III. ĐồNG Vị LƯU HUỳNH (SULPHUR ISOTOPE).
b- Khoáng hóa nhiệt dịch cổ.
Thành phần đồng vị lu huỳnh của các thành tạo mỏ (khoáng sàng) nhiệt dịch đã đợc Ohmoto (1986) nghiên cứu. Các giá trị δS34 của các khoáng sàng nhiệt dịch đợc tổng hợp trên hình V.6, từ đó có thể thấy rằng: trong lúc một số kiểu mỏ có dãy thành phần biến thiên hẹp và bởi vậy chúng có nguồn gốc khá đặc trng, thì các kiểu mỏ khác lại có thành phần đồng vị biến đổi rộng và có nguồn gốc khá phức tạp (thí dụ, ở kiểu mỏ thung lũng Mississipi các sulphid có giá trị δS34 từ -20 ữ +20 o/oo). Tuy nhiên, các mỏ đều có giá trị δS34 ít thay đổi, chứng tỏ rằng trong mỗi một trờng hợp cụ thể nguồn gốc của lu huỳnh và cơ chế thành tạo H2S rất khác nhau.
Dới đây sẽ trình bày một số kiểu mỏ nhiệt dịch (type deposite) đợc phân loại theo nguồn gốc lu huỳnh của chúng.
* Sự khử vô cơ nhiệt độ cao của sulphat nớc biển.
Cơ chế này đã đợc trình bày khá chi tiết trong việc mô tả kiểu mỏ sulphid dạng khối dãy núi giữa đại dơng. Điều này cũng có thể áp dụng cho các sulphat Pb - Zn dạng khối của kiểu Kuroko trong các dung nham kiềm-vôi felsic. Phần lớn quặng Koroko có các giá trị δS34 của sulphid nằm trong khoảng +5 ữ +8 o/oo, và của sulphat là +21.5 ữ +28.5 o/oo. Mối liên quan chặt chẽ giữa các giá trị δS34 của các sulphat Kuroko với giá trị của nớc biển cùng thời (Sangster, 1968) chỉ ra rằng, sự khử sulphat vô cơ là cơ chế hợp lý cho sự thành tạo sulphid của kiểu mỏ này.
* Sự khử vô cơ nhiệt độ thấp của sulphat.
Khoáng hóa đồng trầm tích màu đỏ ở bể Cheslure miền Tây bắc n ớc Anh có liên quan với kiểu mỏ bay hơi (evaporite). Các sulphid có giá trị δS34 biến thiên rộng (-1.8 ữ +15.2 o/oo) và barit liên quan với chúng có δS34 = 13.8 - 19.3 o/oo đúng bằng giá trị δS34 của sulphat bay hơi (18.4 - 20.8 o/oo) có mặt ở phần bên trên. Naylor (1989) chỉ ra rằng cả barit lẫn sulphid đều đợc thành tạo từ các dung dịch chứa lu huỳnh xuất sinh từ nguồn này. Nhiệt độ khoáng hóa không đ- ợc biết chính xác, nhng có thể vợt qua nhiệt độ mà tại đó vi khuẩn khử sulphat có thể tồn tại. Vì lý dó này các tác giả cho rằng sự khử sulphat xảy ra với sự có mặt của khí hydrocarbon và dãy giá trị sulphid đòi hỏi rằng quá trình khử xảy ra
trong hệ thống đóng kín và khá đơn giản. δ3 4 S - 2 0 - 1 0 0 1 0 2 0 S ự k h ử h ữ u c ơ c ủ a s u l p h u r n ớ c b i ể n S u l p h u r n g u ồ n m a g m a S u l p h u r n g u ồ n n ớ c b i ể n T ổ n g t h ể N g u ồ n Đ ô n g T h á i B ì n h D ơ n g S u l p h i d d ạ n g k h ố i k i ể u đ ả o S í p S u l p h i d d ạ n g k h ố i k i ể u K u r o k o Đ ồ n g p o r p h y r K h o á n g h ó a C u t r ầ m t í c h m à u đ ỏ S u l p h i d d ạ n g k h ố i t r o n g t r ầ m t í c h S u l p h i d d ạ n g k h ố i k i ể u t h u n g l ũ n g M i s s i s i p p i C h ấ t l ỏ n g h ọ n g n ú i l ử a S u l p h i d h ọ n g n ú i l ử a T r ầ m t í c h h ọ n g n ú i l ử a B a s a l t A n h y d r i t e N ớ c b i ể n S u l p h i d e s S u l p h i d e S u l p h a t e S u l p h i d h i ệ n đ ạ i S u l p h a t h i ệ n đ ạ i S u l p h i d e S u l p h a t e S u l p h i d e s B a r i t e E v a p o r i t e P y r i t e C h a l c o p y r i t e S u l p h i d e B a r i t e
Hình V.5. Thành phần đồng vị lu huỳnh (δS34) của các khoáng sàng nhiệt dịch (theo Ohmoto, 1986)
* Sự khử hữu cơ nhiệt độ thấp của sulphat.
