IV. Axit Granit Liparit
2. 3.3 Đặc điểm khoáng vật của các đá biến chất:
Vật liệu ban đầu để thành tạo các đá biến chất là các đá trầm tích và magma. Thành phần hố học của các đá biến chất rất khác nhau và về cơ bản là phụ thuộc đá nguyên thủy. Tuy vậy nó có thể biến đổi khá lớn so với đá ban đầu. Vì thế nên thành phần khoáng vật của các đá cũng rất khác nhau. Có đá đơn khống: quaczit (thạch anh), đá hoa (canxit) hoặc đa khống có rất nhiều khống vật. Các khoáng vật tạo khoáng quan trọng là thạch anh, fenpat, mica, pyroxen, amfibon, các khống vật biến chất điển hình là: andalusit, silimanit, glocophan…
Các đá biến chất động lực bao gồm các sản phẩm của quá trình Cataclazit (cà nát) và Milonit (nát nhừ) Thành phần không thay đổi so với đá nguyên thủy, thờng xuất hiện tại các đới phá hủy kiến tạo.
Các đá biến chất khu vực phát triển rất rộng rãi. Nó bao gồm các đá phiến sét, phiến kết tinh, ampibolit, quaczit, gnai, micmatit... Theo sự thay đổi P-T phân biệt các tớng biến chất chính sau: phiến lục, epidơt - amphibolit, amfibolit và granulit. Mỗi một tớng biến chất có những THCSKV đặc trng phụ thuộc vào thành phần đá nguyên thủy là đá magma (octogene) hay đá trầm tích (paragene). Các đá biến chất tiếp xúc phức tạp (có thay thế trao đổi) có thể kể đến skacnơ, greizen và một số đá khác (đã giới thiệu tại phần biến đổi hậu magma).
Thành phần khoáng vật và khoáng sản liên quan của một số loại đá biến chất đợc giới thiệu ở bảng 2.11.
Bảng 2.11: Các khoáng vật của đới biến chất tiếp xúc (Theo A.V. Milopxki).
Đá nguyên thuỷ Trong đới tiếp
xúc với dolomit
Sét Cacbonat Bazơ và Magiê
Andaluzit Canxit Plagiocla bazơ Dolomit
Cocdierit Volastonit Diopxit Diopxit
Biotit Gloxula Hypecten Heidenbecgit
Plagiocla Vezuvian Cocdierit Fosterit
Octocla Scapolit Biotit Actinonit
Microlin Thạch anh Epidot Bruxit
Thạch anh Tremolit Actinolit Spinen
Spinen với Dolomit Focsterit Pericla
Spinen
2.3.3.3. Mơ tả tóm tắt một số đá biến chất
2.3.3.3.1. Mơ tả tóm tắt một số tớng biến chất (theo Tớc nơ)
a. Các t ớng biến chất tiếp xúc: P từ 100 – 3000 Bars), T0 = 300-700 oC 1. Sừng Epidot:
T,P thấp:
Thành phần khoáng vật gồm : Anbit, epidot, actinolit, clorit, thạch anh. 2. Sừng Hocblen:
T, P cao hơn (T: 200-600oC, P = 0-2000 Bars) .
_________________________________________________________________________
3. Sừng pyroxen:
T, P cao (gần lò magma). (T: 600-700oC, P = 0-2000 Bars) Thành phần khoáng vật: Plagiocla, diopxit, hypecten 4. Sừng Xanidin:
T = 600-1000, P thấp, tiếp xúc trực tiếp khối xâm nhập:
Thành phần khoáng vật: xanidin, tridimit, cocdierit, corindon, spinen, thủy tinh.
