KỶ YẾU HỘI NGHỊNGHIÊN CỨU CƠ BẢN TRONG“KHOA HỌC TRÁI ĐẤT VÀ MÔI TRƯỜNG”NHỮNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MỚI

QUỸ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUỐC GIA VIỆN ĐỊA LÝ TÀI NGUYÊN TP HỒ CHÍ MINH CAREES 2019 KỶ YẾU HỘI NGHỊ NGHIÊN CỨU CƠ BẢN TRONG “KHOA HỌC TRÁI ĐẤT VÀ MÔI TRƯỜNG” NHỮNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MỚI BAN TỔ CHỨC Trưởng ban TS Đỗ Tiến Dũng Quỹ Phát triển khoa học công nghệ Quốc gia Đồng trưởng ban PGS.TS Phạm Việt Hòa Viện Địa lý Tài nguyên TP HCM, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Phó trưởng ban TS Phạm Đình Ngun Quỹ Phát triển Khoa học Cơng nghệ Quốc gia Phó trưởng ban PGS.TS Nguyễn Văn Lập Viện Địa lý Tài nguyên TP HCM, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Thành viên GS.TS Trần Thanh Hải Trường Đại học Mỏ-Địa chất GS.TS Phan Văn Tân Trường Đại học KHTN, ĐHQG Hà Nội PGS.TS Hồng Văn Long Tổng cục Địa chất Khống sản Việt Nam PGS.TS Trần Tuấn Anh Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam CN Nguyễn Thị Ngọc Sương Viện Địa lý Tài nguyên TP HCM, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Th.S Trương Thị Thanh Huyền Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia Th.S Lê Ngọc Bích Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia KS Tô Như Huỳnh Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia BAN KHOA HỌC Trưởng ban GS.TS Phan Văn Tân Trường Đại học KHTN, ĐHQG Hà Nội Thành viên PGS.TS Trần Tuấn Anh Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam GS.TS Phạm Hồng Hải Chương trình KC09, Bộ KH&CNVN PGS.TSKH Trần Trọng Hòa Viện Địa chất, Viện HLKHCNVN PGS.TS Trần Đình Lân Viện Tài ngun Mơi trường biển, Viện HLKHCNVN PGS.TS Nguyễn Văn Lập PGS.TS Hoàng Văn Long Viện Địa lý Tài nguyên TP HCM, Viện HLKHCNVN Tổng Cục địa chất Khoáng sản TS Lê Huy Minh Viện Vật lý địa cầu, Viện HLKHCNVN PGS.TS Nguyễn Quang Minh Trường Đại học Mỏ-Địa chất TS Lê Thị Phương Quỳnh Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên, Viện HLKHCNVN PGS.TS Bùi Xuân Thành Đại học Bách khoa, ĐHQG TP HCM GS.TS Phan Trọng Trịnh Viện Địa chất, Viện HLKHCNVN BAN BIÊN TẬP Trưởng ban GS.TS Trương Quang Hải Trường Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội Thành viên PGS.TSKH Trần Trọng Hòa Viện Địa chất, Viện HLKHCNVN GS.TS Phan Văn Tân Trường Đại học KHTN, ĐHQG Hà Nội BAN THƯ KÝ Trưởng ban PGS.TS Tạ Thị Kim Oanh Viện Địa lý Tài nguyên TP HCM, Viện HLKHCNVN Thành viên CN Tô Như Huỳnh Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia ThS Nguyễn Hoàng Nguyên Viện Địa lý Tài nguyên TP HCM, Viện HLKHCNVN ThS Võ Thị Hồng Quyên Viện Địa lý Tài nguyên TP HCM, Viện HLKHCNVN LỜI GIỚI THIỆU Trong năm gần hoạt động nghiên cứu thuộc lĩnh vực Các khoa học Trái Đất Mơi trường có bước tiến đáng kể đạt nhiều thành tựu đáng ghi nhận, nghiên cứu nghiên cứu định hướng ứng dụng Nổi bật lên số lượng cơng trình cơng bố quốc tế gia tăng cách mạnh mẽ, góp phần nâng cao vị khoa học Việt Nam giới Bên cạnh đó, nhiều cơng trình nghiên cứu ứng dụng vào thực tế, đóng góp vào phát triển khoa học cơng nghệ nước nhà Hội nghị Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” nơi để nhà khoa học ngồi nước trình bày kết quả, thành tựu nghiên cứu nhất, trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm, ý tưởng, sáng tạo Hội nghị Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” 2019 Hội nghị tổ chức với kết hợp Quỹ NAFOSTED Viện Địa lý Tài nguyên Thành phố Hồ Chí Minh thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Hội nghị kỳ vọng góp phần thúc đẩy nghiên cứu Khoa học Trái đất Môi trường, tăng cường lực nghiên cứu hội nhập quốc tế, nâng cao vị phát huy hiệu quả, uy tín tổ chức cá nhân nhà khoa học Việt Nam Hội nghị nhận 172 báo cáo thuyết trình báo cáo bảng từ nhóm nghiên cứu cá nhân nhà khoa học toàn quốc Các báo cáo chia thành 05 tiểu ban tương ứng với chủ đề sau: Biển Đông; Địa chất - Địa vật lý; Địa lý; Khí tượng thủy văn; Khoa học môi trường Hội nghị CAREES 2019 diễn ngày 29-30 tháng 11 năm 2019 Thành phố Hồ Chí Minh tài trợ Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) hỗ trợ Viện Địa lý Tài nguyên Thành phố Hồ Chí Minh, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam MỤC LỤC Petrographic, mineral chemical characteristics and Role of Marbles in formation of Gem Deposits in Luc Yen - Yen Bai Province, Northern Vietnam Đặc điểm thành phần vật chất đá granit liên