Các kết quả nghiên cứu tuổi đồng vị phóng xạ
trước đây bằng phương pháp Ar-Ar thực hiện trên
đơn khoáng biotit (Lepvrier et al., 1997), K-Ar
biotit và K-Ar muscovit (Tran Ngoc Nam, 1998)
cho tuổi dao động trong khoảng 245-258 Tr.n
(bảng 2). Các giá trị tuổi này xác định một pha
kiến tạo mãnh liệt liên quan với hoạt động trượt
bằng của đới đứt gãy Đà Nẵng-An Điềm trong giai
đoạn “Indosini” (Nagy et al., 2001; Tạ Trọng
Thắng, 1998), hay đó là một pha kiến tạo do quá
trình va chạm giữa hai mảng Nam Trung Hoa và
Đông Dương tại địa khu Kon Tum (Trần Ngọc
Nam và nnk, 2004; Pham Trung Hieu et al., 2015).
Theo các kết quả nghiên cứu về nhiệt độ đóng của
biotit là 320C (hệ Ar-Ar) (Harrison, et al., 1978;
Harrison et al., 1979; Dodson, 1973), thì với tác
động của nhiệt độ trên 500C, hệ đồng vị K-Ar,
Ar-Ar của các khoáng vật trên sẽ được mở và
không còn bảo tồn được các nguyên tố đồng vị
sinh thành từ ban đầu, dẫn đến kết quả phân tích có
thể cho tuổi nguội lạnh của đá magma hoặc một
pha kiến tạo sinh sau nó. Ngược lại, nhiệt độ đóng
của zircon hệ đồng vị U-Pb là khoảng 800-1000C
theo Chemiak et al., 1997 cho thấy zircon là
khoáng vật có tính hóa lý bền vững dưới tác động
của các quá trình sau magma và biến chất.
Sử dụng các mô hình nhiệt độ đóng cho hệ
đồng vị U-Pb trong zircon và hệ đồng vị K-Ar,
Ar-Ar trong biotit và tuổi thành tạo tương ứng
(bảng 2) để xây dựng quá trình hình thành các đá
granitoid phức hệ Đại Lộc. Các kết quả tuổi đồng
vị U-Pb trong zircon, K-Ar và Ar-Ar đối với đơn
khoáng biotit và muscovit khác nhau, cho thấy các
đá granitoid phức hệ Đại Lộc sau khi được thành
tạo trong giai đoạn Silur muộn, chúng tiếp tục bị
cải biến trong giai đoạn Permi-Trias. Tuy nhiên,
nguyên nhân xuất hiện giai đoạn nhiệt mạnh mẽ
này vẫn chưa rõ ràng? Các kết quả nghiên cứu cho
thấy giai đoạn nhiệt này phổ biến tại địa khu Kon
Tum, đới khâu Sông Mã và đới Trường Sơn (Trần
Ngọc Nam và nnk, 2004; Lepvrier et al., 1997).
Vấn đề này cần tiếp tục nghiên cứu trong những
công trình tiếp theo.
8 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 719 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tuổi đồng vị U-Pb của zircon trong đá granitogneis phức hệ Đại Lộc và ý nghĩa địa chất của chúng - Nguyễn Thị Dung, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất, 37 (1), 28-35
28
(VAST)
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất
Website:
Tuổi đồng vị U-Pb của zircon trong đá granitogneis phức hệ
Đại Lộc và ý nghĩa địa chất của chúng
Nguyễn Thị Dung1, Phạm Trung Hiếu2, Nguyễn Trung Minh1
1Bảo tàng Thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tp. HCM
Ngày nhận bài: 6 - 6 - 2014
Chấp nhận đăng: 10 - 2 - 2015
ABSTRACT
U-Pb zircon age of granitogneiss of the Dai Loc complex and their geological significances
Dai Loc granitoid complex located to the north of Kon Tum massif. It is composed of porphyric biotite granitogneiss, two mica
granitogneis, granodiorite gneiss and granite migmatite. Rock forming minerals include mainly K-feldspar, Na rich plagioclase,
quartz and biotite.
Zircons separated from two granitogneiss samples (DLT 02 and DLT 07) collected in the Dai Loc complex were analyzed for U
and Pb isotopic compositions using an LA-ICP-MS to determine the protolith ages of the complex. Data acquired from thirty-nine
zircon grains provide concordant ages concentrated at 427-423 Ma (weighted mean), indicating that the protolith age of the
granitogneiss (age of primary magma crystallization) is late Silurian.
