Đặc điểm thành phần vật chất và tiến hóa biến chất của các đá granulit khu vực KRoong – kbang, tỉnh gia la

Các phức hệ móng kết tinh lộ ra ở địa khối Kon Tum là những đá biến chất cao, được xếp vào các thành tạo tiền Cambri, bao gồm các đá biến chất tướng granulit thuộc phức hệ Kan Nack, các

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT VÀ TIẾN HÓA

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT VÀ TIẾN HÓA

KROONG – KBANG, TỈNH GIA LAI

Chuyên ngành: Khoáng vật học và Địa hóa học

Mã số: 60440205

L ỜI CẢM ƠN

Luận văn đã được thực hiện tại Khoa Địa chất – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Thị Minh Thuyết.Nhân dịp này tác giả xin trân trọng cảm ơn tới TS Nguyễn Thị Minh

Thuy ết, người trực tiếp hướng dẫn khoa học cho học viên trong quá trình học tập

nghiên cứu và viết luận văn

Học viên xin trân trọng cảm ơn tới ThS Phạm Bình, chủ nhiệm đề tài“Nghiên

c ứu thành tạo biến chất áp lực cao – siêu cao trong tạo núi Indosini ở địa khối Kon Tum B ối cảnh địa động lực và khoáng sản liên quan”, đã tạo điều kiện cho học

viên tham gia đề tài, một phần kết quả nghiên cứu của luận văn đã được thực hiện trong quá trình tham gia đề tài Đồng thời học viên cũng xin cám ơn các thành viên của đề tài đã cung cấp nhiều tài liệu khoa học, kết quả phân tích và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn

Tác giả xin cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa Địa chất, Phòng sau Đại học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội); Ban Giám đốc, Phòng Tổ chức và Đào tạo sau đại học (Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản) đã

tạo điều kiện và giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn Xin cảm ơn sự giúp đỡ và tạo điều kiện của các cán bộ Phòng Khoáng Vật và Địa chất Đồng vị - Viện Khoa học Địa chất và Khoáng Sản Đặc biệt biết ơn sự

động viên của Người thân, Gia đình và bạn bè

Học viên

Nguyễn Viết Tuân

M ỤC LỤC

MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG 1: VỊ TRÍ ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN – KINH TẾ NHÂN VĂN VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT KHU VỰC 10

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên – Kinh tế nhân văn 10

1.2 L ịch sử nghiên cứu 12

1.2.1 Giai đoạn trước năm 1975 12

1.2.2 Giai đoạn sau năm 1975 đến nay 13

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC KROONG 16

2.1.Địa tầng 18

2.2 Magma 20

2.3 Kiến tạo 23

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP 26

NGHIÊN CỨU 26

3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 26

3.1.1 Tướng biến chất 26

3.1.2 Một số đặc điểm của các đá granulit 27

3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

3.2.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài trời 29

3.2.2 Phương pháp nghiên cứu trong phòng 29

3.2.2.1 Phương pháp phân tích lát m ỏng thạch học bằng kính hiển vi phân cực 29

3.2.2.3 Phương pháp EPMA 30

3.2.2.4 Phương pháp nhiệt – áp kế địa chất 31

3.3 CÔNG CỤ HỖ TRỢ 33

CHƯƠNG 4: ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT CÁC ĐÁ GRANULIT KHU VỰC KROONG 34

4.1 Đặc điểm phân bố các đá granulit khu vực KRoong. 34

4.2 Đặc điểm thành phần vật chất của các đối tượng nghiên cứu 35

4.2.1 Đặc điểm thạch học – khoáng vật 35

4.2.2 Đặc điểm hóa học khoáng vật 43

CHƯƠNG 5: ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ TIẾN HÓA BIẾN CHẤT CỦA CÁC ĐÁ GRANULIT KHU VỰC KROONG 53

5.1 Điều kiện P – T thành tạo của các đá granulit khu vực KRoong 53

5.2 Quá trình tiến hóa biến chất 57

K ẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66

KÍ HI ỆU VIẾT TẮT VÀ CÔNG THỨC KHOÁNG VẬT

Khoáng vật Viết tắt Công thức khoáng vật

Almandin

] Alm Fe2+3Al2[SiO4]Amphibol

Granat

O Grt xem các hợp phần Alm, Adr, Grs, Prp, Sps

Muscovit

3

Ms K2Al4[(Si,Al)4O10]2(OH,F)Orthopyroxen

] Prp Mg3Al2[SiO4]

Sillimanit

3

Sil Al2[SiO4Spessartin

]O Sps Mn3Al2[SiO4]Spinel

DANH M ỤC CÁC HÌNH ẢNH

5 Hình 3.1 Các tướng biến chất và điều kiện kiến tạo liên quan

[19]

28

6 Hình 3.2 Biểu đồ P-T lý thuyết về cơ sở xác định điều kiện P-T

cho tổ hợp khoáng vật tại một điểm cân bằng

32

7 Hình 3.3 Giao diện phần mềm tính toán điều kiện P-T trong luận

văn (Joan Reche and Francisco J Martinez , 1996)

32

8 Hình 4.1 Đá granulit mafic (a, c) và granulit pelit (b, d) tại vùng

KRoong

36

9 Hình 4.2 Ảnh lát mỏng thạch học granulit mafic tại KRoong

dưới nicol + (a, c, e) và nicol – (b, d, f)

37

10 Hình 4.3 Ảnh lát mỏng thạch học granulit pelit tại KRoong dưới

nicol + (a, c, e) và nicol – (b, d, f)

40

11 Hình 4.4 Vị trí mẫu vùng nghiên cứu trên biểu đồ phân loại mica

cho đá granulit pelit theo thành phần hóa dựa theo Mg/(Mg+Fe) và Si/Al

44

IV

12 Hình 4.5 Vị trí mẫu granulit pelit vùng nghiên cứu trên biểu đồ

phân loại điều kiện thành tạo của biotit theo nhiệt độ

của Schreurs (1985)

44

13 Hình 4.6 Vị trí các mẫu granulit pelit vùng nghiên cứu trên biểu

đồ tương quan giữa các hợp phần hóa học và điều kiện

kết tinh của granat tương ứng theo phân loại của Vogel, 1967 [27]

46

14 Hình 4.7 Vị trí các mẫu granulit pelit vùng nghiên cứu trên biểu 47

đồ ba hợp phần Na – Ca – K

15 Hình 5.1 Ảnh lát mỏng thạch học granulit tại KRoong dưới nicol

+ (a, c, e) và nicol – (b, d, f)

54

16 Hình 5.2 Biểu đồ biểu diễn nhiệt kế địa chất granat – biotit 56

17 Hình 5.3 Ảnh lát mỏng thạch học granulit mafic tại KRoong dưới

nicol + (a,c,e) và nicol – (b,d,f)

