Đặc điểm quặng hoá kim loại hiếm liti vùng lavi, tỉnh quảng ngãi

Đây là vùng có cấu trúc địa chất phức tạp với diện phân bố chủ yếu là các thành tạo biến chất cao tướng granulit, tướng amphibolit của phức hệ Kan Nack A-PP kn và các thành tạo granitoi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

-

DƯƠNG NGỌC TÌNH

ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HÓA

KIM LOẠI HIẾM LITI

VÙNG LAVI, TỈNH QUẢNG NGÃI

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội – 2011

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

-

DƯƠNG NGỌC TÌNH

ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HÓA KIM LOẠI HIẾM LITI VÙNG LAVI, TỈNH QUẢNG NGÃI

Chuyên ngành: Địa chất khoáng sản và thăm dò

Mã số: 60.44.59

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Hà Nội – 2011

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi; các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào

Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2011

Tác giả

Dương Ngọc Tình

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÙNG NGHIÊN CỨU 12

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 2.1 Đặc điểm địa hóa, khoáng vật của liti (Li) 41

CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT QUẶNG HÓA KIM LOẠI HIẾM

CHƯƠNG 4 ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT QUẶNG 85

4.4 Đặc điểm bao thể và nhiệt độ đồng hoá bao thể 101

CHƯƠNG 5 CÁC YẾU TỐ KHỐNG CHẾ QUẶNG HÓA VÀ CÁC TIỀN

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang Bảng 1.1: Các chỉ số thạch hóa trung bình của granitoit các pha phức hệ

Bảng 1.2: Tham số địa hóa các đá granitoit khối Đồng Răm 27

Bảng 2.2: Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu trọng sa 54 Bảng 3.1: Bảng tổng hợp đặc điểm địa chất các thân quặng kim loại hiếm

Bảng 4.1: Thống kê hàm lượng các nguyên tố trong thân quặng Li 96 Bảng 4.2: Hệ số tương quan các nguyên tố trong thân quặng Li 97 Bảng 4.3: Thống kê hàm lượng các nguyên tố trong thân quặng Li-Sn 98 Bảng 4.4: Hệ số tương quan các nguyên tố trong thân quặng Li-Sn 98 Bảng 4.5: Thống kê hàm lượng các nguyên tố trong thân quặng Sn 99 Bảng 4.6: Hệ số tương quan các nguyên tố trong thân quặng Sn 100 Bảng 4.7: Thứ tự sinh thành và tổ hợp cộng sinh khoáng vật 103 Bảng 4.8: Đặc điểm thành phần vật chất các thân quặng 104 Bảng 5.1: Tổng hợp tài nguyên dự báo kim loại hiếm liti, thiếc và các

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Trang Hình 1.1: Bản đồ địa chất tờ Đức Phổ - Sa Huỳnh 15

Hình 1.3: Biểu đồ QAP phân chia các trường đá phức hệ Sa Huỳnh theo

phương pháp Streckeisen (1979)

21

Hình 1.4: Biểu đồ phân chia thạch hóa các đá phức hệ Sa Huỳnh theo mô

hình của Maniar & Piccoli (1989)

22

Hình 1.5: Biểu đồ biến thiên các nguyên tố vết trong các đá phức hệ Sa

Huỳnh chuẩn với Chondrit (Nakamura, 1974)

23

Hình 1.6: Biểu đồ phân chia các đá granitoit phức hệ Sa Huỳnh theo bối

cảnh kiến tạo (Pearce J.A, 1984)

24

Hình 3.1: Bản đồ địa chất khoáng sản kim loại hiếm vùng La Vi, Quảng Ngãi 63

Hình 5.1: Biểu đồ ASI-SiO2 phân chia các trường thạch hóa của granitoit

phức hệ Sa Huỳnh (theo White & Chappell, 1983)

108

Hình 5.2: Biểu đồ K2O-SiO2 phân chia các trường thạch hóa của granitoit

phức hệ Sa Huỳnh (theo Peccerillo & Taylor, 1976)

DANH MỤC CÁC ẢNH

Trang

Ảnh 1.1: Ảnh 1.1: Điểm khảo sát BT888 Ban tinh felspat kali định hướng

trong granit phức hệ Sa Huỳnh

19

Ảnh 1.2: Mẫu lát mỏng BT3472/3 Nicol+, 80x Miroclin (Mic) gặm mòn

plagioclas (Pl), thạch anh (Q) gặm mòn cả hai trong granit phức hệ Sa Huỳnh

Ảnh 4.3: Mẫu lát mỏng 104 Nicol+ Tổ hợp Lepidolit + casiterit trong

pegmatit albitit – greisen

89

Ảnh 4.4: Mẫu lát mỏng 192 Nicol+ Thạch anh+muscovit trong đá biến

Ảnh 4.5: Mẫu lát mỏng Lm50 Nicol+ Tàn dư biotit trong đá granit bị

biến đổi greisen hóa

93

Ảnh 4.6: Mẫu lát mỏng Lm291, Nicol+ Tổ hợp khoáng vật thạch anh +

albit + lepidolit + topaz trong albitit

93

Ảnh 4.7: Mẫu lát mỏng Lm128/1, Nicol+ Lepidolit + casiterit trong

pegmatit albitit – greisen

94

Ảnh 4.8: Mẫu lát mỏng Lm128/1, Nicol- Lepidolit + casiterit trong

pegmatit albitit – greisen

94

Ảnh 4.9: Mẫu khoáng tướng KT128/1 Casiterit trong đá biến đổi greisen hóa 95 Ảnh 4.10: Mẫu khoáng tướng KT192 Casiterit trong đá biến đổi greisen hóa 95

MỞ ĐẦU

Diện tích vùng nghiên cứu (vùng La Vi) thuộc địa bàn của hai xã Ba Trang và Ba Khâm, huyện Ba Tơ, tỉnh Quảng Ngãi; nằm cách thành phố

Quảng Ngãi chừng 50 km về phía nam tây nam Diện tích nghiên cứu 77 km2

được giới hạn bởi các điểm có toạ độ địa lý như sau:

14044’15” - 14047’45” : vĩ độ bắc

108051’05” - 108055’18” : kinh độ đông

Vùng La Vi nằm ở rìa đông địa khối Kon Tum Đây là vùng có cấu trúc địa chất phức tạp với diện phân bố chủ yếu là các thành tạo biến chất cao

tướng granulit, tướng amphibolit của phức hệ Kan Nack (A-PP kn) và các

thành tạo granitoid phức hệ Sa Huỳnh (G/T1-2 sh) ngoài ra còn có các thành

tạo phun trào bazan Neogen - Đệ Tứ, các trầm tích bở rời hệ Đệ Tứ Khoáng

sản có giá trị phải kể đến là thiếc và đặc biệt là kim loại hiếm liti kèm theo tantali - niobi, beryli liên quan mật thiết với hoạt động xâm nhập của granitoid nêu trên Ngoài ra còn có các biểu hiện khoáng sản molipden, nguyên liệu khoáng felspat, puzoland

1 Tính cấp thiết của luận văn

Kim loại hiếm vùng La Vi lần đầu tiên được Mai Kim Vinh phát hiện

năm 2002 trong quá trình đo vẽ Bản đồ địa chất khoáng sản Nhóm tờ Ba Tơ

tỷ lệ 1:50.000 Trong đó đặc biệt có giá trị là Li đạt giá trị công nghiệp, đi kèm còn có Ta-Nb, Be chưa được nghiên cứu chi tiết

Có thể nói đây là mỏ Liti đầu tiên ở Việt Nam nó mang tính khoa học

và ý nghĩa thực tiễn cao, hiện tại chưa có đề tài nào nghiên một cách có hệ

thống về đặc điểm quặng hoá ở đây Nhiều vấn đề chưa được làm sáng tỏ như

mối liên quan của quặng hoá kim loại hiếm với các thành tạo địa chất, nguồn

gốc, điều kiện thành tạo của chúng

Vấn đề đặt ra ở đây là xác định đặc điểm quặng hoá, xác định các yếu

tố thuận lợi, tiền đề, dấu hiệu tìm kiếm một mặt để làm cơ sở cho công tác tìm

kiếm thăm dò khai thác, mặt khác để định hướng cho tìm kiếm phát hiện các

mỏ có đặc điểm tương tự ở Việt Nam

Đề tài: “Đặc điểm quặng hoá kim loại hiếm Liti vùng La Vi, tỉnh Quảng Ngãi” được xuất phát từ đòi hỏi thực tế, đáp ứng một phần các yêu cầu cấp thiết của sản xuất và góp phần bổ sung lý luận cho khoa học địa chất

mỏ quặng

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: là quặng kim loại hiếm Liti và các thành tạo địa chất liên quan quặng hóa Liti

- Phạm vi nghiên cứu: là các đới khoáng hoá chứa kim loại hiếm ở vùng La Vi với diện tích khoảng 77 km2

, thuộc phần phía đông bắc phụ đới

Ngọc Linh

4 Nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu

- Thu thập các dạng tài liệu hiện có về đối tượng nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm phân bố, cấu trúc các thân quặng

