Luận văn Thạc sĩ Địa chất học: Đặc điểm thạch địa hóa và nguồn gốc thành tạo granit khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà

Chia sẻ: Luu Ha | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:110

Thêm vào BST

Báo xấu

35
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn "Đặc điểm thạch địa hóa và nguồn gốc thành tạo granit khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà" được hoàn thành với mục tiêu nhằm làm sáng tỏ đặc điểm thạch học, thạch địa hóa; luận giải nguồn gốc thành tạo và khoáng hóa liên quan granit khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà (từ nay gọi tắt là khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà); chính xác hóa về đặc điểm thạch địa hóa granit phức hệ Đèo Cả đã xác lập trước đây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Địa chất học: Đặc điểm thạch địa hóa và nguồn gốc thành tạo granit khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN VƯƠNG HÙNG ĐẶC ĐIỂM THẠCH ĐỊA HÓA VÀ NGUỒN GỐC THÀNH TẠO GRANIT BÌNH CHÂU – MŨI KÊ GÀ LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. Hồ Chí Minh - 2023
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN VƯƠNG HÙNG ĐẶC ĐIỂM THẠCH ĐỊA HÓA VÀ NGUỒN GỐC THÀNH TẠO GRANIT BÌNH CHÂU – MŨI KÊ GÀ Chuyên ngành: Địa chất học Mã số chuyên ngành: 8440201 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. PHẠM TRUNG HIẾU TP. Hồ Chí Minh - 2023 ii
Mục lục LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................v LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ ............................................................... vii DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU ....................................................................... ix DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..............................................x Trang thông tin luận văn tiếng Việt .......................................................................... xi Trang thông tin luận văn tiếng Anh ........................................................................ xiii MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 1. Giới thiệu tổng quan ................................................................................................1 2. Mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu ..............................................................................2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.................................................................................2 4. Đối tượng nghiên cứu..............................................................................................2 5. Cơ sở tài liệu và khối lượng công việc....................................................................2 6. Phương pháp nghiên cứu.........................................................................................3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .......................................................................................5 1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội ............................................................5 1.1.1. Vị trí địa lý .....................................................................................................5 1.1.2. Địa hình – địa mạo .........................................................................................5 1.1.3. Khí hậu ...........................................................................................................6 1.1.4. Kinh tế - xã hội ............................................................................................10 1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất vùng ......................................................................11 1.3. Đặc điểm địa chất khu vực (Bản vẽ 2) ...............................................................18 1.3.1. Địa tầng ........................................................................................................18 1.3.2. Magma .........................................................................................................20 1.3.3. Kiến tạo ........................................................................................................22 1.3.4. Khoáng sản ..................................................................................................25 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........28 2.1. Cơ sở lý thuyết ...................................................................................................28 2.1.1. Khái niệm về thuật ngữ granit .........................................................................28 2.1.2. Nguồn gốc thành tạo .......................................................................................29 iii
