CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu đá núi lửa

Nhiệm vụ chính của công tác nghiên cứu các thành tạo núi lửa là nghiên cứu vị trí địa tầng của chúng, phát hiện các tầng đánh dấu (tầng chuẩn), xác định gián đoạn địa tầng (bất chỉnh hợp) trong hoạt động núi lửa, phân chia các tập, lớp để theo dõi và khoanh định trên bản đồ địa chất tỷ lệ phù hợp.

VÙNG PHÁT TRIỂN ĐÁ NÚI LỬA

I THU THẬP TÀI LIỆU

ERROR: REFERENCE SOURCE NOT FOUND

1.1 THU THẬP TÀI LIỆU CÓ TRƯỚC Error: Reference source not found

I.2 THU THẬP TÀI LIỆU TRONG KHẢO SÁT THỰC ĐỊA

ERROR: REFERENCE SOURCE NOT FOUND

1.2.4 LẤY MẪU Error: Reference source not found

II XỬ LÝ TÀI LIỆU TRONG PHÒNG

ERROR: REFERENCE SOURCE NOT FOUND II.1 NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC-KHOÁNG VẬT

ERROR: REFERENCE SOURCE NOT FOUND

- ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC-KHOÁNG VẬT CÁC THÀNH TẠO NÚI LỬA PHÂN TẦNG (NHÓM TƯỚNG TRẦM TÍCH NÚI LỬA VÀ PHUN TRÀO PHUN NỔ): Error: Reference source not found

- Nghiên cứu đặc điểm thạch học – khoáng vật các đá tướng họng, tướng á núi lửa Error: Reference source not found

II.2 CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN CHẤT, BIẾN ĐỔI VÀ KHOÁNG HOÁ LIÊN QUAN

ERROR: REFERENCE SOURCE NOT FOUND

II.3 NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẠCH ĐỊA HOÁ

ERROR: REFERENCE SOURCE NOT FOUND

- ĐẶC ĐIỂM THẠCH HOÁ Error: Reference source not found

- ĐẶc điỂm đỊa hoá và bỐi cẢnh kiẾn tẠo Error: Reference source not found

II.4 Đ I ỀU KIỆN CỔ ĐỊA LÝ TÍCH TỤ CÁC THÀNH TẠO NÚI LỬA

E RROR : R EFERENCE SOURCE NOT FOUND

II.5 TUỔI ĐỒNG VỊ

ERROR: REFERENCE SOURCE NOT FOUND

I THU THẬP TÀI LIỆU

1.1 THU THẬP TÀI LIỆU CÓ TRƯỚC

- Các công trình nghiên cứu trước trong các báo cáo địa chất tại Lưu trữ địa chất

- Các công trình nghiên cứu đã được công bố và xuất bản

I.2 THU THẬP TÀI LIỆU TRONG KHẢO SÁT THỰC ĐỊA

Trên cơ sở phân tích các tài liệu có trước lựa chọn các mặt cắt điển hình

để nghiên cứu khái quát, làm quen với cấu trúc các hệ tầng núi lửa đã phân chia trong khu vực, ghi nhận những vị trí có thể lập mặt cắt chuẩn, đặc biệt phải thu thập tập hợp mẫu đá chuẩn để thống nhất tên gọi đá trong quá trình khảo sát.địa chất tiếp theo Tham gia các hành trình khái quát gồm các kỹ sư và các cán bộ

kỹ thuật là các tổ trưởng thi công đề án

Nhiệm vụ chính của công tác nghiên cứu các thành tạo núi lửa là nghiên cứu vị trí địa tầng của chúng, phát hiện các tầng đánh dấu (tầng chuẩn), xác định gián đoạn địa tầng (bất chỉnh hợp) trong hoạt động núi lửa, phân chia các tập, lớp để theo dõi và khoanh định trên bản đồ địa chất tỷ lệ phù hợp

Trong quá trình khảo sát thực địa các nhà địa chất mô tả đá núi lửa chủ yếu theo các dấu hiệu nhận biết bên ngoài (màu sắc, độ hạt, thành phần khoáng vật các ban tinh, cấu tạo, kiến trúc đá) Những mô tả như thế tuy không hoàn toàn chính xác, nhưng là những định hướng để khi có kết quả nghiên cứu trong phòng (kết quả nghiên cứu lát mỏng, các loại kết quả phân tích) sẽ dễ dàng bổ sung hiệụ chỉnh tên đá Do vậy, nhiệm vụ quan trọng của công tác khảo sát thực địa là thu thập đầy đủ bộ mẫu chuẩn để nghiên cứu trong phòng

