Nghiên cứu đặc điểm thạch học, khoáng vật, địa hóa các đá granitoid permi trias khối điện biên và khoáng sản liên quan

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT  Phạm Thị Phương Liên NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC, KHỐNG VẬT, ĐỊA HĨA CÁC ĐÁ GRANITOID PERMI-TRIAS KHỐI ĐIỆN BIÊN VÀ KHOÁNG SẢN LIÊN QUAN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI, 10 - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT  Phạm Thị Phương Liên NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC, KHỐNG VẬT, ĐỊA HĨA CÁC ĐÁ GRANITOID PERMI-TRIAS KHỐI ĐIỆN BIÊN VÀ KHOÁNG SẢN LIÊN QUAN Ngành: Kỹ thuật Địa chất Mã số: 8520501 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Trần Tuấn Anh TS Tô Xuân Bản HÀ NỘI, 10 - 2018 LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ thực hướng dẫn hai nhà khoa học PGS.TS Trần Tuấn Anh TS Tơ Xn Bản Trong suốt q trình hồn thành luận văn, bên cạnh nỗ lực cố gắng thân, nhận bảo tận tình thầy hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình đồng nghiệp quan cơng tác, thầy cô giáo nơi đào tạo, động viên ủng hộ gia đình bạn bè Lời đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Trần Tuấn Anh TS.Tô Xuân Bản trực tiếp hướng dẫn giúp tơi hồn thành luận văn Tơi xin chân thành bày tỏ lịng biết ơn đến thầy mơn Tìm kiếm thăm dị, mơn Khống Thạch Địa hoá, Khoa Khoa học Kỹ thuật Địa chất, cán phòng Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Mỏ-Địa chất, tận tình truyền đạt kiến thức quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập nghiên cứu thực luận văn Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến cán bộ, đồng nghiệp phịng Thạch luận Sinh khống, phịng ban chức Viện Địa chấtViện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tạo điều kiện tốt cho suốt thời gian nghiên cứu thực luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TSKH Trần Trọng Hòa - chủ nhiệm đề tài NAFOSTED, mã số 105.01-2015.32 hỗ trợ nguồn mẫu số liệu cho luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn đến gia đình, anh chị bạn đồng nghiệp hỗ trợ cho nhiều suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn thạc sĩ LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2018 Học viên Phạm Thị Phương Liên i MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHU VỰC ĐIỆN BIÊN 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực .5 1.3 Đặc điểm địa chất khu vực Điện Biên .8 1.3.1 Địa tầng .8 1.3.2 Các thành tạo magma xâm nhập .11 1.3.3 Đặc điểm kiến tạo 12 1.3.4 Khoáng sản 13 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .16 2.1 Cơ sở lý luận 16 2.1.1 Các khái niệm chung .16 2.1.2 Phân loại đá magma 16 2.1.3 Phân loại gọi tên đá granitoid 21 2.2 Phương pháp nghiên cứu 27 2.2.1 Phương pháp khảo sát thực địa thu thập mẫu 27 2.2.2 Các phương pháp phân tích mẫu .27 2.2.3 Xử lý kết phân tích, tổng hợp tài liệu, viết báo cáo 29 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC, KHỐNG VẬT VÀ ĐỊA HĨA CÁC ĐÁ GRANITOID PERMI - TRIAS KHỐI ĐIỆN BIÊN 30 3.1 Đặc điểm địa chất 30 3.2 Đặc điểm thạch học 33 ii 3.3 Đặc điểm khoáng vật học .38 3.4 Đặc điểm địa hóa 46 3.4.1 Đặc điểm nguyên tố 46 3.4.2 Đặc điểm nguyên tố vết 49 CHƯƠNG 54 KHOÁNG SẢN LIÊN QUAN VỚI CÁC ĐÁ GRANITOID KHỐI ĐIỆN BIÊN 54 4.1 Khái quát đá xâm nhập kiềm vơi khống sản liên quan .54 4.2 Khống sản liên quan với granitoid khối Điện Biên 56 4.2.1 Tiền đề triển vọng khoáng sản