Luận văn thạc sĩ đặc điểm thành phần vật chất và tiến hóa biến chất của các đá granulit khu vực kroong – kbang, tỉnh gia la

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN VIẾT TUÂN ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT VÀ TIẾN HÓA BIẾN CHẤT CỦA CÁC ĐÁ GRANULIT KHU VỰC KROONG – KBANG, TỈNH GIA LAI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội - 2014 z ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN VIẾT TUÂN ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT VÀ TIẾN HÓA BIẾN CHẤT CỦA CÁC ĐÁ GRANULIT KHU VỰC KROONG – KBANG, TỈNH GIA LAI Chun ngành: Khống vật học Địa hóa học Mã số: 60440205 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS NGUYỄN THỊ MINH THUYẾT Hà Nội - 2014 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân LỜI CẢM ƠN Luận văn thực Khoa Địa chất – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội hướng dẫn TS Nguyễn Thị Minh Thuyết.Nhân dịp tác giả xin trân trọng cảm ơn tới TS Nguyễn Thị Minh Thuyết, người trực tiếp hướng dẫn khoa học cho học viên trình học tập nghiên cứu viết luận văn Học viên xin trân trọng cảm ơn tới ThS Phạm Bình, chủ nhiệm đề tài“Nghiên cứu thành tạo biến chất áp lực cao – siêu cao tạo núi Indosini địa khối Kon Tum Bối cảnh địa động lực khoáng sản liên quan”, tạo điều kiện cho học viên tham gia đề tài, phần kết nghiên cứu luận văn thực trình tham gia đề tài Đồng thời học viên xin cám ơn thành viên đề tài cung cấp nhiều tài liệu khoa học, kết phân tích giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa Địa chất, Phòng sau Đại học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội); Ban Giám đốc, Phòng Tổ chức Đào tạo sau đại học (Viện Khoa học Địa chất Khoáng sản) tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trình học tập hoàn thành luận văn Xin cảm ơn giúp đỡ tạo điều kiện cán Phịng Khống Vật Địa chất Đồng vị - Viện Khoa học Địa chất Khoáng Sản Đặc biệt biết ơn động viên Người thân, Gia đình bạn bè Học viên Nguyễn Viết Tuân z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: VỊ TRÍ ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN – KINH TẾ NHÂN VĂN VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT KHU VỰC 10 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên – Kinh tế nhân văn .10 1.2 Lịch sử nghiên cứu 12 1.2.1 Giai đoạn trước năm 1975 .12 1.2.2 Giai đoạn sau năm 1975 đến .13 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC KROONG 16 2.1.Địa tầng 18 2.2 Magma 20 2.3 Kiến tạo 23 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP .26 NGHIÊN CỨU .26 3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 26 3.1.1 Tướng biến chất 26 3.1.2 Một số đặc điểm đá granulit 27 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 3.2.1 Phương pháp nghiên cứu trời .29 3.2.2 Phương pháp nghiên cứu phòng .29 3.2.2.1 Phương pháp phân tích lát ỏmng thạch học kính hiển vi phân cực 29 3.2.2.3 Phương pháp EPMA 30 3.2.2.4 Phương pháp nhiệt – áp kế địa chất .31 3.3 CÔNG CỤ HỖ TRỢ .33 CHƯƠNG 4: ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT CÁC ĐÁ GRANULIT KHU VỰC KROONG 34 4.1 Đặc điểm phân bố đá granulit khu vực KRoong .34 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân 4.2 Đặc điểm thành phần vật chất đối tượng nghiên cứu 35 4.2.1 Đặc điểm thạch học – khoáng vật 35 4.2.2 Đặc