố của thể nền Chúng ta không đi sâu vào phân tích các tài liệu về vấn để này phần lớn các nhà địa chất thừa nhận ba quan điểm Một quan điểm cho rằng khoảng không

gian mà hình thành các thể nền là do đá mái bị sụp xuống Các vật liệu vỡ vụn của đá mái rơi vào khối macma đang dâng lên, chìm vào trong đó và dần dần bị hòa tan Theo giả thuyết thứ hai thì các đá bị maema đồng hóa, do sự hòa tan các đá vây quanh ở chỗ tiếp xúc với thể nển tạo ra các đá xâm nhập lại (hỗn nhiễm) khác nhau Cuối cùng, quan điểm thứ ba cho rằng khi maema xuyên vào vỏ Trái Đất, nó

làm cho một khoảng diện tích lớn bị nâng lên nhưng không phá hủy các cấu tạo

riêng biệt và các thể nền tạo thành nằm ở giữa các phức hệ đá Các phức hệ đá này khác nhau về đặc điểm uốn nếp và mức độ biến chất

Ngoài các quan điểm đã trình bày ở trên, còn có quan điểm về granit hóa

Quan điểm này giả thiết rằng sự thành tạo granit thể nền là do các đá trầm tích bị

biến đổi ngay tại chỗ bởi các dung dịch và hơi nước dưới sâu

Dưới dây sẽ trình bày bổ sung về cơ chế thành tạo các thể nền

Sự phát triển các đứt gãy sâu thẳng đứng trong vỏ Trái Đất tạo điều kiện

thuận lợi cho các nguồn maema di chuyển theo chúng đi lên phía trên Khi lên đến các đới trên của vỏ Trái Đất, trong điều kiện thay đổi áp suất ngoài và mất di các thành phần chất bốc, maema trở nên nhớt hơn Sự mất khí và nguội lạnh làm cho

N

đã cần trở sự di chuyển của maema lên phía trên Sau khi đã tạo thành "nắp" thì

maema cứng lại và tạo ra ở đầu trên kênh dẫn một cái "nắp ấp được thành tạo sự đi chuyển của maema nóng chảy từ các đới sâu hơn trong vỏ Trái Đất có thể vẫn tiếp tục và chúng được bơm vào khoảng không gian bên dưới "nắp" không thể di chuyển lên phía trên được Các khối maema nóng chảy bắt đầu lan truyền về mọi phía bên dưới nắp mở rộng ra tạo thành hình nấm và thót dần về phía đưới cho đến khi bằng kích thước của kênh dan Hoan toàn có thể giả thiết rằng sự nở ra dưới dạng hình nấm ở phần trên của khối xâm nhập kéo theo sự dịch chuyển về các phía của đá vây quanh và làm đồng hoá một phần các đá ấy Trong một số trường

hợp riêng biệt, điều đó tạo điều kiện để bơm maema không những chỉ vào bên đưới

mà cả bên trên và bên hông các nắp Các khe hổng ở trong vỏ Trái Đất cũng có một ý nghĩa quan trọng trong việc hình thành thể nền, các khe hổng này xuất hiện khi vỏ Trái Đất dịch chuyển nghiêng hoặc ngang dọc theo các đứt gãy sâu thẳng đứng có bề mặt cong

Thể cán (Stok) Các thể xâm nhập có dạng hình tròn hoặc kéo đài mà có điện tích lộ trên mặt đất nhỏ hơn 100 km được gọi là thể cán Các thể cán tạo nên những khối độc lập thì có đặc điểm cấu trúc giống như thể nền Thường thể cán là

những nhánh tách từ các thể nền dưới dang vom và dạng đỉnh trên mái của thể

nền

Trang 4

Thẻ nm (Lackolit) Các thể hình nấm với kích thước nhỏ (đường kính từ 3 - 6 km) nam chính hợp với mặt phân lớp của đá vậy quanh được gọi là thê nấm Thế nam là dang nằm phố biến của các xâm nhập nông Chúng được thành tao do temit bơm vào khoang không gian giữa các vĩa hoặc giữa các thành hệ (hình ) Các lớp nam phú ở phía trên thể nấm chịu tác động cơ học mạnh mẽ của

maiema và thường bị uốn cong theo chu vì của thể nấm Chiều cao của các thể nấm thường nhỏ hơn chiều đài nàm ngàng của chúng, còn chiều dày thì bị giảm đi về phia ria Su thanh tạo các thể nấm thường xây ra ở phần trên của vo Trai Dat

Hình 12.3 Các thể nấm (Theo M Billings)

Các điapia maema Điapla maema là một loại xâm nhập nông Chúng đặc trưng bởi đạng ống kéo dài hoặc đáng quả lê trên bình đồ và trong mặt cắt, kích thước tương đối nhỏ (từ vài chục mét đến vài kilômétU) và tiếp xúc xuyên cắt với đá

vậy quanh Khi thành tạo, các điapia maema làm xuất hiện các đứt gãy và sự vò

nhàu mạnh mẽ trong các tầng đá vây quanh (hình 12.4)

`

Hinh 12.4 Cac diapia macma (Theo V.P.Paplinov)

a - binh do; b - mat cat

Trang 5

Thé chau (Lopolit) Cac thể xâm nhap c6 hinh dang như cái đĩa và nằm chính hợp với đá vây quanh được gọi là thể chậu Các thể chậu chủ yếu được tạo nên bởi "ác da mafic, siéu mafic va các đá kiểm Kích thước của các thể chậu rất khá

nhau Chúng tạo nên các vỉa nhỏ và những thể rộng hàng trăm kilômét theo chiều ngang, ví dụ thể chậu Busvenda có chiều dài gần 300km (hình 13.5) cor RCA oo eS So ai ae ] Weed i [fv v]2[+ +] spn; 5 | o| | 7

Hình 12.5 Sơ đô mặt cắt địa chất của thể chậu Busuenda (Theo A.Du Toit) 1 - Các đá của hệ transvaal bị tiêm nhập bởi các mạch điabaz (nét đen đậm) 2 - noirit;

3 - granit; 4 - da mai cua tang Roiberg; 5 - tâm núi lửa Bilandsberg: 6 - họng núi lửa spiskop; 7 - ống nổ kimbeelit

Thể thấu bính (Facolit) Các thể xâm nhập nhỏ có dạng lưỡi liém trong mat cat được gọi là thể thấu kính Chúng được thành tạo ở nhân các nếp lồi hoặc đôi khi ở nhân các nếp lõm Bề dày của các thể thấu kính thường đo được độ vài trăm mét, trong các trường hợp hãn hữu đạt tới hàng nghìn mét Maema tạo nên các thể thấu kính được bơm vào những khu vực xung yếu giữa các lớp ở vòm nếp uốn Thuận lợi nhất để thành tạo các thể thấu kính là những khu vực bản lề của nếp uốn dốc đứng

(hình 12.6)

Hình 12.6 Thể thấu kính ở nhân nữp nồi (Theo A.E Mikhailov, 1973)

Họng núi lửa (thể cổ) Họng núi lửa là một ống dẫn mà theo đó maema trào ra mặt đất Như vậy, họng núi lửa là một phần của bộ máy phun trào của núi lửa

Hình dạng của chúng trên bình đồ thường là hình tròn, hình ô van hoặc hồn tồn khơng theo một hình dạng nào cả Đường kính từ hàng chục mét đến 1 - 1.5 km

Vách bên của thể cổ đốc đứng hoặc thẳng đứng Các đá lấp đầy chúng thay dối

Trang 6

nhiều, Phường đó là các đá phun trào hạt nhỏ hoặc nửa thủy tỉnh Trong một vài trường hợp, thể cố được lấp đầy bởi các vụn kết núi lửa hạt thô không được chọn lọc (đá khối tập), tro hoạc đăm kết núi lửa (hình 13.7)

Hình 19.7 Bình đồ oà mặt cắt địa chất của ống nổ hùmbeclit (Theo A.E Mikhailov, 1973)

1 - cac tram tich Det

- kimbeelit bị biến đổi (màu vàng);

- kimbeelit bị biên đổi (màu xanh); 4 - kimbeclit ít biến đổi; đá caebonat Oedovie hạ; 6 - các lỗ khoan

Một số lớn các họng núi lửa (ống nổ núi lửa) có chứa kim cương Ví dụ người ta đã phát hiện được ở Xibêri Chúng là những ống đẳng thước hoặc ôvan khép kín với đường kính đến 1 - 2 km, xuống phía dưới bị thu hẹp đần lại Đầu tiên ống dẫn được lấp đầy bằng các vật liệu vụn kết núi lửa có thành phần bazơ, các bazan muộn hơn xuyên vào ống này Đá vây quanh ven theo rìa của ống có thế nằm bình ổn Các đá lấp đầy ống đôi chỗ bị biến thành skaenơ granat và piroxen Tại chỗ tiếp xúc với ống đá vây quanh thường có các mạch bazan nhỏ

Thể tường (Đaico) Thể tường là những thể xâm nhập dạng tấm phân bố trong các khe nứt của vỏ Trái Đất Chúng có thể được lấp đầy bằng các đá xâm nhập hoặc phun trào có thành phần khác nhau Kích thước các thể tường rất khác nhau Ỏ Andan người ta đã phát hiện một thể tường Gabrôdiabaz có chiều dài trên 100 km và dày đến 250 m Tuy nhiên, phần lớn các thể tường có chiều dài hàng trăm mét hay hàng chục mét và bể đày vài mét Tuyệt đại đa số các thể tường nằm dốc đứng hoặc tháng đứng, chúng tiếp xúc xuyên cắt với các đá vây quanh rõ rệt Các khe nứt chứa các thể tường được thành tạo khi có tác dụng của lực căng Thường các

Trang 7

nhóm thể tường tạo thành từng dải Sự phân bố của các thể tường trong mỗi dài ‹ thể song song nhau, dạng cánh gà hoặc các đạng khác Các thê tường dạng vòng hoặc đạng hình nón tạo thành một nhóm đặc biệt Các thể tường này phát triết theo vòng tròn gần trung tâm, có dạng là thể cán nhỏ hoặc thể tường đạng vòng Hệ dày các thể tường dạng vòng có thể khá lớn Đường kính của hệ thống thể tường có thể từ 1 đến 25 km (hình 13.8) 4N ost f À | bu An) Là | Hình 12.8 Sơ đồ cấu trúc của thể xâm nhập sâu dạng uòng (Theo N.Elixev)

1 - các trầm tích Đệ tứ, các phức hệ xâm nhập kiểm: 2 - các đá mạch trẻ; 3 - Sienit mica - eghirin dạng sừng hạt nhỏ; 4 - Sienit eghirin - nefelin hạt vừa; 5 - các phoialit dang trachit;6 - các phoiaht dạng khối; 7 - loilit - urtit, malinit, luiavrit; 8 - Sienit nefelin poikilit; 9 - Sienit pocphia kiém; 10 - Sienit nefelin dang trachit; 11 - Sienit nefelin dang khối; 19 - Sienit nefelin và sienit kiểm Paleozoi: 13 - đá phiến và đá sừng Proterozoi 14 - da sting; 15 — gonai; 16 - gabro - điabaz và granophia thạch anh; 17 - metagabro - điabaz Arkei: 18 - phun trào bazơ và các tầng tufogen Các yếu tố

trachit với góc đốc 5 - 35”; 20 - dang trachit vdi góc đốc 3ð - 80”; 21 - dạng trachit với góc đốc 80 - 90°; 22 - các lát mỏng định hướng; 23 - các khe nứt biệt | Ac dai cd dang khối: - các đai cơ đạng trachit; 26 - tính phân phiến của các đá vây quanh Các đường

Trang 8

n cat thang dung cac the tudng dang vong thudng thang dung va

c \ cúc the tưởng hình nón các thế tường hình nón thì nghiêng và tạo thành một hệ thống có đạng phềêu phía dưới bị thủ hẹp lại

Các thế tường dạng vòng và hình nón được thành tạo khi có sự sụt lún của

LIÊN các nguồn maema

The via (Sill) Cac xam nhập dang via được thành tạo khi maema xâm nhập

t các lớp Người ta đã biết có những xâm nhập dị i via cO điện tích

lên 10.000Rm” Bê dày của chúng thay đôi rất lớn từ những thể tiêm nhập mỏng nhất đến các vĩa đày tới 500 - 600m Thành phân các via gồm những đá khác nhau tự pramit đến gabro, nhưng thường gặp nhất là các đá mafie (hình 132.9) Hình 12.9 Xâm nhập thể uia (trong mặt căt (Theo A.E.Mikhailov) Mực nước biến eye Sw Hinh 12.9 Xam nhap thé via (trong mat cat) (Theo A.E.Mikhailov) Cúc xâm nhập đạng vĩa thường xuất hiện khi vỏ T ái Đất bị sụt lún đồng thời với quá trình tích tụ trầm tích, tuy nhiên chúng cũng có thể được thành tạo muộn hơn trong các trầm tích vây quanh Sự xuất hiện của chúng trong trường hợp muộn hơn này xây ra trong hoàn cảnh có hoạt động núi lửa mạnh mẽ

