Đặc điểm cấu trúc kiến tạo phần Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, Quảng Nam và sự tạo khoáng urani trong cát kếtĐặc điểm cấu trúc kiến tạo phần Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, Quảng Nam và sự tạo khoáng urani trong cát kếtĐặc điểm cấu trúc kiến tạo phần Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, Quảng Nam và sự tạo khoáng urani trong cát kếtĐặc điểm cấu trúc kiến tạo phần Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, Quảng Nam và sự tạo khoáng urani trong cát kếtĐặc điểm cấu trúc kiến tạo phần Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, Quảng Nam và sự tạo khoáng urani trong cát kếtĐặc điểm cấu trúc kiến tạo phần Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, Quảng Nam và sự tạo khoáng urani trong cát kếtĐặc điểm cấu trúc kiến tạo phần Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, Quảng Nam và sự tạo khoáng urani trong cát kếtĐặc điểm cấu trúc kiến tạo phần Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, Quảng Nam và sự tạo khoáng urani trong cát kếtĐặc điểm cấu trúc kiến tạo phần Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, Quảng Nam và sự tạo khoáng urani trong cát kếtĐặc điểm cấu trúc kiến tạo phần Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, Quảng Nam và sự tạo khoáng urani trong cát kếtĐặc điểm cấu trúc kiến tạo phần Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, Quảng Nam và sự tạo khoáng urani trong cát kếtĐặc điểm cấu trúc kiến tạo phần Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, Quảng Nam và sự tạo khoáng urani trong cát kếtĐặc điểm cấu trúc kiến tạo phần Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, Quảng Nam và sự tạo khoáng urani trong cát kếtĐặc điểm cấu trúc kiến tạo phần Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, Quảng Nam và sự tạo khoáng urani trong cát kết
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN TRƯỜNG GIANG ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC - KIẾN TẠO PHẦN TÂY BẮC BỒN TRŨNG NÔNG SƠN, QUẢNG NAM VÀ SỰ TẠO KHOÁNG URANI TRONG CÁT KẾT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT Hà Nội - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN TRƯỜNG GIANG ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC - KIẾN TẠO PHẦN TÂY BẮC BỒN TRŨNG NÔNG SƠN, QUẢNG NAM VÀ SỰ TẠO KHOÁNG URANI TRONG CÁT KẾT Ngành: Địa chất học Mã số: 9440201 LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS TRẦN THANH HẢI PGS.TS NGUYỄN PHƯƠNG Hà Nội - 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận án Nguyễn Trường Giang ii MỤC LỤC Chương TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC TÂY BẮC BỒN TRŨNG NÔNG SƠN .7 Khái quát vị trí đặc điểm địa chất vùng nghiên cứu 1.1.1 Vị trí vùng nghiên cứu bình đồ cấu trúc kiến tạo khu vực 1.1.2 Khái quát đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu 10 Lịch sử nghiên cứu địa chất khoáng sản urani khu vực nghiên cứu 15 1.2.1 Giai đoạn trước năm 1975 15 1.2.2 Giai đoạn sau năm 1975 15 Một số tồn nghiên