III- CáC BIểU Đồ PHÂN LOạI Sử DụNG NGUYÊN Tố VếT 1 Phân loại và gọi tên các đá magma:
a- Đối với các đá có thành phần từ basalt tới andesit.
+ Biểu đồ Ti - Zr - Y (Pearce và Cann, 1973) để phân biệt giữa các kiểu basalt nội mảng (kiểu basalt đảo đại dơng - OIB hoặc basalt lũ lục địa - CFB) với các kiểu basalt khác (hình III.9).
+ Biểu đồ Ti - Zr (Pearce và Cann, 1973) phân biệt 3 kiểu basalt: IAT, CAB và MORB (hình III.10). Biểu đồ tơng tự TiO2 - Zr (theo Winchester và Floyd, 1975) để phản ánh sự khác nhau về thành phần giữa loạt basalt kiềm (AL) và basalt tholeit (TH).
+ Biểu đồ Ti - Zr - Sr (Pearce và Cann, 1973) chỉ sử dụng cho các đá basalt tơi vì Sr là nguyên tố tơng đối linh động trong các dung dịch nhiệt dịch. Biểu đồ này dùng để phân biệt các kiểu basalt: IAT, CAB, MORB (hình III.11).
+ Biểu đồ Zr/Y - Zr (Pearce và Norry, 1979) phân biệt các kiểu basalt: IAB, MORB, WPB (hình III.12). Ngoài ra, biểu đồ này cũng có thể sử dụng để phân chia chi tiết các basalt cung đảo ra kiểu cung đảo đại dơng (OAB) và kiểu cung đảo lục địa (CAB) theo Pearce (1983) với đặc trng là basalt cung đảo lục địa cò hàm lợng Zr và tỷ số Zr/Y cao hơn (hình III.13).
+ Biểu đồ Zr/Y - Ti/Y (Pearce và Gale, 1977) phân biệt kiểu basalt nội mảng (WPB) với các kiêớu basalt khác còn lại - thờng đợc gọi chung là kiểu basalt rìa mảng, bởi tính chất giàu Ti và Zr của basalt nội mảng (hình III.14).
+ Biểu đồ Ti/Y - Nb/Y (Pearce, 1982) để tách biệt kiểu basalt nội mảng (WPB) với basalt cung núi lửa (VAB) và MORB. Thờng kiểu basalt nội mảng có các tỷ số Ti/Y và Nb/Y cao hơn các kiểu basalt khác, phản ánh nguồn gốc của chúng từ kiểu manti giàu (EM) (hình III.15).
+ Biểu đồ Zr - Nb - Y (Meschede, 1986) sử dụng nguyên tố vết không linh động Nb để phân biệt 2 kiểu khác nhau của basalt đại dơng: kiểu basalt N- MORB từ bối cảnh kiến tạo dãy núi giữa đại dơng “bình thờng”với đặc trng nghèo các nguyên tố không tơng hợp và kiểu basalt E-MORB (hoặc P-MORB) bắt nguồn từ “plum”manti đợc đặc trng bởi sự giàu các nguyên tố vết không tơng hợp. Trên biểu đồ này có thể phân biệt rõ rệt đợc các kiểu basalt: basalt kiềm nội mảng (WPA), basalt tholeit nội mảng (WPT), E-MORB, N-MORB và basalt cung núi lửa (VAB) (hình III.16).
+ Biểu đồ Th - Hf - Ta (Wood, 1980) đợc xây dựng theo hàm lợng các nguyên tố có trờng vững bền cao (HFSE) không linh động (hình III.17). Những nguyên tố này có hàm lợng rất thấp trong basalt và chúng không thể xác định đ- ợc bằng phơng pháp HQTX, mà cần phải phân tích bằng phơng pháp KHNT. Ưu điểm nổi bật của biểu đồ này là có thể phân biệt đợc các kiểu MORB, đồng thời
cũng có thể áp dụng tốt cho tất cả các đá núi lửa có thành phần từ bazơ đến acid và đặc biệt hữu hiệu đối với các đá basalt cung núi lửa (VAB), trong đó kiểu basalt tholeit cung đảo (IAT) thuộc bối cảnh cung đảo phôi thai với giá trị Hf/Th > 3, còn kiểu basalt kiềm-vôi (CAB) thuộc bối cảnh cung đảo trởng thành có giá trị Hf/Th < 3.
+ Biểu đồ Ti - V (Shervais, 1982) sử dụng để phân biệt các kiểu tholeit cung núi lửa (VAT), MORB và basalt kiềm. Biểu đồ đợc xây dựng trên cơ sở đặc điểm địa hóa đặc trng của hai nguyên tố Ti và V thuộc nhóm kim loại chuyển tiếp trong Bảng tuần hoàn Mendeleep và trong hệ thống silicat chúng có hành vi địa hóa hoàn toàn khác nhau trong các quá trình magma.
Trong dung thể magma tự nhiên, V xuất hiện dới nhiều dạng khác nhau (từ V+3 tới V+4, V+5), còn Ti lại chỉ tồn tại ở dạng Ti+4. Sự thay đổi về hàm lợng của V so với Ti nh là số đo về độ hoạt động oxy của dung thể magma và của quá trình kết tinh phân đoạn. Những tham số này, ngợc lại, có liên quan với môi tr- ờng magma và đợc sử dụng nh là cơ sở của biểu đồ phân biệt này. Ngoài ra, Ti và V là những nguyên tố không linh động (ỳ) trong các điều kiện biến đổi nhiệt dịch và cả trong biến chất ở mức độ trung bình tới cao.
Trên biểu đồ, này theo tỷ lệ Ti/V có thể phân biệt đ ợc các kiểu basalt khác nhau: MORB, BAB, OIT, IAT, CAB và CFB (hình III.18).
+ Biểu đồ Cr - Y (Pearce, 1982). Hàm lợng thấp của Cr trong kiểu basalt cung núi lửa (VAB) so với các kiểu basalt khác đợc sử dụng nh là cơ sở của biểu đồ phân biệt này. Cr là nguyên tố tơng hợp trong các khoáng vật tạo đá (olivin, orthopyroxen, clinopyroxen) và khoáng vật phụ spinel trong dung thể basalt. Bởi vậy hàm lợng thấp của Cr trong các đá basalt cung núi lửa hoặc là do mức độ nóng chảy từng phần khác nhau từ manti hoặc là do sự khác nhau trong quá trình kết tinh phân đoạn.
Nguyên tố Y cũng nghèo trong kiểu basalt cung núi lửa so với các kiểu basalt khác. Do đó biểu đồ Cr - Y dùng để phân biệt các kiểu basalt MORB, WPB, VAB và đặc biệt hiệu quả giữa MORB và VAB (hình III.19).
+ Biểu đồ Cr - Ce/Sr (Pearce, 1982) (hình III.20) dựa trên quan niệm rằng nguyên tố Ce và Sr có hành vi địa hóa hoàn toàn tơng tự nhau trong kiểu basalt MORB, nhng vì có độ linh động khác nhau trong dung dịch nên chúng có hành
vi địa hóa khác nhau trong kiểu basalt cung núi lửa (VAB). Trong kiểu VAB Sr khá giàu so với Ce, còn trong kiểu MORB Ce và Sr có hàm lợng tơng đồng. Bởi vậy, tỷ số Ce/Sr đợc sử dụng để phân biệt giữa MORB và VAB. Trên biểu đồ này, kiểu basalt cung núi lửa có giá trị Ce/Sr thấp hơn MORB và WPB.