quan với khống sản Antimon - Vàng khu vực Chiêm Hóa, Tun Quang Geochemistry of lamprophyres from Western Thua Thien-Hue 11 Thạch luận đá granitoid phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn khối Sa Thầy, tỉnh Kon Tum 15 Thành phần nguyên tố vết đồng vị oxi spinel đá hoa mỏ Lục Yên 20 Đặc điểm địa hóa tuổi U-Pb thành tạo Amphibolit tổ hợp Ophiolit Tam Kỳ Phước Sơn 25 Đặc điểm kiến tạo đá Granitoid tuổi Paleozoi sớm rìa bắc khối Kon Tum sở tuổi U-Pb thành phần Zircon 29 Đặc điểm thạch - địa hóa đá gabro oxit trung tâm tách giãn tây nam Ấn Độ Dương, chương trình Quốc tế Khám phá Đại dương, Lỗ khoan U1473A: Magma giàu Fe-Ti có thực tồn tại? 33 Hoạt động magma Permi-Trias liên quan tới gắn kết địa khối Đông Dương địa khu liên hợp Việt - Trung 37 10 Đặc điểm hình thái biến động cửa Sơng Gianh 42 11 Holocene evolution of the Paleo- Mekong incised- valley, Mekong River Delta, Vietnam 46 12 Reconstruction of Holocene paleo-geography of the Mekong River Delta, Vietnam 50 13 Mơi trường trầm tích tập Miocene khu vực Đông Bắc bể Malay – Thổ Chu 54 14 Khôi phục cổ môi trường cổ khí hậu khu vực Tây Nguyên dựa trầm tích hồ núi lửa Biển Hồ Gia Lai 59 15 Đặc điểm khoáng vật học lõi trầm tích BHM8-2C1-D1 thị thay đổi môi trường Biển Hồ 70 năm qua 63 16 Xây dựng mơ hình địa chất 3D vỉa BII.1.10, tầng Miocen giữa, mỏ MT Nam, bồn trũng Cửu Long 68 17 Đặc điểm trầm tích thuộc tính địa kỹ thuật trầm tích Pleistocene muộn-Holocene Thạnh Phú, Bến Tre 73 18 Đặc điểm cát nội đồng vùng ven biển tỉnh Quảng Trị tiềm làm vật liệu xây dựng thay cát sông 77 19 Các kiểu phân bố kích thước hạt trầm tích đảo Trường Sa lớn, Việt Nam 81 20 Sự tạo vỏ tiền Cambri phức hệ nhân biến chất Kon Tum (PNBK): chứng tồn cho mơ hình kiến tạo đại 85 21 Trùng lỗ (foraminifera) thềm lục địa Việt Nam thị sinh học số ứng dụng 92 22 Biến dạng kiến tạo phần thềm lục địa Đông Nam Việt Nam Kainozoi sớm nhìn từ cấu trúc bồn Cửu Long ý nghĩa tiến hóa kiến tạo biển Đông 96 23 Tiến hóa vỏ lục địa khu vực Phan Si Pan, Tây Bắc Việt Nam giai đoạn Arkerozoi – Paleoproterozoi: Bằng chứng từ tuổi đồng vị U-Pb Ziron thành phần đồng vị Hf-Sr-Nd 105 24 Kiến tạo đới đứt gãy Sông Hồng (phần lãnh thổ Việt Nam) Kainozoi qua kết nghiên cứu cổ từ, cấu trúc trầm tích, địa mạo - kiến tạo động đất 109 25 Di sản địa mạo dải ven biển vườn quốc gia Núi Chúa - Ninh Thuận 113 26 Influence of the lagging distance between twin stacked tunnel faces - 3D numerical analyses 117 27 Nghiên cứu ứng dụng sét Kaolin làm vật liệu hấp phụ mangan nước 124 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” - Những kết nghiên cứu DOI: 10.15625/vap.2019.00077 GEOCHEMISTRY OF LAMPROPHYRES FROM WESTERN THUA THIEN HUE Nguyen Thi Thuy, Le Hai Nghia, Hoang Hoa Tham Hue University of Sciences, Hue University, No 77 Nguyen Hue st., Hue city, Vietnam Email: ntthuykh@hueuni.edu.vn ABSTRACT Three lamprophyre bodies at Khe Phen and Xuan Long (western Thua Thien Hue) have been mineralogically and geochemically investigated The rocks are exposed as narrow melanocratic dikes crossing the Ba Na granites and mainly composed of hornblende, plagioclase and quartz Whole-rock major element compositions are characterized by low SiO2 (49.24-54.23 wt.%) and high calc-alkaline contents (CaO: 5.03-9.17 wt.%, Na2O + K2O: 2.82-6.63 wt.%), defining them into calc-alkaline lamprophyre category Rare earth element (REE) concentrations are relatively as low as 71.9-238.0 ppm High (La/Lu)cn ratios (4.6-44.6) associated with negative Ta, Nb and Ti anomalies of the lamprophyres might be due to destructive plate-margin magmatism and probably indicate an assimilation of subducted sediment slabs The lamprophyres must be more powerful in deciphering magmatic activities and tectonic setting during Permo-Triassic stage in North margin of the Kontum massif in case their isotopic compositions are further collected Keywords: Geochemistry, lamprophyre, Thua Thien Hue INTRODUCTION Lamprophyres in Vietnam territory have been seriously noticed in recent decades, mainly including those in South Central Vietnam [2, 3, 8] The studies focus not only on mineralogical and geochemical characteristics, but also on isotopic composition, by which the ages and tectonic implications as well as relationship between the lamprophyres and adjacent magmatisms in the areas have been deciphered progressively In this paper, we present for the first time geochemical data of the lamprophyre dikes cropping out at Khe Phen and Xuan Long granite quarries (western Thua Thien Hue Province) Geologically, the dikes are relatively narrow as about 0.5-0.7 m (at Khe Phen) to 1.5-2.0 m (at Xuan Long) in width, crossing the Ba Na granites (Fig 1a, b) The rocks have a massive poikilitic texture and are green to black in hand specimens (Fig 2a, b) Mineral assemblage is characterized by hornblende (50-55 vol.