1.2.1 MÔ TẢ THÀNH PHẦN VẬT CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐÁ NÚI

LỬA PHÂN TẦNG (NHÓM TƯỚNG TRẦM TÍCH NÚI LỬA VÀ PHUN TRÀO PHUN NỔ):

Các đá núi lửa được cấu thành chủ yếu là vật chất thuỷ tinh, ẩn tinh hoặc

vi tinh, do vậy việc xác định tên đá núi lửa là rất khó khăn Để gọi tên đá trong mùa thực địa đầu tiên nhà địa chất thường dựa theo các kết quả xác định của các công trình có trước, và trên cơ sở quan sát thực tế về màu sắc, thành phần ban tinh, các đặc điểm cấu trúc cấu tạo của đá để xác định và gọi tên đá Ví dụ: Kết quả trước mô tả trong mătj cắt có ryolit, nay khảo sát thấy tại đó đá màu phớt tím, hơi sẫm màu, có ban tinh felspatkali thì có thể tạm xác định là ryotrachit, và thu tập bộ mẫu đầy đủ để nghiên cứu bổ sung trong phòng Do vậy yêu cầu cho những lộ trình địa chất giai đoạn đầu là phải thu thập bộ mẫu đầy đủ các loại đá

để xây dựng tập hợp mẫu chuẩn, đồng thời gọi theo tên đá thống nhất trong toàn vùng công tác để sau này chỉnh lý được dễ dàng hơn

Những dấu hiệu cần nhận biết để mô tả các đá núi lửa ngoài thực địa:

- Màu sắc đá

- Cấu tạo đá (khối, dòng chảy, hạnh nhân, mảnh vụn )

- Kiến trúc đá: trình độ kết tinh (có hoặc không có ban tinh, kích thước hạt) hoặc đặc điểm xi măng trong các đá mảnh vụn (dung nham, tuf, trầm tích tufogen)

- Thành phần, hình dạng, màu sắc của các ban tinh trong đá phun trào hoặc các mảnh và xi măng trong đá vụn

- Số lượng tương quan của các ban tinh có thành phần khác nhau với nền trong đá phun trào hoặc; kích thước các mảnh vụn thành phần; xi măng trong dăm kết dung nham và trong tuf

- Đặc điểm biến đổi của đá (thành phần)

Xác định thế nằm đá

Xác định thế nằm dung nham là công việc khó, thường phải dùng dấu hiệu về đặc điểm mặt phân lớp, khối nứt của đá

Mặt phân lớp Thế nằm lớp phủ được xác định chính xác khi chúngnằm xen kẽ

với tuf, tufit và đá trầm tích hoặc chúng có thành phần màu sắc và kiến trúc cấu tạo khác Thực tế không phải khi nào cũng quan sát được sự xen kẽ kể trên Để

đo được thế nằm của đá và bề dày của từng lớp phủ phải phát hiện được các mặt ranh giới giữa chúng Ở mặt ranh giới các lớp thường thấy sự thay thế các đá có màu sắc, đặc điểm cấu trúc khác nhau, thành phần các ban tinh, số lượng tương đối của các khoáng vật tạo đá khác nhau.Theo kinh nghiệm của các nhà nghiên cứu các tầng đá núi lửa thì bề dày các lớp phủ ít khi vượt quá 20m Vì thế những khối lớn đá phun trào có thành phần và cấu trúc đồng nhất trên diện rộng thường

là các thể á núi lửa

Các đá phun trào đặc xít (aphyr) được thành tạo khi magma đi lên nhanh

và đông nguội nhanh (hoạt động núi lửa không có sự gián đoạn lớn) thì khó phát hiện ranh giới các lớp phủ Khi magma đi lên từ từ nhưng đông nguội nhanh trong đá có các ban tinh phân bố định hướng và nền thuỷ tinh đông nguội chậm chạp thì đá có kiến trúc porphyr và ở phần trung tâm của lớp phủ nền có mức độ kết tinh tốt hơn Để xác định thế nằm của dung nham cần quan sát mô tả chi tiết cấu tạo dòng chảy, sự phân bố các ban tinh, lỗ hỗng và hạnh nhân phân bố trong

