địa hóa BAZAN KAINOZOI muộn việt nam và ý nghĩa kiến tạo

ĐỊA HÓA BAZAN KAINOZOI MUỘN VIỆT NAM VÀ Ý NGHĨA KIẾN TẠO CỦA NÓ PHẠM TÍCH XUÂN1 , NGUYỄN HOÀNG1,2, LEE HYUN KOO3 1Viện Địa chất, Viện KHCN VN, Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội 2Institute of Geosciences, Geological Survey of Japan, Tsukuba, Japan 3 Chungnam National University, Republic of Korea Tóm tắt: Bazan Kainozoi muộn Việt Nam gồm hai nhóm chính tương ứng với hai pha phun trào. Pha sớm ((N1N21) chủ yếu là tholeiit và tholeiit olivin, đặc trưng bởi hàm lượng SiO2 cao và hàm lượng TiO2, FeO, Na2O + K2O thấp, đã phun tràn theo các khe nứt tách; pha muộn ((N22Q) chủ yếu là bazan kiềm, đặc trưng bởi hàm lượng SiO2 thấp, nhưng hàm lượng MgO, FeO, TiO2, P2O5 cao, họat động theo kiểu phun nổ. Bazan pha muộn thường có hàm lượng các nguyên tố không tương thích cao hơn so với pha sớm. Sự đa dạng về thành phần chủ yếu là do sự khác biệt về điều kiện hóa lý (PT, chất bốc), mức nóng chẩy từng phần hoặc tính không đồng nhất của chất nền. Magma bazan pha sớm hình thành trong điều kiện tách giãn mạnh mẽ (mức nóng chẩy từng phần cao), ở độ sâu nhỏ (áp suất thấp); ngược lại bazan pha muộn hình thành trong điều kiện tách giãn hạn chế hơn (mức nóng chảy từng phần thấp), ở độ sâu lớn hơn (áp suất lớn). Sự phân dị về thời gian xuất hiện cũng như cường độ của chế độ tách giãn là nguyên nhân của đặc điểm phân bố của hoạt động bazan Kainozoi muộn Việt Nam: các hoạt động phun trào rầm rộ ở phần phía nam, càng lên phía bắc mức độ hoạt động phun trào càng giảm và chủ yếu là các vùng phun trào đơn lẻ. MỞ ĐẦU Hoạt động phun trào bazan Kainozoi ở Việt Nam phổ biến khá rộng và là một bộ phận của các hoạt động núi lửa khu vực theo sau va chạm giữa các mảng Ấn Độ và ÂuÁ. Phần lớn các kiến giải về địa động lực Đông Nam Á trong tân kiến tạo thường dựa vào mô hình kiến tạo nguội trồi do Tapponnier đề xuất 15, 16 và các giả thuyết khác dựa trên cơ sở của mô hình nói trên. Theo mô hình này, bán đảo Đông Dương được ép trồi lên và trượt dọc theo đứt gẫy trượt bằng Sông Hồng về phía đông nam. Các nghiên cứu trước đây 13, 14 đều đã ghi nhận hai pha hoạt động kiến tạo trên lãnh thổ Việt Nam từ Paleogen đến nay. Pha sớm đặc trưng bởi các dịch trượt trái dọc các đứt gẫy tây bắc đông nam song song với đứt gẫy Sông Hồng, trong trường ứng suất nén ép á vĩ tuyến. Ngược lại pha muộn đặc trưng bởi các dịch trượt phải dọc theo các đứt gẫy nói trên và chế độ tách giãn đông tây trên các đứt gẫy á kinh tuyến. Bazan Kainozoi Việt Nam phun trào chủ yếu dọc các đứt gẫy tách giãn á kinh tuyế