%), plagioclase (33-40 vol.%) and quartz (3-5 vol.%); calcite, chlorite are secondary minerals; apatite, epidote and opaque are rare (Fig 3a, b) METHODOLOGY Major element contents of whole rocks were conducted by a S4 Pioneer X-ray fluorescence spectrometer installed at the Institute of Geology Rare earth and trace element compositions were determined using a Varian’s Ultra Mass-700 Inductively coupled plasma mass spectrometer situated at the Institute of Geology, analyzed data were corrected by using GSJ JB-1a standard RESULTS AND DISCUSSION 3.1 Whole-rock major geochemistry Major contents for whole-rock of the lamprophyres are shown in Table The lamprophyres are typical of low SiO2 (49.24-54.23 wt.%) and high calc-alkaline contents (CaO: 5.03-9.17 wt.%, Na2O + K2O: 2.82-6.63 wt.%) Aluminum saturation index values are greater than excepting the 11 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 sample KPLP01 (ASI: 0.97) K2O/Na2O ratios vary from 0.56 to 0.86 These features of the rocks define them into calc-alkaline lamprophyre branch [7] In the discriminating diagrams for the whole-rock compositional fields of lamprophyres (K2O vs SiO2 and Na2O + K2O vs SiO2) given by Rock (1984) [6], the analyzed samples were plotted into medium- to high-K calc-alkaline lamprophyre field 3.2 Whole-rock trace element geochemistry Trace element concentrations of the lamprophyres are given in Table The lamprophyres show lower total-REE concentrations ranging from 71.9 ppm to 238.0 ppm in comparison with calc-alkaline lamprophyre worldwide (531.1 ppm in average, Rock 1987) as well as with Ba To, Bong Son and Dak Long lamprophyres (at the margins of the Kontum massif [3]) However, the normalized abundance patterns of REEs by chondrite show a common trend of normal lamprophyre worldwide with (La/Lu)cn from 4.6 to 44.6 (Fig 4) In the primitive mantle-normalized element abundance patterns, slightly negative Eu and Nb anomalies coupled with positive Rb, Th, Zr, Hf, Gd anomalies are present for all samples, which are commonly found in calc-alkaline lamprophyres, but not in alkaline lamprophyres of ultramafic lamprophyres Particularly, negative anomalies of Ta, Nb and Ti in the spidergram (Fig 4) might be attributed to destructive platemargin magmatism and have been interpreted as indicating assimilation of subducted sediment slabs ([7] and references there-in) 3.3 Implications of studying the lamprophyres Studies on lamprophyres in Vietnam have demonstrated their implications in revealing tectonic settings and magmatic activities in the area, particularly in Mesozoic era (eg [2]) Appearance of lamprophyres in western Thua Thien Hue, whose mineralogical and geochemical features are very much alike those recorded at Ba To, Bong Son, Dak Long (at the margins of the Kontum massif) puts forward a large-scale study on the lamprophyres and their tectonic significance, especially in Permo - Triassic stage Interestingly, on the geological map scale 1: 200.000, Huong Hoa - Hue - Da Nang sheet, the Ba Na granites have been determined to be compositionally acidic and latest intrusive rocks (K-Ar age of 130-40 Ma, corresponding Cretaceous - Paleogene [1]) Nevertheless, the lamprophyres’ occurrences strongly approve that the Ba Na granites had been formed at the age earlier than Cretaceous - Paleogene (at about 245 Ma, corresponding to Early Triassic [5]) CONCLUSION Field surveys, mineralogical and geochemical data of the lamprophyres at Khe Phen and Xuan Long (western Thua Thien Hue) could lead to following remarks: (1) The mineral assemblages, whole-rock major and trace chemical compositions of the dikes define them as calcalkaline lamprophyres; (2) High (La/Lu)cn ratios (4.6 - 44.6) associated with negative Ta, Nb and Ti anomalies of the lamprophyres might be due to destructive plate-margin magmatism and probably indicate an assimilation of subducted sediment slabs; (3) Studying