đá núi lửa

Cấu tạo dòng chảy thường gặp ở các đá phun trào axit và á kiềm dưới dạng cấu

trúc phân dải Cấu trúc phân dải là sự sắp xếp các dải có trình độ kết tinh khác nhau hoặc sự phân bố định hướng của các bao thể hoặc sự sắp xếp xen kẽ các loại đá có nàu sắc khác nhau Sự định hướng trong cấu tạo dòng chảy tuy có sai lệch cục bộ nhưng nhìn chung có liên quan và phù hợp với thế nằm của lớp phủ Vì thế có thể xác định thế nằm của đá theo cấu tạo dòng chảy Cung cần biết rằng cấu tạo phân dòng trong lớp phủ bị uốn lượn theo địa hình, thường tạo những xoắn cuộn trong quá trình chảy của dung nham, do đó ở rìa các dòng dung nham thường có cấu tạo dòng chảy không trùng với yếu tố thế nằm của đá Cấu tạo dòng chảy thường xuất hiện trong các daik, thể nek hoặc vòn của các đá núi lửa phun nghẹn và á núi lửa,

Sự phân bố các ban tinh: các ban tinh thường sắp xếp định hướng theo dòng

chảy của dòng dung nham Do vậy khi quan sát thấy các hiện tượng này cần đo hướng sắp xếp của các ban tinh để xác định hướng dòng chảy và thế nằm của đá

Sự phân bố lỗ rỗng và hạnh nhân: Các bọt khí và lỗ lỗng thường bị kéo dài

theo hướng dòng chảy của dòng dung nham và đôi khi chúng bị ép dẹt theo mặt dòng Do đó khi quan sát thấy các hiện tượng này cần xác định hướng phân bố bọt khí và lỗ rỗng để biết được thế nằm của lớp phủ

Khối nứt: khối nứt cầu gối nguyên sinh đặc trưng cho dung nham thành phần

mafic phun trào dưới nước Dấu hiệu đặc trưng của khối nứt cầu gối là cấu tạo đồng tâm khác với khối nứt cầu gối Còn khối nứt phong hoá bóc vỏ hình cầu (giả cầu) có cấu tạo bóc vỏ đồng tâm nhưng cấu tạo độ hạt và thành phần từ ngoài vào trong là đồng nhất

Các đá tuf, tufit có cấu tạo phân lớp từ phân lớp thô tới mỏng do vậy thế nằm của chúng được xác định theo tính phân lớp Các đá tuf dạng khối và dăm kết núi lửa tạo thành tầng dày đồng nhất khó xác định được thế nằm, cần phát hiện những lớp kẹp mỏng hoặc các thấu kính bị kéo dài trong chúng để xác định thế nằm Ngoài ra các đá tuf và dăm kết núi lửa có thể lấp đầy các kênh dẫn kiểu ống (nek) và kiểu khe nứt (daik)

Phân biệt đá phun trào thực sự với tuf

Các đá tuf hạt trung, hạt nhỏ đôi khi cả hạt lớn rất dễ nhầm với dung nham cùng thành phần Để phân biệt chúng có thể sử dụng các dấu hiệu sau:

- Trong dung nham thành phần bất kỳ (kể cả xi măng của dăm kết dung nham) quan sát thấy sự phân bố đều đặn của các ban tinh, còn trong tuf hạt vụn thường phân thành dải hoặc đám nhỏ không đều

- Trong dung nham (kể cả xi măng của dăm kết dung nham) quan sát thấy các ban tinh có ranh giới đều đặn còn trong tuf luôn là các hạt góc cạnh không đều

- Đối với tuf hạt nhỏ và vi hạt khi phong hoá có bề mặt sần sùi như rắc cát còn nền dung nham và dăm kết dung nham có bề mặt phong hoá bằng phẳng

- Trong dung nham và dăm kết dung nham thường quan sát thấy hạnh nhân và dòng chảy mảnh (thanh), còn trong tuf không quan sát thấy dấu hiệu này

1.2.2 MÔ TẢ THÀNH PHẦN VẬT CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐÁ CÁC

THÀNH TẠO TƯỚNG TƯỚNG HỌNG, TƯỚNG PHUN NGHẸN VÀ TƯỚNG Á NÚI LỬA

Tướng họng núi lửa: Khi magma di chuyển lên bề mặt trái đất thì dung

nham và các đá liên quan trực tiếp với bề mặt lấp đầy các kênh dẫn dưới dạng các thể nek (lấp đầy họng) hoặc daik (các daik toả tia, vòng phổ biến là song song lấp đầy kênh dẫn kiểu khe nứt) tạo nên các đá tướng họng Nghiên cứu các