© 2015 Vietnam Academy of Science and Technology
1. Mở đầu
Phức hệ Đại Lộc do Huỳnh Trung và nnk
(1979) xác lập (Đào Đình Thục và nnk, 1995),
phân bố rộng rãi ở phía bắc địa khu Kon Tum.
Khối Đại Lộc được chọn là khối chuẩn của phức
hệ. Phức hệ granitoid Đại Lộc tạo thành các khối
có dạng kéo dài theo phương á vĩ tuyến với diện lộ
khoảng vài trăm km2, chúng xuyên cắt đá biến chất
hệ tầng A Vương, gây biến chất tiếp xúc nhiệt với
quy mô lớn, tạo các đới đá sừng rộng hàng km
(Đào Đình Thục và nnk, 1995). Mặt khác,
granitoid Đại Lộc bị trầm tích Devon phủ lên trên
và bị các thể nhỏ granit kiểu Bản Chiềng hay Bà
Nà xuyên cắt, gây biến đổi sau magma rõ rệt (Đào
Đình Thục và nnk, 1995). Các nghiên cứu trước đã
Tác giả liên hệ, Email: nguyendungvast@gmail.com
xác định granitoid phức hệ Đại Lộc được cấu
thành bởi một pha xâm nhập thực thụ và một pha
đá mạch. Tướng trung tâm bao gồm chủ yếu
granitogneis biotit, granitogneis hai mica,
granodiorit dạng gneis và granit migmatit; còn
granitogneis hai mica và leucogranitogneis phát
triển ở tướng ven rìa. Các đá mạch gồm aplit,
granit aplit và pegmatit (Đào Đình Thục và nnk,
1995).
Tuổi của phức hệ này từ trước đến nay được
nhiều nhà địa chất quan tâm nghiên cứu. Chúng
được xếp vào các thành tạo có tuổi trước Cambri;
Paleozoi muộn và một số kết quả xác định bằng
các phương pháp định lượng đồng vị U-Pb trong
zircon cho tuổi 407 Tr.n đến 418 Tr.n (Đào Đình
Thục và nnk, 1995; Carter, 2001). Như vậy, vấn đề
tuổi vẫn còn những tồn tại nhất định như việc xếp
N. T. Dung và nnk/Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất, Tập 37 (2015)
29
chúng vào giai đoạn Silur muộn - Devon sớm hay
vào giai đoạn trước Cambri.
Các kết quả nghiên cứu gần đây của các tác giả
trong và ngoài nước cho thấy khu vực nghiên cứu
có lịch sử phát triển địa chất lâu dài, chịu ảnh
hưởng của quá trình biến chất và biến dạng mạnh
mẽ. Việc xác định đúng thời gian thành tạo của
phức hệ Đại Lộc là cần thiết giúp hiểu biết thêm về
lịch sử tiến hóa địa chất khu vực nghiên cứu.
Trong nghiên cứu này chúng tôi lựa chọn phương
pháp phân tích đồng vị U-Pb trong zircon bằng
phương pháp LA-ICP-MS để xác định tuổi kết tinh
các đá granitogneis phức hệ Đại Lộc và các hoạt
động biến chất liên quan.
2. Vị trí lấy mẫu và phương pháp phân tích LA-
ICP-MS
2.1. Vị trí lấy mẫu
Trong nghiên cứu này, các tác giả tiến hành
khảo sát và thu thập mẫu tại hai lộ điểm: khối nhô
lộ ra trên tuyến đường mòn Hồ Chí Minh tại huyện
Phước Sơn (hình 1b, hình 2a) và các vết lộ tại khu
du lịch Suối Mơ thuộc xã Đại Đồng, huyện Đại
Lộc (hình 1b, hình 2b). Các đá magma lộ tại hai
điểm này chủ yếu gồm: granitogneis biotit,
granodiorit dạng gneis. Granodiorit dạng gneis
màu xám sáng, cấu tạo dạng gneis, kiến trúc
porphyr với các ban tinh chiếm 5% là orthocla màu
hồng, kích thuớc trong khoảng 5×10÷15×15 mm.
Thành phần khoáng vật chủ yếu là plagioclas,
feldspar kali, thạch anh và biotit, các khoáng
vật phụ gồm sphen, zircon, apatit và quặng.
