Các thành tạo của hệ tầng Khâm ðức phân bố chủ yếu ở rìa bắc của địa khối, từ lâu đã được các nhà địa chất trong và ngồi nước quan tâm nghiên cứu.. Trong báo cáo Kiến tạo và sinh khống N
Trang 1- 1 -
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
ðẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ðẠI HỌC KHOA HỌC
NGUYỄN THỊ THUỶ
THẠCH LUẬN CÁC ðÁ BIẾN CHẤT HỆ TẦNG KHÂM ðỨC VÀ Ý NGHĨA ðỊA ðỘNG LỰC
CHUYÊN NGÀNH: ðỊA CHẤT HỌC
MÃ SỐ: 60 44 55
LUẬN VĂN THẠC SĨ ðỊA CHẤT
(BẢN TÓM TẮT)
Huế, 2008
Trang 2- 2 - MỤC LỤC
Mở ñầu 1
Chương 1 Tổng quan về khu vực nghiên cứu 3
1.1 Vị trí ñịa lý 3
1.2 ðịa tầng 4
1.3 Magma 10
1.4 Kiến tạo 18
Chương 2 Lịch sử nghiên cứu hệ tầng Khâm ðức 21
2.1 Giai ñoạn trước năm 1975 21
2.2 Giai ñoạn sau năm 1975 22
Chương 3 Phương pháp nghiên cứu các ñá biến chất hệ tầng Khâm ðức 26
3.1 Phương pháp khảo sát ñịa chất truyền thống 26
3.2 Phương pháp phân tích lát mỏng thạch học (bằng kính hiển vi phân cực) 28
3.3 Phương pháp phân tích thành phần hoá học khoáng vật bằng microzon (EPMA) 29
Chương 4 Kết quả nghiên cứu và biện luận 32
4.1 ðặc ñiểm phân bố các thành tạo biến chất hệ tầng Khâm ðức 32
4.2 ðặc ñiểm thạch học, hoá học khoáng vật các ñá biến chất hệ tầng Khâm ðức 34
4.2.1 ðặc ñiểm thạch học 34
4.2.2 ðặc ñiểm hoá học khoáng vật 42
4.3 Lịch sử biến chất các ñá hệ tầng Khâm ðức 48
4.3.1 ðiều kiện biến chất (P-T) các ñá hệ tầng Khâm ðức 48
4.3.2 Lịch sử biến chất các ñá hệ tầng Khâm ðức 49
4.3.3 Tuổi của các quá trình biến chất 53
4.4 Ý nghĩa ñịa ñộng lực của các thành tạo biến chất hệ tầng Khâm ðức trong khu vực 54
Kết luận và kiến nghị 58
Các công trình khoa học của tác giả ñã công bố liên quan ñến luận văn 60
Tài liệu tham khảo 61
Trang 3- 3 -
MỞ ðẦU
ðịa khối Kon Tum bao gồm các đá biến chất tướng granulit, eclogit của phức hệ Kan Nack, các đá biến chất tướng amphibolit phức hệ Ngọc Linh và các đá biến chất của hệ tầng Khâm ðức Các thành tạo của hệ tầng Khâm ðức phân bố chủ yếu ở rìa bắc của địa khối, từ lâu đã được các nhà địa chất trong và ngồi nước quan tâm nghiên cứu Tuy nhiên hiện nay vẫn tồn tại các quan điểm chưa thống nhất về mức
độ biến chất của các đá trong hệ tầng Theo Trịnh Long (1986) [7], hệ tầng Khâm ðức gồm phổ biến các
đá gneis biến chất tướng amphibolit (phụ tướng kyanit-silimanit) xen kẽ đá phiến hocblend-biotit-epidot, đơi nơi cĩ các metapelit chứa granat, kyanit, staurolit, silimanit và các đá calciphyr Với tổ hợp cộng sinh khống vật này, các đá của hệ tầng được xác định hình thành ở điều kiện biến chất áp suất thấp đến trung bình, nhiệt độ thấp (P=4-8 kbar; T=400-600 0C) Gần đây, kết quả nghiên cứu cuội sơng Tranh cho