đá tướng họng không chỉ để khôi phục lại kiểu và cấu tạo của bộ máy núi lửa mà còn nhằm phát hiện một số khoáng sản liên quan Tướng họng cấu tạo bởi các mảnh vụn hoặc dung nham dạng bọt, dung nham dòng chảy và dăm kết dung

nham Do bị tác động của khí và dung dịch nhiệt dịch sau núi lửa nên các đá tướng họng thường bị biến đổi (propilit hoá, quarzit thứ sinh) mang tính cục bộ mạnh

Tướng phun nghẹn: được hình thành hoặc ở họng núi lửa dưới dạng “nút

đậy”, hoặc dạng vòm độc lập Khi núi lửa phun lên, khối dung nham bị ép đùn lên mặt đất và bị ứ lại đùn đống trên miệng núi lửa Các đá tướng này được thành tạo ở giai đoạn kết thúc của một hoạt động núi lửa Chúng chiếm vị trí trung gian giữa tướng họng và tướng phun trào thực sự, thường có dạng vòm, dài nhọn, hoặc tháp hình kim Chúng được cấu tạo bởi dung nham dẻo có thành phần trung tính và axit, có dòng chảy thẳng đứng ở trung tâm và nghiêng theo sườn dốc Một số trường hợp trên sườn dốc hoặc chân họng có vành đá mảnh vụn, khác với các đá mảnh vụn tướng phun nổ bởi chúng có kích thước mảnh không đều (mảnh vụn nhỏ và các tảng có kích thước khác nhau)

Tướng á núi lửa bao gồm các đá được hình thành khi dung nham di

chuyển lên bề mặt trái đất, do nhiều nguyên nhân dung nham không đạt tới mặt đất và hình thành ở các độ sâu nào đó Các thể á núi lửa thường có dạng vỉa, lacolit, stok, daik đặc điểm chung của tướng á núi lửa (Xergievski, 1954) là: Các đá thường kết tinh tốt hơn so với dung nham tương ứng và có sự chuyển tiếp sang loại kết tinh hoàn toàn Trong các thể á núi lửa thường không có tuf, song dọc theo tiếp xúc có mặt dăm kết (tạo thành các dải hẹp đơn điệu) dễ nhầm với tuf hạt vụn Chúng tạo nên các khối lớn có thành phần và kiến trúc đồng nhất; từ ranh giới tiếp xúc vào trung tâm có sự thay đổi thành phần và cấu tạo Chúng có quan hệ xuyên và bắt tù các đá vây quanh giống như các đá xâm nhập thực thụ

Những nhiệm vụ chủ yếu của công tác khảo sát thực địa nghiên cứu các

đá tướng họng, phun nghẹn và á núi lửa:

- Xác định thành phần vật chất và sự biến đổi thành phần, kiến trúc, cấu tạo từ trung tâm ra rìa của chúng;

- Phân chia các pha, xác định quan hệ giữa các thể thuộc các tướng khác nhau và với đá vây quanh;

- Nghiên cứu cấu trúc nguyên sinh;

- Nghiên cứu đặc điểm biến đổi nội, ngoại tiếp xúc bề dày đới biến đổi và mối liên quan với khoáng hoá

- Khoanh định diện phân bố của chúng

Nghiên cứu cấu trúc nguyên sinh

Cấu trúc dòng chảy nguyên sinh tạo thành khi dung nham chưa bị đông

cứng hoàn toàn Cấu trúc dòng chảy nguyên sinh gồm cấu trúc dạng đường và

ấu trúc mặt phẳng

Cấu trúc dạng đường trong các đá núi lửa và á núi lửa được hiểu là sự phân bố gần song song trong không gian của các yếu tố cấu trúc như khoáng vật kéo dài (ban tinh hoặc microlit của nền); tích tụ các tập hợp dị li các khoáng vật

hoặc các thể tù; các thể tù kéo dài của các đá vây quanh; bọt khí và hạnh nhân kéo dài, các rãnh nhỏ và nếp nhăn ở mái dòng Trong các đá cấu trúc dạng đường các khoáng vật felspat (kéo dài theo trục [100]), horblend và pyroxen thường bị kéo dài và sắp xếp định hướng Nghiên cứu cấu trúc dạng đường để xác định phương chảy của dòng dung nham, từ đó có thể chính xác hoá được các tâm của phun trào là nơi liên quan với khoáng hoá; làm sáng tỏ hình dạng của các thể magma, đặc biệt các thể đá phun nghẹn và á núi lửa Lưu ý là trong quá trình khảo sát thực địa cần tập hợp nhiều số liệu đo bằng phương pháp thống kê