kim loại liên quan 56 4.2.2 Granitoid khối Điện Biên làm đá xây dựng, đá ốp lát 58 4.2.3 Khoáng sản khác liên quan đến granit Điện Biên 60 KẾT LUẬN .61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 iii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Đặc trưng granit kiểu I, S, M A .26 Bảng 3.1 Thành phần hóa học (%tl) plagioclas granit khối Điện Biên 38 Bảng 3.2 Thành phần hóa học (%tl) felspat kali granodiorit Điện Biên.40 Bảng 3.3 Thành phần hóa học (%tl) amphibol granodiorit khối Điện Biên 43 Bảng 3.4 Thành phần hóa học (%tl) biotit granitoid khối Điện Biên .44 Bảng 3.5 Thành phần hóa học đá granitoid khu vực Điện Biên 46 Bảng 3.6 Thành phần nguyên tố hiếm, vết đá granitoid Điện Biên 50 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Vị trí địa lý khu vực Điện Biên đồ miền Bắc Việt Nam .4 Hình 1.2 Bản đồ địa chất khu vực Điện Biên Hình 2.1 Biểu đồ phân loại gọi tên đá xâm nhập (theo Streckeisen A., 1976) 20 Hình 2.2 Biểu đồ phân loại đá xâm nhập Cox nnk (1979) Wilson bổ sung (1989) 21 Hình 3.1 Sơ đồ khối Nậm Rốm, khu vực Điện Biên .30 Hình 3.2 Biểu đồ phân loại plagioclas granitoid khu vực Điện Biên 39 Hình 3.3 Biểu đồ phân loại felspat kali granitoid khu vực Điện Biên .41 Hình 3.4 Biểu đồ phân loại amphibol granitoid khu vực Điện Biên 44 Hình 3.5 Biểu đồ phân loại biotit granitoid khu vực Điện Biên .45 Hình 3.6 Biểu đồ phân loại đá granitoid Permi - Trias khối Điện Biên theo (Na2O+K2O)-SiO2 (theo Cox et al, 1979 Wilson, 1989 chỉnh sửa cho phù hợp với đá xâm nhập) 47 iv Hình 3.7 Biểu đồ tương quan SiO2 với (Na2O+K2O-CaO) granitoid khối Điện Biên (theo B.R Frost et al, 2001) .47 Hình 3.8 Biểu đồ tương quan thành phần oxit đá granitoid .48 Hình 3.9 Đặc điểm phân bố đất đá granitoit Điện Biên chuẩn hóa theo Chondrit (theo Sun & McDonough, 1989) .51 Hình 3.10 Biểu đồ đa nguyên tố đá granitoit Điện Biên chuẩn hóa theo manti nguyên thủy (theo Sun & McDonough, 1989) 51 Hình 3.11 Biểu đồ phân biệt kiểu granit khác (theo Whalen et al, 1987).52 Trong đó: FG-granit felsic phân dị; OTG-Granit kiểu M,I,S 52 Hình 3.12 Biểu đồ tương quan Y+Nb-Rb Y-Nb granit Điện Biên (theo .52 Pearce et al, 1984) .52 Hình 4.1 Biểu đồ tương quan F-Cl 56 Hình 4.2 Biểu đồ tương quan Rb/Sr Fe2O3/FeO 57 Hình 4.3 Biểu đồ tương quan CaO-Na2O-K2O (theo Bokalov, 1984) thành tạo granitoid 57 DANH MỤC ẢNH Ảnh 3.1 Quang cảnh điểm lộ thể tù diorite granodiorite Trên đường từ Nà Nhạn vào Mường Phăng Điểm lộ NR-12 (21028’6,4’’ – 10304’16,1’’) .32 Ảnh 3.2 Diorit (sẫm mầu) có tiếp xúc rõ nét với granodiorit dạng porphyr (sáng mầu) Ảnh Trần Trọng Hòa (2016) 32 Ảnh 3.3 Mạch granit sáng mầu diorite Điểm lộ NR-3 Ảnh Trần Trọng Hòa, 2016 32 Ảnh 3.4 Granodiorit (màu xám sẫm) granit biotit – amphibol (màu sáng hơn) điểm lộ NR-9 QL279 Ảnh Trần Trọng Hòa (2016) 32 Ảnh 3.5 Mẫu NR-3 Diorite hạt nhỏ 33 v Ảnh 3.6 Mẫu NR-13/2 Diorite hạt lớn 33 Ảnh 3.7 Amphibol dạng nhỏ đá diorit Lát mỏng NR-3; nicon(+) 34 Ảnh 3.8 Biotit bị biến đổi clorit hóa Lát mỏng NR-3/1; nicon (+) 34 Ảnh 3.9 Biotit amphibol bị biến đổi nhẹ diorit .34 Lát mỏng NR-13/2; (a) nicon(-); (b) nicon (+) 34 Ảnh 3.10 Mẫu NR-8/1 Ban tinh felspat kali màu hồng thịt hạt nhỏ 34 Ảnh 3.11 Mẫu NR-15 Đá granodiorit chứa nhiều khoáng vật sẫm màu 34 Ảnh 3.12 Plagiocla bị sericit hoá, biotit bị clorit hoá granodiorit Lát mỏng NR-8/1; nicon (+) 35 Ảnh 3.13 Biotit dạng lớn, tươi Lát mỏng NR-15, nicon (+) 35 Ảnh 3.14 Felspat