8. Cấu trúc khóa luận
2.2. Đặc điểm địa chất tỉnh Lai Châu
2.2.1. Các phân vị địa tầng
Trên địa bàn tỉnh Lai Châu có mặt 49 phân vị địa chất có tuổi từ Neoprotorezoic (cách đây gần 1 tỉ năm) đến Holocen (cách đây gần 10.000 năm và hiện tại). Trong đó có 34 phân vị địa tầng và 15 phức hệ đá magma xâm nhập và phun trào. Một số phân vị địa tầng tiêu biểu:
2.2.1.1. Cambri – Orđovic
Hệ tầng Bến Khế: (Đovjikov A. E. và nnk, 1965)
Hệ tầng lộ thành dải lớn, phân bố từ phía Bắc bản Chiềng Chăn kéo xuống phía nam huyện Sìn Hồ. Hệ tầng lộ ra đầy đủ theo sông Đà, đoạn từ hang Tôm xuống gần cửa Nậm Mu.
Thành phần gồm đá phiến màu đen bị ép phiến, tiếp lên là cát kết, quarzit xen với đá phiến màu xám đen, xám lục. Bề dày khoảng 350 - 450m. Chúng nằm không chỉnh hợp dưới hệ tầng Sinh Vinh. Các thành tạo trầm tích vừa mô tả giống với mặt cắt chuẩn của hệ tầng Bến Khế.
2.2.1.2. Orđovic – Silur
Hệ tầng Sinh Vinh: (Đovjikov A. E. và nnk, 1965)
Hệ tầng bao quanh nếp lồi phân bố các trầm tích hệ tầng Bến Khế thành hai dải từ Bắc Chiềng Chăn xuống phía Nam huyện Sìn Hồ.
Hệ tầng được bắt đầu bằng lớp sạn kết, đôi chỗ có thấu kính cuội kết, cuội sạn chủ yếu là thạch anh mài tròn tốt, xi măng là cát kết gắn kết khá chắc chắn, chuyển lên trên là đá vôi. Bề dày hệ tầng 500 – 550m. Hệ tầng gồm 2 tập:
- Tập 1: cuội sạn kết, cát kết, bột kết, đá phiến sét, bột kết vôi, đá vôi có Plasmoporella cf convexotabulata tuổi Orđovic muộn, Acrospirifer, Favosites,… Bề dày 100 - 150m.
- Tập 2: đá vôi màu sẫm phân lớp vừa chuyển lên đá vôi dạng khối và phân lớp trung bình có chứa: Amphipora sp, Paralellopora,… Bề dày 400m.
Hệ tầng nằm không chỉnh hợp trên hệ tầng Bến Khế, phía trên chuyển tiếp lên hệ tầng Bó Hiềng, có chứa hóa thạch từ Orđovic muộn đến Silur là cơ sở để xác định tuổi hệ tầng.
Hệ tầng Bó Hiềng: (Nguyễn Vĩnh, 1977)
Trên diện tích tỉnh Lai Châu trầm tích của hệ tầng Bó Hiềng tương ứng với tập đá phiến sericit, sét vôi nằm ở phần thấp của phụ hệ tầng trên hệ tầng Pa Ham (Bùi Phú Mỹ, 1978). Chúng phân bố không nhiều ở phía đông Xá Phìn (huyện Sìn Hồ) thành 1 dải hẹp cận kề với hệ tầng Sinh Vinh.
Thành phần chủ yếu gồm đá phiến sericit, đá phiến sét vôi, xen lớp đá vôi mỏng chứa hóa thạch: Rrtziella weberi, Howellella sp tuổi Silur muộn. Bề dày hệ 400m.
Hệ có quan hệ chỉnh hợp trên hệ tầng Sinh Vinh, phía trên bị hệ tầng Nậm Bìa phủ không chỉnh hợp lên trên. Tuổi của hệ tầng được xếp vào Silur muộn dựa trên hóa thạch Tay cuộn đặc trưng trên.
