Điều Kiện Thành Tạo Các Đá Bazan Tây Nguyên, Việt Nam Trên Cơ Sở Nghiên Cứu Đặc Thành Phần Khoáng Vật

Điều Kiện Thành Tạo Các Đá Bazan Tây Nguyên, Việt Nam Trên Cơ Sở Nghiên Cứu Đặc Thành Phần Khoáng Vật Nguyễn Viết Ý, Ngô Thị Phượng, Phạm Thị Dung, Trần Hồng Lam, Hoàng Việt Hằng Viện địa chất, Viện KH&CNVN, 84,Phố Chùa Láng, Đống Đa, Hà Nội Tóm tắt: Trên bán đảo Đông Dương, Việt Nam là lãnh thổ có lượng đá bazan Kainozoi lớn hơn cả. Chúng tập trung chủ yếu ở khu vực Tây Nguyên. Các khoáng vật tạo đá chính trong bazan Tây Nguyên gồm: olivin; orthopyroxen, clinopyroxen, plagioclas, một lượng nhỏ amphibol và biotit. Dựa vào dạng tồn tại và thành phần hóa học, olivin, trong các đá bazan TNVN được phân ra làm 2 nhóm; orthopyroxen: 3 nhóm; clinopyroxen: 3 nhóm và amphibol: 2 nhóm. Olivin (Ol) thuộc nhóm 1 gồm Nod-Ol và Xeno-Ol có hàm lượng MgO dao động trong khoảng hẹp (47-51 %), hàm lượng FeO khá ổn định (8-11%), đồng thời có hàm lượng NiO cao (0,32- 0,44 %). Olivin thuộc nhóm 2 gồm các Pheno-Ol, rất phổ biến trong các đá bazan kiềm và trong các thể tù gabronorit olivin. Chúng khác biệt với nhóm thứ nhất ở chỗ hàm lượng MgO biến thiên liên tục trong khoảng 27-44%, FeO giảm từ 25 đến 18%, trong khi đó NiO tăng từ 0,01 đến 0,32%. Orthopyroxen (Opx) thuộc nhóm 1 tồn tại trong các bao thể lerzolit có hàm lượng MgO thay đổi trong khoảng hẹp (khoảng 26%), FeO khá cao (~14%), Al 2 O 3 cao nhất (5-5,4%), Cr 2 O 3 (0,2%), NiO (0,02- 0,04%). Opx nhóm 2 nằm trong các đá đolerit, có hàm lượng MgO cao hơn nhóm thứ nhất (28-29%); FeO thấp hơn (12%); Cr 2 O 3 = 0,2-0,5%, Al 2 O 3 thấp nhất (1- 2%), hàm lượng NiO hoàn toàn tương đồng với nhóm thứ nhất. Opx nhóm 3 phân bố trong các đá có thành phần tương đồng với gabronorit trong tổ hợp cộng sinh với Cpx + Pl ± Ol . Các đá này tồn tại dưới dạng các thể tù trong bazan kiềm. Hàm lượng MgO trong Opx nhóm 3 cao nhất so với các nhóm trên (32-35%); sắt thấp nhất (5-7%); NiO cao nhất (0,07-0,15%), đồng thời Cr 2 O 3 cũng có giá trị cao nhất. Clinopyroxen (Cpx) trong các bao thể werlit spinel và lerzolit có hàm lượng nhôm rất cao (5,58 - 8,73%), nghịch biến với nó là hàm lượng MgO thấp (14- 11,77%), hàm lượng các nguyên tố khác ít dao động (ví dụ FeO), hoặc dao động trong khoảng rộng, chẳng hạn như TiO 2 và Cr 2 O 3 . Cpx trong các ban tinh có hàm lượng nhôm thay đổi từ 3,70 đến 7,36% (do tính phân đới), trong khi đó hàm lượng MgO thay đổi từ 12,8 đến 16,17%, Cpx trong phần nền của bazan và trong các đá đolerit khác biệt với hai loại trên ở hàm lượng nhôm rất thấp (1-1,45%), hàm lượng FeO thay đổi từ 13,92 đến 16,72, MgO dao động trong khoảng hẹp, mối tương quan nghịch biến giữa MgO và Al 2 O 3 không rõ. Amphibol (Am) có hai nguồn gốc: nguyên sinh và thứ sinh. Am nguyên sinh (nhóm 1) tồn tại trong bazan TNVN dưới dạng các xenocrist. Chúng có hàm lượng Al 2 O 3 cao (11,31 - 12,86%), TiO 2 = 2-8,11%, và hàm lượng SiO 2 dao động trong khoảng 38-41%. Am nhóm 2 phân bố trong phần nền của bazan hoặc trong một vài bao thể lerzolit. Hình dạng tinh thể và tương quan với các khoáng vật cộng sinh cho thấy chúng rất có thể hình thành do quá trình biến chất trao đổi xẩy ra vào giai đoạn muộn hơn của hoạt động magma bazan. Thành phần hóa