kali dạng lớn biotit bị clorit hóa cục granodiorit Lát mỏng NR-8/1, nicon (+) .35 Ảnh 3.15 Plagiocla dạng bị sericit hóa, thấy dấu vết song tinh rõ granodiorit Lát mỏng NR-12/1; nicon (+) 35 Ảnh 3.16 Mẫu NR-9/3 Granit biotit – amphibol hạt không 36 Ảnh 3.17 Mẫu NR-13/1 Granit biotit – amphibol hạt trung chứa 36 Ảnh 3.18 Biotit dạng lớn, tươi đá granit Lát mỏng NR-9/3; nicon (+) 36 Ảnh 3.19 Granit biotit – amphibol Lát mỏng NR-13/1; nicon (+) 36 Ảnh 3.20 Mẫu NR-2 Granit sáng màu có cấu tạo định hướng yếu 37 Ảnh 3.21 Mẫu NR-4 Granit sáng màu hạt nhỏ 37 Ảnh 3.22 Thạch anh thạt nhỏ, felspat kali plagiocla dạng đá granit sáng màu Lát mỏng NR-2, nicon (+) .37 Ảnh 3.23 Granit sáng màu chứa muscovit tuamalin Lát mỏng NR-4, nicon (+) 37 vi Ảnh 3.24 Plagiocla song tinh dạng lớn bị biến đổi đá granit - biotit Lát mỏng NR-9/3, nicon (+) 38 Ảnh 3.25 Plagiocla bị biến đổi đá diorit Lát mỏng NR-13/2, nicon (+) .38 Ảnh 3.26 Tinh thể felspat kali màu hồng thịt quan sát mắt thường đá granit biotit Mẫu NR-9/3 40 Ảnh 3.27 Tinh thể felspat kali dạng lớn đá granit biotit Lát mỏng NR9/3, nicon (+) .40 Ảnh 3.28 Tập hợp thạch anh dạng hạt đá granit sáng màu .42 Lát mỏng NR-2, nicon (+) 42 Ảnh 3.29 Amphibol có màu xanh lục đá granitoid khu vực Điện Biên Lát mỏng NR-11/1; (a) nicon(-); (b) nicon (+) 42 Ảnh 4.1 Các loại đá granitoit Điện Biên dùng làm đá ốp lát 58 Ảnh 4.2 Các loại đá granitoid mài láng dùng làm đá ốp lát 60 49 Thành phần hóa học granitoid phức hệ Điện Biên biểu dãy biến thiên liên tục diorit – granodiorit – granit Kết phân tích cho thấy đá granitoit Điện Biên có hàm lượng SiO2 dao động khoảng từ 61-72% Trên biểu đồ SiO2Na2O+K2O (theo Cox et al, 1979 Wilson, 1989 chỉnh sửa), điểm thành phần granitoit Điện Biên tương ứng với trường granodiorit granit, riêng có mẫu NR-11/1 rơi vào trường syeno-diorit (đá có tính kiềm cao loại đá khác khu vực) Đá thuộc loại thấp đến trung bình kiềm, hàm lượng tổng kiềm tương đối thấp thay đổi khoảng 5,16-7,59%, diorit granodiorit Na thường trội K (mẫu 3,4,6), granit biotit – amphibol K2O tương đương với Na2O trội (mẫu 5,7) Đá thuộc loại nghèo nhôm, hàm lượng Al2O3 dao động khoảng 13,41 - 16,2%, số bão hịa nhơm ASI dao động từ 1,43 - 1,59; giàu CaO (hàm lượng cao lên tới 5,37%) Na2O (hàm lượng 3,17 3,74%); nhiên, tỷ số (Na+K)/Al nhỏ nên thuộc loại nghèo kiềm bão hịa nhơm Về bản, granitoid Điện Biên thuộc loại kiềm-vơi theo Frost et al 2001 (hình 3.7) Trên biểu đồ SiO2 – (Na2O+K2O-CaO) phân loại loạt đá theo B.R Frost et al, 2001, điểm thành phần granitoid Điện Biên phân bố tản mạn, tương ứng với loạt vơi, vơi-kiềm kiềm – vơi Điều liên quan tới biến động hàm lượng CaO, Na2O, K2O đá nghiên cứu Trên biểu đồ tương quan Harker (hình 3.8) cho thấy, hàm lượng oxyt MgO, Fe2O3, TiO2, CaO có tương quan nghịch với hàm lượng SiO2, có nghĩa nguyên tố giảm theo chiều tăng hàm lượng SiO2 Riêng có hàm lượng K2O tăng theo chiều tăng hàm lượng SiO2 Hàm lượng Na2O thay đổi không theo quy luật nói chung có xu hướng tăng theo chiều tăng SiO2 Hướng biến thiên nguyên tố đặc trưng cho đá I-granit thuộc loạt kiềm - vôi 3.4.2 Đặc điểm nguyên tố vết Đặc điểm nguyên tố hiếm, vết đá granitoid khu vực Điện Biên trình bày theo bảng 3.6 đây: 50 Bảng 3.6 Thành phần nguyên tố hiếm, vết đá granitoid Điện Biên Mẫu Rb Sr Ba Zr Hf Nb Ta Y La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th U Rb/Sr Rb/Ba Th/Yb Ta/U Nb/U NR-8 Gd (1) NR-11/1 