“Thường các maema tiêm nhập giữa lớp tạo nên một loạt vỉa, vỉa này nằm trên via khác và nối liên với nhau bằng các nhánh cat qua đá vậy quanh Hầu hết các vía xâm nhập được tạo nên bởi các đá gabrô - điabaz Không phải bao giờ cũng dé

lang } ân biệt được các xâm nhập dạng vĩa với các đá phun trào Cần chú ý rằng

Trang 9

để xác định xâm nhập thể vỉa là sự biến đổi tiếp xúc trong các đá vây quanh ở mái và đáy của thể xâm nhập, sự bào phá ở mặt tiếp xúc cũng như sự có mặt các mạch

phân nhánh nhỏ ở đá mái

Thể nhánh (thể lưỡi) Thể nhánh là những tàn dư nhỏ bé cuối cùng của các phân nhánh tách ra từ thể maema lớn

Tất cả các đạng xâm nhập đã nêu trên, theo mối tương quan với tính phân lớp

của đá vây quanh được chia ra hai nhóm lớn: chỉnh hợp và không chỉnh hợp Bề mặt giới hạn ở các xâm nhập chỉnh hợp thì song song với mặt lớp của đá vây

quanh Các xâm nhập không chỉnh hợp cắt qua các tầng đá phân lớp vây quanh và

các đới tiếp xúc của chúng có hình dạng khác biệt so với mặt lớp và có thế nằm khác biệt Thể nấm, thể chậu, thể vỉa là những xâm nhập chỉnh hợp; thể nền, thể nấm thể tường, thể cổ và thể mạch là những thể xâm nhập bất chỉnh hợp

Dạng nằm của các đá siêu mafïie có một loạt đặc điểm riêng biệt Chúng phát

triển chủ yếu các thể xâm nhập chỉnh hợp với đá vây quanh và tạo thành những

vỉa kéo dài theo đường phương hoặc các thể mạch dạng thấu kính, thể chậu, thể

tường Thường các khối siêu mafe có liên quan với các đứt gẫy kiến tạo và kéo dài thành từng chuỗi dọc theo hướng đứt gãy Các chuyển động về sau dọc theo đứt gây làm biến đổi mạnh mẽ hình dạng ban đầu của khối

Các thể xâm nhập chiếm những vị trí khác nhau trong cấu tạo chung của miền uốn nếp Chúng có thể kéo dài trùng với hướng chung của các nếp uốn, ở Uran, tất cả các khối granit thể nền đều hầu như kéo dài tương ứng với hướng của các nếp uốn Ở Đại Lộc, các khối granit thuộc phức hệ Đại Lộc cũng đều kéo dài khớp với hướng của nếp uốn

Trong những trường hợp khác, các xâm nhập thể nền và thể cán phân bố ngang hoặc chéo một góc nào đó với hướng chung của công trình uốn nếp

Trong các miền uốn nếp cổ Tiền Cambri (ở Zabaiean, Ukrain, Scangdina, 6 khối nhô Kontum và nhiều nơi khác) phổ biến nhiều khối xâm nhập có kích thước

lớn Chúng xuất hiện do các pha xâm nhập lặp lại nhiều lần nên thường không có hình dạng nhất định và chiếm một diện tích hàng trăm nghìn kilômet vuông Các quá trình granit hoá đóng một vai trò lớn trong sự hình thành của chúng Các thể

xâm nhập này thường được gọi là vành pluton 12.2 CẤU TẠO CÁC VÀNH TIẾP XÚC

Các macma khi xâm nhập luôn luôn có tác động vào các đá vây quanh Dưới ảnh hưởng nhiệt độ cao của hơi nước và khí tách ra từ maema mà đá vây quanh bị

ức

biến đổi, tái kết tỉnh thành đá sừng, xeaenơ và các đá biến chất tiếp xúc khác, độ biến đổi đó giảm dần khi ra xa khối xâm nhập Chiều rộng của đới biến đổi tiếp

xúc (đới ngoại tiếp xúc) ở các xâm nhập khác nhau và ngay trong một khối xam

nhập cũng không đồng đều Vành biến chất tiếp xúc rộng nhất được phát triển

Trang 10

quanh các xâm nhập granIt và có thê đạt tới 1 - 3 km Còn các xâm nhập thành phan trung tinh va mafic thi chiều rộng của chúng thường không vượt quá một hoặc vài mét Bề dày của vành biến chất tiếp xúc trên mái của các thể xâm nhập hau nhu bao giờ cũng lớn hơn so với mặt bên của chúng Thành phần của các đá bị

biến đổi cũng không đồng nhất và phụ thuộc nhiều vào thành phần ban đầu của đá

vậy quanh

Cần phải chú ý đến những biến đổi tiếp xúc ở chính ngay trong khối đá xâm nhập (đới nội tiếp tiếp xúc), chúng có thể biểu hiện trong sự xuất hiện các đá hạt

nhỏ khác nhau, cũng như các đá có thành phần axit hơn hoặc mafie hơn Có trường hợp bề dày và đặc điểm của sự biến đổi nội tiếp xúc bảo tổn trên toàn bộ chiều dài

đới tiếp xúc, ngược lại có trường hợp chúng không đồng đều trên những khu vực khác nhau của đới tiếp xúc (hình 13.10)

Hình 12.10 Sự phụ thuộc của chiều rộng uành đá biến chất

tiếp xúc uào hình dạng thể xâm nhập (Theo A.E Mikhailov, 1973)

12.3 ANH HUGNG CUA ĐỘ SÂU XÂM THỰC ĐẾN HÌNH DANG VET LỘ CUA XÂM NHẬP TRÊN MẶT ĐẤT

Chu vi vết lộ của các thể xâm nhập trên mặt đất không những chỉ phụ thuộc vào hình dạng của chúng mà còn phụ thuộc rất nhiều vào độ sâu của mực xâm thực

Khi mực xâm thực không sâu thì chỉ lộ ra các thể cán nhỏ và bao quanh các thể

ày là những vành biến đổi tiếp xúc rộng lớn Khi độ xâm thực lớn hơn thì trên mặt

xuất hiện các thể nền nhỏ và các thể cán riêng biệt có đới biến đổi tiếp xúc chung Nếu mực xâm thực sâu thì đá vây quanh chỉ còn giữ lại phần mái ở ven rìa thể nền Nếu tiếp tục xâm thực thì trên một khoảng không gian rộng lớn chỉ có khối

granit 16 ra

Nghiên cứu kỹ vành biến đổi tiếp xúc của các đá cho phép ta biết được hình dạng của khối xâm nhập ẩn dưới sâu Khi chiều rộng của đới biến chất tiếp xúc

Trang 11

bằng nhau thì bề mặt của khối nghiêng về các phía khác nhau dưới một góc như

nhau Nếu theo một hướng nào đó mà chiều rộng đới biến chất tăng lên rõ rệt thì thể xâm nhập nằm thoải hơn so với hướng có đới biến chất tiếp xúc hẹp hơn

Trong trường hợp mà một khối xâm nhập lớn có các thể cán nhỏ hơn phân bố

xung quanh và cùng chung một đới biến chất tiếp xúc thì chắc chắn rằng ở dưới sâu

chúng là một khối thống nhất

12.4 CẤU TẠO BÊN TRONG CUA CAC KHOI XAM NHAP

Nghiên cứu khung cảnh mà trong đó đã diễn ra các quá trình thành tạo các thể xâm nhập là một điều cực kỳ quan trọng để làm sáng tỏ điều kiện phân bố các mỏ

khoáng sản có ích trong phạm vi khối xâm nhập và các đá vây quanh

Để giải quyết vấn đề đó ta cần phải nghiên cứu cấu tạo bên trong của khối xâm nhập mà trước hết là nghiên cứu những yếu tố phản ánh giai đoạn nguội lạnh và

đông đặc của maema khi tạo thành đá xâm nhập Những yếu tố đó là sự định hướng của các khoáng vật trong khối xâm nhập, các khe nứt và một số hiện tượng

thứ yếu khác Tất cả hiện tượng này được gọi chung là “kiến tạo nguyên thuỷ” hay là “kiến tạo nguyên sinh” của đá xâm nhập

12.4.1 Kiến tạo nguyên thủy của pha lỏng

Sự định hướng có quy luật của các khoáng vật trong khối xâm nhập là nguyên nhân làm xuất hiện các cấu tạo đải và tuyến nguyên sinh, các cấu tạo này phản ánh các điều kiện động lực và hướng chảy của maema khi xâm nhập

Cấu tạo dải dòng chảy:

Cấu tạo đải nguyên sinh được đặc trưng bằng sự xen kẽ của các lớp đá có thành phần khác nhau hoặc các dải có chứa khá nhiều một hoặc vài loại khoáng vật nào đó, ví dụ như mica, thạch anh, hoeblen, fenpat v.v Bề dày của các dải

thay đổi từ vài milimet đến hàng chục hay hàng trăm mét (hình 13.11)

Hình 19.11 Sơ đồ khỏi của khu 0uực xânt nhập với cấu tạo phan dai (Theo Zolatoria)

1 -urtit 9 - luiavrit lopari; 3 - luiavrit sim mau; 4 - luiavrit sang mau;

Trang 12

Tinh phan dai nguyén sinh quan sat được trong các đá có thành phản khác nhàu những thường biểu hiện rõ ràng nhất trong đá mafic va siéu mafic Cac dai thường giữ được tính song song của mình và khi một đại này bị uốn cong thi cac dai liền kể cũng uốn cong theo

Phụ thuộc vào kiến trúc của thể xâm nhập mà tính phân đải nguyên sinh có thê có vị trí nằm ngang, nghiêng hoặc thăng đứng

Bể ngoài thì các đải nguyên sinh của đá

xâm nhập giống như các lớp của đá

trầm tích nên ta có thể sử dụng phương pháp nghiên cứu các tầng trầm tích vào

nghiên cứu kiến trúc của thể xâm nhập Cấu tạo của các khối có sự phân ta nguyên sinh biểu hiện rõ rệt nhất trên mặt cắt vuông góc với phương của các dài Việc thành lập mặt cắt qua khối xâm nhập có cấu tạo đải nguyên sinh là một trong

những phương pháp nghiên cứu quan trọng nhất Việc nghiên cứu sự phân bố của các dại nguyên sinh trong không gian cũng không kém phần quan trọng Kết quả quan sát tính phân đải nguyên sinh được ghi lén ban dé dia chat bằng những dấu

hiệu quy ước riêng

Tính phân đải trong các xâm nhập có thể biểu hiện khác nhau Ta có thể gặp các khối xâm nhập mà tính phân đải biểu hiện rõ rệt trong toàn khối, tuy nhiên thường gặp các xâm nhập chỉ có tính phân dải ở phần rìa, và cuối cùng có các xâm nhập không có cấu tạo phân dải

Cầu tạo tuyến dòng chảy:

Cấu tạo tuyến dòng chảy song song được đặc trưng bằng sự sắp xếp song song của các tỉnh thể hình kim, hình lăng trụ dai, dang tấm (mica, hocblen, piroxen ) hoặc các đị ly thể và các bao thể

Cấu tạo tuyến song song không những chỉ phát hiện được trong các đá có các

khoáng vật hình kim, hình lăng trụ đài mà còn thấy cả trong các đá gồm những khoáng vật đăng thước Cấu tạo tuyến trong trường hợp đó biểu hiện trong sự phân

bố song song của các tích tụ dị ly thể Các đị ly thể có dạng bang, dang dai, dang thấu kính và được tạo nên bởi các khoáng vật khác nhau như: miea hoeblen, piroxen, fenpat, thạch anh v.v Đôi khi trong đá quan sát được một vài hệ thống dị ly thể cắt nhau Trong trường hợp đó, theo các di ly thể ta có thể suy luận về

hướng chảy của maema theo từng thời kỳ khác nhau

Nếu trong các đá có dấu vết dòng chảy thì sự phân bố định hướng theo tuyến

xảy ra không những chỉ đối với các khoáng vật riêng biệt mà còn cả đối với các bao thể của đá vậy quanh, trục đài của các khoáng vật và các bao thể này phân bố dọc

theo hướng dòng chày

Giống như cấu tạo đải nguyên sinh, cấu tạo tuyến nguyên sinh có thể có vị trí

khác nhau trong không gian: ngàng, nghiêng, tháng đứng Vị trí của các tuyến trong không gian được đo bằng địa bàn địa chất và ghỉ lên bản đồ địa chất nhờ các đâu hiệu quy ước

Trang 13

Các mối tương quan khác nhau giữa cấu tạo dải và cấu tạo tuyến nguyên sinh được biểu diễn trên (hình 12.12)

Hình 12.12 Các môi tương quan khác nhau giữa cấu tạo tuyến nguyên sinh uà dải nguyên sinh

(Theo A.E Mikhailov, 1973)

a - tuyến dòng chảy ngang và tính phân dải ngang; b - tính phân dải thẳng đứng và tuyến dòng chảy thẳng đứng; c - tính phân đải và tuyến dòng chảy ngang;

