Đề tài Đặc điểm khoáng hóa vàng khu vực suối linh – Sông mã đà và triển vọng

các khoáng vật thứ sinh phát triển chủ yếu là: sericit, clorit, epidot – zoizit, calcit và rất ít muscovit. - Thạch anh: có màu trắng sữa, dạng hạt vừa-lớn tha hình; phổ biến đặc sít dạng vô định hình, ít hơn là hang hốc và tinh đám xen kẽ. Sulphur thường phân bố trong thạch anh dạng xâm tán hoặc dạng dải không đều và không liên tục. Nhiều nơi, thạch anh bị cà nát hoặc bị nứt nẻ mạnh. Nhiệt độ đồng hóa bao thể trong thạch anh của các mạch quặng như sau (Bảng 1). Bảng 1. Nhiệt độ đồng hóa bao thể trong thạch anh (thạch anh–sulphur-vàng) Nhiệt độ bao thể (0C) S TT Số hiệu mẫu Vùng / Khu khí–lỏng nhiều pha lỏng-khí 1 KT4127/8 - - 165, 182, 199 2 KT4127/9 Móng Bò 325÷363 233÷255 219÷257 3 KT4125/3 320, 325, 345 - 215, 219, 225, 235, 267 4 LK9-54/1 Lò Than - - 198, 210, 230 5 KT4134 Hội Chợ 315, 320, 337 215, 236 186, 210, 225 6 LT1 Lò Than 125÷270, 135÷220, 202÷240 7 G-14b 243, 261, 267, 145÷160, 243÷267 8 LK21 Suối Linh Móng Bò 154÷243 Science & Technology Development, Vol 12, No.10- 2009 Trang 108 Tổng hợp 315 ÷ 363 215 ÷ 255 125 ÷ 267 1 MĐ01 IIIB 332 ÷ 359 169 ÷ 256 2 MĐ03 IIIA 335 ÷ 365 172 ÷ 254 Tổng hợp Mã Đà 332 ¸ 365 169 ¸ 256 * Mẫu 6÷7: tham khảo từ [7] Từ kết quả này, có thể chia 3 khoảng nhiệt độ (0C) giảm dần: 315÷365, 169÷267, 125÷165. Như vậy, các khoảng nhiệt độ này ứng với các giai đoạn tạo khoáng với các thế hệ thạch anh khác nhau. - Các khoáng vật thứ yếu khác. Calcit: gặp rải rác, lấp đầy trong khe nứt của thạch anh hoặc pyrit; cộng sinh cùng epidot trong các mạch thạch anh nhỏ không có sulphur. Epidot: khá phổ biến, nhất là những nơi đá biến đổi và thường đi cùng calcit; dạng hạt tha hình méo mó. Trong các mạch thạch anh, chỉ có rất ít. Sericit: vảy nhỏ rải rác hoặc tập trung thành đám, ổ hay tia mạch, lấp đầy khe nứt. Chúng phát triển trên đá vây quanh nhưng mật độ không đều, chủ yếu trên plagioclas bị sericit hóa. Clorit: ít phổ biến, chỉ phát triển trong đá vây quanh bởi quá trình clorit hóa trên biotit. 2..5. Hàm lượng các nguyên tố quặng trong các thân quặng - Vùng Suối Linh Các nguyên tố Au, Ag và các nguyên tố quặng đi kèm: Cu, Pb, Zn, As,... biến đổi khác nhau trong từng thân quặng cũng như giữa đá vây quanh và mạch thạnh anh – sulphur mang quặng. Kết quả tìm kiếm và khai thác được tổng hợp trên Bảng 2 [7]. Bảng 2.Tổng hợp hàm lượng Au và Ag trong các thân quặng ở vùng Suối Linh Hàm lượng (g/T) S TT Khu Thân quặng Au Ag Đá chứa quặng Ghi chú 1 Tổng Kho S8 3,5 ÷ 75 (TB 7) Q-Py-As-Au [7] 7 ÷ 200 Q-Py-As-Au Cty KSĐN khai thác (1986) 2 Hội Chợ S7 0,3 ÷ 30,6 Q-Py-As-Au 3 Đ.Hội Chợ S6 10÷117h/40dm3 Đá biến đổi [7] 4 Lò Than S4 1÷55 (TB 16) 10÷30 (TB 20) Q-Py-As-Au 5 S1, S2 1 ÷ 55 (TB 16) <10÷30 (TB 20) Q-Py-As-Au Móng Bò – Đá Dựng và S3 0,2÷4,6÷18,8 Đá biến đổi [7] Kết quả phân tích 2 mẫu công nghệ (500 kg/1mẫu) ở Móng Bò và Lò Than [7] (Bảng 3): Bảng 3. Hàm lượng các nguyên tố trong mẫu công nghệ ở Móng Bò (CN.1) và Lò Than (CN.2) Ng/tố Au (g/T) Ag (g/T) As (%) Sb (%) Cu (%) Pb (%) Zn (%) S (%) Fe (%) SiO2 (%) 1 CN.1 14 4,4 0,72 0,75 0,20 0,11 0,03 16,1 18,88 54,12 2 CN.2 17,5 3,1 6,68 0,74 0,03 0,09 0,13 4,19 6,82 74,75 Một số kết quả phân tích (hấp thụ nguyên tử) phổ tra các mạch thạch anh – sulphur chứa vàng (Nguyễn Kim Hoàng, Nguyễn Văn Mài, 1999) phân bố trên các khu như sau (Bảng 4). TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 12, SOÁ 10 - 2009 Trang 109 Bảng 4. Hàm lượng các nguyên tố quặng trong mạch quặng vùng Suối Linh Các nguyên tố quặng (Au, Ag g/T; còn lại %) TT SH mẫu Vị trí Au Ag Cu Pb Zn As Mo Bi 1 KT 4134 Hội Chợ 2,16 0,6 91 36 27 122 8 <3 2 KT 4124/1 <0,10 0,3 103 40 47 124 <3 <3 3 KT 4124/2 <0,10 0,2 80 40 34 65 <3 <3 4 KT 4125/1 1,33 70,6 831 680 1470 8579 <3 10 5 KT 4125/2 0,80 25,1 600 1140 2220 10100 <3 6 6 KT 4125/3 Lò Than 21,26 6,3 195 790 530 203200 4 43 7 KT 4126/2 2,38 35,7 331 570 700 55900 <3 13 8 KT 4126/3 16,1 2,3 103 125 49 35600 <3 <3 9 KT 4126/4 23,54 17,9 200 10100 5100 54620 5 15 10 LK9-54/1 30,06 22,4 769 680 98 188900 5 180 11 KT 4127/1 . 0,58 0,4 62 27 87 1503 <3 <3 12 KT 4127/2 <0,10 0,2 78 21 88 146 <3 <3 13 KT 4127/6 20,64 27,9 3540 1410 260 105900 3 100 14 KT 4127/7 Móng Bò 15,14 26,6 1620 7100 14300 121700 3 22 15 KT 4127/11 0,30 1,4 637 210 320 3684 <3 <3 16 KT 4130 <0,10 0,5 30 24 29 171 <3 <3 17 LK1-70/1 27,76 7,2 135 620 380 200500 <3 42 18 KT 4122 Đá Dựng 6,12 1,9 413 146 191 266 7 18 19 KT 4139/1 0,10 0,2 52 10 56 75 <3 3 20 KT 4139/2 Tổng Kho <0,10 0,2 53 23 41 61 <3 <3 21 KT 4139/3 0,86 0,4 49 16 29 3869 <3 10 - Vùng Sông Mã Đà Các nguyên tố quặng cũng thay đổi, kết quả phân tích [7] được tổng hợp như sau (Bảng 5). Tính tương quan giữa các nguyên tố: Tính từ Bảng 4: Au-Ag có mối tương quan nghịch không chặt chẽ, Au-As có mối tương quan chặt chẽ, Pb-Zn có mối tương quan chặt chẽ. Mối tương quan đó, cũng thể hiện trong pyrit và arsenopyrit của các mạch thạch anh- sulphur. Bảng 5. Tổng hợp hàm l.ượng Au và Ag trong các thân quặng ở vùng Sông Mã Đà [7] Hấp thụ nguyên tử (g/T) Nung luyện (g/T) TT Khu Au Ag Cu Pb Zn As Au Ag 1 IIIA 0,1÷3,48 (TB 1,36) 0,1÷3,1 (TB 0,5) 19÷90 (TB 44,8) 5÷246 (TB 50,2) 6÷222 (TB 67,8) 145÷2444; (TB 1008,2) 0,8÷3,1 (TB 1,71) <0,1 2 IIIB 0,22÷12,2 (TB 3,22) 0,1÷1,2 (TB 0,45) 24÷73 (TB 49,6) 23÷170 (TB 71,8) 28÷98 (TB 53,6) 164÷6537 (TB 1364,5) 1,0÷10,5 (TB 5,18) <0,1 Bảng 6. Hàm lượng các nguyên tố quặng trong pyrit và arsenopyrit vùng Suối Linh STT Số hiệu mẫu Các nguyên tố quặng Science & Technology Development, Vol 12, No.10- 2009 Trang 110 Au (g/T) Ag (g/T) Cu (g/T) Pb (g/T) Zn (g/T) As (g/T) 1 H.8/1-Py 19,79 277,0 5.530 4.200 1.390 109.461 2 H10/1-As 14,93 63,8 2.080 2.210 160 111.600 Điều này thể hiện Vàng tự sinh – Pyrit – Arsenopyrit liên quan rất chặt chẽ. Ngoài ra, cũng thể hiện các nguyên tố Ag, Cu, Pb, Zn cũng có mối liên quan chặt chẽ với Au. Bảng 7. Hàm lượng các nguyên tố trong vàng tự sinh vùng Suối Linh STT Số hiệu hạt Au Ag Cu Hg Tổng cộng Au/Au+Ag Ghi chú 1 1 86,915 12,919 0 0 99,834 0,87 Vàng tự sinh 2 2 86,852 13,027 0,054 0 99,933 0,87 (Au thế hệ I) 3 3 90,348 9,968 0,023 0 100,339 0,90 4 4 89,262 10,053 0,007 0 98,322 0,90 Trung bình 88,34425 11,49175 0,021 0 99,607 0,88 5 5 78,398 20,545 0,035 0 98,978 0,79 Electrum 6 6 76,793 23,312 0 0 100,105 0,77 (Au thế hệ II) Trung bình 77,5955 21,9285 0,0175 0 99,5415 0,78 * Các hạt vàng trong mẫu KT4139/1, được gửi bởi: Nguyễn Kim Hoàng (Liên đoàn Bản đồ ĐCMN), Trần Trọng Hòa, Ngô Thị Phượng (Viện Địa chất, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) * Phân tích tại Viện Địa chất và Khoáng vật học, Phân viện Siberi - Viện Hàn lâm Khoa học Nga, 2005 Theo bảng 7, tỷ lệ Au/Au+Ag, tức là tuổi vàng, phản ảnh các hạt vàng có 2 thế hệ: tuổi 0,88 tương ứng thế hệ I – vàng tự sinh; tuổi 0,78 tương ứng thế hệ II - electrum. 