để loại trừ các yếu tố sai lệch ngẫu nhiên

Cấu trúc mặt trong các đá phun trào và á núi lửa được thể hiện bởi cấu tạo sọc dải (các dải đá xen kẽ có thành phần hoặc màu sắc và kiến trúc khác nhau, chúng thường gặp trong các đá thể á núi lửa, thể vỉa, thể daik còn trong các đá tướng dung nham rất ít gặp), cấu tạo dòng chảy (biểu hiện ở sự xen kẽ của các dải có màu khác nhau, chúng thường gặp trong các đá thành phần axit và á kiềm), cấu tạo trachitoid, các thể tù dẹt, các dị li, các lỗ hỗng khí bị ép dẹt, các hạnh nhân dẹt

Khe nứt, khối nứt nguyên sinh: Hệ thống khe nứt nguyên sinh trong các

thể magma khác với hệ thống khe nứt của đá vây quanh Các khe nứt, khối nứt thường đặc trưng cho các thể á núi lửa, các thể họng và các lớp phủ dòng dung nham là khối nứt vỉa và khối nứt hình cột Khối nứt vỉa phân bố song song với đáy hoặc mái của dòng và lớp dòng, ngược lại khối nứt hình cột lăng trụ phân bố vuông góc với bề mặt nguội lạnh và mái dòng và với ranh giới thể họng Xác định khối nứt vỉa và khối nứt hình cột cho phép phán đoán được hình dạng của thể magma

Một trong những nhiệm vụ khi nghiên cứu thực địa cấu trúc của các thể magma nêu trên là phải phân biệt được cấu trúc nguyên sinh với cấu trúc thứ sinh Trong các thể magma thường phát sinh các cấu trúc giả đường thành tạo không phải ở giai đoạn kết tinh dung thể magma, những khoáng vật liên quan cấu trúc giả đường là các ban biến tinh felspat Những dấu hiệu phân biệt cấu trúc nguyên sinh với cấu trúc thứ sinh:

- Khối nứt nguyên sinh luôn liên quan có quy luật với cấu trúc dòng nguyên sinh (cấu trúc đường, cấu trúc mặt);

- Định hướng của khe nứt nguyên sinh trong các thể magma khác với định hướng của các khe nứt trong đá vây quanh;

- Khe nứt nguyên sinh thường được lấp đầy bởi các daik (aplit, pegmatit)

và các mạch nhiệt dịch chứa quặng

1.2.3 NGHIÊN CỨU ĐÁ BIẾN ĐỔI

Các đá biến chất tiếp xúc nhiệt

Các dòng, lớp phủ dung nham hoặc tuf hầu như không gây biến đổi các đá nằm dưới, vì dung nham trào ra bề mặt bị nguội lạnh nhanh Tuy nhiên trong một số trường hợp có thể quan sát được “vỏ” mỏng bị nướng của các đá nằm dưới Ngược lại các thể họng và á núi lửa gây biến đổi nội và ngoại tiếp xúc

mạnh mẽ hơn Đới biến đổi trong đỏ phun trào ớt khi vượt quỏ vài cm, cũn trong

đỏ trầm tớch võy quanh là vài một cú khi hàng chục một, tuỳ thuộc thành phần, kớch thước của cỏc thể họng, ỏ nỳi lửa và thành phần cấu tạo kiến trỳc của đỏ võy quanh và bề mặt tiếp xỳc

Nghiờn cứu đới tiếp xỳc sẽ giỳp hiểu được vị trớ, tuổi tương đối, thế nằm

và đặc điểm của cỏc thể này Vỡ vậy trong cụng tỏc khảo sỏt thực địa cần theo dừi, khoanh định vành biến đổi tiếp xỳc, nghiờn cứu sự thay đổi thành phần, độ hạt, kiến trỳc cấu tạo của đỏ nội và ngoại tiếp xỳc, từ tiếp xỳc đỏ khụng bị biến đổi; xỏc định bề dày đới biến đổi và tớnh phõn đới trờn cơ sở màu sắc, thành phần khoỏng vật, kiến trỳc và cấu tạo đỏ