điểm hóa học khống vật 43 CHƯƠNG 5: ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ TIẾN HÓA BIẾN CHẤT CỦA CÁC ĐÁ GRANULIT KHU VỰC KROONG .53 5.1 Điều kiện P – T thành tạo đá granulit khu vực KRoong .53 5.2 Quá trình tiến hóa biến chất 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân KÍ HIỆU VIẾT TẮT VÀ CƠNG THỨC KHỐNG VẬT Khống vật Viết tắt Cơng thức khống vật Albit Ab Na[AlSi O ] Almandin Alm Fe2+ Al [SiO ] Amphibol Am Tập hợp silicat chứa nước Anorthit An Ca[Al Si O ] Biotit Bt K (Fe2+,Mg) 6-4 (Fe3+,Al,Ti) 0-2 [Si 6-5 Al 2-3 O 20 ](OH,F) Chlorit Chl (Mg,Fe2+,Fe3+,Mn,Al) 12 [(Si,Al) O 10 ] (OH) 16 Clinopyroxen Cpx (Ca,Mg,Mn,Fe2+,Fe3+,Ti,Al) [(Si,Al) O ] Cordierit Crd (Mg,Fe) [Si Al O 18 ].H O Granat Grt xem hợp phần Alm, Adr, Grs, Prp, Sps Grossular Grs Ca Al [SiO ] Muscovit Ms K Al [(Si,Al) O 10 ] (OH,F) Orthopyroxen Opx (Mg,Fe) [Si O ] Plagioclas Pl (Ca,Na)[Al 2-1 Si 2-3 O ] Pyrop Prp Mg Al [SiO ] Sillimanit Sil Al [SiO ]O Spessartin Sps Mn Al [SiO ] Spinel Spl MgAl O Thạch anh Qtz SiO z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH TT Số hiệu Nội dung Hình 1.1 Hình 2.1a Sơ đồ địa chất vùng KRoong [17] 16 Hình 2.1b Chỉ dẫn địa chất vùng Kroong [17] 17 Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc, kiến tạo khu vực KRoong [17] 24 Hình 3.1 Các tướng biến chất điều kiện kiến tạo liên quan 28 Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu [3] Trang 11 [19] Hình 3.2 Biểu đồ P-T lý thuyết sở xác định điều kiện P -T 32 cho tổ hợp khoáng vật điểm cân Hình 3.3 Giao diện phần mềm tính tốn điều kiện P-T luận 32 văn (Joan Reche and Francisco J Martinez , 1996) Hình 4.1 Đá granulit mafic (a, c) granulit pelit (b, d) ạt i vùng 36 KRoong Hình 4.2 Ảnh lát mỏng thạch học granulit mafic KRoong 37 nicol + (a, c, e) nicol – (b, d, f) 10 Hình 4.3 Ảnh lát mỏng thạch học granulit pelit KRoong 40 nicol + (a, c, e) nicol – (b, d, f) 11 Hình 4.4 Vị trí mẫu vùng nghiên cứu biểu đồ phân loại mica 44 cho đá granulit pelit theo thành ần phhóa dựa theo Mg/(Mg+Fe) Si/AlIV 12 Hình 4.5 Vị trí mẫu granulit pelit vùng nghiên cứu biểu đồ 44 phân loại điều kiện thành tạo biotit theo nhiệt độ Schreurs (1985) 13 Hình 4.6 Vị trí mẫu granulit pelit vùng nghiên cứu biểu 46 đồ tương quan hợp phần hóa học điều kiện kết tinh granat tương ứng theo phân loại Vogel, 1967 [27] 14 Hình 4.7 Vị trí mẫu granulit pelit vùng nghiên cứu biểu z 47 Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân đồ ba hợp phần Na – Ca – K 15 Hình 5.1 Ảnh lát mỏng thạch học granulit KRoong nicol 54 + (a, c, e) nicol – (b, d, f) 16 Hình 5.2 Biểu đồ biểu diễn nhiệt kế địa chất granat – biotit 56 17 Hình 5.3 Ảnh lát mỏng thạch học granulit mafic KRoong 59 nicol + (a,c,e) nicol – (b,d,f) 18 Hình 5.4 Ảnh lát mỏng thạch học granulit pelit KRoong 60 nicol + (a,c,e) nicol – (b,d,f) 19 Hình 5.5 Biểu đồ thành phần granat theo tuyến cắt qua granat 62 đá granulit pelit (mẫu VN362 VN363) [27] 20 Hình 5.6 Biểu đồ tương quan xu hướng biến đổi thành phần 63 granat chiều biến thiên theo nhiệt độ áp suất tương ứng với su biến thiên thành phần granat đá granulit pelit khu vực KRoong [27] 21 Hình 5.7 Sơ đồ tiến hóa biến chất đá granulit khu vực KRoong z 64 Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TT Số hiệu Nội dung Trang Bảng 4.1 Kết phân tích thành phần