Thế nằm của đá

Các nội dung của bài viết gồm: thế nằm của đá trầm tích; thế nằm nghiêng; thế nằm ngang; một số thế nằm đặc biệt; thế nằm của đá phun trào; địa tầng của đá phun trào; thế nằm của đá xâm nhập; nhận dạng các lò phun trào; hình dạng các thể xâm nhập; cấu tạo bên trong khối xâm nhập...

254 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT Thế nằm đá Tạ Trọng Thắng Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQGHN) Giới thiệu V ỏ Trái Đất tạo thành từ ba loại đá - đá trầm tích, đá m agm a đá biến chất M ỗi loại đá có đặc đ iểm v ề cấu trúc kiến tạo riêng, đặc trưng; nhà địa chất cấu tạo gọi th ế nằm đá D ưới th ế nằm loại đá m ô tả định Trên đ ổ địa h ình có đ n g bình độ, lớp hay h ệ tầng có th ế nằm n gang đ ợc vẽ trùng nằm kẹp giữ a đ n g b ình đ ộ tư ơng ứ n g v ó i đ ộ cao tuyệt đ ối ranh giới đ ợc đ ổ [H l] Thế nằm đá trầm tích Thế nằm nghiêng Đ ặc trưng lớn đá trầm tích cấu tạo phân lớp Tùy thuộc vào m ôi trường lắng đ ọn g trầm tích tác đ ộng vận đ ộn g kiến tạo v ề sau, đá trầm tích có th ế nằm ngang, nằm n ghiêng u ốn nếp N goài ra, tủy thuộc vào điểu kiện trầm tích, đá trầm tích có th ế nằm đặc biệt Các lớp có th ế nằm n ghiêng (hay đơn nghiêng) nhữ ng lớp nghiêng v ề m ột phía m ột khu vực rộng lớn; th ế nằm n ghiêng gặp cánh uốn nếp nếp oằn M uốn định hướng lớp nằm nghiêng không gian, ta phải xác định yếu tố th ế nằm chúng đư ờng phương, đường hướng dốc góc dốc Thế nằm ngang T h ế nằm ngang lớp m ặt phân lớp ch ú ng có vị trí nằm n gan g hay gần n gang Tuy n hiên, thực t ế gặp m ặt phân lớp nằm ngang m ột cách lý tư ởng n hư m ặt nước, thư ờn g chúng nằm theo m ột góc n g h iên g n g u y ên sinh G óc n gh iên g n gu yên sin h đ ợc tạo nên d o kết ch u yển đ ộ n g thẳng đ ứ n g k hôn g đểu đ ặn xảy đ ổn g thời vớ i trình tích tụ trầm tích Sự sai lệch b ề m ặt phân lớp so với p h n g nằm n g an g thường xảy d o khác v ề tốc đ ộ s ố lư ợ n g trẩm tích đ ợc tích tụ khu vự c riêng biệt đ áy bổn Khi đ ó b ề d ày lớp đ ợ c thành tạo hầu n hư k hôn g đ ổ n g làm xu ất h iện m ột b ể m ặt phân lớp có độ n g h iên g Đ ờng phư ơng giao tuyến mặt lớp vói mặt phẳng nằm ngang; nói cách khác - bâ't kỳ m ột đường nằm ngang nằm mặt lớp đường phương lớp Đ n g h n g d ố c m ột đ n g v u ô n g g ó c với đ n g p h n g nằm m ặt lớp h n g v ề phía d ố c x u ố n g lớp [H 2] Đ n g d ố c tạo m ột g ó c n g h iê n g lớn g iữ a m ặt lớp m ặt phang nằm n gan g Góc dốc góc kẹp đ ờng h ớng dốc hình chiếu m ặt phang nằm n gang [H.2] Vị trí đ ờng p hư ơn g đ ờng h ớng dốc khơng gian đư ợc xác định góc p hư ơn g vị chúng Tỷ lệ: Ngang 1: 50000 Đứng 1:2000 Sạn kết lẫn cát Sét pha cát xám đen Đá phiến sét vôi lẫn sét xám đen Hình Ví dụ đồ địa chất với đá nằm ngang (theo A.E Mikhailov) l-Bản đồ địa chất; ll-Mặt cắt địa chất theo AB; III- Mặt cắt lỗ khoan; 1-Ranh giới địa chất; 2-Đường bình độ ĐỊA CHẤT CẤU TẠO 255 Thé nằm uốn nếp N n g đoạn uốn cong hình són g tầng phân lớp hình thành đá bị biến dạng d ẻo gọi nếp uôn Trong s ố nếp uốn, có hai loại bán - nếp lồi nếp lõm N ếp lổi nếp uôn mà phẩn trung tâm phân bơ' đá hon, ngược lại nếp lõm phẩn trung tâm phân b ố đá tré so với phần rìa cùa chúng [H.3] Trong nếp có yếu tố - vòm hay nhân, cánh, góc, mặt trục, đ ờng trục, lề, mặt đinh đ ường đinh [H.4] Hình Các yếu tố nằm a a- Đường phương; b b- Đường hướng dốc; a- Góc dốc Một số nằm đặc biệt Các th ế nằm ngang, nằm n gh iên g uốn nếp nêu đặc tính đa s ố tầng trâm tích lộ b ề mặt hào thăm dò Tuy nhiên, m ột s ố th ế nằm đặc biệt đá trầm tích, mà chủng ta khơng ý đến chúng dẫn đến sai lẩm việc phân chia địa tầng biếu diễn đ ổ địa chất T h ế nằm đặc biệt độc đáo, bao gổm d ạng sau Các thê tường đá vụn; Các phá hủy trượt nước; D ăm kết trầm tích tầng chứa bao thế; Các ám tiêu san hô [H.5]; Các thành tạo tàn tích (eluvi) sườn tích (deluvi) bị chôn vùi; Sự uốn cong lớp sườn dốc ánh h ờng trọng lực Hình Nếp lồi (a) nếp lõm (b) 1-2; 3-4; 5-6; 7-8: Vòm nếp uốn 2-3; 4-5; 6-7: Cánh nếp uốn a: góc nếp uốn Thế nằm đá phun trào Các th ế đá phun trào (hay đá núi lửa) phát triến râ't rộng rãi vỏ Trái Đâ't d ạng nhừng d ung nham n gu ội lạnh, tuf sản phẩm phun trào khác C húng tạo nên m ột