Granitogneis biotit màu xám sáng đến xám xanh,
hạt vừa đến lớn, cấu tạo dạng gneis, một số mẫu có
kiến trúc porphyr với các ban tinh feldspar kích
thước không quá 3 mm, cá biệt có mẫu có ban tinh
kích thước đến 10×20 mm. Thành phần khoáng vật
chủ yếu là plagioclas, feldspar kali, thạch anh và
biotit, các khoáng vật phụ gồm zircon, xenotim,
apatit, orthit và khoáng vật quặng. Hai mẫu trong
nghiên cứu này DLT.02 và DLT.07 đều là
granitogneis biotite, đá có kiến trúc hạt trung,
feldspar kali và thạch anh có kích thước nhỏ phát
triển dọc ranh giới các khoáng vật; biotit bị
muscovit hóa.
Hình 1. Sơ đồ phân bố các đứt gãy chính TB-ĐN (a); sơ đồ khu vực nghiên cứu và vị trí lấy mẫu (b)
Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất, 37 (1), 28-35
30
Hình 2. Ảnh vết lộ granodiorite dạng gneis (A), granitogneisbiotit (B) và ảnh lát mỏng C và D,
lần lượt đối với hai loại đá A và B nicol (+), các ký hiệu Qz=Thạch anh; Pl=Plagioclas; Bi=Biotit
2.2. Phương pháp phân tích LA-ICP-MS
Zircon được tuyển bằng phương pháp nghiền,
đãi và nhặt hạt dưới kính hiển vi soi nổi. Đa số
zircon có dạng lăng trụ ngắn, tròn cạnh, chiều dài
khoảng 90μm - 210μm. Sau khi tuyển, zircon được
gắn bằng nhựa epoxy vào một khuôn vòng tròn, và
được đánh bóng bằng giấy ráp, kích cỡ khác nhau,
để lộ phần trung tâm hạt. Khi phân tích bằng
phương pháp LA-ICP-MS mẫu thường được mài
đến khoảng 1/3 bề dày hạt. Mẫu zircon sau khi
đánh bóng, được phân tích đặc điểm cấu trúc phân
đới bằng phương pháp kính hiển vi điện tử quét
(SEM) tại Viện Địa chất và Vật lý Địa cầu Viện
Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Điểm phân tích
đồng vị U-Pb zircon bằng LA-ICP-MS có đường
kính 32 µm,thường được chọn tại nhân tinh thể và
tại riềm mọc chồng của một số tinh thể khi đã quan
sát, phân tích ảnh âm cực phát quang. Điểm phân
tích thường được chọn bề mặt các hạt zircon sạch,
không có vết nứt, không chứa bao thể. Quá trình
phân tích được tiến hành tại Phòng thí nghiệm
MC-LA-ICP-MS Viện Địa chất và Vật lý địa cầu,
Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Quy trình
chuẩn bị mẫu, kỹ thuật phân tích và tính toán bằng
các phần mềm Glitter để định tuổi và dùng phần
mềm Isoplot (ver. 2.49) trong nghiên cứu này hoàn
toàn tương tự kỹ thuật đã được chúng tôi trình bày
chi tiết (Phạm Trung Hiếu và nnk, 2009).
3. Kết quả phân tích và thảo luận
3.1. Đặc điểm hình thái zircon
Đặc điểm hình thái của zircon được thể hiện
trong các hình 3a, 3b (mẫu DLT 02), hình 3c, 3d
(mẫu DLT 07), chúng có đặc điểm như sau: Các
hạt zircon ở đây có hình dạng tinh thể khá nguyên
vẹn, chủ yếu có dạng đẳng thước, tinh thể lăng trụ
tứ phương, có ít hạt không còn giữ nguyên độ sắc
cạnh của tinh thể, đôi chỗ cạnh tinh thể bị mài
tròn. Zircon chủ yếu không màu, màu vàng sắc
nâu, màu nâu tím, màu vàng sắc hồng; nhìn chung
chúng đều trong suốt. Zircon thường chứa một hay
nhiều bao thể chắn sáng ở trung tâm. Zircon có vết
vỡ không bằng phẳng hoặc vỏ sò. Các hạt zircon
có kích thước dao động trong khoảng 60-450µm
theo chiều dài tinh thể.