2.2. Các phương pháp nghiên cứu.............................................................................31 2.2.1. Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu ......................................................31 2.2.2. Phương pháp lộ trình địa chất ......................................................................31 2.2.3. Phương pháp thạch học................................................................................32 2.2.4. Phương pháp địa hóa học.............................................................................32 2.2.5. Phương pháp đồng vị ...................................................................................32 2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu và luận giải .......................................................33 CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, THẠCH ĐỊA HÓA GRANIT BÌNH CHÂU – MŨI KÊ GÀ...............................................................................................34 3.1. Đặc điểm địa chất ...............................................................................................34 3.2. Đặc điểm thạch học – khoáng vật ......................................................................35 3.2.1. Đặc điểm thạch học .....................................................................................35 3.2.2. Đặc điểm khoáng vật ...................................................................................36 3.2.3. Đặc điểm biến chất trao đổi hậu magma .....................................................40 3.2.4. Thứ tự thành tạo khoáng vật ........................................................................41 3.3. Đặc điểm thạch địa hóa ......................................................................................42 3.3.1. Đặc điểm thạch hóa .....................................................................................42 3.3.2. Đặc điểm địa hoá .........................................................................................53 CHƯƠNG 4: NGUỒN GỐC VÀ KHOÁNG HÓA LIÊN QUAN GRANIT KHU VỰC BÌNH CHÂU – MŨI KÊ GÀ ..........................................................................60 4.1. Tuổi thành tạo ....................................................................................................60 4.2. Nguồn gốc và bối cảnh thành tạo .......................................................................65 4.3. Khoáng hóa liên quan.........................................................................................73 KẾT LUẬN ...............................................................................................................80 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... I PHỤ LỤC 1: Kết quả phân tích lát mỏng ................................................................ IV PHỤ LỤC 2: Nhật ký khảo sát thực địa ................................................................. XIII iv
LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận văn thạc sĩ ngành Địa chất học, với đề tài “Đặc điểm thạch địa hóa và nguồn gốc thành tạo granit Bình Châu – mũi Kê Gà” là công trình khoa học do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của Thầy PGS. TS. Phạm Trung Hiếu. Những kết quả nghiên cứu của luận văn hoàn toàn trung thực và chính xác. Học viên cao học Nguyễn Vương Hùng v
LỜI CẢM ƠN  Luận văn hoàn thành, trước tiên, học viên xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy PGS. TS. Phạm Trung Hiếu người đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt và chia sẻ những kiến thức, kinh nghiệm quý báu giúp học viên thực hiện luận văn. Xin cảm ơn Thầy TS. Đỗ Văn Lĩnh – Liên đoàn trưởng Liên đoàn Bản đồ địa chất miền Nam, KS. Nguyễn Đăng Sơn – Đoàn trưởng Đoàn Bản đồ địa chất 601, Ông Trần Văn Bền – Tổng Giám đốc Công ty Cổ phần Khoáng sản Thuận Phong đã tạo điều kiện cho tôi vừa học tập và vừa công tác tại quý đơn vị. Xin cảm ơn quý Thầy Cô, đồng nghiệp, bạn bè và gia đình đã luôn ủng hộ, động viên tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn. vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ Hình 1. 1: Ảnh chụp cảnh quan dọc bờ biển tại Bình Châu, dọc theo Quốc lộ 55. ...7 Hình 1. 2: Địa hình đồi núi thấp, thung lũng, dân cư thưa thớt, thực vật cây chịu hạn ...............................................................................................................................8 Hình 1. 