tổ hợp khống vật granat-kyanit-biotit, granat-gedrit-kyanit với sự cĩ mặt của các bao thể staurolit và thạch anh trong gedrit và kiến trúc mọc xen cordierit+spinel nằm giữa gedrit và silimanit, xác định điều kiện biến chất áp suất cao (P=8-12 kbar; T=400-600 0C) [9], [10], [30]
Trong báo cáo Kiến tạo và sinh khống Nam Việt Nam [2], các tác giả đã đề cập đến đặc điểm
thạch học - khống vật, thạch hố, đặc điểm biến chất của hệ tầng Khâm ðức nhưng chỉ dưới dạng bổ sung các tài liệu mới, chưa cĩ các nghiên cứu đánh giá chi tiết, đặc biệt là chưa làm rõ bối cảnh địa động
lực của khu vực Vì vậy, đề tài “Thạch luận các đá biến chất hệ tầng Khâm ðức và ý nghĩa địa động
lực” sẽ gĩp phần làm sáng tỏ đặc điểm biến chất, phân bố và lịch sử biến chất của các thành tạo hệ tầng Khâm ðức, đồng thời gĩp phần luận giải bối cảnh địa động lực của khu vực rìa bắc địa khối Kon Tum
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1 Vị trí địa lý
Khu vực nghiên cứu nằm trong giới hạn địa lý sau:
15020’ - 15040’ độ vĩ bắc (N)
07050’ - 108025’ độ kinh đơng (E)
1.2 ðịa tầng
Khu vực nghiên cứu gồm các phân vị địa tầng cĩ tuổi từ Paleoproterozoi
đến Kainozoi (Hình
1.2), bao gồm các hệ
tầng sau: Sơng Re
(PPsr), Tắc Pỏ (PPtp),
Khâm ðức (MP-NPkđ),
ðăk Long (NPđlg), Núi
Vú (NP-ε1nv), A Vương
(ε2-O1av), ðại Nga
(βN2đn) và ðệ Tứ
khơng phân chia (Q),
trong đĩ các thành tạo
hệ tầng Khâm ðức là
đối tượng nghiên cứu
của luận văn
B
50 km 0
Các đá phiến
Đá mafic
Đ
ùi tr ươ
ït D a
To K a
Đ
ùi k
âu P o ko
Đức
Đảo Hải Nam
Campuchia Lào Huế Vinh Hải Phòng Hà Nội
16 N O
O
O
15 N
14 N
Tuổi biến chất Pecmi-Trias Tuổi biến chất Ordovic-Silur Đá bearing-Grt+Opx Đá bearing-Opx, Grt-tự do Đá bearing-Grt+Ep Đá bearing-Ep, Grt-tự do Đá bearing-Grt+Opx Đá bearing-Opx, Grt-tự do Đá bearing-Grt+Ms Đá bearing-Ms, Grt-tự do
Đới tái hoạt hóa nhiệt độ thấp - trung b?nh Pecmi - Trias (Đường 1)
Mảnh vơ? vỏ lục đ?a Ordovic-Silur (Gradient 1)
Đới tái hoạt hóa nhiệt độ cao - siêu cao Pecmi-Trias (các đường 2 và 3)
Phần vỏ phía trên
Phần vỏ phía dưới
Hình 1.1. Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu (N.Nakano [20])
1.3 Magma
Trang 4- 4 -
Diện tắch nghiên cứu có mặt khá ựầy ựủ các thành tạo xâm nhập từ cổ ựến trẻ (Hình 1.2), bao gồm các phức hệ sau: Tu Mơ Rông (γPPtmr), Tà Vi (νMPtv), Plei Weik (OphNPpw), Chu Lai (γNPcl), Nậm Nin (δ-γδNPnn), Hiệp đức (σPZ1h ), Núi Ngọc (ộνPZ1nn), điệng Bông (γPZ1ựb), Trà Bồng (δ-γδO-Stb), đại
Lộc, pha 1 (γaD1 ựl1), Bến Giằng-Quế Sơn (δ-γδP2-T1 bg-qs), Chaval, pha 1 (νaT3cv1), Hải Vân, pha 1 (γaT3
hv1), đèo Cả, pha 1 (γ-γξKực1) và Bà Nà, pha 1 (γK-Ebn1)