3. TRIỂN VỌNG KHOÁNG HÓA VÀNG 3.1.Kiểu mỏ khoáng Trong nội dung bài báo này, dùng thuật ngữ kiểu mỏ khoáng (còn gọi tắt là kiểu mỏ - deposit type): Kiểu mỏ khoáng là tập hợp tự nhiên các mỏ khoáng và các biểu hiện khoáng sản giống nhau về thành phần khoáng vật, hoàn cảnh địa chất thành tạo và những nhân tố đặc trưng như: hình thái thân quặng, biến đổi nhiệt dịch, về quan hệ nguồn gốc và không gian với các thành tạo địa chất nhất định. Còn kiểu khoáng là kiểu mỏ có cùng tổ hợp cộng sinh khoáng vật [5]. Ở đây, khóang hóa là các mạch, hệ mạch thạch anh – sulphur có các tổ hợp cộng sinh khoáng vật quặng: pyrit I – arsenopyrit I – vàng tự sinh, pyrit II, arsenopyrit II – galena – sphalerit – chalcopyrit – electrum; đi cùng, có thạch anh thế hệ tương ứng. Như vậy, khoáng hóa vàng có nguồn gốc nhiệt dịch, liên quan với họat động magma pha 2, phức hệ Định Quán có thể xếp vào kiểu mỏ: vàng – thạch anh – sulphur dạng mạch, với 2 kiểu khoáng: vàng-thạch anh – pyrit - arsenopyrit và vàng – thạch anh – sulphur đa kim. 3.2. Điều kiện hình thành và mối liên quan với hoạt động magma So sánh theo phân loại thành hệ quặng vàng theo độ sâu của N. Petrovxkaia, Yu. Xafonov, X. Ser (1976), khoáng hóa thuộc loại sulphur vừa với kiểu địa hóa: Au–Fe (pyrit)-As (arsenopyrit) và Au–đa kim (Pb-Zn-Cu) thành tạo ở giữa đới sâu vừa (1,5÷2,5km cách mặt đất) và đới sâu (>3km). 3.2.1. Các giai đọan tạo khoáng Tiến trình tạo khóang vàng nhiệt dịch có thể phân chia thành 3 giai đọan như sau (Bảng 4): - Thạch anh (315÷3650C): Phát triển khá mạnh, tạo các mạch thạch anh không quặng theo các khe nứt, đứt gãy chủ yếu phương đông bắc-tây nam và á kinh tuyến, cục bộ có á vĩ tuyến. TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 12, SOÁ 10 - 2009 Trang 111 - Thạch anh-pyrit-arsenopyrit-vàng (169¸2670C): Phát triển mạnh, tiếp tục có tính mạch động trên các mạch thạch anh giai đoạn trước. Đây là giai đọan tạo sản phẩm chính. - Thạch anh-pyrit-galena-sphalerit-electrum (125¸1650C): Các khe nứt tách được tiếp tục mở ra trên các thân quặng đã hình thành nêu trên, cục bộ có phương Tây Bắc-Đông Nam. Đây cũng là giai đọan tạo sản phẩm chính nhưng hiện nay chỉ thấy phát triển trên vùng Suối Linh. - Giai đọan thạch anh-(carbonat) (<1250C): Cường độ họat động kiến tạo yếu đi so với các giai đọan trước, hình thành các mạch thạch anh nhỏ không quặng có ít calcit và rất ít epidot. 3.2.2. Mối liên quan khóang hóa với hoạt động magma - Về không gian, các mạch thạch anh–sulphur–vàng phân bố xung quanh, ven rìa và có phương tập trung tỏa tia từ khối xâm nhập granitoid nhất là vùng Suối Linh. Theo J. J. Bache (1979), các thân quặng kiểu này có quan hệ với sự tiến hóa phức hệ magma mang tính granodiorit mà thường có một pha chốt monzonit thạch anh; theo sau, có một dãy mạch. Như vậy, khoáng hóa vàng nhiệt dịch ở đây có liên quan về không gian và nguồn gốc với granitoid pha 2 phức hệ Định Quán; theo đó, chúng thuộc loại hình phụ: mỏ khoáng dạng mạch có vàng – bạc chiếm ưu thế và chì - kẽm, đồng đi cùng. - Về địa hóa, granitoid phức hệ Định Quán thuộc kiểu I-granit có tính chuyên hóa sinh khoáng về quặng đa kim, vàng (bạc) [3] trong đới Đà Lạt vào Mesozoi muộn thuộc cung rìa lục địa tích cực kiểu Đông Á cổ [6]. Các mạch quặng này có thành phần phù hợp với kiểu mỏ mesothemal (theo Lingrend, 1933), được thành tạo ở độ sâu 1.200÷4.500m, nhiệt độ 200- 3000C, phân bố bên trong hoặc gần các khối granitoid. Trong đó, ở vùng Suối Linh, khóang hóa phát triển rất mạnh mẽ 2 kiểu khoáng; còn vùng Sông Mã Đà biểu lộ kém hơn với 1 kiểu khóang: vàng–thạch anh–pyrit-arsenopyrit. Như vậy, có thể cho rằng, khoáng hóa vàng có nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt độ trung bình- thấp (125-2670C) liên quan nguồn gốc với xâm nhập granitoid vôi-kiềm pha 2 phức hệ Định Quán. 3.3. Triển vọng Trên cơ sở các tiền đề và dấu hiệu địa chất tìm kiếm (yếu tố khống chế quặng) thuận lợi: - Cấu trúc – kiến tạo: Khu vực có cấu trúc các đá trầm tích tuổi Jura bị các khối granioit phức hệ Định Quán tiêm nhập, gây uốn nếp có cấu trúc nếp lồi phương á kinh tuyến. Hoạt động kiến tạo đồng tạo quặng hình thành hai hệ thống đứt gãy chính phương Đông Bắc-Tây Nam và Tây Bắc-Đông Nam; trong đó, chủ đạo là phương đông bắc-tây nam, tạo khe nứt tách thuận lợi cho tích tụ quặng hóa. - Magma: Các khối granitoit gồm pha I và pha 2, phức hệ Định Quán thuộc kiểu I-granit có liên quan đến sự phân bố trong không gian và nguồn gốc với khoáng hóa Au, Ag, Cu, Pb, Zn vào Mesozoi muộn; trong đó, pha 2 là pha xâm nhập chính, liên quan nguồn gốc với khoáng hóa. Khoáng hóa có nguồn gốc nhiệt dịch, dạng mạch phân bố trong đới tiếp xúc (nội và ngoại tiếp xúc) chung quanh và phần nào định hướng tỏa tia từ khối xâm nhập này chủ yếu với pha 2. Như vậy, các đá pha 1 chỉ là môi trường chứa quặng. - Biến đổi hậu magma: khá mạnh mẽ và phổ biến, đặc trưng có liên quan đến khoáng hóa vàng nhiệt dịch, gồm các quá trình chủ yếu: sericit hóa, clorit hóa, epidot hóa, thạch anh hóa, carbonat hóa, thể hiện liên quan khoáng hóa vàng theo phương đông bắc-tây nam. - Trọng sa: Ngoại trừ nơi gần thân quặng, có các vành phân tán vàng bậc II (6÷15h/ dm3), III; còn có vành bậc I (1÷5h/ dm3) bao trùm khối Suối Linh và vành bậc II với diện tích 10 km2 phân bố kéo dài phương đông bắc-tây nam trùng với đới quặng. Science & Technology Development, Vol 12, No.10- 2009 Trang 112 - Địa hóa: Vùng Suối Linh, các vành phân tán địa hóa thứ sinh [7] có lực tương quan theo chiều giảm dần