Đặc điểm thành phần vật chất các đá magma xâm nhập mafic siêu mafic khu vực núi chùa tỉnh thài nguyên và khoáng sản liên quan

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT NGUYỄN THỊ DUNG ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT CÁC ĐÁ MAGMA XÂM NHẬP MAFIC-SIÊU MAFIC KHU VỰC NÚI CHÚA TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ KHOÁNG SẢN LIÊN QUAN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội, 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT NGUYỄN THỊ DUNG ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT CÁC ĐÁ MAGMA XÂM NHẬP MAFIC-SIÊU MAFIC KHU VỰC NÚI CHÚA TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ KHOÁNG SẢN LIÊN QUAN Chuyên ngành: Địa chất khống sản thăm dị Mã số: 60.44.59 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Đỗ Đình Tốt PGS TSKH Trần Quốc Hùng Hà Nội, 2010 i Lời cam đoan Tác giả luận văn xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tác giả, kết nghiên cứuvà kết luận luận văn tài liệu liên quan đến luận văn trung thực TÁC GIẢ Nguyễn Thị Dung ii Lời cảm ơn Luận văn hoàn thành khoa Địa chất – trường Đại học Mỏ - Địa chất hướng dẫn tận tình thầy giáo PGS TS Đỗ Đình Tốt PGS.TSKH Trần Quốc Hùng Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thây hướng dẫn Trong trình làm luận văn, học viên nhận quan tâm, tạo điều kiện lãnh đạo mơn Khống sản, ban chủ nhiệm khoa Địa chất, phịngĐại học sau Đại học – trường Đại học Mỏ - Địa chất, ban lãnh đạo Bảo tàng thiên nhiên Việt Nam, đặc biệt lãnh đạo phòng Địa học PGS.TS Trần Văn ý cán phòng Học viên nhận nhiều giúp đỡ, bảo góp ý bạn đồng nghiệp, thầy cô khoa Địa chất động viên gia đình, bạn bè Học viên xin chân thành cảm ơn tới giúp đỡ trên! MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương 1: Tổng quan đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu 1 Vị trí địa lý giới hạn khu vực nghiên cứu 5 Đặc điểm địa chất vùng nghiên cứu Chương 2: Cơ sở lý thuyết phương pháp nghiên cứu 15 2.1 Cơ sở lý thuyết 15 2.2 Phương pháp nghiên cứu 21 Chương 3: Đặc điểm thành phần vât chất đá magma xâm nhập maficsiêu mafic khu vực Núi Chúa 23 3.1 Đặc điểm địa chất thành tạo mafic – siêu mafic khu vực Núi Chúa 23 Đặc điểm thạch học, khoáng vật 36 3 Đặc điểm thạch địa hóa 51 Chương 4: Sơ lược nguồn gốc khoáng sản liên quan đá magma xâm nhập mafic-siêu mafic khu ực Núi Chúa 62 4.1 Đánh giá tính đồng nguồn gốc đá serie phân dị với 63 đá monzonitoit khối vệ tinh phần phía tây (Sơn Đầu) 4.2 Xác định điều kiện nhiệt độ - áp suất hình thành khối 66 Đánh giá triển vọng quặng hóa liên quan 66 KẾT LUẬN……………………….…………………………………………… TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 75 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Các thành tạo magma xâm nhập mafic – siêu mafic nhiều nhà địa chất quan tâm nghiên cứu [3],[7],[10],[12],[14],[16],[19],[22], chúng cung cấp loạt thơng tin hữu ích trạng thái manti, bối cảnh địa động lực cổ đặc biệt liên quan đến thành tạo có nhiều khống sản có giá trị như: Cu, Ni, Ti, Cr, kim loại nhóm platin, Các thành tạo magma xâm nhập mafic - siêu mafic xếp vào phức hệ Núi Chúa