hóa học K/Feldspar 48 plagioclaz đá granulitpelit khu vực KRoong[27] Bảng 4.2 Kết phân tích thành phần hóa học biotit đá 49 granulitpelit khu vực KRoong [27] Bảng 4.3 Kết phân tích thành phần hóa học granat đá 50 đá granulitpelit khu vực KRoong [27] Bảng 4.4 Kết phân tích thành phần hóa học sillimanit spinel 52 đá đá granulitpelit khu vực KRoong [27] Bảng 5.1 Các cặp nhiệt kế địa chất granat – biotit đá granulit pelit khu vực KRoong [27] z 55 Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân MỞ ĐẦU Địa khối Kon Tum nơi xuất lộ móng kết tinh lớn địa khu Đông Dương[8, 9].Địa khu nhiều nhà địa chất coi hợp phần lục địa Gondwana, ranh giới với lục địa Nam Trung Hoa nhiều ý kiến khác đới đứt gẫy Sông Hồng, đới khâu Sông Mã, hay xa phía nam đới khâu Tam Kỳ - Phước Sơn Các phức hệ móng kết tinh lộ địa khối Kon Tum đá biến chất cao, xếp vào thành tạo tiền Cambri, bao gồm đá biến chất tướng granulit thuộc phức hệ Kan Nack, đá biến chất tướng amphibolit thuộc phức hệ Ngọc Linh hệ tầng Khâm Đức Phức hệ Kan Nack gồm đá granulit charnockit, phân bố phần phía đơng địa khối Kon Tum Tồn đá bao quanh gneis đá phiến hai mica phức hệ Ngọc Linh KRoong xem vùng lý tưởng để nghiên cứu phức hệ Kan Nack với diện lộ đặc trưng Nghiên cứu đặc điểm thành phần vật chất, điều kiện thành tạo đá biến chất góp phần luận giải bối cảnh lịch sử tiến hóa địa chất khu vực Vì vậy, đề tài “Đặc điểm thành phần vật chất tiến hóa biến chất đá granulit khu vực KRoong – Kbang, tỉnh Gia Lai ” lựa chọn Mục tiêu nghiên cứu Đề tài góp phần làm sáng tỏ đặc điểm biến chất, phân bố lịch sử biến chất thành tạo granulitthuộc phức hệ Kan Nack khu vực xã KRoong huyện Kbang tỉnh Gia Lai, đồng thời góp phần luận giải bối cảnh địa động lực khu vực trung tâm địa khối Kon Tum Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu đặc điểm thành phần vật chất đá granulit phức hệ Kan Nack khu vựcKroong z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân Cặp VN362 Cặp Cặp Cặp Cặp Cặp VN363 Grt Bt Grt Bt Grt Bt Grt Bt Grt Bt Grt Bt Fe3 0.081 0.000 0.063 0.000 0.121 0.000 0.082 0.000 0.068 0.000 0.106 0.000 Mg 0.989 1.552 0.975 1.682 1.005 1.622 0.698 1.394 0.676 1.399 0.702 1.608 Fe2 1.810 0.860 1.826 0.830 1.766 0.747 2.100 1.000 2.140 1.073 2.080 0.969 Mn 0.029 0.000 0.030 0.001 0.028 0.001 0.039 0.002 0.036 0.002 0.041 0.001 Zn 0.003 0.004 0.000 0.001 0.002 0.001 0.000 0.001 0.000 0.004 0.001 0.003 Ca 0.117 0.000 0.119 0.002 0.128 0.002 0.106 0.000 0.107 0.000 0.106 0.000 Na 0.002 0.032 0.004 0.032 0.003 0.049 0.003 0.025 0.001 0.017 0.002 0.022 K 0.000 0.940 0.001 0.907 0.000 0.890 0.000 0.910 0.000 0.960 0.000 0.938 OH 0.000 2.000 0.000 2.000 0.000 2.000 0.000 2.000 0.000 2.000 0.000 2.000 Sum 8.000 9.792 8.000 9.816 8.000 9.745 8.000 9.736 8.000 9.791 8.000 9.838 XFe 0.647 0.357 0.652 0.331 0.637 0.315 0.750 0.418 0.760 0.434 0.748 0.376 Al(4) 1.274 1.227 1.316 1.272 1.241 1.254 Al(6) 0.141 0.184 0.099 0.065 0.062 0.053 Hình 5.2: Biểu đồ biểu diễn nhiệt kế địa chất granat – biotit Từ biểu đồ (hình 5.2) thấy cặp grt–bt chọn để xác định P–T cho giá trị nhiệt độ cao khoảng 640–8300C (theo cơng thức tính tốn nhóm tác giả khác nhau), áp suất tính GASP khoảng5,2–7,1kbar Kết phản 56 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân ánh đá biến chất khu vực nghiên cứu