cứu trước 17 1.3.1 Về địa tầng 17 1.3.2 Về magma 17 1.3.3 Về cấu trúc - kiến tạo 18 1.3.4 Về tạo khoáng urani cát kết 18 Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 Cơ sở lý luận khoáng hoá urani cát kết 20 2.1.1 Các kiểu mỏ urani cát kết 20 2.1.2 Các yếu tố khống chế tạo khoáng urani cát kết 26 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu sử dụng luận án 34 2.2.1 Cách tiếp cận 34 2.2.2 Các phương pháp nghiên cứu sử dụng luận án 35 Chương ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG HOÁ URANI KHU VỰC TÂY BẮC BỒN TRŨNG NÔNG SƠN 44 Đặc điểm địa chất 44 3.1.1 Địa tầng 44 3.1.2 Các thành tạo magma xâm nhập 52 Đặc điểm khống hóa urani khu vực Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn .55 3.2.1 Khái quát đặc điểm phân bố khống hóa urani 55 3.2.2 Đặc điểm thành phần thạch học đá chứa khống hóa urani 58 iii 3.2.3 Đặc điểm thành phần khoáng vật urani 64 3.2.4 Thành phần hoá học quặng urani 67 Tuổi thành tạo địa chất quặng urani khu vực Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn 70 3.3.1 Tuổi thành tạo magma xâm nhập 70 3.3.2 Tuổi nguồn vật liệu đá trầm tích chứa quặng urani 77 3.3.3 Tuổi quặng urani 84 Chương ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC - KIẾN TẠO VÀ VAI TRÒ CỦA CHÚNG TRONG TẠO KHOÁNG URANI KHU VỰC TÂY BẮC BỒN TRŨNG NÔNG SƠN 88 Khái quát chung .88 Các tổ hợp thạch - kiến tạo 89 Đặc điểm biến dạng .93 Đặc điểm biến chất biến dạng 108 Lịch sử tiến hóa kiến tạo khu vực Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn 109 Vai trò cấu trúc - kiến tạo với q trình tạo khoáng urani cát kết khu vực Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn 120 4.6.1 Khái qt q trình tạo khống urani cát kết khu vực nghiên cứu 120 4.6.2 Vai trò cấu trúc - kiến tạo với tạo khoáng urani cát kết 128 Xác lập sở khoa học định hướng công tác điều tra, đánh giá thăm dò urani cát kết khu vực nghiên cứu 133 4.7.1 Các tiền đề dấu hiệu tìm kiếm urani quan trọng vùng nghiên cứu 134 4.7.2 Phân vùng triển vọng urani khu vực nghiên cứu 136 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Tên viết tắt ĐCKS KIGAM LA-ICP-MS SHRIMP IAEA REE NCS QL ĐB - TN TB- ĐN Tr năm Viết đầy đủ Địa chất khoáng sản Korea Institutes of Geoscience and Mineral Resources Laser Ablation Inductively Coupled Mass Spectrometry Sensitive High Resolution Ion MicroProbe Cơ quan lượng nguyên tử quốc tế Các nguyên tố đất Nghiên cứu sinh Quốc lộ Đông Bắc - Tây Nam Tây Bắc - Đông Nam Triệu năm v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Các tiêu chuẩn địa chất kiểu mỏ urani cát kết .25 Bảng 3.1 Tổng hợp thành phần khoáng vật đá chứa quặng urani .59 khu mỏ Pà Lừa - Pà Rồng [4] 59 Bảng 3.2 Tổng hợp tổ hợp khoáng vật quặng urani cát kết khu vực Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn [44] .64 Bảng 3.3 Hàm lượng nguyên tố (%) coffinit phân tích thiết bị đầu dò WDS (Theo Piestrzynski nnk, 2017) [82] 68 Bảng 3.4 Bảng tóm tắt kết định tuổi tuyệt đối U-Pb cho hạt zircon 71 mẫu đá magma xâm nhập granitoid khu