Cỏc đỏ biến chất trao đổi

Cỏc đỏ tướng hong, phun nghẹn và ỏ nỳi lửa cú thể bị biến đổi do một trong cỏc quỏ trỡnh tự biến chất, biến chất tiếp xỳc trao đổi và biến chất khu vực hoặc biến chất chồng Cỏc hiện tượng biến đổi quan trọng là greisen hoỏ, propilit hoỏ, quarzit thứ sinh giống như biến đổi của cỏc đỏ thuộc tướng phun trào thực sử và tướng phun nổ đó trỡnh bày ở trờn Sự khỏc nhau là mức độ biến đổi của cỏc đỏ tướng hong, phun nghẹn và ỏ nỳi lửa phổ biến hơn, mạnh mẽ hơn

do cỏc đỏ này nằm ở trung tõm hoặc gần bộ mỏy nỳi lửa nờn bị tỏc động nhiều lần của khớ, dung dịch do hoạt động lặp đi lặp lại của cỏc đợt phun trào phun nổ của nỳi lửa

Nghiờn cứu chi tiết cỏc đỏ biến đổi giỳp cỏc nhà địa chất phỏt hiện được cỏc dấu hiệu tỡm kiếm khoỏng sản Do vậy khảo sỏt thực địa cố gắng mụ tả, thu thập tối đa cỏc tài liệu để giải quyết cỏc vấn đề như điều kiện thành tạo (nhiệt

độ, ỏp suất, độ pH, nguồn gốc khớ và dung dịch) của cỏc đỏ biến đổi và quặng hoỏ liờn quan

1.2.4 LẤY MẪU

Do việc phõn biệt cỏc loại đỏ phun trào thực sự, tướng họng, tướng phun nghẹn là rất khú khăn, do vậy tại cỏc vết lộ phải quan sỏt mụ tả tỷ mỷ cỏc loại

đỏ khỏc nhau theo màu sắc, kiến trỳc, cấu tạo, thành phần, kớch thước (mảnh vụn, ban tinh, xi măng gắn kết ) và lấy đủ cỏc loại mẫu theo quy định kỹ thuật lấy mẫu hiện hành để nghiờn cứu trong phũng Cụng tỏc lấy mẫu phải lấy theo đối tượng đó được xỏc định cụ thể ngoài thực địa (mẫu xi măng, mẫu ban tinh, mẫu tiếp xỳc ) Rất khụng nờn thay thế việc mụ tả chi tiết tại thực địa bằng việc lấy rất nhiều mẫu để về nhà xử lý

Trên tất cả các hành trình khảo sát theo mặt cắt chuẩn cần thu thập đầy đủ tất cả các loại đá khác nhau Số lợng mẫu cần lấy cho mỗi một đối tợng địa chất tuỳ thuộc vào đặc điểm và mục tiêu nghiên cứu đối tợng đó Song mỗi đối tợng phải lấy ít nhất 4-5 mẫu trở lên và đợc tăng lên khi nghiên cứu chuyên đề Quy cách các loại mẫu tuân thủ theo những quy định hiện hành

- Lấy mẫu xỏc định thành phần thạch học cỏc loại đỏ

- Lấy mẫu phõn tớch thành phần hoỏ silicat

- Lấy mẫu nghiờn cứu địa hoỏ

- Lấy mẫu nghiên cứu thạch học vật lý, cơ lý đá

- Lấy mẫu phân tích tuổi đồng vị

- Lấy mẫu giã đãi nghiên cứu khoáng vật phụ

II XỬ LÝ TÀI LIỆU TRONG PHÒNG

II.1 NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC-KHOÁNG VẬT

- ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC-KHOÁNG VẬT CÁC THÀNH TẠO NÚI LỬA PHÂN TẦNG (NHÓM TƯỚNG TRẦM TÍCH NÚI LỬA VÀ PHUN TRÀO PHUN NỔ):

Trong quá trình khảo sát thực địa cần thu thập đầy đủ mẫu đá các loại để phân tích ldưới kính hiển vi, sau đó phải thống lại theo các tập, lớp và phân vị địa chất nhằm giải quyết các nhiệm vụ chính sau:

- Xác định tên đá;

- Nghiên cứu để vạch ra các tiêu chuẩn cho phép phân chia các tầng núi lửa và đối sánh những diện lộ rời rạc trong vùng công tác;

- Nghiên cứu thạch luận

Cần lựa chọn những lát mỏng đại diện thành phần khoáng vật, mô tả kiến trúc cấu tạo trên các mặt cắt chuẩn cũng như trên các vết lộ rời rạc để mô tả theo nguyên tắc từ phổ biến đến những trường hợp riêng biệt Đối với các thành tạo dung nham nên nghiên cứu 2-3 lát mỏng cho từng loại đá Đối với các đá tuf

và tufogen từ 4-5 lát mỏng Mô tả thạch học phải theo trình tự chung, rõ ràng ngắn gọn, đồng thời đầy đủ các đặc trưng cho các khoáng vật và đá Nên có bảng tổng hợp đặc điểm thạch học khoáng vật kiến trúc, cấu tạo cho từng loại