ĐỊA HÓA BAZAN KAINOZOI MUỘN VIỆT NAM

VÀ Ý NGHĨA KIẾN TẠO CỦA NÓ

PHẠM TÍCH XUÂN 1 , NGUYỄN HOÀNG 1,2 , LEE HYUN KOO 3

1 Viện Địa chất, Viện KH&CN VN, Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội

2 Institute of Geosciences, Geological Survey of Japan, Tsukuba, Japan

3 Chungnam National University, Republic of Korea

Tóm tắt: Bazan Kainozoi muộn Việt Nam gồm hai nhóm chính

tương ứng với hai pha phun trào Pha sớm (βN 1 -N 2 ) chủ yếu là tholeiit và tholeiit olivin, đặc trưng bởi hàm lượng SiO 2 cao và hàm lượng TiO 2 , FeO*, Na 2 O + K 2 O thấp, đã phun tràn theo các khe nứt tách; pha muộn (βN 2 -Q) chủ yếu là bazan kiềm, đặc trưng bởi hàm lượng SiO 2 thấp, nhưng hàm lượng MgO, FeO*, TiO 2 , P 2 O 5 cao, họat động theo kiểu phun nổ Bazan pha muộn thường có hàm lượng các nguyên tố không tương thích cao hơn so với pha sớm Sự đa dạng về thành phần chủ yếu là

do sự khác biệt về điều kiện hóa lý (P-T, chất bốc), mức nóng chẩy từng phần hoặc tính không đồng nhất của chất nền Magma bazan pha sớm hình thành trong điều kiện tách giãn mạnh mẽ (mức nóng chẩy từng phần cao), ở độ sâu nhỏ (áp suất thấp); ngược lại bazan pha muộn hình thành trong điều kiện tách giãn hạn chế hơn (mức nóng chảy từng phần thấp), ở

độ sâu lớn hơn (áp suất lớn) Sự phân dị về thời gian xuất hiện cũng như cường độ của chế độ tách giãn là nguyên nhân của đặc điểm phân bố của hoạt động bazan Kainozoi muộn Việt Nam: các hoạt động phun trào rầm rộ ở phần phía nam, càng lên phía bắc mức độ hoạt động phun trào càng giảm và chủ yếu

là các vùng phun trào đơn lẻ.

MỞ ĐẦU

Hoạt động phun trào bazan Kainozoi ở Việt Nam phổ biến khá rộng và là một bộ phận của các hoạt động núi lửa khu vực theo sau va chạm giữa các mảng Ấn Độ và

Âu-Á Phần lớn các kiến giải về địa động lực Đông Nam Á trong tân kiến tạo thường dựa vào mô hình kiến tạo nguội trồi do Tapponnier đề xuất [15, 16] và các giả thuyết khác dựa trên cơ sở của mô hình nói trên Theo mô hình này, bán đảo Đông Dương được ép trồi lên và trượt dọc theo đứt gẫy trượt bằng Sông Hồng về phía đông nam Các nghiên cứu trước đây [13, 14] đều đã ghi nhận hai pha hoạt động kiến tạo trên lãnh thổ Việt Nam từ Paleogen đến nay Pha sớm đặc trưng bởi các dịch trượt trái dọc các đứt gẫy tây bắc - đông nam song song với đứt gẫy Sông Hồng, trong trường ứng suất nén ép á vĩ tuyến Ngược lại pha muộn đặc trưng bởi các dịch trượt phải dọc theo các đứt gẫy nói trên và chế độ tách giãn đông - tây trên các đứt gẫy á kinh tuyến Bazan Kainozoi Việt Nam phun trào chủ yếu dọc các đứt gẫy tách giãn á kinh tuyến hoặc các đứt gẫy thuận đông bắc - tây nam và được coi là gắn liền với chế độ tách giãn ở pha muộn Trong công trình này chúng tôi trình bày các đặc điểm địa hóa của bazan nhằm làm sáng tỏ nguồn gốc và điều kiện thành tạo của chúng, góp phần nghiên cứu bối cảnh địa động lực trong Tân kiến tạo ở Việt Nam

