Hỡnh 1.10: Biểu đồ Concordia tớnh tuổi thành tạo ryolit của hệ tầng Đồng Trầu
Hỡnh 1.11: Biểu đồ tớnh tuổi đồng vị cỏc đỏ ryolit hệ tầng Đồng Trầu KS.2172
206Pb/U38= 268.0±5.3 MSWD = 67
Đặc điểm biến đổi và khoỏng sản liờn quan: Cỏc đỏ trầm tớch lục nguyờn và phun trào ryolit, ryodacit, andesit của hệ tầng Đồng Trầu và tuf của chỳng thƣờng bị biến đổi nhiệt dịch mạnh mẽ, tạo nờn cỏc đỏ biến đổi gồm thạch anh, chlorit, sericit, đụi nơi cú calcit, dolomit, actinolit, epidot và bị cà nỏt, dập vỡ, bị cỏc mạng mạch thạch anh - sulphur chứa vàng xuyờn cắt.
Kết quả tỡm kiếm chi tiết húa cho thấy trong diện phõn bố cỏc đỏ nỳi lửa và trầm tớch lục nguyờn của hệ tầng Đồng Trầu đó phỏt hiện đƣợc mỏ vàng Huổi Mõy và cỏc biểu hiện khoỏng sản vàng Bản Tang, Na Quya, Huổi Cọ - Bản Sàn, Đụng Bản Tang, và cỏc vành phõn tỏn vàng, đồng, chỡ, kẽm. Với những đặc điểm nờu trờn cho thấy cỏc thành tạo hệ tầng Đồng Trầu đúng vai trũ là mụi trƣờng võy quanh quặng vàng.
GIỚI KAINOZOI HệĐệ tứ (Q)
Kết quả cụng tỏc đo vẽ bản đồ địa chất và tổng hợp tài liệu của cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu trƣớc đõy đó phõn chia cỏc trầm tớch bở rời hệ Đệ Tứ trong diện tớch nghiờn cứu ra 4 phõn vị sau:
1. Trầm tớch thống Pleistocen (aQ1):
Cỏc trầm tớch thống Pleistocen đƣợc hỡnh thành trờn cỏc thềm bậc II, thềm bậc III và thềm bậc IV, phõn bố ở cỏc khu vực Quế Phong, Bản Chiềng, Bản Na Lan, Bản Vinh Tiến, Bản Quyộn, Bản Lim với tổng diện tớch khoảng 18km2.
a- Cỏc trầm tớch thống Pleistocen trờn cỏc thềm bậc III và thềm bậc IV: Thành phần chủ yếu bao gồm: cuội, sỏi, bột, sột, lẫn sạn, cỏt, mảnh đỏ lăn. Trong cỏc lớp sột cú cỏc kết vún sắt màu nõu đen. Chiều dày của trầm tớch này từ 5m đến 11m.
b- Trầm tớch thống Pleistocen trờn cỏc thềm bậc II:
Thành phần chủ yếu là cuội sỏi lẫn sột, cỏt, phần trờn cú sột xen lẫn cỏc lớp cỏt mỏng. Chiều dày của cỏc trầm tớch này khoảng 40m.
Cỏc trầm tớch này tạo thành cỏc thềm bậc I với diện tớch nhỏ từ 0,01 đến 0,6 km2.Thành phần chủ yếu gồm cuội, sỏi, cỏt, sột. Chiều dày 1- 4m.
3. Trầm tớch thống Holocen - phụ thống thƣợng (aQ23):
Cỏc trầm tớch này phõn bố dọc cỏc sụng, suối lớn, chỳng tạo thành cỏc bói bồi cao 1-2m hoặc cỏc bói bồi giữa lũng hiện đại cao 0,5-1m so với mực nƣớc sụng, suối. Hỡnh dạng và quy mụ bói bồi thƣờng bị thay đổi theo mựa nƣớc.