3: Ảnh chụp địa danh mũi Kê Gà, Bình Thuận. .............................................8 Hình 1. 4: Sơ đồ phân vùng triển vọng vàng nội sinh đới Đà Lạt (theo Nguyễn Kim Hoàng, 2013) [6]. .....................................................................................................17 Hình 2. 1: Phân loại đá magma theo Press và Siever, 1998. ...................................28 Hình 2. 2: Những thông số quan trọng nghiên cứu tổ hợp đồng vị Hf theo Wu và nnk, 2007 [10]. ..........................................................................................................31 Hình 2. 3: Tốc độ khuếch tán của các nguyên tố trong khoáng vật zircon theo Cherniak và Watson, 2000. .......................................................................................31 Hình 3. 1: Đá gốc lộ dọc bờ biển khu vực Bình Châu. .............................................34 Hình 3. 2: Đá gốc bị phong hóa kiểu kiến trúc bóc vỏ hóa tròn khu vực mũi Kê Gà. ...................................................................................................................................35 Hình 3. 3: Plagioclas song tinh bị sericit hóa. Thạch anh I (Q I) tắt làn sóng. Biotit (Bi) dạng tấm có viền răng cưa. (Mẫu BG1, 1Ni và 2Ni). ........................................39 Hình 3. 4: Plagioclas I song tinh. Plagioclas II thay thế từng phần trên orthoclas. Orthoclas bị kaolin hóa. (Mẫu BG1, 1Ni và 2Ni). ....................................................39 Hình 3. 5: Biotit (Bi) bị clorit hóa, epidot hóa dọc rìa và mặt cát khai. Khoáng vật quặng màu đen. (Mẫu BG1, 1 Ni và 2Ni) .................................................................39 Hình 3. 6: Plagioclas I song tinh đa hợp. Orthoclas bị kaolin hóa. Muscovit (Mus) độ nổi thấp, màu đa sắc. Khoáng vật quặng màu đen (Mẫu BG4, 1Ni và 2Ni) .......40 Hình 3. 7: Plagioclas bị microclin hóa (Mi). Orthoclas cấu tạo perthit, bị kaolin hóa. Thạch anh I tắt làn sóng (Mẫu BG3, 1Ni và 2Ni) .............................................40 Hình 3. 8: Orthoclas bị kaolin hóa. Thạch anh I (Q I) tắt làn sóng. Biotit (Bi) bị clorit hóa, epidot hóa. (Mẫu BG4, 1Ni và 2Ni). .......................................................40 Hình 3. 9: Tương quan hàm lượng phần trăm trung bình các oxit tạo đá của khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà .....................................................................................51 Hình 3. 10: Các biểu đồ tương quan gọi tên nhóm đá. .............................................51 Hình 3. 11: Các biểu đồ tương quan loạt kiềm, vôi - kiềm. ......................................52 Hình 3. 12: Các biểu đồ tương quan phân loại trường tạo đá. ................................53 Hình 3. 13: Biểu đồ so sánh hàm lượng các nguyên tố nhóm ưa đá của granit Bình Châu – mũi Kê Gà với trị số Clark ...........................................................................55 Hình 3. 14: Biểu đồ so sánh hàm lượng các nguyên tố trường lực mạnh của granit Bình Châu – mũi Kê Gà so với trị số Clark. .............................................................56 vii
Hình 3. 15: Biểu đồ so sánh hàm lượng các nguyên tố chuyển tiếp của granit Bình Châu – mũi Kê Gà so với trị số Clark. ......................................................................57 Hình 3. 16: Sự phân bố hàm lượng (ppm) các nguyên tố vi lượng của granit Bình Châu – mũi Kê Gà chuẩn hóa theo ORG (Pearce J.A và nnk, 1984) .......................58 Hình 3. 17: Sự phân bố hàm lượng trung bình (ppm) các nguyên tố đất hiếm (REE) của granit Bình Châu – mũi Kê Gà chuẩn hóa theo Chondrit (Boynton, 1984). .....59 Hình 4. 1: Các hạt zircon được tách ra từ mẫu BG3. ...............................................61 Hình 4. 2: Hình ảnh CL các tinh thể zircon được tách ra từ mẫu granit BG3. ........62 Hình 4. 3: Hình biểu diễn (a,b) kết quả phân tích Zircon U-Pb mẫu BG3 của granit ở mũi Kê Gà. .............................................................................................................64 Hình 4. 4: Biểu đồ phân bố giá trị εHf(t) trong mẫu BG3 ........................................67 Hình 4. 5: Biểu đồ phân loại granit dựa trên tương quan nguyên tố .......................68 Hình 4. 6: Kết quả tổng hợp các sự kiện kiến tạo chính diễn ra tại Đông Nam Á giai đoạn Mesozoi muộn – Kainozoi theo Briais và nnk, 1993; Li và nnk, 2015; Savva và nnk, 2016; Tapponnier và nnk, 1982, 1986; Taylor and Hayes., 1983, Franke và nnk, 2013) [18]. .......................................................................................70 Hình 4. 