I ĐẶC ĐIỂM HOẠT ĐỘNG NÚI LỬA BAZAN KAINOZOI MUỘN VIỆT NAM

Hoạt động núi lửa Kainozoi muộn Việt Nam để lại các lớp phủ bazan phân bố rải rác

từ bắc đến nam và nhiều vùng thuộc biển Đông nhưng tập trung chủ yếu ở phần cao

nguyên Nam Trung Bộ Các lớp phủ bazan có diện tích rất khác nhau từ một vài km2

như ở Lũng Pô Hồ, Điện Biên Phủ đến hàng nghìn km2 ở Phước Long, Pleiku, Buôn Ma Thuột, v.v (Hình 1) Tổng diện tích lớp phủ bazan ước tính trên 25.000 km2 với chiều dày thay đổi từ 1-2 m đến ~500 m Thời gian xuất hiện núi lửa bazan Kainozoi muộn Việt Nam sớm nhất, cho đến nay, đã ghi nhận được ở vùng Đà Lạt vào cuối Miocen sớm (17,6 tr.n) Các núi lửa trẻ hơn cả ghi nhận được ở các vùng Xuân Lộc, Cồn Cỏ và Đức Trọng có tuổi tương ứng là 0,44; 0,4 và 0,37 tr.n Có thể nói rằng các hoạt động núi lửa trẻ Việt Nam phần lớn đã kết thúc vào nửa đầu Pleistocen giữa, ngoại trừ phun trào

ở đảo Tro vào năm 1923 Một số đặc điểm của các lớp phủ bazan được trình bày trong bảng 1 Theo nghiên cứu mới đây [5,10], hoạt động núi lửa Kainozoi muộn Việt Nam được chia thành 2 pha chính: pha sớm Miocen - Pliocen sớm (βN1-N2 ) và pha muộn Pliocen muộn - Đệ tứ (βN2 -Q) Tương ứng với hai pha phun trào là hai nhóm bazan pha sớm và bazan pha muộn Pha sớm được đặc trưng bởi kiểu phun tràn theo khe nứt tạo các cao nguyên bazan rộng lớn, các dòng bazan và chiếm phần lớn khối lượng phun trào Pha này có thành phần chủ yếu là tholeiit thạch anh và tholeiit olivin Pha muộn hoạt động theo kiểu phun trung tâm để lại nhiều cấu trúc núi lửa (chóp, maar ) và thường mang tính phun nổ với các sản phẩm như bom núi lửa, tro, tuf, vật liệu vụn núi lửa Pha này được đặc trưng bởi ưu thế của thành phần bazan kiềm cao Đặc biệt trong bazan kiềm cao pha muộn thường gặp các thể tù manti như lerzolit-spinel, harzburgit, werlit, pyroxenit và các tinh thể lớn augit, olivin và plagioclas

Bảng 1 Đặc điểm các lớp phủ bazan Kainozoi muộn

tích (km 2 )

Bề dày (m)

tích (km 2 )

Bề dày (m)

Tuổi (tr.n)

Lũng Pô Hồ 1 100 ? Buôn Ma

Thuột

Ngãi

0,44

(1923)

II PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

Mẫu dùng cho phân tích là các mẫu tươi được lựa chọn từ các mẫu lõi khoan và mẫu trên bề mặt lấy từ hầu hết các nhóm bazan mô tả trong [4,8,9,10] Thành phần nguyên tố chính được phân tích bằng phương pháp XRF trên máy đo Rikagu RIX 2100 (Nhật) với

độ chính xác đạt ±5% Thành phần nguyên tố vết được phân tích bằng phương pháp phổ khối plasma (ICP-MS) trên máy đo ELAN 6000 của hãng Perkin Elmer với độ chính xác đạt ±2% đối với các nguyên tố đất hiếm và ±3% đối với các nguyên tố khác Các phân tích được thực hiện tại Trung tâm phân tích thuộc Trường đại học Tổng hợp Chungnam (Hàn Quốc) Kết quả phân tích thành phần bazan Kainozoi muộn Việt Nam được trình bày trong bảng 2