hay tổ hợp gabro - peridotit phân lớp kiểu Núi Chúa phân bố rộng rãi Miền Bắc Việt Nam đặc biệt khối Núi Chúa với diện tích 55 km Khối Núi Chúa phân bố vị trí cách thành phố Thái Nguyên 20 km phía tây bắc, từ trước đến nhiều nhà địa chất nghiên cứu E.P Izokh ( 1965 ) xếp vào loạt Bản Xang - Phia Biốc có tuổi Trias muộn Sau cơng trình nghiên cứu đo vẽ đồ địa chất tỷ lệ 1: 200.000, 1: 50.000 kết không thay đổi so với quan điểm Izokh Trong thời từ 1996 đến 2004 kết nghiên cứu Trần Quốc Hùng, Trần Trọng Hồ, Ngơ thị Phượng, Poliakov G.V đề cập phân dị kết tinh cấu trúc phân lớp khối Núi Chúa Đồng thời nêu lên triển vọng khoáng hoá Cu- Ni, Pt Pd ngồi Fe-Ti phát Các cơng trình nghiên cứu Trần Trọng Hồ, Trần Quốc Hùng sở đề tài hợp tác với Liên Bang Nga ( 2008-2009 ) chứng minh tuổi khối Núi Chúa 251 triệu năm tương ứng với Permi - Trias cần thiết phải quan tâm đến khoáng sản liên quan đặc biệt Cu-Ni-Pt-Pd Như việc nghiên cứu cần tiếp tục nghiên cứu bổ sung là: Đặc điểm cấu trúc phân lớp khu vực phía Bắc khối Núi Chúa Đặc điểm thành phần vật chất liên quan đến cấu trúc phân lớp Triển vọng khống hố Cu-Ni – nhóm Pt đặc biệt Ti-V (hiện khai thác Ti), mối liên quan khống sản với biến loại đá khác khối Núi Chúa Đặc điểm trình kết tinh phân dị theo thời gian sơ lược chế thành tạo Từ thực tế tồn nêu đề tài “Đặc điểm thành phần vật chất đá magma xâm nhập mafic – siêu mafic khu vực Núi Chúa tỉnh Thái Ngun khống sản liên quan” góp phần làm sáng tỏ vấn đề tồn khối Núi Chúa nhà địa chất quan tâm nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu + Đối tượng nghiên cứu: - Luận văn chủ yếu nghiên cứu thành phần hóa học khống vật thành tạo magma xâm nhập mafic – siêu mafic khu vực Núi Chúa triển vọng khoáng sản liên quan với chúng +Phạm vi nghiên cứu: - Các thành tạo magma xâm nhập mafic – siêu mafic khu vực Núi Chúa tỉnh Thái Nguyên Mục tiêu nhiệm vụ đề tài - Mục tiêu Làm sáng tỏ đặc điểm địa chất – cấu trúc, thành phần vật chất (thạch học, khống vật, địa hóa) thành tạo magma mafic – siêu mafic khu vực Núi Chúa huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên Trên sở đó, luận giải nguồn gốc thành tạo mối liên quan chúng với khống sản, góp phần định hướng cho cơng tác tìm kiếm - thăm dị khống sản nội sinh nguồn magma phục vụ cho phát triển kinh tế - xã hội nói chung - Nhiệm vụ Để đạt mục tiêu trên, luận văn thực nhiệm vụ sau: + Thu thập, phân tích, xử lý tổng hợp tài liệu địa chất có trước + Khảo sát thực địa, lấy mẫu, lựa chọn mẫu phân tích xử lý số liệu + Tiến hành phân tích loại mẫu sở phối hợp với đề tài nước hợp tác quốc tế mà tác giả tham gia + Đối sánh kết tác giả với tài liệu có trước + Luận giải điều kiện hình thành đá mafic – siêu mafic nghiên cứu mối liên quan với bối cảnh địa động lực khu vực + Xác lập tiền đề đánh giá triển vọng khoáng sản liên quan Ý nghĩa khoa học giá trị thực tiễn Ý nghĩa khoa học - Nghiên cứu thạch học làm sáng tỏ thành phần vật chất theo cấu trúc phân lớp khối gabro- peridotit Núi Chúa - Trên sở tài liệu phân tích mang tính định lượng cho phép luận giải khả liên quan đá khối Núi Chúa với khoáng sản Cu, Ni