thành tạo điều kiện P – T thông thường tướng granulit phù hợp với đá gneis granat – sillimanit – cordierit Bên cạnh kết quảtính tốnnhiệt độ thành tạocho đá biến chất lưu vực Sông Ba thuộc vùng nghiên cứu Vũ Văn Tích (2004) - sử dụng cặp K/feldspar – Plagioclazlà 6800C đến 8000C Các giá tr ị nhiệt độ khoảng 500 0C đến 6500Ccũng ghi nhận từ cặp nhiệt kế K/feldspar –Plagioclaz khác[15] Giá trị thấp điều kiện biến chất tướng granulit Điều liên quan tới q trình biến dạng muộn sau làm cân nhiệt động dẫn đến kết nhiệt độ tính thấp nhiệt độ tướng granulit Áp suất thành tạo tương ứng đá granulit lưu vực Sơng Ba có GASP 4,4-7,8 kbar 4,6-6 kbar GAC [15,27] Như vậy, giá trị tính tốn luận văn (T = 640 – 830 0C P = 5,2– 7,1 kbar) phù hợp với kết công bố (T = 6800C đến 8000C, P =4,4-7,8 kbar [15]) 5.2 Q trình tiến hóa biến chất Tiến hóa biến chất đá biến chất nói chung đá granulit nói riêng địa khối Kon Tum nhiều nhà địa chất nước nghiên cứu từ lâu Các nghiên cứu phân tích tổ hợp cộng sinh khoáng vật, sử dụng khoáng vật tiêu biểu thị điều kiện biến chất luận giải Granat khoáng vật nhạy cảm với điều kiện P – T, có tính phân đới thành phần cấu tử từ tâm rìa Kết nghiên cứu ghi nhận đá biến c hất nhiệt độ cao siêu cao địa khối Kon Tum có đỉnh biến chất đạt nhiệt độ T = 1050oC áp suất P = 12 kbar, đặc trưng trình giảm áp gần đẳng nhiệt theo sau q trình giảm nhiệt gần đẳng áp [23].Ngồi ra,cịn có tổ hợ p khống vật cộng sinhgranat –cordierit– sillimanit –biotit–spinel bền vững trường nhiệt độ thấp 750–850oC 6,5 kbar [23] Các cấu tạo symplectit mọc xen khác đá granulit thể tính chất đa pha trình thành tạo symplectit lịch sử biến chất Tài liệu tuổi đồng vị phóng xạ xác định hoạt động biến chất siêu cao địa khối Kon Tum xảy 57 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân thời gian Permi –Trias, nằm khoảng 260 –245 tr.n[27], cho thấy thành tạo biến chất nhiệt độ siêu cao địa khối Kon Tum có đặc điểm tươngđồng đặc điểm thời gian biến chất với thành tạo biến chất ranh giới vachạm lục địa hai lục địa Bắc Nam Trung Hoa Kết cho phép giả địnhvề khả địa khối Kon Tum ranh giới va chạm địa khu ĐôngDương với lục địa Nam Trung Hoa[8] Để luận giải tiến hóa biến chất đá granulit khu vực KRoong,luận văn kết hợp phân tích tổ hợp cộng sinh khống vật với phân tích đặc điểm kiến trúc điển hình tiếp cận thơng qua nghiên cứu thành phần khống vật nhạy cảm (khoáng vật granat) Granulit Grt – Cpx – Opx – Qtz (granulit hai pyroxen) tiêu biểu cho granulit maficnhiệt độcao Các granulit ũng c thể kiến trúc ph ản ứng bảo tồn đá thị cho trình biến chất nhiệt độ cao Những bao thể Qtz ban biến tinh Grt cho phép xác định phản ứng khoáng vật trình ến bi chất tiến triển trước đạt tới đỉnh biến chất điều kiện nhiệt độ cao với tổ hợp khoáng vật cộng sinh Grt – Cpx – Opx – Qtz Ban đầu Grt, Cpx Qtz bền vững điều kiện nhiệt độ áp suất cao, sau q trình tr ồi lộ, áp suất giảm nhanh nhiệt độ giảm từ từ (gần đẳng nhiệt khoảng thời gian) Tổ hợp Grt Qtz phân rã thành Opx Pl theo phản ứng Grt + Qtz  Opx + Pl Grt + Cpx + Qtz  Opx + Pl, hình thành ki ến trúc symplectit Opx + Pl bao quanh tinh thể Grt (hình 5.3 a,b,c,d,e,f) Symplectit coi sản phẩm phản ứng Grt Qtz Trong điều kiện nhiệt độ áp suất tiếp tục giảm xuống, Cpx Opx phân rã ạo t thành Am tạo nên riềm symplectit quanh Grt (hình 