the lamprophyres could provide informative clues in interpreting magmatic activities and tectonic setting during Permo-Triassic stage in North margin of the Kontum massif REFERENCES [1] Phan Luu Anh, Tran Trong Hoa, Vladimirov A G., Tran Tuan Anh, 1995 Formation conditions of the Hai Van, Ba Na-typed granitoids using updated data of trace elements and isotopes Journal of Earth Sciences, Vol 17(4): 151-155 Hanoi [2] Tran Tuan Anh, Tran Trong Hoa, Izokh A.E., Borisenko A.E and Travin A.V., 2006 Age constraints on petrogenesis of lamprophyre form South Central Vietnam Journal of Geology, 27(B): 23-29 12 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” [3] Tran Tuan Anh, Tran Trong Hoa, Ngo Thi Phuong, Pham Thi Dung and Mai Kim Vinh, 2008.Geochemical significance of the Triassic lamprophyre at the margins of the Kon Tum block.Vietnam Journal of Earth Sciences, 30(3): 210-224 In Vietnamese with an English abstract [4] McDonough W.F and Sun S.S., 1995 The composition of the earth Chem.Geol., 120: 223-253 [5] Nguyen Trung Minh, 2005 Determining emplacement age of the Ba Na block corresponding to the Indochina tectonic stage using U-Pb isotopic analysis.Journal of Geology, A287 Hanoi [6] Rock N.M.S., 1984 The nature and origin of calc-alkaline lamporphyres: minettes, vogesites, kersantites and spessartites Trans R Soc Edinb., 74: 193-227 [7] Rock N.M.S., 1987 The nature and origin of lamprophyres: An overview Geological Society, London, Speccial Publications, 30: 191-226 [8] Mai Kim Vinh, 2002 Geological features, petrography, geochemistry of high alkaline lamprophyre in Ba Bich (Quang Ngai) and An Quang (Binh Dinh) areas Geology and Environment of Vietnam, 6373.In Vietnamese a b Figure Occurrence of the lamprophyre dikes at Khe Phen (a) and Xuan Long (b) a b Figure Hand specimens of the lamprophyres: a- Khe Phen, b- Xuan Long a b 13 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 Figure Microphotographs of the lamprophyres: a- Nicol +, b- Nicol - Symbols: q- quartz, pl- plagioclase, or- orthoclase, bt- biotite, cx- calcite, hb- hornblende, qu- opaque Table Whole-rock major element compositions of the lamprophyres (wt.%) Sample XLLP01 XLLP03T XLLP03N KPLP01 Sample XLLP01 XLLP03T XLLP03N KPLP01 SiO2 TiO2 Al2O3 TFe2O3 MnO 54.23 0.95 12.88 11.7 0.15 50.41 1.09 14.36 14.97 0.16 52.15 1.15 12.96 13.78 0.13 49.24 0.85 12.17 15.41 0.2 Na2O K2O P2O5 SO3 LOI 3.56 3.07 0.34 0.19 1.22 2.04 1.53 0.27 0.18 0.36 3.22 1.86 0.54 0.23 - 1.81 1.01 0.15 0.07 - MgO CaO 6.5 5.03 7.06 7.35 7.18 6.43 9.17 9.74 Total Na+K ASI 99.8 6.63 1.1 99.8 3.57 1.32 99.6 5.08 1.13 99.8 2.82 0.97 Table Whole-rock trace element compositions of the lamprophyres (ppm) Sample XLLP01 XLLP03T XLLP03N KPLP01 Sample XLLP01 XLLP03T XLLP03N KPLP01 Rb Ba Th U Nb Ta La Ce Pr Sr Nd Sm Zr Hf 180.84 1065.19 19.62 2.92 26.05 1.94 57.52 102.05 11.89 1060.42 41.86 6.84 734.71 21.15 77.74 468.97 17.25 10.93 19.71 3.18 20.97 42.03 5.35 537.12 21.26 4.54 334.72 30.69 60.44 860.01 85.33 10.22 55.47 10.46 53.73 99.87 11.88 1352.19 43.28 7.41 473.06 10.04 83.39 247.26 3.31 4.79 16.27 2.09 12.35 25.45 3.38 343.48 13.4 3.27 381.51 10.28 Eu Gd Tb Dy Y Ho Er Tm Yb Lu La/Lu REE Total 2.32 7.7 0.72 3.21 18.24 0.55 1.62 0.23 1.3 0.2 287.6 238.0 3369.1 1.44 4.98 0.64 3.65 20.57 0.65 1.98 0.28 1.7 0.24 87.4 109.7 1630.6 2.11 6.69 0.75 3.26 17.08 0.58 1.65 0.3 1.28 0.29 185.3 233.1 3167.4 0.92 3.56 0.55 3.52 22.44 0.66 2.23 0.32 1.97 0.28 44.1 71.9 1186.7 10000 Sample/Primitive Mantle 100 10 XLLP01 XLLP03T XLLP03N KPLP01 Calc-alkaline lamprophyre worldwide 1000 100 10 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Rb Ba Th U Ta Nb K La Ce Pr Sr Nd Sm Zr Hf Eu Ti Gd Tb Dy Y Ho Er Tm Yb Lu Sample/Chondrite 1000 Figure Normalized abundance patterns of rare earth elements by chondrite and of trace elements by primitive mantle for the lamprophyres from Khe Phen and Xuan Long, western Thua Thien Hue Chondrite and primitive mantle data from McDonough and Sun (1995) [4], calc-alkaline lamprophyre worldwide from Rock (1987) [7] 14 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.00078 THẠCH LUẬN CÁC ĐÁ GRANITOID PHỨC HỆ BẾN GIẰNG - QUẾ SƠN, KHỐI SA THẦY, TỈNH KON TUM Hoàng Hoa Thám1*, Trần Trọng Hòa2, Nguyễn Văn Canh1, Lê Hải Nghĩa1, Nguyễn Thị Thủy1 Khoa Địa lý - Địa chất, trường Đại học Khoa học, Đại học Huế, *Email: thamdc77@gmail.com Viện Địa