đăc biệt Pt, Pd Giá trị thực tiễn - Làm sáng tỏ tính phân lớp khối Núi Chúa tiền đề địa chất, địa hóa, khoáng vật sở cho việc dự báo tiềm tìm kiếm khống sản liên quan Đây tiền đề dấu hiệu tìm kiếm quan trọng phục vụ trực tiếp cho sở sản xuất tìm kiếm thăm dị phát khống sản nêu - Cung cấp hệ phương pháp nghiên cứu thành phần vật chất áp dụng cho vùng có điều kiện địa chất, thạch học, thạch địa hóa khoáng sản tương tự Bố cục luận văn Chương Tổng quan đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu Chương Cơ sở lý thuyết phương pháp nghiên cứu Chương Đặc điểm thành phần vật chất đá magma xâm nhập mafic – siêu mafic khu vực Núi Chúa Chương Sơ lược nguồn gốc khoáng sản liên quan với đá magma xâm nhập mafic – siêu mafic khu vực Núi chúa khoáng sản liên quan Kết luận Cơ sở tài liệu luận văn: Luận văn hoàn thành sở tài liệu khảo sát thực địa khu vực nghiên cứu, thu thập, xử lý phân tích mẫu học viên Bên cạnh học viên cịn sử dụng số kết từ báo cáo đề tài hợp tác Việt Nga “thạch luận điều kiện địa động lực hình thành thành tạo phân lớp lerolit-vebsterit-gabronorit monnonitoit liên quan với chúng” Trần Trọng hòa chủ nhiệm Báo cáo đề tài “sử dụng phương pháp mơ hình hóa nghiên cứu thạch luận xâm nhập gabro-peridotit phân lớp phân dị miền bắc Việt Nam khoáng sản liên quan” Trần Quốc Hùng chủ nhiệm Chương TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1 Vị trí địa lý giới hạn khu vực nghiên cứu Khu vực nghiên cứu thuộc huyện Đại Từ, Phú Lương – tỉnh Thái Nguyên phần huyện Sơn Dương tỉnh Tuyên Quang (hình 1.1) Có tọa độ địa lý: Vĩ độ Bắc: 21o38’ đến 21o50’ Kinh độ Đơng: 105o24 đến 105o45’ Về địa hình: khu vực nghiên cứu vùng đồi núi thấp, trung bình đồi dài, nằm phía tây miền Đông Bắc Bắc Bộ Độ cao tuyệt đối trung bình 300-400m, vùng đồi có độ cao tuyệt đối 100-250m Thung lũng sông chảy qua vùng có dạng lịng chảo, độ cao tuyệt đối từ 50-80m Địa hình bị chia cắt mạnh mạng sơng suối Liền kề với bờ sông thung lũng dải đồi bát úp Mạng sông suối: vùng dày đặc, trung bình vùng núi thấp 1,5Km/Km2, vùng đồi 1,2km/km Hệ thống sông suối nhỏ đổ sông Đáy sông Cầu Sườn khối núi thường có độ dốc từ 40-65o, trước chảy sông trung thượng nguồn suối thường tạo nên hẻm sâu thẳm Các sơng lớn chảy qua vùng có hướng gần bắc nam có khoảng cách Lưu lượng trung bình hàng năm sơng Đáy 200m3/s, mùa lũ lên đến 700m3/s Các suối chảy sơng Đáy nhìn chung có hướng tây bắc-đông nam đông tây Lưu lượng hàng năm sông Đu đạt 100m3/s, với mạng suối chảy qua sơng có hướng tây nam, đơng bắc đơng bắc-tây nam ... thành phần vật chất đá magma xâm nhập mafic – siêu mafic khu vực Núi Chúa Chương Sơ lược nguồn gốc khoáng sản liên quan với đá magma xâm nhập mafic – siêu mafic khu vực Núi chúa khoáng sản liên quan. .. Chương 3: Đặc điểm thành phần vât chất đá magma xâm nhập maficsiêu mafic khu vực Núi Chúa 23 3.1 Đặc điểm địa chất thành tạo mafic – siêu mafic khu vực Núi Chúa 23 Đặc điểm. .. khống vật thành tạo magma xâm nhập mafic – siêu mafic khu vực Núi Chúa triển vọng khoáng sản liên quan với chúng +Phạm vi nghiên cứu: - Các thành tạo magma xâm nhập mafic – siêu mafic khu vực Núi