59

18 Hình 5.4 Ảnh lát mỏng thạch học granulit pelit tại KRoong dưới

nicol + (a,c,e) và nicol – (b,d,f)

60

19 Hình 5.5 Biểu đồ thành phần granat theo tuyến cắt qua granat

trong đá granulit pelit (mẫu VN362 và VN363) [27]

62

20 Hình 5.6 Biểu đồ tương quan giữa xu hướng biến đổi thành phần

granat và chiều biến thiên theo nhiệt độ và áp suất tương ứng với su thế biến thiên về thành phần của granat trong đá granulit pelit khu vực KRoong [27]

63

21 Hình 5.7 Sơ đồ tiến hóa biến chất của các đá granulit khu vực

KRoong

64

DANH M ỤC CÁC BẢNG BIỂU

1 Bảng 4.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học K/Feldspar và

plagioclaz các đá granulitpelit khu vực KRoong[27]

48

2 Bảng 4.2 Kết quả phân tích thành phần hóa học biotit các đá

granulitpelit khu vực KRoong [27]

49

3 Bảng 4.3 Kết quả phân tích thành phần hóa học granat trong đá các

đá granulitpelit khu vực KRoong [27]

50

4 Bảng 4.4 Kết quả phân tích thành phần hóa học sillimanit và spinel

trong đá các đá granulitpelit khu vực KRoong [27]

52

5 Bảng 5.1 Các cặp nhiệt kế địa chất granat – biotit trong các đá

granulit pelit khu vực KRoong [27]

55

M Ở ĐẦU

Địa khối Kon Tum là nơi xuất lộ móng kết tinh lớn nhất của địa khu Đông Dương[8, 9].Địa khu này được nhiều nhà địa chất coi là hợp phần của lục địa Gondwana, mặc dù ranh giới giữa nó với lục địa Nam Trung Hoa vẫn còn nhiều ý kiến khác nhau như đới đứt gẫy Sông Hồng, đới khâu Sông Mã, hay xa hơn về phía nam là đới khâu Tam Kỳ - Phước Sơn Các phức hệ móng kết tinh lộ ra ở địa khối Kon Tum là những đá biến chất cao, được xếp vào các thành tạo tiền Cambri, bao gồm các đá biến chất tướng granulit thuộc phức hệ Kan Nack, các đá biến chất tướng amphibolit thuộc phức hệ Ngọc Linh và hệ tầng Khâm Đức

Phức hệ Kan Nack gồm các đá granulit và charnockit, phân bố ở phần phía đông của địa khối Kon Tum Toàn bộ các đá này được bao quanh bởi gneis và đá phiến hai mica của phức hệ Ngọc Linh KRoong được xem là một vùng lý tưởng để nghiên cứu phức hệ Kan Nack với những diện lộ khá đặc trưng

Nghiên cứu đặc điểm thành phần vật chất, điều kiện thành tạo của các đá biến

chất góp phần luận giải bối cảnh và lịch sử tiến hóa địa chất của khu vực Vì vậy, đề tài “Đặc điểm thành phần vật chất và tiến hóa biến chất của các đá granulit khu

v ực KRoong – Kbang, tỉnh Gia Lai ” được lựa chọn

M ục tiêu nghiên cứu

Đề tài sẽ góp phần làm sáng tỏ đặc điểm biến chất, phân bố và lịch sử biến

chất của các thành tạo granulitthuộc phức hệ Kan Nack khu vực xã KRoong huyện Kbang tỉnh Gia Lai, đồng thời góp phần luận giải bối cảnh địa động lực của khu vực trung tâm địa khối Kon Tum

N ội dung nghiên cứu

1 Nghiên cứu đặc điểm thành phần vật chất các đá granulit phức hệ Kan Nack khu vựcKroong

2 Xác định các tổ hợp cộng sinh khoáng vật đặc trưng cho các đá granulit khu vực KRoong

3 Nghiên cứu điều kiện nhiệt độ, áp suất và tiến hóa biến chất của các đá granulit khu vực KRoong

Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của luận văn

Các thành tạo biến chất tướng granulit phức hệ Kan Nack khu vực xã KRoong huyện Kbang tỉnh Gia Lai thuộc địa khối Kon Tum

Bố cục của luận văn gồm các chương, mục như sau

Mở đầu

Chương 1: Vị trí địa lý tự nhiên – Kinh tế nhân văn và lịch sử nghiên cứu địa

chất khu vực

Chương 2: Đặc điểm địa chất khu vực KRoong

Chương 3: Cơ sở lý thuyết và các phương pháp nghiên cứu

Chương 4: Đặc điểm thành phần vật chất của các đá granulit khu vực KRoong Chương 5: Điều kiện thành tạo và tiến hóa biến chất của các đá gra nulit khu vực KRoong

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

CHƯƠNG 1: VỊ TRÍ ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN – KINH TẾ NHÂN VĂN VÀ

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên – Kinh tế nhân văn

Khu vực nghiên cứu thuộc huyện Kbang tỉnh Gia Lai Phía Tây và phía Nam giáp với các huyện Đắk Đoa, Mang Yang và thị xã An Khê, phía Bắc và phía Đông giáp với các tỉnh Kon Tum và Bình Định (hình 1.1)

Khu vực nghiên cứu thuộc vùng khí hậu cao nguyên nhiệt đới gió mùa, độ ẩm cao và có lượng mưa lớn Khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa mưa bắt đầu từ tháng

5 và kết thúc vào tháng 10; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Lượng mưa trung bình năm từ 1.200 – 1.750 mm Nhiệt độ trung bình năm là 22 – 250C Mạng lưới sông suối trong vùng khá dày, là nơi sông Ba chảy qua (một con sông lớn của khu vực Tây Nguyên) Từ khi mực nước dâng cao do thủy điện sông Ba đi vào hoạt động, một số vết lộ tiêu biểu đã nằm dưới mực nước của lòng hồ, gây khó khăn trong công tác thực địa

Giao thông đi lại trong vùng còn gặp nhiều khó khăn Có thể tiếp cận trung tâm khu vực nghiên cứu bằng cả đường bộ lẫn đường thủy Từ trung tâm Kan Nack đến xã KRoong đã có đường trải nhựa, từ trung tâm xã tới các bản trong khu vực khảo sát chỉ có thể đi bằng đường mòn dân sinh

Khu vực nghiên cứu là khu vực vùng sâu, vùng xa của huyện Kbang, có điều

kiện kinh tế chưa phát triển, tỉ lệ hộ nghèo còn khá cao Dân cư chủ yếu là người Bana, người Kinh chiếm tỷ lệ nhỏ ,chủ yếu tập trung tại trung tâm xã Điện lưới

quốc gia mới chỉ tiếp cận được phần trung tâm xã

Hình 1.1: Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu [3]