đ - tính phân đải thẳng đứng và tuyến dòng chảy nghiêng

Có thể giải thích sự xuất hiện các cấu tạo đải và tuyến nguyên sinh như sau Trong thời gian thành tạo các thể xâm nhập, có một lúc nào đó maema ở vào trạng thái còn lỏng, đồng thời đã có những tỉnh thể kết tỉnh tách biệt ra Khi maema di chuyển, các tỉnh thể rắn cũng bị di chuyển theo và theo quy luật thuỷ lực học, các tỉnh thể này sẽ phân bố định hướng trong không gian Do sự ma sát với tường của đá vây quanh và sự ma sát bên trong khối maema mà làm xuất hiện tính dị hướng (nghĩa là sự xắp xếp định hướng một cách có quy luật của từng bộ phận) trong cấu tạo của các đá nói riêng và trong cấu tạo của toàn khối xâm nhập nói chung

Các dải nguyên sinh phân bố song song với mặt tiếp xúc Tuyến dong chảy bao giờ cũng trùng với hướng căng cực đại của khối maema trong thời gian chảy Cấu tạo tuyến đòng chảy phân bố song song với hướng chảy

Các yếu tố nguyên sinh trên tạo nên những đường thêu đặc trưng Sau khi

nghiên cứu các thể nền với đường kính từ 16 đến 32 km, R.Bolka chỉ ra rằng chúng

gồm có 4 kiểu chủ yếu: các khối có đải dòng chảy tạo thành đạng vòm (vòm các đải dòng chảy), các khối dạng vòm ở rìa có đải dòng chảy, các khối dạng vòm ở rìa có tuyến dòng chảy (hình 12.13)

Trang 14

Hình 12.13 Sơ đỏ các kiểu cấu tạo của các khối xâm nhập ( Theo R.Bolka.)

a - dai dong chảy dạng vom; b - dai déng chảy dang vòm ven rìa (phần trung tâm gồm các đá dạng khối); e - tuyến đòng chảy dạng vòm;

đ- tuyến dòng chảy dang vòm ven ria

12.4.2 Kién tạo nguyên thủy của pha cứng

Các đá xuất hiện sau khi maema kết tỉnh và đông cứng thì nguội dần dần và

trong một thời gian dài vẫn còn nóng Sự hình thành của khối xâm nhập trong pha này làm xuất hiện các khe nứt nguyên sinh trong chúng Sự giảm thể tích làm xuất

hiện ứng suất co thể tích, ứng suất này cũng giống như sức căng của đá do tác động

của ngoại lực Sức căng đó được đền bù bằng sự thành tạo các khe nứt trong thể xâm nhập Sự phân bố và mật độ của các khe nứt này được xác định bởi tính dị

hướng gây ra do các kiến trúc dòng chảy

Phụ thuộc vào hướng của kiến trúc dòng chảy, phần lớn các nhà nghiên cứu đồng ý với G.Kloos, chia các khe nứt nguyên sinh thành bốn loại: ngang, dọc, theo

via va chéo (hình 13.14)

Hình 12.14 Các yếu tố cấu tạo nguyên sinh uà khe nứt nguyên sinh trong khối xâm nhập Strelen (Theo G.Kloos)

Q - khe nứt ngang; 8 - khe nứt dọc; L - khe nứt dạng via; k,s,Ì - các khe nứt cát khai ngang, dọc và theo vỉa; ñ - đứt gãy thuận thoải; F - cấu tạo tuyến song song; A - mạch aplit; A - Ì - mạch trong khe nứt thoải; A - q - mạch trong khe nứt ngang

Trang 15

ngang biểu hiện rõ hơn, ở trung tâm của khối các kiến trúc dòng chảy thường phát triển rất mờ hoặc hoàn toàn vắng mặt và các khe nứt ngang cũng thường không có

Khi hướng của kiến trúc dòng chảy thay đổi thì các khe nứt ngang cũng thay

đổi hướng của mình để bảo tồn vị trí vuông góc với dòng chảy Các khe nứt ngàng

bao giờ cũng có một khoảng hở nào đấy và theo quan điểm cơ học, chúng có thể xem

như các khe nứt tách, chúng xuất hiện do lực căng có hướng vuông góc với phương

của khe nứt Có lẽ chúng được thành tạo trong giai đoạn nguội lạnh sớm của đá

xâm nhập và trong các khe nứt ấy thường có các mạch thạch anh, aplit, peematit

hoặc các ổ khoáng vật: elorit, muscovit, pirit, fluovit v v

Khe nứt dọc (khe nứt 8) phân bố dọc theo phương của kiến trúc tuyến dòng chảy Chúng bằng phẳng hơn, biểu hiện kém rõ rệt và ngắn hơn so với khe nứt ngang nhưng chúng cũng thường chứa các mạch khoáng vật, điều đó chứng tỏ rằng chúng được thành tạo trước khi nguồn maema nguội lạnh hoàn toàn

Các khe nứt dọc chủ yếu là thẳng đứng hoặc dốc đứng và phương của chúng thay đổi cùng với phương của kiến trúc đòng chảy

Khe nứt uỉa (L) được thành tạo ở phần trên và bên hông của khối xâm nhập Chúng thường trùng với bề mặt của các đải nguyên sinh và nằm thoai thoải ở phần

trên của kh đó đải nguyên sinh cũng nằm thoai thoải, và trở nên đốc hơn ở gần các tiếp xúc dốc đứng Nói chung, các khe nứt theo vỉa ít hay nhiều đều song song với chu vi ngoài của khối, và ở nơi chúng phát triển tốt thì cac da dé dang bi tách ra và tạo thành những khối nứt

Tính song song của các khe nứt via L với ranh giới của khối thường chỉ biểu hiện rõ ở gần các tiếp xúc thoải của khối Ở mặt bên dốc đứng và thẳng đứng của khối, tính song song đó thường bị phá huỷ và các khe nứt vỉa nằm nghiêng dưới một góc nào đó so với chúng Mối quan hệ tương tự thường có trong các khối xâm nhập nguội lạnh ở dưới một độ sâu nhỏ và có tiếp xúc bên hông dốc đứng Trong trường hợp đó các khe nứt vỉa phát triển phù hợp với sự phân bố e

nhiệt khi khối macma dang nguội dần Hướng của các khe nứt trong trường hợp đó a dudng dang trùng với hướng của đá vây quanh

Các khe nứt vĩa giữ một vai trò rất quan trong trong sự hình thành dịa hình,

chúng trường trùng với sườn của những vùng đất nổi cao Ngoài hiện tượng giảm thể tích khi khối nguội lạnh, sự khác nhau về tải trọng của các đá nằm trên và tốc

độ nguội lạnh không đồng nhất ở phần trên của xâm nhập cũng có một ý nghĩa nhất định trong sự thành tạo các khe nứt theo vía Các mạch đá và khoáng vật thường có liên quan với các khe nứt via

Khe nứt chéo phần bố xiên với hướng của kiến trúc đòng chảy tuy nhiên không phải bao giờ chúng cũng được thành tạo Các khe nứt này thường đốc đứng, và theo ý nghĩa cơ học có thể được giải thích như khe nứt cát, chúng xuất hiện dưới tác

Trang 16

Các khe nứt chéo phân bế theo hài hướng và cắt nhau đưới một góc vuông hoặc nhỏ hơn, thường chỉ một trong hai hướng đó phát triển rõ rệt và mạnh mẽ, còn hướng khác thì phát triển rất yếu

Các khe nứt chéo được lấp đầy bằng các mạch apliL, lamprofia., granitporla và các mạch nhiệt dịch Theo các khe nứt này thường xây ra sự chuyển dịch muộn hơn và để lại trên mặt khe nứt những vết xước và gương trượt

Ngoài các khe nứt nguyên sinh nêu trên ở phần rìa của một vài khối xâm nhập

còn phát triển nhóm các khe nứt ven rìa (theo G Kloos) (hình 12.15)

¿ft

Hình 12.15 Các khe nứt uen rìa khối xám nhập (Theo G Kloos)

Các khe nứt này thường được lấp đẩy bằng các mạch aplit, peematit và thạch

anh hoặc còn để lại một khoảng trống, chúng được phân bố dưới một góc nào đó so với các đải nguyên sinh và nghiêng vào tâm của khối dưới một góc từ 20 - 45° Có lẽ

chúng xuất hiện giống như các khe nứt căng, và theo G Kloos thì các khe nứt này phản ảnh khuynh hướng chuyển động của maema lên phía trên khi có sức cản trở mạnh mẽ của đá vây quanh Sự thành tạo các xêri mạch nằm trùng với đới tiếp xúc của khối đá liên quan với các khe nứt ven rìa Các đứt gãy nghịch muộn hơn cũng

thường trùng với chúng

Ngoài những kiến trúc nguyên sinh đã được mô tả trên, sau khi hình thành khối xâm nhập thì trong chúng thường phát triển các kiến trúc thứ sinh chồng lên các kiến trúc nguyên sinh Các kiến trúc này biểu hiện trong sự xuất hiện dạng gơnai, sự vỡ nát và dịch chuyển theo các đứt gẫy Các kiến trúc thứ sinh có thể làm

xóa nhòa các vếu tố kiến trúc nguyên sinh và gây khó khăn cho việc tìm hiểu

chung Được phát triển dưới ảnh hưởng của các chuyển động kiến tạo về sau, các

kiến trúc thứ sinh có thể có tính chất khu vực và khi đó chúng có nhiều nét chung

với kiến trúc của các tầng vây quanh khối xâm nhập, hoặc chúng cũng có thể chỉ

xuất hiện trên những khu vực riêng biệt của khối và khi đó chúng mang đặc tính địa phương

12.5 THÀNH PHẦN CỦA KHỐI XÂM NHAP

Nghiên cứu tính đa đạng các loại đá tạo nên khối xâm nhập sự phân bố của

'húng trên điện tích và trong không gian, trình tự thành tạo và sự tiến hóa về sau

Trang 17

Khi nghiên cứu thành phần của thể xâm nhập, trước hết cần phải chú ý đến số lượng các pha xâm nhập dẫn đến sự thành tạo của nó Trong đó cần phải phân biệt

các xâm nhập đơn giản hay là một pha, có thể gây ra do nhiều nguyên nhân

Nguyên nhân quan trọng nhất cần phải nói đến là sự phân dị và đồng hóa

Hiện tượng phân dị là sự phân chia macma lúc chưa nguội lạnh dưới ảnh hưởng của các quá trình kết tỉnh trọng lực (sự chìm xuống của các khoáng vật nặng vừa được kết tỉnh và sự tái nóng chảy của chúng) và một số nguyên nhân khác Sự phân di lam xuất hiện ở đới ven rìa (đới nội tiếp xúc) của khối xâm nhập các đá

mafic hon (vi du trong xâm nhập granit - granôdionit, diorit và gabro) Các khu vực như vậy được khoanh lại trên bản đồ hoặc trong mặt cắt và nghiên cứu kiến tạo bên trong của chúng

Hiện tượng phân dị có thể làm xuất hiện các đá mafie hơn hoặc axit hơn ở gần các nhánh của thể xâm nhập chui sâu vào đá vây quanh, sự thành tạo các dị ly thể, các cấu tạo dải Cần phải chú ý theo dõi các cấu tạo dòng chảy và cấu tạo dải theo phương cũng như vuông góc với phương và làm rõ mối quan hệ giữa các đải đá khác nhau Hiện tượng khí thành và nhiệt dịch của giai đoạn tự biến chất (sự thành tạo

các đá grâyzen và các đá khác) cũng có liên quan với các quá trình phân dị, chúng

đóng một vai trò quan trọng trong sự quặng hóa của đá xâm nhập và sự thành tạo các khoáng sản phi quặng

Hiện tượng đồng hoá là sự biến đổi thành phần ban đầu của maema do ảnh hưởng của đá vây quanh bên hông, đá mái rơi xuống và bị hoà tan vào chúng dẫn đến sự thành tạo các đá có thành phần hỗn hợp Người ta phân biệt hiện tượng đồng hoá chỉ xuất hiện ở phần rìa của khối (ở đường bên và ở mái) và hiện tượng đồng hoá phổ biến trên toàn diện tích xâm nhập Sự có mặt một số lượng lớn mảnh vụn của các đá vây quanh (các bao thể) bị nóng chảy hoặc hầu như hoà tan hoàn toàn trong các xâm nhập và sự xuất hiện một mạng lưới maema tiêm nhập dày đặc vào đá vây quanh chứng minh vai trò tích cực của sự đồng hoá trong việc thành tạo các đá Các đới biểu hiện quá trình đồng hoá cần phải được khoanh lại và phân chia trên bản đồ

Khi không thể khoanh được các đới này thì việc nghiên cứu chỉ tiết các mặt cắt riêng biệt có thể cho ta đánh giá được quá trình đồng hoá

Trong các xâm nhập nhiều pha, các xâm nhập trẻ hơn có thể xuyên chỉnh hợp hoặc bất chỉnh hợp vào các pha thành tạo trước Trường hợp thứ nhất ta quan sát được sự trùng hợp về hướng của các yếu tố kiến tạo nguyên thuỷ của các đá hai pha, trong trường hợp thứ hai, hướng kiến tạo nguyên thủy của các đá thuộc pha sớm hơn bị phá huỷ bởi tiếp xúc của các đá thuộc pha muộn hơn

