III. ĐồNG Vị LƯU HUỳNH (SULPHUR ISOTOPE).
2. Đặc điểm khoáng vật
Các đá mạch cao magne - kali vùng Măng Xim đợc đặc trng bởi tổ hợp cộng sinh khoáng vật tạo đá chủ yếu là: clinopyroxen (Cpx) + Phlogopit (Phl) + Felspat kali (Sanidin - San) với tơng quan định lợng khác nhau.
- Clinopyroxen: thờng gặp ở dạng ban tinh và trong nền. Dới kính hiển vi phân cực quan sát thấy sự nhạt màu dần từ tâm ra ngoài rìa của tấm khoáng vật (thể hiện tính phân đới rất yếu). Theo thành phần hóa học (bảng 6.5.1), các pyroxen của vùng nghiên cứu là điopxit, với đặc trng có chứa titan (3 mẫu) và natri (1 mẫu), đồng thời không chứa crom, khá tơng đồng với clinopyroxen của các đá lamproit điển hình trên thế giới [26] (hình 6.5.1).
Bảng 6.5.1: THàNH PHầN HóA HọC CủA PYROXEN TRONG Đá MạCH CAO MAGNE - KALI VùNG MĂNG XIM
Số hiệu mẫu SiO2 Al2O3 MgO Na2O CaO TiO2 MnO FeO T.5060 53.22 0.79 16.36 21.28 0.14 7.91 T.5060/a 54.45 0.67 17.16 24.14 0.13 0.08 3.18 T.5060/b 53.98 0.75 18.13 23.72 0.16 0.09 2.78 T.5026/b 49.37 0.35 16.15 24.52 0.41 8.91 T.5063/a 52.16 1.06 15.67 1.08 22.28 0.11 7.50 T.5063/b 53.56 1.05 14.99 23.28 0.26 0.25 6.60
- Phlogopit: là một trong những khoáng vật rất đặc trng của lamproit, đồng thời cũng nằm trong số rất ít khoáng vật có thành phần thay đổi rõ rệt, đặc biệt là hàm lợng nguyên tố chính (TiO2, Al2O3, FeO). Chính vì lẽ đó, thành phần hóa học của phlogopit đợc dùng làm tiêu chí để đối sánh và phân biệt không chỉ giữa các đá mạch sẫm màu (lamproit, kimberlit, lamprophyr) mà còn giữa các dạng lamproit khác nhau (lamproit olivin - OL, lamproit phlogopit - PL) [26].
Trong vùng nghiên cứu, phlogopit chủ yếu gặp dới dạng ban tinh lớn dễ dàng phân biệt đợc bằng mắt thờng. Dới kính hiển vi chúng thờng có cấu tạo phân đới rõ biểu hiện ở màu sắc: nhân có màu nâu-đỏ đậm, rìa có màu sáng hơn. Đặc điểm này rất đặc trng cho phlogopit của lamproit. Ngoài ra, nhiều tấm phlogopit bị gặm mòn, tạo vũng vịnh ở ven rìa, đồng thời trên bề mặt còn quan sát thấy mạng lới sagenit. Các phlogopit ở đây có cấu tạo song tinh đơn giản và không chứa các bao thể.