4. Trầm tớch hệ Đệ Tứ khụng phõn chia (dp, apQ):
Cỏc trầm tớch cú nguồn gốc hỗn hợp sƣờn tớch - lũ tớch, bồi tớch - lũ tớch hệ Đệ Tứ khụng phõn chia (dp, apQ) đƣợc hỡnh thành trong cỏc thung lũng hẹp, thung lũng karst mà nguồn cung cấp vật liệu trầm tớch đa dạng. Thành phần trầm tớch gồm: cuội, sỏi, cỏt, bột, sột lẫn dăm, mảnh đỏ, tảng nhỏ nguồn gốc hỗn hợp sƣờn tớch - lũ tớch (dp) hoặc bồi tớch - lũ tớch (ap). Thành tạo trầm tớch bở rời này cú độ mài trũn kộm hoặc gúc cạnh. Chiều dày 1-3m.
1.3.2. Magma
Phức hệ Sụng Mó (Gp/T2sm)
Phức hệ Sụng Mó do Đào Đỡnh Thục xỏc lập (1982) cho cỏc thành tạo granitoid ỏ nỳi lửa phõn bố rộng rói trờn phạm vi Bắc Trung Bộ cú liờn quan chặt chẽ với thành tạo nỳi lửa hệ tầng Đồng Trầu (T2a đt).
Trong vựng nghiờn cứu, phức hệ Sụng Mó phõn bố thành cỏc khối nhỏ xuyờn cắt cỏc đỏ của hệ tầng Đồng Trầu (T2a đt) ở phớa tõy nam Bản Tang và dọc theo ranh giới kiến tạo giữa cỏc đỏ của hệ tầng Đồng Trầu (T2a đt) và hệ tầng Nậm Cắn (D2nc),
hệ tầng Huổi Lụi (D1-2hl). Khối lớn nhất (khối Suối Rong), cú diện tớch khoảng
25km2 nằm ở phớa tõy nam bản Tang khoảng 3,5km, cũn lại là cỏc khối khỏc cú diện lộ nhỏ hơn. Thành phần thạch học của khối chủ yếu là: granodiorit và granit.
- Đặc điểm thạch học:
Cỏc đỏ granitoid của khối Suối Rong cú độ hạt thay đổi, hạt lớn phõn bố ở phần giữa khối, ven rỡa khối là cỏc đỏ hạt nhỏ đến hạt vừa và khỏ đơn dạng (chỉ thuần tỳy là đỏ granit). Cỏc đỏ của khối đều cú những nột độc đỏo so với một số phức hệ khỏc trong vựng nghiờn cứu là khụng đều hạt hoặc cao hơn nữa là chuyển
sang kiến trỳc porphyr đặc trƣng cho kiểu granitoid ỏ nỳi lửa thuộc phức hệ Sụng Mó (ảnh 1.8, 1.9) và liờn quan chặt chẽ với cỏc đỏ phun trào axit của hệ tầng Đồng Trầu (T2a đt).
Ảnh 1.8: Lỏt mỏng KS.2336 - Granit biotit dạng porphyr, thuộc tƣớng ven rỡa của khối Suối Rong, chụp dƣới hai nicol
vuụng gúc, phúng đại 40 lần. Bt: Biotit;
Pl: Plagiocas; Mi: Microclin; Qu: Thạch anh.
Ảnh 1.9: Lỏt mỏng KS.2324 - Granit hạt lớn,
khụng đều hạt thuộc tƣớng trung tõm khối
Suối Rong, chụp dƣới hai nicol vuụng gúc,
phúng đại 40 lần. Bt: Biotit; Pl: Plagiocas;
Or: Orthoclas; Qu: Thạch anh; q: Khoỏng vật quặng.
+ Granodiorit: loại đỏ này khỏ phổ biến. Đỏ màu xanh hoặc màu xỏm, kiến trỳc hạt nửa tự hỡnh, cấu tạo khối hoặc định hƣớng. Thành phần (%) khoỏng vật gồm: plagioclas (oligoclas - andesin) 30 ữ 44, thạch anh 33 ữ 38, felspat kali 8 ữ 22, biotit 10 ữ 18. Khoỏng vật phụ cú sphen, zircon, apatit, magnetit.