Ở đới tiếp xúc của các xâm nhập có tuổi khác nhau cần phải chú ý quan sát kỹ tác dụng tiếp xúc của đá muộn hơn lên các thành tạo sớm hơn Nó có thể biểu hiện trong sự xuất hiện các kiến trúc hạt nhỏ hoặc kiến trúc hạt lớn, các cấu tạo dòng chảy và cấu tạo đải, sự xuất hiện các mạch tiêm nhập, các thể nhánh v.v

Trang 18

Trong các xâm nhập nhiều pha phải chú ý xác định các pha chính tạo nên phần shúủ vếu của khối xâm nhập và các pha phụ Các đá xâm nhập trong các pha phụ

thường có hạt nhỏ hơn và độ axIt lớn hơn số với các đá của pha chính

Nên chú ý rằng trong mỗi pha đều có thể thấy hiện tượng lai, phân đị và đồng

hoá Các thể tường có thể liên quan về nguồn gốc với các hoạt động phun trào, với

các xâm nhập lớn hoặc là những thành tạo độc lập

Các thể tường thuộc nhóm thứ nhất thường là rễ của lớp phủ dung nham Chúng có những dấu hiệu biểu hiện cùng một thời gian thành tạo với các đá phun

trào và có sự chuyển tiếp từ thể tường tới lớp phủ

Các thể tường liên quan tới quá trình xâm nhập thì trùng hợp theo không gian

với khối xâm nhập lớn hoặc vành ngoại tiếp xúc của chúng

12.6 TUỔI CỦA ĐÁ XÂM NHẬP

Xác định tuổi của đá xâm nhập bao giờ cũng là một nhiệm vụ phức tạp Phương pháp xác định tuổi tuyệt đối của đá xâm nhập dựa trên cơ sở xác định số lượng sản phẩm phân huỷ các nguyên tố phóng xạ có trong những khoáng vật tạo

nên các đá xâm nhập được sử dụng rộng rãi

Trong số các phương pháp xác định tuổi tuyệt đối của đá xâm nhập thì phương pháp đồng vị chì và rubidi - strônti được sử dụng rộng rãi nhất Phương pháp acgong - kali dựa trên cơ sở xác định sản phẩm phân huỷ kali kém chính xác hơn

Để

gam hócblen hoặc biotit hay 100 gam fenphat kali

ác định tuổi tuyệt đối bằng phương pháp acgong - kali cần phải có ít nhất là 25

Việc xác định tuổi tương đối của các đá dựa trên cơ sở so sánh thời gian thành tạo đá xâm nhập với các đá vây quanh cũng có ý nghĩa lớn

Mối quan hệ của xâm nhập với các đá vây quanh có thể được biểu hiện hoặc là

xâm nhập tác động tích cực lên đá vây quanh, hoặc là các trầm tích về sau phủ biển tiến trên bề mặt bào mòn của khối xâm nhập

Tiếp xúc tích cực (tiếp xúc nóng) chỉ ra rằng xâm nhập có tuổi trẻ hơn so với tuổi của các đá vây quanh Các dấu hiệu đặc trưng của tiếp xúc tích cực là: a) sự có mặt trong các đá xâm nhập các mảnh vụn của đá vây quanh đã bị biến đổi, b) sự có mặt các nhánh xâm nhập nhỏ xuất phát từ khối xâm nhập chính vào đá vây quanh, e) sự tái kết tỉnh và những biến đổi khác của các đá vây quanh dưới ảnh hưởng của biến chất tiếp xúc

Khi các đá trầm tích hoặc các trầm tích nguồn núi lửa phủ biển tiến lên bể mặt

bào mòn của xâm nhập (tiếp xúc lạnh) thì tất cả những hiện tượng đặc trưng của tiếp xúc nóng đã mô tả trên không còn nữa Trong trường hợp đó, ở lớp cơ sở thấp nhất của tầng phủ biển tiến bao giờ cũng có mặt các sản phẩm phá hủy của đá xâm

nhập dưới dạng những tầng cuội, sỏi hoặc là các khoáng vật riêng biệt

Trang 19

Như chúng ta đã biết, thế nằm biển tiến của các thành tạo trẻ hơn trên bề mạt bào mòn của xâm nhập có thể bị một loạt các hiện tượng che lấp di

Giữa bé mat của khối xâm nhập và các tầng trầm tích có cấu tạo phân lớp rõ

ràng có thể có các thanh tao déluvi - éluvi day bị chôn vùi, các thành tạo này dị

hiểu nhầm 1a dam kết kiến tạo hoặc đá xâm nhập

Giữa các đá xâm nhập và các dung nham phun trào trên mặt có mối quan hệ tiếp xúc rất phức tạp

Các dung nham lấp đầy tất cả những hõm sâu trên bề mặt khối xâm nhập

chui vào các khe nứt trong đá xâm nhập gắn kết các mảnh vụn riêng biệt thành dăm kết rắn chắc có dang hat đẻ Ranh giới giữa các đá xâm nhập và dung nham

nguội lạnh gồ ghề, lởm chởm, cong queo va dung nham chảy tràn vào các khe nứt làm cho ta đễ nhầm đó là tiếp xúc tích cực và là các thể mạch

Khi xác định tuổi của xâm nhập cần phải chú ý lịch sử phát triển địa chất của vùng Ví dụ, granit ở dãy núi Alaiski xuyên qua các trầm tich Cacho 1 hạ và bị trầm tích lục nguyên Jura hạ phủ biển tiến lên một cách thoai thoải Theo mối quan hệ của granit với các đá Caebon ha va Jura ha ta được một khoảng tuổi rất rộng giữa Cacbon hạ và Jura hạ Tuy nhiên, nếu chú ý đến chuyển động uốn nếp và hoạt động xâm nhập ở dãy núi Alaiski xảy ra mạnh mẽ trong Cacbon và Peemi thì ta có đủ cơ sở để xếp thời gian xâm nhập vào Paleozoi muộn mà không phải là Triat (hình 12.16) IE eae i a v2 777 / NÓ “ 4 al Ngự 2 Ci

Hinh 12.16 Khoi granit (2) xuyén cat tram tich Cacbon ha (1) va bi phủ biển tiên bởi các tram tich Jura ha (4) 3 - cac đá bị biển đổi tiệp xúc

(Theo A.E Mikhailov, 1973)

Sự xuất hiện các mảnh vụn của đá xâm nhập hoặc các khoáng vặt tạo nến

chúng trong các tầng trầm tích trẻ hơn cũng có thể chỉ ra thời gian xâm nhật

Khi xác định tuổi của các đá siêu mafe cần phải chú ý rằng thường chúng

Trang 20

tiếp xúc, VỊ vậy, việc tìm hiểu giới hạn tuổi phía trên của các đá xâm nhập siêu

mafie cần phí chú ý nghiên cứu sản phâm bào mòn của chúng, Trong cuội kết e0 ó thê có các cuội hoặc trong các đá vụn hạt nhỏ hơn ta tìm thấy những san phạm phá hủy khác của da si¢u mafic

Khi xác định tuổi của hai khối xâm nhập có tuổi khác nhau tiếp xúc với nhau xap nhiều khó khăn Trong trường hợp đó việc xác định sự có mặt của các thể hành của xâm nhập trẻ hơn trong xâm nhập cổ hơn rất quan trọng Đôi khi có thể hát hiện được ranh giới của thể xâm nhập trẻ hơn cát qua cấu tạo đải và cấu tạo

wen nguyên sinh của thê xâm nhập cổ hơn

Nếu các xâm nhập thành tạo trong những thời gian khác nhau mà không tiếp xúc trực tiếp với nhau, trong trường hợp đặc biệt, ta có thể xác định tuổi tương đối :ủa chúng theo mối tương quan của các thể tường và thể mạch đi kèm với mỗi khối

xám nhập Dé đạt được điều đó trước hết phải xác định mối liên hệ về nguồn gốc

giữa các thê tường và thể mạch với các thể xâm nhập khác nhau theo thành phần và tìm các điểm cát nhau của các thể tường hoặc các thể mạch Vị trí các điểm cất nhau của các thể tường có thể phân bố bên trên các khối xâm nhập có liên quan về nguồn gốc với chúng

12.7 ĐỘ SÂU VÀ MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH CÁC THỂ NỀN GRANIT

Nhiều tài liệu nói về độ sâu hình thành các thể xâm nhập đã chỉ ra rằng các đá xâm nhập sâu được thành tạo ở độ sâu nhỏ nhất là từ 1 đến 1,5 km Ở độ sâu nhỏ hơn chỉ có thể thành tạo được các đá xâm nhập axit nông Cho đến nay chưa có một lần liệu nào về sự chuyển tiếp của các đá xâm nhập sâu đến các đòng dung nham nguội lạnh Điều đó nói lên quá trình xâm nhập và phun trào là riêng biệt và nó ‘hung minh vé sự tồn tại những nguyên nhân nhất định gây ra sự đông đặc của maema ở dưới sâu và ngăn sự chuyển động của nó lên các tầng cao để phun ra mặt

đất Sự thoát hơi nước và khí một cách nhanh chóng và sự giảm nhiệt độ của maema xâm nhập ở dưới sâu 1 - 1,ð km tạo nên một lớp đá kết tỉnh đông cứng khá dày, lớp này làm thành những cái nắp ngăn cản sự đi chuyển tiếp tục của maema nóng chảy lên phía trên có thể là những nguyên nhân như vậy

Cách giải thích đó có thể thừa nhận được trong điều kiện maema xâm nhập di

chuyển rất chậm lên phía trên xuyên qua các tầng của vỏ Trái Đất Có cơ sở để giả thiết rằng tốc độ chuyển động của maema trong quá trình xâm nhập tương ứng với thời gian của các thể và toàn bộ các kỷ Ta cũng đã biết rằng các granit thể nền được thành tạo trong một thời gian rất dài, trong một vài pha hoạt động xâm nhập

Thời gian hình thành của các xâm nhập nhiều pha ở Trung Kazaextan kéo dài từ

Ocdovie đến cuối Devon Khi đó thành phần của maema xâm nhập cũng bị biến đổi Những pha đầu tiên của chúng được đặc trưng bằng thành phan mafic hơn

(granddiorit), các pha cuối cùng thì axit hơn (granit sáng màu)

Trang 21

Đối với sự thành tạo của các thể nền granit, cần phải nêu lên những nhận xét sau Trong lúc thành tạo các nắp thì ở các đới sâu hơn của vỏ Trái Đất, maema axit nóng chảy vẫn có thể tiếp tục được đi chuyển lên phía trên và được bơm vào khoảng

không gian bên dưới nắp Không thể di chuyển lên phía trên được, dung thé macma

nóng chảy bắt đầu lan truyền về mọi phía và mở rộng ra thành hình nấm với đáy hẹp dần lại đến khi bằng kích thước của kênh dẫn Sự xuất hiện dạng hình nâm mở rộng ở phần trên của thể xâm nhập có thể kèm sự dịch chuyển của các đá vậy quanh về các phía và đồng hóa một phần chúng Điều đó có thể được giải thích bằng sự lượn hình của đá vây quanh khối xâm nhập

Sự tạo thành các thể mở rộng bên dưới nắp không phải bao giờ cũng xẩy ra Thuận lợi nhất đối với sự thành tạo của chúng là các kênh dẫn mà theo đó maem:

đi lên phía trên nằm nghiêng Mặt cắt thẳng đứng lý tưởng cắt ngang qua khối xâm nhập kiểu khe hở có dạng như hình 12.3 Phần nắp của khối phân bố ở trên cùng, dưới nó là phần mở rộng của hình nấm Chiều day của phần nắp, nơi phổ biến rộng rãi các đá nội tiếp xúc và các thành tạo khác vốn đặc trưng cho đới gần tiếp xúc, trung bình có thể đạt gần 1 km (0,ỗ đến 1 - 1,5) Ở trung tâm của phần mở rộng dưới nắp hoặc ở trung tâm của kênh dẫn, các đá có thành phần hoá học tương ứng với thành phần hoá học trung bình của nguồn maema Ở ven rìa, thành phần các đá bị thay đổi và phụ thuộc nhiều vào sự đồng hoá các đá uây quanh của đới nội tiếp xúc của khối Chiều rộng của từng loại đá ở các tiếp xúc khác nhau có thể không đồng đều