Các thân quặng sulphid dạng khối trong trầm tích ở vùng Rammelsberg - CHLB Đức bao gồm pyrit, calcopyrit và các sulphid khác cùng với các khoáng vật silicat. Các giá trị δS34 của pyrit tạo thành ba nhóm cách biệt: +12 ữ +16 o/oo, +3 ữ -3 o/oo và -10 ữ -17 o/oo. Trên biểu đồ tần suất (histogram) các giá trị này thể hiện sự phân bố nghiêng không xuất hiện trong các quặng sulphid dạng khối nguồn núi lửa mà đặc trng cho các sulphid dạng khối trong đá trầm tích (Eldridge, 1988).
Nhóm giá trị δS34 thấp hơn đợc lý giải dễ dàng bằng sự khử vi khuẩn của sulphat nớc biển (có hệ số phân dị khoảng -45 ± 20 o/oo) trong hệ thống mở từng
phần. Các giá trị δS34 cao hơn có lẽ có nguồn gốc nhiệt dịch và 2 nhóm này đã trộn lẫn với nhau trong quá trình trầm tích.
* Lu huỳnh nguồn gốc magma.
Các mỏ đồng sulphur là ví dụ điển hình nhất cho nguồn gốc magma của l u huỳnh. Các giá trị δS34 của sulphid đều nằm trong dãy biến thiên hẹp (-3 ữ +1 o/oo) gần với dãy giá trị của manti. Các khoáng vật sulphat và sulphid ở trong trạng thái cân bằng với nhiệt độ ≈ 450 - 6500C (Ohmoto và Rye, 1979). Ngoài ra, các số liệu đồng vị O và H chỉ ra rằng thành phần của dung dịch rất gần gũi với thành phần của dung dịch nguồn magma.
CHƯƠNG Vi:
i. phân loại và gọi tên các đá núi lửa cao magne vùng phong thổ (lai châu) theo hàm lợng nhóm nguyên tố chính
Miền Tây bắc Việt Nam nói chung, vùng Phong Thổ (Lai Châu) nói riêng phân bố rộng rãi các thành tạo núi lửa thành phần mafic (basaltoid) tuổi Paleozoi muộn - Mesozoi sớm. Chúng đã đợc quan tâm nghiên cứu sâu về mặt địa chất - cấu trúc, thành phần vật chất (khoáng - thạch học, địa hóa học), khoáng sản liên quan và đã đợc đa phần các nhà địa chất thống nhất phân chia trong hệ tầng Viên Nam (P3-T1vn).
Trong những năm gần đây, trên cơ sở khảo sát mặt cắt địa chất - thạch học, đặc điểm địa hóa - khoáng vật và tính toán xử lý nhiều số liệu phân tích định lợng các thành tạo núi lửa mafic - siêu mafic phần trục cấu trúc Sông Đà (khu vực Nậm Muội), Poliakov và các đồng nghiệp (1991) lần đầu tiên đã xác định sự có mặt của các thành tạo núi lửa cao magne ở đới Sông Đà. Sau đó, khi thực hiện đề án “Đo vẽ địa chất và điều tra khoáng sản tỷ lệ 1/50.000 nhóm tờ Phong Thổ - Lai Châu”, Tô Văn Thụ và đồng nghiệp đã phát hiện thêm nhiều diện lộ tổ hợp đá basalt - komatit ở Nậm Tia, Sìn Hồ, Malifo, ...
Dới đây sẽ đề cập những nét chủ yếu nhất về đặc điểm địa chất, khoáng vật, thạch học và địa hóa học của các thành tạo núi lửa cao magne (komatit, picritoid) vùng Phong Thổ - Lai Châu, trong đó đặc biệt lu ý tới việc phân loại và gọi tên đá theo hàm lợng (%t.l) nhóm nguyên tố chính (major elements) (bảng 1).