N. T. Dung và nnk/Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất, Tập 37 (2015)
31
Hình 3. Ảnh chụp khoáng vật zircon ánh sánh phản chiếu độ phóng đại TK 5x và VK 4x (a, c),
TK 5x và VK 10 (b,d) mẫu DLT02 (ảnh a, b), DLT07 (ảnh c, d)
3.2. Ảnh âm cực phát quang
Công việc chuẩn bị này nhằm phân tích đặc
điểm cấu trúc phân đới bên trong của các hạt zircon
để có thể luận giải các quá trình kết tinh và lựa chọn
điểm phân tích của zircon. Zircon được lựa chọn từ
những hạt không có khuyết tật, không chứa bao thể
cũng như loại bỏ các hạt zircon bề mặt chứa nhiều
vết rạn nứt để tiến hành phân tích đồng vị U-Pb đạt
được độ chính xác cao. Chi tiết các điểm phân tích
hai mẫu DLT 02 và DLT 07có thể tham khảo hình
4, hình 5 và kết quả phân tích được trình bày trên
bảng 1. Từ các ảnh chụp âm cực phát quang cho
thấy các hạt zircon thuộc phức hệ Đại Lộc có cấu
trúc phân đới tương đối tự hình kiểu magma, một số
hạt có zircon di sot như hạt zircon DLT02-18,
DLT02-13 và DLT02-01.
Hình 4. Ảnh CL chụp zircon từ granitogneis phức hệ Đại Lộc
mẫu DLT02. Các vòng tròn nhỏ là vị trí phân tích tuổi,
kết quả tuổi trình bày trên bảng 1
Hình 5. Ảnh CL chụp các hạt zircon mẫu DLT07 được tách từ
granitogneis phức hệ Đại Lộc. Các vòng tròn nhỏ là vị trí phân
tích tuổi, kết quả tuổi được trình bày trên bảng 1
Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất, 37 (1), 28-35
32
Bảng 1. Kết quả phân tích tuổi U-Pb zircon bằng phương pháp LA-ICPMS granitoid phức hệ Đại Lộc
SHM Th/U
Tỷ lệ đồng vị Tuổi (Ma)
207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ
DLT02
-1 0,45 0,06003 0,00447 0,55037 0,04874 0,06636 0,00342 445 32 414 21
-2 0,82 0,05688 0,00428 0,52365 0,04694 0,06634 0,00343 428 31 414 21
-3 0,62 0,05858 0,00471 0,56196 0,05254 0,07018 0,00363 453 34 437 22
-4 0,69 0,05437 0,00417 0,51299 0,04575 0,06805 0,00345 420 31 424 21
-5 0,83 0,08034 0,00629 0,70554 0,06360 0,06333 0,00322 542 38 396 20
-6 0,29 0,05585 0,00422 0,50901 0,04428 0,06581 0,00326 418 30 411 20
-7 0,63 0,05817 0,00473 0,57200 0,05232 0,07178 0,00359 459 34 447 22
-8 0,53 0,05790 0,00446 0,54399 0,04753 0,06800 0,00334 441 31 424 20
-9 0,33 0,05517 0,00424 0,51923 0,04505 0,06807 0,00331 425 30 424 20
-10 0,64 0,05872 0,00464 0,54458 0,04787 0,06725 0,00328 441 31 420 20
-11 0,52 0,05349 0,00424 0,50336 0,04421 0,06828 0,00328 414 30 426 20
-12 0,19 0,05929 0,00480 0,78463 0,06948 0,09585 0,00459 588 40 590 27
-13 0,53 0,05180 0,00432 0,51193 0,04628 0,07163 0,00341 420 31 446 21
-14 0,61 0,06882 0,00544 0,62328 0,05343 0,06566 0,00310 492 33 410 19
-15 0,44 0,05121 0,00412 0,50599 0,04406 0,07224 0,00339 416 30 450 20
-16 0,90 0,07059 0,00585 0,67439 0,05928 0,06903 0,00322 523 36 430 19
-17 0,60 0,05531 0,00436 0,50898 0,04294 0,06694 0,00307 418 29 418 19
-18 0,50 0,06928 0,00690 1,61411 0,15520 0,16759 0,00809 976 60 999 45
-19 0,67 0,06371 0,00524 0,61902 0,05342 0,07084 0,00322 489 34 441 19
DLT07