2.2.1.3. Đevon hạ
Hệ tầng Nậm Pìa: (Bùi Phú Mỹ, 1978)
Hệ tầng Nậm Pìa được xác lập trên cơ sở mặt cắt Đevon hạ ở mặt cắt Nậm Pìa (Bùi Phú Mỹ, 1978). Hệ tầng phân bố thành một dải ở phía nam huyện Sìn Hồ. Ngoài ra, còn những diện tích không lớn phân bố rải rác ở bắc Phong Thổ và một số nơi khác. Trầm tích của hệ tầng từ dưới lên trên gồm 4 tập:
- Tập 1: cuội kết, sạn kết. Cuội là thạch anh, quarzit mài tròn khá tốt, kích thước từ vài centimet đến trên dưới 10cm, xi măng là cát kết hạt thô, sạn kết khá rắn chắc. Dày khoảng 6 - 10m.
- Tập 2: quarzit phân lớp dày sáng màu, xen một vài lớp cuội sạn kết ở phía dưới, trên là đá phiến. Dày 180m.
- Tập 3: đá phiến đen xen đá phiến vôi, phần dưới có chứa lớp mỏng quarzit. Trong đá phiến vôi có Squameofavosites sp, Pachyfavosites sp. Bề dày 100 - 130m.
- Tập 4: đá phiến màu đen, phần trên xen sét vôi, thấu kính đá vôi, đá phiến silic. Bề dày 120m. Trong đá phiến vôi có Favosites brusnitzini, Cladopora rectulineata, Gracilopora nana, Lecomptia ramosa, Aulacella zhamoidai, Howittia wangi.
Hệ tầng có bề dày 406 - 440m.
Trầm tích hệ tầng Nậm Pìa nằm phủ không chỉnh hợp lên hệ tầng Sinh Vinh. Trong tập hợp hóa thạch có trong hệ tầng, những đại biểu của San hô
(Tabulata) có vai trò chủ yếu, đều đặc trưng cho Đevon sớm. Với những tài liệu
2.2.1.4. Cacbon – Pecmi
Hệ tầng Bắc Sơn: (Nguyễn Văn Liên, 1978)
Hệ tầng tương đương với loạt Bắc Sơn của Nguyễn Văn Liên, 1978. Trên diện tích tỉnh Lai Châu, hệ tầng phân bố thành nhiều dải ở cao nguyên Tà Phìn, từ phía Nam tờ bản đồ đến Nam Pa Tần 7km.Thuộc đới sông Mã. Thứ tự trầm tích trong mặt cắt từ dưới lên trên gồm 3 tập như sau:
- Tập 1: đá vôi màu xám sáng, xám, dày 350m, có chứa Tetrataxis sp, Archaeodiscus sp, Ammodiscus planus, Mediocris breviscula, Eostaffella sp, Mrdiocris mediocris.
- Tập 2: đá vôi xám sáng, xám sẫm, đá vôi trứng cá chứa silic, dày 250m, có Archaeosphaera sp, Tetrataxis exgr.conica.
- Tập 3: đá vôi silic, đá vôi trứng cá, đá vôi hạt mịn, dày 75m, chứa Eostaffella exgr, Profusulinella prisca, Pr.librovitschi, Fusulinella colaniae.
Tổng bề dày hệ tầng 675m. Trầm tích của hệ tầng có quan hệ kiến tạo với trầm tích Đevon và bị các trầm tích Pecmi thượng phủ không chỉnh hợp. Các hóa thạch kể trên bao gồm đầy đủ các dạng hóa thạch từ Carbon muộn, nên trầm tích của hệ tầng được xếp tuổi Carbon - Pecmi sớm.
Hệ tầng sông Đà:(Đovjikov A. E. và nnk, 1965)
Hệ tầng tương ứng với hệ tầng sông Đà do Đovjikov A. E. (1965) xác lập và định tuổi Pecmi muộn - Triat sớm. Hệ tầng được chia thành 2 phân hệ tầng.
Trên diện tích tỉnh Lai Châu chỉ có phân hệ tầng dưới, phân hệ chủ yếu ở đới Phu Si Lung, hệ tầng lộ ra tại Nậm Cười, Nậm Meng, Phu Nậm. Thành phần từ dưới lên như sau:
- Tập 1: cuội kết, cát kết, đá phiến sillic, ít tuf. Bề dày 200 - 300m. - Tập 2: andesitobazan, andesit, đá phiến silic. Bề dày 200 - 300m.