phẩn đ k ế m ặt cắt địa tẩng tất hệ từ cô Đ ệ Tứ Tuy nhiên đá phun trào thành tạo Tiền Cambri thường bị biến đổi m ạnh m ẽ d o trình biến chât biến thành đá phiến kết tinh, porphyroid porphyritoid a Khi phun trào, tốc đ ộ lan truyền d u n g nham phụ thuộc vào thành phần Các d un g nham có thành phẩn m afic trung tính có tốc đ ộ lan truyền lớn nhiều so với d u n g nham acid Đ iều đ ó q uyết định hình d ạng lò phun trào (m iệng núi lưa) D u n g nham có thành phẩn acid thường tạo nên núi lừa d ạn g hình nón, chí d ạng tháp, d u n g nham trung tính m afic thường tạo nên b ề m ặt cao n gu yên basalt phắng rộng lớn Bể m ặt cao n gu yên Tây N g u y ên Tây N am Việt N am m ột ví dụ điển hình [H.6] N h khảo sát đá phun trào thực địa n g h iên cứu ti m i chúng p hòng thí nghiệm , Hình 4.2 Mặt trục nếp uốn mặt cắt (a), đường trục bình đồ (b) Dấu hiệu quy ước để biểu diễn đồ: đường trục nếp lồi (c) nếp lõm (d) nhà địa chất phân chia địa tầng đá phun trào xác định tuối chúng, nhận dạng đư ợc lò phun trào 256 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT H ình 4.3 Vị trí đường trục (AB) lề (CD, C’D’) nếp uốn; a p - góc chìm lề (theo A.E.Mikhailov, 1973) Hình 4.4 Vị trí lề nếp lõm bình đồ (a) m ặt cắt (b) Dấu hiệu quy ước biền diễn lề nếp lõm (c) nếp lồi (d,e) Địa tầng đá phun trào Khi phân chia địa tầng tẩng n ú i lửa, cẩn sử d ụ n g nhiều tài liệu khác Thành phần hóa h ọc có ý nghĩa lớn v iệc phân chia đá Tất đá phun trào thuộc v ề m ột chu trình m agm a thường có thành phần hóa học gần giốn g Tuy nhiên, cần phải ý có n hữ ng lớp p hủ phun trào dày có thành phẩn pha trộn thay đổi tù' m afic đến acid Các đá trầm tích biến lục địa kèm đá phun trào có m ột ý nghĩa lớn phân chia địa tầng Khi so sánh tẩng núi lửa trầm tích ta thường hay gặp ba trường hợp sau c Hình Sự hỉnh thành đảo vòng san hơ a - Đảo phát triển san hô; b - San hô đảo; c - Vụng biền - Đ iểu kiện lộ ảnh m áy bay cho ta khả theo dõi trực tiếp thay đổi từ tướng đá núi lửa sang tướng đá trầm tích [H.7a] Các điểu kiện tương tự đặc trưng với trầm tích D e von trung D e von thượng Trung Kazakhstan Qua ví dụ ta dễ dàng rút đ ợc hai nhận xét - thứ nhất, tướng đá núi lửa chuyển tiếp sang tướng đá trầm tích màu đỏ (cát kết cuội kết); thứ hai, hệ tầng có tuổi - Khi đá lộ ít, việc so sánh địa tầng thê đá n ú i lửa trầm tích có th ể giải quvết theo tài liệu hai mặt cắt khác - m ột mặt cắt ià đá n ú i lửa mặt cắt trầm tích N ếu hệ tầng trầm tích núi lừa lót m ột tầng đểu có mổi quan hệ chuyển tiếp tủ từ ta hồn tồn có sở đê ghép đá có nguồn gốc núi lửa trầm tích hai mặt cắt vào m ột hệ địa tẩng tuổi Khi đó, ta giả thiết có thay th ế tướng đá phun trào tướng đá trầm tích khoảng hai mặt cắt [H.7b] - Trong trường hợp thứ ba, dựa vào m ối tương quan đá núi lửa trầm tích m ặt cắt với tầng đá phủ chúng N ếu phần hai mặt cắt, thể đá núi lừa trầm tích có quan hệ chuyến tiếp từ từ chỉnh hợp với củng m ột loại đá lớp nằm ta gộp chủng vào m ột hệ địa tầng, đ ó cẩn phải tính đ ến Hình Sự lan truyền dung nham thành phần m afic trung tính (a) thành phần acid (b) từ nguồn phun trào (theo A.E Mikhailov, 1973) thay đổi tư ớng đá đá núi lửa đá trầm tích [H.7c] Khi so sánh đá phun trào lộ v ết lộ cách xa nhau, trước hết cẩn xác định tuổi m ối quan hệ chúng với tầng khác V iệc phân tích thành phần hóa học đá giú p ta râ't n hiều Sự tiến hóa đá phun trào củng tuối thư ờng có ý nghĩa khu vực M ột s ố dâu hiệu khác có thê sư dụn g đư ợc so sánh mặt cắt mà ta cẩn phải ý - giốn g v ể điểu kiện thành tạo, đặc đ iểm loại vật liệu vụn núi lửa, kiến trúc cấu tạo, m ức đ ộ biên chất, khối nứt, v.v ĐỊA CHAT CAU TẠO 257 n ếu m iệng núi lừa lấp đẩy nhừng đá dê bị phá hủy p hong hóa so với đá vây quanh Tuổi đá phun trào Tuổi đá phun trào xác định dựa nhừng yếu tố sau - Tuổi tuyệt đối đá phun trào Căn vào tuổi tuyệt đối có thê xác lập trật tự địa tầng đá phun trào w _c Hình Các trường hợp đồng thành tạo khác tầng núi lửa trầm tích Xem mơ tả văn (Theo A.E Mikhailov, 1973) Việc phân chia địa tầng đá núi lửa cúng giống nhu đá trầm tích Các tầng chuẩn tầng đánh dâii đặc biệt quan trọng việc phân chia địa tầng đá núi lửa Các tập đá trầm tích nằm đá phun trào, lớp