- Nghiên cứu các hiện tượng biến đổi và mối liên quan với quặng hoá

- Nghiên cứu và làm sáng tỏ các đặc điểm địa chất - kiến tạo các thành

hệ có liên quan đến quặng Từ đó xác định các yếu tố khống chế quặng hoá, rút ra quy luật phân bố

- Xác lập các tiền đề, dấu hiệu tìm kiếm và dự báo tiềm năng, tài nguyên quặng

5 Các phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp địa chất truyền thống: thu thập tài liệu, khảo sát thực địa, tổng hợp xử lý tài liệu

- Phương pháp trọng sa, địa hoá, địa vật lý tìm kiếm

- Các phương pháp phân tích nghiên cứu thành phần vật chất: khoáng

tướng, thạch học, silicat, kích hoạt neutron, bao thể, microsond, ICP, hấp thụ nguyên tử,

- Phương pháp toán thống kê và ứng dụng công nghệ thông tin

- Phương pháp xử lý tài liệu địa hóa trong nghiên cứu thạch luận

- Phương pháp địa vật lý

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn

Làm sáng tỏ đặc điểm thành phần vật chất, điều kiện thành tạo, nguồn

gốc và quy luật phân bố của quặng hoá trong vùng Cơ sở để xác lập kiểu nguồn gốc, định hướng cho công tác tìm kiếm thăm dò khai thác và chế biến khoáng sản

7 Cơ sở tài liệu của luận văn

Luận văn được xây dựng trên cơ sở tài liệu của các công trình: Báo cáo Đánh giá triển vọng quặng thiếc và kim loại hiếm (Ta, Li, Be) vùng La Vi,

tỉnh Quảng Ngãi (Phạm Văn Thông, 2009); Báo cáo Đo vẽ Bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản Nhóm tờ Ba Tơ, tỷ lệ 1:50.000 (Dương Văn Cầu, 2004)

Ngoài ra trong luận văn còn sử dụng nhiều loại tài liệu của công trình đo vẽ

Bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 các nhóm tờ Đăk Tô – Quảng Ngãi (Nguyễn Văn Trang, 1986); công trình Nghiên cứu sinh khoáng đới Kon Tum Trong quá trình hoàn thành luận văn tác giả đã phân tích và sử dụng các kết quả phân tích từ các loại mẫu sau: 65 mẫu khoáng tướng; 115 mẫu lát mỏng thạch

học; 66 mẫu hóa silicat; 195 mẫu ICP đồng thời 36 nguyên tố; 380 mẫu hấp

thụ nguyên tử Li; 269 mẫu hóa thiếc; 38 mẫu sa giã đãi; 3 mẫu đồng vị; 15

mẫu rơnghen; 28 mẫu microsond (17 lepidolit, mica; 6 casiterit; 5 columbit); 14 mẫu bao thể; 01 mẫu kỹ thuật

tantalit-8 Cấu trúc luận văn

Luận văn gồm phần Mở đầu, 5 chương, phần Kết luận được trình bày trong 123 trang với 14 bảng, 15 hình vẽ, đồ thị và 21 ảnh minh họa

9 Nơi thực hiện đề tài và lời cảm ơn

Luận văn được khởi xướng và hoàn thành tại Bộ môn Khoáng sản, Khoa Địa chất, trường Đại học Mỏ - Địa chất dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Quang Luật Tác giả xin bày tỏ lòng tôn kính và biết ơn sâu sắc đối

với PGS.TS Nguyễn Quang Luật đã tận tình hướng dẫn học viên trong suốt

thời gian học tập, nghiên cứu và viết luận văn

Trong quá trình thực hiện luận văn, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình về mọi mặt, những góp ý vô cùng quý báu của các thầy giáo trong

Bộ môn khoáng sản, trong Khoa Địa chất, các nhà khoa học và bạn bè đồng nghiệp Tác giả xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu trên

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các cấp lãnh đạo trường Đại

học Mỏ - Địa chất, lãnh đạo Tổng cục Địa chất và Khoáng sản, Liên đoàn Địa

chất Trung Trung Bộ đã tạo điều kiện, giúp đỡ cho học viên hoàn thành luận

văn này

CHƯƠNG 1

ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÙNG NGHIÊN CỨU

Khu vực nghiên cứu nằm ở rìa Đông địa khối Kon Tum, khối cấu trúc móng cổ thuộc rìa Đông của Indosinia, chủ yếu trồi lộ móng uốn nếp kết tinh Tiền Cambri được nâng lên bóc mòn trong suốt Paleozoi sớm-giữa Vùng nghiên cứu là một phần của đai núi lửa-pluton kiểu rìa lục địa tích cực trong Paleozoi muộn, bị hoạt hoá magma kiến tạo mạnh mẽ do ảnh hưởng của va mảng vào Mesozoi sớm-giữa và rìa lục địa tích cực Mesozoi muộn Trong Kainozoi, chế độ kiến tạo nội mảng chi phối sâu sắc hoạt tính kiến tạo của vùng nghiên cứu với các quá trình trượt bằng, căng giãn, nâng vòm do plum hoặc ép trồi kiến tạo kèm phun trào bazan

1.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất

Lịch sử nghiên cứu địa chất trong vùng gắn liền với lịch sử nghiên cứu địa chất trong khu vực và có thể chia ra hai giai đoạn chính:

1.1.1 Giai đoạn trước năm 1975

Giai đoạn trước năm 1975 là giai đoạn nghiên cứu của các nhà địa chất Pháp như Hoffet J.H., Fromaget J., Saurin E., … các kết quả được tổng hợp,

phản ảnh trên tờ bản đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1:500.000 (Saurin E., 1962)

1.1.2 Giai đoạn sau năm 1975

Việc nghiên cứu địa chất và khoáng sản trong vùng cũng như toàn miền Nam được tiến hành một cách có hệ thống Đáng kể nhất là công trình đo vẽ bản

đồ địa chất và khoáng sản tỷ lệ 1:500.000 (Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao

và nnk, 1984) [12] Trong công trình này, các thành tạo biến chất trong vùng được xếp vào hệ tầng Kan Nack tuổi Arkeozoi

Công trình đo vẽ 1:200.000 nhóm tờ Huế-Quảng Ngãi (Nguyễn Văn

Trang và nnk, 1985) [29] về địa tầng trước Kainozoi cơ bản vẫn giữ nguyên như

trong bản đồ 1:500.000 Các thành tạo magma xâm nhập được mô tả trong các phức hệ Sông Ba, Hải Vân, Đèo Cả

Công trình tìm kiếm mica, felspat, vàng vùng Ba Tơ tỷ lệ 1:50.000 (Trần

Văn Sinh, 1990) [19] đã phát hiện thêm điểm khoáng hóa vàng gốc Ba Sa, vàng

sa khoáng sông Trà Nô, Sông Liên và các điểm felspat-muscovit Làng Dều, Nước Đang, Làng Tốt

Trong công trình hiệu đính bản đồ tỷ lệ 1:200.000 (Nguyễn Xuân Bao,

1995), phức hệ Kan Nack chia ra các hệ tầng Kon Cót, Xa Lam Cô, Đăk Lô và

Kim Sơn Hệ tầng Đăk My được mô tả dưới tên hệ tầng Tăc Pỏ

Công trình Nghiên cứu lập bản đồ sinh khoáng và dự báo khoáng sản Địa khối Kon Tum tỷ lệ 1:200.000 và chi tiết hóa một số vùng có triển vọng

(Nguyễn Tường Tri, 1995) [30] trong phạm vi nhóm tờ Ba Tơ được vạch ra các nút quặng Đức Phổ (Sn), Sa Huỳnh (Au, Sn, xạ hiếm, đất hiếm, đá xây dựng) và

Ba Tơ (felspat, muscovit)

Công trình đo vẽ bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản nhóm tờ Ba Tơ tỷ

lệ 1:50.000 (Dương Văn Cầu, 2004) [3] đã phát hiện đới khoáng hóa chứa thiếc,

kim loại hiếm vùng La Vi và điều tra chi tiết hóa, dự báo triển vọng khoáng sản

thiếc, kim loại hiếm

Các vùng kề cận đã được đo vẽ ở tỷ lệ 1:50.000, như nhóm tờ Măng Xim

ở phía bắc, nhóm tờ Quảng Ngãi ở phía đông bắc và nhóm tờ Bồng Sơn ở phía nam đã góp phần định hướng cho việc nghiên cứu địa chất khu vực

Về công tác địa vật lý, vùng nghiên cứu và phụ cận đã được thành lập bản

đồ trọng lực tỷ lệ 1:500.000, bay đo từ 1:200.000; bay đo từ-phổ gamma ở tỷ lệ 1:50.000 trong các báo cáo "Măng Xim - Quảng Ngãi" và "Đông Kon Tum"; đo

vẽ trọng lực tỷ lệ 1:100.000-1:50.000

Từ năm 2004 đến năm 2009 Liên đoàn Địa chất Trung Trung Bộ đã tiến hành đánh giá triển vọng quặng thiếc và kim loại hiếm (Ta, Li, Be) vùng La Vi, tỉnh Quảng Ngãi [26] Công trình này đã khoanh định ranh giới các thành tạo địa chất, xác định cấu trúc địa chất trong vùng, đánh giá được tài nguyên cấp 333, 334a; sơ bộ xác định kiểu nguồn gốc, tổ hợp khoáng vật