+ Granit biotit:. Đỏ sỏng màu hoặc cú màu xỏm sỏng, độ hạt khụng đều, kiến trỳc hạt nửa tự hỡnh, hạt nửa tự hỡnh tàn dƣ hoặc kiến trỳc porphyr với ban tinh là felspat kali và plagioclas, cấu tạo khối, đụi khi bị ộp định hƣớng. Thành phần (%) khoỏng vật tạo đỏ: plagioclas (25ữ44), felspat kali (13ữ40), thạch anh (23ữ35). Khoỏng vật màu biotit (2ữ10). Khoỏng vật phụ cú apatit, orthit, magnetit (ảnh 1.8).
- Đặc điểm khoỏng vật:
- Plagioclas: Cú dạng tấm kộo dài kớch thƣớc khoảng từ 0,2 x 0,6mm đến 2x4m. Cỏc tinh thể khụng màu, kiến trỳc song tinh mờ hoặc rừ, cỏc dải song tinh
hẹp. Đụi khi trờn mặt tinh thể bị sericit húa mạnh. Số hiệu plagioclas = 15- 8 thuộc loại oligoclas - albit.
- Felspat kali: thƣờng gặp cả orthoclas và microclin song đụi khi vắng mặt microclin. Cỏc tinh thể cú kớch thƣớc khỏ lớn (từ 2 x 3mm đến 3 x 4mm). Orthocla thƣờng tồn tại ở cỏc tinh thể đẳng thƣớc, khụng cú song tinh, khụng màu, trờn bề mặt bị sột húa mạnh, cú kiến trỳc perthit, bị microclin thay thế từng phần. Microlin cú 2 thế hệ, thế hệ 1 dạng tấm, cú song tinh mạng lƣới, cỏc tinh thể này phõn bố độc lập, tham gia tạo cỏc ban tinh. Thế hệ 2 thay thế cho orthocla ở giai đoạn muộn hơn. Cả hai thế hệ cỏc tinh thể cú song tinh mạng lƣới sỏng, đẹp và rừ nột.
- Thạch anh: tồn tại ở dạng hạt lớn 2 x 3mm. Chỳng tụ tập thành ổ lớn. Cỏc
tinh thể tắt loang lổ. Ngoài cỏc tinh thể lớn trong mẫu cũn gặp thạch anh hạt nhỏ tha hỡnh, đi cựng với muscovit.
- Biotit: cỏc tinh thể cú dạng vẩy nhỏ, 0,05 x 0,2mm, thƣờng tụ tập thành
đỏm, phõn bố uốn lƣợn quanh cỏc ban tinh. Biotit màu lục, đa sắc yếu. Biotit bị muscovit húa khụng điển hỡnh.
- Đặc điểm địa húa:
+ Đặc điểm nhúm nguyờn tố chớnh: nhúm nguyờn tố chớnh của cỏc thành tạo
granitoid phức hệ Sụng Mó đƣợc thể hiện trong bảng 2 phụ lục 1.
Theo thành phần húa học nhúm nguyờn tố chớnh, cỏc đỏ granitoid khối Suối Rong cú hàm lƣợng (%) SiO2 (66,3ữ70,13), tổng hàm lƣợng kiềm trung bỡnh - cao (6,0ữ7,39), tƣơng ứng với đỏ granit, granodiorit đƣợc thể hiện trờn biểu đồ tƣơng quan SiO2 - (Na2O + K2O) (hỡnh 1.12). Cỏc đỏ khối Suối Rong trội natri hơn kali - tƣơng ứng với loạt magma sodic (hỡnh 1.13), hoặc loạt magma kiềm - vụi trung bỡnh - thấp kali (hỡnh 1.14), thuộc loạt magma quỏ bóo hũa nhụm (hỡnh 1.15), tƣơng ứng với loạt magma kiềm - vụi điển hỡnh (kiểu I-granit) (cỏc hỡnh 1.16, 1.17, 1.18).