5.3 a,b) Đi kèm với q trình tượng Pl bị sericit hóa hồn tồn 58 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân Hình 5.3: Ảnh lát mỏng thạch học granulit mafic t ại KRoong nicol + (a,c,e) nicol – (b,d,f) Do phân lớp trầm tích ban đầu nên dẫn đến phân đới thành phần đá biến chất Chính vậy, điều kiện bắt gặp tổ hợp khoáng vật biến chất tướng granulit tồn với tổ hợp anatexi (tổ hợp thị cho điều kiện nóng chảy) Điều minh chứng có 59 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân mặt nhiều phần đá sáng màu có chứa granat đồng phiến xen lẫn phần đá sẫm màu Q trình nóng chảy, gia tăng nhiệt độ liên quan đến phản ứng tịnh tiến làm biến hoàn toàn muscovit đánh dấu chuyển đổi điều kiện biến chất từ phần sâu tướng amphibolit sang tướng granulit theo phản ứng Ms ± Ab ± Qtz  Sil + Kfs + H O liq[15] Hình 5.4: Ảnh lát mỏng thạch học granulit pelit t ại KRoong nicol + (a,c,e) nicol – (b,d,f) 60 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân Gneis granat – cordierit – sillimanit – biotit ± spinel tiêu biểu cho đá granulit pelit biến chất nhiệt độ bình thường tướng granulit Cộng sinh Grt – Opx – Sil – Qtz (hình 5.4 e, f) xem tổ hợp điều kiện biến chất nhiệt độ cao, đỉnh điểm q trình biến chất trước bị biến chất giật lùi xuống tướng thấp (amphibolit) Tổ hợp bền vững trường nhiệt độ T = 1000 – 10500C áp suất cao tổ hợp cộng sinh khác P = 11 – 12 kbar [23] Tập hợp khoáng vật Spl Crd tạo nên riềm vành phản ứng bao quanh ban biến tinh Grt, chứng tỏ phản ứng phá huỷ Grt xảy sau trình biến chất đạt đến cực điểm (hình 5.4 a, b) Tổ hợp Grt - Sil với Spl Crd cho thấy phản ứng phá huỷ khoáng vật xảy trình giảm áp.Phản ứng Grt + Qtz  Opx + Crd xem thành tạo symplectit chủ yếu trình giảm áp gần đẳng nhiệt (hình 5.4 c, d, e, f).Theo sau trình trình giảm áp kèm với giảm nhiệt từ từ khiến Pl Sil bị xericit hóa, đơi bắt gặp Pl Sil xericit.Crd bị pinit hóa mạnh, đơi bị pinit hóa hồn tồn khó xác định Nghiên cứu thành phần cấu tử granat từ tâm rìa đưa nhiều thơng tin quan trọng giúp cho việc luận giải tiến hóa biến chất đá biến chất nói chung đặc biệt đá granulit Qua biểu đồ thành phần granat từ tâm rìa (hình 5.5) cho thấy, granat phân dị mạnh thành phần, đặc biệt mẫu VN 363, X Mg X Fe phân dị mạnh từ tâm rìa, trình diễn phần rìa khống vật Ngược lại với X Ca X Mn có mức độ phân dị (gần khơng phân dị) 61 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân Hình 5.5: Biểu đồ thành phần granat theo tuyến cắt qua granat đá granulit pelit (mẫu VN362 VN363)[27] Như trình bày phần (chương 4) khoáng vật granat thuộc loại giàu cấu tử almandin (giàu Fe), biểu đồ (hình 5.5)X Mg tăng X Fe giảm (biến thiên ngược nhau), cho thấy thành phần pyrop tâm cao rìa, điều phần nói lên phần nhân ghi nhận giá trị áp suất cao phần rìa Ngược lại thành phần almandin tăng lên từ tâm rìa, nhận định trình kết tinh theo chiều nhiệt độ tăng Xu đặc trưng cho tiến hóa giảm áp tăng nhiệt trình tăng trưởng Grt (tiến hóa thuận) Như vậy, tổng thể tiến hóa biến chất theo chiều giảm áp tăng nhiệt hồn tồn phù hợp với kết phân tích thành phần tổ hợp cộng sinh khoáng vật kiến trúc đặc trưng cho phản 62 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tn ứng Xét mơ hình biến chất theo Martignole S Nantel năm 1982 (hình 5.6), hai mẫu đặc trưng cho granulit pelit khu vực