vực nghiên cứu lân cận 71 Bảng 3.5 Tuổi coffinit tính theo điểm riêng biệt phương pháp định lượng WDS kính hiển vi điện tử [82] 85 Bảng 4.1 Tổng hợp kiện địa chất khu vực Tây Bắc Bồn trũng Nơng Sơn mối liên quan với khống hóa urani 112 Bảng P.1 Bảng tóm tắt kết định tuổi tuyệt đối U-Pb phương pháp truyền thống cho hạt zircon mẫu đại diện cho đá granitoid thuộc vùng nghiên cứu .156 Bảng P.2 Bảng tóm tắt kết định tuổi tuyệt đối U-Pb phương pháp SHRIMP cho hạt zircon mẫu cát kết chứa khoáng hóa urani (GK.26604/1) thuộc khu vực Pà Lừa - Pà Rồng, rìa Tây Bắc Bồn trũng Nơng Sơn 160 Bảng P.3 Bảng tóm tắt kết phân tích tuổi zircon mẫu GK.26604/2 khu Pà Lừa – Pà Rồng kỹ thuật LA-ICP-MS Phòng thí nghiệm Pheasant Memorial Lab, Đại học Okayama, Nhật Bản 161 vi DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ Hình 1.1 Vị trí kiến tạo vùng nghiên cứu sơ đồ cấu trúc khu vực Hình 1.2 Sơ đồ địa chất khái quát khu vực Tây Bắc Bồn trũng Nông Sơn phụ cận 11 Hình 2.1 Mơ hình vị trí khơng gian hình thái thân quặng urani cát kết (theo Cuney and Kyser, 2009)[63] 21 Hình 2.2 Các phụ kiểu mỏ urani cát kết 23 Hình 2.3 Mơ hình tạo khống urani kiểu mặt (roll-front) .24 Hình 2.4 Hình dạng thân quặng tầng đá có kiểu địa hố khác 32 Hình 3.1 Sơ đồ địa chất khoáng sản khu vực Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, tỉnh Quảng Nam .45 Hình 3.2 Bản đồ đẳng trị WDS rõ phân bố Ca tinh thể coffinit apatit (màu đỏ - trắng) .68 Hình 3.3 Bản đồ đẳng trị WDS rõ phân bố U coffinit 69 (vùng chấm đỏ) 69 Hình 3.4 Bản đồ đẳng trị WDS cho thấy phân bố Si coffinit (các điểm màu xanh) apatit (điểm màu đen) 69 Hình 3.5 Biểu đồ Concordia U-Pb zircon tách từ granitoid 74 Hình 3.6 Đồ thị Concordia Terra-Wasserburg cho thấy phân bố tuổi hạt zircon mẫu cát kết hạt thô GK.26604/1 khu Pà Lừa - Pà Rồng (định tuổi SHRIMP) 78 Hình 3.7 Đồ thị Concordia Terra - Wasserburg cho thấy phân bố tuổi hạt zircon cát kết hạt thô GK.26604/2 định tuổi LA-ICP-MS 80 Hình 3.8 Đồ thống kê cho thấy quy luật phân bố tuổi hạt ziron trầm tích mẫu trầm tích khu vực Pà Lừa định tuổi SHRIMP (A) LA-ICP-MS (B) 81 Hình 4.1 Sơ đồ cấu trúc - kiến tạo khu vực Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn, tỉnh Quảng Nam 90 vii Hình 4.2 Sơ đồ cấu trúc - kiến tạo khu Tà Păng, rìa tây Bồn Nơng Sơn (trên) mạng lập thể (bán cầu dưới) biểu diễn phân bố nằm lớp bị biến dạng (dưới) Sự biến đổi mạnh mẽ phương nằm cho thấy đá bị uốn nếp mạnh mẽ Đường màu tím mạng chiếu giá trị mặt trục nếp uốn thuộc pha biến dạng 2, đường màu nâu giá trị mặt trục nếp uốn thuộc pha biến dạng 98 Hình 4.3 Hình vẽ mơ hình thái quan hệ cấu tạo hình thành đá trầm tích khu vực Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn tạo nên pha biến dạng 102 Hình 4.4 Sơ đồ cấu trúc - kiến tạo khu Pà Lừa - Pà Rồng .104 Hình 4.5 Sơ đồ cấu trúc kiến tạo khu trung tâm khu vực Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn 105 Hình 4.6 Sơ đồ mơ mối quan hệ giao thoa hình thái cấu trúc khu vực tác động giao thoa cấu tạo pha biến dạng chồng