tuf, mặt bât chinh hợp, đá phun trào phát triển rộng rãi mà có màu sắc, thành phân đặc điếm cấu tạo riêng biệt, có thê sử d ụn g làm tầng đánh dấu Nhận dạng lò phun trào Việc tìm hiểu trực tiếp m iệng núi lửa thực núi lừa trẻ, chủ yếu có tuổi Kainozoi Các núi lửa phun trào d ung nham acid biếu đặc biệt rỏ rệt địa hình Phẩn trung tâm chúng dề dàng phân biệt theo địa hình dạng nón cao theo dâu vết m iệng núi lửa bị bào mòn nằm lớp phủ d u n g nham nguội lạnh Ớ Tây N gu yên nước ta, cao nguyên basalt tuổi N eogen m uộn - Đ ệ Tứ (N - Q i1'2), dấu vết m iệng núi lửa phát nhiều, Pleiku phát 30 m iệng núi lừa, Buôn Ma Thuột - 20, vù ng Xuân Lộc (tinh Đ Nai) - 14 Cù Lao Ré (đảo Lý Sơn, tỉnh Q uảng N gãi) - Đ ối với núi lừa cố (tuổi M esozoi Paleozoi), khó phát m iện g chúng thường chi vạch m ột cách giả định Đ ê nhận dạng chúng, cẩn sử d ụn g m ột loạt dâu hiệu gián tiếp, đ ó dấu hiệu quan trọng nhât gần v ể lò phun b ể dày d òn g d un g nham riêng biệt đ ộ bão hòa vật liệu phun trào mặt cắt tăng Trong vù n g m iệng núi lửa thư ờng xuât dăm kết vụ n thô, thâu kính tuf lapili n hư đá khối tập gồm nhừng m ảnh vụn đá phun trào Trong trường hợp đặc biệt, m iệng núi lửa nhận dạng theo thành phẩn nhửng đá lấp đẩy chúng N h ữ n g đá có th ể bền vừ n g đá trầm tích vây quanh nên tạo địa hình nối cao rõ rệt N gư ợ c lại, m ột khu vự c địa hình hạ thấp - Tuổi tầng nguồn núi lừa có thê xác định sở tuổi đá trầm tích phủ lót dưới, thể đá núi lửa đá trầm tích có m ối quan hệ chun tiếp liên tục - Trong m ột s ổ đá phun trào có nhừng lỗ hổng d o sinh vật nhừng xương sinh vật bị phân hủy Đ ó di tích hóa thạch sinh vật bị cn vào d u n g nham diễn phun ngẩm nước Các lỗ h ống gặp đá tuf D ùng thạch cao đ ổ vào lỗ hổng thu hình dạng hóa thạch Xác định chúng với hóa thạch khác đá trầm tích nằm hệ tầng phun trào định tuổi đá phun trào - Giới hạn tuối cận đá phun trào xác định dựa theo tầng chứa hóa thạch đặc trưng nằm Trong trường hợp đá phun trào có tuổi tầng đá trầm tích - Giới hạn tuổi đá phun trào đ ợc xác định theo m ảnh đá vụn bị d òn g dung nham lơi theo từ phẩn tầng lót N ếu xác định tuổi m ảnh vụn này, biết tuổi đá phun trào trẻ so với tuổi bao thể - Sự xen kê lớp tuf đá trầm tích thơng thường tầng đánh dấu tốt, xác định đư ợc m ối quan hệ chúng với nguồn phun trào theo ta xác định thời gian phun d un g nham Thế nằm đá xâm nhập Đá xâm nhập phân b ố rộng rãi vỏ Trái Đất, có m ặt m iền tạo núi - uốn nếp, m óng sờ m iền N ghiên cứu th ế nằm đá xâm nhập nghiên cứu hình dạng thê xâm nhập, cấu tạo bên khối xâm nhập, thành phẩn khối xâm nhập, tuổi m inh giải th ế nằm đá xâm nhập phư ơng pháp địa vật lý Hình dạng thể xảm nhập Đá xâm nhập đ ông cứng mặt đất, tạo thành thê địa chât có nhữ ng hình dạng khác D ưới m ột s ố hình dạng điển hình • T h ể (batholit) N hũng khối đá xâm nhập lớn với diện tích lộ mặt đât lớn lOOkm2 tiếp xúc xuyên cắt đá vây quanh gọi thể Thể 258 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT chủ yếu gốm đá granit; n hững đá có thành phẩn khác granodiorit, diorit, syenit gabro thường tập trung phần rìa phẩn tiếp xúc chúng Mặt th ể thư ờn g có d n g u ố n lư ợn thoai thoải bị phá h ủ y d o khối n h ò d n g vòm với h ình d ạng khác [H.8] Mặt bên th ể có cấu tạo râ't khác T h ờn g ch ú n g n g h iê n g từ trung tâm phía n goài khối T uy n hiên, cũ n g gặp n h ữ n g k hối có m ặt b ên thẳng đ ứ n g n gh iên g vào tâm chúng C âu tạo m ặt d ới th ể n ền chưa đ ợ c h iếu biết rõ ràng N h iều tài liệu địa vật lý ch o biết kích thước thẳng đ ứ n g th ể thư ờn g từ đ ến 10 km Đá tiếp xúc, vây quan h th ế n ền có n h iều dấu nóng chảy rõ rệt Các lớp d n g n hư bị cắt phá xâm nhập Trên b ình đ ổ tống quát th n g rõ rệt dâu v ết tác đ ộ n g ca học cúa m agm a đá vây quanh ♦ ♦ ♦ ♦ ±—t—J Đá xâm nhập granit Hình Thề cùa granit (theo V Emons) vết th ể lên 1) T h ể cán (stock) Các thê xâm nhập có d ạn g hình tròn k éo dài, có d iện tích lộ mặt đất nhò h on lOOkm2 đ ợ c gọi thê cán N h ữ n g khối đ ộc lập thê cán thư ờn g có đặc đ iếm câu trúc tư ơng tự n hư th ể T h ờn g thê cán n h n g nhán h tách từ th ể n ền d ới d ạn g v ò m d ạn g đinh m cúa th ế 2) T h ể nấm (laccolit) Các th ế hình nâm