-1 0,63 0,05696 0,00083 0,54005 0,00796 0,06877 0,00077 438 5 429 5
-2 0,56 0,05562 0,00099 0,51676 0,00922 0,06739 0,00078 423 6 420 5
-3 1,15 0,08558 0,00118 0,79625 0,01106 0,06749 0,00076 595 6 421 5
-4 0,60 0,05362 0,00140 0,49538 0,01273 0,06701 0,00085 409 9 418 5
-5 0,82 0,05417 0,00128 0,50710 0,01185 0,06790 0,00084 416 8 423 5
-6 0,43 0,06119 0,00109 0,55956 0,00991 0,06633 0,00077 451 6 414 5
-7 0,36 0,05388 0,00106 0,50462 0,00986 0,06793 0,00080 415 7 424 5
-8 0,59 0,05557 0,00102 0,52373 0,00961 0,06836 0,00079 428 6 426 5
-9 0,41 0,05389 0,00145 0,49501 0,01313 0,06663 0,00085 408 9 416 5
-10 0,52 0,05639 0,00135 0,52805 0,01246 0,06791 0,00084 431 8 424 5
-11 0,95 0,05708 0,00113 0,54065 0,01061 0,06870 0,00081 439 7 428 5
-12 0,39 0,05671 0,00103 0,53022 0,00956 0,06781 0,00078 432 6 423 5
-13 0,61 0,05580 0,00126 0,54200 0,01208 0,07044 0,00086 440 8 439 5
-14 0,79 0,06092 0,00168 0,56324 0,01521 0,06705 0,00088 454 10 418 5
-15 0,74 0,05652 0,00105 0,53612 0,00992 0,06880 0,00080 436 7 429 5
-16 0,46 0,05664 0,00242 0,52455 0,02188 0,06718 0,00108 428 15 419 7
-17 0,43 0,05528 0,00148 0,51329 0,01350 0,06734 0,00087 421 9 420 5
-18 0,80 0,05533 0,00092 0,51383 0,00860 0,06736 0,00077 421 6 420 5
-19 0,38 0,05333 0,00121 0,50277 0,01129 0,06838 0,00083 414 8 426 5
-20 0,37 0,05570 0,00135 0,53683 0,01285 0,06990 0,00087 436 8 436 5
2.3. Tuổi kết tinh granitogneis phức hệ Đại Lộc
Mẫu DLT 02 và DLT 07 các hạt zircon có dạng
lăng trụ điển hình (hình 3), kích thước tương đối
đồng đều. Kết hợp với nghiên cứu cấu trúc đơn
khoáng trong zircon (hình 4, 5) cho thấy chúng
được hình thành chủ yếu từ các dung thể magma
(Kinny et al., 1990; Williams and Claesson, 1987;
Corfu et al., 2003).
Mẫu DLT 02 được phân tích trên 19 hạt zircon,
tỷ số Th/U của mẫu có giá trị dao động 0,19-0,9
(trung bình 0,57). Kết quả phân tích tuổi đồng vị
17 hạt cho kết quả tuổi đồng vị 206Pb/238U từ 396
đến 450 triệu năm (Tr.n), hai điểm phân tích cho
kết quả tuổi cổ hơn: 590 và 999 tr.n có thể là do
hợp phần di sót các vật liệu cổ xung quanh còn tàn
dư trong quá trình kết tinh magma. Trên biểu
đồ biểu diễn tuổi 206Pb/238U-207Pb/235U (hình 6a),
chúng tập trung gần với đường cong concordia và
cho tuổi trung bình tương ứng với 426,9±9,9 Tr.n
N. T. Dung và nnk/Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất, Tập 37 (2015)
33
(MSWD=0.42, MSWD giá trị trung bình trọng
lượng; hình 6b; tuổi bình quân cho 16 điểm
phân tích).
Mẫu DLT 07 được phân tích trên 20 hạt zircon,
tỷ số Th/U của mẫu có giá trị dao động 0,36-1,15
(trung bình 0,6). Kết quả phân tích tuổi đồng vị
cho kết quả tuổi 206Pb/238U dao động từ 414 đến
439 tr.n, tuổi của mẫu nghiên cứu này tương đối
tập trung và cho giá trị đồng đều (hình 7a). Trên
biểu đồ tương quan 206Pb/238U-207Pb/235U (hình 8a),
chúng tập trung gần với đường cong concordia với
tuổi trung bình là 423±2 Tr.n (MSWD=0.12; hình
7b; tuổi bình quân cho 19 điểm phân tích).