học của các Am này khác biệt hẳn so với nhóm 1. Hàm lượng nhôm thấp (Al 2 O 3 = 5,51-8,76%), TiO 2 thấp (0,6- 1%); SiO 2 =46-51%. Điều kiện P-T thành tạo của các magma bazan kiềm được xác định là: P~ 23 kbar, T~ 1100 o C. Đối chiếu với một số kết quả nghiên cứu của các tác giả khác [7, 9, 19], các tác giả bài báo cho rằng độ sâu thành tạo của magma bazan có thể sâu hơn và không loại trừ khả năng mang kim cương của chúng. Các tác giả cũng lưư ý rằng, các đá bazan TNVN, đặc biệt là bazan kiềm, chứa khá nhiều thể tù thành phần rất đa dạng và chắc chắn có nguồn gốc khác nhau. Sự có mặt của chúng ảnh hưởng rất lớn đến kết quả phân tích các mẫu đá tổng, vì vậy cần phải thận trọng khi đưa ra các mô hình thạch luận dựa trên các số liệu thạch địa hóa. MỞ ĐẦU Hoạt động magma Kainozoi phổ biến rất rộng rãi không chỉ trong phạm vi Đông Dương, mà còn phát triển trên nhiều khu vực khác thuộc lục địa châu Á. Một khối lượng khổng lồ các đá phun trào có thành phần chủ yếu là bazan đã hình thành trên các lãnh thổ, kéo dài từ vùng Sikhote Alin (Đông Nga), Mông Cổ, bán đảo Triều Tiên qua Đông Trung Quốc đến tận các bán đảo Đông Dương, Malaysia Tại khu vực Đông Dương, Việt Nam là lãnh thổ có lượng đá bazan Kainozoi lớn hơn cả, tập trung chủ yếu ở Tây Nguyên, vùng ven bờ biển Đông, ngoài ra còn một lượng nhỏ ở phía Bắc Bộ và Trung Bộ, phân bố trên diện tích ~32000 km 2 . Một đặc điểm rất quan trọng khiến bazan Kainozoi được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu là chúng mang các đá quý (saphir, rubi, zircon, spinel) rất có giá trị kinh tế. Kết quả xác định tuổi tuyệt đối của nhiều tác giả trong nước và nước ngoài cho thấy các đá bazan Tây Nguyên Việt Nam (TNVN) có khoảng tuổi kéo dài từ ~17 Tr.n. đến năm 1923 [1, 3, 10, 17]. Căn cứ vào thành phần các nguyên tố chính, hoạt động magma bazan khu vực nghiên cứu được chia làm hai loạt: loạt sớm (khoảng 17 đến 6 Tr.n.) có thành phần chủ yếu là tholeit thạch anh, lượng bazan kiềm không đáng kể; loạt muộn (khoảng 6 Tr.n. đến hiện tại) có bazan kiềm chiếm đa số. Trong quá trình hoạt động có nhiều đợt ngưng nghỉ, có những đợt ngưng nghỉ kéo dài trên 1 Tr.n. Đặc điểm thành phần nguyên tố đồng vị cho thấy bazan TNVN mang dị thường Dupal ( 206 Pb/ 204 Pb thấp, 208 Pb/ 204 Pb cao). Đây là một trong những vấn đề được nhiều nhà địa chất quan tâm giải thích, tuy vẫn còn nhiều điểm chưa thống nhất. Điều kiện thành tạo các đá bazan đã và đang được các nhà địa chất xem xét theo ba hướng: 1- Môi trường kiến tạo [1, 2, 10, 17, 18, 21-23, 26]. 2- Bản chất của manti nguồn: dựa trên các số liệu về nguyên tố chính, nguyên tố vết và đồng vị [11]. 3- Điều kiện P-T thành tạo các magma bazan trên cơ sở nghiên cứu thành phần khoáng vật [19], hoặc dựa vào thành phần nguyên tố chính quy về MgO-15 [9]. Trong bài báo này, chúng tôi chú ý đi sâu vào một số đặc điểm thành phần khoáng vật tạo đá chính của các đá bazan TNVN, trên cơ sở đó tính toán điều kiện P-T thành tạo và những đặc điểm tiến hóa khác của chúng. Mẫu phân tích được lựa chọn bao gồm các khoáng vật trong những biến loại đá bazan, trong các bao thể và thể tù bị bắt giữ trong bazan, đặc biệt là bazan kiềm. Thành phần các khoáng vật tạo đá được phân tích bằng phương pháp vi dò trên máy CAMECA Kevex tại Trung tâm phân tích thuộc Viện Khoáng vật và Thạch học, Viện Liên hợp địa chất địa vật lý, Phân viện Sibiri, Viện Hàn lâm Khoa học Nga. I. ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN KHOÁNG VẬT CỦA CÁC ĐÁ BAZAN TÂY NGUYÊN VIỆT NAM Khoáng vật tạo đá chính trong hầu hết các đá bazan TNVN bao gồm: olivin (Ol), orthopyroxen (Opx), clinopyroxen (Cpx), plagioclas (Pl); khoáng vật thứ yếu: amphibol (Am), biotit (Bi), felspat kali (Fsp); khoáng vật phụ: magnetit (Mt), ilmenit (Ilm), spinel (Spl) Các khoáng vật tạo đá chính cấu tạo nên hai nhóm đá, hình thành trong các môi trường và thời đoạn khác nhau: a- nhóm các thể tù bị magma bazan bắt giữ trong quá trình di chuyển lên bề mặt; b- nhóm các đá bazan thực thụ (kết tinh trực tiếp từ magma bazan). Tuy nhiên, trong thực tế nghiên cứu các đá magma bazan TNVN cần phải phân chia các thể tù ra các loại khác nhau và mỗi loại rõ ràng có ý nghĩa khoa học và thực tiễn khác nhau. Cho đến nay, nội dung của chuyên từ thể tù (xenolith) vẫn còn được hiểu khác nhau. Một số tác giả xem chúng là những thể đá ngoại lai có kích thước khác nhau từ một vài cm 3 (hoặc nhỏ hơn) đến hàng m 3 bị bắt giữ trong các đá phun trào hoặc xâm nhập khác thành phần, đôi khi cùng thành phần, nhưng có thời gian thành tạo khác nhau. Những khoáng vật riêng lẻ có nguồn gốc ngoại lai được bắt giữ theo cùng cơ chế với thể tù, có kích thước lớn, đôi khi rất tự hình (ví dụ như các tinh thể augit trong bazan TNVN có kích thước đến 10-15 cm theo chiều dài, anorthoclas có kích thước 2-5 cm, saphir, rubi và zircon có kích thước một vài mm đến 5-10 mm) không được coi là thể tù mà là megacrist theo một số tác giả, hoặc macrocrist theo một số tác giả khác. Sự hình thành các tinh thể gọi là megacrist (macrocrist) chưa rõ, một số người coi chúng là sản phẩm kết tinh từ magma bazan, một số người khác xem đó như các khoáng vật có nguồn gốc sâu và là hợp phần của manti nguồn. Ngoài ra, những phần khó nóng chảy của manti (thành phần tương đồng với nhóm periđotit) còn sót lại và bị bắt giữ trong các đá bazan, một số nguời gọi đó là bao thể (nodule), một số nguời khác vẫn gọi là thể tù. Căn cứ vào thực tế nghiên cứu các thể tù trong bazan, đặc biệt là bazan kiềm TNVN, chúng tôi phân biệt các loại sau đây: - Thể tù, với nội dung nêu trên mang tính bao quát nhất, dùng để chỉ chung tất cả những vật thể bị bắt tù trong các đá magma. - Bao thể (nodule) là các thể tù đại diện cho phần còn sót lại của manti nguồn trong quá trình nóng chảy từng phần để tạo nên magma bazan, hoặc bị bắt từ các đá tường manti trong khi magma di chuyển lên bề mặt; chúng có thành phần tương đồng với các đá nhóm periđotit (lerzolit, werlit, pyroxenit ). - Xenolit* bao gồm các đá có nguồn gốc ngoại lai, thành phần khác biệt với bazan hoặc tương tự bazan, nhưng có thời gian thành tạo sớm hơn (pha sớm) được magma bazan (pha muộn) bắt giữ trong quá trình di chuyển lên bề mặt. Như vậy xenolit khác với bao thể ở chỗ nó không đại diện cho manti. Tuy nhiên, thuật ngữ này được rất nhiều nhà nghiên cứu coi là đồng nghĩa với bao thể. ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ * Theo các Từ điển Địa chất, xenolit có nghĩa là “thể tù” (BBT). - Macrocrist là các thể tù tồn tại dưới dạng đơn tinh thể (augit, anorthoclas ) kích thước lớn bị bắt tù trong các đá bazan. Một số tác giả xem rubi, saphir và zircon cũng là các macrocrist. Một số tác giả khác cho rằng macrocrist là sản phẩm kết tinh trực tiếp từ magma bazan. - Xenocrist là những tinh thể có kích thuớc lớn so với các khoáng vật tạo nên phần nền trong bazan (5-10 mm), có phần rìa bị gặm mòn mạnh, đôi khi vỡ vụn. Đa số các nhà nghiên cứu xem xenocrist là các khoáng vật của manti. Trong các đá bazan vùng nghiên cứu xenocrist thường là olivin và pyroxen thoi, hiếm khi gặp pyroxen xiên. Trong trường hợp này xenocrist có nghĩa gần gũi với macrocrist, nhưng kích thước nhỏ hơn. Tuy nhiên, việc phân chia các thể tù theo cách nêu trên chỉ mang tính tương đối, nhằm tạo nên sự thuận tiện trong khi mô tả. Thực chất vấn đề còn khá phức tạp, các khái niệm vẫn chưa rõ ràng, nhiều nội dung trùng lặp. Sự có mặt của các thể tù với thành phần đa dạng đã lưu ý các nhà khoa học rằng, những kết quả phân tích hóa toàn phần các đá bazan trên vùng nghiên cứu rõ ràng không phản ánh thực chất thành phần magma nguyên sinh, bởi vì khi thu thập mẫu cho phân tích chúng ta không thể tách chúng ra khỏi bazan thực thụ. Nhóm khoáng vật trực tiếp kết tinh từ magma bazan bao gồm các ban tinh và các khoáng vật cấu tạo nên phần nền của các đá bazan. Đặc biệt trong các đá bazan còn gặp các tập hợp khoáng vật cấu tạo từ một hoặc vài loại khoáng vật có kích thước tương đối lớn, có ranh giới khá rõ nét so với phần nền, nhưng không có hiện tượng bị hòa tan, gặm mòn như các bao thể hoặc thể tù. Chúng thể hiện như các cụm khoáng vật, kết tinh hoàn hảo so với phần nền bao quanh. Để dễ phân biệt, chúng tôi tạm gọi chúng là các multicrist (đa tinh). Nguyên nhân hình thành nên các multicrist này không rõ, rất có thể chúng được hình thành trong điều kiện hóa lý cục bộ thuận lợi cho sự kết tinh hoàn hảo của các khoáng vật tương đồng với thành phần của bazan. Trong các đá bazan TNVN, các multicrist thường cấu tạo thuần khiết từ tập hợp các tinh thể plagioclas hoặc Cpx, hoặc đôi khi Pl+Cpx. Từ các khái niệm trên, các khoáng vật tạo đá được gọi tên theo dạng tồn tại và để đơn giản hóa trong mô tả, chúng tôi ký hiệu bằng cách thêm các tiếp đầu ngữ, ví dụ: olivin trong bao thể được ký hiệu: Nod-Ol; olivin dưới dạng xenocrist: Xeno-Ol; orthopyroxen trong bao thể: Nod-Opx; ban tinh clinopyroxen: Pheno-Cpx; ban tinh olivin: Pheno-Ol Olivin là khoáng vật phổ biến nhất trong các đá bazan vùng nghiên cứu. Chúng tồn tại dưới dạng các xenocrist, ban tinh trong đá bazan và là hợp phần quan trọng của các bao thể. Về mặt thành phần có thể chia olivin ra hai nhóm có các đặc điểm khá khác biệt: nhóm thứ nhất gồm Nod-Ol và Xeno-Ol; nhóm thứ hai gồm Pheno-Ol. Nhóm thứ nhất có hàm lượng MgO dao động trong khoảng hẹp (47-51 %), hàm lượng FeO khá ổn định (8-11%), đồng thời có hàm lượng NiO cao (0.32- 0,44 %). Trên các biểu đồ Hình 1, 2, ta thấy chúng tạo nên một nhóm riêng biệt. 20304050 60 0 10 20 30 40 MgO F e O 2 1 Hình 1. Tương quan hàm lượng MgO-FeO của Ol trong bazan TNVN 20304050 60 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 MgO N i O 1 2 Hình 2. Tương quan hàm lượng MgO-NiO của Ol trong bazan TNVN