đá, nhóm đá, tướng đá và phân vị núi lửa

- NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC – KHOÁNG VẬT CÁC ĐÁ TƯỚNG HỌNG, TƯỚNG Á NÚI LỬA

Các đá tướng họng

Các thể họng được cấu tạo bởi các đá mảnh vụn có thể có thành phần đồng nhất (phun trào một lần) hoặc không đồng nhất (phun trào nhiều lần); dung nham bọt có thành phần đồng nhất nhưng kiến trúc, cấu tạo lại không đồng nhất; dung nham cấu tạo dòng chảy có kiến trúc không đồng nhất; dăm kết dung nham thì dăm có thành phần tương tự với dung nham (đôi khi có cả mảnh đá vây quanh) Khi nghiên cứu đặc điểm thạch học-khoáng vật của các đá tướng họng,

á núi lửa cần chú ý mô tả:

- Đặc điểm thạch học: màu sắc, sự phân bố và thành phần các khoáng vật chính, mảnh vụn, khoáng vật phụ, khoáng vật thứ sinh ;

- Hàm lượng khoáng vật và tương quan hàm lượng giữa ban tinh với nền (mảnh vụn và xi măng);

- Mức độ biến đổi thứ sinh của các khoáng vật chính, đặc điểm kiến trúc (sự phân bố các ban tinh, khoáng vật, mảnh vụn, trình độ kết tinh khoáng vật

trong nền, số lượng thuỷ tinh và tập hợp khoáng vật đặc trưng như toả tia, khảm ) và cấu tạo đá (kích thước, hình dạng, sự sắp xếp và quan hệ giữa dòng chảy và các ban tinh, khoáng vật);

- Đặc điểm khoáng vật: mô tả chi tiết hình dạng, kích thước, trình độ tự hình của các khoáng vật; độ bào tròn các mảnh vụn, ranh giới các khoáng vật (bị gặm mòn, riềm phản ứng), các bao thể trong khoáng vật và mảnh vụn; hình thái

bề mặt khoáng vật, các hệ thống cắt khai, góc cắt khai, đa sắc, góc 2V; đối với felspat cần chú ý các kiểu song tinh, cấu tạo đới trạng, số hiệu plagiocla, độ trật

tự của felspat

Các đá tướng á núi lửa

- Các tướng á núi lửa thành phần axit: Dưới kính kiến trúc nền của các

đá á núi lửa giống với kiến trúc nền của đá phun trào thực sự có thành phần tương ứng, chỉ khác là chúng thường có độ hạt lớn hơn, các ban tinh thường tự hình hơn và thường phát triển hiện tượng tụ ban tinh.Kiến trúc nền á núi lửa cổ thường là kiến trúc thứ sinh (tạo thành tập hợp hạt nhỏ thạch anh-felspat và sau

đó bị tác động của quá trình biến chất khác làm cho các khoáng vật này lớn dần lên).Các dấu hiệu để khôi phục lại kiến trúc kết tinh tàn dư của dung nham cổ:

Sự có mặt của các khoáng vật ban tinh và tàn dư của chúng (nghiên cứu quan hệ và tương quan của chúng với nền);

Tàn dư của các microlit hoặc chính các microlit (nghiên cứu sự phân bố

và tương quan của chúng với khối thuỷ tinh nguyên sinh);

Tàn dư của các tinh thể, được thay thế bằng tập hợp bụi mịn của magnetit và perlit cho phép giả thiết là thủy tinh nguyên sinh;

Khối nứt perlit xác nhận sự có mặt của thuỷ tinh nguyên sinh;

Các khoáng vật thứ sinh phát triển trên nền thuỷ tinh nguyên sinh

- Các đá tướng á núi lửa thành phần trung tính: rất giống với các đá

andesit, andesitobazan của tướng phun trào thực sự, chỉ khác là các ban tinh trong các đá á núi lửa có kích thước lớn hơn và số lượng nhiều hơn (có khi 30-40% thể tích đá) Phần rìa tại ranh giới tiếp xúc với đá vây quanh của các thể á núi lửa thường thấy giảm số lượng và kích thước ban tinh, thường gặp kiến trúc hyalopilit, vitrophyr và cấu tạo hạnh nhân (toả tia, đẳng thước)

