Báo cáo nghiên cứu khoa học đặc điểm các đá PHUN TRÀO AXIT VÙNG THÀNH PHỐ LẠNG sơn và ý NGHĨA của CHÚNG đến KIẾN tạo KHU vực

Các đá phun trào axit xuất hiện thành từng dải phân bố đều dọc theo 2 bờ sông Kỳ Cùng,hầu hết các đá có màu xám xanh, xám sáng, thành phần chủ yếu là thạch anh, plagioclaz, felspat k và phần lớn bên ngoài bến đổi bởi quá trình phong hóa. Các thành tạo đá phun trào axit trong vùng thành phố Lạng Sơn có sự tương đồng về cấu tạo hạnh nhân và thành phần, cùng có dị thường Eu (làm nghèo đi), cùng tuổi. Qua đó chúng tôi khẳng định các đá có cùng nguồn gốc thành tạo, nhưng trong các bản đồ trước tác giả Nguyễn Kinh Quốc và Phạm Đình Trưởng đã sắp xếp chúng ở 2 tuổi khác nhau. Vì vậy chúng tôi kiến nghị xem xét lại bản đồ địa chất mà vùng chúng tôi nghiên cứu.

MỤC LỤC

I MỞ ĐẦU

I.1 Tổng quan tỡnh hỡnh nghiờn cứu……….2

I.2 Tớnh cấp thiết của đề tài………2

I.3 Mục tiờu của đề tài……….3

I.4 Nhiệm vụ của đề tài……….3

I.5 Phương phỏp nghiờn cứu……… 4

I.5.1 Hệ phương phỏp nghiờn cứu thực địa……….4

I.5.2 Hệ phương phỏp nghiờn cứu trong phũng………… 4

I.6 Phạm vi đối tượng nghiờn cứu 4

II KẾT QUẢ NGHIấN CỨU

II.1 Đặc điểm địa chất

II.1.1 Thành phần vật chất

II.2.2 Các yếu tố cấu trúc

II.2.2.1 Vị trí cấu trúc của vùng thànhphố Lạng Sơn II.2.2.2 Các nếp uốn

II.2.2.3 Các hệ thống đứt gãy III Đặc điểm cỏc đỏ ryolit khu vực phớa tõy thành phố Lạng Sơn

III.1 Đặc điểm thạch học

III.2 Đặc điểm khoỏng vật

III.3 Đặc điểm thạch địa hoỏ

III.4 Tuổi của cỏc đỏ ryolit

III.5 Nhận xét về đặc điểm của cỏc đỏ ryolit khu vực nghiờn cứu

IV Ý NGHĨA

IV.1 Ý nghĩa khoa học

IV.2 Ý nghĩa thực tiờ̃n

V KẾT LUẬN

Tài liệu tham khảo

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÁC ĐÁ PHUN TRÀO AXIT VÙNG THÀNH PHỐ LẠNG SƠN VÀ Ý NGHĨA CỦA CHÚNG KIẾN

TẠO KHU VỰC

Túm tắt: Cỏc đỏ phun trào axit xuất hiện thành từng dải phõn bố

đều dọc theo 2 bờ sụng Kỳ Cựng , hầu hết cỏc đỏ cú màu xỏm xanh, xỏm sỏng, thành phần chủ yếu là thạch anh, plagioclaz, felspat - k

và phần lớn bờn ngoài bến đổi bởi quỏ trỡnh phong húa Cỏc thành tạo đỏ phun trào axit trong vựng thành phố Lạng Sơn cú sự tương đồng về cấu tạo hạnh nhõn và thành phần, cựng cú dị

thường Eu (làm nghèo đi), cùng tuổi Qua đó chúng tôi khẳng định các đá có cùng nguồn gốc thành tạo, nhưng trong các bản

đồ trước tác giả Nguyễn Kinh Quốc và Phạm Đình Trưởng đã sắp xếp chúng ở 2 tuổi khác nhau Vì vậy chúng tôi kiến nghị xem xét lại bản đồ địa chất mà vùng chúng tôi nghiên cứu.