chất, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam TĨM TẮT Các thành tạo granitoit phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn khối Sa Thầy có thành phần thạch học chủ yếu diorit hocblend-biotit, granodiorit biotit hạt mịn granodiorit biotit hạt vừa Hàm lượng SiO2 dao động từ 59,84 % đến 74,71 %, Na2O + K2O: 4,71-7,99 %, tỷ số K2O/Na2O > 1, số ASI > Hàm lượng nguyên tố vết Sr, Zr Nb thấp Rb lại cao (453,5 ppm) Các nguyên tố đất nặng (Gd, Tb, Ho, Tm, Lu ) có giá trị thấp Tỷ số địa hóa đồng vị 87Sr/86Sr có giá trị > 0,710 phản ánh nguồn manti nguyên thủy bị hỗn nhiễm vật liệu vỏ, đá granitoit khu vực nghiên cứu thuộc vào bối cảnh kiến tạo cung núi lửa (VAG) đồng va chạm Từ khóa: Granitoit, Sa Thầy, Thạch luận ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÁC ĐÁ GRANITOIT PHỨC HỆ BẾN GIẰNG - QUẾ SƠN Phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn gồm thể xâm nhập phân bố Kon Tum phía nam Bắc Trung Bộ [2] Ở khu vực Sa Thầy, thành tạo xuất lộ với thể nhỏ thuộc khối Sa Thầy, với tổng diện lộ khoảng km2 (Hình 1) [1], gồm đá granodiorit, granodiorit biotit hocblend, diorit thạch anh, granodiorit dạng porphyr, granit biotit hocblend hạt vừa (pha 2, GDi/PZ3bg2) plagiogranit, granit biotit, granosyenit, granodiorit, diorit thạch anh (pha 3, G/PZ3bg3) [1, 2] Hình Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu (biên tập theo [1]) Gb/NP-ɛ1kđ: Hệ tầng Khâm Đức, GDi/PZbg: Phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn, sG/T2vc: Phức hệ Vân Canh (b) (a) MẪU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Tài liệu mẫu Quá trình khảo sát thực địa đá granitoit phức nhệ Bến Giằng - Quế Sơn khu vực Sa Thầy thu thập 03 mẫu hai khối, gồm: granodiorit biotit (TN18.21/5), granodiorit biotit (TN18.17/2) diorit hocblend - biotit (TN.18.19) (Hình 1, 2) 15 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 Hình Ảnh mẫu đá granitoit Bến Giằng Quế Sơn khối Sa Thầy: a) Đá granodiorit biotit (TN18.21/5); b) Đá granodiorit-biotit (TN.18.17/2); c) Đá diorit hocblendbiotit (TN18.19) 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu Thành phần thạch học phân tích phịng thí nghiệm Quang tinh, Trường Đại học Khoa học Huế Hàm lượng nguyên tố phân tích phương pháp huỳnh quang tia X, nguyên tố nguyên tố hiếm, nguyên tố vết đất phân tích phương pháp ICP-MS Viện Địa chất, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam phương pháp ICP-FUS Canada Các tỷ lệ đồng vị Sr - Nd phân tích Cục Địa chất Nhật Bản KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc điểm thạch học - khoáng vật Các đá granitoit khối Sa Thầy chủ yếu gồm diorit hocblend-biotit, granodiorit biotit granodiorit biotit - hocblend.Granodiorit biotit hạt mịn đến vừa: Đá sáng màu, kiến trúc nửa tự hình, cấu tạo khối, thành phần khống vật gồm plagiocla, orthocla, biotit, thạch anh , khoáng vật phụ gồm sphen, khoáng vật thứ sinh gồm vi vảy xerixit, clorit, kaolinit (Hình 3a); Granodioritbiotit hạt vừa đến thơ: Đá sáng màu, kiến trúc nửa tự hình, cấu tạo khối, thành phần khống vật gồm orthocla, plagiocla, thạch anh, biotit , khoáng vật phụ gồm sphen quặng, khoáng vật thứ sinh chủ yếu clorit, kaolinit vi vảy xerixit (Hình 3b); Diorit hocblend-biotithạt vừa đến thơ: Đá sáng màu, kiến trúc nửa tự hình, cấu tạo khối, khống vật chủ yếu gồm plagiocla, orthocla, thạch anh, hocblend, biotit , khống vật phụ gồm quặng, zircon sphen, khống vật thứ sinh gồm xerixit, clorit, kaolinit (Hình 3c) Kýhiệu: Q- thạch anh, Pl- Plagiocla, Ort- orthocla, Bt- biotit, Hbl- hocblend, Sp- sphen, Xe- xerixit Hình Ảnh lát mỏng thạch học (Nicol +, x 40): a) Đá granodiorit biotit (TN18.21/5); b) Đá granodiorit biotit (TN.18.17/2); c) Đá diorit hocblendbiotit (TN18.19) 3.2 Đặc điểm nguyên tố Kết phân tích thành phần hóa học ngun tố đá khu vực nghiên cứu 02 mẫu granitoit Bến Giằng - Quế Sơn khối Sa Thầy Trần Trọng Hòa (2007) [3]: (V93455 V93459) thể bảng Từ kết phân tích hàm lượng nguyên tố đá khu vực nghiên cứu cho thấy hàm lượng SiO2 cao, khoảng dao động lớn, từ 59,84 % đến 74,71 % Hàm lượng K2O: 1,79-4,59 %, 16 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” Na2O: 2,92-3,40 % Hàm lượng Al2O3 trung bình đến cao từ 13,81 % đến 17,26 %, số bão hòa nhôm ASI tất mẫu lớn dao động khoảng hẹp chứng tỏ chúng thuộc granitoit kiểu I-S Trên biêu đồ Cox nnk (1979) [4], đá phân bố trường kiềm (trừ mẫu V93455 thuộc nhóm kiềm) (Hình 4) Bảng 1: Thành