III KẾT QUẢ PHÂN TÍCH

1 Thành phần nguyên tố chính

Hàm lượng MgO dao động khá lớn từ ~4,98% (bazan Phước Long) đến 12,96% (bazan Xuân Lộc) Trên biểu đồ phân loại CIPW (Hình 2), phần lớn bazan rơi vào trường tholeiit thạch anh (QT) (với thành phần có chứa thạch anh quy đổi) và tholeiit olivin (OT) (với thành phần quy đổi có olivin và hypersthen), ít hơn có bazan kiềm (AB) (chứa dưới 5% nephelin quy đổi) và hiếm hơn có bazanit (chứa trên 5% nephelin quy đổi)

Tương quan giữa các oxyt tạo đá của bazan được thể hiện trên biểu đồ hình 3 (Hình 3) SiO2 và MgO có tương quan âm khá rõ, phản ánh hai nhóm thành phần chính: cao và thấp SiO2 tương ứng với các bazan của pha sớm và pha muộn (Hình 3a) Hàm lượng TiO2 trong bazan Kainozoi muộn Việt Nam dao động trong khoảng 1,5 đến 3,2% và có tương quan âm đối với SiO2 Hàm lượng TiO2 cao (trên 2,7%) đặc trưng cho bazan kiềm thấp SiO2 pha muộn Sự biến đổi tương tự theo mặt cắt từ thấp TiO2 đến cao TiO2

thường thấy trong bazan lục địa như Parana, Decan và trap Sibiri [2] Nhiều tác giả cho rằng đặc điểm biến đổi hàm lượng TiO2 liên quan tới chính bản thân nguồn magma hơn

là quá trình kết tinh phân đoạn

Bảng 2 Thành phần nguyên tố chính và nguyên tố vết của bazan Việt Nam

Mẫu DL-I DL-I DL-I DL-II DL-II Plog Plog XL-I XL-II XL-II XL-II BMTIBMTII PL-I PL-I

SiO 2 54,16 52,99 49,75 53,37 54,4 52,44 51,37 53,13 45,13 48,83 52,19 46,71 49,43 54,36 47,47 TiO 2 1,61 1,87 2,3 1,75 1,54 1,54 1,82 1,86 2,32 2,64 1,66 1,97 2,15 1,5 2,93

Al 2 O 3 15,08 13,93 14,13 16,69 14,69 14,35 14,8 14,39 12,37 14,27 14,67 13,81 15,26 14,91 13,66 FeO* 9,1 10,88 11,36 10,16 9,38 11,2 10,9 10,25 11,6 11,38 10,90 11,19 11,53 8,67 11,41 MnO 0,14 0,19 0,14 0,12 0,14 0,14 0,15 0,15 0,18 0,16 0,13 0,17 0,16 0,09 0,16 MgO 7,51 7,9 7,96 4,47 6,93 7,88 6,54 8,02 12,85 9,41 7,85 11,63 7,57 7,63 9,44 CaO 6,77 7,04 7,11 4,85 6,99 7,03 7,09 8,36 7,62 5,85 8,27 7,38 5,87 6,6 7,62

Na 2 O 2,36 2,23 1,68 4,26 2,22 1,99 2,31 3,01 3,18 2,45 3,12 2,67 3,73 1,94 2,17

K 2 O 1,59 1,3 1,82 3,23 1,09 1,03 1,01 1,16 2,87 3,27 1,10 2,34 3,76 1,23 1,7

P 2 O 5 0,31 0,3 0,48 0,75 0,19 0,28 0,26 0,34 1,08 0,97 0,32 0,6 1,03 0,23 0,75 Tổng 98,63 98,64 96,73 99,65 97,58 97,88 96,25 100,67 99,19 99,24 100,21 98,47 100,5 97,15 97,29