MỞ ĐẦU

I.1 Tổng quan tỡnh hỡnh nghiờn cứu

Vùng thành phố Lạng Sơn, ở phía Đông Bắc n ớc ta Trung tâmthành phố cách Hà Nội khoảng 150 km theo đờng bộ Khu vực nghiêncứu có diện tích 81km2, phía Bắc giáp với khu vực thị trấn Đồng

Đăng, phía Tây giáp với huyện Cao Lộc, phía Đông và Đông Namgiáp với huyện Lộ Bình (Hỡnh 1)

Hỡnh 1: Sơ đồ vị trớ vựng nghiờn cứu

Vùng thành phố Lạng Sơn thuộc địa hình núi thấp có độ caotuyệt đối từ 250m - 800m Thành phố Lạng Sơn nằm trong thũng lũngdạng hình thoi, kéo dài theo phơng Tây Bắc - Đông Nam Chiều dàithung lũng 6m, chiều rộng khoảng vài trăm mét đến 4ữ 4,5 km, chiềurộng nơi rộng nhất phần trung tâm thành phố và hẹp dần ở hai đầu Bềmặt thung lũng có độ chênh cao không lớn và hơi nghiêng về phíatrung tâm và phía Đông Nam, độ cao tuyệt đối của địa hình ở đâu từ53,2 đến 78,4m Trong thung lũng của các núi sót đá vôi ở phía Tây

Kỳ Lừa nh Tam Thanh, Nhị Thanh và nằm rải rác ở một số nơi nh :Chùa Tiên, Đông Kinh… ở phía Nam và Đông Nam thành phố LạngSơn phân bổ hai khu đồng bằng khá bằng phẳng, bề mặt phủ bởi phù

sa sông Kỳ Cùng Một số nơi ở khoảng giữa các đồi và núi có nhiềudải thung lũng nhỏ có bề mặt tơng đối bằng phẳng

• Theo các kết quả tổng hợp tài liệu địa chất Việt Nam đếnnay, vùng Thành Phố Lạng Sơn và Đông Bắc Bộ nói chungđã được nhiều nhà địa chất trong và ngoài nước quan tâmnghiên cứu Trong giai đoạn trước năm 1945, các côngtrình nghiên cứu khu vực Đông Bắc Bộ trong đó có vùngnghiên cứu chủ yếu do một số nhà địa chất Pháp tiếnhành Sau năm 1945 công tác điều tra địa chất và tìm kiếmkhoáng sản được đẩy mạnh với nhiều công trình nghiêncứu ở các tỉ lệ khác nhau từ đo vẽ địa chất tỷ lệ 1:500.000đến các công trình tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ vừa và lớn.

• Ngoài ra cũng có rất nhiều nghiên cứu chuyên đề khác vềđặc điểm địa tầng, magma, kiến tạo và khoáng sản cũngnhư tai biến địa chất được thực hiện trong vùng nghiêncứu cũng như vùng lân cận

• Những kết quả nghiên cứu hiện nay cho thấy vùng nghiêncứu có cấu trúc địa chất rất phức tạp Cấu trúc địa chấtkhu vực đều bị khống chế chặt chẽ và hình thành cùngvới các vận động kiến tạo làm biến dạng vỏ Trái Đất Cáckết quả nghiên cứu cũ đã nhận dạng được nhiều cấu trúcbiến dạng khu vực như các hệ thống đứt gãy, các nếp uốnlớn, các hệ tầng đất đá có tuổi khác nhau và bước đầu đãxác định vai trò khống chế của chúng trong sự hình thànhbước tranh cấu trúc cũng như lịch sử phát triển địa chấtkhu vực

I.2 Tính cấp thiết của đề tài

Những kết quả nghiên cứu địa chất hiện nay nói trên cho thấy

vùng nghiên cứu có cấu trúc địa chất phức tạp.Cấu trúc địa chất địachất khu vực đều bị khống chế chặt chẽ và hình thành cùng vớ i cácvận động kiến tạo làm biến dạng vỏ Trái Đất

Tuy nhiên, trong các nghiên cứu trước đây bản chất của các đáphun trào axit và cai trò của chúng đối với hoạt động tân kiến tạo ởkhu vực Thành phố Lạng Sơn chưa được làm rõ Hơn thế nữa, cácnhà địa chất trước đây thường được tiến hành tương đối khái quátmang tính khu vực mà chưa tập trung nghiên cứu chi tiết về đặcđiểm các đá phun trào axit có ở vùng nghiên cứu Bên cạnh đó, docác nghiên cứu trước đây tiến hành chủ yếu vào những năm 1980 và

1990 nên mức độ cập nhập thông tin cũng như việc áp dụng các líthuyết và quan điểm kiến tạo mới như kiến tạo mảng vào việc giảiđoán địa chất khu vực và việc luận giải nguồn gốc các cấu tạo chưathể tiến hành được Do vậy mà việc nghiên cứu có thể có một vài

sai sót trong việc xét tuổi các đất đá có trong khu vực nghiên cứu vàảnh hưởng của nó đến các hoạt động kiến tạo.