Theo thành phần hóa học đợc trình bày ở bảng 6.5.2, với đặc điểm thấp titan (TiO2 = 2.85 ữ 3.31), đồng thời cao nhôm (Al2O3 = 12.66 ữ 13.95%) và sắt (FeO = 11.2 ữ 14.17%), phlogopit trong các đá mạch cao magne - kali vùng Măng Xim khá tơng đồng với phlogopit của lamproit phlogopit ở vùng Murcia - Almeria (PL-MA) theo biểu đồ phân loại của Mitchell và Bergman [26] (hình 6.5.2). 5 5 5 0 L A M P R O I T D i o p x i t K A M A F U G I T C a O - 301 -
Hình 6.5.1: Biểu đồ phân loại lamproit theo pyroxen cho các đá mạch cao Mg-K vùng Măng Xim (theo Mitchell và Bergman, 1991)
Hình 6.5.2: Biểu đồ phân loại các kiểu lamproit theo thành phần phlogopit cho đá mạch cao Mg-K vùng Măng Xim (theo Mitchell và Bergman, 1991)
Chỉ dẫn chung cho các biểu đồ:
OL-MA : lamproit olivin vùng Murcia - Almeria
PL-MA : lamproit phlogopit vùng Murcia - Almeria
OL-WK : lamproit olivin vùng Tây Kimberley
PL-WK : lamproit phlogopit vùng Tây Kimberley
RPT : lamproit kiểu Roman
LHT : lamproit kiểu Leucit Hill
TAT : lamproit kiểu Toro - Ankole
Hình 6.5.3: Biểu đồ phân chia các kiểu lamproit theo thành phần sanidin cho các đá mạch cao Mg-K vùng Măng Xim (theo Mitchell và Bergman, 1991)
Bảng 6.5.2: THàNH PHầN HóA HọC CủA PHLOGOPIT TRONG Đá MạCH CAO MAGNE - KALI VùNG MĂNG XIM A l2O 3 ( % ) T i O 2 ( % ) 2 4 6 8 1 0 6 8 1 0 1 2 1 4 O L - M A P L - M A F e2O 3 ( % ) N a2O ( % ) 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 0 1 2 3 4 O L - M A P L - M A
Số hiệu mẫu SiO2 Al2O3 MgO Na2O K2O TiO2 MnO FeO H2O T.5060/1 37.49 12.66 22.08 0.73 8.54 2.85 0.13 11.2 4.06
T.13357 39.25 13.56 17.32 8.21 2.93 0.12 14.17 4.07
T.5026/a 37.95 13.95 19.7 8.21 3.31 0.96 11.54 4.09
- Sanidin: Theo thành phần hóa học đợc trình bày ở bảng 6.5.3, sanidin của vùng Măng Xim có hàm lợng kali rất cao (K2O = 14.02 ữ 16.14%), ngợc lại có hàm lợng natri nhỏ (Na2O = 0.85 ữ 1.71%), hàm lợng Fe2O3 rất thấp (Fe2O3 = 0.09 ữ 0.21), và đặc biệt là có chứa Bari (BaO = 0.62 ữ 2.39). Các đặc điểm nêu trên rất đặc trng cho sanidin của lamproit, đặc biệt là lamproit phlogopit (PL).
Bảng 6.5.3: THàNH PHầN HóA HọC CủA SANIDIN TRONG Đá MạCH CAO MAGNE - KALI VùNG MĂNG XIM
Số hiệu mẫu SiO2 Al2O3 Na2O K2O Fe2O3 BaO T.13357 64.68 17.43 1.24 14.02 0.13 2.39 T.4429 66.17 18.09 14.78 0.09 0.62 T.5026/a 64.07 19.50 0.58 15.59 T.5066 63.92 19.03 1.01 15.61 0.21 T.01 65.14 18.44 16.14 T.02 64.32 18.73 1.71 15.17 0.12
Để phân biệt các dạng đá lamproit khác nhau thờng sử dụng biểu đồ tơng quan Fe2O3 - Na2O theo thành phần hóa học của sanidin, trên đó các sanidin của vùng Murcia - Almeria có hàm lợng natri biến thiên rộng, song hàm lợng Fe2O3 lại rất thấp, đặc biệt là dạng đá lamproit phlogopit (hình 6.5.3). Sự khác nhau về thành phần hóa học của sanidin liên quan chặt chẽ với thành phần của magma mẹ, mà không phụ thuộc vào thời gian kết tinh của magma [26].