Sự di chuyển lò maema lên phía trên xẩy ra do áp suất riêng và sự tổn tại trong vỏ Trái Đất những khu vực dễ xuyên thấu, có thể do sự khác nhau về trọng lượng riêng giữa các maema nhẹ bão hòa hơi nước và khí với các đá vây quanh chúng nặng hơn, quá trình này tương tự như quá trình thành tạo các vòm muối Trong các ví dụ về sự thành tạo các vòm muối ta thấy rõ ràng nhân của chúng được tạo nên bởi các đá nhẹ và dẻo, càng dịch chuyển lên phía trên nhân càng tròn lại Điều đó được giải thích bằng nguyên tắc tiêu phí công nhỏ nhất khi nhân vượt qua sự ma sát của đá vây quanh Điều kiện tương tự cũng tôn tại trong quá trình xâm nhập Sự xuất hiện của nhiều khối xâm nhập có dạng hình tròn, hình ô van cũng được giải thích như vậy (các thể xâm nhập kiểu trung tâm) Có thể giả thiết rằng kênh dẫn của các thể xâm nhập như vậy phân bố thẳng đứng hoặc dốc đứng Không loại trừ khả năng các maema đi lên phía trên, có thể mất mối liên hệ với nguồn maema và tạo thành thể xâm nhập không có rễ

Phụ thuộc vào độ sâu mức xâm thực mà mặt bên của các thể xâm nhập kiểu trung tâm có thể có cấu trúc khác nhau Nếu mức xâm thực không sâu và khối chỉ lộ ra phần nắp thì mặt tiếp xúc thoai thoải và hướng về các phía khác nhau dưới đá vây quanh Nếu mức xâm thực đạt đến phần trung tâm mở rộng dưới nắp thì tiếp xúc của khối sẽ đốc đứng hoặc thắng đứng, và khi mức xâm thực đạt đến phần phía dưới chỗ mở rộng dưới nắp hoặc đến ngang mức kênh dẫn thì tiếp xúc nghiêng dốc

Trang 22

dựng hướng vào tâm của khối Khi đó ta thấy dạng chủ vị chúng của tiếp xúc mà không phải là những khu vực riêng biệt của chúng

12.8 KHẢO SÁT ĐÁ XÂM NHẬP NGOÀI THỰC ĐỊA

Khi lập bản đồ địa chất các khối xâm nhập thì tất cả các tài liệu thực địa phải

tập trung vào tay một nhà địa chất để tiến hành chỉnh lý Khi chọn hướng các hành

trình cần phải chú ý để chúng phú cả phần rìa cũng như phần trung tâm của khối

Cần phải nghiên cứu hình dạng vết lộ của xâm nhập trên bề mặt và phát hiện vị trí các tiếp xúc giới hạn của nó trong không gian Với mục đích đó ngoài việc quan sát trực tiếp người ta còn quan sát kiến tạo nguyên sinh, các đặc điểm địa mạo và các tài liệu địa vật lý

Ở dới ngoại tiếp xúc cần phải khoanh các đá sừng, sừng hóa và chú ý theo dõi

đới phát triển xeaenơ, quaezit thứ sinh, các đới thạch anh hoá v v

Trong phạm vì khối xâm nhập cần phải chú ý tập trung nghiên cứu thành

phần, trong đó phải chọn các mẫu đá để mài lát mỏng phân tích hoá học, quang

pho và các đới nội tiếp xúc (các đới ven rìa) của xâm nhập và các thành tạo mạch Nghiên cứu các yếu tố kiến tạo nguyên thủy theo khả năng có thể trên toàn bộ diện tích khối xâm nhập Tuy nhiên, cần phải chú ý nghiên cứu những khu vực được lựa

chọn đáng quan tâm nhất để có thể nêu ra những kết luận quan trọng

1000 0 1000

—— i (11) if Wy 7

Hình 12.17 Sơ đồ phân bố các khe nứt dốc đứng trong khối granit Bectautin Thanh lap theo anh may bay (Theo G.D Aepov, 1.U.K Kudriaxev)

1 - các khe nứt đốc đứng trong granit Peemi; 2 - các đứt gãy làm chuyển dịch

các đá vây quanh: 3 - các xâm nhập đạng vía và các đai cơ thành phần axit tuổi Caebon muộn; 4 - ranh giới của khối

Trang 23

Cần phải đặc biệt chú ý quan sát các khe nứt nguyên sinh của thể xâm nhập tìm hiểu điều kiện hình thành xâm nhập và sự phân bố các khoáng sản

Đối với việ

có ích thì bản đồ có biểu diễn góc nghiêng của khe nứt vỉa () có thể có một ý nghĩa lớn Các peematit chứa quặng trong một số khối xâm nhập ở Trung Kazaecxtan trùng với các khu vực khe nứt vỉa dốc đứng, trong khi đó phần chung của khối xâm nhập có thế nằm thoai thoải Để chỉnh lý các số liệu đo khe nứt trong đá xâm nhập ta sử dụng các phương pháp đã được mô tả trong chương 8

Để làm ví dụ ta nêu lên đây các tài liệu nghiên cứu khe nứt nguyên sinh trong các thể xâm nhập trên khối Bectautin ở Trung Kazaextan (theo V.S Popop, G.D Aeropa, I.U.K Kudriatxep), khối này bao gồm các đá granit tuổi Peemi

Trên hình 12.17 là sơ đồ phân bố các khe nứt đốc đứng, trong khối này, sơ đồ thành lập chủ yếu theo tài liệu phân tích ảnh máy bay Các khe nứt thoải nằm song song hoặc gần song song với các tiếp xúc của khối khi góc nghiêng của mặt tiếp xúc không quá 20 - 25° Khi mat tiếp xúc dốc đứng thì các khe nứt thoải hoặc là cắt, hoặc là tựa sát vào nó, hoặc là các khe nứt mất đi ở gần tiếp xúc và ở đới gần tiếp xúc granit bị tách thành từng khối riêng biệt

Toàn bộ các khe nứt thoải trong phạm vi khối Beetautin nghiêng về các hướng khác nhau và tạo thành cấu tạo vòm dạng hình quạt Khi chú ý mối tương quan của các khe nứt thoải với các tiếp xúc đã nêu trên ta có thể giả thiết rằng các vòm riêng biệt được phân cách bởi các hố lõm giữa chúng và chúng phản ảnh bề mặt nguyên sinh mấp mô của khối

Để hiểu rõ cấu tạo vòm người ta đã đo một số lượng lớn yếu tố thế nằm của các khe nứt Sau đó qua toàn bộ khối người ta đã dựng gần 50 mặt cắt theo hướng kinh tuyến và vĩ tuyến Trên mỗi mặt cắt đường tiếp xúc thoải phía nam và phía đông của khối được ngoại suy theo độ sâu của khối song song với các khe nứt thoải Trên bề mặt mấp mô của khối ta tìm các điểm có độ cao tuyệt đối bằng nhau và nối chúng lại bằng các đường bình độ

Phân tích sơ đồ bình độ bể mặt của mái (hình 12.18) ta thấy rõ ràng khối bao gồm hai vòm bậc một, chúng tương ứng với thể phía đông và phía tây Bên trong của hai vòm trên lại được phân chia thành các vòm và các hố lõm nhỏ hơn Ở phần phía tây của khối và phần phía nam của nửa phía đông, độ cao tương đối của vòm

không quá 300 - 300m Chuyển về phía bắc độ cao đạt tới 400 - 1100m Vòm cao

nhất phân bố trên núi Sarưkunza Bởi vì trên sườn và đỉnh của các núi ở phần phía bắc, các khe nứt kiến tạo thoải rất ít nên hình dạng bề mặt của mái trên chúng được xác định bằng cách nội suy từ chân núi này sang chân núi kia và đo đó có thể dẫn đến, một mặt là san phẳng bề mặt mấp mô của địa hình, mặt khác lại làm tăng độ cao tương đối của các vòm

Tất cả các vòm lớn hoặc nhỏ đều tương ứng với dạng địa hình hiện đại dương và được phân cách nhau bằng các lõm có đạng địa hình thấp và thung lùng Nói

Trang 24

một cách khác địa hình hiện đại là kế thừa hình đạng nguyên sinh của khối xâm nhập

Cau tạo vòm đã được lập lại theo vị trí của các khe nứt thoai thoải, thực chất là cau tạo nguyên sinh, nó chứng mình trực tiếp mối quan hệ của một loạt yếu tố cấu tạo bên trong của khối với cấu tạo vòm, các tàn đư nhỏ của đá vậy quanh, các khu vực phát triển granit có kiến trúc hạt không đều của pha xâm nhập chính một loạt xảm nhập phụ mà trước hết là những thể có mang đấu vết lai đều trùng hợp với bề mặt mấp mô âm hay các chỗ uốn cong giữa các vòm Nửa vòng tròn của các thể lớn gồm các granit dang aplit hạt nhỏ bao quanh rìa phía bắc vòm bậc hai của núi Bectautin và Sarưkunza Trên sườn của vòm bậc hai hoặc bậc ba, hay trong phạm vị giữa chúng phân bô các trường peematIt, các thê pecmatit riêng biệt cùng có liên

quan với các vòm nhỏ,

“Trên cơ sở các tài liệu nêu trên ta có thể xây dựng được bản đồ độ sâu mực xâm

thực của khối Beetautin bằng các đường bình độ Các đường đó là hiệu số độ cao tuyệt đối của mặt mấp mô đã được dựng lại và độ cao tuyệt đối của vùng (hình 12.18) i om See ae Mes a) An cứ Mg oe ae

Hình 12.18 Sơ đồ đường bình độ của mái khối granit Bectautin (Kazacxtan) (Theo V.S.Popov, G.Ð Aaepov, I.U.Kudriaxev)

1 - đường bình độ bề mặt của mái; 2 - chu vì tiếp xúc của khối ở mặt cắt bào mòn hiện tại; 3 - hướng đốc và góc đốc mặt tiếp xúc của khối ở mặt cắt bào mòn hiện tại

12.9 GIẢI ĐOÁN THẾ NẰM CỦA ĐÁ XÂM NHẬP BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ

Khi nghiên cứu đá xâm nhập bằng các phương pháp địa vật lý thường giải

quyết được những nhiệm vụ sau:

Trang 25

1 Vạch ra và khoanh định ranh giới các khối xâm nhập

2 Xác định hình dạng phần dưới mặt đất của khối giải đoán đặc điểm cấu trúc

bên trong của chúng

Việc vạch ra và khoanh định ranh giới các khối xâm nhập được tiến hành chủ

yếu bằng phương pháp thăm dò từ (trên không hay trên mặt đất là tuỳ thuộc vào

kích thước của khối xâm nhập phải nghiên cứu và tỉ lệ đo vẽ) và thăm đò trọng lực Các xâm nhập granit và xâm nhập có thành phần trung tính thường được phân

300 - 1.000y) nếu chúng xuyên qua các đá có từ tính yếu hoặc hồn tồn khơng có từ tính như các đá biệt bằng trọng lực cực tiểu (trên các biểu đồ và bản đồ A z

cacbonat và phiến thạch sét, hoặc bởi giá trị từ trường hạ thấp nếu các đá vây

quanh có từ tính cao hơn

Hình 19.19 Khoanh định khối xâm nhập theo đới biến chất tiếp xúc (Theo K.P.Socolov)

1 - granit; 2 - xcacnd cé manhetit; I - VI - mặt cắt thăm dò từ

Các khối mafïc và siêu mafie được phân biệt rõ rệt bằng các dị thường từ và trọng lực đương, bởi vì các đá này có đặc điểm là tỉ trọng và từ tính cao

Trong một số trường hợp cá biệt, các thể xâm nhập có thể được đo vẽ bằng phương pháp thăm đồ điện (mặt cắt điện) bởi vì phần lớn các đá maema có điện trở cao hơn các đá trầm tích Nhờ phương pháp này ta có thể phát hiện được các thể

xâm nhập không lộ ra trên mặt đất

Việc xác định hình dạng phần dưới mặt đất của khối xâm nhập có thể thực hiện được nhờ phương pháp thành lập bản đồ trọng lực và bản đồ từ chỉ tiết Tuy nhiên, nhiệm vụ đó phức tạp và trong những trường hợp thuận lợi thì theo kết quả phân tích chỉ vạch được địa hình bề mặt của khối và đánh giá được đặc điểm chìm xuống ở phần rìa của nó

Việc giải đoán đặc điểm cấu trúc của bản thân khối xâm nhập thường được thực hiện bằng các phương pháp mặt cắt điện, lập bản đồ từ và vi từ, thăm dò

trọng lực, lập bản đồ gama và bức xạ Bằng các phương pháp này có thể phân biệt

Trang 26

dược các đới đứt gãy (mặt cát điện thăm dò bức xạ) các đới greizen hóa (thăm dò trong lực, lập bản đồ từ, lập bản đồ bức xạ và gama) các đá biến đổi nhiệt dịch của

khối (thăm đồ từ, mặt cát điện) (hình 12.19)

Bang phương pháp lập bản đồ từ ta phân biệt được rõ ràng các đới phát triển

xeacnd giau manhetit Viée lap bản đồ vì từ ở miền gần tiếp xúc của thể xâm nhập

trong những trường hợp đặc biệt, cho phép ta biết rõ các kiến trúc dòng chảy và

trên cơ sở đó ta có thể nghiên cứu được quá trình hình thành của khối và đánh giá được độ sâu mực xâm thực hiện đại

Việc nghiên cứu chi tiết cấu trúc của các thể xâm nhập trong khu vực ngoại tiếp xúc và phân định chúng bằng các phương pháp địa vật lý thường được tiến hành đồng thời với công tác tìm kiếm khu vực đó

