ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC KHOA HOÏC TÖÏ NHIEÂN
KHOA ÑÒA CHAÁT
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, THẠCH HỌC – KHOÁNG VẬT,
THẠCH ĐỊA HÓA CÁC THÀNH TẠO MAGMA CỦA TỔ
HỢP OPHIOLIT KON TUM
(tái bản có bổ sung)
Huỳnh Trung
Bùi Thế Vinh
Đinh Quốc Tuấn
TP. HOÀ CHÍ MINH, THAÙNG 11 NAÊM 2011
1
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, THẠCH HỌC – KHOÁNG, VẬT, THẠCH ĐỊA
HÓA CÁC THÀNH TẠO MAGMA CỦA TỔ HỢP OPHIOLIT KON TUM
Huỳnh Trung, Bùi Thế Vinh, Đinh Quốc Tuấn
Tóm tắt :Tổ hợp ( thành tạo ophiolit Kon Tum đã được xác lập và mô tả khái quát ( Huỳnh Trung và nnk,2008,2009).
Mặt cắt của tổ hợp ophiolit Kon Tum từ dưới lên gồm các thành tạo secpentinit (apodunit…) phức hệ Hiệp Đức, tiếp dần
lên các các thành tạo magma xâm nhập pyroxenit, gabro phức hệ Ngọc Hồi và trên cùng là các thành tạo magma phun
trào chủ yếu là bazan loạt toleit bị biến đổi (biến chất) với nhiều mức độ khác nhau thành tạo các đá pocfiroit, đá phiến lục
có thành phần hóa học là spilit và các đá phun trào axit bị biến đổi mạnh mẽ thành tạo các đá pocfiroit có thành phần hóa
học thuộc nhóm Keratofir (abitofir). So sánh với mặt cắt ophiolit điển hình thế giới (Popov.V.S, Bogachicov. O.a,2001) thì
tổ hợp ophiolit Kon Tum chưa phát hiện các thành tạo đai mạch song song.
Tuổi của ophiolit Kon Tum có tuổi Paleozoi sớm (PZ1) và đối sánh với tổ hợp ophiolit kiểu alpi (alpinotip). Các thành
tạo secpentinit Hiệp Đức có đặc điểm thạch địa hóa tương đồng với vật liệu manti (vỏ đại dương) và được ép trồi lên ( trồi
nguội) ở trạng thái cứng dọc theo đới tách giản (riftơ) Trường Sơn để hình thành bồn đại dương Paleozoi sớm (Hệ tầng
Núi Vú…) Ranh giới của bồn đại dương chưa có thể khoanh định chính xác bởi vì diện phân bố của các thành tạo phun
trào bị biến chất đó chưa đo vẽ đầy đủ trong các công trình lập bản đồ Địa chất trước kia và chúng được xếp vào các hệ
tầng có tuổi khác nhau. Tuy nhiên, trong phạm vi phổ biến các thành tạo magma phun trào đó thường gặp các thể thấu
kính secpentinit Hiệp Đức và các đá siêu mafit, mafit phức hệ Ngọc Hồi. Chúng có các nguyên tố vi lượng đặc trưng với
hàm lượng (ppm): Cr= 401-273 (18), Co = 14-40, Ni = 19-47 (113), V = 172-159; Sr = 72-116 (431). Trong các đá
pocfiritoit thì Cr = 48-87,6(19,7), Co = 7-12, Ni = 8.1 -13,4 (211), V = 25,8-34,6; Sr = 95,6-386,2; trong các đá phiến lục
(spilit) thì Cr = 14-43.8; Co = 9.9-43.7 (4,7); Ni = 40-125.5; V = 30.2-38.2; Sr = 55.8-171.2 (220,0).
Mô hình của tổ hợp ophiolit Kon Tum đã được nghiên cứu và mô tả (Huỳnh Trung và nnk,
2008,2009).
Phần dưới cùng của mô hình là các thành tạo secpentinit (hacbuocgit, lecxolit) của phức hệ Hiệp
Đức và được ghép vào thành hệ hyperbazit (Huỳnh Trung và nnk, 1979). Phần trên là các đá magma
xâm nhập pyroxenit, gabro phức hệ Ngọc Hồi. (Trần Tính, 1998) tuổi Paleozoi sớm. Trên cùng là các
thành tạo magma phun trào (đã bị biến chất) có thành phần hóa học là bazan pocphirit (apobazan),
spilit khá phổ biến, anbitophia, octophia. Chúng thuộc tổ hợp (thành hệ) spilit keratophia
(Cuznhetxov,Iu.A,1964). Các thành tạo đai mạch song song chưa phát hiện chỉ có vài mẫu đá dạng đại
mạch thành phần là gabro bị biến chất xuyên qua các thành tạo trầm tích phun trào ở vùng A Hội (Bùi
Thế Vinh,2010).