1.4 Kiến tạo
Cơ chế kiến tạo và bối cảnh ựịa ựộng lực khu vực ựược rất nhiều nhà ựịa chất quan tâm, nghiên cứu [5], [9], [10], [11], [12], [13], [14], [30], [31]
1.4.1 Các ựới cấu trúc
Khu vực nghiên cứu thuộc ựới cấu trúc Khâm đức, ựược giới hạn bởi các ựứt gãy: Khâm đức, đà
Nẵng-đại Lộc và Pô Cô (Hình 1.3)
1.4.2 đặc ựiểm ựứt gãy
Các ựứt gãy nội ựới gồm nhóm á vĩ tuyến và vĩ
tuyến, tây bắc-ựông nam,
ựông bắc-tây nam; ựứt gãy
xuyên ựới gồm có các ựứt
gãy: Pô Cô, đà Nẵng-đại
Lộc, Tam Kỳ-Phước Sơn
và Khâm đức (Hình 1.2,
hình 1.3)
100km 50
0
Hỷ tẵng Khẹm ậục (phÝa bớc)
Lộo
Campuchia
Quy Nhển Kon Tum
Quờng Ngởi
ậ
ak T
ề K an
Tam Kú - Phuắc Sển Khẹm ậục
ậộ Nơng - ậỰi Léc
ậộ Nơng N
P
o Cề
ậắi truĩt Phục hỷ Ngảc Linh vộ phục hỷ Kan Nack
Hình 1.3 Sơ ựồ phân bố các ựứt gãy lớn trong khu vực (theo Y Osanai [36])
Chương 2
LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU HỆ TẦNG KHÂM đỨC
Lịch sử nghiên cứu các ựá hệ tầng Khâm đức gắn liền với quá trình nghiên cứu ựịa chất khu vực và ựược chia thành hai giai ựoạn:
2.1 Giai ựoạn trước năm 1975
Giai ựoạn này mức ựộ nghiên cứu còn sơ sài, thiếu tắnh hệ thống và chưa có công trình nào nghiên cứu các ựá biến chất hệ tầng Khâm đức
.2.2 Giai ựoạn sau năm 1975 ựến nay
Giai ựoạn sau năm 1975, hệ tầng Khâm đức cũng như ựịa chất khu vực ựược ựầu tư nghiên cứu Các kết quả nghiên cứu về hệ tầng Khâm đức cho thấy: Các ựá của hệ tầng bị biến chất trong phổ rộng, từ tướng phiến lục ựến tướng amphibolit Các tổ hợp khoáng vật cộng sinh gồm có: Bt-Ms-St-Qtz, Bt-Ms-Grt-Qtz, Ms-Ky-Grt-Qtz với ựiều kiện biến chất ở áp suất P = 3-4 kbar, nhiệt ựộ T = 450-600 0C [6]; và Qtz-Pl-Oct-Bt-Sil-Grt-Crd-(And), Qtz-Pl-Bt-Grt-Sil (trong metapelit), Ky-Hbl-Bt-Pl, Ky-Grt-Bt-Hbl-Pl (trong metabasalt), với ựiều kiện biến chất ở áp suất P = 2,5-5 kbar ựến 4 kbar (áp suất P = 4 kbar cho ựới chứa kyanit-silimanit), nhiệt ựộ T = 650-700 0C [1]
Do chưa có sự thống nhất về mức ựộ biến chất của hệ tầng Khâm đức nên hiện nay hệ tầng vẫn ựược quan tâm nghiên cứu
Trang 5- 5 -
Chương 3
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CÁC ðÁ BIẾN CHẤT HỆ TẦNG KHÂM ðỨC
ðể nghiên cứu thành phần thạch học, luận giải lịch sử phát triển của các ñá biến chất hệ tầng Khâm ðức, luận văn ñã sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:
3.1 Phương pháp khảo sát ñịa chất truyền thống
Phương pháp ñược thực hiện với 6 tuyến khảo sát lấy mẫu dọc theo các sông suối và ñường quốc
lộ, phủ ñều trên toàn bộ diện tích phân bố các ñá biến chất của hệ tầng (Hình 1.2, hình 3.1)
Hình 3.1 Sơ ñồ các tuyến khảo sát và lấy mẫu