Bằng phương pháp lập bản đồ từ chi tiết với độ chính xác cao, trong một vài trường hợp ta có thể phân chia một khối thành từng phần riêng biệt liên quan với các pha khác nhau của một chu kỳ maema kiến tạo chung, bởi vì các pha này thường được đặc trưng bằng thành phần khoáng vật thứ yếu và khoáng vật tạo đá khác nhau Kết quả đó dẫn đến sự phân chia khối ra những phần có độ từ hoá và cường độ gama khác nhau

Trang 27

CHƯƠNG 13

THẾ NẰM CỦA ĐÁ BIẾN CHẤT 13.1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA ĐÁ BIẾN CHẤT

Các đá trầm tích hoặc macma mà bị biến đổi ở mức độ này hay khác và biến thành các đá có thành phần khác biệt do ảnh hưởng của các quá trình biến chất được gọi là đá biến chất

Sự tái kết tỉnh của các đá trong vỏ Trái Đất xẩy ra chủ yếu do nhiệt độ cao (biến chất nhiệt), áp suất cao (biến chất động lực) và có thể phát triển có tính chất địa phương cũng như có tính chất khu vực Sự phát triển của các đá biến chất địa phương xẩy ra chủ yếu do tác động của maema xâm nhập vào các đá vây quanh hoặc ở các đới đứt gẫy lớn Các đá được tạo thành do biến chất địa phương có tuổi rất khác nhau từ cổ nhất cho đến Neogen Các đá xuất hiện do biến chất khu vực phổ biến rộng rãi, tuy nhiên phần lớn chúng tập trung trong các tầng tuổi trước Cambri, trong Paleozoi gap ít hơn, còn trong các tầng Mesozoi thì ít gặp

Các đá biến chất thường có tính phân lớp, tính phân lớp đó có thể biểu hiện rõ

rệt như trong các đá trầm tích hoặc chỉ nhận thấy được theo màu sắc hay theo sự tập trung của khoáng vật nào đó

Tính phân lớp trong các tầng biến chất phản ánh sự khác nhau trong thành phần của các đá ban đầu và nó có thể song song, xiên chéo hoặc dạng thấu kính giống như các đá trầm tích Tính phân lớp này thường có cấu trúc phân nhịp do các đá có thành phần khác nhau nằm xen kẽ tạo nên

Để làm ví dụ, chúng ta hãy khảo sát tính phân lớp dạng nhịp trong phiến thạch gơnai (đá ban đầu là cát kết, phiến thạch) tuổi Proterozoi hạ của tầng Careli đã được K.O Krat mô tả

Cat két acco nam ở cơ sở của nhịp, lần lượt lên cao hơn là quaezit mica, phiến thạch thạch anh - biotit, phiến thạch biotit - thạch anh, phiến thạch mica và tiếp theo trên phiến thạch miea là mét nhip acco khác phủ lên theo ranh giới rõ rệt Bề đày của các lớp phân nhịp thay đổi từ vài eentimet đến 1,5 - 3m Bề dày chung của

phiến thạch gơnai là vài nghìn mét

Quan sát tính phân lớp dạng nhịp cho phép ta xác lập được vị trí của mái và

tường các tầng bị biến vị và đặc biệt quan trọng là đặc tính phân nhịp có thê làm cơ

sở để so sánh và đối chiếu các mặt cắt địa tầng

Trang 28

Tinh chất khác của cấu tạo các đá biến chất biểu hiện trong sự định hướng rõ

ràng theo một hướng của các khoáng vật dạng tuyến và dạng tấm như miea, elorit, amphibôn thạch anh v.v Hiện tượng đó gọi là tính phân phiến còn trong gơnai và các thành tạo biến chất của đá xâm nhập là dạng gơnai Tính phân phiến và

dang gơnal xuất hiện ở các đá trong quá trình hình thành của chúng khi bị biến chất và vì vậy nó là thứ sinh, là những thành tạo mới chồng lên Tính phân phiến và dang gơnai thường trùng với thớ lớp nhưng chúng cũng thường cắt thớ lớp dưới

một góc nào đó Thớ phiến mà cắt thớ lớp thì phát triển song song với mặt trục nếp uốn Ở vòm nếp uốn thì thớ phiến vuông góc với thớ lớp, trên cánh thì thớ phiến cắt thớ lớp dưới một góc nhọn

13.2 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN BAN ĐẦU CỦA ĐÁ BIẾN CHẤT

Muốn hiểu rõ bản chất ban đầu của đá biến chất chúng ta phải chú ý quan sát kiến trúc, cấu tạo và phân tích thành phần hoá học của chúng Việc xác định các đá biến chất được tạo nên từ những đá nào, trầm tích, phun trào hay xâm nhập, là rất quan trọng Để giải quyết vấn đề đó thì các kiến trúc và cấu tạo còn sót của đá ban đầu được bảo tổn trong các tầng biến chất có một ý nghĩa đặc biệt quan trọng

Sự bảo tổn một phần thành phần khoáng vật ban đầu trong quá trình biến chất là đặc điểm của đá maema nguyên thủy Trong đá biến chất thường gặp các vết tích kiến trúc và cấu tạo của maema nhưng chỉ đặc trưng cho các đá phun trào (dam kết núi lửa, cấu tạo dòng chảy và hạnh nhân)

Các dấu hiệu quan trọng của các đá trầm tích nguyên thủy là vết tích phân lớp, sự lặp lại vết tích của những tính chất cùng loại một cách có trình tự: kiến trúc hạt của cuội kết, đăm kết, tuf, các vết tích hữu cơ, cũng như sự bảo tồn một phần thành phần khoáng vật và thành phần hoá học nguyên thủy gần giống với thành phần của các đá trầm tích loại này hay loại khác

13.3 PHÂN CHIA ĐỊA TẦNG CÁC ĐÁ BIẾN CHẤT

Khi phân chia địa tầng các tầng biến chất, người ta chia chúng thành các phức hệ lớn - xêri, còn các xêri thì chia ra các hệ tầng và tầng Khi phân chia xêri cần

phải dựa vào những dấu hiệu cơ bản sau: sự khác nhau về mức độ biến chất, các bất chỉnh hợp và hoạt động maema

Sự khác nhau về mức độ biến chất được phản ánh đầy đủ trong sự biến đổi thành phần ban đầu của đá, trong sự xuất hiện các tổ hợp khoáng vật mới đặc

trưng và trong các đặc điểm kiến trúc

Các bất chỉnh hợp trong đá biến chất rất khó phát hiện Những dấu hiệu thông thường của các mối tương quan không chỉnh hợp đã mất hết khi tái kết tỉnh Những gián đoạn trong các tầng biến chất tốt nhất là xác lập theo các bất chỉnh hợp góc và các thành tạo cơ sở Trong một vài trường hợp riêng biệt, các hiện tượng

Trang 29

phong hoá cổ cũng có một ý nghĩa nào đó (phong hoá lý học, sự thành tạo vỏ phong

hoá)

Thời gian hoạt động xâm nhập mà chủ yếu là granit có thể là một cái mốc đánh dấu một giai đoạn trong lịch sử hình thành các hệ tầng biến chất và vì vậy, granit được sử dụng rộng rãi vào việc phân chia địa tầng các phức hệ biến chất Các tiếp xúc của xâm nhập cho phép ta giải quyết vấn đề giới hạn tuổi phía trên của các đá vây quanh khối xâm nhập

Khi phân chia xêri thành các hệ tầng, trước hết ta phải chú ý thành phần thạch học giống nhau và nguồn gốc chung của các đá Tất cả các dấu hiệu đó phải đặc trưng đối với các hệ tầng được phân chia, cho phép ta phân biệt chúng với các hệ tầng bên cạnh và tiến hành so sánh, đối chiếu các khu vực phân bố cách xa nhau Các hệ tầng có thể nằm chỉnh hợp với nhau và cùng thuộc một xêri, hoặc có thể bất chỉnh hợp với nhau và trong trường hợp đó các tầng chuẩn đánh dấu bên trong các hệ tầng là rất quan trọng, các tầng đó có thể là đá hoa, quaczit, các thành tạo phun trào biến chất và các tầng đặc trưng khác

13.4 CẤU TẠO BÊN TRONG CỦA CÁC TẦNG BIẾN CHẤT

Sự định hướng của các thớ phiến xuất hiện khi tái kết tỉnh biểu hiện rất rõ ràng trong các tầng biến chất Tương tự như đối với các đá xâm nhập trong các thành tạo biến chất người ta cũng phân biệt các cấu tạo dải và cấu tạo tuyến Cấu tạo dải có thể xuất hiện khi không có sự mang vật chất vào, đá ban đầu tái kết tỉnh ở điều kiện dưới sâu khi xẩy ra sự nóng chảy của các hợp phần khoáng vật linh động nhất và sự tách biệt thứ sinh của chúng Thường các cấu tạo dải xuất hiện đo

sự mang vào những vật chất mới (miematit) Tính phân dải có thể là những tàn dư:

các đải có thành phần khoáng vật khác nhau có thể tương ứng với các thớ lớp nguyên sinh Trong các đá có cấu tạo tuyến thì các khoáng vật hình kim và hình tấm phân bố dọc theo những bề mặt song song nhau (mặt phân phiến), chúng có thể có hướng lộn xộn trong phạm vi các mặt đó (cấu tạo tuyến mặt và tuyến song song (hình 13.1) Cấu tạo tuyến thường biểu hiện rõ ràng trọng thiết điện vuông góc với các vỉa và trên mặt phẳng của thớ phiến

Hinh 13.1 Cac cau tao cia da bién chat (Theo A.E Mikhailov, 1973)

Trang 30

Trong các tầng biến chất với sự phát triển các nếp uốn chảy thường gặp được sự gói chồng của các nếp uốn có tuổi khác nhau, chúng địnhhướng khác nhau trong không gian Các nếp uốn đã dược thành tạo sớm hơn lại bị lôi cuốn vào quá trình uốn nếp với sự thành tạo các cấu tạo có vị trí mặt trục và đường trục khác biệt với

các nếp uốn trước kia (hình 13.9) CESARE Ase So

Hinh 13.2 Su goi chồng của các nếp uốn đơn giản lên các nếp uốn nam đẳng nghiêng ở Bắc Belamory (Theo B I Kuznhexov)

1 - gơnai; 2 - amlbolit; 3 - ranh giới các đá và góc dốc của chúng; 4 - mặt trục các

- mặt trục các nếp uốn gối chồng; 6 - hướng và góc chìm của bản

nếp tiên trưới

lề nếp uốn (chữ số ở đầu nhọn mũi tên), của mặt trục (chữ số bên cạnh mũi tên); chữ số ở cuối mũi tên - góc giữa các cánh

Nếu các nếp uốn gối chồng bị nén ép mạnh thì trong chúng phát triển thớ phiến mới định hướng song song với mặt trục các nếp uốn sau này: thớ phiến mới có thể xố nhồ hồn toàn hoặc từng phần thớ phiến được thành tạo trong giai đoạn uốn nếp trước

Sự gối chồng của các nếp uốn đôi khi gặp được ngay cả trong các tầng bị biến chất yếu, ví dụ trong các tầng flisơ ở Crưm và Anpơ Tất nhiên là sự thành tạo các nếp uốn sau này kèm theo sự uốn cong của các mặt bất chỉnh hợp và đứt gây xuất

Trang 31

Không chú ý đúng mức đến các biểu hiện gối chồng của các nếp uốn khác tuôi

có thể dân đến những sai lầm trong việc nghiên cứu địa tầng và các điều kiện biến

dạng của các đá biến chất

Khi thành tạo các nếp uốn thường các vỉa hoặc lớp có độ dẻo vừa bị đứt ra

thành từng phần biệt lập Khi đó chúng tạo thành các thể hình trụ hoặc các thể có

hình dạng rõ nét và được bao quanh bởi các lớp đá dẻo dé uốn hơn Các cấu tạo đó

được gọi là cấu tạo buđina Cấu tạo buđina (khúc đổi) xuất hiện trong các tầng mà các đá có tính cơ học không đồng nhất Các vỉa cứng hơn nằm giữa các đá dẻo sẽ bị đứt ra và biến thành các khối vỉa Trong quá trình chuyển động, các khối này bị tách xa nhau dần, khối “chảy dẻo” chui vào giữa và bao quanh lấy khối cứng Do sự bao quanh như vậy mà trong tầng vây quanh khối tạo thành các nếp uốn vò nhàu nhỏ với nhân là các “khối cứng”

Trong mặt cắt các khối này thường trùng vào một tầng nhất định và có dạng thấu kính tròn nằm biệt lập và kế tiếp nhau Trục dài của chúng thường song song với bản lề nếp uốn Kích thước của các khối rất khác nhau, từ hàng trăm mét đến vài centimet theo chiều ngang, chiều dài của chúng lớn gấp nhiều lần chiều ngang

(hình 13.3)

Hình 13.3 Kiến trúc buđìna trong đá phiên Ladoz

Cạnh AB của sơ đồ song song uới các trục nếp uốn (Theo N.D Sudovikov)