Mg# 59,77 56,65 55,78 44,19 57,08 55,88 51,92 58,48 66,60 59,81 56,45 65,17 54,17 61,30 59,83

Cr 380 444 338 470 326 373 442 253 805 606 364 578 517 405 475

Ni 275 348 353 310 256 364 350 318 647 498 475 527 416 330 395

V 136 160 169 81 127 153 164 187 177 135 145 185 124 115 202

Cu 90 89 84 78 109 88 100 82 132 122 108 93 77 96 103

Zn 176 189 239 237 153 167 221 351 251 278 271 21 227 175 321

Rb 37 25 31 79 18 14 15 100 75 71 85 81 67 15 53

Sr 309 337 408 701 222 301 354 1371 831 842 837 637 949 418 665

Ba 428 335 416 761 193 383 236 635 703 691 697 572 587 263 684

Pb 10,5 10,7 11,0 9,9 13,0 11,8 15,0 12,0 14,2 9,8 15,8 10,1 16,7 13,0 12,0

U 1,1 1,2 0,9 2,0 0,5 1,1 0,6 2,0 2,8 2,0 2,2 1,5 2,2 0,6 2,0

Zr 110 120 161 275 83 92 126 375 278 296 318 146 251 100 271

Nb 23 27 39 68 14 22 16 105 79 79 82 59 78 15 67

Ta 1,4 1,7 2,4 5,0 0,9 1,3 1,1 6,6 5,2 5,0 5,4 3,5 4,4 0,9 6,5

La 19,4 21,4 2,8 53,5 11,6 15,8 15,0 76,0 78,4 74,0 74,5 41,5 67,9 15,3 53,2

Ce 37,0 38,3 55,6 98,3 22,1 30,2 31,4 146,4 145,2 141,0 141,0 74,5 125,8 30,5 105,9

Pr 4,6 4,5 6,9 11,6 2,7 3,8 4,2 17,6 16,7 17,0 16,5 8,7 14,6 3,9 13,0

Nd 14,3 12,9 18,9 31,1 7,9 10,9 13,0 48,9 42,8 44,0 44,1 23,8 37,4 11,4 34,5

Sm 3,6 3,8 5,0 7,8 2,7 3,3 3,8 10,8 8,8 10,0 9,7 5,7 8,2 3,4 8,3

Eu 1,4 1,5 1,8 2,9 1,1 1,4 1,5 3,7 2,9 3,0 3,3 2,1 2,8 1,3 2,8

Gd 4,8 5,3 6,2 9,3 3,9 4,3 5,2 13,0 10,8 12,0 11,7 6,8 9,5 4,3 9,5

Tb 0,9 1,1 1,1 1,6 0,8 0,9 1,1 2,1 1,7 2,0 1,9 1,2 1,5 0,8 1,7

Dy 3,5 4,2 4,1 5,0 3,2 3,3 4,1 6,8 5,5 6,0 6,3 4,2 5,0 3,0 5,5

Ho 0,9 1,1 1,0 1,0 0,9 0,9 1,1 1,6 1,3 2,0 1,5 1,1 1,1 0,8 1,3

Er 1,8 2,1 1,9 1,8 1,7 1,7 2,1 2,9 2,6 3,0 3,0 2,0 2,1 1,4 2,4

Yb 1,4 1,7 1,5 1,1 1,4 1,3 1,7 1,9 1,8 2,0 2,1 1,5 1,4 1,1 1,7

Lu 0,3 0,3 0,3 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4 0.4 0,1 0,4 0,3 0,3 0,2 0,3

Y 21,5 26,5 2,4 25,0 21,2 20,8 26,4 36,0 31.1 36,0 36,8 25,7 27,1 18,3 31,2

Th 5,3 6,4 6,1 12,2 3,2 4,2 3,1 15,2 15,0 13,0 12,8 9,2 12,5 3,8 10,1

Hf 3,7 4,1 5,0 8,1 3,0 3,2 4,2 10,8 7,6 9,0 8,6 4,8 7,0 3,3 7,6

Bảng 2 (tiếp theo)