3.2 Phương pháp phân tích lát mỏng thạch học (bằng kính hiển vi phân cực)
Phương pháp sử dụng kính hiển vi phân cực Zeiss (Hình 3.2) ñể phân tích khoảng 50 lát mỏng thạch
học của hệ tầng Khâm ðức Kết quả ñã xác ñịnh ñược các tổ hợp khoáng vật ñặc trưng cho các thành tạo biến chất của hệ tầng, ñiều kiện biến chất ở nhiệt ñộ thấp ñến trung bình, áp suất cao, qua ñó luận giải bối cảnh ñịa ñộng lực khu vực
3.3 Phương pháp phân tích thành phần hoá học khoáng vật bằng microzon (EPMA)
Sử dụng phương pháp phân tích thành phần hoá học bằng EPMA nhằm xác ñịnh các ñặc trưng hoá học khoáng vật của ñá Hình 3.3, 3.4 là sơ ñồ hoạt ñộng và cấu tạo của thiết bị
Hình 3.2. Ảnh kính
hiển vi phân cực Zeiss
Hình 3.3. Sơ ñồ hoạt ñộng của thiết bị (EPMA): 1 Cột electron; 2 Phòng mẫu; 3
Thiết bị dò electron thứ cấp; 4 Thiết bị dò electron tán xạ ngược; 5 Quang phổ kế sóng dài phân tán; 6 Thiết bị vi ñiện tử sóng thấy
1
2
6
Trang 6- 6 - soi lát mỏng thạch học ựược; 7 Quang phổ kế năng lượng phân tán
Hình 3.4 Sơ ựồ thiết bị EPMA: 1- Nguồn electron; 2- Hệ thống thấu kắnh ựiện từ; 3- Buồng mẫu; 4- Bàn ựiều khiển và máy tắnh
Ngoài ra, luận văn còn sử dụng phương pháp nhiệt-áp kế ựịa chất ựược thực hiện dựa trên cặp khoáng vật cộng sinh granat-biotit (Ferry & Spear, 1978), granat-amphibol (Graham-Amphibol & Powell, 1984), plagioclas-thạch anh-clinopyroxen (Perkins & Newton, 1981), granat-clinopyroxen (Ellis & Green, 1979) [38], [41] ựể xác ựịnh ựiều kiện biến chất cho các ựá
Chương 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN
4.1 đặc ựiểm phân bố các thành tạo biến chất hệ tầng Khâm đức
Các ựá biến chất hệ tầng Khâm đức phân bố ựịnh hướng tây tây bắc-ựông ựông nam ựến ựông ựông
bắc-tây tây nam (Hình 1.2), gồm 3 nhóm: ựá phiến, ựá migmatit và ựá gneis (Hình 4.1a,b,c,d,e,f) đá phiến
và ựá gneis có diện phân bố rộng khắp Nhóm ựá phiến gồm chủ yếu các pelitic, psammitic, ựá phiến mafic
và silicat vôi (calciphyr) Các ựá phiến pelitic và psammitic phát triển ở phần phắa ựông và phắa tây của hệ
tầng và thường nằm xen kẹp với nhau (Hình 4.1b) đá silicat vôi giàu calcit quan sát ựược ở vết lộ suối dọc tỉnh lộ 14E, tây nam Phước Hiệp (Hình 4.1c) Một số ựá phiến aplit, mafic và siêu mafic xuất hiện dưới
dạng những thấu kắnh bị nứt vỡ bên trong các ựá phiến xen kẹp xuất lộ ở khu vực Phước Kim-Phước
Thành (Hình 4.1d) Các migmatit xuất hiện rộng rãi dọc ựới khâu Tam Kỳ-Phước Sơn và tây nam Khâm
đức Các ựá biến chất mức ựộ cao nhất là các ựá gneis (Hình 4.1f), xuất hiện ở phần giữa của hệ tầng
4.2 đặc ựiểm thạch học, hoá học khoáng vật các ựá biến chất hệ tầng Khâm đức