Các kết quả điều tra cho thấy đặc điểm, cấu trúc các thân quặng rất phức tạp, quy luật phân bố các thân quặng chưa được rõ ràng, mức độ điều tra còn ở mức thấp, cần phải tiếp tục nghiên cứu

1.2 Đặc điểm địa tầng

1.2.1 Hệ tầng Đại Nga (N 1 3 đông nam)

Trong diện tích nghiên cứu, các thành tạo phun trào bazan Miocen muộn

hệ tầng Đại Nga lộ ra không liên tục trên bề mặt đỉnh của dãy núi kéo dài theo phương á vĩ tuyến từ Bò Huôi tới Ba Khăm ở độ cao 300-600 m Chúng phủ trên

bề mặt bóc mòn của các đá biến chất phức hệ Kan Nack, đá granitoit phức hệ Sa Huỳnh và bị phủ bởi thành tạo trầm tích phun trào bazan N2-Q11

Các thành tạo phun trào bazan Miocen muộn ở trong vùng được đặc trưng bằng các lớp bazan đặc sít xen các lớp bazan lỗ rỗng phân lớp ngang Thành phần chủ yếu là bazan olivin với kiến trúc porphyr Ban tinh là olivin từ 1-2% đến 10-12%, plagioclas từ 4-5% đến 10-15%, pyroxen xiên từ 3-4% đến 9-10%, pyroxen thoi ít gặp, nếu có cũng không quá 1-2% Nền gồm các que plagioclas nằm lộn xộn và lấp đầy giữa chúng là pyroxen tha hình (kiến trúc ofit), pyroxen hạt nhỏ tự hình (kiến trúc dolerit) hoặc thủy tinh (kiến trúc gian phiến Đá có cấu tạo đặc sít tới lỗ rỗng Đôi nơi quan sát thấy cấu tạo dòng chảy Bề dày từ 50 m đến 100 m

Tuổi đồng vị K-Ar của bazan phân tích tại Ba Lan cho các giá trị: 10,51

±0,41 triệu năm (BT661 ở xã Hiếu, Kon Plong); 16,5 ±1,7 triệu năm (BT27809

ở Ba Trang)

Khoáng sản liên quan là vật liệu xây dựng, puzolan

1.2.2 Trầm tích - phun trào bazan N 2 -Q 1 1

Các thành tạo phun trào bazan trẻ xen các lớp trầm tích bở rời, gắn kết yếu, tuy có không gian phân bố gần gũi với các trường bazan Miocen muộn, song có đặc điểm địa chất, thạch học khác biệt và tuổi bào tử phấn hoa trẻ hơn được tách ra thành đơn vị địa tầng độc lập

Trong vùng nghiên cứu, trầm tích-phun trào bazan còn tồn tại dưới dạng các thể sót phủ trên bề mặt bóc mòn của các thành tạo cổ hơn Tổng diện lộ khoảng 12 km2 Thành phần chủ yếu là phun trào bazan, các lớp đá trầm tích có

độ dày 5-10 m, thường chỉ ở phần đáy của lớp phủ Bazan trẻ có thành phần chủ yếu là bazan olivin với kiến trúc porphyr, cấu tạo đặc sít tới lỗ hổng hoặc hạnh nhân Ban tinh gồm olivin từ 2-3% đến 15-16%, pyroxen xiên từ dưới 1% đến 4-5%, plagioclas từ ít tới 5-6% Nền vi tinh có kiến trúc ophit, dolerit, gian phiến hoặc trung gian giữa các loại này Hạnh nhân lấp đầy các lỗ hổng là carbonat, paragonit, aragonit Bề dày của lớp phủ xác định qua các mặt cắt dao động không quá 100-150 m

Dựa vào quan hệ địa tầng và tổ hợp bào tử phần hoa tuổi N22 tới Q1 và đặc

biệt có tảo biển: Discoaster pentaradiatus, Dinoflagella gen sp Các thành tạo

trầm tích phun trào bazan này được xếp vào tuổi N2-Q11

Khoáng sản liên quan là vật liệu xây dựng, puzolan

Hình 1.1: Bản đồ địa chất tờ Đức Phổ - Sa Huỳnh

1.2.3 Các trầm tích bở rời hệ Đệ tứ

Các trầm tích bở rời hệ Đệ tứ phân bố chủ yếu ở phía đông, đông bắc và một vài diện tích nhỏ ở các thung lũng sông phía tây bắc vùng nghiên cứu Các trầm tích này có nguồn gốc sông, sông - biển, biển, biển gió tạo nên các bậc thềm, các dạng địa hình khác nhau Thành phần chủ yếu là cát, sạn, sỏi pha bột sét, đôi nơi có sạn sỏi laterit Bề dày các lớp thay đổi từ 0,5 m đến 20 m

Khoáng sản liên quan là cát sỏi làm vật liệu xây dựng, cát trắng thủy tinh

1.3 Đặc điểm magma xâm nhập

1.3.1 Phức hệ Bến Giằng

Trong diện tích nghiên cứu các thành tạo magma xếp vào phức hệ Bến Giằng chiếm khối lượng nhỏ, gồm khối Núi Dâu và một thể nhỏ phân bố ở phía đông, tổng diện lộ hơn 2 km2 Phức hệ gồm hai pha xâm nhập chính:

- Pha 1 (Di/PZ3bg1): gồm có một thể nhỏ ở khu vực La Vi, thành phần chủ yếu là các đá diorit thạch anh hạt nhỏ

- Pha 2 (GDi/PZ3bg2): đặc trưng là granodiorit biotit-hornblend hạt vừa Khoáng sản liên quan mới phát hiện được 1 điểm khoáng hóa Mo nhiệt dịch tại khu núi Dâu

1.3.2 Phức hệ Phú Lộc

Trong diện tích nghiên cứu, các thành tạo gabro phức hệ Phú Lộc gồm các thể xâm nhập có kích thước nhỏ, diện lộ dạng đẳng thước với diện tích 0,2 đến 0,3 km2 Chúng thường tồn tại dưới dạng các thể tù trong các khối granit phức

hệ Sa Huỳnh hoặc có vị trí không gian rất gần gũi với các xâm nhập này Các đá gabro phức hệ Phú Lộc bị các đá granit phức hệ Sa Huỳnh xuyên cắt gây biến đổi felspat hóa ở rìa tiếp xúc Thành phần thạch học các đá xếp vào phức hệ Phú Lộc gồm gabro, gabro pyroxen, websterit và ít pyroxenit Đá có kiến tạo gabro hạt nhỏ, hạt vừa, ít hạt lớn; cấu tạo khối

Kết quả phân tích tuổi đồng vị bằng phương pháp K-Ar cho tuổi 231,8

±10,8 triệu năm (phân tích tại Ba Lan), khá phù hợp với quan hệ địa chất Các thành tạo gabroit phức hệ Phú Lộc bị granit phức hệ Sa Huỳnh xuyên cắt Trên

cơ sở đó chúng tôi xếp tuổi của phức hệ vào Trias sớm-giữa

Khoáng sản liên quan gồm đá xây dựng và đá ốp lát

1.3.3 Phức hệ Sa Huỳnh

Các xâm nhập granitoid phức hệ Sa Huỳnh trước đây đã được các tác giả

bản đồ Địa chất nhóm tờ Huế - Quảng Ngãi tỷ lệ 1:200.000 (Nguyễn Văn Trang,

1985) xếp vào phức hệ Hải Vân tuổi sát trước Nori (aT3hv) Kết quả đo vẽ bản

đồ địa chất và điều tra khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ Ba Tơ các tác giả cho rằng các thành tạo xâm nhập này có những đặc điểm cơ bản có thể đối sánh với phức hệ Hải Vân song bên cạnh đó chúng còn có những đặc điểm khác về thạch học và khoáng sản liên quan so với khối chuẩn Hải Vân

Trong phạm vi nghiên cứu các đá xâm nhập granitoid phức hệ Sa Huỳnh

có diện phân bố kéo dài từ Ba Tơ đến Sa Huỳnh diện lộ trên 150km2 Ngoài ra chúng còn mở rộng về phía bắc tới Mộ Đức và về phía tây nam tới gần Tam Quan Ranh giới phía tây tiếp xúc kiến tạo với các thành tạo địa chất khác bởi hệ thống đứt gãy Sông Liên Ranh giới phía nam của khối, đoạn từ núi Tân Ri đến suối Nước No tiếp xúc kiến tạo với các thành tạo biến chất phức hệ Kan Nack bởi hệ đứt gãy phương vĩ tuyến Đoạn từ suối Nước No đến khu Đồng Răm, La

Vi và kéo dài về phía đông là ranh giới xuyên cắt các đá biến chất phức hệ Kan Nack Đây cũng là cấu trúc thuận lợi tập trung khoáng hóa mà đề án Ba Tơ đã phát hiện được biểu hiện khoáng sản thiếc, kim loại hiếm có triển vọng Ranh giới phía đông của khối bị các trầm tích Đệ tứ che phủ