phần nguyên tố đá granitoit Bến Giằng - Quế Sơn, khối Sa Thầy (%) KHM TN18,21/5 TN18,17/2 TN18,19 V93455 V93459 SiO2 71,42 74,71 59,84 63,41 65,49 Al2O3 14,65 13,81 17,26 17, 15,5 TFe2O3 2,18 1,47 6,78 3,33 4,59 TiO2 0,371 0,249 0,894 0,61 0,69 CaO 1,83 1,30 6,39 1,86 3,09 MgO 0,67 0,37 3,15 0,91 1,88 K2O 4,59 4,59 1,79 5,16 3,88 Na2O 3,4 3,19 2,92 4,31 3,38 MnO 0,045 0,032 0,114 0,05 0,06 P2O5 0,13 0,08 0,26 0,13 0,21 MKN 0,77 0,48 1,32 1,09 16 Na2O + K2O TN18.21/5 12 TN18.17/2 TN18.19 V93455 V93459 30 40 50 60 70 80 SiO2 TN18.21/5 16 TN18.17/2 TN18.19 V93455 V93459 Hình Biểu đồ (Na2O+K2O) - SiO2 cho đá granitoit Bến Giằng - Quế Sơn, khối Sa Thầy 12 3.3 Đặc điểm nguyên tố vết đất Thành phần hóa học nguyên tố vết đất đá granitoit phức hệ Bến Giằng Quế Sơn khối Sa Thầy thể bảng Hàm lượng nguyên tố đất mẫu dao0 30động 40lớn (165,7-254,9 ppm,80tỷ lệ La/Lu 50 60 70 thay đổi từ 61.5 đến 331.0 Trên biểu đồ phân bố đất hiếm, từ La đến Sm đồ hình dốc, nhóm đất nặng từ Er đến Lu tương đồng đồ hình gần nằm ngang (Hình 5a) Biểu đồ nguyên tố vết đá biểu diễn xu hướng tương đồng với dị thường dương Zr, U, Th Hf Trong số nguyên tố trường lực mạnh, hàm lượng Ta, Nb Ti thấp nên có dị thường âm rõ ràng Tỉ lệ Sr/Rb Sm/Nd dao động từ 0.80 đến 5.78 từ 0.15 đến 0.23, tỉ lệ thuận với hàm lượng silicat Hàm lượng Eu dao động khoảng 0.69-2.7 ppm, mẫu cho dị thường âm Eu.Các nguyên tố ion bán kính lớn Cs, Ba, Rb, Sr có dị thường dương (Hình 5b).Những đặc điểm phù hợp với magma thành tạo bối cảnh cung núi lửa đồng va chạm Biểu đồ phân biệt granit theo bối cảnh kiến tạo Pearce nnk (1984) [6] cho thấy đá granitoit Sa Thầy thuộc trường bối cảnh kiến tạo đồng va chạm (sys-COLG) chủ yếu, cung núi lửa (VAG) (Hình 6) 3.4 Đặc điểm đồng vị Phân tích địa hóa đồng vị cho mẫu TN18.21/5 TN18.19 cho giá trị đồng vị 87Sr/86Sr = 0,715772 – 0,717211, tỷ lệ đồng vị 143Nd/144Nd = 0,512097- 0,512105, giá trị eNd mẫu có giá trị âm (-) Tỷ lệ đồng vị 87Sr/86Sr nguyên thủy > 0,710 tỷ lệ đồng vị 143Nd/144Nd lớn 0,510 chứng tỏ đá có nguồn gốc manti bị hỗn nhiễm vật liệu vỏ 17 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 Bảng 2: Thành phần nguyên tố vết đất đá granitoit Bến Giằng - Quế Sơn, khối Sa Thầy (ppm) KHM TN18.21/5 TN18.17/2 TN18.19 V93455 V93459 KHM TN18.21/5 TN18.17/2 TN18.19 V93455 V93459 Sr 432 230 549 342 456 TiO2 0,37 0,25 0,89 0,61 0,69 K2O 4,6 4,6 1,8 5,2 3,9 Tb 0,50 0,40 1,8 1,0 0,54 Rb 234 288 95,0 113 135 Dy 2,3 2,4 10,7 - - Th 29,0 37,0 6,6 12,3 24,0 Ho 0,40 0,40 2,0 1,2 0,67 Ta 0,70 1,3 0,60 1,6 1,4 Er 1,3 1,4 5,2 3,6 1,8 Nb 11,0 15,0 11,0 34,0 19 Y 12,0 13,0 55,0 29,0 15,0 La 69,5 59,5 44,9 32,0 43 Tm 0,19 0,20 0,72 0,59 0,27 Ce 119 99,2 64,1 66,0 78 Yb 1,3 1,6 4,2 3,7 1,6 Pr 11,9 9,47 10,5 9,0 9,8 Lu 0,21 0,27 0,61 0,52 0,27 Nd 37,8 30,0 43,0 34,0 19,0 U 13,1 3,4 8,1 9,7 Zr 164 124 296 366 189 Mo 1,6 3,0 1,3 - - Sm 5,8 4,7 9,8 6,7 5,1 Cs 2,17 1,8 2,24 - - Hf 5,4 4,5 7,6 11,2 4,9 ΣREE 254,9 213,3 209,7 165,7 178,4 Eu 1,1 0,69 2,7 1,5 1,1 La/Lu 331,0 220,4 73,6 61,5 159,3 Gd 3,6 3,1 9,5 6,9 4,2 Sr/Rb 1,85 0,80 5,78 3,03 3,38 Sm/Nd 0,15 0,16 0,23 0,20 0,16 1000.00 V93455 V93459 100 10 (a) 100.00 10.00 1.00 0.10 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu (b) Sr K Rb Th Ta Nb La Ce Pr Nd Zr Sm Hf Eu Gd Ti Tb Dy Ho Er Y Tm Yb Lu U Mo Cs TN18.21/5 TN18.19 TN18.17/2 Sample/Primamy mantle Sample/Chondrite 1000 Hình Biểu đồ phân bố đất (a) nguyên tố vết (b) đá granitoit phức hệ Bến Giằng Quế Sơn, khối Sa Thầy Chondrit manti nguyên thủy tham khảo theo [5] 1000 100.0 syn-COLG WPG VAG+ syn-COLG 10 10.0 WPG syn-COLG 1.0 Rb (ppm) 100 1000 TN18.17/2 V93455 Ta (ppm) Nb (ppm) TN18.21/5 TN18.19 V93459 WPG VAG 10 ORG ORG 100 ORG VAG 1 10 Y (ppm) 100 1000 0.1 0.1 1.0 10.0 Yb (ppm) 100.0 10 100 1000 Yb+Ta (ppm) Hình Phân chia bối cảnh kiến tạo theo mối tương quan Nb-Y, Ta-Yb, Rb-(Yb+Ta) cho đá granitoit phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn, khối Sa Thầy 18 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” KẾT LUẬN Trên sở nghiên cứu đặc điểm thạch học, khống vật, địa hóa, đồng vị đá granitoit phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn khối Sa Thầy rút số kết luận sau: (1) Ở khu vực Sa Thầy thành tạo granitoit xuất lộ thể nhỏ, thuộc nhóm đá kiềm; (2) Các đặc điểm đặc trưng nguyên tố vết, đất cho thấy đá granitoit khối Sa Thầy gần tương đồng nhau, chứng tỏ chúng bắt nguồn từ kiểu dung thể