KRoong, đường biến thiên thể mũi tên phát triển từ tâm rìa khống vật Chiều mũi tên có hướng xuống lệch bên trái, thuộc trường phân bố nằm trình nguội lạnh giảm áp (2) giảm áp đẳng nhiệt (3) Kết có ảnh hưởng gia tăng nhiệt độ trình giảm áp Ở giai đoạn đầu, trình giảm áp gần đẳng nhiệt thể qua điểm phân tích phần nhân Grt có xu hướng gần nằm ngang theo q trình (3), quan sát rõ mẫu VN362 Ở giai đoạn cuối, chúng lại liên quan chặt chẽ với trình nguội lạnh giảm áp thể qua điểm phân tích phần rìa Grt có xu hướng gần thẳng đứng th eo trình (2) Hình 5.6:Biểu đồ tương quan xu hướng biến đổi thành phần granat chiều biến thiên theo nhiệt độ áp suất tương ứng với su biến thiên thành phần granat đá granulit pelit khu vực KRoong[27] Như vậy, theo hợp phần cấu tử Grt mơ hình biến chất Martignole S Nantel năm 1982, cho ta ba trình biến chất chồng lên Ban đầu trình giảm áp tăng nhiệt lý giải giảm thành phần cấu tử pyrop tăng thành 63 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân phần almandin Tiếp theo q trình giảm áp gần đẳng nhiệt cuối nguội lạnh giảm áp xét mơ hình Hình 5.7: Sơ đồ tiến hóa biến chất đá granulit khu vực KRoong Ghi chú: Đường màu xanh biểu thị cho q trình tiến hóa biến chất đá Gneis Grt – Sil – Crd – Bt; Đường màu đỏ biểu thị cho q trình tiến hóa biến chất cúa đá Gneis Grt – Cpx – Opx – Qtz Gneis Grt – Opx – Sil – Qtz 64 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân Trên sở tổ hợp cộng sinh khoáng vật, nhiệt – áp kế địa chấtvà biến thiên hợp phần cấu tử granatcho ta nhìn tổng quan trình tiến hóa biến chất đá granulit khu vực K Roong sơ đồ hóa hình 5.7.Đường màu xanh thị cho đá gneis Grt – Sil – Crd – Bt biến chất nhiệt độ thông thường tướng granulit Đường màu đỏ biểu diễn cho đá gneis Grt – Cpx – Opx – Qtz gneis Grt – Opx – Sil – Qtz biến chất nhiệt độ cao tướng granulit Ta thấy P max T max không xảy thời điểm, đường P – T – t theo chiều kim đồng hồ P max xuất sớm T max Nhưng T max đại diện cho mức độ biến chất cao mà cân hóa học đóng băng tổ hợp khoáng vật cộng sinh phát triển Mức độ biến chất dựa vào nhiệt độ áp suất thời điểm T max ,vì trình độ biến chất xác định thơng qua tham chiếu tổ hợp khống vật cân 65 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết nghiên cứu kết luận sau: 1.1 Các thành tạo biến chất khu vực tướng granulit vùng KRoong bao gồm: - Granulit mafic (gneis hai pyroxen) ới tổ v hợp khống vật chính: Clinopyroxen – orthopyroxen – plagioclaz – thạch anh – granat – biotit với kiến trúc symplectit điển hình cho điều kiện P – T thành tạo nhiệt độ áp suất cao tướng granulit - Granulit pelit với tổ hợp khống vật chính: Thạch anh – plagioclaz – K/feldspar – granat – orthopyroxen – sillimanit – cordierit – spinel – biotit, có kiến trúc hạt – sợi – vảy biến tinh với hạt granat lớn, tha hình đến tự hình sillimanit dạng kim que phân bố tập trung 1.2 Kết tính tốn P – T cho tổ hợp cộng sinh Grt – Sil – Crd – Bt vùng nghiên cứu T = 640 – 8300C áp suất P = 5,2 – 7,1 kbar, phù hợp với nghiên cứu Osanai (2005) Còn tổ hợp khoáng vật cộng sinh Grt – Opx – Sil – Qtz Grt – Cpx – Opx – Qtz đại diện cho granulit vùng nghiên cứu bền vững điều kiện nhiệt độ siêu cao đỉnh q trình tiến hóa biến chất (T = 1000 – 10500C P = 11 – 12 kbar) 1.3 Quá trình tiến hóa biến chất hai loại granulit nhiệt độ cao