- Các tướng á núi lửa thành phần mafic: các đá tướng này thường là

bazan, diabas, paleodolerit, thường có dạng vỉa, diak, hiếm khi dạng stoc Các thể vỉa thường có bề dày nhỏ, giống với các lớp xen dung nham và có mặt apophyr ở vùng nội tiếp xúc hoặc các thể tù ở mái của thân á núi lửa Các thân á núi lửa không đồng nhất về kiến trúc và cấu tạo Phần trung tâm có kiến trúc toàn tinh, cấu tạo hạnh nhân với kích thước lớn và thưa Phần rìa có kiến trúc intersectan, hyalopylit, cấu tạo hạnh nhân với kích thước nhỏ và dạng kéo dài song song với tiếp xúc

II.2 CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN CHẤT, BIẾN ĐỔI VÀ KHOÁNG HOÁ LIÊN QUAN

Các kiểu biến chất thường gặpểtong các đá núi lửa là quá trình tự biến chất, biến chất tiếp xúc nhiệt và biến chất nhiệt động

Tự biến chât xảy ra dưới tác dụng của khí và dung dịch sau núi lửa được

tách ra từ trung tâm phun trào hay từ một lò magma Tự biến chất có thể xảy ra vào giai đoạn magma, ở độ sâu không lớn, thậm chí ngay trên mặt đất Quá trình

tự biến chất phụ thuộc vào thành phần của đá, nhiệt độ và thành phần của dung dịch nước, khí, độ pH và các yếu tố khác Hiện tượng tự biến chất được thể hiện bằng sự phát sinh riềm phản ứng của ban tinh khoáng vật này xung quanh khoáng vật khác do phản ứng của dung thể magma với các pha kết tinh tách ra sớm Trong các đá núi lửa quá trình tự biến chất thường xảy ra ở giai đoạn nhiệt dịch như uralit hoá pyroxen và horblend; clorit hoá biotit và các khoáng vật màu; khử anortit của plagiocla trung tính và mafic; epidot hoá, carbonat hoá, sericit hoá plagiocla axit; pelit hoá felspat kali và plagiocla; sodalit hoá nephelin

Biến chất động lưc: thể hiện bằng các quá trình kataclaz hoá, molonit hoá.

Các quá trình này không những làm biến đổi đá mà còn có thể làm chuyển dịch các mảnh vụn

Các quá trình biến đổi phổ biến:

Propilit hoá: Quá trình propilit hoá đặc trưng cho các đá núi lửa thành phần trung tính và mafic, chúng thường phát triển dọc theo các phá huỷ kiến tạo, xung quanh tâm phun trào, các thể á núi lửa và các mạch quặng, ở các độ sâu

khoáng vật có thể chia ra tổ hợp khoáng vật nhiệt độ cao (actinolit-epidot), tổ hợp khoáng vật nhiệt độ trung bình (albit-epidot-clorit), tổ hợp khoáng vật nhiệt

độ thấp (calxxit-albit-clorit và ± adularia), ngoài ra luôn các khoáng vật gặp pyrit, penit, uralit, sericit, thạch anh Khoáng hoá liên quan quá trình propilit hoá gồm chì, kẽm, đồng, vàng-bạc, pyrit

Argilit hoá: Argilit hoá đặc trưng cho các đá ryolit và tuif của chúng Là quá trình thay thế trao đổi nhiệt dịch đặc trưng cho các đá thành tạo nông gần bề mặt, dưới tác dụng của dung dịch có tính axit ở nhiệt độ 50-3000C Tổ hợp công sinh khoáng vật chính gồm thạch anh, kaolinit, montmorilonit, hydrosericit, adularia, có thể có calxit, clorit, albit, chalcedon Khoáng hoá liên quan gồm vàng, bạc, đồng, antimon, thuỷ ngân

Berezit hoá: Quá trình berezit hoá xảy ra với các đá núi lửa thành phần

dung dịch nhiệt dịch Tổ hợp công sinh khoáng vật chính gồm sericit, thạch anh, ankerit Quá trình berizit hoá thường có tính phân đới theo chiều ngang và chiều đứng Khoáng hoá liên quan: đa kim, vàng

Quarzit thứ sinh: Quá trình quarxit thứ sinh được thành tạo chủ yếu trong các đá núi lửa có thành phần trung tính và axit Tổ hợp công sinh khoáng vật chính gồm thạch anh, sericit, alunit, kaolinit, andaluzit, diaspo, pyrophylit