magma, thuộc loại magma kiểu trung gian I-S hình thành bối cảnh đồng va chạm cung núi lửa; (3) Tỉ lệ đồng vị Sr Nd đá biểu nguồn manti ban đầu bị hỗn nhiễm vật liệu vỏ Lời cảm ơn Bài báo hỗ trợ từ đề tài thuộc Quỹ NAFOSTED, mã số 105.01-2015.32 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Thân Đức Duyện (chủ biên), 2006 Bản đồ địa chất Khống sản nhóm tờ Kon Tum, tỷ lệ 1/50.000, tờ Sa Thầy Cục Địa chất Khống sản Việt Nam [2] Đào Đình Thục, Huỳnh Trung (đồng chủ biên), 1995 Địa chất Việt Nam, Tập II Các thành tạo magma Tổng cục Mỏ Địa chất xuất bản, Hà Nội [3] Trần Trọng Hịa (chủ biên), 2005 Nghiên cứu điều kiện hình thành quy luật phân bố khoáng sản quý liên quan đến hoạt động magma khu vực miền Trung Tây Nguyên Báo cáo tổng kết Đề tài cấp Nhà nước ĐTĐL - 2003/07 (2003 - 2005) Phần II Lưu trữ Viện Địa chất, Hà Nội [4] Cox K G., Bell J D and Pankhurst R J., 1979.The interpretation of igneous rocks Allen and Unwind, London pp 450 [5] McDonough W.F and Sun S.S., 1995 The composition of the earth Chem.Geol., 120: 223-253 [6] Pearce J.A., Harris N.B.W and Tindle A.G., 1984 Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks J Petrol., 25: 596-583 PETROLOGY OF THE BEN GIANG - QUE SON GRANITOIDS FROM SA THAY BLOCK, KON TUM PROVINCE Hoang Hoa Tham1*, Tran Trong Hoa2, Nguyen Van Canh1, Le Hai Nghia1, Nguyen Thi Thuy1 Hue University of Sciences, Hue University, 77 Nguyen Hue Street, Hue City, Vietnam Institute of Geological Sciences, Vietnam Academy of Science and Technology, Vietnam *Email: thamdc77@gmail.com ABSTRACT The Ben Giang - Que Sơn granitoids in the Sa Thay Block are mainly composed of hornblende-biotite diorite, fine-grained and medium biotite granodiorites SiO2 contents range from 59.84 wt.% to 74.71 wt.%, Na2O+K2O contents are in range of 4.71-7.99 wt.%, K2O/Na2O ratios > 1, ASI > Concentrations of Sr, Zr and Nb are low, whislt concentrations of Rb are very high (453.5 ppm) Heavy rare earth elements (Gd, Tb, Ho, Tm, Lu ) have negative anomalies The 87 Sr/86Sr ratios are greater than 0.710 reflecting that the magma source had been contaminated by crustal materials, and the studied granites might mainly belong to syn-collision tectonic setting (syn-COLG), subordinate possibility is of the volcanic arc setting (VAG) Key words: Granitoid, Petrology, Sa Thay 19 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.00092 ĐẶC ĐIỂM CÁT NỘI ĐỒNG Ở VÙNG VEN BIỂN TỈNH QUẢNG TRỊ VÀ TIỀM NĂNG LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG THAY THẾ CÁT SÔNG Nguyễn Văn Canh 1, Hồ Trung Thành 1, Lê Duy Đạt 1 Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Email: nvcanh.dhkh@gmail.com TÓM TẮT Bài báo giới thiệu đặc điểm phân bố, thành phần khoáng vật, hóa học, thành phần hạt tính chất lý số thành tạo cát nội đồng khu vực đồng ven biển tỉnh Quảng Trị (cát vàng hệ tầng Phú Xuân cát xám trắng hệ tầng Nam Ô), từ đánh giá tiềm thay cát sông chế tạo bê-tông vữa xây dựng Kết cho thấy cát có diện phân bố rộng (gần 200 km2), phần lớn cát hạt trung đến mịn, kết cấu xốp đến chặt; thành phần khoáng vật chủ yếu gồm thạch anh, khoáng vật nặng chiếm không đáng kể Đặc điểm thành phần hạt số tính chất vật lý modul độ lớn cát bước đầu cho thấy chúng có tiềm chế tạo bê-tông mác vừa thấp, vữa xây; nhiên cần có đánh giá chi tiết có nghiên cứu khả làm việc vật liệu tỉ lệ phối trộn với cát sông nhằm định hướng sử dụng tối ưu cho thành tạo cát khu vực Từ khóa: Cát nội đồng, Quảng Trị, vật liệu xây dựng GIỚI THIỆU Các nghiên cứu cát nội đồng, cát sa mạc làm nguồn vật liệu thay cát sông gần cho thấy bê tông vữa xây chế tạo từ phần cát biển (ở Sri Lanka [6]) có độ bền nén khả làm việc tốt tỉ lệ phối trộn 50 % cát biển cát sa mạc 50 % cát sông [1, 2] Cát sa mạc có khả thay cát sơng làm vữa trát tường mà không cần qua rây sàng mức độ chọn lọc hạt tốt [2] Ở Việt Nam, hầu hết nghiên cứu cát nội đồng nhận định: phương thức phối trộn kết hợp với loại phụ gia thơng thường khác hồn tồn sử dụng cát nhiễm mặn, cát mịn làm vật liệu cho bê tông vữa xây [5, 7] Quảng Trị có dải đồng ven biển tạo trầm tích Đệ tứ nhiều loại hình cát khác có trữ lượng lớn (Hình 1) Cho đến nay, nguồn cát, cuội sỏi xây dựng khai thác trầm tích sơng đại (aQ23) sông Bến Hải, sông Hiếu, sông Thạch Hãn (mỏ cát An Đôn, mỏ cát cuội sỏi Hải Lệ, …) Nhằm giảm tải lượng cát sông thiếu hụt trầm trọng khu vực, báo giới thiệu số đặc điểm cát nội đồng vùng đồng