4.2.1 đặc ựiểm thạch học
Hệ tầng Khâm đức chủ yếu gồm các loại ựá sau:
- đá phiến amphibolit (Hình 4.2a,b) ựặc trưng bằng tổ hợp khoáng vật
hocblend-biotit-plagioclas-thạch anh (mẫu ST371)
- đá phiến thạch anh-biotit (Hình 4.2c) có thành phần khoáng vật gồm biotit và thạch anh sắp xếp
ựịnh hướng (mẫu TA0209)
- đá phiến biotit-silimanit (Hình 4.2d) gồm tổ hợp khoáng vật biotit dạng vảy và silimanit dạng sợi, kiến
trúc vảy-sợi biến tinh (mẫu TA0210)
- đá phiến granat-staurolit-biotit chứa kyanit (Hình 4.2e) chứa tổ hợp khoáng vật cộng sinh
granat+staurolit+biotit Muscovit, plagioclas và thạch anh ở dạng tập hợp nền Thạch anh còn xuất hiện dưới dạng bao thể trong granat và staurolit (mẫu Kđ041312)
- đá phiến andaluzit-staurolit-clorit-muscovit chứa kyanit (Hình 4.2f) gồm các lớp giàu silicat (thạch anh
và và một lượng nhỏ muscovit) và lớp giàu nhôm (ựặc trưng bằng kyanit và staurolit nằm trong các ban tinh cà nát, ựược bao quanh bởi tập hợp muscovit, clorit và thạch anh) (mẫu Kđ041313)
- đá silicat vôi có thành phần khoáng vật chủ yếu là calcit, hocblend, plagioclas, olivin (Hình
1
2
4
3
Trang 7- 7 -
4.3a,b), kiến trúc trao ựổi thay thế (mẫu Kđ041311, TH283)
- đá gneis granat-kyanit-biotit (Hình 4.4a,b) gồm các khoáng vật granat, biotit, kyanit, thạch anh,
plagioclas, muscovit gặp dưới dạng vảy mịn trong tập hợp nền (mẫu Kđ041509)
- đá gneis granat-gedrit-kyanit (Hình 4.4c) có thành phần khoáng vật chắnh bao gồm granat, gedrit,
biotit, kyanit, silimanit, spinel, cordierit, plagioclas và thạch anh (mẫu Kđ041314)
Hình 4.1. Ảnh vết lộ các ựá biến chất hệ tầng Khâm đức: a đá phiến; b đá phiến pelitic xen kẹp ựá phiến psammitic; c đá silicat vôi giàu calcit; d Thấu kắnh mafic biến chất bị nứt vỡ; e đá migmatit; f
đá gneis
Hình 4.2. Ảnh lát mỏng thạch học các ựá phiến hệ tầng Khâm đức: a,b- đá phiến amphibolit; c- đá phiến thạch anh-biotit; d- đá phiến biotit-silimanit; e- đá phiến granat-staurolit-biotit chứa kyanit; f-
đá phiến andaluzit-staurolit-clorit-muscovit chứa kyanit Chiều rộng thị trường 1.71 mm
- đá gneis granat-staurolit-biotit (Hình 4.4d) có các ban biến tinh granat hạt lớn chứa bao thể clorit
và thạch anh, staurolit hạt nhỏ Tập hợp nền gồm có biotit, muscovit, thạch anh, plagioclas và turmalin (mẫu Kđ041315)
- đá gneis amphibolit chứa granat (Hình 4.4e,f) có thành phần khoáng vật gồm hocblend, biotit, plagioclas,
thạch anh, granat (mẫu Kđ042716c)
Ol
Pl
Pl
Ol
Hbl
Qtz Sil
Pl Qtz
Hbl
Bt
Pl Qtz
Bt
Trang 8- 8 -
Hình 4.3. Ảnh lát mỏng thạch học các ựá silicat vôi Chiều rộng thị trường 1.71 mm
- đá gneis granat-biotit (Hình 4.4g,h): đá gồm ban biến tinh granat chứa các bao thể thạch anh hạt
