Bài viết trên cơ sở số liệu tuổi đồng vị U-Pb (4 mẫu) và thành phần địa hóa khoáng vật (3 mẫu) của zircon thu thập ở phần phía bắc và phía nam đới va chạm TKPS (Hình 1) kết hợp với các số liệu trước đây chúng tôi trình bày về giai đoạn thành tạo magma Paleozoi sớm của khu vực cũng như bản chất kiến tạo và ý nghĩa của chúng đối với nghiên cứu lịch sử phát triển kiến tạo rìa bắc địa khối Kon Tum.
Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.00081 ĐẶC ĐIỂM KIẾN TẠO CỦA CÁC ĐÁ GRANITOID TUỔI PALEOZOI SỚM RÌA BẮC KHỐI KON TUM TRÊN CƠ SỞ TUỔI U-Pb VÀ THÀNH PHẦN ZIRCON Bùi Vinh Hậu1, Ngô Xuân Thành1, Trần Mỹ Dũng2 Trường Đại học Mỏ - Địa chất, số 18 Phố Viên, Bắc Từ Liêm, Hà Nội, Email: ngoxuanthanh@humg.edu.vn Tổng cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, số Phạm Ngũ Lão, Hoàn Kiếm, Hà Nội TĨM TẮT Kết phân tích mẫu định tuổi U-Pb zircon đá granitoid rìa bắc địa khối Kon Tum cho kết tuổi từ khoảng 460-424 triệu năm (Tr.n) Kết phân tích thành phần khống vật zircon mẫu (460-451 Tr.n) cho thấy đá magma thuộc magma kiểu I hình thành liên quan đến cung hút chìm rìa lục địa Kết hợp với kết nghiên cứu công bố khu vực cho thấy loạt magma giai đoạn 520-424 Tr.n khu vực rìa bắc địa khối Kon Tum thuộc magma liên quan đến cung lục địa giai đoạn Paleozoi sớm Từ khóa: Kon Tum, Tam Kỳ - Phước Sơn, Paleozoi sớm, cung lục địa, U-Pb zircon GIỚI THIỆU Rìa bắc địa khối Kon Tum cho có cấu trúc địa chất phức tạp, gồm thành tạo địa chất cho thuộc đới khâu Tam Kỳ - Phước Sơn (TKPS), thành tạo magma granitoid tuổi Paleozoi sớm, Paleozoi muộn – Mesozoi sớm… Các đá magma giai đoạn Paleozoi sớm khu vực bị biến dạng mạnh kiện kiến tạo, biến chất chồng chéo từ Paleozoi sớm đến Kainozoi Các đá granitoid khu vực trước số cơng trình xếp chúng vào tuổi Proterozoi muộn – Paleozoi sớm [7] Tuy nhiên số kết nghiên cứu tuổi thành tạo sở số liệu đồng vị phóng xạ cho thấy phần lớn chúng hình thành vào giai đoạn Ocdovic-Silua [2, 8, 10] Về điều kiện kiến tạo liên quan đến loạt granitoid giai đoạn Paleozoi sớm ttrong khu vực cịn có số ý kiến khác chúng magma liên quan đến pha hút chìm phía bắc đai tạo núi Trường Sơn [8, 10], chúng sản phẩm đới hút chìm phía [3] giai đoạn Paleozoi sớm Nakano nnk., [5] lại cho đới hút chìm phía bắc kéo dài từ Paleozoi sớm đến Paleozoi muộn Trong nghiên cứu gần Nguyễn Minh Quyên nnk (2019) cho giai đoạn magma Cambri-Ocdovic liên quan đến kiểu cung đảo va chạm cung đảo với khối Trường Sơn vào khoảng 430 Tr.n Trong nghiên cứu này, sở số liệu tuổi đồng vị U-Pb (4 mẫu) thành phần địa hóa khống vật (3 mẫu) zircon thu thập phần phía bắc phía nam đới va chạm TKPS (Hình 1) kết hợp với số liệu trước chúng tơi trình bày giai đoạn thành tạo magma Paleozoi sớm khu vực chất kiến tạo ý nghĩa chúng nghiên cứu lịch sử phát triển kiến tạo rìa bắc địa