1.2 L ịch sử nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu thuộc phức hệ Kan Nack nằm ở phần trung tâm của địa

khối Kon Tum Khu vực có các hoạt động magma - kiến tạo, các quá trình biến

chất, khoáng hoá phong phú nên được nhiều nhà địa chất quan tâm nghiên cứu từ rất sớm Lịch sử nghiên cứu phức hệ Kan Nack và ý nghĩa địa động lực của nó gắn

liền với quá trình nghiên cứu địa chất khu vực và được chia thành hai giai đoạn: giai đoạn trước năm 1975 và giai đoạn từ năm 1975 đến nay

1.2.1 Giai đoạn trước năm 1975

Từ khi Việt Nam trở thành thuộc địa của Pháp (1854), thực dân Pháp đã chú ý ngay đến việc tìm kiếm và khai thác các loại khoáng sảnnên việc nghiên cứu địa chất ở địa khối Kon Tum đã được các nhà địa chất Pháp tiến hành từ rất sớm Khởi đầu là công trình thành lậ p “Bản đồ Địa chất Đông Dương” tỷ lệ 1:4.000.000 [10] Năm 1893, Hoffet J H đã thành lập bản đồ địa chất tỷ lệ 1:500.000 (tờ Tourane và

tờ Huế) trong công trình “Nghiên cứu địa chất vùng Trung kỳ giữa Tourane và sông

Mê Kông” Trong đó, tác giả đã xếp tất cả các hoạt động magma vào chung một phức hệ và phản ánh sơ lược về đặc điểm cấu trúc của vùng[10]

Cấu trúc địa chất khu vực được đi sâu nghiên cứu phục vụ cho công tác điều tra và khai thác khoáng sản từ những năm 20 của thế kỷ trước Các công trình về địa chất khu vực đáng quan tâm được xuất bản trong thời gian này có các bản đồ địa

chất tỷ lệ khái quát và các chuyên khảo như: Nghiên cứu địa chất bắc Trung bộ và

Bắc bộ; Đới Trường Sơn và cao nguyên Hạ Lào; Sơ bộ về địa tầng các hệ tầng Mesozoi và tuổi của các chuyển động chính ở Đông Dương [10] Đến những năm

1930, các nhà địa chất Pháp thuộc sở Địa chất Đông Dương đã tiến hành thành lập các tờ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:500.000 và các kết quả này đã được tổng hợp đầy đủ trên tờ bản đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1:2.000.000 cũng như trong chuyên khảo

nổi tiếng “Kiến trúc địa chất Đông Dương” [1] Trong chuyên khảo này, Fromaget J.đã nêu bật sự có mặt của khối nền Indosinia ở toàn khu vực Nam Đông Dương và

uốn nếp chính ở Đông Dương có tuổi Mesozoi sớm.Ông cũng là người đầu tiên phát hiện ra chuyển động Indosini trên bán đảo Đông Dương kéo dài trên 100 triệu năm trong khoảng tuổi Permi muộn - Jura (240 - 136 triệu năm)[10]

Năm 1942, sở Địa chất Đông Dương cho xuất bản tờ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:500.000 của Saurin E.và BornelliM Đây là công trình chuyên về thạch học, trong

đó các thành tạo biến chất được phân chia thành gneis, granitogneis, amphibolit được định tuổi Arkei; các đá phiến mica, pyroxenit, amphibolit, quarzit gneis, pegmatit tuổi Proterozoi; quarzit mica, andezit tuổi Cambri – Silur[10]

Bên cạnh đó, trong giai đoạn này còn có các công trình tiêu biểu như: Bản đồ Địa chất Đông Dương tỷ lệ 1: 2.000.000;Sổ tay tra cứu địa tầng ba nước Đông Dương; Bản đồ kiến tạo Đông Dương [14] Đặc biệt, trong những năm 1960, 1970

đã có sự đóng góp đầu tiên của các nhà địa chất Việt Nam như: Bản đồ địa chất miền Nam của Lê Thạc Xinh (1967); Bản đồ Địa chất miền Nam tỷ lệ 1:500.000

của Trần Kim Thạch (1974); các công trình nghiên cứu về thạch học của Tạ Trấn

Tấn (1958), Trần Huỳnh Anh (1967, 1969, 1970)[10]

1.2.2 Giai đoạn sau năm 1975 đến nay

Sau ngày Miền Nam hoàn toàn giải phóng, công tác nghiên cứu địa chấtđược

tiến hành một cách có hệ thống và tốc độ nhanh để phù hợp với sự phát triểnkinh tế của đất nước Các đoàn địa chất được thành lập và tiến hành nghiên cứu một cách toàn diện các đối tượng địa chất trong khu vực Đáng chú ý là công trình đo vẽ bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng tỷ lệ 1:500.000 do Nguyễn Xuân Bao và các nhà địa chất Đoàn 500 thực hiện trong những năm 1975 - 1978 Thành tựu nổi bật của công trình này là đã xác lập có cơ sở các phức hệ biến chất, trong đó có phức hệ granulit Kan Nack mới được mô tả lần đầu ở địa khối Kon Tum; phân chia và mô tả có hệ

thống các thành tạo magma biểu hiện rất phong phú và đa dạng có tuổi từ Arkei đến

Đệ Tứ; nêu bật pha kiến sinh đầu Cambri ở địa khối Kon Tum[1]

Trong những năm 1980, 1990, hàng loạt bản đồ địa chất các tỷ lệ được thành lập như: Bản đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1:500.000;Bản đồ địa chất Việt Nam - Lào

- Campuchia tỷ lệ 1: 1.000.000[1] Kết quả đã từng bước làm chính xác hoá thành

phần vật chất, tuổi và diện phân bố của các thành tạo địa chất, tuy nhiên không làm đảo lộn khung cấu trúc cơ bản đã được xác lập trong các công trình thực hiện trong

những năm cuối 1970 Mặc dù trong thời gian này vẫn còn một số nhà địa chất ủng

hộ quan điểm của thuyết địa máng như Trần Văn Trị (1985, 1995) với các khái niệm “đai uốn nếp” hay “đai vỏ lục địa Paleozoi giữa Đà Nẵng - Sepon” và “đai vỏ

lục địa Paleozoi muộn” viền quanh “khối lục địa Tiền Cambri”; Lê Duy Bách (1985, 1987, 1989) với quan niệm miền Nam Trung Bộ và Nam Bộ là “hệ địa máng Kimeri muộn Đà Lạt - Campuchia”[14], nhưng phần lớn các nhà địa chất trong và ngoài nước đã có thiên hướng tiếp thu và vận dụng học thuyết kiến tạo mảng để lý giải các vấn đề về thành phần, cấu trúc và tiến hoá địa chất