v i kích thước n hỏ (đ n g kính từ - 6km ) nằm chinh hợp với m ặt phân lớp đá vây quanh đ ợ c g ọ i th ể nấm Đ ó d n g nằm p h ô biến m agm a b am o khoảng k h ôn g gian giữ a vỉa giữ a h ệ tầng Các lớp nằm phủ phía thê nấm thư ờn g bị u ốn g theo chu vi th ể nâm d o chịu tác đ ộn g h ọc m ạnh m ẽ m agm a [H.9] 3) Các diapir magma D iapir m agm a m ột loại xâm nhập nơng C hú ng thư ờn g có d ạng ố n g kéo dài d án g lẻ bình đ ổ m ặt cắt, kích thước tương đối n hỏ (từ vài chục m ét đ ến vài kilom et) tiếp xúc xu yên cắt với đá vây quanh Khi thành tgo, diapir m agm a thư ờn g gây đứt gãy v ò n h èu mạnh m è tầng đá vây quanh [H.10] 4) T h ể chậu (lopolit) Các th ế xâm nhập có d ạn g đĩa nằm ch ỉn h h ọ p vớ i đá vây quanh đ ợ c g ọ i th ế chậu T h ế chậu chủ y ế u đ ợc tạo nên từ đá mafic, siêu m afic đá kiểm , có kích thư ớc khác C hú ng tạo nên via n h ỏ n h n g th ể rộng h àng trăm km theo chiều n gang, ví d ụ th ế chậu B usvenda có ch iều dài gần 300km [ H ll] 5) T h ể thấu kính (Phacolit) Các th ế xâm n hập n hỏ có d ạn g lưỡi liề m m ặt cắt đ ợc gọ i thê thâu kính C hú ng đ ợ c thành tạo nhân n ếp lồi nhân n ếp lõm Bể dày thê thâu kính thư ờn g đ ộ vài trăm m ét, trường hợp hãn hữu có thê tới h àn g n ghìn m ét M agm a tạo nên th ế thấu kính đ ợ c b ơm vào n h ữ n g khu vự c xu ng yếu giữ a lớ p v ò m nếp n T huận lợi Hình Các thể nấm (theo M Bilings) a-Thể nấm gian tầng ; b-Thẻ nấm tầng b - Mặt cắt nhât đ ể thành tạo thê thấu kính n h ữ n g khu vự c lể nếp uốn d ố c đ ứ n g [H.12] 6) Họng núi lừa (thể cổ) H ọng núi lửa m ột ống dẫn mà theo đ ó m agm a trào m ặt đất N h vậy, h ọng núi lửa m ột phần cấu trúc phun trào núi lửa Hình dạng chúng bình đổ thư ờng hình tròn, hình ô van hoàn toàn k hỏng theo m ột hình dạng Đ n g kính h ọng n ú i lừa từ hàng chục m ét đến - l,5k m Vách bên thê cổ dốc đ ứ n g thẳng đ ứ ng Trong m ột vài trường hợp, th ể cô lâ'p đ ầy vụn kết núi lưa hạt thô không chọn lọc (đá khối tập), tro dăm kết núi lửa [H.13] Một sô' lớn h ọng n ú i lửa (ống nô núi lửa) có chứa kim cương ĐỊA CHẤT CẤU TẠO A V V V + + + m7 Hình 11 Sơ đồ mặt cắt địa chất thẻ chậu Bushveld (theo A Du Toit) 1- Các đá hệ Transvaal bị tiêm nhập bời m ạch diabas (nét đen đậm ); - Norit; 3- Granit; - Đá mải tầng Roiberg; 5- Tâm núi lửa Bilandsberg; 6- Họng núi lửa Spiskop; 7- n g nổ kim berlit Hình 12 Thể thấu kính nhân nếp lồi (A.E Mikhailov, 1973) 7) T hểtư ĩĩg (dyke) Thê tường n hững th ể xâm nhập dạng tâm phân b ố khe nứt vỏ Trái Đất C húng có kích thước thể tường râ't khác lâp đẩy đá xâm nhập đá phun trào có thành phần khác Phẩn lớn thể tường có chiểu dài hàng trăm m ét hay hàng chục m ét bể d ày vài mét Trường hợp hãn hữu, m ột thể tường gabrodiabas có chiểu dài lOOkm dày đến 250m n hư A ndan (Siberie, LB N ga) Tuyệt đại đa s ố th ế tường nằm d ốc đ ứ n g thẳng đứng, ch ú ng tiếp xúc xu yên cắt với đá vây quanh rõ rệt 8) T h ể via (sill) Các xâm nhập d ạng vỉa thành tạo m agm a xâm nhập dọc theo b ề mặt lớp Có n hữ n g xâm nhập d ạng via diện tích đến lO.OOOkm2 Bề dày chúng thay đổi lớn từ n h ù n g tiêm nhập m ỏng nhâ't đ êh vỉa dày tới 500 - 600m Thành phẩn vía gồm n hữ n g đá khác tử granit đến gabro, n hư n g thường gặp nhât đá m afic [H.14] 9) T h ể nhánh (thê lười) Thê nhánh n n g tàn dư nhò bé cuối phân nhánh tách từ thê m agm a lớn Theo m ối tương quan với tính phân lớp đá vây quanh, dạng xâm nhập nêu chia hai nhóm lớn - chỉnh hợp khơng chỉnh hợp Bể mặt giới hạn xâm nhập chỉnh hợp son g song với m ặt lớp đá vây quanh Các xâm nhặp khơng Hình 13 Binh đồ m ặt cắt ống nồ kỉm berỉit (theo A.E M ikhailov, 1973) 1- Trầm tích Đ ệ Tứ; 2- K im berlit bị biến đổi; 3- Kim berlit bị biến đổi; 4- K im berlit biến đổi; 5- Đ carbonat O rdovic sớm ; 6- C ác lỗ khoan M ự c nư c biển b Hình 14 Xâm nhập thẻ vỉa (trong mặt cẳt) a- Xâm nhập vỉa đồng trầm tích; b- Xâm nhập vỉa sau trầm tích 259 260 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT chỉnh hợp cắt qua tầng đá phân lớp vây quanh đới tiếp xúc chủng có hình dạng khác biệt so với m ặt lớp có th ế nằm khác biệt Cấu tạo bên khối xâm nhập tạo tuyến n g u y ên sinh có thê có v ị trí khác k hơng gian - ngang, nghiêng, thang đứng