Trờn biểu đồ phõn loại và gọi tờn cỏc đỏ magma (theo Cox, Bell và Pankhurst, 1979) cỏc đỏ xõm nhập phức hệ Sụng Mó chủ yếu là cỏc granit và granodiorit (hỡnh 1.12), cú độ kiềm trung bỡnh đến thấp thuộc cỏc loạt natri - sodic (hỡnh 1.13).
Trờn biểu đồ: A-F-M, SiO2 - (FeO*/MgO) thể hiện cỏc thành tạo granitoid ỏ nỳi lửa phức hệ Sụng Mó thuộc loạt kiềm - vụi (hỡnh 1.16, 1.17).
Na2O+K2O (%) Granit Granodiorit Diorit Syenit Syenit Syeno-diorit Gabro Gabro Ijolit Nephelin syenit 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 0 2 4 6 8 10 12 14 16 SiO2 (%) Gabro Na2O K2O CaO Sodic Potasic
Hỡnh 1.12: Biểu đồ tƣơng quan SiO2 -
(Na2O+K2O) (theo Cox, 1979) phõn loại và gọi tờn cỏc đỏ xõm nhập.
Hỡnh 1.13: Biểu đồ phõn chia cỏc loạt magma (theo Poldervaart và Green, 1958).
High-K Medium-K Low-K 45 50 55 60 65 70 75 0 2 4 6 K2O (wt %) SiO2(wt %) 0.5 1 A/CNK1.5 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 A/NK Metaluminous Peralka line Peraluminous 1.1
Hỡnh 1.14: Biểu đồ tƣơng quan K2O - SiO2
phõn chia cỏc loạt magma cao, trung bỡnh và thấp kali (theo Le Maitre, 1989).
Hỡnh 1.15: Biểu đồtƣơng quan A/NK - A/CNK (theo Manniar và Piccolli, 1989) phõn chia cỏc loạt: trung bỡnh nhụm (metaluminous), bóo hũa nhụm (peraluminous) và bóo hũa kiềm (peralkaline).
F A M TH CA 55 60 65 70 75 0 1 2 3 4 5FeO*/MgO SiO2 (%) TH CA
Hỡnh 1.16: Biểu đồ AFM (theo Irvine và Baraga, 1971) phõn chia cỏc loạt magma: tholeit (TH), kiềm vụi (CA). A = %(K2O + Na2O); F = %(FeO + 0,9Fe2O3), M =
%(MgO + MnO).
Hỡnh 1.17: Biểu đồ tƣơng quan SiO2 -
(FeO*/MgO) (theo Myiashiro, 1974) phõn
định cỏc loạt magma: tholeit (TH), kiềm vụi
(CA). 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 2 3 4 5 A - Granit I - Granit S - Granit K2O Na2O
Hỡnh 1.18: Biểu đồ phõn chia cỏc kiểu nguồn gốc granit (I, S)- Granit (theo Chappell & White 1983).
+ Đặc điểm nhúm nguyờn tố hiếm - vết: theo thành phần húa học nhúm nguyờn tố hiếm, vết đƣợc thể hiện ở bảng 2 phụ lục 1 cho thấy:
Đƣờng biểu diễn hàm lƣợng nhúm đất hiếm đối sỏnh với Chondrit (hỡnh 1.19), đều thể hiện rừ sự tăng cao rừ rệt về hàm lƣợng của nhúm đất hiếm nhẹ so với nhúm đất hiếm nặng (đồ hỡnh dốc xuống từ trỏi qua phải) chỉ thị cho cỏc thành tạo
magma của loạt magma kiềm - vụi sinh thành trong mụi trƣờng địa động lực “rỡa mảng hội tụ”.