Trong giai đoạn thuyết kiến tạo mảng phát triển, đồng thời có nhiều cứ liệu

mới về tuổi và mức độ biến chất của các thành tạo trong khu vực như phức hệ Kan Nack, phức hệ Ngọc Linh cũng như ý nghĩa của các thành tạo này trong luận giải

bối cảnh địa động lực nên địa chất khu vực đã và đang được nhiều nhà địa chất quan tâm nghiên cứu Tiêu biểu có các công trình nghiên cứu sau: Địa chất Việt Nam, tập 1: Địa tầng[5];Nghiên cứu các đá siêu mafic kiềm, xác định tiền đề và dấu

hiệu tìm kiếm kim cương ở Tây Nguyên [2]; Kiến tạo và sinh khoáng Nam Việt Nam theo quan điểm kiến tạo mảng nhằm thành lập các bản đồ tương ứng tỷ lệ 1:500.000 và 1:1.000.000 (2000) do Liên đoàn Bả n đồ địa chất Miền Nam thực

hiện[1] Đặc biệt, những công trình nghiên cứu chuyên sâu gần đây như:Bước đầu nghiên cứu thạch luận các đá biến chất nhiệt độ cao và siêu cao ở địa khối Kon Tum [10]; Hoạt động biến chất siêu cao Permi-Trias: Va chạm lục địa ở địa khối Kon Tum [6]; Một số đặc điểm thạch học và lịch sử biến chất của các granulit nhiệt độ siêu cao ở địa khối Kon Tum [7]; Hoạt động biến chất áp suất cao ở địa khối Kon Tum và ý nghĩa địa động lực [8]; Biotit nhiệt độ cao trong granulit thuộc phức hệ Kan Nack ở địa khối Kon Tum và ý nghĩa của chúng [28]; Charnockit nhiệt độ siêu

cao ở địa khối Kon Tum và ý nghĩa địa động lực trong quá trình tạo núi Indosini [16];Tiến hóa biến chất của granulit phức hệ Kan Nack và quá trình tạo núi Indosini [15]; Thạch luận các đá biến chất hệ tầng Khâm Đức và ý nghĩa địa động lực [14],

đã làm rõ hơn về đặc điểm các đá biến chất cao ở địa khối Kon Tum trong quá trình tạo núi Indosini

Chính sự phức tạp về chế độ động lực của khu vực, cũng như chịu ảnh hưởng

của rất nhiều các pha biến chất, biến dạng khác nhau trong lịch sử tiến hoá đã dẫn đến

sự phức tạp về thành phần và diện phân bố của các đá biến chất ở địa khối Kon Tum nói chung và ở phức hệ Kan Nack nói riêng Điều này gây rất nhiều khó khăn trong công tác khảo sát địa chất, tìm kiếm mẫu xác định chính xác các tổ hợp cộng sinh khoáng vật đặc trưng cũng như xác định tuổi đồng vị cho các đá của phức hệ Do vậy,

việc nghiên cứu các thành tạo của phức hệ này nhằm xác định chính xác điều kiện

biến chất và bối cảnh địa động lực khu vực hiện vẫn đang tiếp tục được tiến hành

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤTKHU VỰCKROONG

Theo những tài liệu nghiên cứu trước đây thì đặc điểm địa chất khu vực được

mô tả với những hệ tầng và hoạt động magma diễn ra với nhiều pha biến chất, biến dạng chồng lên nhau vào những khoảng thời gian khác nhau và được thể hiện ở hình 2.1a,b

Hình 2.1a: Sơ đồ địa chất vùng KRoong [17]

Hình 2.1b:Chỉ dẫn địa chất vùng KRoong [17]

2.1 Địa tầng

2.1.1 Phức hệ Kan Nack (ARkn)

Các thành tạo chủ yếu của Phức hệ Kan Nack gồm các đá biến chất khu vực ở tướng granulit, được xác lập (Nguyễn Xuân Bao, Trần Tất Thắng, 1979) trong quá trình lập bản đồ địa chất Việt Nam 1:500.000 Diện phân bố của các thành tạo biến

chất này có dạng đẳng thước, ở phần giữa khối Kon Tum, bị giới hạn bởi đứt gãy

Ba Tơ – Kon Tum ở phía bắc và đứt gãy Mang Yang – Kon Tum ở phía tây Các mặt cắt lộ tốt nhất ở thượng nguồn sông Ba, từ Kan Nack đến Dân Chủ thuộc huyện

An Khê và ở thượng nguồn sông Re Các thành tạo biến chất Phức hệ Kan Nack bị xuyên cắt bởi các thể xâm nhập khác nhau được định tuổi tiền Cambri và bị phủ một phần bởi các thành tạo bazan Kainozoi Phức hệ đã được Trần Tính chia ra thành các hệ tầng sau đây: Hệ tầng Xa Lam Cô, hệ tầng Đắk Lô, hệ tầng Kim Sơn

và hệ tầng Kon Cot [17] Trong vùng nghiên cứu ghi nhận được 3 hệ tầng với đặc điểm như sau:

a H ệ tầng Xa Lam Cô: Được mô tả bao gồm đá phiến plagioclaz – biotit –

hypersten, lớp mỏng gneis plagiogneis hai pyroxen, đá phiến thạch anh – biotit – sillimanit – granat – cordierit (leptynit) thuộc loại metapelit (biến chất ở tướng granulit) [17] Trong phạm vi khối Kon Tum, leptynit Xa Lam Cô gặp khá phổ biến trong diện lộ của đá biến chất tướng granulit khác và luôn chiếm khối lượng chủ

yếu Các thành tạo leptynit lộ khá liên tục với khối lượng lớn có thể quan sát dọc sông Ba từ Kan Nack đến thượng nguồn, chúng thường tạo thành dải phân phiến ĐB-TN, chứa các thể tù các đá granulit mafic Kon Cot Thành phần khoáng vật của leptynit Xa Lam Cô khá đa dạng về phương diện khối lượng phần trăm, trong đó

thạch anh và felspar biến thiên khá lớn

b H ệ tầng Đắk Lô : Gồm đá hoa chứa diopsid và wollastonit, gặp trên một

diện tích rất nhỏ ở thể thấu kính tại thượng nguồn sông Ba (xã KRoong) trong diện

lộ của leptynit Xa Lam Cô Đá sáng màu hạt lớn, có thể nhìn rõ những hạt diopsid

và olivin bên cạnh calcit và wollastonit

c H ệ tầng Kon Cot: Granulit mafic Kon Cot lộ ra nhiều nhất ở dọc sông Ba

đoạn chảy qua làng Kon Cot, phía tây bắc thị trấn Kan Nack, huyện K’bang, Gia Lai Với khối lượng nhỏ hơn, nhóm đá này còn gặp ở dọc sông An Lão, sông Côn, Bình Nghi (Bình Định) [18] Thành phần thạch học bao gồm granulit mafic hai pyroxen, tạo thành những thể tù trong gneis biotit – sillimanit – granat – cordierit Granulit mafic Kon Cot có thành phần tương ứng với bazan