Sự tương đồng về thành phần giữa Nod-Ol và Xeno-Ol cho thấy chúng có chung nguồn gốc. Mặt khác Nod-Ol thường có mặt trong tổ hợp cùng với Opx+Cpx ± Spl là những tổ hợp được nhiều nhà khoa học thừa nhận là đặc trưng cho thành phần của manti trên. Olivin thuộc nhóm thứ hai bao gồm các Pheno-Ol, rất phổ biến trong các đá bazan kiềm và trong các thể tù gabronorit olivin ở TNVN. Chúng khác biệt với nhóm thứ nhất ở chỗ hàm lượng MgO biến thiên liên tục trong khoảng 27-44%, FeO giảm từ 25 đến 18%, trong khi đó NiO tăng từ 0,01 đến 0,32% (xem Hình 1, 2). Điều này chứng tỏ chúng kết tinh trong điều kiện hóa lý biến đổi không mang tính đột biến. Nhận xét này dường như là nghịch lý đối với các magma bazan kiềm là các magma chứa nhiều chất bốc, do đó chúng thường tạo nên dạng phun nổ, nghĩa là điều kiện hóa lý thay đổi đột ngột. Để giải thích hiện tượng này chúng tôi cho rằng, có lẽ ở giai đoạn đầu, sau khi magma nguyên sinh được hình thành, chúng vận chuyển lên bề mặt với một tốc độ không quá lớn, nhưng luôn luôn ở trạng thái không cân bằng. Trong điều kiện như vậy, các khoáng vật Ol thế hệ khác nhau lần lượt được hình thành phù hợp với thành phần magma tàn dư và tới một lúc nào đó, khi các chất khí được giải phóng khỏi magma tạo nên áp suất đủ lớn mới gây ra phun nổ. Nếu áp suất không đủ lớn thì magma phun trào bình thường. Các magma phun lên trên bề mặt tồn tại dưới dạng "cháo đỗ". Chính vì vậy hiện tượng phun nổ không phải lúc nào cũng quan sát thấy trong các trường phân bố các đá magma bazan kiềm. Điều này còn được chứng minh bởi sự tồn tại các vành phản ứng kế tiếp nhau bao quanh các bao thể hoặc các xenocrist có kích thước lớn, tạo nên kiến trúc kiểu vành hoa. Orthopyroxen là khoáng vật ít phổ biến hơn so với olivin, chúng có mặt trong các bao thể, thể tù, xenocrist, ban tinh và cả trong phần nền. Để so sánh, chúng tôi lựa chọn phân tích các khoáng vật Opx trong 3 dạng tồn tại: trong bao thể lerzolit; trong thể tù gabronorit và trong đolerit. Về thành phần, chúng được chia thành ba nhóm rõ rệt, phụ thuộc vào tổ hợp khoáng vật mà chúng cộng sinh, tương ứng với 3 dạng tồn tại. Trên các biểu đồ Hình 3, 4, 5, 6, ta thấy các nhóm Opx nói trên khác biệt nhau ở hàm lượng MgO, NiO, Cr 2 O 3 , Al 2 O 3 và FeO. 2030 40 0 10 20 MgO F e O Lesolit Dolerit Gabronorit Hình 3. Tương quan hàm lượng MgO-FeO của Opx trong bazan TNVN 2030 40 0.0 0.1 0.2 MgO N i O Gabronorit Lesolit + Dolerit Hình 4. Tương quan hàm lượng MgO-NiO của Opx trong bazan TNVN Nhóm thứ nhất bao gồm các khoáng vật Opx trong bao thể lerzolit. Ở đây, chúng có hàm lượng MgO thay đổi trong khoảng hẹp (khoảng 26%), FeO khá cao (~14%%), Al 2 O 3 cao nhất (5-5,4%), Cr 2 O 3 (0,2%), NiO (0,02- 0,04%). Trong bao thể lerzolit, Opx tổ hợp cộng sinh với Ol+Cpx ±Am. Nhóm thứ hai có hàm lượng MgO cao hơn nhóm thứ nhất (28-29%); FeO thấp hơn = 12%; Cr 2 O 3 = 0,2-0,5%, Al 2 O 3 thấp nhất (1-2%); hàm lượng NiO hoàn toàn tương đồng với nhóm thứ nhất. Opx thuộc nhóm thứ hai nằm trong các đá đolerit, ở đây chúng thể hiện như các ban tinh. Opx phân bố trong các đá có thành phần tương đồng với gabronorit trong tổ hợp cộng sinh với Cpx + Pl ± Ol tạo nên nhóm thứ ba. Các đá này tồn tại dưới dạng các thể tù trong bazan