7: Mô hình kiến tạo giai đoạn Creta 140 – 70 triệu năm theo Trần Văn Trị, 2020. ..........................................................................................................................70 Hình 4. 8: Sơ đồ sơ đồ tóm tắt sự phân bố của Paleozoi muộn và Các tổ hợp núi lửa-plutonic Mesozoi ở miền Nam Việt Nam và vùng lân cận theo Nông Thị Quỳnh Anh, Christiph A. Hauzenberger, Dainela Gallhofer, Etienne Skzypek, Đinh Quang Sang, 2022 [19] .........................................................................................................71 Hình 4. 9: Mô hình tiến hóa kiến tạo giai đoạn Creta theo Phạm Trung Hiếu, Phạm Minh, Wang Xiao Lei, Nông Thị Quỳnh Anh, Kenta Kawaguchi và Trương Chí Cường, 2022 [20] ......................................................................................................72 Hình 4. 10: Nhiệt độ thành tạo granit Bình Châu – mũi Kê Gà ...............................73 Hình 4. 11. Khả năng sinh quặng của granit Bình Châu – mũi Kê Gà. ...................76 viii
DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU Bảng 1. 1: Tọa độ khống chế khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà .................................5 Bảng 2. 1: Tọa độ và các loại mẫu đề tài đã lấy và phân tích .................................32 Bảng 3. 1: Các giai đoạn thành tạo khoáng vật granit Bình Châu – mũi Kê Gà .....42 Bảng 3. 2: Hàm lượng phần trăm các oxit của Bình Châu – mũi Kê Gà, Đèo Cả, Ankroet và tính toán C.I.P.W ....................................................................................46 Bảng 3. 3: Hàm lượng phần trăm các nguyên tố vết của granit Bình Châu – mũi Kê Gà và số liệu thu thập Đèo Cả, Ankroet ...................................................................48 Bảng 3. 4: Thành phần các nguyên tố vết (ppm) của granit Bình Châu – mũi Kê Gà và so sánh hàm lượng trung bình với trị số Clark theo Vinogradov, 1962 ..............53 Bảng 3. 5: Tỷ lệ các nguyên tố của granit Bình Châu – mũi Kê Gà chuẩn hóa với granitoit sống núi giữa đại dương (ORG) theo Pearce J.A. et al., 1984. .................57 Bảng 3. 6: Tỷ lệ các nguyên tố REE của granit Bình Châu – mũi Kê Gà so chuẩn hóa với Chondrit theo Boynton, 1984 .......................................................................58 Bảng 4. 1: Kết quả phân tích tuổi đồng vị zircon U-Pb trong mẫu BG3 tại mũi Kê Gà ..............................................................................................................................63 Bảng 4. 2: Thành phần đồng vị Hf trong zircon và tuổi mô hình Tdm1, Tdm2 của mẫu BG3 ....................................................................................................................66 Bảng 4. 3: Các đại lượng modul thạch hóa để đánh giá tiềm năng sinh quặng của granit Bình Châu – mũi Kê Gà (theo B.N.Permikov, 1983). ....................................74 Bảng 4. 4: Các đại lượng modun thạch hóa các đá granitoit thuộc tổ hợp magma vùng quặng Zabaican (Liên Xô cũ) (B.N.Permikov, 1983) .......................................75 Bảng 4. 5: So sánh đặc điểm granit ở Bình Châu và granit ở mũi Kê Gà liên quan đến phức hệ Đèo Cả và phức hệ Ankroet ...............................................................78 ix
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 1Ni-: 1 nicol 2Ni+: 2 nicol Mi: microclin Bt: biotit Clo: clorit Pl: plagioclas Q: thạch anh Ser: sericit Kao: kaolin Or: orthoclas Ser: serpentin Mus: khoáng vật muscovit TB trung bình Th Mẫu thạch học Lm: Mẫu lát mỏng Ntv Mẫu nguyên tố vết TTĐ Mẫu tuổi tuyệt đối ICP-MS: Cảm ứng cao tần ghép nối khối phổ (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry). MC-ICP-MS khối phổ plasma cảm ứng, thu nhiều lần (Multi collector – Inductively couple plasma mass Spectrometry) ppm nồng độ phần triệu (part per million) CL: Cathodoluminescence ĐH KHTN: TP.HCM: Đại học Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh HFSE: Nguyên tố trường lực mạnh (High Field Strength Elements) HREE: Nguyên tố đất hiếm nặng (Heavy Rare Earth Element) LILE: Nguyên tố ưa đá có bán kính ion lớn (Large Ion Lithophyl Elements) REE: Nguyên tố đất hiếm (Rare Earth Elements) LREE: Nguyên tố đất hiếm nhẹ (Light Rare Earth Elements) KS: Kĩ sư ThS: Thạc sĩ TS: Tiến sĩ PGS.: Phó Giáo sư LĐBĐĐCMN: Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Nam Tp: Thành phố tr.n: triệu năm nnk: Những người khác x