2.1.2 H ệ tầng Mang Yang(T2amy)

Hệ tầng Mang Yang lần đầu tiên được xác định bởi Nguyễn Kinh Quốc, 1979 Các thành tạo địa chất thuộc hệ tầng này có vị trí phân bố trùng với các thành tạo ryolit được phân định bởi Lacroix, 1937 và Saurin E., 1964 Năm 1997, Trần Tính

đã mô tả hệ tầng bao gồm: Cuội kết, cát kết, phiến sét – silic, ryolit, felsit và tuff

của chúng

Về mặt thạch hoá, các đá phun trào ở hệ tầng Mang Yang thuộc kiểu thành hệ đồng nhất ryolit - đacit loạt kiềm vôi cao kali (á kiềm) Đá thường bão hoà đến quá bão hoà silic (Si02> 70%), sáng màu[11]

Hệ tầng phân bố nhiều ở phía Tây và Tây – Nam khu vực nghiên cứu Hệ tầng Mang Yang phủ không chỉnh hợp trên nhiều hệ tầng cổ Ở chính vùng Mang Yang

lớp cuội kết đáy của hệ tầng phủ không chỉnh hợp lên đá phiến kết tinh Arkei của

phức hệ Kan Nack

Dựa vào hoá thạch Trùng lỗ thu thập ở vùng Chư Klin và vào mối quan hệ địa

tầng nói trên, hệ tầng Mang Yang được định tuổi Trias giữa, có lẽ là Anisi (dựa trên kết quả đối sánh hệ tầng với hệ tầng Châu Thới, phân bố ở khu vực Đông Nam

Bộ)[11]

và dòng chảy

2.1.4 H ệ Neogen – Đệ tứ, Hệ tầng Túc Trưng (βN2 – Q1

2.2 Magma

tt)

Hệ tầng được Nguyễn Ngọc Hoa và nnk xác lập năm 1991

Các thành tạo phun trào mafic hệ tầng Túc Trưng chiếm một vài diện nhỏ ở phía tây vùng Thành phần thạch học chủ yếu gồm: bazan olivin, bazan hai pyroxen, bazan olivin – augit – plagioclaz, plagioclaz bazan xen các lớp bazan phong hóa thành đất đỏ Các đá bazan có màu xám, xám đen, cấu tạo khối đặc xit hoặc lỗ

hổng, hạnh nhân, kiến trúc phổ biến là phorphyr với nền ophit, vi khảm Khoáng vật ban tinh chiếm khoảng 5 – 20% gồm olivin, plagioclaz, augit, thủy tinh núi lửa Các kết quả phân tích tuổi đồng vị các đá bazan trong khu vực An Khê cho giá

trị 2,1 triệu năm, tương ứng với Pliocen Tuy nhiên, dựa vào kết quả đối sánh địa tầng, Trần Tính và tập thể tác giả loạt bản đồ 1:200.000 tờ Măng Đen - Bồng Sơn

đã xếp các thành tạo của hệ tầng trong vùng vào tuổi Pliocen – Pleistocen sớm [17]

2.2.1 Phức hệ Sông Ba (γδARsb)

Phức hệ Sông Ba được Nguyễn Xuân Bao và Trần Quốc Hải thành lập trong công tác đo vẽ bản đồ và điều tra khoáng sản miền Nam Việt Nam tỷ lệ 1/500.000

từ 1979 đến 1982 (Nguyễn Xuân Bao, 1979) Lúc đầu phức hệ Sông Ba được Trần

Quốc Hải dùng để mô tả pluton enderbit lộ ra ở vùng Kon Rô thuộc thượng nguồn sông Ba, huyện K’Bang tỉnh Gia Lai Đá enderbit thường bị kiềm hóa mạnh mẽ tạo thành charnokit và nhiều nơi khối lượng charnokit chiếm tỉ lệ áp đảo so với enderbit, vì vậy phức hệ Sông Ba có thành phần hỗn hợp là enderbit–charnokit Về sau Trần Tính (1993) mô tả thêm các đá enderbit–charnokit thuộc phức hệ này ở vùng Ton Ko cũng dọc theo mặt cắt sông Ba và một số khối ở An Khê và sông Côn.Các thành tạo enderbit–charnokit nêu trên đều nằm trong diện lộ và có quan hệ khăng khít với các thành tạo biến chất tướng granulit phức hệ Kan Nack Các kết

quả nghiên cứu gần đây nhất, Thái Quang và Nguyễn Văn Trang (2005) phát hiện

và mô tả tổ hợp đá charnokit vùng Đak Broi (thượng nguồn sông Đak Mi, Quảng

Nam) trong diện lộ đá biến chất tướng granulit thuộc phức hệ Khâm Đức tuổi Neoproterozoi-Cambri sớm[9]

2.2.2 Phức hệ Kon Kbang (νARkb)

Phức hệ Kon Kbang do Nguyễn Xuân Bao và Trần Quốc Hải, 1979 xác lập trong công tác đo vẽ bản đồ và điều tra khoáng sản miền Nam Việt Nam tỉ lệ 1/500.000 bao gồm các thể đá gabro, gabro –norit và norit lộ ra ở thượng nguồn sông Ba, huyện K’ bang, tỉnh Gia Lai, sau đó Trần Tính, 1994 phát hiện thêm các

khối cùng thành phần ở Bình Nghi, Hà Tam và Kim Sơn(Bình Định) Tên phức hệ

được lấy theo tên đỉnh núi Kon Kbang là nơi lần đầu tiên Trần Quốc Hải mô tả các

đá này

Các thành tạo phức hệ Kon Kbang ở sông Ba có qui mô nhỏ, nhiều khi có dạng đai - cơ (mạch) hoặc thấu kính dày 1 - 2 m đến vài chục mét, dài hàng chục mét đến cả trăm mét nằm chỉnh hợp theo thế nằm phân phiến với các đá biến chất tướng granulit phức hệ Kan Nack Phương kéo dài của các thể xâm nhập này là tây

bắc - đông nam trùng với phương phân phiến của đá vây quanh Xuyên vào các đá gabro và norit của phức hệ Kon Kbang là các thể nhỏ enderbit phức hệ Sông Ba và granit biotit phức hệ Plei Manko[9]

2.2.3 Phức hệ Plei Manko (γARpk)

Phức hệ Plei Manko cũng được Nguyễn Xuân Bao và nnk, 1995 thành lập trong công tác đo vẽ bản đồ và điều tra khoáng sản miền Nam Việt Nam tỉ lệ 1/500.000 từ 1979 đến 1982 Trong khu vực nghiên cứu, phức hệ Plei Manko được Trần Quốc Hải mô tả chỉ bao gồm cụm khối granit biotit - granat ở cửa suối Đak Sepay trên mặt cắt từ Kon Cot đến Plei Manko (xã Nam đến KRoong) dọc sông Ba