Để hiểu rõ bản chất địa chất khu vực, làm tiền đề cho các nghiêncứu địa chất khác tự dự báo hoạt động kiến tạo đến định hướngcông tác thăm dò, khai thác khoáng sản và phòng tránh thiên tai cầnphải làm sáng tỏ lại tuổi và thành phần đá trong vùng Đây chính lànhiệm vụ mang tính cấp thiết nhằm cung cấp các số liệu địa chấtmới phục vụ trực tiếp không chỉ đem lại hiểu biết khoa học mới màcòn cho phát triển kinh tế – xã hội của địa phương và phòng tránhđược các hoạt động kiến tạo có thể mang lại thiên tai

I.3 Mục tiêu của đề tài

Làm rõ bản chất của đá phun trào axit vùng nghiên cứu và xácđịnh mối liên hệ giữa chúng với hoạt động kiến tạo trong khu vựcLạng Sơn để làm tiền đề cho việc nghiên cứu địa chất khu vực cũngnhư tiềm năng tài nguyên, thăm dò, khai thác khoáng sản

I.4 Nhiệm vụ của đề tài

Để thực hiện mục tiêu nghiên cứu trên, đề tài đã đặt ra các nhiệm vụnghiên cứu sau:

• Tìm hiểu bản chất của đá phun trào axit ở Lạng Sơn

• Tìm hiểu về mối quan hệ giữa đá phun trào axit với hoạtđộng kiến tạo ở Lạng Sơn

I.5 Phương pháp nghiên cứu

Từ mục tiêu nghiên cứu đã xác định ở trên, đề tài của

chúng tôi đã áp dụng các phương pháp nghiên cứu như sau:

I.5.1 Hệ phương pháp nghiên cứu thực địa

+) Khảo sát địa chất: Bao gồm việc tiến hành các lộ trình

khảo sát địa chất qua vùng nghiên cứu

+) Phương pháp lấy mẫu: Được tiến hành nhằm thu thậpcác loại mẫu cần thiết phục vụ nghiên cứu chi tiết về thành phần củađá, quặng, các cấu tạo và mối quan hệ của chúng Các mẫu được thuthập tại tất cả các vết lộ đá gốc, khoáng hóa sunphua hoặc có các cấutạo đặc trưng

I.5.2 Hệ phương pháp nghiên cứu trong phòng

+) Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu gồm: việc thu

thập, tổng hợp các tài liệu hiện có về địa chất, địa vật lí, địa hóathuộc vùng nghiên cứu hoặc liên quan tới đối tượng nghiên cứu; cáctài liệu bao gồm các kết quả nghiên cứu có trước, các nghiên cứuchuyên đề, kết quả thăm dò và các báo cáo khoa học đã công bố trongvà ngoài nước và các chủ đề liên quan tới nhiệm vụ đề tài và tới vùngnghiên cứu

+) Phương pháp gia cụng và phõn tích mẫu: bao gụ̀m viợ̀c giacụng và phõn tích các mẫu lát mỏng thạch học, vi cṍu tạo và khoángtướng đờ̉ xác định thành phõ̀n của đá, khoáng vọ̃t quặng với cṍu tạođịa chṍt, và quan hợ̀ của chúng với đá võy quanh Được chính nhómtác giả phõn tích dưới các kính hiờ̉n vi chuyờn dụng.

+) Phương pháp xử lí sụ́ liợ̀u: nhằm xác định quy luọ̃t phõnbụ́ khụng gian của các đá phun trào axit, xõy dựng được cṍu trúc kiờ́ntạo của vùng liờn quan đờ́n đá phun trào axit từ đó giải thích các mụ́iquan hợ̀ của chúng với hoạt động kiờ́n tạo

I.6 Phạm vi đối tượng nghiờn cứu

Vùng nghiờn cứu thuộc đờ̀ tài nằm ở Thành phụ́ Lạng Sơn Đụ́itượng nghiờn cứu trong đờ̀ tài này là các đá phun trào axit Bờn cạnhđó, một sụ́ hoạt động tõn kiờ́n tạo ở khu vực nghiờn cứu cũng đượckhảo sát nhằm xác định mụ́i quan hợ̀ giữa hoạt động tõn kiờ́n tạo vớ iđá phun trào axit

II KẾT QUẢ NGHIấN CỨU

II.1 Đặc điểm địa chất

II.1.1 Thành phần vật chất

a) Địa tầng

Trong vùng nghiờn cứu ghi nhọ̃n được các phõn vị địa tõ̀ng cótuụ̉i từ pecmi cho tới đợ̀ tứ và phõn bụ́ như sau:

