Thành lập atlas kiến trúc cấu tạo quặng việt nam biên tập để xuất bản 04 atlas kiến trúc đá và quặng (magma, biến chất, trầm tích và quặng) atlas kiến trúc và cấu tạo quặng ở việt nam atlas kiến trúc và c

Bộ Tài nguyên môi trờng viện nghiên cứu địa chất khoáng sản -*** atlas kiÕn tróc vµ cÊu tạo đá trầm tích Việt nam Viện trởng Viện NC Địa chất Khoáng sản Chủ nhiệm đề tài PGS.TS Nguyễn Xuân Khiển TS Nguyễn Văn Học 6379-3 21/5/2007 Hà Nội, 2006 Bộ Tài nguyên môi trờng viện nghiên cứu địa chất khoáng sản -*** Chñ nhiệm: PGS.TS Nguyễn Xuân Khiển Những ngời tham gia: KS Nguyễn Xuân Quang, Ths Nguyễn Đức Chính, TS Lê Thị Nghinh, TSKH Phan Trung Điền, GS.TS Trần Nghi Ban biên tập: TS Nguyễn Văn Học (chủ biên), PGS.TS Nguyễn Xuân Khiển atlas kiến trúc cấu tạo đá trầm tích Việt nam Thuộc đề tài: Thành lập atlas kiến trúc - cấu tạo quặng Việt Nam; Biên tập để xuất 04 atlas kiến trúc - cấu tạo đá quặng (magma, biến chất, trầm tích quặng) Hà Nội, 2006 Mục lục Lời nói đầu I Kiến trúc cấu tạo đá trầm tích vụn học I.1 Kiến trúc cấu tạo đá vụn núi lửa I.2 Kiến trúc cấu tạo đá trầm tích vụn häc thùc thơ vµ sÐt II KiÕn tróc vµ cấu tạo đá trầm tích sinh hoá 54 II.1 Kiến trúc cấu tạo đá trầm tích carbonat 54 II.2 Kiến trúc cấu tạo đá trầm tích silit 85 II.3 Kiến trúc cấu tạo đá trầm tích giàu nhôm 96 II.4 Kiến trúc cấu tạo đá trầm tích sinh hoá khác 105 Kết luận 120 Bảng tra cứu 122 Tài liệu tham kh¶o chÝnh 123 Lời nói đầu Các thành tạo trầm tích có khối lượng vị trí đặc biệt quan trọng thành phần vỏ Trái đất Khoa học nghiên cứu chúng, Trầm tích học, khơng có mục đích khác với chuyên ngành khác Địa chất học góp phần làm sáng tỏ lịch sử hình thành phát triển vỏ Trái đất tiềm đích thực loại khống sản ngoại sinh có liên quan Nghiên cứu kiến trúc cấu tạo đá trầm tích hai nội dung khơng thể thiếu tách rời Trầm tích học, cung cấp thơng tin cần thiết về: - Mơi trường hóa lý hình thành tồn thực thể trầm tích, - Điều kiện thành tạo trầm tích, - Q trình vận chuyển tích đọng vật liệu trầm tích, - Cơ chế thành tạo trầm tích Khái niệm kiến trúc bao hàm đặc điểm kích thước, hình dáng, đặc tính bề mặt hàm lượng tương đối thành phần tạo đá Nghiên cứu kiến trúc nghiên cứu thân thành phần tạo đá Nghiên cứu cấu tạo nghiên cứu quy luật phân bố mối tương quan thành phần tạo đá cụ thể Nghiên cứu cấu tạo thành tạo trầm tích, đặc biệt trầm tích hạt thơ, thường thực ngồi thực địa, nghiên cứu kiến trúc chủ yếu phòng thí nghiệm Nhưng hai phương pháp đòi hỏi phải có phối hợp chặt chẽ để nhận dạng đầy đủ đặc điểm kiến trúc cấu tạo chúng Trong tự nhiên, nhiều trường hợp loại đá, thành tạo điều kiện khác nhau, có đặc điểm kiến trúc, cấu tạo khác Ngược lại, nhiều loại đá khác có kiểu kiến trúc hay kiểu cấu tạo Do vậy, để đạt mục tiêu riêng có nghiên cứu kiến trúc cấu tạo thành tạo trầm tích, việc nhận dạng kiểu kiến trúc kiểu cấu tạo chúng nhiệm vụ vô quan trọng cần thiết “Thành lập Atlas kiến trúc cấu tạo đá trầm tích Việt Nam” góp phần giúp nhà địa chất hướng tới mục tiêu Atlas kiến trúc cấu tạo đá trầm tích Việt Nam thực dựa theo mục tiêu, nhiệm vụ giao Hợp đồng số 329/BTNMT-HĐKHCN ngày 12 tháng 11 năm 2004 Bộ Tài nguyên Môi trường Viện Nghiên cứu Địa chất Khoáng sản Phiếu giao việc số 270 /GV-KHTC Viện trưởng Viện Nghiên cứu Địa chất Khoáng sản ngày 12 tháng 11 năm 2004 Trong trình thành lập Atlas, tập thể tác giả nhận động viên giúp đỡ Ban Giám đốc, phòng chun mơn