bài giảng địa chất việt nam chương iv địa tầng

Khái niệm địa tầng Địa tầng là một tập đá có đặc trưng nhất quán nội tại có thể phân biệt được với các tập đá kế cận  Ứng với khoảng thời gian nhất định trong lịch sử địa chất chúng ta

Chương III:

Địa tầng

• Hệ thống phân loại và danh pháp địa tầng khu vực

• Những đơn vị cấu trúc chính của Việt Nam

• Sơ lược địa tầng Việt Nam

I Hệ thống phân loại và danh pháp địa tầng khu vực

1 Khái niệm địa tầng

Địa tầng là một tập đá có đặc trưng nhất quán nội tại có thể phân biệt được với các tập đá kế cận

 Ứng với khoảng thời gian nhất định trong lịch sử địa chất

chúng ta có một khối lượng đá được thành tạo đó là một đơn vị

 Thang địa tầng quốc tế:

 Là các phân vị địa tầng được hợp nhất quốc tế, tương ứng với thời gian trong bảng niên biểu quốc tế

 Đại, Kỷ, Thế, Kỳ, Thời  Giới, Hệ, Thống, Bậc, Đới

 Cách gọi Thế (Sớm, Giữa, Muộn) tương ứng với Thống (Hạ, Trung, Thượng)

 Thang địa tầng địa phương:

 Được dùng khi chưa liên kết đối sánh được với thang địa tầng quốc tế

 Nhằm giải quyết phân chia địa tầng ở khu vực rộng lớn, quốc giá

 Phân thành: Phức hệ, Loạt, Điệp, Tầng và Phụ Tầng

 Thang địa tầng tự do:

 Sử dụng trước mắt ở những khu vực nhỏ hoặc chưa có điều kiện liên hệ với thang địa tầng quốc

tế và thang địa phương

 Phân thành: Hệ tầng, Tập, Vỉa (Lớp)

Các khái niệm: tham khảo “Giáo trình địa chất Việt

Nam”, Tập 1 (Hoàng Quang Vinh, 1992)

II Phân vùng địa chất

 Trong những công trình nghiên cứu trước đây (Bản đồ địa chất Miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1/500.000; Bản đồ địa chất Việt Nam tỷ

lệ 1/500.000 và các công trình nghiên cứu cùng hệ thống) các vùng địa chất được cố định và xuyên suốt lịch sử tiến hóa địa

tầng khu vực (Tham khảo Bản đồ Địa chất Việt Nam tỷ lệ

1/500.000 Trần Đức Lương và Nguyễn Xuân Bao đồng chủ biên, 1988; Địa chất Việt Nam, Tập 1 Hoàng Quang Vinh, 1992)

Địa chỉ:

http://www.idm.gov.vn/Nguon_luc/Xuat_ban/Anpham/Diatang1/HTM

/Mucluc.htm

Tham khảo: Địa chất Việt Nam, tập 1: Địa tầng

Theo hệ thống phân loại này, Địa chất Việt Nam được chia thàng 8 vùng miền:

 Trong những công trình nghiên cứu gần đây các vùng, lãnh thổ Việt Nam được chia thành 3 khu vực địa chất chính: Khu vực Bắc

Bộ, Khu Vực Việt Lào, Khu Vực Nam Việt Nam

 Phụ thuộc vào tiến hóa kiến tạo, địa tầng khu vực trong từng giai đọan phát triển của lịch sử địa chất, các khu vực nói trên lại được chia thành những miền địa chất khác nhau trong đó có các

bề trầm tích khác nhau

Tham khảo

Trần Văn Trị và Vũ Khúc (đồng chủ biên) Địa chất

và tài nguyên Việt Nam, 2009

Neoproterozoi-Silur Devon – Permi trung

III Sơ lược địa tầng Việt Nam

- Các thành tạo trầm tích, phun trào và biến chất từ đá trầm tích hoặc

đá phun trào được phân chia thành các phân vị địa tầng hầu hết mang tên địa phương, có liên hệ với thang địa tầng quốc tế

- “Hệ tầng” là đơn vị địa tầng làm cơ sở để phân chia địa tầng Việt Nam

- Các đơn vị địa tầng trong các văn liệu trước đây gọi là ‘Điệp” được chuyển sang “hệ tầng”

- “Phức hệ” là đơn vị sử dụng cho các đá biến chất trình độ cao

tiền Cambri

Hệ tầng: Là tập hợp một số đá trầm tích, phun trào hoặc biến chất có đặc điểm chung về nguồn gốc, điều kiện thành tạo, có khối lượng, chiều dày và tuổi không nhất thiết phải trùng với phân vị cơ bản của thang địa tầng quốc tế hoặc khu vực Hệ tầng được xem là một đơn vị thạch địa tầng có tính chất khu vực hoặc địa phương, hệ tầng thông thường có khối lượng tương đương với 1 hệ, 1 thống hoặc nhiều hơn.

