CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
1.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên, và địa chất khu vực nghiên cứu
1.1.2. Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu
Địa khối Kon Tum là nơi có ranh giới va chạm lục địa xảy ra trong thời gian Permi-Trias giữa các địa khu liên hợp Đông Dương và Việt-Trung. Ranh giới va chạm này có thể nối với phần phía bắc của đới khâu Sơng Mã nơi mới phát hiện thấy eclogit trong hệ tầng Nậm Cơ. Hơn nữa có thể xem các tổ hợp đá biến chất siêu cao (900- 1050ºC) và áp suất cao (eclogit) là dấu hiệu trực tiếp của các ranh giới va chạm lục địa. Sự phân bố của các tổ hợp đá này hoàn toàn độc lập với các phức hệ biến chất có trước, độc lập với hoạt động biến chất tướng granulit giai đoạn Ordovic-Silur ở vùng Quảng Ngãi (hệ tầng Kim Sơn).
Ở địa khối Kon Tum, liên dãy Paleoproterozoi - Neoproterozoi hạ gồm có các phức hệ Kan Nack tuổi Paleoproterozoi và Ngọc Linh tuổi Mesoproterozoi (Hình 1.2) [1].
Hình 1.2. Các đơn vị kiến tạo chính địa khối Kon Tum và vùng lân cận. (Người
Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu là nơi tập trung các hoạt động trầm tích, phun trào, xâm nhập magma và biến dạng qua nhiều thời kỳ, có mặt đầy đủ các thành tạo từ cổ tới trẻ [1] (Hình 1.3).
Phức hệ Kan Nack (PP kn): Phức hệ Kan Nack bao gồm 5 nhóm đá chính
mang tên riêng: granulit mafic Kon Cot, leptynit Xa Lam Cô, khondalit Kim Sơn, granulit vôi Đắk Lô, granulit pyroxen thoi, trong đó granulit pyroxen thoi được tách ra và mơ tả trong phức hệ magma Sông Ba cũng như một phần granulit mafic có nguồn gốc từ đá gabbro được tách ra và mô tả trong phức hệ Kon K'bang. Phức hệ Kan Nack có diện phân bố tương đối rộng rãi, từ vùng K’Bang sang An Khê ở phía tây, cịn sang phía đơng chúng phát triển dọc sơng Biên, sơng Cơn (Bình Định), lên phía bắc là các vùng Ba Tơ, An Lão và tiếp xúc với phức hệ Ngọc Linh qua đứt gãy Ba Tơ - Gia Vực [1, 4].
Tất cả các tổ hợp cộng sinh khoáng vật đều phản ánh điều kiện biến chất tướng granulit của phức hệ Kan Nack. Trong nhóm granulit mafic hiện tượng mọc xen tạo kiến trúc simplectit là rất phổ biến như simplectit giữa hypersthen và plagiocla, giữa granat và hypersthen v.v. Các kiểu kiến trúc này phản ánh quá trình giảm áp - đẳng nhiệt trong hoạt động biến chất tướng granulit. Chế độ nhiệt độ - áp suất tính được theo các cặp khống vật nhiệt-áp địa chất cho thấy nhiệt độ dao động trong khoảng 800-10000C và áp suất từ 8 đến 11 Kb [1, 5].
Tuổi địa tầng: Các thành tạo enderbit-charnockit và granit biotit-granat được
mô tả trong phức hệ magma Sơng Ba và Plei Man Kơ có thể được thành tạo muộn hơn, trong Permi-Trias. Hiện tại phức hệ Kan Nack được tạm thời xếp vào Paleoproterozoi [1, 3].
Tuổi biến chất: Ở phía tây, trong vùng sông Ba, tuổi biến chất của phức hệ
Kan Nack dao động trong khoảng 230-260 Tr.n., cịn ở phía đơng là khoảng 400- 450 Tr.n.. Đó là 2 dấu mốc rõ nét nhất về hoạt động biến chất khu vực của khối Kon Tum. Ngồi ra tuổi biến chất cịn được suy diễn từ tuổi của granitoid phức hệ Chu Lai (với các mức tuổi 1324, 772, 373 và 295 Tr. n.), theo đó hoạt động biến chất ở khối Kon Tum cịn có mức tuổi cổ là 772 Tr.n [1, 3].