b. Các t ớng biến chất khu vực: P = 2000-12.000 bar 5. Tớng zeolit:
P: 1500-4000 bar, T = 100-1500C. Biến chất này diễn ra gần mặt đất
Thành phần khoáng vật: limonit, anbit, thạch anh, adula 6. Tớng phiến lục:
T: 250-4200C, P: 2000-9000 bar
Khoáng vật chủ yếu: clorit, epidot, actinolit. 7. Tớng phiến glaucophan:
T,P xấp xỉ phiến lục. T: 150-3000C , P: 4000-10000 bar Khoáng vật chủ yếu: muscovit, anmandin, clorit, epidot. 8. Tớng amphibon-anmandin:
Nhiệt độ tới 700oC, P cao hơn tớng phiến lục. (T: 420-7000C, P: 2000- 10000 bar)
Khoáng vật chủ yếu: storolit, disten, silimanit, thạch anh, muscovit. 9. Tớng granulit:
T: 700-8500C. P khá cao (3.500 - 11.000 at)
Khoáng vật chủ yếu: Disten, silimanit, granat, diopxit, hypecten. 10. Eclozit:
áp suất cực lớn (>11000-16000), nhiệt độ cao (từ 200 đến >9000C
TPKV gần giống với nhóm đá gabrobazan: diopxit, pyrop, anmandin, (khơng có fenspat)
Trên thế giới có loại eclozit chứa kim cơng.
2.3.3.4. Mơ tả một số quá trình biến chất trao đổ i.
2.3.3.4.1. Skarno- biến chất trao đổi Ca – Mg - Fe
Đây là 1 thành tạo biến chất trao đổi rất điển hình. Chúng liên quan với giai đoạn nhiệt độ cao của quá trình sau magma thành phần granit. Nhiệt độ thành tạo cao, từ 500 đến 900o c, độ sâu 5-6km.
Về mặt địa hoá, chúng đợc thành tạo trong giai đoạn á kiềm liên quan với sự vận chuyển các các nguyên tố Fe, Ca, Mg, K, và Na (Plosev.E.V, 1981).
a. Đặc điểm địa chất
Các đá skarn thờng phân bố tại nơi tiếp xúc nóng giữa đá vơi và các đá granitoit. Chúng tạo nên các ổ, vỉa, thấu kính, các dải dạng ngọn lửa hoặc da báo rất phức tạp. Trong nhiều trờng hợp, skarn nằm ngay trong khối magma granit, ngợc lại chúng có thể nằm ngay trong khối đá carbonat. Trờng hợp đầu gọi là skarn trong, trờng hợp sau gọi là skarn ngoài.
_________________________________________________________________________
Quy mơ của thể đá skarn có thể từ 1-2m đến hàng trăm mét phụ thuộc vào kích thớc của khối granitoit, đặc điểm đá vây quanh, tính chất của bề mặt tiếp xúc.
b. Đặc điểm thạch học các đá skarno
Đá skarn có mầu xám xanh, xám trắng, hoặc loang lổ. Đá cấu tạo khối, phân đới mỗi đới khác nhau bởi thành phần khoáng vật. Các hạt khống vật th- ờng có kích thớc lớn đến khá lớn, đôi khi rất thô đạt tới vài cm. Kiến trúc hạt biến tinh.
Thành phần khoáng vật rất phức tạp bao gồm các silicat và alumosilicat calci và calxi - magie. Các khống vật tiêu biểu nhất đó là granat loạt groxule- andradit và piroxen xiên giầu Ca nh diopxit và hedenbergit.
Tuy nhiên thể đá skarn có thể có tính phân đới, do đó có thể gặp các đới có granat, đới có piroxen.Các khoáng vật khác gặp trong skarn bao gồm plagoclas bazo, wolastonit, vezuvian, calcit, dolomit, thạch anh, felspat kali, epidot, xpinen. Theo các đặc điểm THCS khoáng vật ngời ta phân biệt skarn vôi và skarn magiê.
Đặc điểm thành phần khống vật của skarn vơi và skarn magiê thể hiện trong bảng 2.12 dới đây.