Từ những dẫn liệu về đặc điểm thành phần khoáng vật đã nêu trên có thể rút ra nhận định là trong các đá mạch cao magne - cao kali của vùng Măng Xim có mặt một tổ hợp cộng sinh khoáng vật tạo đá đặc trng cho lamproit đó là: clinopyroxen (diopxit), phlogopit, sanidin giàu Ba, đồng thời trong chúng không có mặt các khoáng vật “cấm”đối với lamproit (nh plagioclas, melilit, monticelit, nephelin). Theo thành phần hóa học của khoáng vật, các đá mạch cao magne - kali vùng Măng Xim khá gần gũi với dạng đá lamproit phlogopit (orendit) vùng Murcia - Almeria (Tây Ban Nha) (PL-MA).
Bảng 6.5.4: thành phần hóa học nhóm nguyên tố chính (% wt) các đá LAMPROPHYR CAO MAGnE – KALI vùng măng xim
TT Số hiệu mẫu SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 H2O- Mkn ∑
1 MX.5066 52.04 1.54 9.62 5.45 4.72 0.16 7.85 7.53 1.71 4.19 1.48 0.00 0.00 96.292 T.4429/1 53.92 1.21 12.67 3.73 3.51 0.11 5.89 6.49 2.30 7.48 0.22 0.07 1.26 98.86 2 T.4429/1 53.92 1.21 12.67 3.73 3.51 0.11 5.89 6.49 2.30 7.48 0.22 0.07 1.26 98.86 3 C.13345 53.94 1.27 12.80 3.44 3.91 0.11 6.36 6.50 1.91 7.23 0.35 0.06 1.28 99.16 4 MX.5060 54.70 1.36 11.94 2.90 4.07 0.16 5.20 5.68 2.12 6.55 0.02 0.00 2.22 96.92 5 MX.5060/1 55.90 1.43 12.89 2.83 3.14 0.09 5.79 5.79 2.47 7.58 0.23 0.05 0.97 99.16 6 T.4429 57.06 1.15 12.40 3.04 2.83 0.09 6.30 4.74 2.23 8.07 0.29 0.05 1.04 99.29
Phơng pháp phân tích: hóa silicat
Nơi phân tích: Trung tâm PTTNĐC – Cục ĐC-KS Việt Nam
Bảng 6.5.6: thành phần hóa học nhóm nguyên tố vết (ppm) các đá LAMPROPHYR CAO MAGnE – KALI vùng măng xim
TT Số hiệumẫu La Ce Sm Eu Nd Tb Yb Lu Y Rb Ba Sr U Th Ta Nb Zr Hf Ti Cr V Ni Co 1 C.13345 115 266 21.9 3.5 103 1.6 1.8 0.3 16 378 4547 348 3.9 36.7 1.1 81.5 212 10 7964 303 224 67.4 40.5 2 C.13363 112 246 19.5 2.5 100 1.2 2 0.3 19 567 2470 246 6.6 71.8 2.3 30.1 312 16 4699 163 255 57.2 38.8 3 C.13354 100 223 17.9 2.3 78 1.2 2.3 0.3 21 461 2370 242 5.3 56.8 2.4 78 259 14 9621 200 225 67.4 42.8 4 C.13356/3 110 248 18.4 2.8 100 1.8 1.6 0.3 14 447 2440 248 7.9 72.5 2 40.1 320 16.8 5488 148 158 55.2 15.6 5 T.5060 114 252 19.8 3.1 89 1.6 1 0.3 9 468 3063 250 5.4 60.3 1.6 77.4 256 12.6 9937 197 222 82.2 36.7 6 T.4429 91 228 20.1 3.3 91 1.4 1.3 0.3 12 503 2521 253 6.9 65.4 1.4 62 241 16 5132 291 228 82.5 24.6 7 T.4429/1 112 257 21 3.6 96 1.6 1.5 0.3 14 329 4204 257 2.2 32.6 1.4 65.5 187 10.9 2733 276 372 105.6 26.7
Phơng pháp phân tích: kích hoạt neutron Nơi phân tích: Viện nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt
Tuy nhiên, trong các đá mạch của vùng nghiên cứu cha thấy hiện diện khoáng vật phụ điển hình cho lamproit nh wadeit, priderit, richterit, perovskit, ... Điều này cần đợc nghiên cứu bổ xung.