Cấu tạo buđina cho phép ta xác định được hướng tác động của các lực trong quá trình biến chất động lực và xác định được hướng dịch chuyển của vật chất dưới tác động của các lực này

Trong các tầng biến chất tuổi trước Cambri phổ biến rộng rãi các thành tạo đá

biến chất có chứa các mạch peematit, aplit và granitoit Các thành tạo như vậy được gọi là miematit Trong các miematit kiểu khác thì vật chất được mang vào có

thể một phần hay toàn bộ bị phân tán vào vật chất nền bị tái kết tỉnh và bị biến đổi hoá học

Phụ thuộc vào cấu trúc người ta phân ra các micmatit dang dam kết, xâm nhập, phân nhánh, phân lớp và gồm các mạch granit - aplit, peematit, thạch anh có dang “udn nếp” quanh eo và gặp trong các đá biến chất thuộc đới tiếp xúc ngoài của các thể xâm nhập axit và trong các trường miematit hóa (hình 13.4)

Trang 32

Hình 13.4 Các nếp uốn pơtematit Đai cơ các đá baz0 hợp thành nộp uốn (màu đen)

ban dau la thang (Theo E S Khills)

Trong các đá biến chất cổ nhất ở Careli và những vùng khác trong các tầng gơna1 và phiến thạch kết tỉnh thường gặp các vòm nâng có dạng đẳng thước, đạng ô

van hoặc hình dạng không đều đặn bao gồm các đá gơnai Đôi khi các thể gơnai tạo thành các cấu tạo lõm hướng tâm hoặc dạng bát Chiều ngang của các cấu tạo này thường từ õ đến 1õ km, nhưng trong một số trường hợp chúng có thể đạt tới vài chục kilômét (hình 13.5) Vom Dozelanzin Song Bogodica \ Song Bogodica \ = xà “Ww [ps và À \ Hình 13.5 Mặt cắt của uòm granito - gơngi ở phan tay nam ving cé mica Mam (Theo L I.Salov)

1 - các peematit; 2 - các granit pocphia; 3 - 5 - các hệ tầng của loạt Patom;

6-8 - các hệ tầng của loạt Teptorghin; 9 - các granito - gơnal

Dạng nằm của gơnai trong các thể đã được mô tả rất đa dạng, Chúng tạo thành

các nếp uốn, đôi khi các nếp uốn này lặp lại chu vi của thể, hoặc quan sát được các nếp uốn nhỏ bất điều hoà trong chúng giống như các nếp uốn chảy Ven theo rìa

của khối, dang nam của gơnai thường đốc đứng, đôi khi có đạng nằm đảo lộn

›o ý kiến của đa số các nhà nghiên cứu thì cấu tạo vòm và các cấu tạo khác

Trang 33

trong các quá trình miematit hoá và thành tạo nếp uốn Có thể là các biến dang cd học liên quan với sự biến đổi thể tích của các đá gây ra do các hiện tượng hoá lý

kèm theo các quá trình granit hoá và miematit khu vực có một vai trò xác định trong sự thành tạo các cấu tạo này

13.5 CÁC CẤU TẠO BIẾN CHẤT BIẾN VỊ

Các cấu tạo biến chất biến vị xuất hiện khi các đá bị biến dang co hoc Sự thành tạo của chúng có thể xẩy ra đồng thời với sự tái kết tỉnh của các đá và sự thành tạo các khoáng vật mới thể hiện ở mức độ nào đó Các đá bị biến chất biến vị

được gọi là đá kiến tạo

Biến chất biến vị có thể bị hạn chế trong phạm vi một phần của cấu tạo, ví dụ ở cánh của các đứt gãy hoặc trong một khu vực rộng lớn

Khi biến chất biến vị địa phương thì thành tạo được các dăm kết kiến tạo, các

đá cà nát (cataelazit), milonit, siêu milonit và biến dư milonit

Cataclazit xuất hiện trong điều kiện các đá bị nén ép Chúng phản ánh giai đoạn vỡ nát của các đá đến cả các khoáng vật riêng biệt Thường sự vụn nát phát

mặt trượt,

triển ở cánh của các đứt gãy nghịch chờm và đứt gãy nghịch hoặc ở e

nhưng nó cũng có thể bao trùm trên các khối đá kết tinh lớn hơn Khi đó thường quan sát được các thành tạo khoáng vật mới: canxit, epidot, clorit, xerixit

Khi thành tạo milonit thì sự vỡ nát của các đá xẩy ra đến vi kích thước Thường chúng kèm theo sự thay đổi thành phần khoáng vật đặc trưng cho sự biến chat dat lai (hocblen bi clorit hoá, plagiocla bị xêrixit hóa)

Khi các đá bị chà sát đến trạng thái nhỏ nhất thì xuất hiện các siêu milonit Đặc trưng cho siêu milonif là các cấu tạo sợi, cấu tạo giả phiến và các cấu tạo giống với cấu tạo dòng chảy của maema

Biến dự milontt là những thành tạo xuất hiện trong quá trình tái kết tỉnh của các thành tạo eataelazit và milonit Khi đó chúng tạo thành các phiến thạch kết tỉnh, còn các đá xâm nhập thì có cấu tạo gơnal

Khi nghiên cứu các đá kiến tạo ta có thể sử dụng các phương pháp hiến tao

thạch học Kiến tạo thạch học nghiên cứu các mối quan hệ tổn tại giữa cấu tạo bên trong của các đá bị biến dạng và lịch sử kiến tạo của chúng

Phân tích cấu tạo thạch học cấu trúc là phương pháp phổ biến nhất của kiến tạo thạch học, nó cho phép ta xác lập tính định hướng của các khoáng vật trong các đá xuất hiện do sự chuyển động của chúng dưới tác động của các lực kiến tạo Nhiệm vụ co ban khi đó là xác định các điều kiện động học và động lực học của sự biến dạng dẫn đến thành tạo các đá kiến tạo

Giai đoạn đầu tiên của công việc phân tích vi cấu trúc phải tiến hành khi quan sát ngoài thực địa Các đặc điểm của các đá kiến tạo như tính phân phiến, tính

Trang 34

của các mặt đứt gẫy và khe nứt v v cần phải được mô tị, đo đạc một cách cẩn

than và được đưa lên bản đồ ngày ở vị trí quan sat

Các tài liệu thực địa được bổ xung bằng việc nghiên cứu các đá dưới kính hiển vi Với mục đích đó, ở ngoài thực địa khi chọn mẫu để mài lát mỏng thì ta phải

định hướng Trên bể mặt các đá ta dùng bút chì đen vạch một đường mằm ngàng,

ghì góc đốc và phương vị hướng dốc của các mặt phẳng, sau đó đục lấy mẫu nhưng

phải giữ sao cho tất cá các dấu hiện được bảo tồn Khi chuẩn bị lát mỏng phải đánh

dấu như thế nào để mặt được đán lên kính phản ánh được các số đo nguyên thủy

mà ta đã làm ở vết lộ

Lát mỏng định hướng được nghiên cứu nhờ bàn kính Phedorov, còn các kết quả

đo về các đặc tính quang học và tỉnh thể của các khoáng vật tạo đá được đưa lên mạng lưới chiếu đồng diện tích (xem ở phần trên) Các biểu đồ này phải được so sánh đối chiếu với các yếu tố cấu tạo địa chất của khu vực được nghiên cứu

Trong phân tích thạch học cấu trúc có thể sử dụng cả hệ thống tọa độ vuông góc không trùng hợp với các trục biến đạng chính của B Zonder Để biểu diễn các trục người ta sử dụng các chữ cái a, b và e Trục a được định hướng theo chuyển động của vật chất, nó nằm trong mặt phẳng trượt nhưng có hướng vuông góc với hướng chuyển động Nó thường gần với trục biến dạng chính Qua các trục a và b ta dung được mặt phẳng trượt của vật chất Nó được ký hiệu bằng chữ 8 (hình13.6) Trục b thường tương ứng với phương của cấu trúc kiến tạo Mặt S có thể trùng với tính phân lớp phân phiến và các bể mặt cắt trượt hoặc các mặt dòng chảy

Hình 13.6 Hệ thong toa độ a, b 0à e trong nếp uốn

B Zonder đã đề nghị chia các đá kiến tạo ra hai loại chính: các đá kiến tạo S và các đá kiến tạo B Trong các đá kiến tạo S sự dịch chuyển của vật chất xẩy ra theo hướng song song với các bể mặt giống như sự trượt của các con bài riêng biệt trong một bộ bài (hình 13.7)

Vị trí và số lượng các cực đại trên biểu đồ thạch cấu trúc của đá kiến tạo 8 phụ thuộc vào tính định hướng của lát mỏng Nếu khi các trục tỉnh thể thạch anh phân

bố trong mặt trượt mà lát mỏng được làm ở mặt phẳng b e thì trên biểu đồ có một

Trang 35

cực đại ở tâm (hình 13.7.I-II), nếu lát mỏng được định hướng trong mặt phẳng ac,

trên biểu dé ta có hai cực đại theo trục a ee 13.7.1)

sae I i a 3 <<

Hinh 13.7 Da kién tao S (Theo A.E Mikhailov, 1973)

1 - Sự định hướng của thạch anh khi trượt dọc theo các cạnh của lăng trụ Mặt trên của hình lăng trụ là mặt trượt khi đá biến dạng; a - hướng trượt; b,e - hai trục khác nhau của hệ toạ độ vuông góc với hướng trượt; II, II - biểu đổ định hướng các trục quang hoc của thạch anh; IV - cơ chế thành tạo đá kiến tạo 8

Khi thành tạo các đá kiến tạo B không xẩy ra sự trượt của các khoáng vật tạo đá theo một hướng, mà là xoay (trong đa số trường hợp) quanh một trục (hình 13.8.I) Nhờ sự quay mà các trục quang học của các khoáng vật có sự phân bố khác nhau, nhưng trong các mặt phẳng song song hoặc vuông góc với mặt trượt ab Sự thành tạo các đá kiến tạo B có thể so sánh với các nan hoa trong một bánh xe quay, khi đó trục quay sẽ trùng với trục cấu trúc b 22212 TH Zea) KYA aS 7 2222722552220

Hình 13.8 Biểu đồ thạch cấu trúc của đá kiến tạo B (Theo A.E Mikhailov, 1973) : I - Cơ chế thành tạo đá kiến tạo B;

II - biểu dé định hướng của trục thạch anh trong dá kiến tạo B

Cần chú ý rằng khi thành tạo các đá kiến tạo 8, sự trượt có thể xẩy ra đồng thời không phải trong một, mà là theo hai mặt trượt cộng sinh Trong trường hợp như thế biểu đồ của các đá kiến tạo § có thể được thừa nhận là B Sự có mặt của đai cực đại biểu hiện rõ ràng có thể được xuất hiện ngay cả khi quay của các khoáng vật không phải quanh trục b, mà theo một hướng khác nào đó

Thuận lợi nhất cho các nghiên cứu thạch cấu trúc là các đá gơnal, granulit, đá vôi, các phiến thạch kết tỉnh, các đá kiến tạo khác nhau Khi đó các vấn đề thường được giải quyết liên quan với việc xác định hướng của các mặt trượt (cắt), hướng

chuyển động của các đá trong quá trình biến dạng và xác định các trục biến dạng

chính Thường để xây dựng các biểu đồ thạch cấu trúc ta sử dụng tính định hướng

Trang 36

Khi nghiên cứu sự định hướng của thạch anh ta sử dụng sự trùng hợp của trục dai tình thể với trục quang học Tính phức tạp của việc sử dụng các biểu đổ này là do các trục quang học của thạch anh có thể phân bố khác nhau so với trục a Người

ta phân biệt một vài kiểu định hướng của thạch anh

"Thường trên biểu đồ biểu hiện rõ rệt một cựe đại số đo ở tâm hoặc hai cực đại đối nhau trên đường kính, như trên hình 13 9 I Sự định hướng như thế của các

trục quang học của thạch anh trong đa số trường hợp trùng với mặt phẳng trượt

theo các bể mặt của các yếu tố kiến tạo khác nhau: các đứt gây lớn, thớ phiến các mặt trục nếp uốn, thớ lớp Sự xuất hiện trên biểu đồ của hai cực đại có thể được giải thích bằng sự trượt theo hai mặt phẳng cát, điều đó thường xuất hiện trong điểu kiện các đá bị nén ép, hoặc sự trượt trong thời gian khác nhau theo các hướng

khác nhau

Hình 13.9 Các biểu đô thạch cấu trúc

I - Sự định hướng của 158 trục thạch anh trong granunit, lát mỏng vuông góc với trục a

(theo G D Agiray) II - Sự định hướng của 7õ trục quang học của thạch anh trong

granunit, lat mỏng vuông góc với trục a (theo G.D Agiray) HI - Sự định hướng của các

song tinh trong 186 hạt canxit (theo B Zanđer) IV - A - B - đá kiến tạo của các hạt

canxit trong đá hoa ở đới nghịch chờm (theo I F Vonfson) V - Sự định hướng của các cực cát khai trong mica (theo A Pek) VI - Sự định hướng của 17 cực cát khai của các tinh thé biotit trong đá phiến biotit (theo G D Agiray)