Trang thông tin luận văn tiếng Việt Tên đề tài luận văn: Đặc điểm thạch địa hóa và nguồn gốc thành tạo granit Bình Châu – mũi Kê Gà Ngành: Địa chất học Mã số ngành: 8440201 Họ tên học viên cao học: Nguyễn Vương Hùng Khóa đào tạo: K31/2021 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Trung Hiếu Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG.HCM 1. TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN: Đề tài "Đặc điểm thạch địa hóa và nguồn gốc thành tạo granit Bình Châu – mũi Kê Gà" đề cập đến granit biotit hạt vừa và granit biotit có muscovit hạt vừa. Khoáng vật đặc trưng gồm plagioclas, felspat kali, thạch anh, biotit, và khoáng vật phụ như quặng, clorit, kaolin, sericit. Các khoáng vật kết tinh từ dung thể magma thực thụ, sau đó bị biến chất trao đổi hậu magma. Thành phần khoáng vật tạo đá có hàm lượng (%) SiO2 cao (73,60÷76,22) và khoảng biên độ dao động hẹp; K2O/Na2O cao, nhóm felspat kali chiếm ưu thế so với plagioclas; hàm lượng (%) TiO2 (0,04-0,12), MgO (0,23-0,33), P2O5 (0,01- 0,03) thấp, cho thấy ít khoáng vật chứa Ti, Mg-Fe và quặng. Các đá này được xếp vào nhóm granit cao silic loạt vôi kiềm cao kali, độ chứa nhôm trung bình, kiểu I – granit. Các nguyên tố nhóm ưa đá (Rb và Pb, Cs) cao khi so sánh với trị số Clark, nguyên tố nhóm trường lực mạnh (Eu, Lu, Sm, Ce, Zr, Yb, Y) thấp hơn so với trị số Clark. Sự xuất hiện giá trị thấp của Ba, Sr và Eu so sánh với trị số Clark có thể có liên quan đến sự phân dị của felspat kali và plagioclas. Các biểu đồ đối sánh về nhóm nguyên tố đất hiếm biểu diễn dị thường của các nguyên tố cho thấy đặc điểm granit khu vực nghiên cứu khá tương quan với granit thuộc đới hút chìm và kiểu I – granit. Phương pháp phân tích LA-ICP-MS U-Pb zircon, xác định tuổi granit mũi Kê Gà là 73,3± 1,8 triệu năm (MSWD = 5,6; n = 13), ứng với Creta muộn là lần đầu tiên được ghi nhận. Kết quả nghiên cứu mới tuổi kết hợp đồng vị Hf cho tuổi mô hình tương ứng thành phần manti ban đầu giai đoạn Neoproterozoi. Nguồn vật liệu theo biểu đồ bối cảnh kiến tạo thành tạo từ cung núi lửa và đồng va chạm, ở nhiệt độ khoáng vật kết tinh từ 700-740oC, áp suất < 200 mpa. xi
Khoáng hóa Sn-W đã ghi nhận ở phía đông nam đới Đà Lạt, các biểu đồ luận giải khoáng hóa cho thấy granit Bình Châu – mũi Kê Gà có tiềm năng khoáng hóa Sn, W, Mo. 2. NHỮNG KẾT QUẢ MỚI CỦA LUẬN VĂN: Kết quả lát mỏng ở mũi Kê Gà là granit biotit có muscovit hạt vừa là chưa được ghi nhận theo các tài liệu trước đây. Học viên đã mô tả chi tiết thạch học – khoáng vật, thạch địa hóa, nguồn gốc và bối cảnh kiến tạo, khoáng hóa liên quan. Nghiên cứu đồng vị U-Pb zircon và đồng vị Hf trong zircon là phương pháp mới định tuổi thành tạo (73,3± 1,8 triệu năm) và xác định nguồn vật liệu ban đầu của granit mũi Kê Gà có nguồn gốc từ các đá có tuổi Neoproterozoi. 3. CÁC ỨNG DỤNG/KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN HAY NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN BỎ NGÕ CẦN TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU Kết quả nghiên cứu bổ sung các nghiên cứu trước đây góp phần làm sáng tỏ hơn về đặc điểm thạch học, thạch địa hóa và khoáng hóa liên quan của granit Bình Châu – mũi Kê Gà để định hướng cho công tác tìm kiếm khoáng sản./. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN HỌC VIÊN CAO HỌC Phạm Trung Hiếu Nguyễn Vương Hùng XÁC NHẬN CỦA CƠ SỞ ĐÀO TẠO HIỆU TRƯỞNG xii
Trang thông tin luận văn tiếng Anh THESIS INFORMATION Thesis title: Characteristics of lithology, geochemistry, and the origin of the granite formations Binh Chau – Ke Ga areas Speciality: Geology Code: 8440201 Name of Master Student: Nguyen Vuong Hung Academic year: K31/2021 Supervisor: Assoc.Prof.Dr. Pham Trung Hieu At: University of Science, Viet Nam National University Ho Chi Minh City 1. SUMMARY: The research " Characteristics of lithology, geochemistry, and the origin of the granite formations Binh Chau – Ke Ga areas" deals with both fine-grained biotite granite and fine-grained biotite with muscovite granite. Distinctive mineral includes plagioclase, potassium felspat, quartz, biotite, and accessory minerals such as ore, chlorite, kaolin, and sericite. These minerals crystallize from the magma and followed by metamorphism and post-magma exchange. Rock-forming mineral composition with high (%) SiO2 (73,60÷76,22); high K2O/Na2O, with the potassium felspat group dominating over plagioclase; low content (%) TiO2 (0,04-0,12), MgO (0,23-0,33), P2O5 (0,01-0,03), indicate few minerals containing Ti, Mg-Fe, and ores. The studied rocks are classified into a high- silica group, high-potassium alkaline granite, medium aluminum content, and