Các m ối tư ơng quan khác cấu tạo dải cấu tạo tuyến n guyên sinh biểu diễn hình [H.16] Các k hối xâm nhập hình thành m agm a đ ôn g cứng, n guội lạnh Các yếu tố câu tạo hình thành giai đoạn định h ớng k hoán g vật, tính phân dải, khe nứt, v.v gọi "cấu tạo n gu yên thủy" hay "câu tạo n gu yên sinh" đá xâm nhập C ấu tạ o n g u y ê n th ủ y p h a lỏ n g • Cấu tạo dải dòng chảy Cấu tạo dải n gu yên sinh có đặc trưng xen kẽ lớp đá thành phần khác nhau, dải chứa nhiều m ột vài loại khoáng vật đó, ví d ụ n hư mica, thạch anh, hom blend, íelspat Bể dày dải thay đối từ vài m ilim et đến hàng chục h ay hàng trăm m ét [H.15] Hình 16 Các mối tương quan khác cấu tạo tuyến nguyên sinh dải nguyên sinh (theo A.E Mikhailov, 1973) a - tuyến dòng chảy ngang tính phân dải ngang; b - tính phân dải thăng đứng tuyến dòng chảy thẳng đứng; c - tính phân dải tuyến dòng chảy ngang; d-tính phân dải thẳng đứng tuyến dòng chảy nghiêng ■Bi E32 E s H ìn h 15 Sơ đồ khối khu vực xâm nhập với cấu tạ o phân dải (theo Z olatoria) 1- urtit; 2- luiavrit lopari; 3- lu ia vrit sẫm màu; 4- luiavrit sáng màu; 5- phoialit; -sye n it nephelin; 7- luiavrit có sphen Tính phân dải n gu n sinh quan sát đá có thành phần khác thường biểu rõ ràng đá m afic siêu mafic Các dải thư ờn g giữ tính song son g m ình m ột dải n ày bị uốn cong dải liền kể uốn g theo C ấu tạo n g u y ê n th ủ y p h a ng Các đá xuât sau m agm a kết tinh đ ô n g ng, n g u ộ i dẩn dần nên m ột thời gian dài n óng Sự hình thành khối xâm n hập pha làm xuât khe nứt n g u y ên sinh chúng Phụ thuộc vào h ớng kiến trúc d òn g chảy, phẩn lớn nhà nghiên cứu đ ổn g ý với G Kloos, chia khe nứt n guyên sinh thành bốn loại - ngang, dọc, theo vỉa chéo [H.17] Phụ thu ộc vào kiến trúc xâm nhập mà tính phân dải n gu n sinh có vị trí nam ngang, n gh iên g thẳng đứng Tính phân dải xâm nhập có thê biểu khác Ta có thê gặp khối xâm nhập mà tính phân dải biểu rõ rệt toàn khối, nhiên thư ờn g gặp xâm nhập chi có tính phân dải phẩn rìa; cuối có xâm nhập khơng có cấu tạo phân dải • Cấu tạo tuyến dòng chảy Câu tạo tuyến d òn g chảy song son g đặc trưng b ằng xếp son g son g tinh th ế hình kim , hình lăng trụ dài, dạng (mica, hornblend, pyroxen v.v ) dị ly th ể bao thể T ương tự cấu tạo dải n guyên sinh, cấu Hình 17 Các yếu tố cấu tạo nguyên sinh khe nứt nguyên sinh khối xâm nhập strelen (theo G.KIoos) Q - khe nửt ngang; s - khe nứt dọc; L - khe nứt dạng vỉa; k,l -các khe nứt cát khai ngang, dọc theo vỉa; fl - đứt gãy thuận thoải; F cấu tạo tuyến song song; A - mạch aplit; A-l - mạch khe nửt thoải; A-q - mạch khe nứt ngang Khe n ứ t ngang (khe nứt Q) phát triến vu ơng góc với h ớng kiến trúc d òn g chảy, chúng tương đối thằng có bê' mặt gổ ghề ĐỊA CHẨT CẦU TẠO Khe n ứ t dọc (khe nứt S) phân b ố dọc theo phương cua kiến trúc tuyến d òng chảy C húng phăng hơn, biếu rõ rệt ngan so với khe nứt ngang C húng thường chứa mạch khống vặt, đ iều chứng tỏ khe nứt d ọc thành tạo trước n guồn m agm a nguội lạnh hoàn toàn Khe n ứ t vỉa (L) thành tạo phẩn bên hông khối xâm nhập C húng thường trùng với bể m ặt dải n guyên sinh nằm thoai thoải phẩn khối - đó, dải n gu yên sinh nằm thoai thoải trở nên dốc gần tiếp xúc dốc đứng Khe n ứ t chéo phân b ố xiên với h ướng kiến trúc d òn g chảy Tuy nhiên, khơng phải chúng cũ n g thành tạo Các khe nứt thường dốc đứng; theo ý nghĩa học có th ể giải thích khe nứt cắt, chúng xuất tác đ ộn g lực ép nằm ngang thăng đứng N goài khe nứt nguyên sinh nêu phẩn rìa m ột vài khối xâm nhập có nhóm khe nứt ven rìa (theo G Kloos) Thành phần khối xâm nhập Khi nghiên cửu thành phẩn thê xâm nhập, trước hết cần ý đến số lượng pha xâm nhập dẫn đến thành tạo nó, phân dị đ ồng hóa magma H iện tượng phân dị phân chia m agm a lúc chư a n g u ộ i lạ n h d o n h h n g q u t r ìn h k ế t tinh trọng lực (sự chìm xu ống khoáng vật nặng vừa kết tinh tái n óng chảy chúng) m ột s ố n guyên nhân khác Sự phân dị làm xuâ't đới ven rìa (đới nội tiếp xúc) khối xâm nhập đá m afic (ví dụ xâm nhập granit - granodiorit, diorit gabro) Các khu vực khoanh lại đ ổ mặt cắt n gh iên cứu kiến trúc bên chúng H iện tượng phân dị có th ể làm xuất đá m afic acid gần nhánh thể xâm nhập chui sâu vào đá