Phức hệ Plei Manko gồm 3 thân xâm nhập nhỏ lộ ra gần cửa suối Đak Sepay trên sông Ba: Đak Tong, Plei Manko và Đak Sepay, trong đó khối Đak Sepay ở phía đông nam gần cửa suối nhất có cấu trúc rõ ràng nhất Khối này có dạng thấu kính với bề dày khoảng 500m, nằm trong đới granulit mafic thuộc phức hệ Kan Nack Ở ranh giới tiếp xúc với đá granulit mafic vây quanh khối này có thành phần

rất không đồng nhất với thành phần chủ yếu là migmatit dạng dăm bao gồm phần cũ

là granulit mafic và phần mới là granit gneis biotit - granat của phức hệ Plei Manko Nhiều chỗ tạo thành granit gneis dạng nebulit với những ổ giàu khoáng vật màu hơn

và nền là granit gneis biotit - granat Vào gần trung tâm khối, lượng granit gneis biotit - granat tăng lên rõ rệt so với các đá granulit Ở trung tâm khối gặp các đá granit gneis biotit - granat chứa rất ít thể tù granulit mafic Tất cả các đá granit gneis biotit - granat từ rìa khối đến trung tâm đều có cấu tạo gneis rất rõ, khuôn theo phương biến dạng của đá vây quanh Trong khi granulit mafic có ranh giới rõ ràng

với granit gneis biotit - granat thì chính granit gneis này lại có ranh giới mờ nhạt, chuyển tiếp sang granit gneis dạng nebulit ở phần rìa khối[9]

2.2.4 Phức hệ Cheo Reo (δPPcr)

Phức hệ Cheo Reo do Trần Tính và nnk xác lập năm 1994 trong công tác đo

vẽ bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản loạt tờ Kon Tum - Buôn Mê Thuột nhằm

mô tả các đá sẫm màu hornblendit và pyroxenit phân bố trong diện lộ của phức hệ

Ngọc Linh (sau này phức hệ này được mô tả trong phức hệ / hệ tầng Sông Re, Tắc

Pỏ và Đak Mi) Phức hệ được mô tả với một số thể hornblendit kích thước từ vài

chục cm đến vài mét, dạng ổ, dạng thấu kính và dạng budina nằm xen trong amphibolit phân phiến, có bề dày lớn Quan hệ giữa amphibolit và hornblendit là rõ ràng, không có các đới chuyển tiếp về màu sắc cũng như về thành phần khoáng vật Hornblendit sẫm màu, xanh đen hoặc đen, hạt lớn, cấu tạo khối và đôi khi định hướng yếu, kiến trúc hạt biến tinh Đá có tỉ trọng lớn hơn, sẫm màu hơn và hạt lớn hơn so với amphibolit Theo quan hệ không gian, có thể nhận định rằng chính hornblendit là sản phẩm biến chất từ đá pyroxenit vốn cộng sinh cùng basalt Quá trình biến chất làm basalt biến thành amphibolit, còn pyroxenit thành hornblendit Đồng thời với quá trình biến chất là quá trình biến dạng, tạo ra các thể budina, ổ hay

thấu kính hornblendit trong amphibolit[9]

Trong khu vực nghiên cứu, phức hệ lộ ra một vài thể nhỏ đá siêu mafic phân

bố trong diện lộ cùng các đá biến chất phức hệ Kan Nack

2.3.Kiến tạo

Ngoài các cấu trúc dạng lớp phủ đặc trưng cho phun trào axit Trias sớm – trung và bazan Neogen, nổi bật trong vùng hai yếu tố cấu trúc khá độc lập: 1 - Cấu trúc vòng Kông Gơ Man và 2 - Các tuyến milonit lớn song song phương á kinh tuyến khống chế phát triển các tuyến siêu mafic

Tại trung tâm của vùng tồn tại một cấu trúc vòng hở dạng móng ngựa, nơi phát triển thành tạo gneis của hệ tầng Kon Cot Cấu trúc vòng hở này, rõ nhất ở dải núi cao bờ phải hạ nguồn ĐakLPa – dải Kông Gơ Man – phân đới rõ theo chiều

thẳng đứng, từ dưới lên: thành tạo móng kết tinh ở phần thấp của địa hình, bị phủ trực tiếp lên trên bởi vành cung á phun trào axit (T2

Các hệ thống đứt gãy trong khu vực nghiên cứu chủ yếu là hệ thống đứt gãy phát triển theo phương á kinh tuyến Dọc theo các đứt gãy là sự hình thành các đới milonit Từ vành cung Kông Gơ Man, về phía bắc, trong vùng phát triển 3 đới phá

a my) tiếp đến bởi bazan Neogen

hủy kiến tạo chính dạng tuyến, đồng thời cũng là 3 tuyến siêu mafic phát triển dọc theo đó Các tuyến này phát triển song song với nhau theo phương 100

-200

Hình 2.2.Sơ đồ cấu trúc, kiến tạo khu vực KRoong [17]

Nhìn tổng thể, các tuyến có xu thế hơi chụm dần về phía bắc Ngoài 3 tuyến chính, có 2 tuyến nhỏ, biểu hiện không nhiều được coi là 2 tuyến phụ Đứt gãy lớn được thể hiện trên bản đồ 1/200.000[17] qua khu vực làng Tung, làng Gut có biểu

hiện không nhiều, quan sát thấy đới dày 15m của milonit trong phiến hai pyroxen gặp trên thượng nguồn Kti nơi đứt gãy này kéo qua.Dọc theo hầu hết các tuyến khác, thường xuyên gặp các đới milonit bề dày dao động từ 1 – 20 m, đôi khi theo dõi được khá liên tục tới hơn 1 km như đới milonit Lảng Khảng – Đak LPa trên tuyến Đak Ble – Đak Pưng – Đak KTi Với chiều dày 20 - 30 m, đới này kéo dài hơn 1 km từ bờ trái Đak Pưng về phía nam tới Đak LPa Đầu mút xa nhất về phía nam của đới này gặp lộ dưới dạng một dải hẹp bị xuyên cắt rõ bởi granit biotit, á xâm nhập trong phun trào axit trên bờ phải Đak LPa, đối diện với cửa suối Kti (Hình 2.2)

Tham gia vào thành phần và bị tác động bởi các đới milonit như vậy có các thể gabro dạng thấu kính kéo dài chỉnh hợp trong gneis Arkei của phức hệ Kan Nack Bên cạnh đó là các tập gneis biotit milonit dạng mắt Đá có cấu tạo gneis rõ, với các “mắt” K/Feldspar 0,4-0,8 mm, đẳng thước, hoặc bị nén dẹt dạng vi thấu kính, phân bố đều trong nền giàu biotit nâu vảy nhỏ định hướng, từng phần có cấu

tạo sọc dải, biotit bị clorit hóa

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP

thủy của đá bị biến chất [12] Escola (1915) cho rằng các đá thuộc các tướng khác nhau thì được thành tạo ở những điều kiện P – T khác nhau Trên cơ sở đó các tác

giả khác sau này đã bổ sung và xây dựng được biểu đồ tướng biến chất khái quát (hình 3.1)