lên pha biến dạng khu vực trung tâm Bồn trũng Nông Sơn (D) .106 Hình 4.7 Tóm tắt kiện địa chất khu vực Bồn trũng Nông Sơn vùng lân cận đối sánh với kiện kiến tạo khu vực 110 Hình 4.8 Bối cảnh kiến tạo Việt Nam Đông Dương mối quan hệ với đơn vị cấu trúc khu vực khác giai đoạn cuối Trias 115 Hình 4.9 Mặt cắt địa chất tuyến 50 125 Hình 4.10 Mơ hình khái qt mơ tả chu trình hình thành di chuyển dòng oxy hóa đá trầm tích để tạo quặng urani khu vực Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn 127 Hình 4.11 Mơ hình mặt cắt cắt qua Bồn trầm tích Nơng Sơn bối cảnh tiến hóa bồn lục địa kiểu trước núi đến núi liên quan tới mỏ urani trầm tích vụn thơ .130 Hình 4.12 Sơ đồ phân vùng triển vọng quặng urani khu vực Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn 140 viii DANH MỤC CÁC ẢNH Tảng cuội kết đa khống với nhiều cuội granit, trầm tích phun trào phần lót đáy hệ tầng Sơng Bung quan sát rìa tây Bồn trũng Nơng Sơn 47 Các thành tạo hệ tầng An Điềm khu Pà Lừa - TaBhing 48 Các thành tạo cát bột kết với thấu kính than mỏng hệ tầng Sườn Giữa quan sát rìa bắc Bồn trũng Nông Sơn (Vết lộ TH.19) 50 Tầng cuội kết thạch anh - silic Hệ tầng Bàn Cờ quan sát vết lộ TH 12 đường ô tô Thành Mỹ Prao, Đông Giang 51 Các đá trầm tích hệ tầng Hữu Chánh hệ tầng Khe Rèn (ranh giới đường đứt nét màu đen) quan sát Vết lộ TH 14 .52 Lát mỏng GK.26606-131 Mảnh đá quartzit cát kết, xi măng carbonat Phóng đại 50X, Nikol + .60 Lát mỏng GK.26606-163 Mảnh đá granit bị biến đổi nằm sạn kết màu xám Phóng đại 100X, Nikol + 60 Lát mỏng 32406/3 Xi măng cát kết bị carbonat hóa, sericit hóa 62 Dăm kết kiến tạo cuội kết ranh giới với cát kết hạt thô Mẫu lõi khoan Lô G khu Pà Lừa - Pà Rồng 62 Lát mỏng GK.19206/9 khu Pà Lừa Các hạt vụn cuội sạn kết bị nứt nẻ biến dạng Phóng đại 50X, Nikol + 63 Mẫu quặng urani chưa bị phong hố gương lò G17, khu Pà Lừa .65 Các khoáng vật thứ sinh urani (màu vàng chanh) lò thăm dò Lơ A khu mỏ Pà Lừa - Pà Rồng 65 Khoáng vật nasturan thân quặng khu Pà Lừa-Pà Rồng 66 Khoáng vật autunit khu Pà Lừa - Pà Rồng 67 Các hạt zicon mẫu cát kết hạt thô GK.26604/1 khu Pà Rồng cắt, đánh bóng đưa vào phân tích kỹ thuật SHRIMP Phòng thí nghiệm Nghiên cứu thuộc KIGAM, Hàn Quốc 77 Ảnh chụp hạt zircon mẫu GK.26604/1 phân tích kỹ thuật SHRIMP kết phân tích Các điểm phân tích đánh dấu elip màu vàng 78 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN TRƯỜNG GIANG ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC - KIẾN TẠO PHẦN TÂY BẮC BỒN TRŨNG NÔNG SƠN, QUẢNG NAM VÀ SỰ TẠO KHOÁNG URANI TRONG CÁT KẾT Ngành: Địa... dạng 108 Lịch sử tiến hóa kiến tạo khu vực Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn 109 Vai trò cấu trúc - kiến tạo với q trình tạo khoáng urani cát kết khu vực Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn 120... án là: - Làm sáng tỏ thành phần vật chất, dạng tồn tuổi thành tạo địa chất, khoáng hoá urani khu vực Tây Bắc bồn trũng Nông Sơn - Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc - kiến tạo khu vực Tây Bắc bồn trũng