Những quy định trong mô tả một hệ tầng (trình tự mô tả)

- Lịch sử xác lập và nghiên cứu của hệ tầng: tác giả nào xác lập? thời điểm xác lập? cơ sở xác lập?

- Diện phân bố: vị trí phân bố?, không gian phân bố?

- Vị trí của mặt cắt chuẩn để xác lập hệ tầng, thành phần thạch học của

hệ tầng, hóa thạch đặc trưng của hệ tầng, chiều dày của hệ tầng

- Quan hệ của hệ tầng với các thể địa chất xung quanh, tuổi của hệ tầng

- Một số nhận định (khi mô tả các hệ tầng trong báo cáo địa chất)

Ở vựng An Chõu, hệ tầng Đồng Đăng nằm khụng chỉnh hợp trờn đỏ vụi

Paleozoi thượng hệ tầng Bắc Sơn (C-P2bs) và khụng chỉnh hợp dưới hệ tầng Lạng

Sơn (T1ils) Tuổi P3của hệ tầng được xỏc định dựa vào tổ hợp húa thạch trờn

*Hệ tầng Mẫu Sơn (T 3kms)

Hệ tầng Mẫu Sơn mô tả ở đây chính là điệp Mẫu Sơn do Jamoida A.I

và nnk (Dovjicov A.E 1965) xác lập theo mặt cắt chuẩn ở vùng núi Mẫu Sơn Vũ Khúc và nnk (1975, 1985), đoàn Kỳ Thuỵ (1976) có mô tả điệp Mẫu sơn về khối l-ợng không có gỡ thay đổi lớn so với mô tả cuả Jamoida

Trong vùng nghiên cứu, hệ tầng Mẫu Sơn chỉ lộ ra khoảng 7 km2ở phần

đông bắc xuống bản đông ở phía đông và tới quốc lộ 4B ở đông nam vùng

Trong phạm vi nghiên cứu, hệ tầng Mẫu Sơn nghiên cứu tốt nhất là đoạn theo quốc lộ 4B từ Lỗ Chum (suối Na Sa) đến quán Hàng hoặc theo đờng Cao Lộc – Bản Cầm đoạn từ Pò Lèo đi bản Cầm

Mặt cắt theo quốc lộ 4B theo hớng tây bắc - đông nam có trật tự nh sau:

- Tập 1: Dày tới 100m, tập này bao gồm các đá màu nâu, thành phần thạch học của tập chủ yếu là các lớp bột kết, cát kết hạt mịn xen kẽ nhau, thỉnh thoảng

có tập sét kết mau đỏ tím bị phân phiến mạnh đây chính là tập trên cùng của

hệ tầng Nà Khuất mà chúng tôi đã mô tả ở trên

- Tập 2: Bắt đầu đợc tính từ khi xuất hiện lớp cát kết hạt thô Trong lớp cát này có lẫn các mảnh vụn kiểu sạn có kích thớc từ vài mm đến 1 cm Lớp cát kết chứa sạn này thờng dày từ 30 – 50 cm Phủ chỉnh hợp với lớp cát kết hạt thô có lẫn sạn là các lớp cát kết dày và sạn-cuội kết Càng lên cao của tập lớp, độ hạt trầm tích tăng dần, lớp cuội kết có các hạt cuội lớn hơn và đặc biệt bề dày của các lớp cát kết – sạn, cuội kết tăng từ 30-50cm ở phía dới lên 70-80cm ở phần trên Cá biệt có chỗ lớp cát kết dày tới trên 1m

Trong phạm vi vùng nghiên cứu, chúng tôi cha phát hiện đợc di tích sinh vật

nh-ng theo các tài liệu đã cônh-ng bố tronh-ng các lớp cát – bột kết màu nâu đỏ, tím của hệ

tầng Mẫu Sơn đã phát hiện hoá đá Phylopoda thuộc phụ lớp giáp hàm

(Gnathostraca), lớp xác cứng (Crustacea) thuộc ngành Chân khớp với các giống đặc trng cho môi trờng nớc ngọt tới lợ nh: Euestheria sp , Pseudestheria sp.