vây quanh, xuât thành tạo dị ly thể, cấu tạo dải H iện tượng đ ổn g hóa biến đổi thành phẩn ban đẩu m agm a ảnh h ưởng đá vây quanh bên hơng, đá m rơi xu ống bị hòa tan vào ch ủ ng dẫn đến thành tạo đá có thành phần hổn hợp C ó hai tượng đ ổn g hóa - đ ổn g hóa xt phẩn rìa khối (ở đ ờng bên mái) đ ổn g hóa tồn diện tích xâm nhập Trong xâm nhập nhiểu pha phải ý xác định pha tạo nên phẩn chủ yếu khối xâm nhập pha phụ Các đá xâm nhập pha phụ thường có hạt nhỏ độ acid lớn so với đá pha 261 Tuổi đá xảm nhập Xác định tuối đá xâm nhập bao g iờ cù n g m ột nhiệm vụ phức tạp Phương pháp xác định tuổi tuyệt đổi đá xâm nhập đư ợc sừ d ụ n g rộng rãi dựa sở xác định s ố lượng sán phấm phân hủy n gu yên tố p hóng xạ có nhữ ng khoáng vật tạo nên đá xâm nhập Phương pháp đ ốn g vị chì Rb- Sr đư ợc sử d ụn g rộng rãi s ố phư ơng pháp xác định tuổi tuyệt đối đá xâm nhập Phương pháp Ar - K dựa sở xác định sản phẩm phân h ủ y kali xác Đ ế xác định tuổi tuyệt đ ối băng phư ơng pháp Ar - K cần có ỉà 25g h om b len d biotit hay lOOg íelspat K V iệc xác định tuổi tương đối đá dựa sở so sánh thời gian thành tạo đá xâm nhập với đá vây quanh có ý nghĩa lớn Mối quan hệ xâm nhập với đá vây quanh biếu xâm nhập tác đ ộ n g tích cực lên đá vây quanh, trầm tích v ể sau phủ biển tiến bể mặt bào m òn khơi xâm nhập Tiếp xúc tích cực (tiếp xúc nóng) cho biết xâm nhập có tuổi trẻ so với tuối đá vây quanh Các dấu hiệu đặc trưng tiếp xúc tích cực là: à) có mặt n hữ ng m ảnh vụ n đá vây quanh bị biến đổi đá xâm nhập; b) có m ặt nhánh xâm nhập nhỏ xuất phát từ khối xâm nhập vào đá vây quanh; c) tái kết tinh n h ữ n g biến đổi khác đá vây quanh ảnh h ờng biến chất tiếp xúc Khi đá trầm tích trầm tích n g u n núi lừa phủ biến tiến lên bể mặt bào m òn xâm nhập (tiếp xúc lạnh) - tất n hữ n g tượng đặc trưng tiếp xúc n óng m tả khơng Khi đ ó lớp sờ thâp tầng phủ biển tiến thư ờng có sản phẩm phá h ủy đá xâm n hập d ạng nhừ ng tầng cuội, sỏi n hữ n g k hoán g vật riêng biệt Minh giải thề xâm nhập phương pháp địa vật iỷ N gh iên cứu đá xâm nhập p h n g pháp địa vật lý thường giải n hữ n g n hiệm vụ sau - Vạch khoanh định đư ợc ranh giới khối xâm nhập - Xác định hình dạng phần mặt đât khối xâm nhập, m inh giải đư ợc đặc đ iểm cấu trúc bên chúng V iệc vạch khoanh định ranh giới khối xâm nhặp tiến hành chủ yếu p hư ơng pháp thăm dò từ (trên khơng hay mặt đất tùy thuộc vào kích thước khối xâm nhập cẩn nghiên cứu, tùy thuộc vào tỉ lệ đ o vê) thăm dò trọng lực 262 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT Xâm nhập granit xâm nhập có thành phẩn trung tính thường phân biệt trọng lực cực tiểu (trên biểu đồ đổ A za = 300 - lOOOy) chúng xun qua đá có từ tính yếu hồn tồn khơng có từ tính đá carbonat đá phiến sét, giá trị từ trường hạ thâp đá vây quanh có tù' tính cao Các khối m afic siêu m afic phân biệt rõ rệt dị thường từ trọng lực dương, đá có đặc điểm tỷ trọng từ tính cao Trong m ột s ổ trường hợp cá biệt, thể xâm nhập có thê đ o vẽ phương pháp thăm dò đ iện (mặt cắt điện), phẩn lớn đá m agm a có điện trở cao đá trầm tích N h phương pháp có th ế phát th ể xâm nhập không lộ mặt đất Việc m inh giải đặc điếm câu trúc thân khôi xâm nhập thường thực p hư ơn g pháp mặt cắt điện, lập đồ từ v i từ, thăm dò trọng lực, lập đ ổ gama xạ Bằng phương pháp có th ế phân biệt đới đứt gãy (mặt cắt điện, thàm dò xạ), đới greisen hóa (thăm dò trọng lực, lập đ ổ tử, lập đồ xạ gam a), đa biến đối nhiệt dịch khối (thăm dò từ, mặt cắt điện) Thế nằm cùa đá bién chất D o ảnh h ờng trình biến chất, đá trầm tích m agm a bị biến đ ổi m ức đ ộ h ay m ức đ ộ khác biến thành n hữ n g đá có thành phẩn khác biột đ ợc gọi đá biến chât C ó hai q trình biến chât biến ch ấ t nhiệt biến ch ấ t đ ộn g lực Biến chât đ ộn g lực d o áp suất cao có th ể phát triển m ang tính địa p hư ơn g khu vực, b iến chât nhiệt d o tiếp xúc với m agm a n ón g chảy g â y nên Dâu hiệu quan trọng đá trầm tích n guyên thủy vết tích phân lớp, lặp lại v ết tích n hữ ng tính chất loại m ột cách có trình tự - kiến trúc hạt cuội kết, dăm kết, tuf, vết tích hữu cơ, bảo tổn m ột phần thành phần khoáng vật thành phần hóa học n g u y ên thủy gần giốn g với thành phần loại đá trầm tích