Gd (2) H227/92 Gd (3) H229/92 Gd (4) H240/92 Gr (5) H245/92 Gd (6) H250/92 Gr (7) 110 336 785 153 2,64 11,9 1,73 13,3 38,6 72,8 7,68 27,4 5,10 0,98 4,55 0,57 2,93 0,54 1,35 0,19 1,01 0,17 17,3 2,47 149 353 951 195 1,75 11,9 4,11 25,1 45,1 87,3 9,50 36,2 6,57 1,36 6,44 0,85 4,72 0,92 2,63 0,38 2,35 0,35 25,3 6,69 64,4 220 330 121 4,69 1,21 17,6 32,47 55,21 5,8 20,4 3,34 0,71 3,25 0,53 2,98 0,65 1,81 0,37 2,06 0,36 20,6 68,5 216 467 151 5,03 7,9 0,85 23,4 19,98 40,61 4,76 19,06 3,88 0,9 3,92 0,68 3,76 0,88 2,44 0,37 2,67 0,45 14,6 2,6 122 125 662 179 5,71 14,1 1,29 30 45,95 85,05 9,73 34,16 6,82 1,34 6,27 1,02 6,11 1,21 3,49 0,52 3,34 0,5 20,3 3,2 104,2 253 445 132 5,01 7,6 0,91 21,5 19,92 41,87 5,04 19,59 3,9 0,99 3,98 0,65 3,93 0,79 2,32 0,37 2,5 0,42 11 2,5 107 171 754 308 12,21 19 2,18 46 57,6 106,61 12,18 43,35 8,97 1,6 8,96 1,47 9,11 1,99 5,79 0,87 5,62 0,93 21,6 3,6 0,33 0,14 17,13 0,70 4,82 0,42 0,16 10,77 0,61 1,78 0,29 0,20 10,00 0,61 4,00 0,32 0,15 5,47 0,33 3,04 0,98 0,18 6,08 0,40 4,41 0,41 0,23 4,40 0,36 3,04 0,63 0,14 3,84 0,61 5,28 Nguồn: 1-2 mẫu thuộc đề tài NAFOSTED, mã số đề tài 105.01-2015.32; 3-7 theo Trần Trọng Hòa nnk, 2008 51 1000 NR-8 100 NR-11/1 H227/92 H229/92 H240/92 10 H245/92 H250/92 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hình 3.9 Đặc điểm phân bố đất đá granitoit Điện Biên chuẩn hóa theo Chondrit (theo Sun & McDonough, 1989) 1000 NR-8 100 NR-11/1 H227/92 H229/92 H240/92 10 H245/92 H250/92 Rb Ba Th U Nb Ta La Ce Sr Pr Nd Zr Hf Sm Eu Dy Y Yb Lu Hình 3.10 Biểu đồ đa nguyên tố đá granitoit Điện Biên chuẩn hóa theo manti nguyên thủy (theo Sun & McDonough, 1989) 52 Hình 3.11 Biểu đồ phân biệt kiểu granit khác (theo Whalen et al, 1987) Trong đó: FG-granit felsic phân dị; OTG-Granit kiểu M,I,S Hình 3.12 Biểu đồ tương quan Y+Nb-Rb Y-Nb granit Điện Biên (theo Pearce et al, 1984) Trong đó: ORG-Kiểu granit dãy núi đại dương; VAG-Kiểu granit cung núi lửa; syn-COLG- Kiểu granit va chạm mảng; WPG-Kiểu granit nội mảng 53 Hàm lượng nguyên tố hiếm, vết granitoid Điện Biên (được phân tích phương pháp ICP-MS) tỷ số quan trọng việc đánh giá địa hóa đá granitoid kiềm nguồn gốc chúng trình bày bảng 3.6 Qua cho thấy, đá tương đối giàu Rb (64,4-149 ppm), Sr (125353ppm), Ba (330-951ppm), Zr (121-308ppm), Th (11-25,3 ppm), U (2-6,69 ppm) Chúng giàu nguyên tố đất hiếm, đặc biệt đất nhẹ: La (19,98 57,6 ppm), Ce (40,61-106,61 ppm); song nghèo Nb (7,6-19 ppm), Ta (0,85 4,11 ppm) nghèo nguyên tố đất nặng; biểu rõ rệt dị thường âm Eu (hình 3.8) Tỷ lệ Th/Yb Ta/U biến thiên khoảng 4,4-17,13 0.33-0.7; tỷ lệ Rb/Sr biến thiên khoảng 0,29 - 0,92 Đường cong phân bố nguyên tố đất nguyên tố vết chuẩn hóa theo thành phần Chondrit Manti nguyên thủy biểu dị thường âm Nb, Ba, Sr rõ Về bản, granitoid phức hệ Điện Biên có đặc trưng địa hóa loạt kiềm – vơi điển hình (Kiểu I-granit) Trên biểu đồ phân biệt kiểu granit khác (theo Whalen et al, 1987) cho thấy đá granitoit Điện Biên nằm trường nhóm đá granit có kiểu I-granit (hình 3.11) Dựa vào việc xây dựng biểu đồ tương quan Rb với Y+Nb Ta+Yb phân chia đá granitoid thành phụ kiểu theo bối cảnh kiến tạo riêng Các đá graniotid khối Điện Biên chủ yếu thuộc kiểu granit cung núi lửa (hình 3.12) Điều phù hợp với kết nghiên cứu trước cho hình thành granitoid phức hệ Điện Biên liên quan tới hoạt động hút chìm trình tạo núi Indosini đai uốn nếp Trường Sơn, chúng xâm nhập kiểu rìa lục địa tích