Dựa vào các dạng hoá đá nêu trên và dựa vào thế nằm chỉnh hợp giữa các lớp tập

2 – 3 mô tả trên với lớp thuộc tập 1 (phần trên của hệ tầng Nà Khuất), chúng tôi thấy việc định tuổi cho các thành tạo màu nâu đỏ của hệ tầng Mẫu Sơn thuộc kỳ Kacni là có cơ sở và hợp lý

Bề dày của hệ tầng Mẫu Sơn theo tài liệu là trên 1000m Nhng trong phạm vi nghiên cứu khoảng 400 – 600m và đây mới là phần dới của hệ tầng

III Sơ lược địa tầng Việt Nam

 Cỏc thành tạo biến chất được phõn chia dựa vào trỡnh

độ biến chất và tuổi tuyệt đối

 Cỏc thành tạo trầm tớch, trầm tớch nguồn nỳi lửa được phõn chia và xỏc lập dựa trờn thành phần thạch học, mối quan hệ địa chất và tổ hợp húa thạch

 Dựa vào các gián đoạn địa tầng mang tính khu vực lớn (hình thành do hoạt động kiến tạo khu vực), địa tầng Việt

Nam được chia thành những Liên Dãy

 Trong các liên dãy dựa vào những gián đoạn địa tầng mang tính địa phương trong các Liên Dãy lại được phân

thành các Dãy

Ví dụ: mặt bất chỉnh hợp giữa T 3 và J 1

- Liên dãy Meso-Neoarkei

- Liên dãy Paleoproterozoi-Neoproterozoi

- Liên dãy Neoproterozoi thượng – Silur

- Liên dãy Devon – Permi trung

- Liên dãy Permi trung thượng – Jura trung

- Liên dãy Jura thượng – Kainozoi

III Sơ lược địa tầng Việt Nam

Liên dãy Meso-Neoarkei Liên dãy, Neoproterozoi và các vấn đề tồn tại

Paleoproterozoi- Trình độ biến chất và thời gian thành tạo các

đá biến chất

 Tuổi tuyệt đối và thời gian thành tạo  Vấn đề

về “nhiệt độ đóng” và tuổi biến chất

Phơng pháp xác định tuổi tuyệt đối: Dựa trên phân rã phóng xạ của các nguyên tố đồng vị (chu kỳ bán rã, T 1/2 )

Nếu xác định đợc số lợng các nguyên tử mẹ và các nguyên tử con, chúng ta có thể xác định đợc phân rã phóng xạ đã bắt

đầu xảy ra đợc bao nhiêu thời gian  Xác định tuổi tuyệt đối

 Tuổi tuyệt đối và thời gian thành tạo  Vấn đề về

“nhiệt độ đúng” và tuổi biến chất

137.88

=

5t – 1) (e t – 1)

 Cỏc cụng thức trờn chỉ cú thể thực hiện được khi hệ đồng vị là hệ kớn

Khái niệm cơ bản về nhiệt độ đóng

 Quá trình hình thành một thể địa chất thường xảy ra trong một thời gian dài, khoảng thời gian này tương ứng với một khoảng tuổi biểu kiến có tính tới một quá trình nguội lạnh từ từ; hoặc một thể địa chất bị các sự kiện nhiệt kiến tạo của các giai đoạn kiến tạo sau làm ảnh hưởng tới việc xác định tuổi tuyệt đối Lợi dụng các hệ thống đồng vị khác nhau trong cùng một thể địa chất ta có thể xác định được các tuổi biểu kiến khác nhau của thể địa chất

 Nhiệt độ đóng là nhiệt độ tại một điểm thời gian nào đó mà tuổi biểu kiến đưa ra, mà tuổi biểu kiến là thời gian của hệ

thống đồng vị đóng lại tại một nhiệt độ nguội lạnh nào đó

Nhiệt độ đóng của zircon với hệ U-Pb là 700 、 Monazite: 530 ；

Hornblend với hệ K-Ar: 500 , Muscovite: 350 ; Biotite: 300 ; Felspat K: 220-150 ; Plagioclase: 110

Muscovite với hệ Rb-Sr: 500 , Biotite: 300

Vết phân hạch cho zircon: 220±38 (220-150 ), Sphen: 150 , Apatite: 110-80(60)

Liên dãy Meso-Neoarkei

Bị phức hệ Xóm Giấu cắt qua (Tuổi U-Pb zircon 2264Ma; 1964Ma)

Đặc trưng bởi các đá biến chất trình

độ cao tướng granulit

Phần dưới: gồm đá phiến hai

mica, đá phiến hai mica chứa graphit xen đá phiến thạch anh graphit.