khối Kon Tum PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ 2.1 Phƣơng pháp nghiên cứu thành phần thạch học định tuổi U-Pb zircon Mẫu magma từ khối thu thập nghiên cứu thành phần thạch học kính Kết nghiên cứu cho thấy đá magma từ mẫu PT, QN1029 thuộc kiểu đá granit chứa amphibole hai mẫu 676 QN1019 thuộc đá diorit đến granodiorit Zircon nghiên cứu cấu trúc bên phương pháp phát quang âm cực (cathodoluminescence, CL), thành phần đồng vị UTh-Pb zircon phân tích thiết bị LA-MC-ICP-MS thực Đại học Địa chất Trung Quốc Mẫu chuẩn sử dụng 91500 (1065 Ma; Wiedenbeck nnk., 1995) mẫu chuẩn Plešovice (337.13 ± 0.37; Sláma et al., 2008), điểm phân tích thực với kích thước 40µm Trong 29 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 ảnh phát quang âm cực (CL) cho thấy zircon có dạng lăng trụ tự hình có cấu trúc phân đới rõ ràng (oscillatory zoning) Kết xác định tuổi cho mẫu QN1019 cho tuổi 206Pb/238U trung bình 460,2±3,0 Tr.n Mẫu QN1029 cho tuổi trung bình 424,0±3,.9 Tr.n Mẫu PT-1 có tuổi trung bình tính 451,2±3,8 Tr.n Mẫu 676 có tuổi trung bình tính 448,9±3,3 Tr.n Từ đặc trưng cấu trúc tinh thể zircon kết hợp với tỷ số Th/U cao (>0,1) cho thấy zircon có nguồn gốc magma, tuổi 206Pb/238U trung bình mẫu xem tuổi thành tạo đá granitoid tương ứng Hình 1: Sơ đồ địa chất khu vực vị trí mẫu nghiên cứu 2.2 Xác định thành phần địa hóa zircon Thành phần zircon thực thiết bị LA ICPMS Đại học Địa chất Trung Quốc cho mẫu PT-1, 676 QN1019, kích thước điểm 40µm Mẫu chuẩn sử dụng mẫu thủy tinh hóa silicat NIST SRM610 Sau có kết thành phần địa hóa zircon, kết xem xét khả ảnh hưởng khoáng vật nhỏ khác nằm zircon, giá trị số liệu có La > ppm, Ti > 50 ppm loại bỏ Zircon mẫu nghiên cứu có hàm lượng Ti thấp (1,5 đến 10,62 ppm), hàm lượng U (482,8–1421ppm), Th (75,2–540 ppm) cao, tỷ số U/Yb, Gd/Yb Hf/Th 0,3-3, 0,02-0,1, 20-800 Ngoài ra, nghiên cứu sử dụng số liệu Quyen et al., 2019 để đối sánh THẢO LUẬN 3.1 Bản chất kiến tạo đá magma Các nghiên cứu trước [4]cho thấy nguyên tố REE, Y, Th, U, Nb, Ta zircon bị tác động mạnh thành phần magma, sử dụng tỷ số địa hóa chúng đánh giá chất kiến tạo đá magma chứa chúng Trong nghiên cứu này, mẫu có tuổi thành tạo từ khoảng 450-460 Tr.n sử dụng phân tích thành phần zircon Các đá có tuổi cổ tuổi va chạm đới khâu TKPS (430 Tr.n, [10]) Trên biểu đồ đối sánh Nb với Ta [9], tất mẫu nghiên cứu thuộc trường magma kiểu I, S khác biệt với zircon từ magma kiểu A, M, kết hợp với có mặt hocblend đá nghiên cứu cho thấy chúng magma kiểu I (Hình 2a) Sử dụng biểu đồ tương quan U/Yb hàm lượng Hf, Y zircon (Hình 2b), tất mẫu nghiên cứu thuộc kiểu zircon liên quan đến magma hình thành từ cung hút chìm, khác biệt với zircon hình thành từ tách dãn (rift) hay sau va chạm (Hình 2b) Ngồi nhóm tác giả cịn sử dụng nhiều biểu đồ tương quan khác Barth