nghiệp vụ có liên quan Viện Nghiên cứu Địa chất Khống sản, Bộ Tài ngun Mơi trường, đồng nghiệp Nhân dịp này, tập thể tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành giúp đỡ quý báu Do điều kiện thời gian kinh phí đầu tư có hạn, Atlas tránh khỏi khiếm khuyết, kể nội dung khoa học, hình thức thể hiện, tập thể tác giả mong nhận ý kiến góp ý tất đồng nghiệp sử dụng Atlas Xin trân trọng cám ơn KIẾN TRÚC VÀ CẤU TẠO CỦA CÁC ĐÁ TRẦM TÍCH Nghiên cứu kiến trúc, cấu tạo đá trầm tích vấn đề quan trọng việc xác định tên đá, nguồn gốc điều kiện thành tạo chúng Kiến trúc khái niệm bao hàm đặc tính kích thước, hình dạng, đặc điểm bề mặt hàm lượng tương đối thành phần tạo đá Cấu tạo khái niệm rõ đặc điểm phân bố không gian thành phần tạo đá Hay nói, nghiên cứu kiến trúc nghiên cứu thân thành phần tạo đá, nghiên cứu cấu tạo nghiên cứu phân bố mối tương quan thành phần tạo đá Trong tự nhiên, loại đá, thành tạo điều kiện mơi trường trầm tích khác có đặc điểm kiến trúc, cấu tạo khác Ngược lại, nhiều loại đá khác lại có kiểu kiến trúc hay kiểu cấu tạo Thông thường, nghiên cứu kiến trúc chủ yếu tiến hành phòng thí nghiệm Còn nghiên cứu cấu tạo đá lại chủ yếu thực thực địa Tuy nhiên, cần thiết phải phối hợp hai phương pháp thực địa phòng thí nghiệm, chúng có tác dụng hỗ trợ lẫn Trong phòng thí nghiệm phát hiện, nghiên cứu tỉ mỉ vi cấu tạo, thực địa chủ yếu nghiên cứu cấu tạo thơ, tính định hướng, xếp hạt trầm tích thơ, hạt vụn cuội / dăm đá cuội kết / dăm kết I KIẾN TRÚC VÀ CẤU TẠO CỦA CÁC ĐÁ TRẦM TÍCH VỤN CƠ HỌC I.1 KIẾN TRÚC VÀ CẤU TẠO CỦA CÁC ĐÁ VỤN NÚI LỬA I.1.1 Đại cương Các sản phẩm phun nổ núi lửa nguồn vật liệu quan trọng tham gia vào trình thành tạo thực thể trầm tích Đá trầm tích vụn núi lửa loại đá trầm tích có thành phần bao gồm 10% sản phẩm phun nổ núi lửa Các sản phẩm thường thủy tinh núi lửa, mảnh vụn thủy tinh núi lửa, mảnh vụn khoáng vật (thạch anh, felspat, pyroxen, amphibol, biotit, ), mảnh vụn đá magma (ryolit, bazan, andezit, ) Các mảnh vụn thuỷ tinh đá vụn núi lửa thường có hình thái đặc biệt, hình rễ cây, mũi mác, khuỷu tay, cành , với kích thước phổ biến 0,10 ÷ 1,0mm, đạt kích thước - 3mm Các mảnh vụn khoáng vật magma đá vụn núi lửa thường bị gặm mòn, vỡ vụn, nứt rạn, với kích thước khác nhau, có trường hợp tới vài milimet Những sản phẩm hình thành trình hoạt động núi lửa, chúng lắng đọng, tích tụ chỗ, vận chuyển theo dòng nước theo gió Trong q trình vận chuyển chúng bị tác dụng phá hủy, chọn lọc, phân dị vật liệu vụn học khác Tuy nhiên, hầu hết đá vụn núi lửa thường có độ chọn lọc mài tròn Các đá vụn núi lửa chứa vật liệu trầm tích khác với hàm lượng khác (10 - 90%), chứa vật chất hữu cơ, có tính phân lớp Chính vậy, xếp đá trầm tích vụn núi lửa thành nhóm đá trung gian đá trầm tích vụn học thực thụ đá có nguồn gốc magma thực Tuy nhiên, cần phân biệt rõ đá vụn núi lửa với đá hình thành bào mòn tầng đá núi lửa cổ, arcose, graywack, đá trầm tích vụn học điển hình I.1.2 Phân loại Cho tới nay, việc phân loại cách gọi tên đá vụn núi lửa nhiều ý kiến khác Ví dụ: # Rozenbut (1934), Lutrinxki (1938) xếp đá vào nhóm đá magma xem loại đá phun trào đặc biệt, # Các tác giả khác (Venhofen 1936, Pustovalov 1940, Svetxov 1948, Rukhin 1953, ) lại xếp đá vụn núi lửa thành nhóm trung gian đá trầm tích học đá magma Tuy vậy, phân loại đá vụn núi lửa hầu hết nhà nghiên cứu dựa tiêu chí sau: +) Hàm lượng vật liệu vụn núi lửa, theo