1 Tướng zeolit: Là tướng biến chất nhiệt độ thấp và áp suất thấp, thường liên quan đến quá trình biến chất chôn vùi ở đáy các bồn trầm tích có quy

mô khu vực Khoáng vật điển hình zeolit

2 Tướng prenit - pumpelit: là tướng biến chất nhiệt độ thấp - áp suất trung bình Tổ hợp khoáng vật điển hình là prenit và pumpelit

3 Tướng phiến xanh: là tướng biến chất nhiệt độ trung bình thấp - áp suất cao thường xuất hiện trong các đới hút chìm Tổ hợp khoáng vật đặc trưng

là glaucophan, lausonit hoặc epidot (+ albit và clorit)

4 Tướng phiến lục: là tướng biến chất nhiệt độ - áp suất trung bình thấp, thường xảy ra ở các đai tạo núi Tổ hợp khoáng vật đặc trưng là clorit, albit, epidot (hoặc zoizit), actinolit

5 Tướng epidot - amphibolit: là tướng biến chất nhiệt độ - áp suất trung bình

, thường xuất hiện trong đai tạo núi Tổ hợp khoáng vật điển hình là plagioclas (albit - oligoclas), hornblend, epidot, granat

6 Tướng amphibolit: là tướng biến chất nhiệt độ - áp suất trung bình cao,

cũng thường xuất hiện trong các đai tạo núi Tổ hợp khoáng vật điển hình

là plagioclas (oligoclas - andesin), hornblend, granat

7 Tướng granulit: là tướng biến chất nhiệt độ cao, áp suất từ thấp đến cao,

xuất hiện trong các đai tạo núi Tổ hợp khoáng vật điển hình là pyroxen thoi (pyroxen một nghiêng, plagioclas, hornblend, granat)

8 Tướng eclogit: là tướng biến chất áp suất cao và nhiệt độ từ trung bình

thấp đến cao, thường xuất hiện trong đới hút chìm Tổ hợp khoáng vật đặc trưng là pyroxen omphacit, granat

3.1.2 M ột số đặc điểm của các đá granulit

Granulit hình thành ở điều kiện nhiệt độ cao (> 650 0

C) và áp suất từ trung bình đến cao (3 – 15 Kbar), thường trong quá trình biến chất khu vực Trong một số trường hợp, granulit có thể hình thành ở nhiệt độ trên 10000

Granulit mafic là đá biến chất ở tướng granulit từ đá nguyên thủy là magma mafic đến siêu mafic, đại diện cho đá có nguồn gốc sâu vỏ lục địa Đá có thành

phần khoáng vật chủ yếu gồm: pyroxen (cả xiên và thoi), plagioclaz, thạch anh,

granat và có thể có amph ibol , với tổ hợp khoáng vật cộng sinh tiêu biểu gồm granat + clinopyroxen + orthopyroxen + thạch anh

Hình 3.1: Các tướng biến chất và điều kiện kiến tạo liên quan [19]

3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.2.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài trời

Với đối tượng của luận văn chủ yếu là các thành tạo biến chất tướng granulit

có đặc điểm là sự đa dạng về pha biến chất Vì vậy, phương pháp khảo sát thực địa được tiến hành nhằm làm sáng tỏ diện phân bố, quy mô phân bố Quan sát mối quan

hệ không gian, thời giancủa đối tượng nghiên cứu với các đá vây quanh cũng như

với các thành tạo magma trong khu vực Đồng thời khảo sát đặc điểm cấu trúc và các yếu tố kiến tạo trong khu vực, từ đó luận giải được mối liên quan đến quá trình hình thành và phát triển của các đá biến chất Bên cạnh đó, sơ bộ xác định thành

phần khoáng vật của đối tượng nghiên cứu ngay ngoài thực địa Thu thập các loại mẫu phục vụ công tác nghiên cứu trong phòng

3.2.2 Phương pháp nghiên cứu trong phòng

3.2.2.1 Phương pháp phân tích lát mỏng thạch học bằng kính hiển vi phân cực

Mục đích của phương pháp phân tích lát mỏng thạch học là nhằm xác định thành phần khoáng vật, xác định mối liên quan giữa chúng, xác định tên đá, sơ bộ tướng biến chất của đối tượng nghiên cứu.Trên cơ sở phân tích đặc điểm khoáng vật

học, đặc điểm kiến trúc, cấu tạo của đá trên lát mỏng thạch học, từ đó xác định tổ hợp khoáng vật cộng sinh, nhận dạng các phản ứng giữa các khoáng vật hình thành nên tổ hợp cộng sinh đó

Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn, tác giả đã trực tiếp thu thập mẫu cho nghiên cứu thạch học đảm bảo tiêu chuẩn mẫu tươi, đại diện Các

mẫu đã được tác giả tiến hành gia công và phân tích trên kính hiển vi phân cực Zeiss Kết quả đã xác định được những kiến trúc, tập hợp khoáng vật đặc trưng cho các thành tạo biến chất tướng granulit khu vực KRoong

3.2.2.2 Phương pháp phân tích tổ hợp cộng sinh khoáng vật

Phương pháp phân tích t ổ hợp cộng sinh khoáng vật là một phương pháp cơ bản trong nghiên cứu thạch học nói chung và thạch học đá biến chất nói riêng Đây là phương pháp d ựa trên cơ sở phân tích đặc điểm của các tổ hợp khoáng vật để luận giải

về điều kiện địa chất và điều kiện hoá lí trong quá trình thành tạo của các đá đó

Phương pháp phân tích tổ hợp cộng sinh khoáng vật dùng trong nghiên cứu các đá biến chất được dựa trên nguyên lý cơ bản của biến chất đó là: Mỗi tổ hợp khoáng vật cộng sinh trong đá biến chất được đặc trưng bởi một trường tồn tại có điều kiện P,T nhất định Sự thay đổi hay phá vỡ cân bằng về điều kiện P,T sẽ dẫn đến sự hình thành các tổ hợp công sinh khoáng vật mới Sự tồn tại hoặc mất đi của một tổ hợp khoáng vật trong các đá biến chất đều tuân theo các định luật nhất định

về cân bằng pha của nhiệt động học Do vậy, trên cơ sở phân tích tổ hợp khoáng vật cộng sinh trong đá, sẽ xác định được tướng biến chất của chúng.Nghiên cứu sự có

mặt của các tổ hợp khoáng vật trong đá là cơ sở để luận giải trường biến chất, cũng như bối cảnh biến dạng kiến tạo mà các đá đã trải qua