Phức hệ gồm hai pha xâm nhập chính và pha đá mạch:

Pha 1 (G/T1-2sh1): chiếm khối lượng lớn nhất với thành phần thạch học gồm granit biotit, granit hai mica, hạt vừa đến lớn Trong nhóm đá này chủ yếu

là granit biotit, các đá granit hai mica chiếm khối lượng ít hơn Ranh giới giữa các đá này không rõ ràng, xu thế chung đá granit hai mica phân bố rời rạc ở gần rìa các khối xâm nhập Đá thường có cấu tạo định hướng, kiến trúc hạt nửa tự hình Phần rìa khối xâm nhập phổ biến các đá có kiến trúc dạng porphyr

Thành phần khoáng vật chính gồm plagioclas, felspat kali, thạch anh, biotit, muscovit Tổ hợp khoáng vật phụ đặc trưng là ilmenit, granat, monazit, apatit, zircon Khoáng vật tha sinh có silimanit

Pha 2 (G/T1-2sh1): tạo thành các khối nhỏ rời rạc trong diện lộ pha 1 hoặc các thể vệ tinh bên ngoài Thành phần thạch học các đá pha 2 gồm granit biotit, granit hai mica hạt nhỏ, granit sáng màu Thành phần khoáng vật chính gồm plagioclas, felspat kali, thạch anh, biotit, muscovit Tổ hợp khoáng vật phụ đặc trưng là ilmenit, granat, monazit, apatit, zircon So với pha 1, các đá granit pha 2

có sự tăng cao hơn hàm lượng các khoáng vật thạch anh, muscovit, granat

Các pha xâm nhập của khối xuyên cắt các thành tạo đá biến chất phức hệ Kan Nack và gây biến đổi greisen hóa mạnh

Hình 1.2: Sơ đồ địa chất khối Đồng Răm [3]

Pha đá mạch: gồm có pegmatit (p/T1-2sh), aplit (a/T1-2sh) tạo thành các

thể tường kích thước khác nhau xuyên cắt các pha xâm nhập chính hoặc đá vây quanh Các đá mạch pegmatoit, aplit và các đới đá biến đổi greisen hóa là các đối tượng liên quan trực tiếp với khoáng hóa thiếc, kim loại hiếm ở vùng Đồng Răm, La Vi Đá biến đổi đặc trưng là greisen

Đặc trưng cho phức hệ là các đá biến đổi có liên quan tới khoáng hóa Các đới đá biến đổi vây quanh xâm nhập granitoit phức hệ Sa Huỳnh đã phát hiện gồm có greisen hóa, albit hóa Các đới đá biến đổi này phát triển khá phổ biến tại rìa tiếp xúc của granitoit với các thành tạo đá biến chất phức hệ Kan Nack (khu vực Đồng Răm)

Ảnh 1.1: Điểm khảo sát BT888 Ban tinh felspat kali định hướng trong granit

phức hệ Sa Huỳnh [3]

Ảnh 1.2: Mẫu lát mỏng BT3472/3 Nicol+, 80x

Miroclin (Mic) gặm mòn plagioclas (Pl), thạch anh (Q) gặm mòn cả hai

trong granit phức hệ Sa Huỳnh [3]

Đặc điểm thạch địa hóa

Đặc điểm thành phần nguyên tố chính: Kết quả phân tích hóa học cho

thấy thành phần các oxyt của các đá granit phức hệ Sa Huỳnh khá tương đồng

Độ biến thiên hàm lượng SiO2 rất nhỏ, từ pha 1 (SiO2=70,57%), đến pha 2 (SiO2=72,19%) Số ít mẫu có hàm lượng SiO2 dao động từ 66,24% đến 68,72% Hàm lượng SiO2 tăng dần từ pha 1 (70,57%) đến pha đá mạch (74,36%), đồng thời có sự giảm dần của hàm lượng TiO2, CaO, MgO, Fe2O3

Trên cơ sở so sánh với thành phần thạch hóa của granit chứa thiếc (theo Kozlov V.D., 1985)1 cho thấy:

- Các thành tạo granitoit pha 1, pha 2 có đặc điểm thành phần nguyên tố

chính gần gũi với granit chứa thiếc với các chỉ số: SiO2= 70,57-72,19%; TiO2= 0,28-0,37%; MgO= 0,48-0,65%; CaO= 1,15-1,69%; K2O/Na2O= 1,43-1,83;

Fe2O3/FeO= 0,45- 0,43; F3+/Fe 2+= 0,41-0,38

- Granitoit pha đá mạch có đặc điểm thành phần nguyên tố chính đặc trưng của granit chứa thiếc với các chỉ số: SiO2= 74,36%; TiO2= 0,16%; MgO= 0,21%; CaO= 0,16%; K2O/Na2O= 1,11; Fe2O3/FeO= 0,17; F3+/Fe2+= 0,35

Kết quả xử lý trên các biểu đồ thạch hóa cho thấy:

1 Các chỉ số của granit chứa thiếc theo Kozlov V.D (1985) như sau: Sn>20ppm, Li> 46ppm, Sr<70, B>38;

SiO 2 >73%; MgO<0,52%; CaO< 1,24%; Fe 2 O 3 /FeO<0,6; K 2 O/Na 2 O>1

Phân loại đá theo hàm lượng khoáng vật mô thức trên biểu đồ QAP các mẫu khá tập trung vào trường granit, chỉ một số ít rơi vào trường granodiorit (Hình 1.3)

Q

Khối Đồng Răm Khối Ngọc Bóc Khối Nước Lang

A

A- Granit giàu thạch anh

B- Granit felspat kiềm

Hình 1.3: Biểu đồ QAP phân chia các trường đá phức hệ Sa Huỳnh

theo phương pháp Streckeisen (1979) [3]

Trên biểu đồ phân chia các trường đá dựa theo quan hệ của

Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) và Al2O3/(Na2O+K2O) (Maniar & Piccoli, 1989), các

đá phức hệ Sa Huỳnh đều rơi vào trường bão hòa nhôm (Hình 1.4)

Các thành tạo granitoit phức hệ Sa Huỳnh có đặc điểm thành phần khoáng vật phụ đặc trưng của kiểu S-granit (granat, monazit); thành phần thạch hóa thuộc loại cao nhôm, silic; tương đối thấp Na; đa số mẫu có chỉ số ASI > 1,1 (Bảng 1.1).Trên các biểu đồ phân loại nguồn gốc granit theo thành phần nguyên

tố chính (ACF, ASI-SiO2, Na2O-K2O), các mẫu rơi vào trường S-granit

2 3 0

1 2 3

Al O /(CaO + Na O + K O) 2 3 2 2

Hình 1.4: Biểu đồ phân chia thạch hóa các đá phức hệ Sa Huỳnh

theo mô hình của Maniar & Piccoli (1989) [3]

Đặc điểm thành phần nguyên tố vết

Kết quả phân tích 21 mẫu nguyên tố vết (ICP-MS) cho thấy:

- Các nguyên tố có hàm lượng lớn hơn trị số clark là: Sn, Li, Ta, Th, Rb,

Hf, B, W, Mo, Zn, Pb Đặc biệt nguyên tố Sn có hàm lượng tăng dần từ pha 1 đến pha đá mạch và đạt giá trị lớn hơn trị clark từ 21,13 đến 32,87 lần

- Các nguyên tố có hàm lượng nhỏ hơn trị số clark là: La, Ce, Pr, Nd, Sm,

Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Nb, Be, Zr

- Các thành tạo granitoit pha 1, pha 2 có đặc điểm thành phần nguyên tố vết gần gũi với granit chứa thiếc với các chỉ số: Sn= 63,39-72,38; Li= 43,92-44,59; B= 136,34-157,52; Sr= 259,48-283,73

- Granitoit pha đá mạch có đặc điểm thành phần nguyên tố vết đặc trưng của granit chứa thiếc với các chỉ số: Sn= 98,62; Li= 25,31; B= 497,47; Sr= 16,18

Đặc điểm địa hóa

Từ pha 1 tới pha đá mạch và các đá biến đổi greisen hóa, clark tập trung của các nguyên tố Sn, Li, Be tăng mạnh Clark tập trung của Sn trong pha 1 là 0,21; pha 2: 1,38; pha đá mạch (aplit, pegmatit): 9,95; trong các đá biến đổi greisen hóa: 48,19 Clark tập trung của Li trong các pha tương ứng là 1,04; 7,34; 10,14; 9,02; của Be: 0,08; 0,96; 2,29; 4,37 (Bảng 1.2)

Điều kiện thành tạo và vị trí tuổi

Điều kiện thành tạo

Trên biểu đồ tương quan Ab-Q-Or theo Tuttle & Bowen (1958) và Winkler (1979) cho thấy các mẫu đá thuộc phức hệ có nhiệt độ và áp suất thành tạo biến thiên khá rộng: P=3-4 kbar, T= 6500C-6850C