các nguyên tố chỉ thị biến đổi: Lò Than Ag-Pb-As-Zn-Cu; Móng Bò Ag-As- Cu-Zn-Pb; Đá Dựng Cu-Zn-Pb và Đồi 73 As-Cu. Các nguyên tố nguyên sinh trong các mạch quặng: Au-Ag tuy có mối tương quan nghịch không chặt chẽ, nhưng Au-As và Pb-Zn có mối tương quan chặt chẽ (Bảng 4, 6). Vùng Sông Mã Đà, các nguyên tố Au, As, Ag, Cu, Pb, Zn nguyên sinh có biến đổi tạo nên mối tương quan khá chặt chẽ và sự biến đổi giữa các nguyên tố trong mạch quặng và đá biến đổi cạnh mạch thể hiện Au liên quan mật thiết với các nguyên tố: Ag, As, Cu, Pb, Zn (Bảng 5) - là nguyên tố chỉ thị cho khoáng hóa [7]. Theo S. V. Grigorian (1975), dãy phân đới đứng của vành phân tán nguyên sinh trong các mỏ vàng nhiệt dịch nhiệt độ trung bình từ dưới lên: (Co, W, Be)-Bi-(Sn, Mo)-Cu-Au- Zn-Pb- (Ag, As, Sb), tổ hợp Au-Ag-Cu-Pb-Zn-As-Sb biểu hiện cho sự bóc mòn ở phần trên (đới trên) căn cứ vào sự tăng cao hàm lượng của tổ hợp các nguyên tố trên nhất là As và Sb. Do đó, có thể dự đoán hàm lượng vàng theo chiều sâu sẽ tăng. Điều này được chứng minh: hàm lượng Au trong mạch thạch anh ở độ sâu 50m trong các lỗ khoan LK1 và LK9 [7] đạt ³27 g/T. - Địa vật lý: Vùng Sông Mã Đà, ngoài các thân quặng lộ ra được phát hiện bằng các công trình khai đào, tài liệu địa vật lý cũng thể hiện các dị thường mở rộng và kéo dài hơn. - Kiểu khoáng hóa: Khoáng hóa vàng thuộc kiểu mỏ vàng–thạch anh-sulphur dạng mạch, có nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt độ trung bình–thấp (125÷2670C). Đây là kiểu mỏ khoáng có triển vọng ở miền Nam Việt Nam nói chung và đới Đà Lạt nói riêng ở quy mô nhỏ đến vừa. Có thể nhận thấy, khoáng hóa vàng thuộc kiểu mỏ khoáng có triển vọng; với mức độ bóc mòn địa chất và địa hóa hiện nay, mức độ bóc mòn quặng từ trên đến giữa thân quặng. Vùng Suối Linh, có hoạt động khoáng hóa vàng – thạch anh – sulphur nhiệt dịch mạnh hơn, phân bố rộng rãi hơn vùng Sông Mã Đà; ngược lại, mức độ bóc mòn quặng ở vùng Suối Linh có thể sâu hơn. Như vậy, có thể đánh giá sơ bộ, khoáng hóa vàng còn triển vọng với quy mô nhỏ. GOLD MINERALIZATOIN FEATURES OF SUOILINH – SONGMADA (LINH SPRING – MADA RIVER) AREA AND ITS PROSPECTS Nguyen Kim Hoang University of Science, VNU-HCM ABSTRACT: Suoilinh–Songmada area is situated in Vinhan ore region, in the SW of Dalat zone. Gold mineralization in this region occurred mainly in granitoid of Dinhquan complex, some of them are found in terrigenous-carbonate sedimentary rocks of formations: Dakrong and Mada. The host rocks were strongly altered mainly by sericitization, quartization, chloritization, and epidotization. The ores deposits were formed in veins, zones of veins that their direction is different: mainly in NE-SW, and NW-SE; secondary in sub- longitude and sub-latitude. They are related to main fault in NW-SE direction. The mineral associations are mainly presented by pyrite, arsenopyrite, galena, sphalerite, chalcopyrite, native gold, and electrum, occupying 10-20%. The gold mineralization genesis is low-medium temperature hydrothermal, (125÷2670C) related to calc-alkaline granitoid which was formed in magmatic arc of active continental margin of ancient East Asia type, developed in Late Mesozoic. The ore deposit type is vein-shaped gold-quartz-sulfide; mineral types are: gold- quart-pyrite-arsenopyrite and gold-quartz-polymetallic sulfide. With the above-mentioned TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 12, SOÁ 10 - 2009 Trang 113 features of spatial distribution and mineralization, gold mineralization of the Suoilinh– Songmada area has high potential which should be studied more. Key words: Suoilinh, gold mineralization, ore deposit type, mineral type, vein-shaped gold-quartz-sulfide, gold-quart-pyrite-arsenopyrite, gold-quartz-polymetallic sulfide TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Bache J.J, Các mỏ vàng trên thế giới. Chương VI: các mỏ vàng thuộc nhóm núi lửa. Bộ nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản Pháp xuất bản. Bản dịch tiếng Việt. Viện Thông tin Tư liệu Mỏ và Địa chất-Hà Nội, (1979). [2]. Nguyễn Kim Hòang và Trần Phú Hưng, Các kiểu mỏ khoáng vàng nhiệt dịch đới Đà Lạt. Tuyển tập Báo cáo và Tham luận Hội thảo Khoa học: Công tác nghiên cứu cơ bản trong lĩnh vực các khoa học về Trái đất ở các tỉnh phía Nam, ....Đại học Quốc gia Tp.HCm, (2006). [3]. Nguyễn Văn Mài, Đặc điểm thạch học-khóang vật-thạch địa hóa khối xâm nhập Suối Linh và khoáng hóa vàng liên quan. Luận văn cao học. Thư viện Đại học Khoa học Tự nhiên Tp. HCM, (1999). [4]. Richards Jeremy P., Alkalic - type epithermal gold deposits - A review. Trích Magma, fluids, and Ore Deposits (Editor: J.F.H. Thomson), (1995). [5]. Hoàng Sao, Nguyễn Kim Hoàng, Nguyễn Văn Bỉnh, Đặc điểm khoáng hóa vàng, thiếc, wolfram ở miền Nam Việt Nam và nhiệt độ thành tạo của chúng. Tạp chí Địa chất. Loạt A, Số 264 5-6/2001. Hà NộI, (2001). [6]. Nguyễn Xuân Bao (chủ nhiệm), Nguyễn Kim Hòang,…, Báo cáo kết quả nghiên cứu kiến tạo và sinh khóang Nam Việt Nam tỷ lệ 1:500.000. Phần sinh khoáng. Lưu trữ Liên đoàn BĐĐCMN Tp.HCM, (2000). [7]. Ma Công Cọ và nnk, Báo cáo Đo vẽ địa chất và điều tra khóang sản vùng Tân Uyên tỷ lệ 1/50.000. Lưu trữ Liên đòan Bản đồ Địa chất miền Nam. Tp.HCM, (2007). [8]. Đinh Văn Hiếu và nnk; Báo cáo kết quả tìm kiếm và thăm dò sơ bộ Khoáng hóa vàng khu vực Suối Linh-Vĩnh Cửu-Đồng Nai. Lưu trữ Công ty Địa chất-Khoáng sản Tp.HCM, (1998). [9]. Trần Trọng Hòa (chủ nhiệm) và …, Nguyễn Kim Hoàng, Nghiên cứu điều kiện thành tạo và quy luật phân bố khóang sản quý hiếm liên quan đến họat động magma khu vực Miền Trung và Tây Nguyên. Lưu trữ Viện Địa chất. Viện Khoa học và Công nghệ. Hà Nội, (2005). Science & Technology Development, Vol 12, No.10- 2009 Trang 114 TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 12, SOÁ 10 - 2009 Trang 115 Hệ mạch Q-S-Au xuyên cắt qua sét bột kết, bột kết hệ tầng Đăk Rông Điểm lộ MĐ3 Mạch Q-S-Au có chiều dày ổn định xuyên cắt diorit bị phong hóa, vở vụn được dân khai thác bằng giếng theo mạch ở Lò Than. Điểm lộ KT4125 Vàng tự sinh dạng củ gừng , xâm tán cùng pyrit trong mạch Q – S – Au vùng Sông Mã Đà. Mẫu giã đãi. MĐ03 Vàng tự sinh (Auts) tập hợp dạng ổ xâm tán