Như vậy, với các thành tạo magma nêu trên của ophiolit KonTum, so sánh với mô hình (tổ hợp )
2
của ophiolit kiểu alpi (alpinotip – Popov.V.S, Bagachicov.OA,2001) (hình A) có nhiều nét tương
đồng:
Về đặc điểm thạch học khoáng vật: Các thành tạo magma phun trào tương ứng với lớp A (Hình
A,B) hầu hết đều bị biến chất ở nhiều mức độ khác nhau, thành tạo các đá lục, phiến lục hoặc ít hơn là
amphiolit (pocfiritoit). Chúng có thành phần hóa học tương ứng vơi đá bazan (apobazan), spilit (rất
phổ biến) và các đá axit hơn (pocfiroit) ( Ảnh N0 11, N022) giàu kiềm như anbitophia (Ảnh N0 18,
N019, N021), octophia (Ảnh N020) (loạt keratophia).
Các đá apobazan còn bảo tồn kiến trúc pocphia với các ban tinh như plagiocla dạng lăng trụ không
đều. Plagiocla còn bảo tồn cấu tạo song tinh đa hợp (Ảnh N0 1 ), bị xotxuarit hóa mạnh hoặc được thay
thế bởi cacbonat. Nền đá gồm nhiều que nhỏ plagiocla, clorit, epidot và ít cacbonat ( Ảnh N0 6, N0 7,
N017, N024). Ngoài ra trong apobazan , còn phổ biến các hạnh nhân (cấu tạo hạnh nhân) phân bố
không đều. thành phần khoáng vật của hạnh nhân là epidot, clorit, thạch anh và ít cacbonat (Ảnh N02).
Các đá lục (pocphiritoit) là spilit còn sót ít ban tinh plagiocla bị biến đổi xotxuarit hóa, cacbonat hóa),
nền gồm nhiều que nhỏ plagiocla, clorit, epidot, cacbonat, hạnh nhân có thành phần khoáng vật là
clorit, epidot hoặc cacbonat, thạch anh (Ảnh N03 , N09, N010 )
Đôi khi gặp các đá spilit với nhiều que nhỏ plagiocla phân bố định hướng, uốn lượn quanh các hạnh
nhân với nhiều kích thước và hình dạng khác nhau (Ảnh N04); hoặc có mẫu đá apobazan (Spilit) với
nền gồm các sợi que plagiocla phân bố tỏa tia, clorit cacbonat (Ảnh N05, N0 8)
Các đá pocphiroit (hoặc phiến felspat, thạch anh, xerixit, epidot) có thành phần hóa học tương ứng
với đá anbitophia, trachiriolit, tefrit (phonotefrit), melilit, trachibazan, andezitodaxit v.v.. có hàm
lượng Na2O và K2O, SiO2 dao động (bảng N0 1), có mẫu Na2O ~9% và K2O = 6.58%. Các đá đó đều
có cấu tạo hạnh nhân với thành phần khoáng vật là thạch anh, clorit, hoặc clorit, epidot, thạch anh và
quặng.
Ngoài các thành tạo magma phun trào bazan loạt toleit (pocfiritoit, đá lục) bị biến đổi thành tạo
spilit, các đá pocfiroit (anbitophir, octophir) còn gặp các đá trầm tích silic bị biến chất thành tạo
quaczit silic với tập hợp hạt thạch anh có kích thước rất nhỏ, mịn -ảnh N023, các đá phiến mica, đá
phiến lục xen kẹp (có mẫu có thành phần hóa học là spilit )…Tuổi đồng vị của các đá apobazan,spilit
được xác định theo phương pháp Sm-Nd (147Sm/144Nd; 143Nd/144Nd) của 6 mẫu đá là 461 triệu năm
(Bùi Thế Vinh vá nnk,2011 [14]) .
Các thành tạo xâm nhập mafit, siêu mafit thuộc phức hệ Ngọc Hồi (tương ứng với lớp C,D) là
những khối có diện lộ vừa nhỏ và méo mó – có khối dạng kéo dài hoặc thấu kính, lớp với ranh giới
tiếp xúc rõ khớp đều với đá vây quanh. Đôi nơi các thể gabroit bị các đá xâm nhập granitoit phức hệ
Diên Bình xuyên cắt (khối Dak Nhỏ) và thành tạo granitoit trẻ hơn xuyên nhập làm biến đổi ít nhiều về
thành phần khoáng vật, hóa học của chúng (tăng SiO2, K2O, v.v…) như khối Tà Vi vùng A Hội (TB
Khâm Đức) (Bùi Thế Vinh, 2010). Đôi nơi còn gặp các thể gabrodiabaz dạng đai mạch với kích thước
bề dày trên chực met xuyên qua các tập đá trầm tích phun trào bị biến đổi (chúng có thể là đá mạch
song song tương ứng với lớp B?)