I-type granite. The large-Ion Lithophyl Elements (Rb and Pb, Cs) are high compared to Clark values, and the High Field Strength Elements (Eu, Lu, Sm, Ce, Zr, Yb, Y) are lower than Clark values. The presence of Ba and Sr negative anomalies, along with the negative anomaly of Eu, is related to the fractional crystallization of potassium felspat and plagioclase. Rare earth element patterns show negative anomalies of elements, indicating a subduction origin and I-type granite. The LA-ICP-MS U-Pb zircon analysis method determined the age of the Ke Ga granite to be 73.3± 1.8 million years (MSWD = 5.6; n = 13), corresponding to the Late Cretaceous was first recorded. New research results of combined age and Hf isotope studies indicate a Neoproterozoic mantle-derived source of the studied rocks. The material source, according to the tectonic context diagram, was formed in a xiii
volcanic arc and collisional stage, at a crystallization temperature of 700-740 °C, pressure < 200 Mpa. In the geological structure, Sn-W mineralization is recorded in the southeast Da Lat zone, and mineralization interpretation charts show the potential for Sn, W, and Mo mineralization in the Binh Chau - Ke Ga granite. In general, the Binh Chau - Ke Ga granite area is associated with the Deo Ca complex and Ankroet complex, showing similarities in geochemistry, origin, and tectonic context. 2. NOVELTY OF THESIS: Thin section results at Ke Ga with fine-grained biotite granite composed of muscovite which has not been previously recorded in the literature. The student described in detail the petrology - minerals, geochemistry, origin, and tectonic context, as well as related mineralization. U-Pb zircon isotope and Hf isotope studies are new methods for determining the formation age (73.3±1.8 million years) and identifying the material source of the Ke Ga granite, originating from Neoproterozoic-aged rocks. 3. APPLICATIONS/ APPLICABILITY/ PERSPECTIVE The research results contribute to a better understanding of the petrological, geochemical, and related mineralization characteristics of the Binh Chau - Ke Ga granite, providing direction for mineral exploration work. SUPERVISOR Master STUDENT Pham Trung Hieu Nguyen Vuong Hung CERTIFICATION UNIVERSITY OF SCIENCE PRESIDENT xiv
MỞ ĐẦU 1. Giới thiệu tổng quan Thành tạo granit khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà được xếp vào phức hệ Đèo Cả theo tài liệu đo vẽ địa chất và tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:200.000 loạt tờ Bến Khế - Đồng Nai [1]. Phức hệ Đèo Cả bao gồm các đá granit biotit có tuổi Mesozoi được thành lập năm 1998 Huỳnh Trung, Ngô Văn Khải và những người khác (viết tắt là nnk) trong quá trình đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:500.000 phần miền Nam [2]. Công tác đo vẽ địa chất và khoáng sản được đẩy mạnh chi tiết hơn trong quá trình đo vẽ địa chất và tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:200.000 loạt tờ Bến Khế - Đồng Nai được thực hiện Nguyễn Đức Thắng và nnk năm 1994, hiệu đính năm 2005. Công trình đã mô tả thành phần thạch học phức hệ Đèo Cả tại khu vực với 2 pha xâm nhập: không có pha 1, gồm pha 2: granit biotit hạt trung bình, pha 3: granit hạt nhỏ sáng màu, pegmatit, granit aplit. Sau này có các công trình đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn về địa chất và khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 gồm nhóm tờ Phan Thiết tỷ lệ 1:50.000 (Hoàng Phương và nnk, 1998), tờ Hàm Tân – Côn Đảo tỷ lệ 1:50.000 (Nguyễn Văn Cường và nnk, 1997-2001), nhóm tờ Tánh Linh tỷ lệ 1:50.000 (Bùi Thế Vinh và nnk, 2005), báo cáo điều tra địa chất khoáng sản, địa chất môi trường và tai biến địa chất vùng biển Nam Trung Bộ từ 0 - 30 m nước ở tỷ lệ 1:100.000 và một số vùng ở tỷ lệ 1:50.000 (Đào Mạnh Tiến và nnk, 2005). Các công trình này phần lớn là kế thừa trọng tâm đo vẽ địa chất và tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:500.000, 1:200.000 trước đó. Khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà thuộc phía nam đới Đà Lạt, thuộc phần phía đông địa khu Đông Dương (Indochina). Các granit khu vực nghiên cứu trước đây đã được nghiên cứu cơ bản về tổ hợp thạch học, thành phần vật chất (với các thảo luận ở trên), tuy nhiên chưa có hoặc ít các công trình nghiên cứu chi tiết mô tả về đặc điểm thạch địa hóa và khoáng hóa liên quan tại khu vực này. Đặc điểm thạch địa hóa granit và khoáng hóa liên quan đóng vai trò quan trọng vào nâng cao hiểu biết, tăng độ tin cậy về đặc trưng đá granit từ đó định hướng cho công tác đo vẽ bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản chi tiết. Bên cạnh đó, xác định tuổi tin cậy theo đồng vị U-Pb zircon kết hợp tuổi đồng vị Hf zircon ở mũi Kê Gà là chưa từng được ghi nhận trước Học viên: Nguyễn Vương Hùng 1
