CHƯƠNG 3 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
3.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.2.1. Phương pháp nghiên cứu ngoài trời
Với đối tượng của luận văn chủ yếu là các thành tạo biến chất tướng granulit có đặc điểm là sự đa dạng về pha biến chất. Vì vậy, phương pháp khảo sát thực địa được tiến hành nhằm làm sáng tỏ diện phân bố, quy mô phân bố. Quan sát mối quan
hệ không gian, thời giancủa đối tượng nghiên cứu với các đá vây quanh cũng như
với các thành tạo magma trong khu vực .Đồng thời khảo sát đặc điểm cấu trúc và
các yếu tố kiến tạo trong khu vực, từ đó luận giải được mối liên quan đến quá trình hình thành và phát triển của các đá biến chất. Bên cạnh đó, sơ bộ xác định thành phần khoáng vật của đối tượng nghiên cứu ngay ngoài thực địa. Thu thập các loại
mẫu phục vụ cơng tác nghiên cứu trong phịng.
3.2.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng
3.2.2.1. Phương pháp phân tích lát mỏng thạch học bằng kính hiển vi phân cực phân cực
Mục đích của phương pháp phân tích lát mỏng thạch học là nhằm xác định
thành phần khoáng vật, xác định mối liên quan giữa chúng, xác định tên đá, sơ bộ
tướng biến chất của đối tượng nghiên cứu.Trên cơ sở phân tích đặc điểm khống vật
học, đặc điểm kiến trúc, cấu tạo của đá trên lát mỏng thạch học, từ đó xác định tổ
hợp khống vật cộng sinh, nhận dạng các phản ứng giữa các khống vật hình thành nên tổ hợp cộng sinh đó.
Trong q trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn, tác giả đã trực tiếp thu
thập mẫu cho nghiên cứu thạch học đảm bảo tiêu chuẩn mẫu tươi, đại diện. Các
mẫu đã được tác giả tiến hành gia cơng và phân tích trên kính hiển vi phân cực
Zeiss. Kết quả đã xác định được những kiến trúc, tập hợp khoáng vật đặc trưng cho
3.2.2.2. Phương pháp phân tích tổ hợp cộng sinh khống vật
Phương pháp phân tích t ổ hợp cộng sinh khống vật là một phương pháp cơ bản
trong nghiên cứu thạch học nói chung và thạch học đá biến chất nói riêng. Đây là phương pháp d ựa trên cơ sở phân tích đặc điểm của các tổ hợp khống vật để luận giải
về điều kiện địa chất và điều kiện hố lí trong q trình thành tạo của các đá đó.
Phương pháp phân tích tổ hợp cộng sinh khoáng vật dùng trong nghiên cứu các đá biến chất được dựa trên nguyên lý cơ bản của biến chất đó là: Mỗi tổ hợp
khống vật cộng sinh trong đá biến chất được đặc trưng bởi một trường tồn tại có điều kiện P,T nhất định. Sự thay đổi hay phá vỡ cân bằng về điều kiện P,T sẽ dẫn đến sự hình thành các tổ hợp cơng sinh khống vật mới. Sự tồn tại hoặc mất đi của
một tổ hợp khoáng vật trong các đá biến chất đều tuân theo các định luật nhất định về cân bằng pha của nhiệt động học. Do vậy, trên cơ sở phân tích tổ hợp khống vật
cộng sinh trong đá, sẽ xác định được tướng biến chất của chúng.Nghiên cứu sự có
mặt của các tổ hợp khoáng vật trong đá là cơ sở để luận giải trường biến chất, cũng như bối cảnh biến dạng kiến tạo mà các đá đã trải qua.