Thành phần khoáng vật của pyroxenit chủ yếu là pyroxen-là những lăng trụ không đều.Chúng bị
biến đổi, thay thế bởi amphibol hoặc là clorit – Pyroxen chỉ còn sót lại chút ít (Ảnh N0 12). Kích thước
các hạt pyroxen nguyên thủy thay đổi từ 0,3x1,0mm – 1,5mm (2mm). Khoáng vật có màu phớt lục
nhạt với góc tắt C^Ng ~380. Các hạt nhỏ hơn thường bị amphibol hóa hoàn toàn. Amphibol là hocblen,
có màu đa sắc yếu với Ng=lục xanh nhạt, Np=phớt lục; tremolit là những lăng trụ không đều hoặc
dạng vảy nhỏ không đều đặn, thay thế ven rìa hạt pyroxen, khoáng vật không màu hoặc phớt lục nhạt
(Ảnh N0 12, N0 13), hoặc thay thế hoàn toàn lăng trụ pyroxen (Ảnh N0 14). Plagiocla có hàm lượng từ
5-10%. Chúng thành tạo những hạt dạng lăng trụ không đều đặn, kích thước thay đổi, phần lớn
0,3x0,8mm. Plagiocla hầu hết đều bị xotxuarit hóa (gần 90%), đôi hạt còn bảo tồn cấu tạo song tinh đa
hợp (Ảnh N0 12).
Các đá gabro, gabroamphibol chiếm khối lượng lớn hơn và hầu hết đều bị biến đổi mạnh mẽ và bị
ép nhẹ. Thành phần khoáng vật chủ yếu là plagiocla và hocblen. Plagiocla là những lăng trụ không đều
bị xotxuarit hóa hoàn toàn, đôi hạt ít nhiều còn bảo tồn song tinh đa hợp mờ. Hocblen (có lẽ là khoáng
vật thứ sinh, thay thế pyroxen) là lăng trụ không đều đặn, ranh giới mờ, đôi khi thành tạo đám hạt .
3
Hocblen có màu đa sắc rõ với Ng=lục xanh và Np=lục vàng, góc tắt C^Ng~18-200. Ngoài ra còn gập
epidot, ít clorit trong đá.
Đá gabrodiabaz với thành phần khoáng vật là plagiocla, amphibol, clorit, epidot quặng . Plagiocla là
những lăng trụ kéo dài, xotxuarit hóa (khoảng 70%), phân bố rải rác kích thước nhỏ , có hạt lớn hơn
0,2x0,5 mm (Ảnh N0 15). Pyroxen là những hạt nhỏ , có dạng khối đều đặn, bị amphibol hóa (~60%).
Pyroxen không màu, phân bố rải rác, hoặc tập trung thành đám chiếm khoảng 30%.
Amphibol (hocblen ?) là khoáng vật thứ sinh thay thế pyroxen. Amphibol có màu phớt xanh lục ,
clorit thay thế pyroxen hoặc amphibol từ ven rìa hạt khoáng vật hoặc theo khe nứt chia cắt hạt
pyroxen. Epidot tương đối phổ biến là những hạt nhỏ phân bố rải rác hoặc tập trung thành cụm (Ảnh
N0 15). Các đá gabrodiabaz dạng đai mạch này tạm ghép vào phức hệ Ngọc Hồi tương ứng với lớp C,
D. Tuy nhiên có thể chúng là chùm đai mạch song song theo mô hình ophiolit kiểu alpinotip
(Popov.V.S, Bagachicov, O, A, 2001) tương ứng với lớp B.