Hình 1.3. Bản đồ địa chất và vị trí lấy mẫu đá gốc, trầm tích cát lịng sơng thuộc khu vực nghiên cứu (tài liệu đo vẽ địa chất nhóm tờ bản đồ
địa chất Kon Tum, Bn Ma Thuột, Tuy Hồ và Quảng Ngãi tỷ lệ 1:200 000, 1994 [6, 7, 8, 9]) 12
Phức hệ Ngọc Linh (MP nl): Phức hệ Ngọc Linh [3] lộ ra ở thượng nguồn
sông Đắk Mi, Đông và Đông bắc tỉnh Kon Tum, thượng nguồn sông Re và vùng A Yun Pa. Trước đây, phức hệ này được hiểu là gồm các đá biến chất tướng amphibolit với thành phần chủ yếu là gneis biotit, gneis amphibol, đá phiến kết tinh và amphibolit. Năm 2000, đoàn khảo sát Việt-Nhật lần đầu tiên phát hiện thấy tướng granulit ở khu vực đèo Măng Rời, huyện Đắk Tô, tỉnh Kon Tum.
Thành phần thạch học của phức hệ khá đa dạng, bao gồm các nhóm đá chủ yếu sau: đá phiến kết tinh Đắk Mi, gneis amphibol Sông Re, gneis biotit Ba Điền, amphibolit Ia Ban và granulit Đèo Măng Rơi.
- Tuổi: Cho đến nay đã có khá nhiều tuổi đồng vị của gneis amphibol Sơng
Re; nhìn chung các mức tuổi từ trẻ đến cổ đều gặp, trong đó có những mức tuổi đáng tin cậy được Trần Ngọc Nam thực hiện trên zircon (SHRIMP) của gneis amphibol, đó là các mức tuổi: 436, 869, 1455 Tr.n. Trên cơ sở đó, phức hệ Ngọc Linh được để ở mức tuổi Mesoproterozoi [10, 11, 12].
Các thành tạo magma xâm nhập
Trong lưu vực Sơng Ba và phía nam địa khối Kon Tum, đá magma xâm nhập có diện lộ khá lớn, các phức hệ thuộc nhiều giai đoạn hoạt động magma khác nhau, dưới đây là một số phức hệ chính thuộc khu vực nghiên cứu.
Phức hệ Kon Kbang (AR kb): Phức hệ Kon Kbang bao gồm các đá gabro,
gabro điabas đồng magma với các thành tạo bazan tholeit loạt Kan Nack, bị granulit hóa, gồm các khối gabro granulit ở thượng nguồn sơng Ba, Bình Nghi, amphibolit granat, amphibolit pyroxen, amphibolit dạng khối là thành phần chủ yếu của các khối ở Đăk Hoai, sơng Cơn, Kim Sơn, Phước Bình. Chúng tạo thành các thấu kính, dày 1- 2m đến 20-50m, kéo dài nhiều chục mét; một vài thể kích thước đạt tới 0,2- 0,5km2, phân bố trong diện lộ của các đá biến chất loạt Kan Nack [1, 3].
Phức hệ Sông Ba (AR sb): Phức hệ Sơng Ba có khối Kon Ro và 2 khối nhỏ ở
Ton Ko, ngồi ra cịn gặp có 2 thể nhỏ enđerbit ở phía tây An Khê, trên quốc lộ 19, thường nằm chỉnh hợp với các đá granulit vây quanh tạo nên cấu trúc dạng vòm granitogneis. Thành phần gồm 2 nhóm đá chính là enđerbit và charnockit. Nhóm đầu nghèo felspat kali là thành phần chính của khối Kon Ro. Các nhóm đá sau giàu orthocla là thành phần của khối Ton Ko và một phần khối Kon Ro [1, 3].