Trên biểu đồ chuẩn hoá với chondrit theo Nakamura (1974), các nguyên tố đất hiếm biến thiên gần giống với các mẫu chuẩn của khối Hải Vân2 (Hình 1.5)

Trên biểu đồ phân loại theo Pearce J.A (1984) hầu hết các mẫu granitoit của phức hệ thuộc kiểu granit thành tạo trong bối cảnh va húc đồng kiến tạo (Hình 1.6)

Với những đặc điểm nêu trên có thể kết luận granit phức hệ Sa Huỳnh có nguồn gốc vỏ và được thành tạo ở độ sâu không lớn

Vị trí tuổi

Các đá granitoit phức hệ Sa Huỳnh xuyên cắt các thành tạo đá biến chất Tiền Cambri, bị các đá granitoit có felspat kali màu hồng phức hệ Sơn Dung tuổi Trias giữa xuyên cắt gây biến đổi felspat kali hoá Tuổi đồng vị của các đá thuộc phức hệ phân tích bằng phương pháp K-Ar và Rb-Sr có giá trị từ 230,7 ±8,6 đến 251,1 ±9,4 triệu năm Từ những cơ sở trên các đá granitoit phức hệ Sa Huỳnh được xếp vào Trias sớm- giữa

Đá/Chondrit

khối Đồng Răm

Hình 1.5: Biểu đồ biến thiên các nguyên tố vết trong các đá phức hệ Sa Huỳnh

chuẩn với Chondrit (Nakamura, 1974) [3]

2 Mẫu 97VM-51, 97VM60

Hình 1.6: Biểu đồ phân chia các đá granitoit phức hệ Sa Huỳnh

theo bối cảnh kiến tạo (Pearce J.A., 1984) [3]

a- Theo tương quan (Yb+Ta)-Rb; b- Theo tương quan Y-Nb syn-COLG: Trường va húc đồng kiến tạo; WPG: Trường granit nội mảng

ORG: Trường granit sống núi đại dương; VAG: Trường granit cung núi lửa

Khoáng sản liên quan

Khoáng sản liên quan granitoit phức hệ Sa Huỳnh là thiếc và kim lọai hiếm Mối liên quan này thể hiện khá rõ qua đặc điểm địa hóa, chuyên hóa sinh khoáng của phức hệ và các đới đá biến đổi chứa quặng vây quanh đặc trưng

Bảng 1.1: Các chỉ số thạch hóa trung bình của granitoit các pha phức hệ Sa Huỳnh [3]

Số hiệu mẫu Trung

Granit mt Granit Sn

SiO 2 70,57 66,24 74,16 72,19 68,72 75,40 74,36 73,34 75,00 72,60 > 73.02 TiO 2 0,37 0,11 0,65 0,28 0,13 0,48 0,16 0,13 0,21 0,04 < 0,21

Pha 1 (n= 36) Pha 2 (n= 23) Pha đá mạch (n= 3)

Số hiệu mẫu Trung

bình Min Max Clark tập trung TB Min Max

Clark tập

Clark tập trung

K 2 O/ Na 2 O 1,43 0,92 3,84 1,83 0,08 15,10 1,11 1,09 1,13 > 1

Fe 2 O 3 /FeO 0,45 0,03 1,88 0,43 0,02 2,24 0,39 0,06 1,02 < 0,6

Granit mt: Granit mica liti-topaz theo London D (1975) ; Granit Sn: Granit chứa thiếc theo Kozlov V.D (1985)

Trị số Clark theo Vinogradov A.P (1962) Đơn vị tính các oxyt là % trọng lượng Đơn vị tính các nguyên tố là ppm

Bảng 1.2: Tham số địa hóa các đá granitoit khối Đồng Răm [3]

(theo kết quả phân tích quang phổ định lượng gần đúng)

Pha 1 (42 mãu) Pha 2 (31 mãu) Pha đá mạch (14 mãu) Đới greisen (42 mãu)

1.3.4 Phức hệ Hoàng Lan (l/T2hl)

Phức hệ Hoàng Lan được xác lập trong công trình Đo vẽ bản đồ địa chất

và điều tra khoáng sản nhóm tờ Ba Tơ, tỷ lệ 1:50.000 (Dương Văn Cầu, 2004)

để mô tả các thành tạo xâm nhập dạng đai mạch sẫm màu cao kali mới được phát hiện trong vùng

Trong diện tích nghiên cứu, kết quả đo vẽ địa chất đã phát hiện 5 đai mạch sẫm màu cao kali có chiều rộng từ 1,4m đến trên 5,0m; kéo dài quan sát được trên 50 m theo phương đông bắc – tây nam và á kinh tuyến Chúng có quan hệ xuyên cắt chéo góc phương cấu tạo của đá biến chất phức hệ Kan Nack Các đai mạch này thường có thế nằm dốc đứng, ranh giới tiếp xúc với đá vây quanh rõ ràng Các đá thuộc phức hệ Hoàng Lan gồm hai nhóm đá:

- Nhóm đá dạng lamproit phlogopit: Đá có màu xám xanh, phớt tím, cấu

tạo khối, kiến trúc khảm Phần rìa đai mạch có kiến trúc porphyr với ban tinh là phlogopit, pyroxen, olivin Thành phần khoáng vật (%) gồm: felspat kali (34-50), phlogopit (15-30), pyroxen (14-35), olivin (ít-8%) Khoáng vật phụ và quặng theo kết quả giã đãi (g/t): magnetit: 0,012; pyrit: 3,1; zircon: 0,18 và ít hạt apatit, sphen, rutil

- Nhóm đá dạng lamprophyr: Đá có màu xám đen, xám xanh, cấu tạo

khối, kiến trúc porphyr, khảm, với thành phần ban tinh gồm (%): phlogopit 20), pyroxen (15-18), olivin (ít gặp) Nền có kiến trúc hạt nhỏ gồm (%): felspat kali (25-47), pyroxen (8-20), phlogopit (10-15), plagioclas (8-14), thạch anh (4-8) Khoáng vật phụ có apatit, sphen và khoáng vật quặng có magnetit

(10-Vị trí tuổi

Về quan hệ địa chất: cho đến nay chưa phát hiện các đai mạch phức hệ Hoàng Lan xuyên cắt các thành tạo địa chất có tuổi trẻ hơn Trias, đối sánh với các thành tạo tương tự trong đới Kon Tum và kết quả phân tích tuổi đồng vị

Sm/Nd mẫu BT27623/1 là: 228 ±3 triệu năm (Phân tích tại Viện Địa hóa và

Hóa học phân tích Vernadsky, Cộng hòa liên bang Nga)

Đặc điểm chuyên hóa sinh khoáng

Các đá thuộc phức hệ có sự tăng cao của các nguyên tố đất hiếm nhẹ (La,

Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) từ 3,1 đến 47,6 lần (nguyên tố Ce tăng cao nhất); cùng với

sự tăng cao (trên 10 lần) của các nguyên tố: Ba, Ta, Hf, Th; có thể dự báo chuyên hóa sinh khoáng của phức hệ là các khoáng sản thuộc nhóm đất hiếm nhẹ

Ngoài ra ra cần lưu ý rằng việc phát hiện các đai mạch dạng lamproit trong diện tích nhóm tờ Ba Tơ cho thấy khả năng có mặt tổ hợp các đá lamproit:

lamproit phlogopit, lamproit richterit leucit, lamproit diopsit leucit, lamproit olivin chứa kim cương, ở Nam Việt Nam (như đã gặp trong vùng Tây Kimberley)

1.3.5 Phức hệ Sơn Dung

Phức hệ Sơn Dung được xác lập trong công trình Đo vẽ bản đồ địa chất và

điều tra khoáng sản nhóm tờ Ba Tơ, tỷ lệ 1:50.000 (Dương Văn Cầu, 2004) để

chỉ các thành tạo xâm nhập granitoit trong vùng phân dị từ monzogabro đến granit Đặc trưng cho các đá thuộc phức hệ là có felspat kali màu hồng Phức hệ

có 3 pha xâm nhập và pha đá mạch Pha 1 (GDi/T2sd1):

monzogabro-monzodiorit, granodiorit hạt nhỏ - trung Pha 2 (G-qM/T2sd2): granit biotit,

monzonit thạch anh biotit hạt không đều Pha 3 (G-qM/T2sd3) gồm có granit

biotit, monzonit thạch anh biotit hạt nhỏ Pha đá mạch: aplit, kersantit, spesartit

Trong diện tích nghiên cứu chỉ gặp hai khối nhỏ granodiorit thuộc pha 1 (diện tích khoảng 0,1 km2) phân bố ở phía tây và một số đai mạch kersantit phân

bố ở phía tây nam

Vị trí tuổi và khoáng sản liên quan

Các đá granit có felspat kali màu hồng phức hệ Sơn Dung xuyên cắt gây biến đổi felspat hóa các đá granit hai mica phức hệ Sa Huỳnh Mẫu phân tích tuổi đồng vị K-Ar khoáng vật biotit trong đá granit tại Sơn Tây (khối Sơn Dung) cho kết quả 235,6±5 triệu năm; mẫu đồng vị Rb-Sr tại khối Mang Canh cho giá trị 221 ±2,3 triệu năm Từ những cơ sở trên, các tác giả xếp phức hệ Sơn Dung vào tuổi Trias giữa