Từ kết quả phân tích tuổi đồng vị U-Pb zircon
hai mẫu trên, cho thấy các đá granitogneis phức
hệ Đại Lộc được thành tạo trong khoảng 427-
423 Tr.n, tương ứng với giai đoạn Silur muộn.
Hình 6. Đường cong Concordia hình thành trong tương quan
giữa 206Pb/238U và 207Pb/235U của zircon mẫu DLT 02 (a) và
biểu đồ tính giá trị tuổi trung bình (b)
Hình 7. Đường cong Concordia hình thành trong tương quan
giữa 206Pb/238U và 207Pb/235U của zircon mẫu DLT 07 (a) và
biểu đồ tính giá trị tuổi trung bình (b)
2.4. Ý nghĩa địa chất
Các thành tạo magma granitoid phức hệ Đại
Lộc trong nghiên cứu này được xác định tuổi tuổi
đồng vị U và Pb của zircon bằng phương pháp LA-
ICP-MS cho kết quả 423 - 427 Tr.n, tương ứng với
Silur muộn phù hợp với kết luận tuổi “trước
Devon” của các tác giả trước đây (Carter et al.,
2001; Nguyễn Văn Vượng và nnk, 2004).
Kết quả nghiên cứu này và các kết quả nghiên
cứu gabrodiorit khối A Bung khu vực Đắk Krong-
A Lưới, cùng với các nghiên cứu về các thành tạo
Sông Re,... cho thấy tại khu vực rìa bắc địa khu
Kon Tum, ghi nhận một pha magma kiến tạo tích
cực hoạt động ở địa khối Kon Tum trong thời gian
Ordovic-Silur (410 - 450 Tr.n) tương ứng với “chu
kỳ Caledoni” (Trần Văn Trị, Vũ Khúc, 2009). Tuy
nhiên, về bối cảnh địa động lực giai đoạn
“Caledoni” trong khu vực nghiên cứu này cho đến
nay vẫn còn nhiều ý kiến khác nhau như: (1) cho
rằng các magma này gần gũi với magma có nguồn
gốc liên quan đến đới hút chìm(Tạ Trọng Thắng,
Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất, 37 (1), 28-35
34
1998; Trần Văn Trị, Vũ Khúc, 2009); (2) chúng
được thành tạo trong môi trường rift lục địa (Lan
et al., 2003), quan điểm này gần gũi với nhiều học
giả nước ngoài và học giả Trung Quốc khi luận
giải bối cảnh địa động lực giai đoạn Ordovic-Silur
về khối Cathaysia Nam Trung Hoa (Zhou, 2003).
Các kết quả nghiên cứu tuổi đồng vị phóng xạ
trước đây bằng phương pháp Ar-Ar thực hiện trên
đơn khoáng biotit (Lepvrier et al., 1997), K-Ar
biotit và K-Ar muscovit (Tran Ngoc Nam, 1998)
cho tuổi dao động trong khoảng 245-258 Tr.n
(bảng 2). Các giá trị tuổi này xác định một pha
kiến tạo mãnh liệt liên quan với hoạt động trượt
bằng của đới đứt gãy Đà Nẵng-An Điềm trong giai
đoạn “Indosini” (Nagy et al., 2001; Tạ Trọng
Thắng, 1998), hay đó là một pha kiến tạo do quá
trình va chạm giữa hai mảng Nam Trung Hoa và
Đông Dương tại địa khu Kon Tum (Trần Ngọc
Nam và nnk, 2004; Pham Trung Hieu et al., 2015).
Theo các kết quả nghiên cứu về nhiệt độ đóng của
biotit là 320C (hệ Ar-Ar) (Harrison, et al., 1978;
Harrison et al., 1979; Dodson, 1973), thì với tác
động của nhiệt độ trên 500C, hệ đồng vị K-Ar,
Ar-Ar của các khoáng vật trên sẽ được mở và
không còn bảo tồn được các nguyên tố đồng vị
sinh thành từ ban đầu, dẫn đến kết quả phân tích có
thể cho tuổi nguội lạnh của đá magma hoặc một
pha kiến tạo sinh sau nó. Ngược lại, nhiệt độ đóng
của zircon hệ đồng vị U-Pb là khoảng 800-1000C
theo Chemiak et al., 1997 cho thấy zircon là
khoáng vật có tính hóa lý bền vững dưới tác động
của các quá trình sau magma và biến chất.