- Tập 3: cát bột kết, đá phiến vôi, thấu kính đá vôi có chứa Pseudofusulina sp, Nodosaria sp, Eotuberitina. Bề dày 70m.
Hệ tầng Sông Đà phủ không chỉnh hợp trên trầm tích Paleozoi trung. Hóa thạch ở đây không phong phú, hóa thạch Trùng thoi cho tuổi Pecmi sớm - giữa.
Hệ tầng Cẩm Thủy: (Đinh Minh Mộng và nnk, 1976)
Trên diện tích tỉnh Lai Châu, hệ tầng lộ ra ở trên một diện tích nhỏ ở phía Nam huyện Sìn Hồ. Phần lớn đều là các diện tích hẹp kéo dài.
Tành phần chủ yếu là bazan aphyr, bazan porphyr, aglomerat và tuf của chúng. Bề dày 70 - 150m. Mặt cắt từ dưới lên gồm 2 tập:
- Tập 1: cuội kết, sạn kết hạt nhỏ, màu nâu đỏ, dày từ 30 - 40m.
- Tập 2: đá phiến sét, bột kết xen lớp mỏng tuf, bazan aphyr, bazan hạnh nhân lục nhạt. Bề dày 70 - 150m.
Về tuổi, hệ tầng có hóa thạch tuổi Pecmi muộn nên xếp tuổi của hệ tầng vào Pecmi muộn.
2.2.1.5. Trias
Hệ tầng Cò Nòi: (Đovjikov A. E. và nnk, 1965)
Hệ tầng tương đương với điệp Cò Nòi do Đovjikov A. E. và Bùi Phú Mỹ (1965) xác lập. Hệ tầng phân bố thành những dải rất hẹp ở phía nam, đông nam huyện Sìn Hồ. Thành phần trầm tích chủ yếu là đá phiến sét, bột kết, đá phiến sét vôi, tuf.
Hệ tầng Cò Nòi nằm trên đá phiến chứa Gigantopteris pecopteris, tuổi Pecmi muộn là các đá phiến, đá sét màu đỏ phân dải chứa Pteria ussurica tuổi Trias sớm, bề dày 30 - 70m. Phía trên bị cuội kết hệ tầng Yên Châu phủ không chỉnh hợp.
Thành phần mặt cắt từ dưới lên gồm 5 tập, tổng bề dày hệ tầng 150 - 300m : - Tập 1: đá phiến màu đỏ nâu, xám đen phân lớp mỏng, chứa Claraia stachei, C.cf.aurita, Spirorbis valvata… Bề dày 50 - 100m.
- Tập 2: cát bột kết màu xám vàng nâu, xám trắng, xám đen nhạt, đôi chỗ có lớp tuf mỏng, dày 20 - 50m.
- Tập 3: cát kết felspat thạch anh hạt nhỏ màu xám vàng, phớt nâu, dày 30 - 50m.
- Tập 4: bột kết xem tuf màu vàng nâu, hồng tươi có Lingula tenuissima, bề dày 30 - 50m.
- Tập 5: đá sét vôi màu xám, ít bị ép có Neoschizodú cf.laevigatus, dày 20 - 50m.
Hầu hết các hóa thạch tìm thấy ở đây đã gặp trong trầm tích Trias hạ ở Thanh Hóa, Lạng Sơn, trong đó Claraia stachei chỉ thấy ở mặt cắt Trias hạ. Với nhóm hóa thạch Trias sớm, đã xác định tuổi của hệ tầng Cò Nòi.
Hệ tầng Đồng Giao: (Jamoidda A. và nnk, 1965)
Hệ tầng phân bố ở khu vực Lan Nhị Thăng, Huổi Xó, Nậm Gin, Bản Nậm Cún, Làng Sảng.
- Ở Lan Nhị Thang, hệ tầng phân bố thành 2 dải kéo dài theo phương TB - ĐN bao quanh nếp lồi. Thành phần chủ yếu là đá vôi màu xám, phân lớp mỏng, chuyển tiếp lên đá vôi phân lớp trung bình. Trong lớp sét có chứa Daonella cf.subtenuis, Palaeoneilo.
- Ở vùng Lảng Sảng, đá vôi hệ tầng Đồng Giao nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Tân Lạc và bị trầm tích hệ tầng Yên Châu phủ không chỉnh hợp lên trên. Tổng bề dày của hệ tầng 850m. Thành phần từ dưới lên trên của hệ tầng như sau:
+ Phân hệ tầng dưới: đá vôi phân lớp mỏng, đá phiến sét màu xám đen, chứa hóa thạch: Daonella laluensis, D.cf.moussoni, Costatoria costata. Bề dày 400m.
+ Phân hệ tầng trên: đá vôi mầu xám hoặc xám sáng, hạt mịn, phân lớp dày, dolomit. Bề dày 450m.
Căn cứ vào quan hệ địa tầng và tập hợp hóa thạch, hệ tầng Đồng Giao được định tuổi vào Trias giữa, Anisi.
2.2.1.6. Jura
Hệ tầng Nậm Pô: (Đovjikov A.E. và nnk, 1965)
Hệ tầng mang tên một nhánh suối chảy vào bên phải thượng nguồn Sông Đà, trên Thị xã Lai Châu cũ 15km.
Trên diện tích tỉnh Lai Châu, trầm tích của hệ tầng Nậm Pô lộ trên một diện tích khá rộng ở phía tây và tây nam huyện Mường Tè. Bề dày tổng cộng của hệ tầng là 530m, từ dưới lên trên gồm 3 tập:
- Tập 1: đá phiến xen cát kết fetspat hạt vừa có ít vảy mica, đá phiến sét, lớp than dày 0,3m, đá phiến có hóa thạch: Equisetites sp, Coniopteris sp. Bề dày 110m.
- Tập 2: cát kết felspat hạt vừa đến nhỏ có mica, phân lớp dày, xen phiến sét màu xám, bề dày 230m. Có Estheria sp, Thracia, Otozamite cf.indosinesis.
- Tập 3: đá phiến sét màu xám hạt mịn, cấu tạo kết hạch, bột kết màu xám, cát kết màu nâu đỏ, xen ít đá phiến sét màu xám đen, đôi chỗ có sét vôi bề dày 90m. Chứa Cardinum ovoidae, Estheria.
- Tập 4: cát kết felspat hạt vừa xen sạn kết, bột kết phân dải, đá phiến sét, có chứa Estheria. Bề dày 90 - 100m.
Dựa vào phức hệ hóa thạch với những dạng đặc trưng như Coniopteris, Estheria, Cardinia ovoidae đã gặp ở nhiều nơi trong trầm tích Jura hạ nên tuổi của hệ tầng được xếp vào trong khoảng Jura sớm - giữa.
2.2.1.7. Kreta
Hệ tầng Yên Châu: (Nguyễn Xuân Bao và nnk, 1969)
Hệ tầng tương đương với điệp Yên Châu do Nguyễn Xuân Bao và nnk (1969) mô tả và lấy tên huyện lỵ Yên Châu đặt tên cho phân vị.
Trên diện tích tỉnh Lai Châu, hệ tầng Yên Châu phân bố thành một dải lớn, kéo dài theo hướng TB - ĐN, dọc theo đường chia nước của dãy núi Pu Sam Cap, từ biên giới Việt - Trung (huyện Phong Thổ) đến phía tây huyện Than Uyên.
Tổng bề dày phân hệ tầng 350 - 500m. Theo thành phần thạch học, có thể chia thành 3 phân hệ tầng như sau:
+ Phân hệ tầng dưới: Thành phần từ dưới lên trên như sau:
- Tập 1: cuội kết, sạn kết xem cát kết hạt thô. Cuội là thạch anh tròn cạnh, cát kết, chuyển dần lên những lớp sét vôi hoặc đá vôi sét, trên cùng là đá phiến sét có chứa : Dictyophyllum, Quercus, Q.lantenoisi. bề dày 100 - 200m.