Các nghiên cứu tính phân đới cho thấy, skarn magie có nhiệt độ thành tạo cao hơn so với skarn vôi. Sự biến đổi thành phần khống vật trong dá skarn khơng phụ thuộc vào đá carbnat, mà chủ yếu phụ thuộc vào độ sâu và nhiệt độ thành tạo. Thông thờng, skarn magie đợc thành tạo trong giai đoạn nhiệt độ cao độ sâu tối đa là 5km. Khi nhiệt độ hạ thấp, skarn magie chuyển thành skarn vơi. Chính vì vậy, có thể quan sát ngay đợc skarn vôi tại nơi tiếp xúc giữa granit và dolomit. Liên quan với skarn magie và vôi kèm theo sự lắng đọng các khối lợng sắt khổng lồ. Mỏ sắt manhetit Thạch Khê tỉnh Hà Tĩnh là ví dụ tiêu biểu.
Bảng 2.12. Thành phần khống vật của đá skarno
Skarn vơi (BCTD Ca-Fe) Skarn magie (BCTD Mg-Ca)
Nhiệt độ cao
Pyroxen (diopxit, heidenbergit) Granat (groxule andradit), Wolastonit, scapolit, vezuvian, acxinit, manhetit, caxiterit, molipdenit.
Fosterit, phlogopit, pyroxen, humit, granat.
Manhetit, molipdenit, ilmenit,
Nhiệt độ thấp ckorit, sulphur Cu- Pb- Zn.Epidot, tremolit, thạch anh, calcit, Serpentin, clorit, talk, dolomit, manhetit, sulphur Cu, Pb, Zn. Điều kiện Giai đoạn sau magma, khí thành nhiệt dịch nhiệt độ cao (900- 400o C) magma (1000-650Giai đoạn magma tiếp nối sau o C)
Đá skarn vôi khác với skarn magie về thành phần THCS khoáng vật. THCSKV tiêu biểu là granat (groxule- andradit) + pyroxen xiên (diopxit). Các
khoáng vật thứ yếu thờng gặp là wolastonit, tremolit. Các khoáng vật quặng
phong phú nh Au, Fe, Cu, Zn, Mo, Sn. Đá vây qyanh skarn vôi chủ yếu là đá vôi, đôi khi là đá dolomit.
_________________________________________________________________________
C- Khoáng sản liên quan và sự phân bố skarn ở Việt Nam
Khoáng sản liên quan với skarn rất đa dạng. Khoáng sản kim loại đen điển hình nhất là sắt. Ngồi ra liên quan đến skarn cịn có chì kẽm, vonfram° ở
Việt Nam mỏ sắt Thạch Khê có trữ lợng rất lớn hiện đang đợc quan tâm nghiên cứu công nghệ khai thác và xử lý. Ngồi ra cịn nhiều mỏ sắt có nguồn gốc skarn đã đợc phát hiện ở Cao Bằng, Lào Cai... Magma liên quan với skarn chính là các thành tạo granitoit và granodiorit mức tuổi Mesozoi. Khoáng sản phi kim loại có nguyên liệu pyrit.
Skarn có khả năng liên quan với các loại đá quý và bán quý. Có nhiều ý kiến cho rằng đá quý rubi Lục Yên ở Yên Bái có khả năng liên quan với skarno.
Ngồi ra các khống vật nh spinen, volastonit có thể trở thành các đá bán quý. Trên các thành tạo đá hoa khối nhô Kon Tum phát triển nhiều thân mạch volastonit có quy mơ đáng kể, cần đợc đầu t nghiên cứu.
+ Skarn và mỏ sắt Thạch Khê Hà Tĩnh
Mỏ sắt Thạch Khê đợc phát hiện năm 1962 qua kết quả bay đo hàng không và bắt đầu khoan thăm dị từ năm 1963. Tồn bộ khu mỏ này nằm ven biển và bị phủ bởi lớp cát tuổi Đệ tứ với chiều dầy 25- 30m đến 135m.
Đá vây quanh thân quặng là tầng trầm tích lục nguyên- carbonat tuổi Devon. Tại nơi tiếp xúc với thể xâm nhập granitoid tuổi Triat, tầng này bị sừng hoá và skarn hố mạnh mẽ. Đá skarn có thành phần khoáng vật chủ yếu là skapolit, chlorit, serpentin. Tổng trữ lợng sắt của mỏ Thạch Khê khoảng hơn 500 triệu tấn.
2.3.3.4.42. Greisen