chia ra: • Đá tuf: hàm lượng vật liệu núi lửa >90%, • Đá tufit: hàm lượng vật liệu núi lửa 30 ÷ 90% • Đá tufogen: hàm lượng vật liệu núi lửa 10 ÷ 30% +) Kích thước hạt vụn, chia ra: * Dăm kết / cuội kết núi lửa, gồm mảnh vụn có kích thước >2mm, * Cát kết (tuf, tufit, tufogen): kích thước mảnh vụn ÷ 0,05mm, * Bột kết (tuf, tufit, tufogen): kích thước mảnh vụn 0,05 ÷ 0,01mm, * Sét núi lửa, kích thước 2mm, thành phần mảnh vụn đá spilit Dạng bên ngồi đá vụn núi lửa có nét thể đặc điểm hàm lượng thành phần khống vật tạo đá Đá tuf bazơ thường có màu xám đen phớt lục; đá tuf axit thường có màu xám trắng phớt hồng Các loại đá tuf, tufit, tufogen thường có độ lỗ hổng cao, xốp, nhẹ, có cấu tạo khối, bọt, dòng chảy, phân lớp, Đá vụn núi lửa thường dễ bị phong hóa, biến đổi có độ lỗ hổng lớn, thành phần chứa nhiều hợp phần vững bền điều kiện mặt giàu H2O, CO2, O2, vật liệu thủy tinh, tro núi lửa, khoáng vật màu plagioclas bazic Thủy tinh axit thường bị khử thủy tinh biến thành fenzit hay microfenzit, Thủy tinh bazơ thường dễ biến đổi hơn, bị clorit hóa, epidot hóa, zeolit hóa Các tượng biến đổi thường phát sinh giai đoạn thành đá, hậu sinh, trình phong hóa, đặc biệt điều kiện nước biển I.1.3 Quy luật phân bố ý nghĩa thực tế Đá vụn núi lửa hình thành liên quan với hoạt động núi lửa Chính vậy, có mặt lớp đá vụn núi lửa tài liệu quý, mặt khơi phục hồn cảnh cổ kiến tạo, lịch sử địa chất, mặt khác dùng tầng chuẩn, tầng đánh dấu trình liên hệ, đối sánh địa tầng Các đá vụn núi lửa thường liên quan với thành tạo số khoáng sản quan trọng, Fe, Mn, S, kim cương, ngọc bích, sét montmorilonit (phong hóa từ đá tuf bazơ), sét kaolin (phong hóa từ đá tuf thành phần axit), nguồn nước khống, nước nóng, I.2 KIẾN TRÚC VÀ CẤU TẠO CỦA CÁC ĐÁ TRẦM TÍCH VỤN CƠ HỌC THỰC THỤ VÀ SÉT Thành phần đá trầm tích vụn học gồm hai phần hạt vụn (khoáng vật tha sinh) nền/ximăng gắn kết (khống vật tự sinh) Mỗi phần có đặc điểm riêng kiến trúc Đặc trưng kiến trúc hạt vụn kích thước, hình dạng, đặc tính bề mặt hàm lượng tương đối chúng có mặt đá, kích thước hạt vụn đóng vai trò quan trọng Đặc trưng kiến trúc nền/ximăng mức độ kết tinh, biến đổi quan hệ phần hạt vụn với phần nền/ximăng gắn kết I.2.1 Kiến trúc đá trầm tích vụn học thực thụ sét +) Độ hạt Độ hạt kích thước hạt vụn Đối với đá trầm tích vụn học, độ hạt yếu tố định tính chất kiểu kiến trúc, đồng thời sở để phân chia loại đá Tuy nhiên, việc phân chia cấp hạt, ranh giới cấp hạt chưa có thống nước, chí ngành với Ở Mỹ Tây Âu sử dụng sơ đồ phân loại theo thang logarit Crumbein (1936) đề xuất, theo kết dựa theo thứ tự sau (d =mm): 32, 16, 8, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128, Ranh giới cuội cát d = 2mm; cát bột 0,063 (1/16mm); bột sét 0,0039 (1/256mm) Một số nước sử dụng cách phân chia thập phân, lấy làm sở: 200; 20; 2; 0,2; 0,02; 0,002mm Theo đó, độ hạt cát dao động khoảng từ đến 0,2mm; bột: từ 0,2 đến 0,02mm Debeney (1989) phân loại đá trầm tích vụn học theo nhóm, nhóm chia nhỏ thành kiểu theo mức hàm lượng cấp hạt: a) Cuội sạn sỏi, có kích thước hạt lớn 1mm, theo mức hàm lượng sau: >75%; 75 - 50%; 50 - 25%; 25 - 5%; 60%; 60 - 20%; 1000mm *) Kiến trúc cát (Psamit): kiến trúc loại đá mà đa số hạt vụn có kích thước thay đổi từ 1mm đến 0,1mm *) Kiến trúc bột (Aleurit): kiến trúc loại đá mà đa số hạt vụn có kích thước thay đổi từ 0,1mm đến 0,01mm *) Kiến trúc sét (Pelit): kiến trúc loại đá có độ hạt