đây. Chưa có tài liệu giúp khẳng định định lượng về lịch sử địa chất mũi Kê Gà từ đó chưa làm giàu tài liệu lập lại lịch sử tiến hóa của khu vực và các vùng lân cận. Vì vậy, để góp phần sáng tỏ về đặc điểm thạch địa hóa và nguồn gốc thành tạo granit khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà nhằm định hướng cho công tác đo vẽ chi tiết và tìm kiếm khoáng sản trong các nghiên cứu chuyên sâu tiếp theo, học viên chọn đề tài “Đặc điểm thạch địa hóa và nguồn gốc thành tạo granit khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà” làm luận văn tốt nghiệp. 2. Mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu 2.1. Mục đích Làm sáng tỏ đặc điểm thạch học, thạch địa hóa; luận giải nguồn gốc thành tạo và khoáng hóa liên quan granit khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà (từ nay gọi tắt là khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà); chính xác hóa về đặc điểm thạch địa hóa granit phức hệ Đèo Cả đã xác lập trước đây. 2.2. Nhiệm vụ Phân tích đặc điểm địa chất, thạch học khoáng vật, thạch địa hóa và thành phần đồng vị của granit Bình Châu – mũi Kê Gà. Phân tích tuổi thành tạo, luận giải nguồn gốc thành tạo của granit Bình Châu – mũi Kê Gà. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.1. Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu tiềm năng khoáng hóa granit khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà góp phần nghiên cứu sinh khoáng phía nam đới Đà Lạt. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu góp phần định hướng công tác đo vẽ bản đồ địa chất và tìm kiếm, thăm dò khoáng sản chi tiết. 4. Đối tượng nghiên cứu Granit thuộc khu vực Bình Châu - mũi Kê Gà và các thành tạo đá vây quanh. 5. Cơ sở tài liệu và khối lượng công việc Để đạt được mục tiêu đề ra của luận văn, học viên đã tiến hành thu thập tài liệu của các công trình nghiên cứu trước, trong đó tài liệu cơ sở là: Báo cáo công tác Học viên: Nguyễn Vương Hùng 2
lập bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1/200.000 (gồm thuyết minh và bản vẽ), nhóm tờ Bến Khế - Đồng Nai do Nguyễn Đức Thắng (chủ biên), Lưu trữ Cục Địa chất và Khoáng sản, năm 1988. Học viên thực hiện công tác thực địa, khảo sát và thu thập mẫu, gửi mẫu phân tích và tự phân tích; nội dung thể hiện chi tiết trong Bảng 1. Bảng 1: Thống kê khối lượng mẫu lấy phân tích và đơn vị phân tích S Đơn vị Số T Loại mẫu Đơn vị phân tích tính lượng T Tự phân tích, bộ môn Thạch học Thạch học - lát 1 mẫu 04 và Khoáng sản – Khoa Địa chất – mỏng Trường ĐH KHTN ĐHQG.HCM. 2 Hóa silicat mẫu 03 Phòng thí nghiệm Địa Hóa, Đại học Địa chất Trung Quốc 3 Mẫu nguyên tố vết mẫu 03 Mẫu phân tích tuổi Phòng thí nghiệm LA-ICP-MS, 4 mẫu 01 đồng vị (U-Pb) Đại học Địa chất Trung Quốc Đồng vị Hf trong 01 Phòng thí nghiệm MC-LA-ICP- 5 mẫu zircon (15 điểm) MS, Đại học Địa chất Trung Quốc 6. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện đề tài, học viên sẽ áp dụng các phương pháp nghiên cứu sau: + Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu: Các tài liệu đã nghiên cứu trước đây được thu thập, phân tích tổng hợp xác định nhiệm vụ nghiên cứu trong quá trình thực hiện luận văn. + Phương pháp lộ trình địa chất: Khảo sát thực địa theo lộ trình, quan sát và phân tích chi tiết các đặc điểm thể hiện trên từng lộ điểm như quan hệ giữa các thành tạo địa chất, đặc điểm cấu tạo, thành phần sơ bộ của đá; đồng thời lấy mẫu phục vụ cho mục đích phân tích. + Phương pháp thạch học: Nghiên cứu và phân loại các đá dựa trên các đặc điểm về thành phần khoáng vật, cấu tạo và kiến trúc. + Phương pháp địa hóa học: Xác định hàm lượng các nguyên tố chính và nguyên tố vi lượng của mẫu nhằm phân loại đá và luận giải nguồn gốc thành tạo. + Phương pháp tuổi đồng vị: Kết quả phân tích U-Pb zircon và thành phần đồng vị Hf trong zircon xác định tuổi thành tạo và lịch sử địa chất của đá. Học viên: Nguyễn Vương Hùng 3