không đều trong mạch Q – S – Au vùng Suối Linh. Mẫu cục. SL.04 Vàng tự sinh (Auts) dạng hạt dài trong chalcopyrit nhũ tương cùng sphalerit (sph) với tàn dư Pyrit I. Mẫu khoáng tướng MB3 Pyrit I bị chen lấn bởi chalcopyrit (cha) và electrum (ele) xuyên cắt qua chalcopyrit. Mẫu khoáng tướng HC1 Autsdạng củ gừng Auts đi cùng pyI pyI pyI 0 mm 1mm 2mm 3mm 4mm Auts Q Py-As ele cha q pyI chp Auts sph Science & Technology Development, Vol 12, No.10- 2009 Trang 116 Mạch nhỏ arsenopyrit II xuyên cắt arsenopyrit I. Mẫu khoáng tướng SLH1/1B Tổ hợp: Pyrit I – arsenopyrit I (AsI)– chalcopyrit (cha) Mẫu khoáng tướng HC1 As I cha AsI AsII AsI Q Q TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 12, SOÁ 10 - 2009 Trang 117 Science & Technology Development, Vol 12, No.10- 2009 Trang 118 TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 12, SOÁ 10 - 2009 Trang 119 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, THẠCH HỌC KHOÁNG VẬT, THẠCH ĐỊA HÓA CỦA GRANITOIT KHỐI XUÂN THU, HUYỆN MINH LONG TỈNH QUẢNG NGÃI Lê Đức Phúc, Trần Phú Hưng, Trần Đại Thắng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM (Bài nhận ngày 08 tháng 01 năm 2009, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 10 tháng 06 năm 2009) TÓM TẮT: Các đá granitoit khối Xuân Thu được liên hệ vào thành phần của phức hệ Bà Nà (Bản Chiềng) trong công trình Đo vẽ Bản đồ Địa chất và tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1/50.000 nhóm tờ Quảng Ngãi (Thân Đức Duyện và nnk, 1999). Tài liệu nghiên cứu của nhóm tác giả trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tp Hồ Chí Minh cho thấy các thành tạo xâm nhập của khối chủ yếu gồm các đá granit biotit, granit hai mica hạt vừa-lớn và granit biotit, granit hai mica hạt nhỏ. Pha đá mạch phổ biến các đá aplit, pecmatoit, granit porphyr... các ghi nhận tại thực địa của chúng tôi khá phù hợp với tài liệu đo vẽ địa chất do các nhà Địa chất liên đoàn Bản đồ địa chất Miền Nam đã nghiên cứu trong khu vực. Bài báo này chủ yếu đi sâu vào nghiên cứu đặc điểm thạch học-khoáng vật, thạch địa hóa của granitoit khối Xuân Thu, làm rõ thêm một bước về thành phần vật chất, thứ tự thành tạo khoáng vật, luận giải nguồn gốc thành tạo của granitoit khối Xuân Thu và các quá trình khoáng hóa liên quan với chúng. 1.ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT Khối Xuân Thu nằm cách huyện lỵ Minh Long, tỉnh Quảng Ngãi khoảng 7 km về phía tây bắc, có dạng đẳng thước, với diện lộ khoảng 55km2. Granitoit của khối xuyên cắt qua các đá biến chất thuộc loạt Sông Re (PR1 sr) gồm các đá plagiogneiss amphibol-biotit bị phiến hóa mạnh. Ngoài ra trong vùng còn gặp một số tảng lăn của đá gabro và gabrodiorit có cấu tạo gneis và cấu tạo định hướng mạnh của phức hệ An Lợi. Ranh giới trên của granitoit khối Xuân Thu được ghi nhận bị các đai mạch gabrodiabaz phức hệ Cù Mông xuyên cắt qua ở phía nam [5]. Các thành tạo xâm nhập của khối gồm có 2 pha xâm nhập và pha đá mạch. Pha xâm nhập chính là granit sáng màu, granit 2 mica hạt vừa-lớn; pha xâm nhập phụ gồm có granit sáng màu, granit 2 mica hạt nhỏ-vừa; pha đá mạch là granit aplit, pecmatit. 2.ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC-KHOÁNG VẬT Các thành tạo xâm nhập granitoit khối Xuân Thu có thành phần khoáng vật chủ yếu bao gồm plagiocla, feldspar kali, thạch anh, biotit, muscovit... Granit sáng màu, granit 2 mica hạt lớn màu xám sáng, hạt lớn, cấu tạo khối, đôi chỗ các khoáng vật sắp xếp định hướng. Thành phần khoáng vật bao gồm: plagiocla 20-35%, fenpat kali (octocla và microlin): 25-30%, thạch anh 25-35%, biotit 10%, muscovit 5%. Khoáng vật phụ gồm có: zircon, apatit, rutil. Các khoáng vật thứ sinh: kaolin, sericit, clorit, xotxurit, epidot. Plagiocla gồm 3 thế hệ: Plagiocla thế hệ 1 (oligocla-andesin; No30-32) các tinh thể có cấu tạo đa hợp tinh albit, một số có cấu tạo đới trạng. Kích thước từ 0.3x1.2mm đến 1.5x3mm. Plagiocla thế hệ 2 (albit): là những hạt nhỏ kích thước 0.1-0.2mm, phát triển thành cụm, đám trong octocla hoặc thay thế octocla dưới dạng pectit kiểu thay thế. Plagiocla thế hệ 3 kích thước nhỏ 0.2x0.3mm đến 0.25x0.5mm, thường tập trung thành cụm, đám cùng thạch anh thế hệ 2 thay thế octocla hoặc cắt ngang mạch albit. Science & Technology Development, Vol 12, No.10- 2009 Trang 120 Fenpat kali gồm 2 thế hệ: Fenpat kali thế hệ 1 (octocla): kích thước thay đổi từ 0.75x1.5mm đến 5x3mm, thường có cấu tạo pectit. Đa số bị biến đổi sericit hoá, muscovit hóa mạnh. Fenpat kali thế hệ 2 (microlin): các tinh thể có dạng tấm nửa tự hình, cấu tạo song tinh mạng lưới thay thế plagiocla I, octocla. Thành phần hóa học (%) của fenpat kali: SiO2=59.74; TiO2=0.04; Al2O3=17.96; Fe2O3=0.06; FeO=0.06; MgO=0.09; CaO=0.37; Na2O=4.30; K2O=10.85; MKN=0.62. Thành phần nguyên tố vi lượng (ppm): Rb=333; Sr=56.3; Ba=204; Cr=3.31; Cu=4.57; Pb=5.64; Sn=9.78; W=4.88; Mo=11.2; Y=3.12; Yb=0.31; Zn=0.70; Th=2.83; U=0.73; Li=23; Th=2.83; U=0.73; Ta=3.86. Thạch anh gồm 2 thế hệ. Thạch anh thế hệ 1: dạng hạt tha hình, kích thước từ 1x1.5mm đến 2x2.5mm, nhiều chỗ tập trung thành cụm, ranh giới giữa các tiết diện thường có dạng răng cưa, méo mó (thay thế octocla và bị thay thế bởi thạch anh thế hệ 2). Thạch anh thế hệ 2: các hạt nhỏ tha hình, kích thước 0.4x0.6mm đến 1x1.5mm thường đi cùng muscovit phát triển dọc ven rìa hay lấp đầy khe nứt thạch anh thế hệ 1. Biotit: có dạng tấm, vảy kéo dài, 1 phương cát khai rõ, kích thước dao động từ 0.5x1mm đến 1.5x2mm. Công thức đa sắc Ng-nâu>Nm-nâu vàng>Np-vàng nhạt. Biotit bị clorit hoá có màu lục hay muscovit thay thế ven rìa. Các tấm biotit thường khảm zircon, apatit và chứa các bao thể quặng đen, không thấu quang. Thành phần hóa học (%) và các nguyên tố (ppm) của biotit: SiO2=41.54; TiO2=1.49; Al2O3=24; Fe2O3=4.31; FeO=11.95; MnO=0.6; MgO=2.85; CaO=1.1; Na2O=0.85; K2O=5.52; P2O5=0.25; H2O-=0.44; Rb=645; Sr=53.6; Ba=501; V=50.8; Cr=12.2; Co=11.6; Ni=12.4; Cu=3.88; Pb=5.89; Zn=35.8; Sn=9.45; W=4.12; Mo=12.6; Bi=2.78; Y=93.1; Yb=5.72; Zr=156; U=3.51; Th=18.2; Hf=6.86; Sc=24.5; Cs=30.3; Li=23; Nb=25.4; Ta=38.6; Ga=22.2. Muscovit: không màu, độ nổi cao, có dạng tấm, vảy kích thước 1x1.5 mm phát triển dọc khe nứt hay gặm mòn