Phần trên: đá phiến thạch anh –

felspat – hai mica chứa graphit xen lớp mỏng amphybolit, thấu kính đá hoa và đá phiến tremolit

Tuổi của hệ tầng được xác lập dựa vào trình độ

biến chất và mối quan hệ chỉnh hợp với phức hệ

Suối Chiềng

Phức hệ Sông Hồng

MP-NPsh

Phần dưới: Dưới là Plagiogneis, đá phiến biotit-granat-silimalit,

thấu kính amphybolit và đá hoa chuyển lên trên là đá phiến và các thấu kính gneis-granat, lớp mỏng quarzit và đá hóa Phần trên: Dưới là đá phiến biotit-granat-silimalit, đá phiến biotit-granat các

lớp mỏng quarzit chứa graphit, chuyển lên trên đá phiến biptit-granat, thấu kính amphybolit và đá hóa

Hiện tại Phần dưới được xếp vào Phức hệ Núi Con Voi (MPnv);

Phần trên xếp vào phức hệ Ngòi Chi (Ma-NPnc)

Tuổi của phức hệ được giả định và dựa vào

trình độ biến chất

Phức hệ Kan Nack

PPkn

Gồm các thành tạo biến chất tướng granulit: Gneis hypersten – biotit; grnulit mafic hai pyroxen, enderbit, charnockit, gneis silimalit

và đá hoa Tuổi của phức hệ xác định dựa trên quan hệ địa chất (bị phức hệ Phù Mỹ (>678Ma) xuyên cắt và trình độ biến chất Tuổi biến chất: Thể hiện tính không đồng nhất: Vùng Sông Ba: 230-260Ma; phía đông 400-450Ma

Liên dãy Neoproterozoi thượng – Silur

Chia thành 4 dãy:

- Neoproterozoi thượng – Cambri hạ

- Cambri trung – Ordovic hạ

- Ordovic trung – Silur, Wenlock

- Dãy Silur, Ludlow-Pridoli

Liên dãy Devon – Permi trung

Chia thành 2 dãy:

- Dãy Devon – Carbon hạ, Tournais

- Dãy Carbon hạ, Vise – Permi trung

Liên dãy Permi trung thượng – Jura trung

Chia thành 5 Dãy:

- Dãy Permi thượng – Trias hạ

- Dãy Permi thượng Ladin hạ

- Dãy Anisi – Carni

- Dãy Ladin thượng – Carni

- Dãy Nori – Jura trung

Liên dãy Jura thượng – Kainozoi

Chia làm 4 Dãy:

- Dãy Jura thượng –Creta

- Dãy Eocen – Miocen trung

- Dãy Miocen thượng – Đệ Tứ

- Dãy Đệ Tứ

Lập cột địa tầng tổng hợp và mô tả các địa

tầng có mặt trong khu vực được chỉ định

Nhóm 1: Đông Bắc Bộ (Miền Việt Bắc và Đông Bắc Bắc

Bộ) từ Neoproterozoi thượng đến Permi)

Nhóm 2: Tây Bắc Bộ từ Neoproterozoi thượng đến Permi) Nhóm 3: Việt Lào từ Neoproterozoi thượng đến Permi) Nhóm 4: Nam Việt Nam (Tây Nam Bộ, Đông Nam Bộ,

Trung Bộ) từ Neoproterozoi thượng đến Permi)

Nhóm 5: Đông Bắc Bộ (Miền Việt Bắc và Đông Bắc Bắc

Bộ) từ Permi thượng đến Đệ Tam)

Nhóm 6: Tây Bắc Bộ từ Permi thượng đến Đệ Tam

Nhóm 7: Việt Lào từ Permi thượng đến Đệ Tam)

Nhóm 8: Nam Việt Nam từ Permi thượng đến Đệ Tam)

 Các hệ tầng được thống kê mô tả theo bảng:

 Chỉ rõ diện phân bố của các hệ tầng trên bản đồ

Kết hợp giữa bản vẽ cột địa tầng tồng hợp

và Lập các Slides sử dụng phần mềm

Microsoft PowerPoint để trình bày