nnk [1] để đánh giá kết cho thấy toàn mẫu nghiên cứu thuộc kiểu magma liên quan đến đới hút chìm liên quan đến cung lục địa Như vậy, mẫu zircon từ đá magma nghiên cứu thể giai đoạn magma 451 đến 460 Tr.n liên quan đến đới hút chìm mảng đại dương mảng lục địa, khác với kiểu cung đại dương[8] 30 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Mơi trường” Hình 2: Các biểu đồ phân chia trường kiến tạo cho đá basalt khu vực nghiên cứu (Nguồn biểu đồ [1, 4]) 3.2 Ý nghĩa kết nghiên cứu với địa chất rìa bắc địa khối Kon Tum Các kết nghiên cứu tuổi magma nghiên cứu cho thấy loạt magma Paleozoi sớm có tuổi thành tạo từ 460 Tr.n đến 424 Tr.n, phù hợp với nghiên cứu trước [2, 3, 10] Tuy nhiên, kết nghiên cứu trẻ số liệu công bố gần [8] giai đoạn magma 502 - 518 Tr.n liên quan đến magma kiểu cung đảo Trên sở số liệu địa hóa và thành phần zircon tác giả [8] cho giai đoạn Paleozoi sớm hút chìm dọc theo đới khâu TKPS thuộc kiểu cung đảo, va chạm cung đảo với đai tạo núi Trường Sơn xảy vào trước Silua sớm (khoảng 430 Tr.n) Kết nghiên cứu cho thấy loạt magma tuổi 450 đến 460 Tr.n hình thành liên quan đến cung lục địa Như vậy, khu vực rìa bắc địa khối Kon Tum tồn hai loại magma: kiểu cung đảo kiểu cung lục địa thể hai môi trường kiến tạo khác magma giai đoạn Camri Ocdovic Sự có mặt hai loại magma hình thành môi trường kiến tạo khác số liệu khu vực, đòi hỏi nghiên cứu kỹ địa chất kiến tạo khu vực rìa bắc địa khối Kon Tum để đưa mơ hình kiến tạo hợp lý KẾT LUẬN - Các đá magma Paleozoi sớm rìa bắc địa khối Kon Tum hình thành chủ yếu giai đoạn Cambri đến Ocdovic, giai đoạn Ocdovic giai đoạn magma chủ đạo - Các đá magma giai đoạn Ocdovic hình thành liên quan đến đới hút chìm kiểu cung lục địa, khác với kiểu magma giai đoạn Cambri thuộc kiểu cung đảo Lời cảm ơn Nghiên cứu tài trợ Bộ Giáo dục Đào tạo đề tài mã số B2019-MDA562-14 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Barth AP, Wooden JL (2010) Coupled elemental and isotopic analyses of polygenetic zircons from granitic rocks by ion microprobe, with implications for melt evolution and the sources of granitic magmas Chem Geol 277(1–2): 149–159 [2] Đinh Quang Sang, 2017 Đặc điểm thạch học tuổi đồng vị U–Pb zircon thành tạo granitogneiss tuổi Silur sớm khu vực Chu Lai – Khâm Đức (Quảng Nam) Science & Technology development Journal: Natural Science, V 1, Issue [3] Gardner, C.J., Graham, I.T., Belousova, E., Booth, G.W., Greig, A., 2017 Evidence for Ordovician subduction–related magmatism in the Truong Son terrane, SE Laos: implications for Gondwana evolution and porphyry Cu exploration potential in SE Asia Gondwana Research 44: 139–156 31 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 [4] Grimes CB, Wooden JL, Cheadle MJ, John BE (2015) “Fingerprinting” tectono-magmatic provenance using trace