các khoáng vật biotit, plagiocla (I), fenpat kali. Thành phần hóa học (%) và hàm lượng các nguyên tố vi lượng (ppm) của muscovit: SiO2=46.88; TiO2=0.37; Al2O3=31.97; Fe2O3=1.42; FeO=2.45; MnO=0.13; MgO=0.96; CaO=0.18; Na2O=1.25; K2O=9.54; P2O5=0.10; H2O-=0.34; Rb=1185; Sr=48.9; Ba=484; V=20.1; Cr=13.6; Co=0.95; Ni=10.5; Cu=4.12; Pb=6.66; Zn=20.0; Sn=8.22; W=3.65; Mo=11.0; Bi=3.56; Y=78.0; Yb=0.31; Zr=199; U=5.46; Th=16.9; Hf=0.80; Sc=43.4; Cs=20.8; Li2O=111; Nb=23.6; Ta=29.6; Ga=4.1. Zircon: dạng lăng trụ, dạng chóp, có riềm phóng xạ đen bao quanh, khảm trong biotit. Apatit: có dạng que dài khảm trong biotit, muscovit. Khoáng vật phụ trong mẫu giã đãi gồm có: ilmenit: từ rất ít đến 1,06 g/t; zircon: 0,14g/t; pyrit: >0,006; limonit: từ ít đến 1,06g/t; psilomelan: 4,26g/t. Các khoáng vật có mặt với hàm lượng rất ít gồm có: magnetit, hematit, turmalin, monazit, granat, apatit, rutil, anata, molipdenit, casiterit, galena, pyromocfit. Granit sáng màu, granit 2 mica hạt nhỏ-vừa: Thành phần khoáng vật đá pha 2 gồm: plagiocla (35%), fenpat kali (25-30%), thạch anh (30-60%), biotit (1-5%), muscovit (10-30%); khoáng vật phụ: zircon, apatit, toucmalin, octit, rutin; khoáng vật thứ sinh: kaolin, sericit. Plagiocla gồm 2 thế hệ: Plagiocla thế hệ 1 (oligocla-andesin; No28-34): kích thước thay đổi từ 0.75x1mm đến 1.5x2.5mm, cấu tạo đa tinh albit không đều. Phần nhân các tấm plagiocla thường bị sericit hóa và muscovit hóa và bị thạch anh, octocla gặm mòn ven rìa, một số hạt còn lại tàn dư khảm trong octocla. Plagiocla thế hệ 2 (albit; N0 9): kích thước nhỏ 0.1x0.3mm, đa số có cấu tạo song tinh albit rõ. Chúng phát triển ở dạng pectit tăng trưởng, một số thay thế dọc theo ranh giới các hạt microlin. Fenpat kali gồm 2 thế hệ: Octocla có dạng tấm đẳng thước, nửa tự hình hay tha hình, kích thước phổ biến từ 1x1.5mm đến 1.5x3mm. Các hạt octocla bị kaolin hóa nhẹ, đường viền hạt méo mó do bị gặm mòn bởi muscovit, thạch anh. Đa số có cấu tạo pectit tăng trưởng (dạng tia TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 12, SOÁ 10 - 2009 Trang 121 mạch định hướng) và pectit kiểu thay thế (albit hóa). Fenpat kali th? h? 2: Microlin cấu tạo song tinh mạng lưới. Chúng thay thế octocla, plagiocla I. Thạch anh gồm 2 thế hệ: Thế hệ 1 có dạng đẳng thước, có nhiều đường nứt. Kích thước lớn 1x.5mm đến 3x7mm. Các hạt thạch anh thường bị muscovit thay thế dọc theo khe nứt. Thạch anh thế hệ 2: dạng hạt nhỏ tha hình, có kích thước từ 0.3x0.5mm đến 0.5x1mm phát triển dọc theo ranh giới của fenpat kali hay lấp đầy khe nứt của thạch anh thế hệ 1 và thường đi cùng với muscovit. Biotit gồm 2 thế hệ: Biotit thế hệ 1: có dạng tấm dài, kích thước 0.5x1mm. Hầu hết bị muscovit hóa, một số bị clorit hóa mạnh. Biotit thế hệ 2: tập trung thành từng cụm, đám dạng vảy nhỏ kích thước 0.1x0.2mm, phát triển trong thạch anh thế hệ 2. Đa sắc mạnh: Ng-lục nâu >Np-lục vàng. Các tiết diện còn chứa các bao thể octit. Muscovit: kích thước tương đối lớn 2.5x3mm. Chúng tạo thành đám, riềm muscovit hóa ở rìa hay toàn bộ các tấm biotit. Ngoài ra còn gặp muscovit thay thế dọc ven rìa, khe nứt của plagiocla thế hệ 1, fenpat kali. Zircon: là những bao thể trong biotit, muscovit, thạch anh. Apatit: tập hợp dạng que không màu, độ nổi cao, tập trung thành cụm mọc xen trong muscovit, thạch anh thế hệ 2. Turmalin: thường có dạng ổ, đa sắc mạnh: Ng-lục thẫm> Np-lục vàng. Khoáng vật phụ trong mẫu giã đãi: manhetit: 0,1g/t; limonit: 2,57g/t. Các khoáng vật có hàm lượng rất ít: ilmenit, toucmalin, woframit, limonit, hematit, zircon, apatit, pyrit, rutil, anata, chancozin. Đá mạch granit aplit: Thành phần khoáng vật bao gồm: plagiocla (30%), fenpat kali (~35%), thạch anh (25%), muscovit (5%),... Plagiocla: gồm 2 thế hệ. Plagiocla thế hệ 1 (oligocla-andesin N0 30): các tiết diện có kích thước phổ biến từ 1x2mm đến 1x3mm. Đa số cấu tạo song tinh đa hợp kiểu albit nhưng một số có cấu tạo đới trạng phần nhân bị sericit hóa. Plagiocla thế hệ 2 (albit, N09) Các tiết diện ít bị biến đổi so với plagiocla thế hệ 1. Plagiocla thế hệ 2 tập trung thành cụm, nằm chen lấn giữa ranh giới các khoáng octocla, thạch anh. Fenpat kali gồm 2 thế hệ: Octocla có hình dạng tha hình, kích thước nhỏ 0.7x1mm. Đa số có cấu tạo pectit. Octocla bị muscovit, microlin hóa. Microlin có dạng nửa tự hình, kích thước tương đối lớn 2x2.5mm có cấu tạo song tinh mạng lưới, ven rìa thường bị muscovit hóa. Thạch anh gồm 2 thế hệ: Thạch anh thế hệ 1: các hạt tha hình, kích thước thay đổi từ 0.6x0.6mm đến 3x6mm, tiết diện có nhiều đường nứt ngang. Thạch anh thế hệ 1 và octocla thường tập trung thành cụm, đám với kích thước rất nhỏ do bị cà nát, ven rìa còn bị muscovit gặm mòn. Thạch anh thế hệ 2: là những hạt nhỏ tha hình nằm xen trong octocla, chúng thường đi cùng muscovit lấp đầy khe nứt của thạch anh thế hệ 1. Muscovit: khoáng vật có dạng tấm, vảy, nằm rải rác hay sắp xếp định hướng; chúng thay thế, gặm mòn plagiocla thế hệ 1, octocla, microlin, thạch anh thế hệ 1. Apatit: gồm tập hợp các hạt dạng que dài hay đẳng thước có chứa bao thể quặng, nằm rải rác trong muscovit, thạch anh thế hệ 2. Science & Technology Development, Vol 12, No.10- 2009 Trang 122 Ảnh 1. Đá granit 2 mica. Plagiocla thế hệ 2 (albit) và thạch anh tập trung thành cụm, đám thay thế orthocla. XTF1. 2Ni+; 10xx5x Ảnh 2. Đá granit 2 mica. Orthocla có cấu tạo pertit thay thế dạng mạch chen lấn theo khe nứt và sau đó bị plagiocla thế hệ 3 (albit) là những lăng trụ cắt ngang. XTF1. 2Ni+; 10xx5x Ảnh 3. Đá granit 2 mica hạt lớn. Mircolin (felspat kali thế hệ 2) có cấu tạo song tinh mạng thanh nét. Mẫu XT 1/5; 2Ni+; 10xx5x Ảnh 4. Đá apogranit (albit hóa). Albit bàn cờ (plagiocla thế hệ II) bị muscovit thay thế. Mẫu XT 10; 2Ni+; 10xx5x 3.ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỔI SAU MAGMA Các đá granitoit khối Xuân Thu bị biến đổi hậu magma khá mạnh mẽ nhưng không đồng đều. Giai đoạn magma thực sự. Các khoáng vật tạo đá chính được kết tinh từ dung thể thành tạo các khoáng vật thế hệ I: plagioclas I, orthoclas, thạch anh I, biotit I và các khoáng vật phụ như ilmenit, monazit, limonit, hematit, zircon, apatit, rutil, anata, pyrit, molipdenit, galenit. Ở cuối giai đoạn magma (magma muộn) dưới ảnh hưởng của dung dịch nhiệt dịch, các khoáng vật tạo đá bị biến đổi không đồng đều và thành tạo các khoáng vật thứ sinh như chlorit, kaolin, sericit... và các khoáng vật quặng. Giai đoạn pegmatit. Trong giai đoạn nay, các khoáng vật kết tinh từ các dung nham silicat tàn dư giàu chất bốc thành tạo pegmatit dạng mạch, ổ có thành phần gồm các khoáng vật thạch anh-feldspar-turmalin. Chúng thuộc kiểu pecmatit sạch (không trao đổi thành phần với đá vây quanh). Khoáng hóa liên quan đến kiểu pecmatit sạch có các khoáng sàng feldspat, muscovit và các khoáng vật đất hiếm, uranit. Các quá trình biến chất trao đổi sau magma. 1. Giai đoạn kiềm sớm. Ở giai đoạn này xảy ra 2 quá trình: albit hóa, microlin hóa của đá nguyên thủy thành tạo plagioclas thế hệ II (albit) và microlin. 2. Giai đoạn rửa lũa axit quá trình này thành tạo các khoáng vật muscovit và thạch anh thế hệ II và khoáng vật phụ là turmalin. Chúng là sản phẩm của các quá trình biến đổi greisen hóa, muscovit hóa và thạch anh hóa. 3. Giai đoạn kiềm muộn. Các khoáng vật được thành tạo gồm có: plagioclas III; quặng; rutin; orthit TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 12, SOÁ 10 - 2009 Trang 123 4.ĐẶC ĐIỂM THẠCH HÓA Thành phần thạch hóa cho thấy granitoit khối Xuân Thu có hàm lượng các oxit và hàm lượng khoáng vật tính theo phương pháp C.I.P.W (bảng 1) như sau: Bảng 1. Thành phần thạch hóa (%) của granitoit khối Xuân Thu Số hiệu mẫu XT1/5 XTF1 XTF1* XT7 XT5 XTF2 XT3/2 XT3/2* Pha Pha 1 Pha 1 Pha 1 Pha 1 Pha 1 Pha 2 Đá mạch Tên đá Granit 2 mica Granit 2 mica Granit 2 mica Granit 2 mica Granit 2 mica Apo- granit Granit aplit Granit aplit SiO2 72.60 73.20 73.29 74.31 74.00 74.60 72.18 74.43 TiO2 0.38 0.22 0.16 0.22 0.25 0.15 0.09 0.02 Al2O3 13.04 13.28 14.08 13.21 13.27 13.32 15.61 15.05 Fe2O3 1.16 0.53 1.13 1.69 1.29 0.15 FeO 3.01 3.01 2.17 1.66 2.15 1.25 FeO* 4.05 3.49 1.63 3.19 3.18 3.31 1.38 0.43 MnO 0.04 0.06 0.06 0.04 0.03 0.04 0.02 0.02 MgO 0.58 0.22 0.38 0.31 0.31 0.04 0.13 0.15 CaO 1.05 0.67 0.77 0.68 0.40 0.43 0.49 0.35 Na2O 2.59 2.95 3.14 2.99 2.87 3.25 5.30 5.05 K2O 5.23 4.60 4.95 4.51 5.10 4.00 3.19 3.39 P2O5 0.12 0.15 0.19 0.15 0.10 0.16 0.21 0.27 MKN 0.17 0.28 1.02 0.22 0.27 0.21 0.45 0.82 Total 99.97 99.17 99.67 99.94 99.95 99.64 99.07 99.98 SO3 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.04 H2O- 0.00 0.12 0.00 0.00 0.16 0.04 K2O+Na2O 7.82 7.55 8.09 7.50 7.97 7.25 8.49 8.44 K2O/Na2O 2.02 1.56 1.58 1.51 1.78 1.23 0.60 0.67 ASI 1.10 1.20 1.18 1.20 1.21 1.27 1.20 1.19 Q 31.21 33.31 33.07 34.94 34.25 36.69 25.73 29.74 or 31.63 28.01 30.36 27.24 30.82 24.24 19.01 20.18 ab 23.81 27.30 29.27 27.45 26.36 29.93 47.99 45.69 an 4.53 2.42 2.68 2.45 1.36 1.12 1.07 0.03 C 1.67 2.91 2.96 2.83 2.84 3.63 3.36 3.39 hy 5.11 4.83 1.09 3.26 1.99 2.46 2.11 0.42 mt 1.24 0.57 0.00 1.21 1.81 1.38 0.16 0.00 il 0.54 0.32 0.10 0.31 0.36 0.21 0.13 0.03 ap 0.26 0.32 0.41 0.32 0.21 0.34 0.44 0.57 ru 0.00 0.00 0.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Granit sáng màu, granit 2 mica hạt vừa-lớn có hàm lượng (%) SiO2 từ 72,60 đến 74,31; Na2O từ 2,59 đến 3,14; K2O từ 4,60 đến 5,23. Tổng kiềm từ 7,50 đến 8,09. Tỷ số kiềm K2O/Na2O từ 1.56 đến 2.02. TiO2 từ 0,15 đến 0,38; Al2O3 từ 13,04 đến 14,08; Fe2O3 từ 0,53 đến 1,69; FeO từ 1,66 đến 3,01; MnO từ 0,03 đến 0,06; MgO từ 0,22 đến 0,58; CaO từ 0,40 Science & Technology Development, Vol 12, No.10- 2009 Trang 124 đến 1,05; P2O5 từ 0,10 đến 0,19. Thạch anh từ 31,21 đến 34,94%; octocla từ 27,24 đến 31,63%; albit từ 23,81 đến 29,27; anoctit từ 1,36 đến 4,53%. Granit sáng màu, granit 2 mica hạt nhỏ-vừa: SiO2: 74,60; Na2O: 3,25; K2O: 4,00. Tổng kiềm: 7,25. K2O/Na2O: 1.23. TiO2: 0,15; Al2O3: 13,32; Fe2O3: 1,29; FeO: 2,15; MnO: 0,04; MgO: 0,04; CaO: 0,43; P2O5: 0,16. Thạch anh: 36%; octocla: 24,24%; albit: 29,93; anoctit: 1,12%. Granit aplit: SiO2 từ 72,18 đến 74,43; Na2O từ 5,30 đến 5,05; K2O từ 3,19 đến 3,39. Tổng kiềm từ 8,44 đến 8,49. Tỷ số kiềm K2O/Na2O từ 0,60 đến 0,67. TiO2 từ 0,09 đến 0,02; Al2O3 từ 15,05 đến 15,61; Fe2O3: 0,15; FeO: 1,25; MnO: 0,02; MgO từ 0,13 đến 0,15; CaO từ 0,35 đến 0,49; P2O5 từ 0,21 đến 0,27. Thạch anh từ 25,73 đến 29,74%; octocla từ 19,01 đến 20,18%; albit từ 47,99 đến 45,69; anoctit từ 1,07 đến 0,03%. Nhìn chung, các thành tạo granit nghiên cứu thể hiện xu hướng giảm dần các oxit TiO2, MnO, MgO, CaO và K2O nhưng hàm lượng Na2O lại có xu hướng tăng theo hướng tăng dần độ acid (từ các đá pha 1 sang các đá pha 2). Đường biểu diễn xu hướng tiến hóa chung của các oxit Al2O3, FeO* và P2O5 theo chiều tăng dần của SiO2 hầu như nằm ngang ít thay đổi. Granitoit khối Xuân Thu thuộc loại granitoit có độ acid cao với khoảng dao động hẹp (SiO2 biến thiên trong khoảng 72,60 74,60%; thạch anh tính theo C.I.P.W: 31,21 36,69%), tổng kiềm cao (7,25 8,49%), tương đồng với granit, lơcogranit, granit á kiềm (pha xâm nhập) và alaskit (pha đá mạch) theo phân loại của Bogachiov, 2001 (hình 1). Pha xâm nhập chính luôn có tỷ số kiềm K2O/Na2O lớn hơn 1 dao động từ 1.23 đến 2.02 cho thấy chúng thuộc kiểu kiềm kali-natri. Tổng sắt (FeO*) từ thấp đến trung bình (0,43 4,05%) so với tổng kiềm (7,25 8,49%) và hàm lượng MgO rất thấp (0,04 0,58%) do đó theo phân loại của Irvine & Baragar chúng thuộc loạt granit vôi-kiềm (hình 2). Các phân loại ở trên phù hợp với phân chia loạt magma theo Peccerillo R. & Taylor, granitoit khối Xuân Thu thuộc loạt vôi kiềm cao kali (hình 3). Theo phân loại của Chappel và White chúng thuộc loạt S-granit (hình 4). So sánh granit khối Xuân Thu với granit kiểu S-Hercini theo Pitcher, 1982, granit kiểu S theo Cobbing, 1992 và Condie K. C. 1988, 1997, các đá có các điểm tương đồng như sau: - Thành phần thạch học: gồm granit sáng màu và granit 2 mica với thành phần biến thiên hẹp. Tài liệu nghiên cứu địa chất cho đến hiện nay chưa ghi nhận sự có mặt của các thành tạo phun trào đi kèm. - Trong thành phần khoáng vật màu biotit có màu nâu đỏ rất đặc trưng. Thành phần hóa học của biotit có hàm lượng nhôm cao (Al2O3=24%), hàm lượng titan cao (TiO2=1.49%), hàm lượng sắt cao (Fe2O3=4.31%; FeO=11.95%) hàm lượng mangan và magie thấp (MnO=0.6%; MgO=2.85%). Khoáng