Đặc điểm cắu tạo đá biến chất Đá biến châ't thường có tính phân lớp, tính phân lớp đ ó có thê biểu rõ rệt đá trầm tích nhận thấy đư ợc theo m àu sắc hay theo tập trung cùa khống vật Tính phân lớp tầng biến chất phản ánh khác thành phần đá ban đẩu, có thê so n g song, xiên chéo d ạng thâu kính giốn g đá trầm tích Tính phân lớp thường có câu trúc phân nhịp đá có thành phần khác nằm xen kẽ tạo nên Đ ế ví dụ, khảo sát tính phân lớp dạng nhịp đá phiến gn eis (ban đẩu cát kết, đá phiến) tuổi Proterozoi sớm tầng Careli đư ợc K o Krat m ô tả - cát kết ackos nằm sở nhịp, lên cao quartzit mica, đá phiến thạch anh biotit, đá phiến biotit - thạch anh, đá phiến mica đá phiến mica m ột nhịp ackos khác phủ lên theo ranh giới rõ rệt Quan sát tính phân lớp dạng nhịp cho phép xác lập vị trí mái tường tầng bị biến vị đặc biệt quan trụng đặc tính phân nhịp có thê làm sở đê so sánh đối sánh mặt cắt địa tâng Tính phẫn phiến dạng gneis Tính phân phiến dạng gn eis thường trùng với thớ lớp chúng thư ờng cắt thớ lớp dư ới m ột g ó c Thớ phiến cắt thớ lớp thường phát triển so n g son g với mặt trục nếp uốn Ở vòm nếp uốn, thớ phiến vu ơng góc với thớ lớp, cánh - thớ phiến cắt thớ lớp m ột góc nhọn Thành phần ban đầu đá biến chất M uốn hiếu rõ thành phẩn ban đầu cùa đá biến chất, cẩn ý quan sát kiến trúc, câu tạo phân tích thành phẩn hóa học chúng Việc xác định đá biến châ't tạo nên từ đá - trầm tích, phun trào hay xâm nhập, râ't quan trọng Đ ể giải vấn đ ề đó, n hững kiến trúc cấu tạo sót đá ban đầu bảo tổn tầng biến chât có m ột ý nghĩa đặc biệt quan trọng Sự báo tổn m ột phẩn thành phần khoáng vật ban đẩu trình biến chất đặc điểm đá m agm a n gu yên thủy Trong đá biến chất thường gặp vết tích kiến trúc hạt câu tạo khối m agm a xâm nhập Đ ối với đá phun trào - nhửng kiến trúc thường gặp dăm kết núi lừa, cấu tạo dòng chảy hạnh nhân Cấu tạo bên đá biến chắt Trong tầng biến chất, định h ớng thớ phiến xuất tái kết tinh biếu rõ ràng Các nhà thạch học phân biệt đư ợc câu tạo dải cấu tạo tuyến n n g d ạng cấu tạo đặc trưng cùa đá biến chất [H.18] ứ, 7ĨĨĨ ' |||||| I 1• V v i ' 1! i i i V i i / i ,i • Ii i 1rrrrrTT^ c Hình 18 Các cấu tạo đá biến chất (theo A.E Mikhailov, 1973) a - Mặt song song; b ■Tuyến mặt; c - Tuyến song song ĐỊA CHẤT CẤU TẠO Trong tầng biến chât, với phát triến nếp uốn chày thường gặp câu trúc chổng gối nếp uốn có tuổi khác nhau, chúng định hướng khác không gian Không ý m ức biến chồng gối dẫn đến nhừng sai lầm nghiên cứu địa tầng điều kiện biến d ạng đá biến chất [H.19] 263 tạo uốn nếp đặc biệt n hữ ng tầng cô vỏ Trái Đất C húng xuât điểu kiện khối đá lớn trạng thái m ềm d ẻo q trình m igm atit hóa thành tạo nếp uốn [H.22] Hình 20 Cấu tạo khúc dồi đá phiến Ladoz.Cạnh AB sơ đồ song song với trục nếp uốn c ấ u tạo khúc dồi hình thành bị ép đá dẻ đứt thành thấu kính khác bị đá dẻo lượn bao quanh (theo N.D Sudovikov) □ ' ES3* E U » [ CZ15 r a H ình 19 S ự gối chồng nếp uốn đơn giản lên nếp uốn nằm đẳng nghiêng Bắc Belamory (theo B.l Kuznetsov) - Gneis; - Amphibolit; - Ranh giới đá góc dốc cùa chúng; - Mặt trục nếp uốn trước; - Mặt trục nếp uốn gối chồng; - Hướng góc chìm lề nếp uốn (chữ so đầu nhọn mũi tên), cùa mặt trục (chữ số bên cạnh mũi tên); chữ số cuối mũi tên - góc cánh Thường m ới thành tạo, nếp uốn, via lớp có đ ộ d ẻo vừa bị đứt thành phẩn riêng biệt tạo thành cấu tạo khúc dổi Cấu tạo xuâ't tầng đá có tính học k hơng Đ iểu cho phép xác định hư ớng tác động lực trình biến chất đ ộn g lực, xác định h ớng dịch chuyển vật chất tác đ ộng n hữ n g lực [H.20] Trong tầng biến chất cô Tiển Cambri phô biến rộng rãi dạng m igm atit Tùy thuộc vào cấu trúc, có m igm atit dạng dăm kết, xâm nhập, phân nhánh, phân lớp gồm mạch granit - aplit, pegm atit, thạch anh có d ạng uốn nếp quanh co, gặp đá biến châ't thuộc đới tiếp xúc th ế xâm nhập acid th ể tường m igm atit hóa [H.21] Cũng đá biến chất cổ, cấu tạo vòm câu tạo khác phức hệ gn eis n hữ n g cấu Hình 21 Các nếp uốn ptygma Thể tường đá maĩic (màu đen) ban đầu phân bố thẳng, sau bị ép, uốn nếp phức tạp tạo nên nếp uốn ptygma (theo E.s Khills) cắu tạo biến chất biến vị Khi đá bị biến d ạng ca học làm xuất câu tạo biến chất biến vị - đá đư