elements in igneous zircon Contrib Miner Petrol 170: 46 [5] Nakano, N., Osanai, Y., Owada, M., Tran, N.N., Charusiri, P., Khamphavong, K., 2013 Tectonic evolution of high-grade metamorphic terranes in central Vietnam: Constraints from large-scale monazite geochronology Journal of Asian Earth Sciences 73 (2013): 520–539 [6] Nguyễn Văn Trang nnk., 1996 Bản đồ địa chất khoáng sản tờ Hội An D-49-I thuyết minh Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam [7] Nguyễn Văn Trang nnk., 1997 Bản đồ địa chất khoáng sản tờ Quảng Ngãi D - 49 - VII & D - 49 – VIII thuyết minh Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam [8] Nguyen, M.Q., Feng Q., Zi J.W., Zhao,T., Tran, T.H., Ngo, X.T., Tran, M.D., Nguyen, Q.H., 2019 Cambrian intra–oceanic arc trondhjemite and tonalite in the Tam Ky–Phuoc Son Suture Zone, central Vietnam: Implications for the early Paleozoic assembly of the Indochina Block Gondwana Research 70 (2019) 151–170 [9] Sawaki, Y., Suzuki, K., Asanuma, H., Okabayashi, S., 2017 Geochemical characteristics of zircons in the Ashizuri A-type granitoids: An additional granite topology tool for detrital zircon studies Island Arc, Volume26, Issue [10] Tran Thanh Hai Zaw, K., Halpin, J A., Manaka, T., Meffre, S., Lai, C K., Lee, Y., Hai, L.V., Dinh, S (2014) The Tam Ky-Phuoc Son Shear Zone in central Vietnam: Tectonic and metallogenic implications Gondwana Research 26, 144–164 TECTONIC SETTINGS OF THE PALEOZOIC GRANITOIDS IN NORTHER KONTUM MASIF: U-PB AND COMPOSITIONS OF ZIRCON Bui Vinh Hau1, Ngo Xuan Thanh1, Tran My Dung2 Hanoi University of Mining and Geology, 18 Pho Vien, Bac Tu Liem, Hanoi, email: ngoxuanthanh@humg.edu.vn General Department of Geology and Minerals, N6 Pham Ngu Lao, Hoan Kiem, Hanoi ABSTRACT Five samples were dating U-Pb zircon ages of granitoids in the northern KonTum massif yielding ages ranging from 460 to 424 Ma Petrography and zircon compositions of samples (460451 Ma) indicate that the rocks are of I-type granite formed in a early Paleozoic continental arc In combination with previous studies suggest that the magma formed during 520-424 Ma in the northern Kontum massif related to continental and oceanic arc tectonic setting 32 ... Tum để đưa mơ hình kiến tạo hợp lý KẾT LUẬN - Các đá magma Paleozoi sớm rìa bắc địa khối Kon Tum hình thành chủ yếu giai đoạn Cambri đến Ocdovic, giai đoạn Ocdovic giai đoạn magma chủ đạo - Các. .. magma, tuổi 206Pb/238U trung bình mẫu xem tuổi thành tạo đá granitoid tương ứng Hình 1: Sơ đồ địa chất khu vực vị trí mẫu nghiên cứu 2.2 Xác định thành phần địa hóa zircon Thành phần zircon thực... Trong nghiên cứu này, mẫu có tuổi thành tạo từ khoảng 450-460 Tr.n sử dụng phân tích thành phần zircon Các đá có tuổi cổ tuổi va chạm đới khâu TKPS (430 Tr.n, [10]) Trên biểu đồ đối sánh Nb với