Khoáng sản liên quan có đá xây dựng Trên các biểu đồ tiềm năng khoáng hóa theo Sattran, 1977 phức hệ có tiềm năng về khoáng hóa Au-Mo

1.3.6 Đá mạch chưa rõ tuổi

Các đá trachyt được xếp vào mach chưa rõ tuổi lộ ra ở phía tây bắc đỉnh núi Kthon, phía tây bắc vùng nghiên cứu Trachyt lộ ra dọc theo sống núi rộng 150-200 m, kéo dài khoảng 1 km gần như song song với đứt gãy phương đông bắc – tây nam Quan hệ với đá vây quanh tuy không quan sát được, song có thể thấy, trong khi granit biotit dạng porphyr phức hệ Sa Huỳnh bị cà nát dập vỡ mạnh thì trachyt hầu như còn nguyên vẹn

Trachyt có kiến trúc porphyr, cấu tạo định hướng, dạng dòng chảy Ban tinh là felspat kali 10-15%, plagioclas 9-10%, pyroxen xiên 1-2% Nền có kiến trúc trachyt, gồm chủ yếu các vi tinh dạng que của plagioclas sắp xếp định hướng, ít vi tinh pyroxen xiên

1.4 Các phức hệ biến chất sinh

1.4.1 Phức hệ Kan Nack

Phức hệ Kan Nack được Nguyễn Xuân Bao và Trần Tất Thắng (Địa chất và

Trong diện tích nghiên cứu, các thành tạo biến chất cao tướng granulit xếp vào phức hệ Kan Nack phân bố khá rộng rãi từ trung tâm về phía nam, tây nam và mở rộng

ra ngoài diện tích về phía nam, tây nam Trong vùng các đá của phức hệ Kan Nack có phương cấu trúc chung là á vĩ tuyến Chúng bị các granit trẻ xuyên cắt chia thành những mảnh nhỏ rời rạc và bị các đứt gãy dịch chuyển

Phức hệ Kan Nack được chia thành 6 tổ hợp đá như sau:

1- Granulit mafic (gr/A-PPkn)

2- Gabroamphibolit (Gba/A-PPkn)

3- Gneis pyroxen (gpx/A-ppkn)

4- Gneis biotit xen đá hoa, quarzit (g-h/A-PPkn)

5- Đá phiến kết tinh xen đá hoa, quarzit (f-h/A-PPkn)

6- Đá phiến kết tinh cao nhôm (nf/A-PPkn)

Trong diện tích nghiên cứu không gặp Gneis pyroxen (gpx/A-ppkn)

1.4.1.1 Granulit mafic (gr/A-PPkn)

Các thành tạo granulit mafic có trường phân bố không rộng lắm, chủ yếu gặp ở khu vực suối Nước Đinh Thành phần vật chất của tổ hợp đá granulit mafic bao gồm chủ yếu là các đá granulit mafic bị amphibol hóa ở các mức độ khác nhau, có loại là granulit mafic điển hình, có loại đã bị amphibol hóa ít nhiều, có loại là amphibolit nhưng vẫn còn tàn dư khoáng vật pyroxen của granulit mafic Xen trong các nhóm đá này còn có các lớp mỏng gneis biotit-granat-cordierit và gneis biotit

Đặc điểm thạch học

Granulit mafic có màu xanh đen, rắn chắc, hạt nhỏ, cấu tạo định hướng,

với các khoáng vật sắp xếp song song Thành phần khoáng vật có plagioclas (35-40%), pyroxen xiên (Cpx) (30-35%), pyroxen thoi (Opx) (10-15%), biotit (3-5%), felspat kali (4-5%), hornblend (3-5%), thạch anh (6-10%) và ít khoáng vật phụ apatit, magnetit (Ảnh 1.3, 1.4)

Gneis biotit-granat-cordierit là những thể đá phân phiến với chiều dày

mỏng (0,4-15 m) xen kẹp cùng với granulit mafic và gneis biotit (Ảnh 1.3, 1.4),không thể tách riêng ra trên bản đồ tỉ lệ 1:50.000 Đá màu xám sáng, kết tinh hạt vừa bình, cấu tạo phân phiến rất đặc trưng Thành phần khoáng vật bao gồm plagioclas (31-32%), thạch anh (25-30%), felspat kali (18-20%), biotit (10-15%), granat (2-3%), cordierit (2-3%) (Ảnh 1.5)

Gneis biotit tương tự như đá gneis biotit-granat-cordierit, nằm xen kẹp

không thể tách rời trong tổ hợp đá granulit mafic Đá màu xám, kết tinh hạt vừa,

cấu tạo phân phiến với thành phần khoáng vật chính: plagioclas (35-37%), felspat kali (18-24%), thạch anh (32-35%) và biotit (15-20%)

Ảnh 1.3: Điểm khảo sát BT13049 Granulit mafic cộng sinh với gneis biotit-granat-cordierit [3]

Gneis biotit-granat-silimanit: gặp trong tổ hợp với granulit mafic, không

thể tách rời, ở phần dưới của mặt cắt Đá có màu xám sáng, hạt lớn đến trung bình, kiến trúc hạt biến tinh, cấu tạo gneis điển hình Thành phần khoáng vật (%) có plagioclas (30-32), felspat kali (21-23), thạch anh (32-34), biotit (10-12), granat (2-3) và silimanit (2-3)

Đá phiến thạch anh-biotit-granat-silimanit-cordierit: Đá này gặp rất ít,

chủ yếu trong tổ hợp granulit mafic ở phần dưới mặt cắt Đá sáng màu, hạt lớn, kiến trúc hạt, vảy biến tinh, cấu tạo phân phiến, thành phần khoáng vật gồm thạch anh (65-70%), biotit (12-15%), granat (5-7%) silimanit (3-5%), cordierit (2-3%)

vừa-Ảnh 1.4: Điểm khảo sát BT2260

Granulit mafic bị vò nhàu, uốn nếp và migmatit hóa [3]

Ảnh Nguyễn Công Cầu

Ảnh 1.5: Mẫu lát mỏng BT13047 Nicol+, 80x

Gneis biotit-granat-cordierit-silimanit [3]

đá khác của phức hệ Các đá gabroamphibolit trong vùng nghiên cứu cộng sinh với đá phiến kết tinh xen đá hoa và đá phiến kết tinh cao nhôm của phức hệ Kan Nack Thành phần thạch học bao gồm gabroamphibolit và gabropyroxenit

Gabroamphibolit có màu xanh đen, xám đen, cứng chắc, kiến trúc hạt vừa

đến lớn, cấu tạo định hướng rõ, khớp đều với phương cấu trúc của đá vây quanh Thành phần khoáng vật: plagioclas (30-35%), hornblend (45-50%), pyroxen (15-20%) và ít khoáng vật quặng magnetit

Gabropyroxenit có màu xanh xám đen, kết tinh hạt vừa đến lớn, cấu tạo

định hướng khớp đều với phương phân phiến của đá vây quanh Thành phần khoáng vật khá đơn giản bao gồm: pyroxen xiên (70-75%), hornblend (12-15%), plagioclas (10-12%) và ít khoáng vật quặng magnetit

1.4.1.3 Gneis biotit xen đá hoa, quarzit (g-h/A-PPkn)

Các đá trong nhóm gneis biotit xen đá hoa, quarzit phân bố chủ yếu ở phía tây vùng nghiên cứu với diện tích khoảng 10 km2 Thành phần thạch học như sau: dưới cùng là các đá gneis biotit, gneis biotit-granat-cordierit rất dày (>650m); phần trên có xen lớp mỏng đá hoa, tiếp theo là đá gneis pyroxen bị amphibol hóa dày khoảng 35 m; trên lớp đá này là các đá gneis biotit, gneis hai

mica và đá phiến thạch anh-mica-granat-silimanit xen kẽ nhau; sau đó mặt cắt được tiếp tục bằng lớp đá gneis pyroxen bị amphibol hóa, bề dày khoảng 40 m; trên cùng của mặt cắt lại gặp thể gneis biotit có xen lớp mỏng đá hoa bị tremolit hóa Tất cả các đá đều có cấu tạo phân phiến với phương chủ đạo là đông bắc – tây nam, cắm về đông nam khoảng 40-450

Các thành tạo gneis biotit xen đá hoa, quarzit bị biến dạng mạnh mẽ, đá bị uốn nếp, dịch trượt khá mạnh, nhiều chỗ đá bị vò nhàu, dập vỡ, mylonit hóa, cataclazit hóa, đặc biệt dọc đứt gãy

1.4.1.4 Đá phiến kết tinh xen đá hoa, quarzit (f-h/A-PPkn)

Tổ hợp đá phiến kết tinh xen đá hoa, quarzit phân bố ở trung tâm diện tích nghiên cứu, với diện tích khoảng 100 km2 Phương cấu trúc chung là tây bắc – đông nam, đổ về phía tây nam nhưng đôi nơi đổ về phía đông bắc Tổ hơp các