granulit bình thường biểu diễn theo chiều kim đồng hồ (hình 5.7) Các đá granulit trải qua q trình tiến hóa phức tạp Quá trình biến chất đá trải qua nhiều pha, nhiều giai đoạn từ điều kiện đỉnh tiến trình biến chất xuống điều kiện thấp trước tiến hóa theo kiểu giật lùi tướng amphibolit 66 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân Kiến nghị - Ngoài kết thu đặc điểm phân bố, đặc điểm thành phần vật chất, điều kiện tiến hóa biến chất đá granulit khu vực KRoong, luận văn phát đá có thành phần mafic giàu spinel corindon chứa khống vật saphirin dạng tảng lăn Theo thống kê chưa đầy đủ giới, loại đá xét vào đá giàu Al – Mg biến chất tướng granulit nhiệt độ siêu cao chưa rõ có nguồn gốc từ đá magma hay đá trầm tích? - Trong khu vực bắt gặp tổ hợp đá hoa chứa pyroxen gọi calciphyr, cịn có ý kiến tranh luận điều kiện thành tạo nó, có phải loại đá biến chất cao (granulit vơi ?) Do đó, cần có nghiên cứu chi tiết vấn đề để góp phần làm sáng tỏ đặc điểm biến chất chế địa động lực khu vực toàn địa khối Kon Tum 67 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Xuân Bao, Trịnh Văn Long nnk (2000), Kiến tạo sinh khoáng miền nam Việt Nam, Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Nam, Thành phố Hồ Chí Minh Phạm Bình nnk (1997), Nghiên cứu đá siêu mafic kiềm, xác định tiền đề dấu hiệu tìm kiếm kim cương Tây Nguyên, Viện nghiên cứu Địa chất Khoáng sản, Hà Nội Http://www.gialai.radiovietnam.vn Nguyễn Thị Huyền (2010), Thành phần granat, biotit mối liên hệ với tiến hóa biến chất đá gneis khu vực Tân Hương,Luận văn Thạc sĩ Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Vũ Khúc, Bùi Phú Mỹ (chủ biên) (1989), Địa chất Việt Nam, tập I: Địa tầng, Cục Địa chất Việt Nam, Hà Nội Trần Ngọc Nam, Osanai Y., Nakano N., Hoàng Hoa Thám (2004), Hoạt động biến chất siêu cao Permi-Trias: Va chạm lục địa địa khối Kon Tum, Tạp chí Địa chất, loạt A, số 285, tr.1-8 Trần Ngọc Nam, Osanai Y., Owada M., Nakano N., Hoàng Hoa Thám (2005), Một số đặc điểm thạch học lịch sử biến chất cá granulit nhiệt độ siêu cao địa khối Kon Tum, đề tài Khoa học NCCB mã số 710402 Hội đồng Khoa học Tự nhiên Trần Ngọc Nam, Yasuhito Osanai, Nobuhiko Nakano (2005), Hoạt động biến chất áp suất cao địa khối Kon Tum ý nghĩa địa động lực, Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học kỷ niệm 60 năm ngành Địa chất Việt Nam, tr 133-139 Bùi Minh Tâm nnk (2010), Hoạt động magma Việt Nam, Viện Khoa học Địa chất Khống sản, Hà Nội 10 Hồng Hoa Thám (2004), Bước đầu nghiên cứu thạch luận đá biến chất nhiệt độ cao siêu cao địa khối Kon Tum, Luận văn Thạc sĩ Địa chất học, 68 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân Trường Đại học Khoa học Huế 11 Tống Duy Thanh, Vũ Khúc (2005), Các phân vị địa tầng Việt Nam, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội 12 Phan Trường Thị (2005), Thạch học đá biến chất, NXB Đại học Quốc Gia, Hà nội 13 Đặng Trung Thuận (1999), Địa hóa nguyên tố, NXB Đại học Quốc Gia, Hà nội 14 Nguyễn Thị Thủy (2008), Thạch luận đá biến chất hệ tầng Khâm Đức ý nghĩa địa động lực, Luận văn Thạc sỹ Đại học Khoa học, Đại học Huế 15 Vũ Văn Tích (2006),Tiến hố biến chất granulit phức hệ Kan Nack trình tạo núi Indosini, Tạp chí Các khoa học Trái đất, số 28(2), tr 241252 16 Vũ Văn Tích, Nguyễn Thị Thủy (2006), Charnockit nhiệt độ siêu