Sử dụng các mô hình nhiệt độ đóng cho hệ
đồng vị U-Pb trong zircon và hệ đồng vị K-Ar,
Ar-Ar trong biotit và tuổi thành tạo tương ứng
(bảng 2) để xây dựng quá trình hình thành các đá
granitoid phức hệ Đại Lộc. Các kết quả tuổi đồng
vị U-Pb trong zircon, K-Ar và Ar-Ar đối với đơn
khoáng biotit và muscovit khác nhau, cho thấy các
đá granitoid phức hệ Đại Lộc sau khi được thành
tạo trong giai đoạn Silur muộn, chúng tiếp tục bị
cải biến trong giai đoạn Permi-Trias. Tuy nhiên,
nguyên nhân xuất hiện giai đoạn nhiệt mạnh mẽ
này vẫn chưa rõ ràng? Các kết quả nghiên cứu cho
thấy giai đoạn nhiệt này phổ biến tại địa khu Kon
Tum, đới khâu Sông Mã và đới Trường Sơn (Trần
Ngọc Nam và nnk, 2004; Lepvrier et al., 1997).
Vấn đề này cần tiếp tục nghiên cứu trong những
công trình tiếp theo.
Bảng 2. Tổng hợp các kết quả nghiên cứu tuổi đồng vị phóng xạ đá granitoid phức hệ Đại Lộc
Tên đá Phức hệ Tuổi (Tr.n) Phương pháp xác định tuổi Tác giả
Orthogneis Đại Lộc 246±1 Ar–Ar biotit Lepvrier et al., 1997
Orthogneis Đại Lộc 245±5 K–Ar biotit Nam T N, 1998
Pegmatit Đại Lộc 258±5 K–Ar muscovit Nam T N, 1998
Granitogneis Đại Lộc 424±6 U-Pb zircon Carter, 2001
Granitoid Đại Lộc 406-385 U-Pb zircon Nguyễn Văn Vượng, 2004
4. Kết luận
Tuổi kết tinh của granitogneis phức hệ Đại Lộc
được xác định bằng phương pháp LA-ICP-MS
U-Pb zircon là 427-423 Tr.n tương ứng với giai
đoạn Silua muộn. Kết quả này phù hợp với các
nghiên cứu trước đây, khu vực nghiên cứu ghi
nhận một pha magma kiến tạo tích cực hoạt động ở
địa khối Kon Tum trong thời gian Ordovic-Silur
(410-450 Tr.n).
Lời cảm ơn
Chúng tôi xin cảm ơn TS. Yang Yueheng,
phòng thí nghiệm MC-LA-ICP-MS viện Hàn lâm
Khoa học Trung Quốc, đã giúp đỡ trong quá trình
thực hiện thí nghiệm. Trong quá trình hoàn thiện
bài báo, cảm ơn những góp ý quý báu của TS
Nguyễn Hoàng, TS. Cung Thượng Chí. Nghiên
cứu này được tài trợ bởi đề tài độc lập trẻ mã số
VAST.ĐLT.06/13-14.
Tài liệu dẫn
A. Carter, D. Roque, C. Bristow, P. Kinny, 2001:
Understanding Mesozoic accretion in Southeast Asia:
Significance of Triassic thermotectonism (Indosinian
orogeny) in Vietnam. Geology, 29(3), 211-214.
D.J. Cherniak et al., 1997: Rare - earth diffu-sion in zircon.
Chemical Geology, 134, 289-301.
F. Corfu, J. M. Hanchar, P.W. Hoskin & P. Kinny, 2003: Atlas
of zircon textures. Reviews in mineralogy and
geochemistry, 53(1), 469-500.
N. T. Dung và nnk/Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất, Tập 37 (2015)
35
M.H. Dodson, 1973: Closere temperature in cooling
geochronological and petrological systems. Contrib.
Mineral. Petrol. 40, 259-274.
T.M. Harrison, R.L. Armstrong, G.K.C. Clarke, 1978: Thermal
models and cooling histories from fission-track, K-Ar,
Rb/Sr and U/Pb mineral dates, Northern Coast Pluton
Complex British Colombia abstract. In: Short Papers of the
Fourth International Conference on Geochronology,
Cosmochoronology, Isotope Geology. U.S. Geol. Surv.,
Open File Rep., 167-170.