đá phiến kết tinh xen đá hoa, quarzit có quan hệ nằm dưới các tổ hợp đá phiến kết tinh cao nhôm theo thế nằm phân phiến và nằm xen với các thành tạo tổ hợp

đá gabroamphibolit Ở khu vực suối Nước Đinh, chúng nằm trên tổ hợp đá granulit mafic cũng theo thế nằm phân phiến Ở phía bắc và đông chúng bị các

đá granit phức hệ Sa Huỳnh tuổi Trias sớm - giữa xuyên cắt, đôi nơi bị phủ bởi các đá bazan Kainozoi

Đặc điểm thạch học

Đá phiến thạch anh-hai mica và thạch anh-hai mica-silimanit: các đá này

phổ biến nhất trong tổ hợp đá phiến kết tinh xen đá hoa, quarzit, chúng có mặt ở hầu hết các diện lộ của nhóm Đá sáng màu, kết tinh hạt vừa, kiến trúc hạt, vảy biến tinh, cấu tạo phân phiến đặc trưng Thành phần khoáng vật: thạch anh (60-70%), biotit (20-24%), muscovit (15-18%), plagioclas (0-8%), silimanit (0-4%) Đôi khi lượng thạch anh có thể giảm xuống còn 50%, khi đó lượng mica và felspat tăng lên đến một nửa khối lượng

Đá phiến thạch anh-biotit: đá phiến thạch anh-biotit có mặt ở hầu hết diện

lộ của nhóm Đá màu xám sáng đến xám tối tùy thuộc vào hàm lượng biotit, hạt vừa, kiến trúc hạt, vảy biến tinh, cấu tạo phân phiến điển hình Thành phần khoáng vật: thạch anh (72-75%), biotit (20-22%) và plagioclas (8-10%)

Gneis biotit và gneis hai mica: khá phổ biến trong tổ hợp đá, chúng gặp ở

hầu hết các diện lộ của nhóm Đá có màu xám từ sáng đến tối tùy theo hàm lượng biotit ít hay nhiều, kết tinh hạt vừa đến lớn, kiến trúc hạt biến tinh, cấu tạo gneis với các khoáng vật định hướng song song, có khi phân thành những dải sáng tối khác nhau Thành phần khoáng vật bao gồm: plagioclas (30-40%),

felspat kali (0-18%), thạch anh (32-35%), biotit (15-18%) Đôi nơi gneis biotit chứa granat (3-4%)

Gneis biotit-granat-cordierit: đá gneis biotit-granat cordierit phân bố chủ

yếu ở phần dưới mặt cắt dưới dạng các thể mỏng xen trong đá phiến thạch hai mica Đá sáng màu, kết tinh hạt vừa đến lớn, kiến trúc hạt biến tinh, cấu tạo gneis Thành phần khoáng vật bao gồm: plagioclas (30-32%), felspat kali (25-28%), thạch anh (32-34%), biotit (8-10%), silimannit (3-4%), granat (3-5%) và cordierit (1-2%)

anh-Đá hoa: đá hoa chiếm khối lượng rất nhỏ trong nhóm đá, chúng làm thành

những thể mỏng 2-3 m nằm chỉnh hợp theo thế nằm phân phiến trong đá phiến kết tinh Đá sáng màu hay xám sáng, kết tinh hạt nhỏ, kiến trúc hạt biến tinh, cấu tạo khối-định hướng yếu Thành phần khoáng vật của đá hoa (%) bao gồm calcit (88-90%), pyroxen (5-6%) và thạch anh (4-5%)

Quarzit: quarzit cũng chiếm khối lượng không đáng kể trong tổ hợp đá,

chỉ gặp ở khu vực tây bắc núi Hoạt Có và tây nam hồ Liệt Sơn dưới dạng những thể mỏng xen trong gneis biotit hoặc đá phiến hai mica Đá màu xám, rắn chắc, kết tinh hạt nhỏ-mịn, kiến trúc hạt biến tinh, cấu tạo khối-định hướng yếu Thành phần khoáng vật bao gồm thạch anh (94-97%), plagioclas (0-3%), muscovit (0-2%)

1.4.1.5 Đá phiến kết tinh cao nhôm (nf/A-PPkn)

Các thành tạo trong tổ hợp đá phiến kết tinh cao nhôm phân bố trên một diện tích khoảng 110 km2 phía nam diện tích nghiên cứu Các đá chủ yếu là đá phiến kết tinh chứa silimanit, đá gneis biotit, gneis biotit-granat-cordierit, granulit mafic và amphibolit Các thành tạo này có quan hệ chỉnh hợp theo thế nằm phân phiến với nhau và với các đá khác trong phức hệ Kan Nack, hoặc có quan hệ kiến tạo với các tổ hợp đá khác Chúng bị các thể granit phức hệ Sa Huỳnh tuổi Trias sớm-giữa xuyên cắt, bắt tù ở nhiều nơi

Mặt cắt Nam núi Hoạt Có: bắt đầu bằng đá phiến thạch anh-hai mica xen

đá phiến thạch anh-biotit-granat-silimanit dày >150 m Tiếp theo là granulit mafic bị amphibol hóa nằm xen trong đá phiến thạch anh-hai mica-granat dày khoảng 75 m, đá phiến thạch anh-hai mica-graphit, gneis biotit, đá phiến thạch anh-hai mica-slimanit phân phiến mỏng, dày hơn 200 m, granulit mafic dày khoảng 20 m Trên cùng của mặt cắt là sự xen kẽ giữa gneis biotit và đá phiến thạch anh-hai mica-silimanit phân phiến mỏng

Đặc điểm thạch học

Đá phiến thạch anh-hai mica và đá phiến thạch anh-hai mica-silimanit

Các đá này chiếm khối lượng tương đối lớn trong nhóm đá Đá sáng màu, kết tinh hạt nhỏ-trung bình, không đều, kiến trúc hạt, vảy biến tinh, cấu tạo phân phiến đặc trưng Thành phần khoáng vật bao gồm: thạch anh (60-61%), biotit (14-15%), muscovit (20-22%), plagioclas (7-10%), silimanit (10-12%)

Đá phiến thạch anh-hai mica-graphit không phổ biến trong tổ hợp đá, chỉ

gặp trong mặt cắt Nam núi Hoạt Có Trong đá chứa 3-4% graphit

Đá phiến thạch anh-hai mica-granat cũng không phổ biến Đá màu xám

sáng, chứa granat (3-4%)

Gneis biotit-granat-cordierit: cũng không phổ biến Đá màu xám sáng,

kết tinh hạt vừa-lớn, kiến trúc hạt biến tinh, cấu tạo gneis Thành phần khoáng vật bao gồm: plagioclas (31-35%), felspat kali (20-22%), thạch anh (33-36%), biotit (7-8%), granat (3-4%) và cordierit (1-2%)

Gneis biotit: gặp ở nhiều nơi trong diện tích nhóm đá, có màu xám, kết

tinh hạt vừa-lớn, kiến trúc hạt biến tinh, cấu tạo gneis Thành phần khoáng vật bao gồm: plagioclas(35-37%), felspat kali (18-20%), thạch anh (33-35%), biotit (10-12%)

Tuổi của phức hệ Kan Nack

Trong nhóm tờ Ba Tơ hiện chưa có tuổi đồng vị đáng tin cậy của các đá nguồn gốc magma phức hệ Kan Nack Để làm sáng tỏ vấn đề này cần đầu tư phân tích đồng vị U-Pb trên zircon kế thừa của các đá gneis biotit và đồng vị Nd-Sm của các đá metamafic Hiện tạm xếp phức hệ Kan Nack vào tuổi Arkei-

Paleoproterozoi theo các tác giả công trình “Nghiên cứu kiến tạo và sinh khoáng

Nam Việt Nam” (Nguyễn Xuân Bao và nnk, 2000)

đá phiến biotit xen ít lớp mỏng gneis amphibol

Nhìn tổng thể các vấn đề về đặc điểm địa chất, đồng vị của cả hai phức hệ Kan Nack và Sông Re, cho thấy rằng phức hệ Sông Re được sinh thành vào

Paleoproterozoi và bị biến chất, biến dạng vào rất nhiều giai đoạn về sau, trong

đó giai đoạn Trias để lại dấu ấn mạnh mẽ nhất

1.5 Đặc điểm cấu trúc, kiến tạo

1.5.1 Uốn nếp

Theo phân tích cấu trúc của các nhà địa chất cho thấy vùng nghiên cứu là cánh phía bắc của phức nếp lõm An Lão (nếp uốn câp 1) thuộc phần đông nam của phụ đới kiến trúc Ngọc Linh Các nếp uốn được thể hiện trên bình đồ cấu trúc hiện tại chỉ là các kiến trúc bậc 2, 3 và cao hơn nữa Chúng có vai trò làm phức tạp hóa bình đồ cấu trúc khu vực nghiên cứu Đặc trưng cơ bản nhất của các kiến trúc nếp uốn trong khu vực là kiểu uốn nếp sâu (vi uốn nếp kiểu migmatit dạng chảy dẻo) hình thành trong điều kiện áp suất cao