Hệ tầng Đồng Đăng (P 3đđ) Thành phõ̀n thạch học đá vôi màu

xám sáng, xám đen, đá vôi dăm kết, vôi silic Phần lớn chúng có cấutạo phân lớp dày, cấu tạo khối.Chứa hoá đá trùng lỗ

Về cấu trúc, phần lớn hệ tầng Đồng Đăng nằm ở d ới dạng cánhcác phức nếp lồi các đá già hơn thuộc hệ tầng Bắc Sơn Một số nơichúng phát triển hoàn chỉnh cấu tạo nếp lồi, nếp lõm với biên độ đứngkhông lớn Chiều dày hạ tầng 100-200m

Hệ tầng Lạng Sơn (T 1i l) Phần dới chủ yếu gồm các trầm tích lục

nguyên nh cát kết, bột kết, sét kết có cấu tạo phân nhịp điển hình, đôinơi gặp đá vôi màu xám xanh

+ Phần trên: Cát kết, bột kết, sét kết có mãu xám lục, màu vàng

Hệ tầng này có cấu tạo phân lớp rõ ràng, có cấu tạo phân lớp gợnsóng, xiên chéo song song đặc trng cho cấu tạo trầm tích biển nông

Hệ tầng Kỳ Cùng (T1okc) Hệ tầng đợc chia làm hai phần chính

+ Phần dới: gồm bột sét kết, cát kết có cấu tạo phân lớp mỏng,xen kẽ là các lớp sét vôi mỏng

+ Phần trên: đá vôi phân lớp mỏng, có màu xám xanh, xám đen.Trong thành phần có nhiều sét, quan sát ở đây có các mạch canxit, bềmặt bị phong hóa rạn nứt dạng dăm, dạng que…Hệ tầng có các hoá đáPhicerassp,định tuổi T1o

Quan hệ trên của hệ tầng là quan hệ bất chỉnh hợp với hệ tầng KhônLàng Quan hệ dới nằm chỉnh hợp lên trên hệ tầng Lạng Sơn Hệ tầng

có chiều dày khoảng 250-400m

Hóa đá đặc trng của hệ tầng này là hóa đá chân rìu, chân đầu địnhtuổi Trias sớm thống Indi

Quan hệ dới với hệ tầng Đồng Đăng là quan hệ kiến tạo Quan

hệ trên với hệ tầng Kỳ Cùng cũng là quan hệ chỉnh hợp Bề dày của

Một số nơi ryolit xuyên cắt các đá của hệ tầng Kỳ Cùng và hệtầng Lạng Sơn, chứng tỏ chúng có tuổi trẻ hơn các đá của các Hệtầng này

Dựa vào quan hệ hệ tầng với các đá khác Nguyễn Kinh Quốcxếp đá này vào tuổi T2a

Các đá của hệ tầng này có quan hệ kiến tạo với đá nằm d ới nó

và quan hê bất chỉnh hợp với đá nằm trên nó

Chiều dày của hệ tầng khoảng 450m

Hệ tầng Nà Khuất (T2lnk ) Hệ tầng có thể chia làm 3 phần :

+ Phần dới là các lớp cát kết, bột kết, sét kết màu xám lục, xámxanh ghi, màu vàng

+ Phần giữa là lớp cát kết , bột kết , sét kết phân nhịp có màuvàng , xám vàng ,nâu vàng , tím gan gà

+ Phần trên là các lớp cát kết, bột kết, sét kết màu đỏ nâu

Các trầm tích hệ tầng Nà Khuất nằm chỉnh hợp trên các đá của

hệ tầng Khôn Làng bị các trầm tích cuội kết hệ tâng Mẫu Sơn phủ bấtchỉnh hợp

Chiều dài của hệ tầng từ 550-1200m

Hệ tầng Mẫu Sơn (T3cms) Phạm vi phân bố của hệ tầng khoảng 7km2

chủ yếu ở khu vực Đông bắc của vùng nghiên cứu

Chiều dài của hệ tầng khoảng 500m

Hệ tầng Tam Lung (J3 -Ktl) Hệ tầng phân bố ở phía Tây Bắc vùng

nghiên cứu Các đá cơ bản là : cuội kết , sạn kết, ryolit porphyry vàtuf của chúng

Căn cứ vào quan hệ của hệ tầng với các đá già hơn và trẻ hơn,căn cứ vào đặc điểm địa chất khu vực và tuổi tuệt đối của các đámagma Nguyễn Kinh Quốc(1992) đã xếp các thành tạo trên vào Juramuộn –Kreta