Mẫu PL-I PL-II PL-II PL-II PL-II PL-II PQ Re Qtri Qtri KPLg KPLg LPH LPH LPH

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 SiO 2 52,66 50,94 49,89 51,06 50,58 50,60 50,73 52,33 52,56 49,59 52,97 51,57 50,81 51,84 51,68 TiO 2 1,98 1,98 2,64 2,08 2,21 2,21 2,55 2,11 2,13 2,47 1,77 1,89 2,19 2,34 2,24

Al 2 O 3 13,33 14,69 14,96 15,9 13,96 13,96 13,73 15,83 15,54 14,82 15,04 14,24 13,04 13,34 12,88 FeO* 10,81 10,15 11,16 10,68 11,60 11,60 10,86 10,09 9,45 10,55 9,77 10,00 9,78 9,73 9,49 MnO 0,14 0,16 0,15 0,22 0,13 0,13 0,14 0,13 0,2 0,15 0,14 0,13 0,16 0,14 0,14 MgO 8,07 7,91 8,07 4,94 6,94 6,94 8,12 7,59 5,7 8,83 8,05 7,45 9,21 8,97 9,49 CaO 8,45 6,04 6,73 5,12 8,50 8,50 7,13 7,05 6,33 7,4 7,01 8,82 7,45 6,24 6,99

Na 2 O 2,95 3,15 2,24 3,66 3,42 3,42 2,35 2,13 2,69 2,39 2,14 2,94 2 1,91 1,89

K 2 O 1,41 2,56 2,46 3,73 2,08 2,08 2,21 2,15 2,1 1,99 1,84 1,70 2,91 3,15 3,07

P 2 O 5 0,31 0,6 0,69 0,76 0,52 0,82 0,61 0,59 0,51 0,55 0,38 0,37 0,63 0,59 0,56 Tổng 100,11 98,18 98,98 98,17 99,94 100,26 98,43 100 97,21 98,73 99,11 99,11 98,16 98,25 98,44

Mg# 57,33 58,3 8 56,55 45,43 51,85 51,85 57,37 57,52 52,05 60,10 59,73 57,28 62,90 62,40 64,29