vật fenpat kali trong đá thường thành tạo những tinh thể có kích thước lớn. - Khoáng vật phụ trong mẫu giã đãi: manhetit: 0,1g/t; limonit: 2,57g/t. Ngoài ra còn gặp ilmenit, turmalin, woframit, limonit, hematit, zircon, apatit, pyrit, rutil, anata, chancozin. - Thành phần khoáng vật tính theo C.I.P.W cho thấy các đá có hàm lượng corudum khá cao từ 1,67 đến 3,63%, magnetit từ 0 đến 1,81%, ilmenit từ 0,03 đến 0,54%. - Tỷ số mol Al2O3/(Na2O+K2O+CaO) luôn lớn hơn 1.1 và dao động từ 1.1 đến 1.27. - Hàm lượng các nguyên tố Ba, Sr thấp nhưng hàm lượng của Rb của granitoit khối Xuân thu cao hơn clack (bảng 2). Những đặc điểm nêu trên còn cho thấy granitoit khối Xuân Thu gần gũi với kiểu granit tiêu chuẩn [4]. Như vậy, các nghiên cứu thành phần khoáng vật, thành phần hóa học của granitoit khối Xuân Thu đã chứng minh chúng tương đồng với kiểu granit tiêu chuẩn; thuộc loạt vôi kiềm TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 12, SOÁ 10 - 2009 Trang 125 cao kali, kiểu kiềm kali-natri, kiểu S-granit và được hình thành từ dung thể magma có nguồn gốc vỏ (granit palingen) [4]. Hình 1. Biểu đồ phân loại đá magma (Popov. V.S, Bogachiov O.A, 2001) Hình 2. Biểu đồ phân chia loạt magma theo Irvine & Baragar, 1971 Hình 3. Biểu đồ phân chia loạt magma theo Peccerillo R.&Taylor S.R., 1976 Hình 4. Biểu đồ phân chia I&S-granit theo Chappell & White, 1974 5.ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA Nghiên cứu đặc điểm nguyên tố vết của granitoit khối Xuân Thu (bảng 2; 3) cho thấy các nguyên tố lithophyl có hàm lượng Rb cao hơn clack, hàm lượng Ba, Sr thấp hơn clack, hàm lượng Pb thấp hơn clack (0,26 đến 0,76 lần). Tỷ số K/Rb dao động từ 50,17 đến 137,35 lần; Science & Technology Development, Vol 12, No.10- 2009 Trang 126 Rb/Sr dao động từ 5,30 đến 64,47 lần. Ba/Sr từ 2,67 đến 4,42 lần. Nhóm nguyên tố tr??ng l?c m?nh (HFS) có Sc, U, Hf, Nb, Ta cao hơn clack; các nguyên tố có hàm lượng thấp hơn clack bao gồm La, Ce, Nd, Yb, Y, Th, Zr. Các tỷ số Th/U dao động từ 1,16 đến 7,03 lần; Zr/Hf từ 10,65 đến 96,12 lần và Nb/Ta từ 1,20 đến 7,84 lần. Các nguyên tố chuyển tiếp có hàm lượng cao hơn clack bao gồm Co, Ni. Các nguyên tố thấp hơn clack bao gồm V, Cr, Cu, Zn. Các nguyên tố Sn, W, Mo, Li, Sb, Bi cao hơn clack, trong đó hàm lượng Bi cao hơn clack từ 289 đến 312 lần. Đặc điểm nguyên tố vết của granitoit khối Xuân Thu có sự gần gũi với thành phần của granit loạt bimodal, loạt pliumazit kim loại hiếm [4] ở những đặc điểm: - Hàm lượng Rb cao nhưng Ba và Sr thấp. - Tỷ lệ Ba/Rb thấp, trung bình 0,36 lần, dao động từ 0,05 đến 0,65 lần. - Tỷ lệ K/Rb cao, dao động từ 50,17 đến 137, trung bình 77,40 lần. - Tỷ lệ Nb/Ta trung bình đạt 4,07 lần, dao động từ 1,2 đến 7,84. - Tỷ lệ Th/U trung bình đạt 3,24 lần, dao động từ 1,16 đến 7,03 lần. - Đá giàu các nguyên tố Li, Sn, W, Nb, Ta. Kết quả chuẩn hóa các nguyên tố của granitoit nghiên cứu với granit sống núi giữa đại dương (ORG) theo Pearce J.A. et al.,1984, các nguyên tố linh động như K, Rb, Ba, Th đều cao hơn ORG rất nhiều. Trong nhóm nguyên tố HFS các nguyên tố Nb, Ta và Ce cao hơn ORG từ 1.2 đến 12.5 lần; các nguyên tố Hf, Zr, Sm, Y và Yb có hàm lượng nghèo hơn ORG (thấp hơn từ 0,13 đến 0,54 lần). Đường biểu diễn kết quả chuẩn hóa xuất hiện dị thường âm của Ba trong nhóm các nguyên tố linh động và dị thường dương của Sm trong nhóm các nguyên tố kém linh động (hình 5). Sự làm giàu các nguyên tố nhóm lithophil (LIL), dị thường âm Ba và hàm lượng thấp các nguyên tố Hf, Zr, Sm, Y và Yb phản ảnh nguồn gốc vỏ của dung thể magma. Tuy nhiên các nguyên tố Ta, Nb và Ce có hàm lượng tăng cao, dị thường dương của Sm cho thấy chúng được thành tạo từ dung thể magma không chỉ đơn thuần có nguồn gốc vỏ. Trong thành phần nhóm nguyên tố đất hiếm của granitoit khối Xuân Thu các nguyên tố đất hiếm nhẹ (LREE) giàu hơn so với nhóm đất hiếm nặng (HREE). Các tỷ số đất hiếm nhẹ trên đất hiếm nặng cao (La/Yb=10.74 lần, Ce/Yb=22.43 lần). Dị thường âm của Eu mạch (Eu/Eu*=0.143) (bảng 4). Các nguyên tố đất hiếm được chuẩn hóa với chondrit cho đường biểu diễn có độ nghiêng âm, độ dốc lớn ở các nguyên tố đất hiếm nhẹ (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu) và nhóm các nguyên tố đất hiếm trung bình (MREE) (Gd, Tb, Dy, Ho) và xuất hiện dị thường âm Eu mạnh. Đồ hình của nhóm nguyên tố đất hiếm nặng (HREE) (Er, Tm, Yb, Lu) có độ dốc thoải, gần như nằm ngang (hình 6). Những đặc điểm hành vi nguyên tố đất hiếm nêu trên cùng với đặc điểm thành phần hóa học có độ kiềm cao (loạt vôi kiềm cao kali), kiểu kiềm K-Na, kiểu S- granit cho thấy granitoit khối Xuân Thu phù hợp với magma thành tạo trong bối cảnh đồng va chạm kiểu lục địa-lục địa. Bảng 2. Thành phần và tỷ số nguyên tố /clack của các đá granitoit khối Xuân Thu (hàm lượng tính theo ppm, Hệ số clack cho các đá granodiorit và granit theo Vinogradov 1962) Pha 1 Pha 2 Pha đá mạch Nguyên tố XTF1 XTF1* Trung bình TB /Clark XTF2 Pha 2 /Clark XT3/2 XT3/2* Trung bình TB /Clark Cs 4.91 40.42 22.67 4.53 4.94 0.99 1.28 1.28 0.26 Rb 278.00 518.10 398.05 1.99 416.00 2.08 264.00 560.90 412.45 2.06 Ba 156.00 111.50 133.75 0.16 272.00 0.33 133.00 30.50 81.75 0.10 Sr 52.30 25.99 39.14 0.13 61.50 0.21 49.80 8.70 29.25 0.10 TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 12, SOÁ 10 - 2009 Trang 127 Pb 4.75 25.72 15.24 0.76 5.23 0.26 5.61 23.20 14.41 0.72 La 23.30 20.73 22.02 0.37 13.80 0.23 2.33 2.00 2.17 0.04 Ce 43.28 43.28 0.43 Nd 20.71 20.71 0.45 0.00 2.20 2.20 0.05 Yb 1.41 1.93 1.67 0.42 0.30 0.08 0.45 0.45 0.11 Y 14.00 24.31 19.15 0.56 2.84 0.08 5.03 3.40 4.22 0.12 Sc 4.35 3.90 4.12 1.37 3.90 1.30 2.46 2.70 2.58 0.86 Th 21.90 20.30 21.10 1.17 12.30 0.68 23.90 3.60 13.75 0.76 U 3.95 11.95 7.95 2.27 4.01 1.15 3.40 3.10 3.25 0.93 Zr 68.80 87.30 78.05 0.39 132.00 0.66 198.00 17.50 107.75 0.54 Nb 32.40 27.10 29.75 1.49 29.70 1.49 17.60 82.00 49.80 2.49 Ta 6.84 3.46 5.15 1.47 9.32 2.66 14.70 14.70 4.20 V 6.88 9.20 8.04 0.20 11.90 0.30 1.81 1.50 1.66 0.04 Cr 13.90 3.30 8.60 0.34 44.00 1.76 34.50 1.40 17.95 0.72 Co 8.68 8.68 1.74 6.77 1.35 8.01 8.01 1.60 Ni 12.30 6.70 9.50 1.19 14.00 1.75 11.60 11.60 1.45 Cu 5.22 2.11 3.66 0.18 4.36 0.22 3.87 1.00 2.44 