nhỏ Biotit phát triển mạnh dọc các khe nứt của granat Tập hợp nền là plagioclas và thạch anh đá có kiến trúc ban biến tinh cà nát (mẫu Kđ041205c)
- đá gneis biotit-silimanit (Hình 4.4i,k) có thành phần khoáng vật chắnh là tổ hợp cộng sinh
granat-biotit-silimanit, plagioclas và thạch anh (mẫu ST371)
Hình 4.4. Ảnh lát mỏng thạch học các ựá gneis hệ tầng Khâm đức: a,b- đá gneis granat-kyanit-biotit; c-
đá gneis granat-gedrit-kyanit; d- đá gneis granat-staurolit-biotit; e,f- đá gneis amphibolit chứa granat;
g,h- đá gneis granat-biotit; i,k- đá gneis biotit-silimanit Chiều rộng thị trường 1.71 mm
- Cuội eclogit ở ựiểm khảo sát sông đăk Mi (phắa tây bắc Phước Kim) có tổ hợp khoáng vật cộng sinh
granat-orthopyroxen-plagioclas và granat-clinopyroxen-thạch anh (Hình 4.5) (mẫu Kđ041406c) Tổ hợp
này xác ựịnh ựiều kiện biến chất nhiệt ựộ và áp suất cao, sau ựó trong quá trình trồi lộ, granat và thạch anh phân rã thành orthopyroxen và plagioclas (Grt+Qtz Opx+Pl hoặc Grt+Cpx+Qtz Opx+Pl) tạo thành vành phản ứng symplectit Opx+Pl xung quanh các ban tinh granat Trong ựiều kiện nhiệt ựộ và áp suất tiếp tục giảm xuống, clinopyroxen phân rã tạo thành hocblend
Grt Sil
Ky Ged
Pl
c
Grt
Bt
Grt
Ky Qtz
Qtz
Bt
Ky
Sil
Grt
Grt
Bt
Grt
Grt
Bt
Qtz
Bt
Qtz
Trang 9- 9 -
Hình 4.5 Ảnh lát mỏng mẫu cuội biến chất tướng eclogit
Chiều rộng thị trường 1.71 mm
Như vậy, hệ tầng Khâm đức ựặc trưng bởi các tổ hợp khoáng vật cộng sinh sau: Hocblend-biotit-plagioclas (trong ựá phiến amphibolit); Thạch anh-biotit (trong ựá phiến thạch anh-biotit); Biotit-silimanit (trong ựá phiến biotit-silimanit); Granat-staurolit-biotit và kyanit-staurolit-biotit (trong ựá phiến granat-staurolit-biotit chứa kyanit); Andaluzit-staurolit-clorit (trong ựá phiến andaluzit-staurolit-clorit-muscovit chứa kyanit); Calcit-olivin (trong ựá calciphyr); Granat-kyanit-biotit (trong ựá gneis granat-kyanit-biotit); Gedrit-silimanit, granat-gedrit-kyanit và spinel-cordierit (trong ựá gneis granat-gedrit-kyanit); Granat-biotit (trong ựá gneis granat-biotit); Granat-biotit-silimanit (trong ựá gneis biotit-silimanit)
Các quan sát này nhìn chung phù hợp với mô tả trong các văn liệu ựã công bố [1], [2], [6], [15], [18], ựặc biệt là phù hợp với các mô tả các mẫu cuội của Trần Ngọc Nam [9], [10] Tuy nhiên trong các mẫu ựã thu thập chưa quan sát thấy sự có mặt của tổ hợp cộng sinh kyanit+talc và zoisit+crosit như trong