Cr 484 742 364 422 593 272 480 554 383 373 471 282 630 462 631

Ni 400 513 370 325 485 379 434 377 316 276 375 318 416 379 466

V 184 129 178 99 149 181 160 143 166 159 135 153 175 173 183

Cu 91 90 112 89 85 89 82 105 72 89 111 75 127 113 106

Zn 302 242 242 261 331 286 257 223 216 245 209 218 248 241 247

Rb 48 173 165 107 94 54 18 51 49 37 46 44 263 92 85

Sr 675 738 603 1124 1034 570 666 508 501 663 449 392 509 493 515

Ba 512 851 723 820 860 750 538 457 529 509 562 484 868 589 777

Pb 11,1 19,0 13,2 14,2 13,0 9,8 10,2 13,9 16,7 10,4 15,5 13,8 21,0 10,9 18,0

U 2,0 2,5 1,4 4,0 3,3 1,6 1,5 2,3 0,8 1,3 1,5 1,0 1,4 1,0 0,9

Zr 258 297 214 436 362 205 191 206 157 135 135 142 189 188 187

Nb 61 81 60 119 116 58 44 49 40 38 26 28 53 55 54

Ta 4,1 5,7 3,9 8,0 7,0 3,6 2,9 1,8 2,4 2,7 1,7 2,0 3,7 3,6 3,2

La 50,9 87,0 44,2 95,8 95,1 44,3 41,3 45,3 33,3 29,9 25,1 26,1 41,7 37,8 36,0

Ce 99,9 130,4 85,3 170,7 175,5 85,1 76,5 85,8 62,7 56,2 49,2 51,1 79,7 70,8 70,1

Pr 12,4 15,5 10,2 18,8 20,3 10,2 9,7 10,2 7,5 6,8 6,1 6,3 9,9 9.3 9,1

Nd 34,2 38,7 28,1 46,1 51,8 27,5 27,0 26,9 21,1 20,2 18,2 17,7 29,5 26,8 26,2

Sm 7,9 8,2 6,7 9,6 11,1 6,5 6,8 6,2 5,5 4,7 4,5 4,5 7,0 6,9 6,8

Eu 2,7 3,0 2,5 3,4 3,8 2,4 2,4 2,1 1,9 1,8 1,6 1,7 2,3 2,3 2,3

Gd 9,4 10,1 8,0 11,4 13,4 8,0 8,3 7,7 6,6 5,6 5,7 5,7 7,9 7,8 7,8

Tb 1,6 1,7 1,4 1,8 2,1 1,4 1,4 1,3 1,2 1,0 1,1 1,1 1,3 1,4 1,4

Dy 5,4 5,8 4,7 5,8 6,4 4,7 5,1 4,4 4,1 3,3 3,9 4,0 4,6 4,7 4,7

Ho 1,3 1,4 1,1 1,3 1,4 1,1 1,3 1,1 1,0 0,8 1,0 1,0 1,2 1,1 1,2

Er 2,4 2,6 2,2 2,5 2,7 2,2 2,3 2,0 2,0 1,6 2,0 2,0 2,3 2,2 2,2

Yb 1,7 1,7 1,7 1,5 1,6 1,5 1,6 1,5 1,5 1,1 1,6 1,7 1,7 1,6 1,7

Lu 0,3 0,3 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,2 0,4 0,3 0,4 0,3 0,4

Y 30,5 39,1 28,2 31,9 34,5 27,6 34,1 25,7 25,0 18,3 23,2 25,2 25,7 27,0 28,0

Th 9,8 15,5 8,8 22,2 17,6 8,9 7,0 11,8 8,8 7,2 7,6 7,4 8,8 7,2 7,1

Hf 7,3 8,0 6,3 226,2 9,9 6,0 5,8 6,2 5,0 4,2 4,4 4,4 5,8 6,4 6,2

Chú giải: DL-I, DL-II: Đà Lạt (pha sớm và pha muộn); Plog: Phước Long; XL-I, XL-II: Xuân Lộc

(pha sớm và pha muộn); BMT-I, BMT-II: Buôn Ma Thuột (pha sớm và pha muộn); PL-I, PL-II: Pleiku (pha sớm và pha muộn); PQ: Phú Quý; QN: Quảng Ngãi, Re: Cù Lao Ré; QT, KS: Quảng Trị; CC-1: Cồn Cỏ; DBP: Điện Biên Phủ; KPLg: Kong Plong; LPH: Lũng Pô Hồ (xem phân bố trên hình 1)

hay nhiễm bẩn Tương tự các bazan sống đại dương (MORB), bazan lục địa (CFB) và bazan đảo đại dương (OIB), bazan Kainozoi muộn Việt Nam cũng có tương quan âm rõ giữa SiO2 và FeO* (Hình 3f) Nhìn chung bazan kiềm cao chứa hàm lượng TiO2 và FeO* cao hơn tholeiit thạch anh và tholeiit olivin có hàm lượng MgO tương đương MgO có tương quan dương với P2O5 và bazan pha muộn có hàm lượng P2O5 giầu hơn hẳn so với pha sớm (Hình 3d) Một điều đáng chú ý là bazan Việt Nam chứa hàm lượng cao bất thường H2O, đạt tới 5% [7], điều đó một lần nữa chứng tỏ vai trò to lớn của H2O nói riêng và thể lỏng nói chung trong quá trình hình thành magma bazan, đặc biệt là trong pha muộn Hơn thế, sự giầu thể lỏng của bazan kiềm cao còn được thể hiện qua tính chất phun nổ và cấu tạo lỗ hổng dạng bọt của bazan pha muộn