kiềm. Rất có thể chúng là các thành tạo xâm nhập hoặc biến chất không có liên quan gì với các đá bazan chứa chúng, và cũng có thể chúng là đại diện cho đới bền vững plagioclas của manti trên. Phân tích thành phần Opx trong thể tù nói trên cho thấy chúng tạo nên một nhóm riêng biệt với hàm lượng MgO cao nhất (32-35%) so với Opx của các nhóm trên; sắt thấp nhất (5-7%); NiO cao nhất (0,07-0,15%), đồng thời Cr 2 O 3 cũng có giá trị cao nhất Kết quả nghiên cứu của nhiều nhà địa chất cho thấy, hàm lượng nhôm trong các khoáng vật pyroxen nói chung và Opx nói riêng đồng biến với độ sâu thành tạo của chúng. Theo kết luận này thì các đá chứa Opx nhóm 1 (lerzolit) có độ sâu thành tạo lớn hơn cả, nhóm thứ hai (đolerit) độ sâu thành tạo thấp nhất, các đá gabronorit có độ sâu thành tạo trung bình. Tương tự như vậy đối với NiO và Cr 2 O 3 . Sắt có xu thế ngược lại so với MgO, nghĩa là Opx sâu và nông đều chứa nhiều sắt, trong khi đó Opx độ sâu trung bình chứa ít sắt hơn cả. Đáng tiếc là chúng ta chưa có nhiều số liệu phân tích để khẳng định kết luận trên, nhưng đây là một vấn đề cần quan tâm, rất có thể giúp ta thực hiện bài toán ngược, nghĩa là từ tương quan hàm lượng các nguyên tố tạo khoáng khác so với Al 2 O 3 trong pyroxen suy ra độ sâu thành tạo của các đá. Clinopyroxen là khoáng vật khá phổ biến trong các đá bazan TNTN, chúng có mặt trong các bao thể, trong ban tinh, trong phần nền, trong các multicrist và, hiếm hơn, trong các xenocrist. Một đặc điểm đáng chú ý là Cpx thường thể hiện tính phân đới khá rõ rệt trong một số mẫu, đặc biệt trong các ban tinh hoặc trong các multicrist. Ví dụ trong một multicrist (mẫu số DS2), Cpx thể hiện tính phân đới qua sự biến đổi hàm lượng Al 2 O 3 và MgO như sau (Bảng 1): Bảng 1. Tính phân đới của Cpx trong multicrist Các đới Hàm lượng MgO (%) Hàm lượng Al 2 O 3 (%) 1 14,67 5,17 2 15,17 4,42 3 16,17 3,44 4 15,98 3,70 5 14,58 3,72 6 14,92 3,91 7 12,58 7,36 Ghi chú: Thứ tự các đới tính từ rìa hạt bên này sang rìa hạt bên kia Qua bảng trên ta thấy từ nhân ra rìa, hàm lượng MgO giảm dần, đồng thời hàm lượng Al 2 O 3 tăng dần. Nếu thừa nhận rằng hàm lượng nhôm tham gia vào thành phần pyroxen đồng biến với áp suất thành tạo thì ở đây dường như multicrist Cpx đang mô tả được hình thành trong điều kiện áp suất tăng dần. Như vậy, nguyên nhân hình thành các multicrist có lẽ là trong điều kiện áp suất cục bộ tăng dần. Nguyên nhân làm tăng áp suất cục bộ có thể là do sự tập trung thể lỏng, điều này được minh chứng bởi sự có mặt của các khoáng vật chứa thể lỏng như Bi trong một số multicrist, tuy nhiên không phải bao giờ cũng gặp. Sở dĩ có hiện tượng khi có mặt, khi vắng mặt các khoáng vật chứa thể lỏng trong các multicrist, theo suy nghĩ của chúng tôi, là do hai nguyên nhân sau: a) trường hợp thể lỏng được bảo tồn cho đến khi kết thúc quá trình kết tinh multicrist (khi nhiệt độ giảm xuống dưới nhiệt độ đông cứng), chính chúng sẽ gây ra biến chất trao đổi làm biến đổi các khoáng vật kết tinh trước, tạo nên các khoáng vật thứ sinh chứa thể lỏng; b) trường hợp thứ hai, áp suất tăng dần, tới một mức nào đó giảm đột ngột do thể lỏng được giải phóng khỏi hệ, quá trình biến chất trao đổi không xẩy ra và như vậy sẽ không có các khoáng vật