Tổng chiều dài của hệ tầng là 350-380m

Hệ Đệ Tứ ( Q ) Các thành tạo Đệ Tứ phân bố chủ yếu dọc theo

sông Kỳ Cùng và các suối chính trong vùng nh suối Na Sa, suối KỳKet và suối LauLi

Các trầm tích của hệ tầng này là cuội tảng, cuội, cát, dăm, sạn,cát pha, sét pha Các trầm tích nói trên đợc thành tạo từ Pleistoxentrung cho tới nay

Bên cạnh các trầm tích chính đã nêu, dọc theo các suối, nằmgiữa các thung lũng thành tạo các trầm tích hỗn hợp proluvi(lũ tích),aluvi (bồi tích), hỗn hợp proluvi - aluvi nh dọc thung lũng Na Sa, nh ởkhu vực Bản Cằm, Nà Chuông… các thành tạo này chủ yếu là cuội,mảnh vụn, sạn, cát, cát pha, sét pha, sét than và mùn hữu cơ

II.2.2 Các yếu tố cấu trúc

II.2.2.1 Vị trí cấu trúc của vùng thành phố Lạng Sơn

Theo kết quả nghiên cứu địa chất- kiến tạo khu vực,do NguyễnKinh Quốc thì vùng Lạng Sơn thuộc miền kiến tạo Đông Bắc Bắc Bộnằm ổ hai đới tớng kiến trúc : đới Sông Hiến và đới An Châu Đớisông Hiến chiếm phần diện tích Tây Nam đợc lấp đầy bởi các thànhtạo lục nguyên cacbonat, lục nguyên , phun trào Đới An Châu làphần diên tích còn lại đợc lấp đầy bởi các thành tạo lục nguyên , phuntrào xen cabonat và các thành tạo màu đỏ có cấu trúc kéo dài theo ph -

và Tam Danh phủ kín nên ở đây chỉ quan sát một vài nếp uốn của các

đá trầm tích thuộc hệ tầng Lạng Sơn, Nà Khuất và Mẫu Sơn trong đó

đáng chú ý là nếp lõm Khôn Lình- Pắc Co, phức nếp uốn khu vực ĐèoGiang…Các nếp uốn lồi hoặc lõm do chịu tác dụng của các hoạt độngnén ép, đứt gãy kiến tạo mà có thể trở thành các nếp uốn nghiêng,nếpuốn đổ hoặc nếp uốn đảo

Hệ thống đứt gãy theo phơng ĐB-TN: trong hệ thống này có thể

kể đến một sô đứt gãy nh đứt gãy Pò Chào- Tằm Riên; đứt gãy BìnhCằm – Quán Hàng; đứt gãy Pò Chần-Bản Cẳm…

Hệ thống đứt gãy theo phơng á kinh tuyến(B-N): đứt gãy Khuônnhà Bản Lỏng-Tam Thanh…

III Đặc điểm cỏc đỏ ryolit khu vực thành phố Lạng Sơn

Các đá phun trào ryolit tại điểm lộ LS01

Các đá phun trào ryolit tại điểm lộ LS02

Các thành tạo này bao gồm: ryolit, ryolitporphyr, ryođaxit dạng khối(hoặc dạng dòng chảy) chảy tràn phủ lên các trầm tích lục nguyên cótrước.Trong đá còn có các vùng sót tàn dư của đá trầm tích và có cảcác hạt, tinh đám granat Chúng được thành tạo cùng với sự hòa trộn,hỗn nhiễm của đá trầm tích.

Đặc điểm thạch học của các đá được nghi nhận lại từ ngoài thực địanhư sau:

- Ryolit là một loại đá magma axit phun trào,giàu thủytinh,thường màu sáng và có kiến trúc porphyry chứa chủ yếu bantinh thạch anh,fenspat và có cấu tạo dòng chảy.Về thành phần hóahọc,các đá của nhóm này tương đương với granit.Ryolit được xếpvào loại Ryodacite khi hàm lượng fenspat kiềm giảm,nếu hàm lượngthạch anh giảm thì xếp vào Trachyte

- Ryolit porphyry cũng là loại đá phun trào axit đã bị biến đổi.Thành phần, cấu tạo và kiến trúc tương đồng như ryolit nhưng nhìnbề ngoài thì đá có màu nâu đến nâu sẫm

III.2 Đặc điểm khoáng vật

Về thành phần khoáng vật, bằng việc quan sát mẫu lát mỏngdưới kính hiển vi phân cực, chúng tôi đã xác định được thành phầnkhoáng vật của các mẫu đá như sau:

Trầm tích tàn dư

Các hạt, tinh đám granat