MgO và CaO có tương quan dương rõ chứng tỏ pha kết tinh phân đoạn chủ yếu là plagioclas và clinopyroxen và rất phù hợp với đặc điểm thạch học của bazan [4, 11]

2 Thành phần nguyên tố vết

Trên biểu đồ Hình 4, đường biểu diễn thành phần nguyên tố không tương thích quy chuẩn theo manti nguyên thủy có dạng cong lồi về phía trên và tương tự với kiểu bazan đảo đại dương phản ánh sự làm giầu các nguyên tố không tương thích Các mẫu bazan Việt Nam phần lớn có dị thường dương Ta và Nb Khi hàm lượng MgO trong đá tăng (giảm SiO2), hàm lượng các nguyên tố không tương thích cũng tăng, hơn nữa bazan pha muộn lại thường có hàm lượng các nguyên tố không tương thích cao hơn so với pha sớm (chẳng hạn Sr, Zr, Nb, Ba, Rb ) (Hình 5) Các ion ưa đá kích thước lớn (LILE) thường có hàm lượng cao hơn và dao động mạnh hơn trong bazan pha muộn (ví dụ Ba =

100 – 2000 ppm) Tương tự như vậy bazan pha muộn có hàm lượng các nguyên tố trường lực mạnh (HFSE) cao hơn (chẳng hạn Nb trung bình thường lớn hơn 60 ppm), nhưng bazan ở cả hai pha đều được đặc trưng bởi tỷ lệ LILE/HFSE thấp (Hình 6) Sự làm giầu các nguyên tố đất hiếm nhẹ và tỷ lệ LREE/HREE cao trong bazan pha muộn

có thể phản ánh sự khác biệt hoặc tính không đồng nhất của nguồn Tholeiit thạch anh Phước Long thể hiện sự thiếu hụt Ba so với Rb và Th (Hình 6), ngược lại bazan Xuân Lộc và Đà Lạt lại giầu Rb, K và Ba so với các nhóm khác Trong khi bazan của phần lớn các nhóm có sự chồng chập các tỷ số Rb/Sr (0,02 - 0,11) và Zr/Ba (0,2 - 0,6) thì bazan Phước Long có tỷ lệ Zr/Ba tới trên 2,8 và bazan Xuân Lộc và Đà Lạt có tỷ lệ Rb/Sr cao hơn 0,18 (Hình 6)

IV THẢO LUẬN

Sự ổn định hàm lượng MgO trong bazan pha sớm chứng tỏ chúng ít chịu ảnh hưởng của quá trình kết tinh phân đoạn Ngược lại bazan pha muộn có hàm lượng MgO dao động khá lớn chứng tỏ độ kết tinh phân đoạn cao hơn Tương quan dương giữa MgO và CaO (Hình 3) cho thấy pha tách ra chủ yếu là plagioclas và clinopyroxen Tuy nhiên sự kết tinh phân đoạn là không đáng kể Theo các nghiên cứu trước đây [4, 5, 12], sự nhiễm bẩn vật chất vỏ đáng kể quan sát được trong các mẫu ở các khu vực phun trào đơn lẻ phía bắc như Phủ Quỳ, Điện Biên Phủ và Lũng Pô Hồ Tuy nhiên, hiệu ứng nhiễm bẩn vỏ trong bazan nhìn chung không lớn Có thể nói rằng sự làm giầu các nguyên tố không tương thích trong bazan phản ánh đặc tính nguồn hay mức nóng chẩy từng phần hơn là hiệu ứng kết tinh phân đoạn Trên hình 6d phần lớn bazan rơi vào trường E-MORB, phản ánh đặc tính nguồn được làm giàu của bazan

Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy thành phần của magma nguyên thủy phụ thuộc vào thành phần của nguồn, áp suất, nhiệt độ nóng chẩy và mức độ nóng chẩy từng phần