ợc thành tạo g ọ i đá kiến tạo Trong trình thành tạo, đá kiến tạo hình thành đ ổn g thời với tái kết tinh đá thành tạo khoáng vật m ới th ể m ứ c độ Biến chất biến v ị có thê hạn c h ế phạm vi m ột phẩn câu tạo, thí dụ cánh đứt gãy m ột khu vự c rộng lớn Trong biến chất biến vị địa phư ơng, cấu tạo biến chất biến vị, đới cà nát (cataclasit), m ylonit, siêu m ylonit biến d m ylonit thành tạo Địa tầng đá biến chắt Trong phân chia địa tầng tầng biến chất, phứ c hệ lớn - loạt phân định, loạt đ ợc phân thành hệ tầng tầng Khi phân chia loạt cần dựa vào nhữ ng dâu hiệu khác v ể m ức đ ộ biến chất, bất chinh hợp hoạt đ ộn g m agm a 264 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT Sơng Bogodica Vòm Đơzelanzin Sơng Bogodica I í ^ l l HHe I C S ]2 ^ ^ E 23e Hình 22 Mặt cắt cùa vòm granito-gneis phần tây nam vùng mò mica Mam (theo L.l Salov) - Pegmatit; - Granit porphyr; 3-5 - Các hệ tầng loạt Patom; 6-8 - Các hệ tầng loạt Teptorgphin; - Đá granito - gneis hình thành hệ tầng biến chất Vì granit đ ợ c sử d ụ n g rộng rãi vào việc phân chia địa tầng phức hệ biến chất Khi phân chia loạt thành hệ tầng, trước hết cẩn ý thành phẩn thạch học giốn g n guồn gốc chung đá Tất dâu hiệu đ ó phải đặc trưng hệ tẩng đư ợc phân chia, cho phép ta phân biệt chúng với hệ tầng liền kể tiến hành đối sánh khu vự c phân b ố cách xa Các hệ tầng có th ế nằm chỉnh hợp với củng thuộc m ột loạt, có th ể bất chỉnh hợp với trường hợp đ ó tầng chuẩn đ ánh dấu bên hệ tầng quan trọng, tẩng đ ó có th ể đá hoa, quartzit, thành tạo phun trào biến chât tầng đặc trưng khác Tài liệu tham khảo Pauliuc s., Sự khác v ề m ức độ biến chất đư ợc phản ánh đ ẩy đủ biến đổi thành phần ban đẩu đá, xuất tơ hợp khống vật m ới đặc trưng đặc điểm kiến trúc V iệc phân giai đoạn tầng biến chất tốt dưa theo bất chinh hợp góc thành tạo sờ Trong m ột vài trường hợp riêng biệt, tượng phong hóa cổ có ý nghĩa (phong hóa lý học, thành tạo vỏ p hong hóa) 1968 Cartographic geologica Ed Didatica si pedogogica 176 pgs Bucuresti Tạ Trọng Thắng (Chù biên), Lê Văn Mạnh, Chu Văn Ngợi, 2003 Địa chất cấu tạo vẽ đổ địa chất N X B Đại học Quô'c gia Hà Nội 298 tr Hà Nội A a c p e íí r / 1969 CrpyKTypHaH re o /io rn a MòờameÁbcrtuio MocKoecKOỉơ yHusepcumema 348 CTp MocKBa M nxaíi/IOB A.E., 1973 CTpyKTypnaíi recM orm i M reo/iorMMecKoe KapTMpoBaHMe MỏdameẢbcmtìO Hedpa 432 CTp M o cK B a Thời gian hoạt đ ộn g xâm nhập, chủ yếu granit, có th ế m ốc đánh dâu giai đoạn lịch sử Nếp uốn Trần Thanh Hải Khoa Địa chắt, Trường Đại học M ỏ - Địa chất Giới thiệu Trong địa chất học nếp uốn lóp m ột tập hợp lóp đá, mặt địa chât bị uốn cong dạng sóng Các nếp uốn có kích thước khác nhau, từ vi nếp uốn đến nếp uốn khu vực N ếp uốn có thê dạng m ột nếp uốn độc lập tạo thành chuỗi nếp uốn có kích thước quy m ô khác [H.l] Các nếp uốn có thê tập hợp quy m ô khu vực tạo nên m ột đai uốn nếp, thường thấy đai tạo núi N ếp uốn hình hành d o biến dạng dẻo vĩnh viên thê địa chất hình thành nhiều điểu kiện khác C húng có thê hình thành d o biến dạng trình thành tạo thể địa chất phân dị gắn kết lớp đá tác động xâm nhập m agma Tuy nhiên, hầu hết nếp uốn hậu trình biến dạng kiến tạo sau thê địa chất hình thành làm cho th ể địa chất bị ép nén, có thê thành tạo dịch chuyển dọc theo mặt đứt gãy đầu m ột đới đứt gãy phát triển Bộ m ôn Địa chât Cấu tạo chủ yếu nghiên cứu n hữ ng nếp uốn hình thành d o vận đ ộn g kiến tạo, thường hậu ép nén dịch chuyển địa khối Sự phô biến nếp uốn đới trượt thuộc đai tạo núi vỏ Trái Đất cho thấy biến dạng d ẻo dân tới thay đối m ột cách từ tử liên tục vị trí khơng ... trầm tích Các tầng chuẩn tầng đánh dâii đặc biệt quan trọng việc phân chia địa tầng đá núi lửa Các tập đá trầm tích nằm đá phun trào, lớp tuf, mặt bât chinh hợp, đá phun trào phát triển rộng rãi... định thời gian phun d un g nham Thế nằm đá xâm nhập Đá xâm nhập phân b ố rộng rãi vỏ Trái Đất, có m ặt m iền tạo núi - uốn nếp, m óng sờ m iền N ghiên cứu th ế nằm đá xâm nhập nghiên cứu hình dạng... cắt điện) Thế nằm cùa đá bién chất D o ảnh h ờng trình biến chất, đá trầm tích m agm a bị biến đ ổi m ức đ ộ h ay m ức đ ộ khác biến thành n hữ n g đá có thành phẩn khác biột đ ợc gọi đá biến chât