chứa thể lỏng được hình thành. Cũng cần phải nhấn mạnh rằng đây mới chỉ là những suy nghĩ mang tính suy đoán, vấn đề này phải được nghiên cứu sâu hơn nhằm giải thích sự có mặt các cụm khoáng vật khá tự hình nằm trong bazan TNVN. 2030 40 0 1 2 MgO C r 2 O 3 Gabronorit Dolerit Lesolir Hình 5. Tương quan hàm lượng MgO-Cr 2 O 3 của Opx trong bazan TNVN 2030 40 1 2 3 4 5 6 MgO A l 2 O 3 Lesolit Gabronorit Dolerit Hình 6. Tương quan hàm lượng MgO-Al2O3 của Opx trong bazan TNVN Clinopyroxen có thành phần thay đổi từ điopsiđ đến augit (Hình 7). Thành phần hóa học của Cpx phụ thuộc nhiều vào điều kiện thành tạo của chúng. Ở đây có thể phân chia Cpx ra các nhóm sau: - Cpx trong các bao thể werlit spinel và lerzolit có hàm lượng nhôm rất cao (5,58 - 8,73%), nghịch biến với nó là hàm lượng MgO thấp (14% - 11,77%) hàm lượng các nguyên tố khác ít dao động (ví dụ FeO), hoặc dao động trong khoảng rộng, chẳng hạn như TiO 2 và Cr 2 O 3 - Cpx trong các ban tinh có hàm lượng nhôm thay đổi từ 3,70 đến 7,36% (do tính phân đới), trong khi đó hàm lượng MgO thay đổi từ 16,17% đến 12,8%. - Cpx trong phần nền của bazan và trong các đá đolerit, khác biệt với hai loại trên ở hàm lượng nhôm rất thấp (1-1,45%), đồng biến với nó là hàm lượng FeO thay đổi từ 13,92 đến 16,72, MgO dao động trong khoảng hẹp, mối tương quan nghịch biến giữa MgO và Al 2 O 3 không rõ. Qua đây ta thấy sự phân bố có tính quy luật của các nguyên tố hóa học trong Cpx phụ thuộc vào áp suất thành tạo, một lần nữa được thể hiện khá rõ rệt. Amphibol là khoáng vật hiếm gặp trong bazan TNVN. Chúng chỉ gặp trong một số mẫu bazan kiềm và một vài bao thể. Sự có mặt của Am trong bazan chứng tỏ magma chứa nhiều chất bốc. Kết quả nghiên cứu lát mỏng cho thấy Am có thể có hai nguồn gốc: nguyên sinh và thứ sinh. Amphibol nguyên sinh (nhóm 1) là các khoáng vật tồn tại trong bazan TNVN dưới dạng các xenocrist, hình dạng tinh thể kéo dài, thường bị vát nhọn, kích thước 3-5 mm, nổi trội trong phần nền vi hạt, dưới một nicol có mầu vàng, đa sắc rõ (mẫu DL-025, DL-031). Đặc biệt là các khoáng vật này luôn luôn ngăn cách với phần nền bởi một riềm khá dầy vật chất không thấu quang mầu đen; rất có thể đây là sản phẩm tái nóng chảy khi Am rơi vào môi trường magma bazan. Những dấu hiệu thạch học vừa nêu cho thấy Am ở đây thể hiện như các xenocrist. Phân tích thành phần hóa học của các xenocrist này cho thấy chúng có hàm lượng Al 2 O 3 cao (11,31 - 12,86%), TiO 2 = 2 - 8,11%, trong khi đó hàm lượng SiO 2 thấp hơn so với Am nhóm 2 mô tả ở dưới (dao động trong khoảng 38 đến 41%). ClinoenstatiteClinoferrosillite Pigeonite Augite DiopsideHedenbergite EnFs Wo Hình 7. Biểu đồ phân loại pyroxen trong bazan TNVN TiO2 Al2O3 SiO2 1 Hình 8. Tương quan TiO 2 -Al 2 O 3 -SiO 2 của Am trong bazan TNVN Ghi chú: Chữ số tương ứng với các nhóm Am mô tả trong bài Am thuộc nhóm thứ hai phân bố trong phần nền của bazan hoặc trong một vài bao thể lerzolit. Hình dạng tinh thể và tương quan với các khoáng vật cộng sinh cho thấy chúng rất có thể được hình thành do quá trình biến chất trao đổi xẩy ra vào giai đoạn muộn hơn của quá trình hoạt động magma bazan. Thành phần hóa học của các Am này khác biệt hẳn so với nhóm mô tả trên. Hàm lượng nhôm thấp hơn (Al 2 O 3 = 5,51- 8,76%), TiO 2 thấp (0,6- 1%); SiO 2 = 46-51%. Sự có mặt của các biến loại Am cao nhôm cho thấy chúng có nguồn gốc sâu và rất có thể là hợp phần của manti nguồn giầu. Sự khác biệt giữa hai nhóm Am trong bazan thể hiện trên biểu đồ Hình 8, 9, 10, 11, 12. 