Trong các granunit với các hạt kéo dài của thạch anh, các trục quang học của

thạch anh thường tạo thành một hoặc hai đai cắt chéo biểu đồ (hình 13.9.11) Có

thể kiểu định hướng đó phản ánh dạng kém hoàn thiện hơn của sự chảy dẻo của vật chất

Nên chú ý rằng các khía cạnh vật lý và hoá học của sự chuyển động của các tỉnh thể và các hạt riêng biệt trong các đá kiến tạo, đặc biệt là thạch anh chưa được nghiên cứu kỹ càng, trong hiện tượng đó còn nhiều vấn để chưa rõ ràng

Khi so sánh các biểu đồ thạch cấu trúc của canxit, ngoài các số đo vị trí các trục quang học của các hạt canxIt La có thể sử dụng các mặt phẳng đối xứng nguồn

Trang 37

gốc kiến tạo Thường sự trượt trong canxit xẩy ra theo các mặt phẳng đối xứng

(1011), trong mặt phẳng này cũng xẩy ra cả sự đối xứng Như vậy, khi nghiên cứu các đá kiến tạo, thành phần canxit có thể nhận được hai biểu đồ: một bằng cách đo đạc vị trí của tất cả các mặt phẳng đối xứng thấy được trong lát mỏng, và thứ hai - khi đo đạc các trục quang học Trong các đá kiến tạo S, các mặt phẳng đối xứng chiếm vị trí song song với ab (hình 13.9.III), trong các đá kiến tạo B - chiếm vị trí phân bố các đai thông thường của các cực đại (hình 13.9.IV)

Cac mica va clorit dé dàng đạt được sự định hướng có quy luật trong các đá kiến tạo hơn so với các khoáng vật khác Sự định hướng của mica và elorit đễ dàng xác định được theo các đo đạc vị trí vuông góc với (001), nghĩa là các các cực của tính cát khai Trong các đá kiến tạo 8, cực đại của các cực cát khai trùng với trục e (hình 13.9.V), còn trong các đá kiến tạo B, đai cực đại được phân bố trong mặt

phẳng ae (hình 13.9 VỊ)

Các cấu tạo biến chất biến vị xuất hiện trong những miền có cấu trúc uốn nếp Chúng là những đới tập trung trong phạm vì của mình rất nhiền khe nứt, hoặc các đứt gãy Thường các hiện tượng đó kèm theo sự thạch anh hóa các đá hoặc sự biến đổi thành phần ban đầu của chúng, sự xuất hiện các thớ phiến, thớ chẻ, xuất hiện các mạch thạch anh, canxit, các khoáng vật quặng và đá xâm nhập Chiều dài của các đới này đến hàng trăm kilômét, chiều rộng của đới cũng rất khác nhau

Sự thành tạo của các đới có liên quan với sự biến vị của các đá dưới tác động của các chuyển động kiến tạo Những khu vực có các chuyển động thẳng đứng mang dấu khác nhau là đặc biệt thuận lợi cho sự phát triển của chúng Độ sâu của các đới này khá lớn và theo đó mà các dung dịch nhiệt dịch, macma, hơi nước và khí của maema xuyên lên bề mặt

Phụ thuộc vào cấu trúc của các đới ta có thể chia ra: các đới nứt nẻ, đới cà nát, doi ditt gay va vo nhau

Các đới nứt né có đạng đải, chúng có một mạng lưới khe nứt kiến tạo dày đặc và thường nhiều hơn so với các đá bên cạnh Các đới này xuất hiện trong điều kiện đá bị căng ra vì vậy điển hình đối với chúng là phát triển rộng rãi các khe nứt tách Các khe nứt này phân bố song song hoặc nghiêng một góc nào đó với phương của đới Thường chúng phân bố theo dang canh gà và gồm các mạch được lấp đầy bằng

những khoáng vật quặng và phi quặng Các đá nằm giữa các khe nứt cũng thường

có các khoáng vật khác nhau xâm tán rải rác (hình 13.10)

Các đới cà nát đặt trưng là có sự nứt nẻ, cà nát mạnh mẽ và được xuất hiện khi các đá bị nén ép Khi đó chủ yếu tạo ra các khe nứt cắt định hướng dưới một góc nào đó hoặc song song hay vuông góc với phương của đới Các đá kẹp giữa các khe nứt riêng biệt cũng bị nén ép và cà nát mạnh mẽ, đôi chỗ biến thành bột (milonit) hoac dang dam kết (cataelaziU Trong đới cà nát thường tập trung các mạch khoáng vật quặng và phi quặng xâm tán

Trang 38

Hình 13.10 Sơ đồ phân bố các đới nứt uỡ kiến tạo tăng cao đánh dấu các đứt gãy

ẩn của móng cơ sở uà không chế sự phân bố dạng dải của các mó quặng nhiệt dịch ở Đông Zabaical (Theo E RadKevich và nnk)

1 - các đá trầm tích núi lửa Creta và Đệ Tam; 2 - các xâm nhập sau Jura; 3 -

tích - núi lửa Jura thượng; 4 - tang tầm tích trước núi lửa Jura; õ -

trước Jura muộn không phân chia; 6 - các đá Paleozol; 7 - các đứt gãy; 8 - các đới nứt vở

kiến tạo tăng cao

Các đới đứt gây là những cấu tạo kéo dài hàng chục, thậm chí hàng trăm kilômét, chúng được đặc trưng bằng các chuyển động kiến tạo thắng đứng mạnh

mẽ Các đới đứt gay phản ánh một loạt phá hủy theo một hướng, các phá hủy này

phân nhánh rồi lại nối liền lại với nhau

Phụ thuộc vào hoàn cảnh động lực khác nhau mà trong các đới đứt gãy phát triển các kiểu phá hủy nhất định: khi kéo thì tạo đứt gãy thuận, khi ép thì tạo đứt

gãy nghịch, khi cắt trượt thì tạo đứt gãy trượt bằng, hoặc hỗn hợp giữa chúng, hoặc các đứt gãy thuận chéo

; có góc nghiêng chung từ 45 đến 70°

Trong mặt cắt thẳng đứng, các đới đứt gã:

so với mặt đất Trong phạm vi của chúng phát triển rộng rãi các đăm kết kiến tạo và cataelazit Các khối đá được giới hạn bởi các đới gẫy có độ nứt nẻ lớn bị cà nát

và bị vò nhàu mạnh mẽ Nét đặc trưng là sự có mặt trong đới đứt gẫy các nếp oằn

Trang 39

granitoit, nhiều mạch đá xâm nhập và khoáng vật thường phân bố trong đới đứt

gay :

Cần phải thấy rằng hoạt động maema xâm nhập trong các đới đứt gẫy xẩy ra nhiều lần, qua những khoảng thời gian nhất định và điều đó chứng minh về sự phát triển lâu dài của đới này Các đá trong đới thường bị tách chẻ và phiến hóa

mạnh mẽ

Các đới uò nhàu theo cấu trúc gần giống với các đới đứt gãy, tuy nhiên đặc trưng của chúng là phát triển chủ yếu sự vò nhàu Đới vò nhàu thường có chiều dài lớn nhưng hình dáng không rõ ràng, phát triển các nếp uốn dạng tuyến bị nén ép phức tạp Các đá tạo nên chúng bị tách chẻ và tái kết tỉnh do các quá trình biến chất động lực và sự đưa vào hoặc đi chuyển của các dung dịch và khí Trong các đới này xuất hiện các phiến thạch kết tỉnh có thành phần khác nhau, và đôi chỗ các gonai thường phát triển trong các đá tương đối trẻ (Paleozoi và Mezozoi) Nhất

thiết không được nhầm lẫn các đá tương đối trẻ bị tái kết tỉnh trong đới vò nhàu với các thành tạo cổ Tiền Cambri

Các đá của đới vò nhàu đặc trưng bởi sự phiến hoá mạnh mẽ và sự bão hoà các khối xâm nhập nông, các mạch và các khoáng vật quặng, phi quặng xâm tán rải rác trong chúng

13.6 Giải đoán thế nằm của đá biến chất bằng các phương pháp địa vật lý

Việc nghiên cứu cấu tạo và thế nằm của đá biến chất cũng được tiến hành bằng các phương pháp địa vật lý và dựa trên cùng một cơ sở nguyên tắc như nghiên cứu các cấu tạo được tạo nên bởi các đá trầm tích hoặc xâm nhập Nhưng khi đó, bằng các phương pháp địa vật lý ta có thể giải quyết được một số nhiệm vụ riêng biệt

Khi thành lập bản đồ tỷ lệ nhỏ và trung bình bằng các phương pháp địa vật lý đã xác lập được sự biến đổi theo hướng nằm ngang của các thông số vật lý khác nhau như: tỷ trọng, điện trở riêng v.v Các thông số này cho phép ta suy luận về tính

chất và đặc điểm biểu hiện của biến chất khu vực

Khi lập bản đồ tỷ lệ lớn bằng phương pháp thăm dò từ và mặt cắt điện ta xác định được các biến chất tiếp xúc chứa sắt Các phương pháp đo vòng tròn và lập bản đồ vi từ giúp ta nghiên cứu được tính phân lớp và phân phiến của các đá

Kết quả lập bản đồ từ và trọng lực cho ta khoanh được diện tích phát triển quaezit sắt, ví dụ trong vùng dị thường từ Curxcơ, dị thường từ ở vùng mỏ sắt Thạch Khê - Hà Tĩnh

Phụ thuộc vào điều kiện nằm của đá biến chất và bằng sự kết hợp các phương pháp địa vật lý khác nhau ta có thể phân chia chúng ra các tầng riêng biệt theo

tính chất vật lý của các đá Ví dụ, trong những vùng phát triển các phiến thạch

khác nhau thường ta có thể chia ra các hệ thống phiến thạch silie, phiến thạch vôi, phiến thạch sắt, phiến thạch sét trên cơ sở tỷ trọng, từ tính, điện trở riêng hoặc

Trang 40

PHAN THU HAI

VE BAN DO DIA CHAT

Vẽ một bản đồ địa chất là công trình mang tính tập thể cao đòi hỏi công sức của nhiều nhà địa chất ở các nghành khác nhau nhất là các nhà thạch học, cổ sinh địa tầng và cấu trúc - kiến tạo Tuy nhiên vấn đề quyết định cuối cùng là trách nhiệm của các nhà địa chất làm công tác họa đồ, tức là các nhà địa chất thuộc chuyên ngành Bản đồ địa chất

Muốn vẽ nên được một bản đồ địa chất ở vùng nghiên cứu đòi hỏi họ một mat phải tập hợp và phân tích dầy đủ các tài liệu địa chất thu được, mặt khác họ phải nắm vững phương pháp để biểu diễn được đúng bản chất cũng như mối quan hệ không gian và thời gian của các đá lộ ra trong vùng nghiên cứu

Giáo trình vẽ bản đồ địa chất (dưới đây viết tắt là BĐĐC) nhằm trang bị cho sinh viên ngành địa chất kiến thức cơ bản để sau khi tốt nghiệp đại học, họ có thể nhanh chóng tham gia công tác vẽ BĐĐC Những kiến thức cơ bản bao gồm: thứ nhất - phương pháp biểu diễn các thể địa chất trên bản đồ địa chất; thứ hai - phương pháp tổ chức ở ngoài thực địa và văn phòng để thu thập tài liệu và vẽ nên một BĐĐC vùng nghiên cứu

Đối với một quốc gia, khi khoa học địa chất càng phát triển thì việc lập các BĐĐC tỉ lệ lớn và chi tiết càng trở nên cần thiết và cấp bách Việt Nam ta có ngành địa chất khá phát triển Công tác vẽ BĐĐC đã triển khai trên phạm vi toàn quốc ở tỉ lệ nhỏ và trung bình, hiện nay đang triển khai lập hàng loạt BĐĐC tỉ lệ lớn và

chỉ tiết :

Vì vậy giáo trình này chú ý đi sâu vào cách biểu diễn các thể địa chất cụ thể như các đá ở đạng nằm ngang, nằm nghiêng và uốn nếp: các yếu tố cấu tạo như nếp

uốn, đứt gãy, các bất chỉnh hợp địa tầng và kiến tạo, các dạng cấu tạo đặc biệt v.v mà bất kỳ một BĐĐC nào vẽ ở tỉ lệ lớn và chi tiết đều phải thể hiện chúng

Đối với sinh viên các ngành liên quan đến các khoa học về Trái Đất có thể tìm thấy ở giáo trình này những hiểu biết cơ bản về cách thể hiện trên BĐĐC và LCĐC các thể và các yếu tố cấu trúc địa chất khác nhau Đó là cơ sở tốt nhất để họ có thể phân tích được BĐĐC một cách nhanh chóng và đúng, mà chúng ta đã biết rằng

phân tích BĐĐC là một phương pháp vừa mang tính truyền thống, vừa mang tính

hiện đại không thể thiếu cho bất kỳ bộ môn khoa học nào thuộc các khoa học về