3.2.2.3 Phương pháp EPMA

a.Nguyên lý

Thiết bị bao gồm súng điện tử, với nguồn là sợi đốt volfram hoạt động trong chế độ thế có gia tốc điều chỉnh theo bước từ 0,2 đến 40 kV và cường độ dòng của đầu dò điện tử từ 10-12

- 10-5A Kích thước của đầu dò điện tử có thể nhỏ tới 1nm 1µm, và cường độ 1pA-1µA trên điểm phân tích Khi mẫu vật bị bắn phá bởi chùm tia điện tử hội tụ có năng lượng cao để phân tích thành phần hoá học của một vùng

-có thể tích nhỏ cỡ micromet Một trong các tín hiệu thu được là các photon tia X đặc trưng của các nguyên tố hoá học có mặt trong mẫu phát ra từ phần thấp của vùng thể tích bị kích hoạt và được thu, xử lý, ghi lại dưới dạng phổ và hình ảnh tia

X

Các tín hiệu thứ sinh cơ bản khác như điện tử thứ sinh (SE), điện tử phản xạ ngược (BE) được thu và xử lý bằng phổ kế tán xạ năng lượng (EDS) và phổ kế tán

xạ bước sóng (WDS) cho ra các loại hình ảnh cấu trúc, địa hình và thành phần của khoáng vật được phân tích

b Ứng dụng

Bằng cách đo cường độ của các vạch phổ đặc trưng của các nguyên tố có mặt trong mẫu so sánh với cường độ của các nguyên tố trong mẫu chuẩn đã biết chính xác thành phần Từ đó có thể xác định nồng độ tuyệt đối của các nguyên tố tương ứng tại điểm phân tích Phương pháp được áp dụng để phân tích chính xác thành

phần hóa học của các khoáng vật, trên cơ sở hàm lượng các các nguyên tố có mặt trong mỗi loại khoáng vật dưới dạng % trọng lượng các oxit (ví dụ: SiO2, Al2O3

3.2.2.4 Phương pháp nhiệt – áp kế địa chất

) Bên cạnh đó, bằng cách quét chùm tia điện tử trên diện tích hay tuyến vạch sẵn và thể hiện cường độ vạch phổ đặc trưng của một nguyên tố nào đó có thể cho

ra hình ảnh phân bố của nguyên tố đó trên vi vùng hoặc tuyến Phương thức phân tích này đặc biệt hữu hiệu khi mẫu vật phân tích có thành phần không đ ồng nhất, phân đới như Grt

- Nguyên lý:Địa nhiệt áp kế là phương pháp áp dụng tính toán nhiệt động học địa hóa nguyên tố trong thạch học, theo đó một hệ khoáng vật được sử dụng để xác định P–T, giá trị mà tại đó tương ứng với điều kiện tổ hợp khoáng vật xem xét được cân bằng về nhiệt động học theo một phản ứng khoáng vật học nào đó (hình 3.2) trong quá trình biến chất [19]

Như vậy, mọi thay đổi về thành phần hoá học của tổ hợp các khoáng vật trong quá trình biến chất đều gắn với sự thay đổi nhiệt độ và áp suất Do đó, thành phần hoá học của khoáng vật là chỉ thị rất nhạy cảm sự thay đổi về điều kiện nhiệt độ và

áp suất Vì vậy với một số khoáng vật tồn tại cân bằng, chúng ta có thể xác định điều kiện P - T của chúng thông qua kết quả phân tích thành phần hoá học [19]

Hình 3.2: Biểu đồ P – T lý thuyết về cơ sở xác định điều kiện P – T cho tổ

hợp khoáng vật tại một điểm cân bằng

- Tiến hành tính toán nhiệt áp - kế áp dụng trong luận văn: Sử dụng phần mềm tính toán nhiệt áp kế địa chất (hình 3.3) là phần mềm GPT củaJoan Reche and

Francisco J Martinez (1996), dựa trên cở sở cân bằng địa nhiệt kế Granat - Biotit

của Ferry & Spear (1978) và được vẽ theo Thermocal, 2001

Hình 3.3: Giao di ện phần mềm tính toán điều kiện P-T trong luận văn (Joan

Reche and Francisco J Martinez , 1996)

- Sử dụng phầm mềm Mapinfo số hóa lại bản đồ địa chất 1:10.000 cho vùng

KRoong trên cơ sở bản đồ địa chất 1:200.000 tờ Măng Đen – Bồng Sơn [17]

CHƯƠNG 4: ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT CÁC ĐÁ

4.1 Đặc điểm phân bố các đágranulitkhu vực KRoong

Vùng nghiên cứu thuộc khu vực xã KRoongvới diện tích khoảng 40 km2

Đặc biệt, trên khe nhánh Lảng Khảng của bờ phả i Đak Pưngvà ở thượng nguồn suối Pnăm (hình 2.2) đã phát hiện đá có thành phần siêu mafic giàu spinel và corindon chứa khoáng vật hiếm saphirin, phân bố cùng diện phát triển granulit và

nằm trên phạm vi lưu vực hai nhánh thượng nguồn Đak LPa và KRong Pa của Sông Ba Các thành tạo địa chất ở đây bao gồm các đá biến chất cao và các thể magma đi cùng được định tuổi Arkeiphân bố chủ yếuở phần thấp khu vực nghiên cứu, dọc sông Ba Chuyển lên phần cao của vùnglàcác thành tạo phun trào axit (các thể á phun trào Trias) và trên cùng là các lớp phủ của phun trào bazan Neogen

Các đá biến chất gồm gneis hai pyroxen–granat hạt thô, chứa thấu kính mỏng (1–5m) của phiến hai pyroxen chứa granat, phiến plagioclaz–hai pyroxen Xen kẽ với gneis là đá phiến biotit–granat, đôi chỗ có chứa sillimanit–cordierit, lộ khá liên

tục trong các mặt cắt dọc sông Ba (đoạn từ Kon Ro tới gần bản KTa), dọc các suối nhánh chínhLPa, KRong Pa, Đak HNir và Đak Kpir (hình 2.2) Phần cao của các mặt cắt trên gặp xu thế tăng về khối lượng của metapelit (gồm gneisbiotit–sillimanit–granat–cordierit, quartzit đôi khi chứa granat, sillimanit) so với lượng granulit mafic

Đặc trưng cho granulit mafickhu vực nghiên cứu là loại gneis hai pyroxen–granat hạt thô, phổ biến đi cùng với các thấu kính mỏng gabro đại diện cho phần thấp của Arkei trong vùng Chúng lộ dọc các trục nếp lồi phương á kinh tuyến, phần cao của mặt cắt Arkei, được thay thế bởi chủ yếu là quartzit sạch, hạt nhỏ bị ép

mạnh