cực (Trần Tuấn Anh ,1996; Tran Trong Hoa et al., 2008) 54 CHƯƠNG KHOÁNG SẢN LIÊN QUAN VỚI CÁC ĐÁ GRANITOID KHỐI ĐIỆN BIÊN 4.1 Khái qt đá xâm nhập kiềm vơi khống sản liên quan Granit coi nguồn gốc nhiều mỏ quặng Đặc biệt liên quan thành tạo quặng nơi tiếp xúc granit, granodiorit đá vơi dolomit Ở có thành tạo quặng sắt, đồng, volfram, với galenit, sphalerit, vàng, molipden Granit Việt Nam tuổi mang quặng Granit phức hệ Phia Bioc có tuổi Trias có liên quan với mỏ đa kim chì - kẽm Granit thuộc phức hệ Phia Oắc tuổi Kreta nguồn gốc quặng thiếc (Phia Oắc, Sơn Dương), quặng volfram Granit thuộc phức hệ Phan Si Pan nguồn gốc kim loại molipden đất Pegmatit granit chứa nhiều khống vật có ích như: felspat, muscovit, khoáng vật đất hiếm, đá quý Trong pegmatit gặp molipdenit, casiterit, chalcopyrit, sphalerit, pyrit, pyrotin, apatit, berin Như nêu phần 1.3.4 (chương1), khoáng sản kim loại khu vực Điện Biên nghèo nàn Theo tài liệu sổ mỏ tỉnh Điện Biên, khoáng sản kim loại khu vực Điện Biên có số điểm chì kẽm vàng nguồn gốc nhiệt dịch Dưới số thông tin sơ lược kiểu quặng hóa Kiểu quặng chì – kẽm – barit: Được phát khu vực Na Sơn, huyện Điện Biên Đông Tại đây, thân quặng galennit - barit có chiều dài khoảng 40m, dày 0,5 - 1m, nằm granitoid phức hệ Điện Biên Thành phần khoáng vật quặng bao gồm: galenit, barit, pyrit, sphalerit, pyromorphit Hàm lượng nguyên tố quặng: Pb: - 16%, Zn: 0,63% Mối liên quan nguồn gốc với hoạt động magma chưa nghiên cứu Kiểu quặng vàng – thạch anh – sulfide: Đây kiểu quặng hóa vàng nhiệt dịch, nhiên thông tin địa chất điểm khống sản nghèo nàn, có thơng tin hàm lượng vàng (phân tích 55 nung luyện) điểm khoáng từ 0,4 đến 4g/t Trong số mẫu giã đãi gặp vàng tự sinh Mối liên quan nguồn gốc với hoạt động magma chưa rõ Việc nghiên cứu nguồn gốc quặng hóa mối liên quan với hoạt động magma, đặc biệt granitoid phức hệ Điện Biên cịn hạn chế Vì thế, việc đánh giá triển vọng khoáng sản kim loại liên quan đến granitoid phức hệ Điện Biên nói chung, khối Nậm Rốm nói riêng, cần nghiên cứu chi tiết Trong khuôn khổ luận văn này, học viên nêu số nhận xét triển vọng khoáng sản liên quan với granitoid Điện Biên theo hai tiền đề: (i) khoáng sản kim loại nguồn gốc nhiệt dịch dựa đặc điểm thành phần granitoid; (ii) thân granit Điện Biên coi khống sản Granitoid loạt kiềm vôi (kiểu I-granit) thường coi hệ magma – quặng có triển vọng nhiều loại khoáng sản kim loại khác nhau, có: Au, Cu, Mo, Cu-Mo-Au, Pb-Zn, đơi Sn-W Điển hình Việt Nam, liên quan tới granit kiểu I phức hệ Bến Giằng Quế Sơn có mỏ vàng Phước Sơn với biểu kiểu quặng skarn Các kiểu quặng hóa Cu-Mo-Au khu vực Sa Thầy Au-Cu khu vực Đak Blo (tỉnh Kon Tum) cho liên quan đến granit kiềm vôi kiểu I-granit tuổi Permi – Trias (Trần Trọng Hòa nnk, 2006) Các mỏ Sn-(W) W-(Sn) đới Đà Lạt có mối liên quan chặt chẽ không gian với granitoid (kiểu I) phức hệ Định Quán – Đèo Cả Ankroet (Nguyễn Xuân Bao nnk, 2000) Cũng phạm vi đai uốn nếp Trường Sơn, lãnh thổ CHDCND Lào phổ biến mỏ Cu-Au có quy mơ lớn Se Pon, Phu Bia mà theo nghiên cứu gần gắn liền không gian với hoạt động magma kiềm vôi kiểu I-granit Các thành tạo magma Bến Giằng – Quế Sơn hay Sa Thày, Đak Blo hình thành trình tạo núi Indosini liên quan đến trình hút chìm gắn kết địa khối Đông Dương địa khu liên hợp Việt – Trung Các granitoid Mesozoi muộn đới Đà Lạt liên quan tới trình hút chìm mảng Thái Bình Dương xuống gầm lục địa châu Á (Nguyễn