Phức hệ Plei Man Kô (AR pmk): Phức hệ Plei Man Ko bao gồm một số khối
nhỏ phân bố trong mặt cắt sông Ba, đoạn từ Xã Nam đến Kroong, trong đó có khối 13
14
chuẩn Plei Man Ko, một số khối nhỏ trong các trường migmatit, pegmatit ở khu vực sông Côn, An Lão và các khối Kon Cơ Ray (tây-tây nam An Khê) và nam Kon Cho Ro. Phức hệ bao gồm các loại đá chính như sau: granit biotit - granat cấu tạo gneis, granitogneis granat - biotit, granit migmatit nebulit, granit migmatit granat - biotit dạng dải loang lổ, pegmatit granit biotit - granat, pegmatit migmatit có corđierit - biotit và các đá granit biotit - corđierit dạng mạch [1].
Phức hệ Chu Lai (PR3 cl): Phân bố thành 2 khối nhỏ, diện tích < 10km2 ở
vùng Ea Pil, M. Lơc, có thành phần là các đá granit gneis biotit, granit migmatit dạng mắt. Cho đến nay, mức độ nghiên cứu các đá này còn hạn chế. Chúng chỉ được khoanh vẽ trên cơ sở đặc điểm thạch học tương đồng với đá ở vùng Chu Lai, đồng thời nằm trên các thành tạo biến chất hệ tầng Khâm Đức [1].
Phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn (PZ3 bg-qs): đây là thành tạo magma xâm
nhập phân bố khá rộng rãi trên lưu vực Sông Ba, lộ ra rộng rãi ở vùng An Khê (phía bắc lưu vực Sơng Ba) kéo xuống vùng sơng Hinh (phía nam lưu vực), gồm 3 pha xâm nhập và pha đá mạch: pha 1 gồm diorit thạch anh, diorit, ít gabrodiorit; pha 2 là thành phần chủ đạo gồm granodiorit biotit-horblend, tonalit biotit- horblend; pha 3 gồm granit biotit, granosyenit; các đá mạch có thành phần chủ yếu là aplit và spesartit [1]. Phức hệ Vân Canh (T2 vc): Trên lưu vực Sông Ba, các đá
xâm nhập phức hệ Vân Canh khá phát triển. Chúng lộ rộng rãi ở phía nam Kon Tum và phía bắc đèo Mang Yang, dọc đứt gãy phương kinh tuyến phía tây An Khê, gồm 3 pha xâm nhập và đá mạch: pha 1 gồm granođiorit biotit, granomonzonit. Đá có màu xám hồng, hạt khơng đều, dạng porphyr; pha 2 gồm granosyenit-biotit, granit biotit. Đá hạt vừa đến thô, màu hồng, cấu tạo khối, kiến trúc nửa tự hình hoặc dạng porphyr với ban tinh felspat kali màu hồng kích thước 0,5-1,5cm; pha 3 gồm granit biotit, granosyenit biotit. Đá hạt nhỏ, màu hồng nâu, cấu tạo khối, kiến trúc nửa tự hình;
pha đá mạch: ở phía bắc Mang Yang gồm granit aplit, pegmatit. Đá màu hồng nâu. Thành phần chủ yếu là felspat, thạch anh, ít muscovit, biotit [1].
Các đá xâm nhập phức hệ Định Quán (K1 đq), Phức hệ Đèo Cả (K1 đc), Phức hệ Cà Ná (K2 cn): Các đá xâm nhập của các phức hệ này phân bố rộng rãi ở
Trung Trung Bộ và Nam Bộ, chủ yếu trong cấu trúc đới Đà Lạt, bao gồm các thể xâm nhập nhiều pha với thành phần biến thiên từ á mafic qua trung tính tới felsic.
15
Thành phần thạch học chủ yếu là granit hai mica, granit biotit, hornblend, gabrodiorit, diorit, diorit
thạch anh [1, 13, 14].