cao địa khối Kon Tum ý nghĩa địa động lực q trình tạo núi Indosini, Tạp chí địa chất, loạt A, số 296, tr.8-15 17 Trần Tính nnk (1997), Bản đồ Địa chất Khoáng sản Việt Nam tỷ lệ 1:200.000 thuyết minh, tờ Măng đen – Bồng Sơn,Cục Địa chất Việt Nam 18 Trần Văn Trị, Vũ Khúc nnk (2009), Địa chất tài nguyên Việt Nam, Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội Tiếng Anh 19 Frank S.Spear (1993), Metamorphic phase equilibria and pressureTemperature-Time paths, Printed by book Crafter Inc., Chelsea, Michigan, U.S.A 20 Lepvrier C., Maluski H, Vu Van Tich, Leyreloup A., Phan Truong Thi and Nguyen Van Vuong (2004), The Early Triassic Indochinian orogeny in Vietnam (Truong Son belt and Kontum massif): implications for the geodynamic evolution of Indochina”, Tectonophysics, Volumn 393, p.87-118 21 Nakano N., Osanai Y., Owada M., Tran Ngoc Nam, Toyoshima T., Pham 69 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân Binh, Tsunogae T., Kagami H (2007), Geologic and metamorphic evolution of the basement complexes in the Kontum Massif, central Vietnam, Gondwana Research, Volumn 10, in press 22 Osanai Y., Nakano N., Owada M., Tran Ngoc Nam, Toyoshima T., Tsunogae T., Pham Binh (2004), Permo-Triassic ultrahigh - temprature metamorphism in the Kon Tum massif, central Vietnam, Journal of Mineralogical and Petrôlgical Sciences, Volume 99, p.225-241, Special Issue 23 Osanai Y., Owada M, Tsunogae T., Toyoshima T., Hohkada T., Trinh Van Long, Sajeev K and Nakano N (2001),Ultrahigh-temprature pelitic granulits from Kontum massif, central Vietnam: Evidence for East Asian juxtaposition at ca 250 Ma, Gondwana Research, Volumn 4, p.702-723 24 Roger F., Maluski H., Leyreloup A., Lepvrier C., Phan Truong Thi (2007), UPb dating of high temprature metamorphic episodes in the Kon Tum Massif (Vietnam), Journal of Asian Earth Sciences 25 Schreurs J (1985), Prograde metamorphism of metapelites, garnet-biotite thermometry and prograde changes of biotite chemistry in high-grade rocks of West Uusimaa, southwest Finland, Journal of Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam, p.69-80 26 Vogel, D E., 1967 Petrology of an eclogite and pyrigarnite-bearing polymetamorphic rock complex at Cabo Ortegal, NW Spain.Leidse Geologische Mededelingen,40 ,121-213 27 Vũ Văn Tích (2004), La chaine indosinienne au Viet Nam: Petrologie et geochronologie du bloc metamorphiquei de Kon Tum, Luận án Tiến sỹ Université de Montpellier II 28 Vu Van Tich (2005),High – temperature biotites in granulite of Kan Nack group in the Kon Tum massif and their significance, Journal of Geology, series B, N026/2005, p.28-35 70 z ... THÀNH PHẦN VẬT CHẤT CÁC ĐÁ GRANULIT KHU VỰC KROONG 34 4.1 Đặc điểm phân bố đá granulit khu vực KRoong .34 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân 4.2 Đặc điểm thành phần vật chất đối... 33 z Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Viết Tuân CHƯƠNG 4: ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT CÁC ĐÁ GRANULIT KHU VỰCKROONG 4.1 Đặc điểm phân bố đágranulitkhu vực KRoong Vùng nghiên cứu thuộc khu vực xã KRoongvới... lộ đặc trưng Nghiên cứu đặc điểm thành phần vật chất, điều kiện thành tạo đá biến chất góp phần luận giải bối cảnh lịch sử tiến hóa địa chất khu vực Vì vậy, đề tài ? ?Đặc điểm thành phần vật chất