0 10 20 40 50 60 MgO SiO2 1 2 Hình 9. Tương quan hàm lượng SiO 2 -MgO của Am trong bazan kiềm TNVN (ghi chú như hình 8) [...]... trong bazan kiềm TNVN (ghi chú như hình 8) Biotit là khoáng vật khá phổ biến trong các đá bazan vùng nghiên cứu, đặc biệt trong các bazan kiềm ở mỏ đá Núi Boong gần miệng núi lửa cổ Hàm Rồng (Pleiku) Chúng có mặt trong các bazan đặc sít, bazan bọt và trong một số multicrist Tinh thể Bi trong đá có dạng tấm kéo dài, đa sắc mạnh: theo Ng có mầu nâu, Np mầu nâu nhạt Một đặc điểm đáng chú ý là trong bazan. .. nhiều các thể tù thành phần rất đa dạng và chắc chắn có nguồn gốc khác nhau Sự có mặt của chúng ảnh hưởng rất lớn đến kết quả phân tích các mẫu đá, vì vậy cần phải thận trọng khi đưa ra các mô hình thạch luận dựa trên các số liệu thạch địa hóa 2- Mặc dù các số liệu thu thập được chưa phản ánh đầy đủ đặc điểm thành phần khoáng vật của các thành tạo bazan KZ TNVN, song kết quả bước đầu cho thấy, các khoáng. .. bài 3- Điều kiện P-T thành tạo của các magma bazan kiềm được xác định là: P~ 23 kbar, T ~ 1100oC Tuy nhiên, độ sâu và nhiệt độ thành tạo của các magma này rất có thể lớn hơn các giá trị trên, bởi hai lý do: a- đã phát hiện granat có hàm lượng pyrop khá cao, tổ hợp với ilmenit và chromđioxit trong sa khoáng nằm trong diện lộ của các đá bazan kiềm; b- các thể tù siêu mafic, mà thành phần khoáng vật của... cho thấy, các khoáng vật tạo đá chính trong các đá bazan kiềm TNVN phân bố trong các dạng tồn tại khác nhau (trong các thể tù và trong bazan thực thụ) và được phân chia ra các nhóm riêng biệt, phản ánh khá rõ nét điều kiện thành tạo và quá trình tiến hóa các magma bazan vùng nghiên cứu Olivin được phân ra làm 2 nhóm; orthopyroxen: 3 nhóm; clinopyroxen: 3 nhóm và amphibol: 2 nhóm Đặc điểm của mỗi nhóm... và nhiệt độ hình thành các magma ban đầu Thông tin chủ yếu về điều kiện hình thành magma ban đầu chứa đựng trong các bao thể, đây là những vật thể được xem như phần còn sót lại của manti nguyên thủy mà độ sâu và nhiệt độ tồn tại của nó chính là điều kiện P-T hình thành magma ban đầu Chính vì vậy, ở đây chúng tôi quan tâm đặc biệt đến các tổ hợp khoáng vật trong các bao thể có thành phần tương ứng với... trong tự nhiên Mọi cố gắng của các nhà khoa học không thể giúp họ tiếp cận một cách chính xác những gì đã xẩy ra trong quá khứ, hoặc ở sâu dưới lòng đất, song ở chừng mực nào đó nó phản ánh một cách tương đối các điều kiện hóa lý đã khống chế sự hình thành các tổ hợp đá magma này hay khác, đặc biệt là tạo ra những cơ sở để so sánh giữa các tổ hợp đá với nhau Đối với các đá bazan, vấn đề quan trọng nhất... kbar) và T = 1350-1400oC đối với các đá tholeiit thạch anh (Đà Lạt, Phước Long) Theo các tác giả này, điều kiện gần bão hòa nước thích hợp hơn đối với các đá bazan TNVN vì: - các bazan này có hàm lượng nước cao; - áp suất nóng chảy tối thiểu phù hợp với điều kiện nóng chảy dưới lớp ranh giới cơ (MBL) đã được làm dầy; - các đường đẳng nhiệt 23oC/km (so với