Đặc điểm kiến tạo
Thời Tiền Cambri vùng này trải qua các quá trình địa chất phức tạp dẫn tới hình thành vỏ lục địa vào cuối Neoproterozoi. Địa khối Kom Tum là một phần của vỏ lục địa này được tách ra và tồn tại trong đại dương Paleotethys. Từ Paleozoi muộn xảy ra quá trình hút chìm vỏ đại dương này và ở rìa địa khối Kom Tum có các đai magma rìa lục địa tích cực. Cuối Trias sớm xảy ra va chạm giữa địa khối Kom Tum và các địa khối lân cận, dẫn đến hình thành vỏ lục địa Đơng Nam Á. Đầu Jura có q trình tách giãn tạo bồn trầm tích Bản Đơn trong bối cảnh rìa lục địa thụ động. Cuối Jura giữa bồn này khép lại trong chuyển động nghịch đảo do hoạt động của đới hút chìm của mảng Thái Bình Dương cổ vào lục địa Đơng Á. Trong Kainozoi vùng này cũng như miền Nam Đông Dương nằm trong trường kiến tạo căng giãn mỏng vỏ với hoạt động phun trào bazan và nhiều đứt gãy trượt bằng, đôi nơi có biểu hiện nứt đất, trượt lở và có di tích nghi vấn là tro núi lửa [1].
Đứt gãy trong khu vực địa khối Kon Tum và lân cận phát triển mạnh, đặc biệt ở khối An Khê, với sự trội hẳn của đứt gãy hướng kinh tuyến. Trong vùng ghi nhận được 3 đới đứt gãy lớn mang tính khu vực: Trà Bồng, Pơ Kơ và Sơng Ba [1] (Hình 1.4). Các đứt gãy nhỏ và vừa kéo dài 3 phương chính TB – ĐN, ĐB – TN và kinh tuyến với chiều dài 10 – 30km, thường là đứt gãy thẳng đứng.
Đới đứt gãy Trà Bồng kéo dài theo phương Đ-T từ Khâm Đức qua Trà Bồng
và bị chìm dưới các trầm tích Đệ tứ khi ra đến Biển Đông. Bề rộng của đới cắt trượt này nơi rộng nhất khoảng 8 km và thu hẹp dần về phía TTB khi nó tiếp giáp với đới cắt trượt Pơ Kơ có phương kéo dài á kinh tuyến. Đới biến dạng cắt trượt Trà Bồng đóng vai trị ranh giới phân chia giữa phức hệ Ngọc Linh ở phía nam và hệ tầng Khâm Đức ở phía bắc [1].
Đới đứt gãy Pơ Kơ có phương kéo dài B-N và ở phần phía bắc nó chạy gần
như trùng với dịng sơng Pơ Kơ. Đới này có lẽ là một bộ phận của đới biến dạng dẻo kéo dài từ Khe Sanh qua A Lưới sang đến Hiên qua phía tây thị trấn Khâm Đức và đến thị trấn Đắk Tơ thì nó bị uốn cong về phía ĐN và bị phủ bởi lớp phủ bazan N- Q ở vùng Plei Ku, sau đó nó cịn tiếp tục lộ ra ở phần hạ lưu sông Ba. Dọc theo đới biến dạng dẻo này lộ rải rác các thể đá siêu mafic và mafic của phức hệ Plei Weik có thành phần tương tự các đá tương ứng trong mặt cắt ophiolit. Chúng bị biến dạng
tạo thành các thể thấu kính kéo dài theo phương của đới biến dạng Pô Kô và nằm trong nền bị mylonit hóa mạnh mẽ [1].
Hình 1.4. Sơ đồ các đới đứt gãy chính thuộc khu vực nghiên cứu và vùng lân cận.
(Người thành lập: Trần Văn Trị, Nguyễn Xuân Bao, Nguyễn Bá Minh, 2008 [15])
Đới đứt gãy Sơng Ba có chiều rộng 10-20 km, kéo dài 280 km theo hướng
TB-ĐN. Đới đứt gãy này chủ yếu hoạt động trong Kainozoi muộn, tách đới Kon Tum thành hai phần, cánh tây nam dịch chuyển về phía đơng nam, cịn cánh đơng bắc dịch chuyển về phía tây bắc. Đới đứt gãy Sơng Ba là một đứt gãy thuận - bằng trái, hoạt động vào Kainozoi muộn. Ở độ sâu trên 10 km, đới thể hiện một chùm đứt gãy có cùng phương đứt gãy chính, song hướng đổ và góc dốc hồn tồn trái ngược nhau. Các đứt gãy rìa tây nam đới đổ về phía đơng bắc với góc dốc 80-850, trong khi các đứt gãy rìa đơng bắc đổ về phía tây nam với góc dốc 60-700, tạo nên một địa hào dạng bậc không cân xứng [1].