ven biển tỉnh Quảng Trị làm sở ban đầu cho việc đánh giá khả thay thể cát sông vật liệu bê tông vữa xây dựng khu vực nghiên cứu KHU VỰC NGHIÊN CỨU Khu vực nghiên cứu thuộc phần diện tích đồng huyện Vĩnh Linh, Gio Linh, Triệu Phong Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị (Hình 1) Đặc điểm chung khu vực hình thành đới sụt lún ven Biển Đông nên lấp đầy thành tạo địa chất Đệ Tứ đa dạng nguồn gốc, gồm thành tạo: sông - sông lũ tuổi Pleistocen - muộn (a, apQ12-3), cuội sỏi, cát lần bột sét màu vàng tuổi Pleistocen muộn (a, am, mQ13), basalt olivin cấu tạo đặc sít lỗ hổng tuổi Holocen sớm (βQ21), cát, sét màu xám vàng, xám trắng, xám đen tuổi Holocen (am, mQ 22), cát, cuội sỏi lẫn bột sét màu xám vàng tuổi Holocen - muộn (am, mQ22-3), cát, bột, sét tuổi Holocen muộn (a, am, amb, m, mvQ23) Trong đó, đối tượng cát nội đồng báo phân bố hai thành tạo: cát nguồn gốc biển tuổi Pleistocen muộn hệ tầng Phú Xuân cát nguồn gốc biển tuổi Holocen hệ tầng Nam Ơ 77 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Công tác khảo sát thực địa tiến hành nhằm xác minh ranh giới mặt kết hợp lấy mẫu mặt sâu phương pháp khoan tay (Hình 1) Thành phần hạt tính chất lý phân tích Phịng thí nghiệm Địa kỹ thuật, Trường Đại học Khoa học Huế theo tiêu chuẩn TCVN 4198-1995 Thành phần khống vật trọng sa phân tích Viện Địa chất Khoáng sản Việt Nam phương pháp soi kính hiển vi Optika Thành phần hóa học cát xác định phương pháp hóa silicat theo tiêu chuẩn TCVN 1837-2008 Trung tâm Phân tích thí nghiệm địa chất Hình Sơ đồ địa chất khu vực đồng ven biển Quảng Trị (biên tập theo [4]) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Trên sở thu thập tài liệu cơng trình khoan khảo sát địa chất cơng trình, kết hợp khảo sát thực địa kết phân tích thành phần vật chất, đồng thời với tính chất bước đầu nghiên cứu tìm nguồn vật liệu thay cát sơng bê tơng vữa xây, nhóm tác giả tập trung vào hai loại hình cát trầm tích biển Pleistocen thượng phần hệ tầng Phú Xuân trầm tích biển Holocen trung hệ tầng Nam Ơ khu vực nghiên cứu 4.1 Đặc điểm phân bố Các thành tạo cát nguồn gốc biển tuổi Pleistocen thượng hệ tầng Phú Xuân khu vực đồng ven biển Quảng Trị phân bố chủ yếu phía Bắc huyện Vĩnh Linh với diện lộ khoảng 40 km2, lộ phía Tây Nam huyện Hải Lăng (diện lộ khoảng 4,5 km2) Trong đó, cát biển hệ tầng Nam Ơ có diện lộ rộng với 140 km2, chiếm phần lớn diện tích dải cát ven biển hai huyện Triệu Phong - Hải Lăng Tây Bắc huyện Gio Linh (Hình 1) Về độ sâu phân bố, lỗ khoan tay tài liệu thu thập cho thấy trầm tích Pleistocen hệ tầng Phú Xuân đạt tới độ sâu từ m đến 32 m; trầm tích Holocen hệ tầng Nam Ơ có chiều dày thay đổi phức tạp, dao động 1-3 m đến 5-10 m, chỗ sâu đạt tới 30,5 m (LK3QT) 4.2 Đặc điểm thạch học - khoáng vật Hệ tầng Phú Xuân: Cát hệ tầng Phú Xuân khu vực đồng ven biển tỉnh Quảng Trị thuộc loại cát màu vàng nghệ Thành phần khoáng vật gồm thạch anh 79-88 %, hydromica 2-8 %, kaolinit 2-8 %, felspat 1-4 %, gơtit 1-4 % Khống vật nặng chiếm khơng đáng kể, chủ yếu gồm: pyrit, ilmenit, limonit, zircon, amphibol, anatas, rutil, tremolit, disten, silimanit Hóa thạch tìm thấy chủ yếu bào tử phấn hoa thực vật, Foraminifera tảo tuổi Pleistocen muộn Hệ tầng Nam Ô: Cát hệ tầng gồm có dạng: cát bụi xốp, cát nhỏ xốp - chặt vừa cát vừa chặt vừa trắng xám Trong điều kiện phân bố xen kẹp với thành tạo trầm tích hạt mịn loại sét màu tốt, cát trắng xám Nam Ô bị biến đổi màu phức tạp Khoáng vật chủ yếu cát gồm thạch anh 97-99 %, cịn lại khống vật nặng ilmenit, zircon, rutil, anatas, leucoxene, Trầm tích mQ22 nghèo di tích cổ sinh, phần thấp mặt cắt thường gặp sò hến 78 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” 4.3 Thành phần hóa học Hệ tầng Phú Xuân: Thành phần hóa học cát vàng nghệ bao gồm SiO2: 76,77-90,03 %, TiO2: 0,37-0,75 %, Al2O3: 3,25-14,95 %, Fe2O3: 1,50-2,61 %, FeO: 0,06-0,13 %, CaO: 0,02-0,05 %, MgO: 0,09-0,63 %, Na2O < 0,01 %, K2O: 0,16-1,47 % (Bảng 1) Hệ tầng Nam Ơ: Thành phần hóa học cát xám trắng Nam Ô tương đối đồng đều, chiếm ưu hàm lượng oxit silic với khoảng thay đổi phạm vi nhỏ 98,12-99,24 %, oxit nhôm 0,06-0,22 %, oxit sắt 0,04-0,06 %, hàm lượng MKN 0,09-0,24 %, oxit lại chiếm hàm lượng không đáng kể (Bảng 1) Bảng Thành phần hóa học (trung bình) cát hệ tầng Phú Xuân Nam Ô, Quảng Trị (%) Hệ tầng SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 Na2O K2O CaO MgO MKN Cát vàng nghệ Phú Xuân 83,40 9,10 0,56 2,15