T.M. Harrison et al., 1979 : Geochronology and thermal history
of coast plutonic complex, near Prince Rupert, British
Columbia. Can.J. Earth Sce. 16, 400- 410.
Phạm Trung Hiếu và nnk, 2009: Tuổi đồng vị U-Pb zircon
trong granit phức hệ Yê Yên Sun Tây Bắc Việt Nam và ý
nghĩa của nó. Tc. Các Khoa học về Trái Đất, T.31, (1),
23-29.
Pham Trung Hieu et al., 2015: Late Permian to Early Triassic
crustal evolution of the Kontum massif, central Vietnam:
zircon U-Pb ages and geochemical and Nd-Hf isotopic
composition of the Hai Van granitoid complex.
International Geology Review, inpress.
P.D. Kinny et al., 1990: Age constraints on the geological
evolution of the Narryer Gneiss Complex, Western
Australia: Australia Journal of Earth Sciences, 37, 51-69..
C-Y. Lan et al., 2003: Geochemical and Sr-Nd isotopic
constraints from the Kontum massif, Central Vietnam on
the crustal evolution of the Indochina block, Precam. Res.,
122, 7-27.
C. Lepvrier et al., 1997: 40Ar/ 39Ar Indosinian age of NW
trending dextral shear zones within the Truong Son belt
(Vietnam): Cretaceous to Cenozoic
overprinting. Tectonophysics, 283, 105-127.
Nguyễn Quang Luật, Phạm Trung Hiếu, Nguyễn Tiến Thành,
2012: Tuổi U-Pb zircon và thành phần đồng vị Hf của
gabrodiorit khối A-Bung, vùng Đăk Krông - A Lưới. Tạp
chí Địa chất, A329, 19-29.
E.A. Nagy, H. Maluski, C. Lepvrier et al., 2001: Geodynamic
significance of the Kontum Massif in Central Vietnam:
Composite 40Ar/39Ar and U-Pb ages from Paleozoic to
Triassic, J. Geol., 109, 755-770.
Tran Ngoc Nam, 1998: Thermotectonic events from early
Proterozoic to Miocene in the Indochina craton:
implication of K-Ar ages in Vietnam. J. Asian Earth Sci.,
16, 475-484.
Trần Ngọc Nam, 2004: Tuổi đồng vị U-Pb của zircon 436 triệu
năm trong phức hệ Sông Re ở địa khối Kon Tum và ý
nghĩa của nó, Tạp chí Địa chất, A281, 18-23.
Trần Ngọc Nam và nnk, 2004: Biến chất nhiệt độ siêu cao
Permi-Trias: Va chạm lục địa ở địa khối Kon Tum? TC Địa
chất, A285,1-8.
Tạ Trọng Thắng, 1998: Tuổi và đặc điểm biến dạng của đới cắt
trượt biến dạng dẻo Đà Nẵng - A Lưới - Khe Sanh. TC Địa
chất, A245, 81-89.
Đào Đình Thục, Huỳnh Trung, 1995: Địa chất Việt Nam. Tập
II. Magma. Cục Địa chất Việt Nam. Hà Nội, 359 tr.
Trần Văn Trị, Vũ Khúc (đồng chủ biên), 2009: Địa chất và Tài
nguyên Việt Nam. Nxb. Khoa học Tự nhiên và Công nghệ,
Hà Nội, 390tr.
T. Usuki, C. Y. Lan, T. F. Yui, 2009: Early Paleozoic medium-
pressure metamorphism in central Vietnam: evidence from
Shirmp U-Pb zircon ages. Geosciences Journal, 13(3):
245-256.
I.S. Williams and S.Claesson, 1987: Isotopic evidence for the
Precambrian provenance and Caledonian metamorphism of
high grade paragneisses from the Seve Nappes,
Scandinavian Caledonides: II. Ion microprobe zircon U-
Th-Pb: Contribution to Mineralogy and Petrology, 97,
205-217.
X. H. Zhou, 2003: My thinking about granite genses of South
China. Geological Journal of China Universityies, 9 (4):
556-565 (in Chinese with English abstract).
Nguyễn Văn Vượng, Vũ Văn Tích, Hansen Bent. 2004: Áp
dụng phương pháp Tims U/Pb xác định tuổi kết tinh của
khối Đại Lộc. TC Khoa học về Trái Đất, T.26, (3), 202-207.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 6550_24260_1_pb_2014_2100664.pdf