Xuân Bao, 2000; Trần Trọng Hịa nnk, 2005; ) Như trình bày trên, granitoid phức hệ Điện Biên nói chung, khối Nậm 56 Rốm nói riêng, chất, thành tạo kiểu I-granit, hình thành bối cảnh đới hút chìm Vì thế, có sở rằng, liên quan đến hoạt động magma nhiều loại khống hóa khác (Cu-Mo-(Au), Au-Cu, Pb-Zn, Vấn đề cần nghiên cứu chi tiết để làm sáng tỏ 4.2 Khoáng sản liên quan với granitoid khối Điện Biên 4.2.1 Tiền đề triển vọng khoáng sản kim loại liên quan Thành phần halogen biotit đá granitoid Điện Biên xác định bảng 3.4 cho thấy biotit đá nghèo F (0,47-0,73) < 1,5% giàu Cl (0,08 – 0,12) Trên biểu đồ tương quan F-Cl, cho thấy đá granitoid Điện Biên rơi vào trường granit ướt Cl-granit, chủ yếu tập trung vùng ranh giới hai trường Theo hàm lượng F-Cl, biotit khối Điện Biên gần gũi với biotit granit liên quan với mỏ Cu-porphyr Bắc Mỹ với khống hóa Au, Cu, Pb, Zn (theo I.N Bushliakov, V.V Kholodnov, 2000)-(hình 4.1) Như vậy, nói thành tạo nghiên cứu có tiềm khống hóa Cu-Au Hình 4.1 Biểu đồ tương quan F-Cl Chú thích: I-kiểu Cl, II-kiểu ướt, III-kiểu Flo, IV-Kiểu Cl-F 1-tổ hợp gabbro-granit Ural với khống hóa skarn magnetit 2-granit liên quan với mỏ Cu-porphyr Bắc Mỹ với khoáng hóa Au, Cu, Pb, Zn Điều khẳng định vùng Nậm He, Huổi Sảy, Nậm Pô (tỉnh Điện Biên) phát điểm quặng đồng–vàng sulphur đa kim cho liên quan không gian với thể cán đai mạch thuộc thể pluton–núi lửa Điện Biên–Sông Đà (Trần Văn Trị, Vũ Khúc đồng chủ biên, 2009) 57 Hình 4.2 Biểu đồ tương quan Rb/Sr Fe2O3/FeO Hình 4.3 Biểu đồ tương quan CaO-Na2O-K2O (theo Bokalov, 1984) thành tạo granitoid 58 Xây dựng biểu đồ tương quan nguyên tố vết Rb/Sr với số oxit sắt cho thấy thành tạo granitoid khối Điện Biên có mối liên quan đến quặng hóa W - (Sn) Trên biểu đồ tương quan cho thấy thành phần đá khối Điện Biên đá thuộc phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn, phức hệ Định Quán - Đèo Cả phân bố gần vùng có tiềm quặng wolfram (hình 4.2) Trên biểu đồ tương quan CaO-Na2O-K2O, vị trí thành phần granitoid thuộc phức hệ phân bố trường granitoid có triển vọng Mo-W (hình 4.3) Trong đó, liên quan chặt chẽ với granitoid (kiểu I) phức hệ Định Quán – Đèo Cả phát mỏ Sn-(W) W-(Sn) thuộc đới Đà Lạt Tuy nhiên khu vực Điện Biên chưa có phát điểm khống hóa liên quan đến Sn-W hay Mo-W, điều cần có nghiên cứu cụ thể chi tiết 4.2.2 Granitoid khối Điện Biên làm đá xây dựng, đá ốp lát (a) (b) (c) (d) Ảnh 4.1 Các loại đá granitoit Điện Biên dùng làm đá ốp lát (a) Đá granitoit chứa khống vật màu; (b) Đá granitoid chứa nhiều khoáng vật sẫm màu chứa felspat kali màu hồng thịt; (c) Đá granitoid chứa khoáng vật sẫm màu chứa tinh thể felspat kali với kích thước lớn; (d) Đá granitoit chứa khoáng vật sẫm màu 59 Bản thân đá granitoid Điện Biên coi loại hình khống sản, đá khai làm đá ốp lát từ 1970 Tại khu vực Điện Biên ghi nhận điểm đá granit ốp lát Nà Nhạn Mường Phăng Mỗi điểm granit có diện lộ 2km2 Đá có mầu sắc đẹp, thành phần chủ yếu granodiorit, diorit thạch anh granit sáng màu Đá thường có nhiều ban tinh felspat màu hồng kích thước lớn 1-4 cm hạt lớn, lượng thạch anh 30%; biotit 5-10%; amphibol 5-7%; khoáng vật phụ (sphen, zircon, epidot khoáng vật quặng) khơng vượt q 1% Đá thường có cấu tạo dạng khối lớn, mật độ khe nứt đá không nhiều, khoảng cách khe nứt không 1m Một số tính chất đặc trưng đá granitoit khu vực Điện Biên đáp ứng nhu cầu làm đá ốp lát: - Tính chất lý đá: dung trọng = 2,59-2,68 g/cm3; tỷ trọng = 2,65-2,73; độ rỗng = 1,47-2,3%; độ hút nước = 0,38-0,52; cường độ xung kích = 7-9 lần - Tính thẩm mỹ: thành phần khống vật đá chứa nhiều khoáng vật thạch anh, felspat kali, mica, amphibol nên granit khu vực Điện Biên có đa dạng màu sắc (20-60% thạch anh, 10-65% felspat, 5-15% biotite muscovite amphibol) Do đặc tính đá granit Điện Biên không chứa chứa khoáng vật quặng (đặc biệt quặng sulphur) nên đá bị ảnh hưởng q trình oxy hóa ngồi tự nhiên Sự đa dạng thành phần khoáng vật đá granit Điện Biên tạo nên đa dạng màu sắc tính độc đáo mà không quan sát thấy loại đá khác Đối với biến loại giàu felspat kali màu hồng có kích thước lớn (1-2 cm) rõ hạt có kích thước nhỏ tạo nên đá sáng màu có kiến trúc porphyr đặc trưng Các đá chứa nhiều khoáng vật sẫm màu biotit amphibol thường tối màu Màu sắc thường thấy khoáng vật đá granit: thạch anh màu trắng sữa, felspat màu trắng, felspat kali màu hồng thịt, biotite màu đen màu nâu đậm, muscovit màu trắng ánh kim lấp lánh, amphibole màu đen màu xanh đậm Sự kết hợp khoáng chất tạo nên đa dạng màu sắc cho đá granit 60 (a) (b) (c) (d) Ảnh 4.2 Các loại đá granitoid mài láng dùng làm đá ốp lát - Tính phóng xạ: Qua việc phân tích thành phần hóa học số đá granitoid thuộc khu vực Điện Biên cho thấy hàm lượng urani đá không cao, dao động khoảng 2-4 ppm nằm giới hạn an toàn tiêu chuẩn sử dụng làm đá ốp lát (riêng có mẫu NR-11/1 urani =6,69 cao) Các điểm đá granit Điện Biên (khu vực Nà Nhạn) Mường Phăng có diện lộ rộng, có điều kiện giao thông thuận lợi, đáp ứng yêu cầu lớn đá ốp lát cho cơng trình xây dựng điều kiện khai thác 4.2.3 Khoáng sản khác liên quan đến granit Điện Biên Granitoid Điện Biên có chứa nhiều khoáng vật felspat, muscovit, apatit, khoáng vật đất hiếm… Đây nguồn khống sản phi kim, nhiên chưa có nghiên cứu đánh giá chi tiết khống sản Vì cần có nghiên cứu chi tiết để có đánh giá đầy đủ 61 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu đặc điểm địa chất, thạch học, khoáng vật đặc điểm địa hóa đá granitoid khối Điện Biên đến số kết luận: 1- Granitoid khu vực Điện Biên gồm loại đá: a) Diorit diorit thạch anh tương đối sẫm màu, thành tạo giai đoạn tương đối sớm (pha 2) phức hệ; b) Granodiorit hình thành giai đoạn muộn tương ứng với pha pha xâm nhập; c) Granit biotit-amphibol tương đối sáng màu, thành phần chủ yếu khối, hình thành tương ứng với giai đoạn muộn (pha xâm nhập); d) Granit sáng màu, thuộc pha đá mạnh khối, thành tạo giai đoạn sau cùng, gặp khối 2- Granitoid khối Điện Biên mang đặc trưng địa hóa loạt kiềm – vơi điển hình (kiểu I-granit) Hàm lượng tổng kiềm tương đối thấp thay đổi khoảng 5.16-7.59%, diorit granodiorit Na thường trội K, granit biotit – amphibol K2O tương đương với Na2O trội Chúng giàu Rb, Th, U, La, Ce, nguyên tố đất nhẹ; nghèo Nb, Ta, Zr, nguyên tố đất nặng có biểu dị thường âm rõ rệt Eu Tỷ lệ Th/Yb biến thiên khoảng 3,84-17,77 Đường cong phân bố nguyên tố vết chuẩn hóa theo thành phần manti nguyên thủy biểu dị thường âm Nb, Ba, Sr rõ Các biểu đồ tương quan nguyên tố vết đá graniotid khối Điện Biên chủ yếu xâm nhập kiểu rìa lục địa tích cực (kiểu granit cung núi lửa) 3- Đá granitoid Điện Biên có màu sắc đẹp, thành phần đa dạng, số tính chất lý đảm bảo yêu cầu cho sử dụng làm đá ốp lát cho xây dựng Trong granitoid Điện Biên cịn chứa tinh thể felspat loại lớn, sử dụng để khai thác felspat Tuy nhiên cần có phân tích cụ thể đa dạng thành phần hóa khống