Nếp lõm đoản Suối Gộp (nếp uốn cấp 2) phát triển trong trường đá biến

chất cao tướng granulit của tổ hợp thạch kiến tạo không rõ bối cảnh kiến tạo tuổi Arkei-Paleoproterozoi, phân bố ở khu vực Suối Gộp (phía nam vùng nghiên cứu) Nếp uốn có mặt trục phương tây bắc - đông nam cắm dốc đứng hơi uốn cong về phía đông bắc Phần phía tây của nếp uốn bị phức tạp hóa bởi các kiến trúc uốn cong kiểu lồi lõm Bề rộng của nếp uốn ước tính khoảng 8-15 km Chiều dài của nếp uốn có thể đến 20 km Cánh tây nam của nếp uốn cắm về phía đông bắc góc 500 Cánh đông bắc của nếp uốn cắm về phía tây nam góc xấp xỉ

500 Nếp uốn bị cắt gọt, làm phức tạp hóa ở phía bắc - đông bắc và tây - tây nam bởi hệ đứt gãy vĩ tuyến Ba Tơ - Ba Trang (F7), hệ đứt gãy phương tây bắc - đông nam Ba Trang-Núi Chúa (F4) và hệ đứt gãy phương kinh tuyến Sông Liên (F6) Nếp lõm đoản Suối Gộp còn bị phức tạp mạnh bởi hàng loạt các nếp uốn lồi lõm cấp cao hoặc các vi uốn nếp kiểu nghiêng đảo và cân xứng khác nhau với chiều dài 1-3 km phương tây bắc – đông nam, rộng vài trăm mét như các nếp lõm nghiêng đảo Nước Nhơn, nếp lồi cân xứng Núi Pac, nếp lõm cân xứng

suối Sa Lung, nếp lồi cân xứng núi Klu, Ở phần cánh của các nếp uốn cấp 2

này lại thường phát triển các nếp uốn dạng kéo theo (cấp 3) nhất là tại các vị trí

mà thành phần đá giàu amphibol

Đặc trưng lớn về phương cấu trúc của các đá thuộc tổ hợp thạch kiến tạo

thay đổi từ đông bắc – tây nam ở phía tây, chuyển dần sang á vĩ tuyến, vĩ tuyến

ở khu vực trung tâm và tây bắc – đông nam ở khu vực phía đông

1.5.2 Khe nứt

Vùng nghiên cứu nằm khu vực phía đông nam hệ đứt gãy Ba Tơ - Gia Vực, các đá biến chất cao tướng granulit bị nứt nẻ mạnh phát triển nhiều hệ

thống khe nứt

Ở khu vực xung quanh hồ Liệt Sơn, chủ yếu lộ ra các đá granit sáng màu

Các đá granitoit ở đây bị nứt nẻ khá mạnh mẽ, trong đó phát triển nhất là hệ thống khe nứt phương kinh tuyến và đông bắc – tây nam Hệ khe nứt phương kinh tuyến đôi nơi có vật chất lấp đầy là thạch anh màu trắng sữa Hệ khe nứt phương đông bắc – tây nam có 2 loại: loại cắm về đông nam (140∠70°) cổ hơn

và loại cắm về tây bắc (340∠60-70°) trẻ hơn Loại sau có biểu hiện dịch chuyển phải khá rõ

Ở khu vực Đồng Răm - La Vi các hệ mạch khoáng hóa chứa thiếc là

những kiến trúc tách phương tây bắc – đông nam, rộng từ vài cm đến hàng mét, lại cắm chủ yếu về phía tây nam với góc dốc phổ biến 500 Chúng là các hệ khe nứt tách sinh kèm (cắm ngược hướng với hệ đứt gãy chính) của hệ đứt gãy Ba Trang-Núi Chúa chỉ ra thời kỳ tập trung khoáng hóa thiếc - kim loại hiếm là căng giãn cục bộ liên quan đến động học nâng vòm gây ra bởi lực đẩy từ dưới lên có thể là các khối magma chứa khoáng hóa thiếc - kim loại hiếm Các hệ thống khe nứt cắt chủ yếu theo phương tây bắc – đông nam cắm phần lớn về phía đông bắc với góc dốc khoảng 700 Ngoài ra các hệ thống khe nứt phương kinh tuyến và vĩ tuyến cũng khá phát triển song kém hơn về tần suất bắt gặp

1.5.3 Đứt gãy

Trong vùng nghiên cứu các đứt gãy triển theo 4 hệ thống phương chính:

- Các hệ thống đứt gãy phương đông bắc – tây nam

- Các hệ thống đứt gãy phương tây bắc – đông nam

- Các hệ thống đứt gãy phương kinh tuyến - á kinh tuyến

- Các hệ thống đứt gãy phương vĩ tuyến - á vĩ tuyến

Trong đó, hệ thống đứt gãy phương đông bắc – tây nam, tây bắc – đông nam và kinh tuyến phát triển mạnh mẽ nhất, hệ thống đứt gãy phương vĩ tuyến phát triển yếu hơn

Các hệ thống đứt gãy phương đông bắc – tây nam

Trong vùng nghiên cứu, thuộc nhóm đứt gãy này có hệ đứt gãy Ba Tơ Gia Vực (F2)kéo dài từ tây nam của Ba Tơ đến Ba Động, dài khoảng 30 km (trong vùng nghiên cứu dài trên 10 km, nằm phía tây bắc tờ bản đồ)

-Hệ đứt gãy Ba Tơ-Gia Vực là một hệ đứt gãy khá lớn với bề rộng của đới dập vỡ có nơi tới 800-1500 m Các đá phân bố dọc theo hệ đứt gãy bị cà nát, biến đổi khá mạnh mẽ Đôi nơi phát hiện thấy có dăm kết kiến tạo hoặc milonit

Trên bình đồ cấu trúc, hệ đứt gãy Ba Tơ - Gia Vực đóng vai trò làm ranh giới phân khối cấu trúc giữa khối Ba Nam-Ba Trang và khối Sông Re ở phía tây bắc Hệ đứt gãy là ranh giới khống chế diện phân bố giữa các đá biến chất tướng granulit tuổi Arkei-Paleoproterozoi (phức hệ Kan Nack)

Hệ đứt gãy khống chế sự phát triển về phía tây bắc của hệ đứt gãy Ba Trang-Núi Chúa (F4) và bị cắt dịch trái với biên độ lớn nhất tới 3-4 km bởi hệ

đứt gãy phương kinh tuyến Sông Liên (F6)

Hệ đứt gãy cắm chủ yếu về phía tây bắc, ít hơn là cắm về phía đông nam với góc dốc 60-900 Hệ đứt gãy có 3 pha hoạt động chính: bằng phải, bằng phải-thuận là chủ yếu; thấp hơn là bằng trái, bằng trái nghịch và hiếm hơn là nghịch tương ứng trong Kainozoi và trước Kainozoi

Các hệ thống đứt gãy phương tây bắc – đông nam

Thuộc nhóm này có hệ đứt gãy Ba Trang-Núi Chúa (F4) phát triển từ khu vực xã Ba Trang đến núi Chúa với tổng chiều dài 25 km Trên bình đồ cấu trúc,

hệ đứt gãy Ba Trang - Núi Chúa cắt dịch phải các đá magma xâm nhập tuổi Trias sớm giữa và đá biến chất phức hệ Kan Nack, đồng thời làm ranh giới tiếp xúc kiến tạo giữa chúng Hệ này bị hệ đứt gãy Ba Tơ-Gia Vực khống chế phương phát triển về mút tây bắc và bị các bazan tuổi Miocen muộn-Đệ tứ phủ lên Dọc theo hệ đứt gãy các đá bị dập vỡ cà nát mạnh ở khu vực Núi Chúa Hệ đứt gãy đóng vai trò chi phối và khống chế các mạch khoáng hóa thiếc – kim loại hiếm cắm chủ yếu về phía tây nam ở khu vực Đồng Răm - La Vi Chúng là những hệ khe nứt cắt sinh kèm có trước giai đoạn tạo khoáng và là hệ khe nứt tách sinh kèm trong pha hoạt động thuận của hệ đứt gãy Ba Trang - Núi Chúa vào giai đoạn tạo khoáng thiếc – kim loại hiếm

Hệ đứt gãy Ba Trang - Núi Chúa chủ yếu cắm về phía bắc - đông bắc với góc dốc 450-800 là chính, ít hơn là cắm về phía tây nam, hoạt động chủ yếu với tính chất trượt bằng phải, bằng phải - thuận, ít hơn là bằng trái Hệ đứt gãy này ít nhất đã trải qua hai pha hoạt động: pha hoạt động bằng phải - thuận trong Kainozoi muộn, pha hoạt bằng trái trong cuối Kainozoi sớm

Các hệ thống đứt gãy phương kinh tuyến- á kinh tuyến

Hệ đứt gãy Sông Liên (F6) kéo dài khoảng 25 km dọc theo thung lũng

sông Liên, gồm hai nhánh với bề rộng 6 km Nhánh phía đông của hệ đứt gãy