III- CáC BIểU Đồ PHÂN LOạI Sử DụNG NGUYÊN Tố VếT 1 Phân loại và gọi tên các đá magma:
a- Biểu đồ nhóm nguyên tố đất hiếm (REE) đối sánh với Chondrit.
Nhóm nguyên tố đất hiếm đợc sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu thạch luận nguồn gốc các đá magma, bởi lẽ, một mặt chúng là những nguyên tố không tơng hợp (ICE) với hệ số phân bố KD rất thấp, mặt khác đó cũng là những nguyên tố không linh động (IME). Hành vi địa hóa của những nguyên tố đất hiếm có thể chỉ thị cho các miền nguồn manti (hoặc là manti nghèo - DM, hoặc là manti giàu - EM), đồng thời có khả năng chỉ ra đợc những biểu hiện của quá trình đồng hóa - hỗn nhiễm các đá vây quanh, cũng nh các giai đoạn của quá trình kết tinh phân đoạn hay nóng chảy từng phần.
Những bối cảnh địa động lực khác nhau gây nên những quá trình thạch luận khác nhau. vì vậy đặc trng đất hiếm của một số dạng đá magma điển hình (basalt, andesit, granit, ...) có thể sử dụng để luận giải các bối cảnh kiến tạo - địa động lực đã xảy ra trong quá khứ (Hawkesworth, 1987; Spell và Norrell, 1990).
Nhóm nguyên tố đất hiếm thờng đợc thể hiện trên biểu đồ hai chiều: hàm lợng / số nguyên tử, trên đó hàm lợng của chúng đợc đối sánh (chuẩn hóa) với các giá trị của chondrit và biểu diễn bằng thang logarit. Hàm lợng tại các điểm riêng lẻ đợc nối với nhau bằng các đờng thẳng (hình III.26). dạng biểu đồ này đôi khi đợc gọi là biểu đồ Masuda - Coryell. Hình dạng của đờng biểu diễn và đặc biệt dị thờng (âm hoặc dơng) của Eu có nhiều ý nghĩa trong nghiên cứu thạch luận nguồn gốc các đá magma.
Ngoài ra, để nghiên cứu mức độ phân dị của nhóm nguyên tố đất hiếm đã xây dựng nhiều biểu đồ tỷ lệ các nguyên tố đất hiếm. Thí dụ, biểu đồ biểu diễn tỷ số hàm lợng của nhóm đất hiếm nhẹ (La hoặc Ce) với nhóm đất hiếm nặng (Yb hoặc Y). hàm lợng của các nguyên tố này đều đợc đôởi sánh với chondrit, và tỷ số (La/Yb)N đợc biểu diễn trên trục tung (y) - còn CeN hoặc YbN trên trục hoành (x) để đó mức độ phân dị của REE theo sự thay đổi hàm lợng của
chúng. Các biểu đồ tơng tự cũng đợc xây dựng để đo mức độ phân dị trong nhóm đất hiếm nhẹ [(La/Sm)N - SmN] hoặc trong nhóm đất hiếm nặng [(Gd/Yb)N - YbN], và dị thờng của Eu [(La/Sm)N - (Eu/Eu*)] v.v... (hình III.27).
Hình dạng các đờng phân bố hàm lợng nhóm nguyên tố đất hiếm của basalt đối sánh với chondrit có thể chỉ ra các bối cảnh kiến tạo - địa động lực khác nhau (Philpotts, 1990):
- Kiểu basalt cung đảo (IAB) thể hiện rõ sự giàu nhóm nguyên tố đất hiếm (khoảng 10 lần) so với chondrit. Phụ thuộc vào tính giai đoạn trong quá trình thành tạo magma basalt cung đảo có thể chỉ ra một số dạng đờng phân bố đất hiếm khác nhau: basalt cung đảo đại dơng giai đoạm sớm (OAB) nghèo nhóm đất hiếm nhẹ giống nh kiểu basalt N-MORB (Hawkesworth, 1987), basalt cung đảo lục địa giai đoạn muộn (CAB) lại giàu nhóm đất hiếm nhẹ so với nhóm đất hiếm nặng (Murphy, 1988).
- Kiểu basalt lục địa (CFB) rất giàu nhóm đất hiếm nhẹ so với nhóm đất hiếm nặng, song điểm cơ bản là có dị thờng âm Eu, do khối lợng dung thể đợc thành tạo rất hạn chế trong quá trình nóng chảy từng phần xảy ra trong quyển mềm (asthenosphera) bên dới tấm vỏ lục địa dày, hoặc đợc bắt nguồn từ quá trình nóng chảy từng phần của manti giàu (EM) xảy ra ở dới sâu.
Tuy nhiên, trong trờng hợp sau khi một lợng lớn dung thể magma basalt đã đợc thành tạo và di chuyển đi, tấm lục địa trở nên mỏng hơn (bị làm mỏng) trong giai đoạn rift muộn hơn, thì đặc điểm nghèo nhóm đất hiếm nhẹ tơng tự nh kiểu MORB cũng có thể xuất hiện.
- Kiểu basalt olivin kiềm cũng thể hiện dạng đờng phân bố đơn giản với sự giàu rõ rệt nhóm đất hiếm nhẹ, do mức độ nóng chảy từng phần thấp từ các miền nguồn manti khác nhau (DM, EM), hoặc là từ phần sâu hơn dới vỏ Trái đất. - Kiểu basalt dãy núi giữa đại dơng điển hình (MORB) thờng thể hiện sự nghèo rõ rệt nhóm đất hiếm nhẹ so với nhóm đất hiếm nặng, đặc trng cho sản phẩm nóng chảy từng phần từ nguồn manti nghèo (DM).
- Các đá basalt đợc thành tạo trong những trung tâm tách giãn sau cung (BAB) xảy ra nhanh và tuổi cổ thờng rất nghèo nhóm đất hiếm nhẹ tơng tự nh kiểu MORB, ngợc lại các đá basalt có liên quan với các trung tâm tách giãn sau
cung xảy ra chậm và có tuổi trẻ lại khá giàu nhóm đất hiếm nhẹ (Price, 1990). Tuy nhiên, dạng phân bố nguyên tố đất hiếm chỉ có ý nghĩa chẩn đoán trong trờng hợp khi các bối cảnh kiến tạo chỉ liên quan với một quá trình thạch luận chủ yếu. Một số quá trình thạch luận (mức độ khác nhau của quá trình nóng chảy từng phần từ đá nguồn, sự tham gia của đá vây quanh, sự thay đổi đặc điểm địa hóa của đá nguồn và sự thay đổi độ sâu nóng chảy v.v...) có thể xảy ra ở các giai đoạn tiến hóa khác nhau của các bối cảnh kiến tạo. Trong trờng hợp này những mẫu đá thu thập từ các phần khác nhau của cùng một tổ hợp đá có thể có đặc điểm phân bố đất hiếm khác nhau.