mô tả của Trịnh Long [7] điều này có lẽ là do diện phân bố rất hạn chế của các ựá chứa các tổ hợp khoáng vật cộng sinh này trong phạm vi hệ tầng Khâm đức Ngoài ra, trong mẫu cuội eclogit thu thập ựược ở sông đăk Mi cho tổ hợp cộng sinh granat-orthopyroxen-plagioclas và granat-clinopyroxen-thạch anh Các tổ hợp này chưa ựược mô tả trong công trình nào trước ựây về hệ tầng Khâm đức
4.2.2 đặc ựiểm hoá học khoáng vật
Các phân tắch hoá học khoáng vật của luận văn tham khảo từ ựề tài của N.Nakano [30] cho ựá gneis granat-kyanit-biotit (bảng 4.1) và gneis granat-gedrit-kyanit (bảng 4.2)
1 đá gneis granat-kyanit-biotit: Granat có phần lõi giàu almandin và hợp phần hơi giàu
spessatin và grossular; phần riềm xung quanh rất nghèo pyrop và grossular, spessatin cao Biotit có phần
hợp nền và bao thể trong granat Plagioclas: Các bao thể plagioclas bên trong granat ựặc trưng bởi hợp
phần giàu anortit so với tập hợp nền
2 đá gneis granat-gedrit-kyanit: Granat có nhân chứa almandin, pyrop và một lượng nhỏ
spessatin và grossular; phần riềm của granat chứa Mg hơi ắt hơn và Mn hơi nhiều hơn phần nhân Gedrit
có hàm lượng Ca thấp và Al cao Giữa phần riềm và phần nhân của gedrit không có sự khác nhau về
thành phần hoá học, nhưng phần nhân hơi thấp Mg hơn riềm Spinel chỉ tồn tại dưới dạng mọc xen với cordierit, thành phần gồm Fe và Mg và một lượng nhỏ Zn Cordierit có thành phần tương tự với các hạt
ựã phân tắch Biotit ựặc trưng bởi Ti thấp, hàm lượng Mg trong biotit thay ựổi từ 0,61 ựến 0,63
Plagioclas gồm chủ yếu hợp phần albit-anortit, và albit nhiều hơn nhiều so với anortit; phần nhân và phần riềm có cùng thành phần như nhau
4.3 Lịch sử biến chất các ựá hệ tầng Khâm đức
4.3.1 điều kiện biến chất (P-T) các ựá hệ tầng Khâm đức
Các tổ hợp khoáng vật cộng sinh tiêu biểu cho các ựá biến chất hệ tầng Khâm đức xác ựịnh các ựiều kiện biến chất như sau: hocblend-biotit-plagioclas biến chất ở tướng amphibolit, biotit-silimanit xác
Hbl
Grt Opx+Pl
Qtz
Cpx
Hbl
Grt Opx+Pl
Qtz
Cpx
Trang 10- 10 -
ñịnh phần nhiệt ñộ thấp của quá trình biến chất cao; granat-biotit-silimanit xác ñịnh ñiều kiện biến chất phần trên tướng amphibolit; hocblend-biotit-plagioclas-granat xác ñịnh ñiều kiện áp suất trung bình Các
mô tả này nhìn chung phù hợp với các mô tả trong các văn liệu ñã công bố [1], [2], [6], [15], [18] Các tổ hợp kyanit-staurolit-biotit và granat-biotit-staurolit, andaluzit-staurolit-clorit, granat-biotit-kyanit, gedrit-silimanit, granat-gedrit-kyanit và spinel-cordierit xác ñịnh ñiều kiện biến chất nhiệt ñộ trung bình, áp suất cao, trong ñó mẫu gneis granat-gedrit-kyanit biến chất ở áp suất cao hơn cả (T = 500-700 0C, áp suất