- Tập 2: cuội kết, cát kết, đá sét, trên cùng là đá sét màu xám đen, xen cát kết chứa vật liệu than chứa: Unio, U.grabaui, Ulums cf. longifolia, bề dày 100 - 120m.
- Tập 3: cuội kết, cát kết, ít bột kết, đá sét. Trong đá sét có Arundo, bề dày 150 - 180m.
- Tập 1: cuội kết, cát kết, ít bột kết. Phần dưới có biểu hiện thạch cao xen thành những lớp mỏng và thấu kính bột kết, sét kết, chứa Equisetites sp, Lygodium, bề dày 160 - 190m.
- Tập 2: đá phiến sét, bột kết, cát kết ít cuội, chuyển tiếp lên đá phiến sét, bột kết, chứa Estheria sp, Vermes, bề dày 160 - 190m.
- Tập 3: đá phiến sét, bột kết màu đỏ, bề dày 150 - 200m.
+ Phân hệ tầng trên: Thành phần trầm tích chủ yếu là cuội kết, cuội là đá vôi, ít cuội cát kết và một vài hòn cuội đá phun trào bazơ. Kích thước cuội khá lớn cỡ từ 5 - 20cm, mài tròn tốt, xi măng là cát kết. Bề dày phân hệ tầng 300m.
Hệ tầng nằm phủ không chỉnh hợp lên các trầm tích tuổi Trias muộn hệ tầng Nậm Mu, hệ tầng Suối Bàng. Phía trên bị các đá phun trào kiềm hệ tầng Pu Tra phủ không chỉnh hợp. Các hóa thạch trên đều cho tuổi Creta, có thể Creta muộn. Vật hệ tầng Yên Châu có tuổi Creta muộn.
2.2.1.8. Paleogen
Hệ tầng Pu Tra: (Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao và nnk, 1988)
Các đá núi lửa thành phần trung tính - acid kiềm phổ biến ở khu vực Tam Đường và Pu Tra (thuộc dãy Pu Sam Cáp), ở phần tây bắc cấu trúc sông Đà, trong diện lộ của các đá núi lửa thuộc hệ tầng khá phổ biến các đá xâm nhập á núi lửa phức hệ Pu Sam Cáp.
Ở khu vực Tam Đường, hệ tầng phân bố ở vùng Sin Cao, Pìn Hồ là các diện tích hẹp. Thành phần gồm chủ yếu là tuf, trachyt, trachytryolit, ít trachyandesit. Trong các họng núi lửa, còn gặp tuf absarokit, tuf lamroit và các đai mạch thành phần tương ứng với các thể thuộc phức hệ Cốc Pìa.
Ở khu vực Pu Tra theo thành phần mặt cắt từ dưới lên có thể chia thành 2 tập:
- Tập 1: cuội kết xen cát kết, đá sét màu đỏ, cát kết hạt vừa, bề dầy 15 - 20m. - Tập 2: các phun trào kiềm, tuf, tuf aglomerat, tuf của trachyt. Trong tuf aglomerat có nhiều mảnh vụn trachyt, trachyt porphyr, trachytryolit, syenit porphyr. Kích thước mảnh vụn từ vài milimet đến 80cm.
Hàm lượng các hợp phần chính và nguyên tố hiếm viết trong trachy và trachytry hệ tầng Pu Tra.
Thành phần hóa học của trachyt và trachyt porphyr là cao kiềm
(Na2O+K2O: 9,0 – 12,0%), kiểu kiềm kali (1 < K2O/Na2O < 2), đôi khi gặp loại
siêu kiềm (K2O/Na2O > 2). Các đá núi lửa này giầu các nguyên tố Rb, Ba, Sr,
Zn, các nguyên tố hiếm nhẹ.
Hệ tầng nằm không chỉnh hợp trên hệ tầng Yên Châu, cùng với kết quả tuổi tuyệt đối 45 (±3 triệu năm), Đovjikov A.E (1965) đã xếp hệ tầng tuổi Paleogen.