0.12 Zn 38.30 50.32 44.31 0.74 151.00 2.52 10.00 8.90 9.45 0.16 Sn 9.78 20.11 14.95 4.98 8.65 2.88 10.20 10.20 3.40 W 4.56 6.70 5.63 3.75 5.23 3.49 5.61 4.60 5.11 3.40 Mo 11.30 0.25 5.78 5.78 13.00 13.00 10.80 10.80 10.80 Li 45.57 168.24 106.91 2.67 51.56 1.29 57.60 57.60 1.44 Ga 10.40 20.11 15.26 0.76 18.60 0.93 17.80 17.80 0.89 Sb 3.03 0.29 1.66 6.39 2.46 9.46 0.68 0.68 2.62 Bi 3.65 1.47 2.56 256.20 2.89 289.00 3.12 3.12 312.00 Bảng 3. Các chỉ số địa hóa của các đá granitoit khối Xuân Thu XTF1 XTF1* XTF2 XT3/2 XT3/2* Trung bình K/Rb 137.35 79.31 79.82 100.30 50.17 77.40 Rb/Sr 5.32 19.93 6.76 5.30 64.47 24.12 Ba/Sr 2.98 4.29 4.42 2.67 3.51 3.72 Ba/Rb 0.56 0.22 0.65 0.50 0.05 0.36 Th/U 5.54 1.70 3.07 7.03 1.16 3.24 Zr/Hf 10.65 29.02 46.15 96.12 57.10 Nb/Ta 4.74 7.84 3.19 1.20 4.07 Trên các biểu đồ phân loại granit theo bối cảnh kiến tạo của Pearce (hình 7), granitoit khối Xuân Thu rơi vào các bối cảnh kiến tạo của granit đồng va chạm (sys-COLG) và granit nội mảng (WPG). Trong bối cảnh kiến tạo va chạm mảng (collisional), các biểu đồ của Harris (hình 8) cho thấy các đá pha xâm nhập chính của khối thuộc kiểu granit va chạm muộn và sau va chạm (Post-COLG). Kết quả tính toán phân loại granit theo cơ chế kiến tạo các đá thuộc kiểu tạo núi muộn (R1>0, R2>0). Science & Technology Development, Vol 12, No.10- 2009 Trang 128 101.85 20.50 12.26 3.78 1.24 0.40 0.30 0.54 0.14 0.13 2.81 10.07 0.10 1.00 10.00 100.00 1000.00 K2O Rb Ba Th Ta Nb Ce Hf Zr Sm Y Yb Ñ aù / O R G Trung bình 5 maãu Xuaân Thu Hình 5. Biểu đồ các nguyên tố vết của granitoit khối Xuân Thu được chuẩn hóa theo granit sống núi giữa đại dương (ORG) theo Pearce J.A. et al.,1984 1.00 10.00 100.00 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ñ aù / c ho nd ri te XTF1 Hình 6. Biểu đồ các nguyên tố REF của granitoit khối XuânThu được chuẩn hóa với chondrite theo Boynton,1984 Hình 7. Biểu đồ phân chia kiểu granit theo bối cảnh kiến tạo (Pearce., 1984) Hình 8. Biểu đồ phân chia kiểu granit theo bối cảnh kiến tạo (Harris et al., 1986) TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 12, SOÁ 10 - 2009 Trang 129 6.TÍNH CHUYÊN HÓA SINH KHOÁNG Theo kết quả xử lý các mẫu hóa silicat trên các biểu đồ sinh khoáng của Sattran, 1977 cho thấy các mẫu rơi vào trường sinh khoáng Sn và Mo (hình 9). Kết quả nghiên cứu địa hóa (bảng 2) cho thấy trong cả 3 pha hàm lượng W cao hơn clack từ 3,4 đến 3,75 lần, Sn cao hơn clack từ 2,48 đến 4,98 lần, Mo cao hơn clack từ 5,78 đến 13 lần. Như vậy khả năng tạo khoáng của các đá granitoit khối Xuân Thu cần quan tâm đến các nguyên tố: Sn, Mo, W. Hình 9. Các biểu đồ phân chia trường sinh khoáng của granit 7.VỊ TRÍ TUỔI Các đá granitoit khối Xuân Thu xuyên cắt qua các đá biến chất plagiogneiss của hệ tầng Sơn Kỳ tuổi Protezozoi sớm (PR1) và bị xuyên cắt bởi các thành tạo đai mạch diabaz, diorit porphyrit phức hệ Cù Mông tuổi Paleogen [5]. Chúng được xếp tuổi Kreta muộn trên cơ sở liên hệ vào thành phần của phức hệ Bà Nà [5]. Kết quả mẫu phân tích tuổi đồng vị U-Pb trên zircon (ảnh 5) trong mẫu granit 2 mica khối Xuân Thu (mẫu XTF1-Lê Đức Phúc, 2007) phân tích tại trường Đại học Tasmania, Australia cho giá trị tuổi 240.5±5.4 triệu năm (bảng 4, hình 10). Science & Technology Development, Vol 12, No.10- 2009 Trang 130 Giá trị tuổi 240 năm triệu năm của granitoit khối Xuân Thu cùng với các giá trị tuổi từ 240 đến 249 triệu năm của granitoit khối Bà Nà do tác giả gửi phân tích tại trường Đại học Tasmania, Australia cần phải tiếp tục nghiên cứu và luận giải trong những nghiên cứu tiếp theo. Bảng 4. Kết quả phân tích tuổi đồng vị U-Pb (phân tích trên khoáng vật zircon) của granitoit khối Xuân Thu 206Pb/238U Nd Hf Pb Th U STT (tr. năm) (±) ppm ppm ppm ppm ppm 206Pb/ 238U 207Pb/ 235U 207Pb/ 206Pb 238U/ 206Pb 208Pb/ 232Th 1 238 4 0.85 13187.17 20.88 54.52 627.55 0.03762 0.26259 0.05056 26.58386 0.01230 2 243 4 9.71 12462.29 23.12 379.44 550.86 0.03848 0.28102 0.05184 25.98594 0.01303 3 245 15 1.71 13698.89 48.83 151.97 1399.08 0.03894 0.34116 0.05433 25.68141 0.02303 Ảnh 5. Ảnh chụp CL các hạt zircon trong mẫu XTF1 Hình 10. Biểu đồ biểu diễn giá trị tuổi đồng vị (phân tích trên khoáng vật zircon) của các đá granitoit khối Xuân Thu (mẫu XTF1-Lê Đức Phúc, 2007). TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 12, SOÁ 10 - 2009 Trang 131 MINERAL - PETROGRAPHICAL, PETROCHEMICAL CHARACTERISTICS OF XUAN THU GRANITOID MASSIF, QUANG NGAI PROVINCE Le Duc Phuc, Tran Phu Hung, Tran Dai Thang University of Natural Science, VNU-HCM ABSTRACT: The first time, Xuanthu granitoid massif was researched and arranged into component of Bana complex in project of 1/50,000 scale geological mapping and minerals prediction of Quangngai sheets (Than Duc Duyen et al, 1999). The investigations carried out within area of Nuocnhieu stream, SE corner of Xuanthu massif which has displayed mainly plutonic formations, such as biotite granite, medium - coarse granular 2 mica granite, fine granular granite and fine granular 2 mica granite. Vein phases are commonly aplite, pegmatoid, porphyry granite…. This paper is mainly to research on mineral - petrography and petro - geochemical characteristics as well as to make more clearly about material component, mineral forming order, forming original explaining and related mineralizations of Xuanthu granitoid massif. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Đào Đình Thục, Huỳnh Trung. Địa chất Việt Nam, Tập 2 - Các thành tạo magma. Cục địa chất Việt Nam, Hà Nội, (1995). [2]. Huỳnh Trung và nnk. Về quy luật phân bố các thành tạo magma xâm nhập ở miền Nam Việt Nam, quyển 1. Công trình của liên đoàn Bản đồ địa chất, Hà Nội, (1979). [3]. Huỳnh Trung, Trần Phú Hưng, Lê Đức Phúc và nnk. Các thành tạo magma xâm nhập miền Nam Việt Nam. Hội thảo khoa học "Nghiên cứu cơ bản trong lĩnh vực các khoa học về trái đất phục vụ phát triển bền vững kinh tế xã hội khu vực Nam Bộ, Đại học KHTN TpHCM, (2004). [4]. Huỳnh Trung, Trần Phú Hưng, Lê Đức Phúc và nnk. Thạch luận và Sinh khoáng đại cương, NXB ĐHQG TpHCM, (2006). [5]. Thân Đức Duyện và nnk. Báo cáo đo vẽ BĐĐC tỷ lệ 1/50.000 nhóm tờ Quảng Ngãi. Liên đoàn BĐĐC miền Nam, (1999).