P = 4-12 kbar); tổ hợp calcit-olivin (trong ñá calciphyr) bền vững ở nhiệt ñộ cao ðiều kiện biến chất này phù hợp với mô tả và kết luận từ các mẫu cuội của Trần Ngọc Nam và cộng sự (2005, 2007) [9], [10] Ngoài ra, mẫu cuội eclogit mới phát hiện trong khu vực nghiên cho tổ hợp khoáng vật cộng sinh granat-orthopyroxen-plagioclas và granat-clinopyroxen-thạch anh Hiện chưa có những phân tích chi tiết về ñiều kiện biến chất cho những eclogit này, nhưng có thể liên hệ ñối sánh với những eclogit tương tự ñược tìm thấy ở phức hệ Ngọc Linh Bước ñầu có thể xác ñịnh sơ bộ ñiều kiện ở ñỉnh biến chất của chúng nằm trong khoảng áp suất P = 16-18 kbar, nhiệt ñộ T = 900-1000 0C, tương ứng với ñiều kiện biến chất siêu cao và giật lùi ñến ñiều kiện biến chất áp suất trung bình
4.3.2 Lịch sử biến chất các ñá hệ tầng Khâm ðức
Các khu ñịa gneis có lịch sử lâu dài thường có những ñường cong P-T rất phức tạp, nhưng phổ biến
là dạng ñường cong thuận chiều kim ñồng hồ (Hình 4.6) [38]
Các ñá biến chất của hệ tầng Khâm ðức ñặc trưng bởi các tổ hợp khoáng vật cộng sinh: andaluzit-staurolit-clorit, granat-staurolit-biotit, kyanit-staurolit-biotit, granat-gedrit-kyanit, granat-biotit-silimanit
và granat-kyanit-biotit Muscovit và thạch anh là các khoáng vật ổn ñịnh trong tất cả các mẫu ñá này, sau
ñó là sự có mặt thường xuyên của plagioclas ðường cong giảm áp ñược xác ñịnh bắt ñầu từ sự tồn tại của andaluzit và silimanit trong các ñá chứa kyanit Silimanit hình kim ñược hình thành muộn hơn cho thấy sự tồn tại của các pha Al2SiO5 trong suốt thời gian thành tạo ñá Tuy nhiên, sự khác nhau về tổ hợp khoáng vật cộng sinh lại chỉ ra rằng mỗi ñá ñã ghi nhận các ñiều kiện P-T khác nhau trong suốt quá trình biến chất luỹ tiến hay giật lùi liên tiếp
Các cân bằng khoáng vật của các tổ hợp cộng sinh
xem là các tổ hợp cộng sinh
khoáng vật sau hay trong suốt
quá trình giảm áp (Hình 4.7)
Các ñường cong giảm áp ñược
xác ñịnh dựa vào các tổ hợp
khoáng vật cộng sinh trong ñá
chứa kyanit Gradient biến chất
Hình 4.6. ðường cong P-T ñiển hình cho các ñá biến chất [38]
ñược xác ñịnh dựa vào ñỉnh áp suất các tổ hợp khoáng vật hai biến thể của granat+kyanit+biotit và granat+staurolit +biotit Tuy nhiên, ñiều kiện ñỉnh áp suất của andaluzit-clorit-muscovit chứa kyanit khó xác ñịnh một cách chính xác do không có dấu hiệu của clorit trong các ñá này, kể cả pha bao thể Do ñó, việc xem ñiều kiện ñỉnh áp suất của loại ñá này thuộc trường vắng mặt clorit và chứa kyanit là hợp lý Như vậy, ñá biến chất của hệ tầng Khâm ðức thuộc trường gradient áp suất cao và có các ñường cong giảm áp gia nhiệt từ các ñiều kiện ñỉnh áp suất
ðường cong áp suất-nhiệt ñộ của hệ tầng Khâm ðức ñược giới hạn chi tiết hơn bằng việc sử dụng