+ Phương pháp xử lý số liệu và luận giải: tổng hợp, xử lý số liệu bằng các phần mềm chuyên dụng (như Mapinfo, CoreDRAW, Igpetwin) và luận giải nhằm đạt được mục tiêu và nhiệm vụ đề tài. Như vậy, học viên thực hiện quy trình nghiên cứu đặc điểm thạch địa hóa và nguồn gốc thành tạo granit Bình Châu – mũi Kê Gà vận dụng các phương pháp nghiên cứu theo 04 bước sau: Bước 1: Thu thập tổng hợp tài liệu: các tài liệu có trước, các công trình đã được công bố và xuất bản liên quan đến đề tài. Vận dụng phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu. Bước 2: Thực địa, lộ trình địa chất: thành lập các tài liệu thực địa; vận dụng phương pháp lộ trình địa chất. Bước 3: Lựa chọn mẫu, gửi phân tích: Thống kê, chọn các mẫu phù hợp mục tiêu và nhiệm vụ đề tài; dựa trên kết quả thực địa, gửi mẫu phân tích và đối sánh kết quả phân tích mẫu để được tập mẫu kết quả phân tích. Sử dụng phương pháp thạch học, phương pháp địa hóa học, phương pháp tuổi đồng vị trong nghiên cứu. Bước 4: Phân tích, luận giải, đối sánh đi đến kết luận khoa học: Vận dụng phương pháp xử lý số liệu và luận giải; tổng hợp trình bày thành luận văn. Học viên: Nguyễn Vương Hùng 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội 1.1.1. Vị trí địa lý Đề tài nghiên cứu khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà nằm ở phía nam đới Đà Lạt, trong đó vị trí Bình Châu thuộc xã Bình Châu, huyện Xuyên Mộc, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu và mũi Kê Gà thuộc xã Thuận Quý, huyện Hàm Thuận Nam, tỉnh Bình Thuận (Bản vẽ 1). Khu vực kéo dài dọc bờ biển của Biển Đông, thuộc vùng duyên hải được liên kết dọc theo tuyến đường bộ bởi tỉnh lộ TL.709 và quốc lộ QL.55. Phạm vi nghiên cứu được giới hạn bởi hệ tọa độ VN-2000 khép góc bởi 04 điểm 1, 2, 3 và 4 như Bảng 1. 1 và Bản vẽ 1. Bảng 1. 1: Tọa độ khống chế khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà Hệ VN -2000 kinh tuyến trục Điểm Tọa độ địa lý 105o, múi chiếu 6 độ góc X (m) Y (m) Vĩ độ Bắc Kinh độ Đông 1 1.191.670,56 771.201,89 10˚46'09,13" 107˚28'54,10" 2 1.191.670,56 830.640,41 10˚45'51,76" 108˚01'29,02" 3 1.160.902,83 830.640,41 10˚29'11,39" 108˚01'19,17" 4 1.160.902,83 771.201,89 10˚29'28,30" 107˚28'46,01" 1.1.2. Địa hình – địa mạo a. Địa hình Theo hình thái bề mặt, khu vực Bình Châu – mũi Kê Gà có 03 dạng địa hình gồm địa hình đồng bằng hẹp, địa hình núi và thềm lục địa (Bản vẽ 1), cụ thể: - Địa hình đồng bằng phổ biến dọc duyên hải miền trung; chạy dọc trục quốc lộ QL.55 kéo dài Bình Châu (Bà Rịa – Vũng Tàu) đến mũi Kê Gà (Bình Thuận). Các thung lũng nguồn gốc xâm thực bóc mòn hướng về phía đông (Hình 1. 1, Hình 1. 2). - Địa hình núi: các đồi núi thấp phân bố ở trung tâm và phía đông bắc, tây nam vùng nghiên nghiên cứu, rải rác nhô ra gần biển (Hình 1. 3), phân bố không liên tục theo bờ biển như: Núi Tà Cú (Bình Thuận), Núi Nhọn (Bình Thuận), Núi Bé (Bình Thuận). - Địa hình thềm lục địa, khá thoải khoảng 15-20o. Đặc biệt là vùng biển Cà Ná, đường đẳng sâu 50m và 10m tiến sát vào bờ. Nhìn chung, càng ra xa bờ độ sâu tăng dần. Về phía Nam, đường đẳng sâu 100m cách bờ khoảng 300 hải lý. Học viên: Nguyễn Vương Hùng 5
b. Mạng lưới sông suối Trên địa bàn khảo sát các sông suối vừa và nhỏ, mạng lưới sông suối phần lớn dốc thoải, ngắn chảy theo mùa. Đóng vai trò quan trọng trong công tác thủy lợi như sông Ray, sông Dinh có hướng chảy từ bắc xuống nam và đổ ra biển Đông. Lòng sông rộng thay đổi từ 3 – 6m, chảy quanh co, uốn khúc. Hệ thống nước ngầm phục vụ cho công tác sinh hoạt, tưới tiêu nông nghiệp và chăn nuôi đóng vai trò quan trọng. c. Giao thông Mạng lưới giao thông trong vùng tương đối thuận lợi, gồm hai hệ thống đường bộ và đường sắt. Đường bộ: QL.55, TL.709 và các đường liên thông liên, xã nối liền các vùng, chạy dọc theo bờ biển. Đường sắt: Tuyến đường sắt Bắc - Nam chạy song song với quốc lộ 1A gồm 2 ga (Sông Dinh, Suối Kiết). Ngoài ra có hệ thống đường sông và biển góp phần đáng kể thông thương quốc tế. Trong vùng biển đông nam Việt Nam có nhiều tuyến hàng hải trong nước như tuyến TP. Hồ Chí Minh - Phan Thiết, TP. Hồ Chí Minh - Hải Phòng, Phan Thiết – Quy Nhơn cũng như các tuyến hàng hải quốc tế đến các nước Campuchia, Thái Lan, Singapore, Hồng Kông, Nhật Bản. 1.1.3. Khí hậu Lượng mưa: Khí hậu khu vực tương đối khô nóng mang tính chất nhiệt đới gió mùa với hai mùa rõ rệt: Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10 còn mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Theo số liệu ghi nhận được tại trạm khí tượng Phú Quý, thời điểm có lượng mưa nhiều thường rơi vào khoảng thời gian cuối năm từ tháng 10 đến tháng 12. Vào thời điểm 4 tháng đầu năm, lượng mưa hầu như không đáng kể. Gió: Trong khu vực nghiên cứu có các thời kì gió mùa dao động theo tháng từ 6-21m/giây. Trong đó, gió mùa Đông Bắc từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau; gió mùa Tây Nam từ tháng 5 đến tháng 9; chuyển mùa gió giữa hai thời kỳ thường diễn ra vào khoảng tháng 4 và tháng 10 hàng năm có vận tốc và hướng gió không ổn định. Học viên: Nguyễn Vương Hùng 6