Các thành tạo siêu mafit secpentinit (hacbuocgit, lecxolit) phức hệ Hiệp Đức tương ứng với lớp E,
thành tạo những khối nhỏ, dạng thấu kính, dãi với nhiều kích thước khác nhau, phân bố dọc theo các
đới đứt gãy lớn (đới tách giản vỏ đại dương có phương á kinh tuyến kéo dài từ Khâm Đức (hoặc
Quảng Trị) đến Kon Tum, Sa Thầy , Daklin và phương á vĩ tuyến (đứt gãy Tam Kỳ - Phước Sơn (qua
vùng Núi Vú – Huỳnh Trung và nnk, 2008). Chúng là thành tạo của manti trên được ép trồi lên theo
đứt gãy (tách giãn) đó vào Paleozoi hoặc muộn hơn. Thành phần khoáng vật chủ yếu của secpentinit là
secpentinit dạng sợ (Ảnh N0 16) hoặc dạng tấm và olivin (0-5%)
Về đặc điểm thạch địa hóa: các đá magma phun trào bị biến chất tương ứng với lớp A của mô hình
ophiolit Kon Tum tại các vùng Khâm Đức, A Hội ( và có thể từ Hương Hóa, A Lưới ) DakGlei,
DakUy, Sa Thầy, Dak Lin, Núi Vú .v.v..Có thành phần thạch hóa rất đa dạng tương ứng với các đá
khác nhau. Trong đó, có spilit (apobazan) với hàm lượng SiO2: 44%-55%; Na2O ≥4% và K2O ~ 0,5%
(Bảng 1. Trang 17). Đôi mẫu có hàm lượng SiO2 tương đối cao do trong chúng có các hạnh nhân với
thành phần khoáng vật giàu thạch anh. Thành phần thạch học của chúng được xác định theo biểu đồ
Popov.V.S, Bagachicov. O.A, 2001(Hình N0 1. Trang 21) và theo Luxt. V. G, 1980 (Hình N02. Trang
22), hoặc phân loại thạch học theo so sánh với thành phần hóa học chuẩn theo Deli, Zavariski A. N,
1906 (Bảng N02 .Trang 23).
Thành phần hóa học của các thành tạo pyroxenit, gabro phức hệ Ngọc Hồi tương ứng với lớp C, D
của ophiolit Kon Tum có hàm lượng SiO2 từ 40,54% đến 55,2%, Na2O~ 0,25% - 2,89%, K2O=0.10% -
1.15%. Tại những khối bị granit xuyên cắt thì hàm lượng SiO2, Na2O và K2O tăng lên. Hàm lượng
TiO2thấp, dao động từ 0,17-1,23 thành phần lớn dưới 1,0% (Bảng 3,trang 26) Đá có hàm lượng (ppm)
các nguyên tố Cr từ 273-401, Ni = 47-113, V=172-159 (Bảng 4, trang 26). Thành phần thạch học được
xác định trên biể đồ phân loại của Popov. V.S, Bagachicov. OA, 2001 (Hình N0 3, trang27) và theo
Dmitriev. L.V,1972 (Hình 4, trang 28). Ngoài ra còn xác định theo so sánh thành phần hóa học của các
đá chuẩn theo Deli, Zavariski . AN, 1906, (Bảng N0 5, trang 29)
Các thành tạo secpentinit phức hệ Hiệp Đức, tương ứng với lớp E được phân loại thạch học theo
Dmitriev L v, 1972 thì chủ yếu là đá hacbuocgit, lecxolit, olivinit (Hình N0 4,trang 28)
Về sự phân bố (theo cơ chế thành tạo) của các đá magma phun trào bị biến chất của các vùng
Khâm Đức, Kon Tum, Dakuy…Dacklin, Núi Vú, Sa Thầy, v.v.. (Bảng N0 1) của lớp A ophiolit Kon
Tum được xác định theo hàm lượng các nguyên tố: K – Ti (hình 5), K – Na (hình 6) hoặc K – Ti (hình
7) hoặc K – P (hình 8), K – Ti (hình 9), K – P (hình 10) và theo Ba – Sr (hình 11) thì phân lớp của các
đá bazan loạt Toleit nguyên thủy (ít bị biến đổi đều rơi trùng vào trường I là trường Bazan đại dương
(Lutx. V. G,1989). Phân loại bazan theo chỉ số F1,F2 (Peare, 1970) thì các đá bazan ít bị biến đổi đều
rơi vào trường II – B là trường bazan sống núi đại dương (hình 12). Còn phân loại theo chỉ số F2,F3 thì
phần lớn ngoài trường. Những đá apobazan là Spilit đều rơi vào trường V.S_ là bazan sosoni (hình 13).
Qua phân tích các biểu đồ nêu trên thể hiện bằng số liệu về thành phần hóa học, các nguyên tố vi
lượng đã chỉ ra là các thành tạo magma phun trào (lớp A) ít bị biến đổi chủ yếu phân bố ở trường
magma đại dương. Chúng cùng với thành tạo xâm nhập phức hệ Ngọc Hồi (Lớp C, D) và secpentinit
phức hệ Hiệp Đức (lớp E). Xác lập nên tổ hợp, ophiolit Kon Tum là (Hình B). Tuổi của ophiolit Kon
Tum là Paleozoi sớm với giá trị tuổi đồng vị K-Ar là 530 triệu năm (mẫu đá pyroxenit_Huỳnh Trung
và nnk, 2001). Các thành tạo magma đó được thành tạo liên quan với đới tách giản (riftơ) Trường Sơn
(Nguyễn Tường Tri, 1985) dọc theo phương á kinh tuyến từ Khâm Đức hoặc từ Hương Hóa, A Lưới