3.2.2.3. Phương pháp EPMA
a.Nguyên lý
Thiết bị bao gồm súng điện tử, với nguồn là sợi đốt volfram hoạt động trong
chế độ thế có gia tốc điều chỉnh theo bước từ 0,2 đến 40 kV và cường độ dòng của
đầu dị điện tử từ 10-12
- 10-5A. Kích thước của đầu dị điện tử có thể nhỏ tới 1nm- 1µm, và cường độ 1pA-1µA trên điểm phân tích. Khi mẫu vật bị bắn phá bởi chùm tia điện tử hội tụ có năng lượng cao để phân tích thành phần hố học của một vùng
có thể tích nhỏ cỡ micromet. Một trong các tín hiệu thu được là các photon tia X đặc trưng của các ngun tố hố học có mặt trong mẫu phát ra từ phần thấp của
vùng thể tích bị kích hoạt và được thu, xử lý, ghi lại dưới dạng phổ và hình ảnh tia X.
Các tín hiệu thứ sinh cơ bản khác như điện tử thứ sinh (SE), điện tử phản xạ ngược (BE) được thu và xử lý bằng phổ kế tán xạ năng lượng (EDS) và phổ kế tán
xạ bước sóng (WDS) cho ra các loại hình ảnh cấu trúc, địa hình và thành phần của
khống vật được phân tích.
b. Ứng dụng
Bằng cách đo cường độ của các vạch phổ đặc trưng của các nguyên tố có mặt
trong mẫu so sánh với cường độ của các nguyên tố trong mẫu chuẩn đã biết chính
xác thành phần. Từ đó có thể xác định nồng độ tuyệt đối của các nguyên tố tương ứng tại điểm phân tích. Phương pháp được áp dụng để phân tích chính xác thành
phần hóa học của các khống vật, trên cơ sở hàm lượng các các nguyên tố có mặt
trong mỗi loại khoáng vật dưới dạng % trọng lượng các oxit (ví dụ: SiO2, Al2O3
3.2.2.4. Phương pháp nhiệt – áp kế địa chất
). Bên cạnh đó, bằng cách quét chùm tia điện tử trên diện tích hay tuyến vạch
sẵn và thể hiện cường độ vạch phổ đặc trưng của một nguyên tố nào đó có thể cho ra hình ảnh phân bố của ngun tố đó trên vi vùng hoặc tuyến. Phương thức phân tích này đặc biệt hữu hiệu khi mẫu vật phân tích có thành phần khơng đ ồng nhất,
phân đới như Grt.
- Nguyên lý:Địa nhiệt áp kế là phương pháp áp dụng tính tốn nhiệt động học địa hóa ngun tố trong thạch học, theo đó một hệ khống vật được sử dụng để xác định P–T, giá trị mà tại đó tương ứng với điều kiện tổ hợp khống vật xem xét được
cân bằng về nhiệt động học theo một phản ứng khống vật học nào đó (hình 3.2) trong quá trình biến chất [19].
Như vậy, mọi thay đổi về thành phần hoá học của tổ hợp các khống vật trong
q trình biến chất đều gắn với sự thay đổi nhiệt độ và áp suất. Do đó, thành phần hố học của khống vật là chỉ thị rất nhạy cảm sự thay đổi về điều kiện nhiệt độ và
áp suất. Vì vậy với một số khống vật tồn tại cân bằng, chúng ta có thể xác định điều kiện P - T của chúng thông qua kết quả phân tích thành phần hố học [19].
Hình 3.2: Biểu đồ P – T lý thuyết về cơ sở xác định điều kiện P – T cho tổ hợp khoáng vật tại một điểm cân bằng.
- Tiến hành tính tốn nhiệt áp - kế áp dụng trong luận văn: Sử dụng phần mềm
tính tốn nhiệt áp kế địa chất (hình 3.3) là phần mềm GPT củaJoan Reche and Francisco J. Martinez (1996), dựa trên cở sở cân bằng địa nhiệt kế Granat - Biotit của Ferry & Spear (1978) và được vẽ theo Thermocal, 2001.
Hình 3.3: Giao diện phần mềm tính tốn điều kiện P-T trong luận văn (Joan