Trờn biểu đồ biểu diễn hàm lƣợng của nhúm nguyờn tố vết khụng tƣơng hợp đối sỏnh với kiểu basalt dóy nỳi giữa đại dƣơng (hỡnh 1.20), cỏc đỏ granitoid phức hệ Sụng Mó vựng nghiờn cứu cú hàm lƣợng cao của nhúm nguyờn tố ƣa đỏ ion lớn (K, Rb ,Ba ,Th) và hàm lƣợng thấp của nhúm nguyờn tố cú trƣờng lực mạnh (P, Zr, Hf, Ti) thƣờng đặc trƣng cho cỏc thành tạo magma đƣợc sinh thành trong mụi trƣờng địa động lực “rỡa mảng hội tụ”. Tuy nhiờn, hàm lƣợng cao của Ta-Nb lại cho thấy granitoid Sụng Mó ở đõy cú liờn quan với chế độ kiến tạo tỏch gión kiểu “rift nội lục”. Do vậy hợp lý hơn cả mụi trƣờng địa động lực “rift nội lục sau tạo nỳi” (post-CoLL) cho thành tạo granitoid đang nghiờn cứu.
Rock/Chondrites 1 10 100 1000 10000 Gd La Ce Pr Nd Sm Eu Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Rock/N-MORB 0.1 1 10 100 1000 Nb Sr K Rb Ba Th Ta Ce P Zr Hf Sm Ti Y Yb
Hỡnh 1.19: Biểu đồ phõn bố địa húa cỏc
nguyờn tố đất hiếm chuẩn với Chondrit
(theo Haskin., 1968)
Hỡnh 1.20: Biểu đồ phõn bố địa húa cỏc
nguyờn tố khụng tƣơng hợp chuẩn với N-
MORB (theo Pearce J.A., 1983)
Nguồn gốc & bối cảnh địa động lực
Theo những đặc trƣng về thành phần vật chất (thạch học, khoỏng vật, địa húa) đó trỡnh bày ở trờn, tổ hợp granitoid phức hệ Sụng Mó thuộc loạt magma kiềm- vụi trung bỡnh và thấp kali, giàu nhúm nguyờn tố ƣa đỏ ion lớn (LILE), đất hiếm nhẹ (LREE) và Ta-Nb, đồng thời nghốo nhúm đất hiếm nặng (HREE) và một số nguyờn tố trƣờng lực cao (HFSE), tƣơng ứng với cỏc thành tạo magma xuất sinh trong mụi trƣờng địa động lực “rỡa mảng hội tụ” dƣới chế độ kiến tạo “tỏch gión”
sau tạo nỳi! Chớnh vỡ vậy tổ hợp granitoid Sụng Mó tƣơng đồng với kiểu granit sau tạo nỳi (post-CoLG).
Tuổi thành tạo
Phức hệ granitoid ỏ nỳi lửa Sụng Mó cú liờn quan chặt chẽ về khụng gian, thời gian và cả nguồn gốc với thành tạo nỳi lửa của hệ tầng Đồng Trầu cú húa thạch định tuổi Anisi (T2ađt).
Trong cụng trỡnh “Nghiờn cứu trầm tớch luận bồn trũng Mesozoi Bắc Trung Bộ và khoỏng sản liờn quan” (Đặng Mỹ Cung và nnk., 2014) đó phõn tớch 3 mẫu tuổi đồng vị bằng phƣơng phỏp U-Pb zircon (LA-ICPMS) cho cỏc đỏ granitoid của phức hệ Sụng Mó với kết quả nhƣ sau:
+ MZ. 1147: cho tuổi trung bỡnh của 206Pb/238U = 245,4 + 2,8 triệu năm. + MZ. 3030: cho tuổi trung bỡnh của 206Pb/238U = 244,3 + 1,5 triệu năm. + MZ. 3025: cho tuổi trung bỡnh của 206Pb/238U = 240 +1 triệu năm.
Trong quỏ trỡnh làm luận ỏn, NCS đó phõn tớch 01 mẫu tuổi tuyệt đối trong đỏ granit phức hệ Sụng Mó bằng phƣơng phỏp đồng vị U-Pb zircon tại Hàn Quốc, kết quả cho thấy cỏc thành tạo granit thuộc phức hệ Sụng Mó trong vựng nghiờn cứu cú khoảng tuổi từ 246 ± 1,5 triệu năm cho đến 284,5 ± 0,56 triệu năm, trung bỡnh 247 ± 2,5 triệu năm (hỡnh 1.21, 1.22).