vật felspat tổ hợp loại đá để có kết luận mang tính xác thực Ngồi cần có nghiên cứu sâu điều kiện thành tạo graniotid Điện Biên để đánh giá tiềm khoáng sản kim loại liên quan đến granitoid Điện Biên 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Tuấn Anh, Trần Trọng Hịa (1996), Hoạt động magma granitoid kiềm vơi Permi - Trias rìa mảng lục địa Trường Sơn, Địa chất Tài nguyên, Nxb Khoa học Kỹ thuật, tr 100-108 Nguyễn Trung Chí chủ biên (2003), Nghiên cứu thạch luận đá magma kiềm TBVN, Báo cáo tổng kết đề tài Bộ Tài nguyên&Môi trường Nguyễn Văn Chiển, Trịnh Ích, Phan Trường Thị (1973), Thạch học, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội Trần Trọng Hòa (1996), Hoạt động magma MZ-KZ Tây Bắc - Trường Sơn, Thành phần vật chất, điều kiện thành tạo tiềm khoáng sản TC Các Khoa học Trần Trọng Hòa (2007), Hoạt động magma nội mảng lãnh thổ Việt Nam khoáng sản liên quan, Báo cáo tổng kết đề tài hợp tác Việt-Nga theo nghị định thư (2002-2004), Lưu trữ Trung tâm thơng tin KHCN Quốc Gia Trịnh Long (2015), Khống vật tạo đá, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Bùi Minh Tâm 2010, Hoạt động magma Việt Nam, NXB Bản đồ Phan Trường Thị (2005), Thạch học đá magma, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Đào Đình Thục Huỳnh Trung 1965, Các thành tạo magma Việt Nam, Cục Địa chất khoáng sản Việt Nam xuất 10 Trần Văn Trị Vũ Khúc chủ biên (2009), Địa chất Tài nguyên Việt Nam, NXB Khoa học Tự nhiên công nghệ 11 Trần Văn Trị (1977), Địa chất miền Bắc Việt Nam, NXB Khoa học kỹ thuật 12 Trần Đăng Tuyết chủ biên (2005), Báo cáo đo vẽ đồ địa chất khống sản nhóm tờ Phong Sa Lỳ - Điện Biên Phủ tỷ lệ 1:200 13 Đovjikov A E 1965: Địa chất miền Bắc Việt Nam, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội 14 I.N Bushiliakov, V.V Kholodnov (1986), Các nguyên tố halogen thạch sinh đặc tính sinh quặng granit, Moscow, Nauka, 191 tr 15 I.N Bushliakov, V.V Kholodnov, (2000), Fluorine and chlorine as indication of granit magma productivity, Ore-Bearing granite of Russia and Adjacent Countries, Moscow, IMGRE, p.57-68 16 Junlai Liu et al., Permo-Triassic granitoid in the northern part of the Truong Son belt, NW Vietnam: Geochronology, geochemistry and tectonic implication, Gondwana Research (2011) 63 17 Mei-Feng Shi et al, Zircon U-Pb ages and geochemistry of granitoid in the Truong Son terrance, Vietnam: Tectinic and metallogenic implication, Journal of Asian Earth Sciences 102 (2015), p.101-120 18 Tran Tuan Anh, Geochemical feature of Carboniferous-Permian intermediate volcanic formation in south Viet Nam, Jounal of Geology, Series B, N * 26/2005, p 18-27 19 Tran Trong Hoa, Permo-Triassic intermediate-felsic magmatism of Truong Son belt, eastern margin of Indochina, C R Geoscience 340 (2008), p.112-126 ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT  Phạm Thị Phương Liên NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC, KHỐNG VẬT, ĐỊA HĨA CÁC ĐÁ GRANITOID PERMI- TRIAS KHỐI ĐIỆN BIÊN VÀ KHOÁNG SẢN LIÊN QUAN Ngành:... CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC, KHỐNG VẬT VÀ ĐỊA HĨA CÁC ĐÁ GRANITOID PERMI - TRIAS KHỐI ĐIỆN BIÊN 30 3.1 Đặc điểm địa chất 30 3.2 Đặc điểm thạch học 33 ii 3.3 Đặc điểm khoáng. .. đánh giá triển vọng khoáng sản liên quan đến chúng 2 Với mục tiêu nêu trên, học viên chọn ? ?Đặc điểm thạch học, khoáng vật, địa hóa đá granitoid tuổi Permi - Trias khối Điện Biên khoáng sản liên