Hoạt động magma Kainozoi phổ biếnrấtrộng rãi không chỉ trong phạm vi Đông
Dương, mà còn phát triển trên nhiều khuvực khác thuộclục địa châu Á.Một khối
lượng khổnglồ các đá phun trào có thành phần chủyếu là bazan đã hình thành trên các
lãnh thổ, kéo dàitừ vùng Sikhote Alin(Đông Nga), MôngCổ, bán đảo Triều Tiên qua
Đông Trung Quốc đếntận các bán đảo ĐôngDương, Malaysia.Tại khuvực Đông
Dương, Việt Nam là lãnh thổ cólượng đá bazan Kainozoilớnhơncả,tập trung chủyếu
ở Tây Nguyên, vùng venbờ biển Đông, ngoài ra cònmộtlượng nhỏ ở phíaBắcBộ và
TrungBộ, phân bốtrên diện tích ~32000 km
2
.
Một đặc điểmrất quan trọng khiến bazan Kainozoi được nhiều nhà khoahọc quan
tâm nghiên cứu là chúng mang các đá quý (saphir,rubi, zircon, spinel) rất có giá trịkinh
tế.
Kết quả xác định tuổi tuyệt đốicủa nhiều tác giả trongnước vànước ngoài cho thấy
các đá bazan Tây Nguyên Việt Nam (TNVN) có khoảng tuổi kéo dàitừ ~17 Tr.n. đến
năm 1923 [1, 3, 10, 17].
Căn cứvào thành phần các nguyên tố chính, hoạt động magma bazan khuvực nghiên
cứu được chia làm hai loạt: loạtsớm (khoảng 17 đến 6 Tr.n.) có thành phần chủyếu là
tholeit thạch anh,lượng bazan kiềm không đángkể; loạt muộn (khoảng 6 Tr.n. đến hiện
tại) có bazan kiềm chiếm đasố. Trong quá trình hoạt động có nhiều đợt ngưng nghỉ, có
những đợt ngưng nghỉkéo dài trên 1 Tr.n.
18 trang |
Chia sẻ: lamvu291 | Lượt xem: 1787 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem nội dung tài liệu Điều kiện thành tạo các đá bazan tây nguyên, Việt Nam trên cơ sở nghiên cứu đặc thành phần khoáng vật, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Điều Kiện Thành Tạo Các Đá Bazan Tây Nguyên, Việt Nam Trên
Cơ Sở Nghiên Cứu Đặc Thành Phần Khoáng Vật
Nguyễn Viết Ý, Ngô Thị Phượng, Phạm Thị Dung, Trần Hồng Lam, Hoàng Việt Hằng
Viện địa chất, Viện KH&CNVN, 84,Phố Chùa Láng, Đống Đa, Hà Nội
Tóm tắt: Trên bán đảo Đông Dương, Việt Nam là lãnh thổ có lượng đá bazan
Kainozoi lớn hơn cả. Chúng tập trung chủ yếu ở khu vực Tây Nguyên.
Các khoáng vật tạo đá chính trong bazan Tây Nguyên gồm: olivin;
orthopyroxen, clinopyroxen, plagioclas, một lượng nhỏ amphibol và biotit.
Dựa vào dạng tồn tại và thành phần hóa học, olivin, trong các đá bazan
TNVN được phân ra làm 2 nhóm; orthopyroxen: 3 nhóm; clinopyroxen: 3 nhóm
và amphibol: 2 nhóm.
Olivin (Ol) thuộc nhóm 1 gồm Nod-Ol và Xeno-Ol có hàm lượng MgO dao
động trong khoảng hẹp (47-51 %), hàm lượng FeO khá ổn định (8-11%), đồng
thời có hàm lượng NiO cao (0,32- 0,44 %). Olivin thuộc nhóm 2 gồm các
Pheno-Ol, rất phổ biến trong các đá bazan kiềm và trong các thể tù gabronorit
olivin. Chúng khác biệt với nhóm thứ nhất ở chỗ hàm lượng MgO biến thiên
liên tục trong khoảng 27-44%, FeO giảm từ 25 đến 18%, trong khi đó NiO tăng
từ 0,01 đến 0,32%.
Orthopyroxen (Opx) thuộc nhóm 1 tồn tại trong các bao thể lerzolit có hàm
lượng MgO thay đổi trong khoảng hẹp (khoảng 26%), FeO khá cao (~14%),
Al2O3 cao nhất (5-5,4%), Cr2O3 (0,2%), NiO (0,02- 0,04%).
Opx nhóm 2 nằm trong các đá đolerit, có hàm lượng MgO cao hơn nhóm
thứ nhất (28-29%); FeO thấp hơn (12%); Cr2O3= 0,2-0,5%, Al2O3 thấp nhất (1-
2%), hàm lượng NiO hoàn toàn tương đồng với nhóm thứ nhất.
Opx nhóm 3 phân bố trong các đá có thành phần tương đồng với gabronorit
trong tổ hợp cộng sinh với Cpx + Pl ± Ol . Các đá này tồn tại dưới dạng các thể
tù trong bazan kiềm. Hàm lượng MgO trong Opx nhóm 3 cao nhất so với các
nhóm trên (32-35%); sắt thấp nhất (5-7%); NiO cao nhất (0,07-0,15%), đồng
thời Cr2O3 cũng có giá trị cao nhất.
Clinopyroxen (Cpx) trong các bao thể werlit spinel và lerzolit có hàm lượng
nhôm rất cao (5,58 - 8,73%), nghịch biến với nó là hàm lượng MgO thấp (14-
11,77%), hàm lượng các nguyên tố khác ít dao động (ví dụ FeO), hoặc dao
động trong khoảng rộng, chẳng hạn như TiO2 và Cr2O3. Cpx trong các ban tinh
có hàm lượng nhôm thay đổi từ 3,70 đến 7,36% (do tính phân đới), trong khi đó
hàm lượng MgO thay đổi từ 12,8 đến 16,17%, Cpx trong phần nền của bazan
và trong các đá đolerit khác biệt với hai loại trên ở hàm lượng nhôm rất thấp
(1-1,45%), hàm lượng FeO thay đổi từ 13,92 đến 16,72, MgO dao động trong
khoảng hẹp, mối tương quan nghịch biến giữa MgO và Al2O3 không rõ.
Amphibol (Am) có hai nguồn gốc: nguyên sinh và thứ sinh. Am nguyên sinh
(nhóm 1) tồn tại trong bazan TNVN dưới dạng các xenocrist. Chúng có hàm
lượng Al2O3 cao (11,31 - 12,86%), TiO2 = 2-8,11%, và hàm lượng SiO2 dao
động trong khoảng 38-41%.
Am nhóm 2 phân bố trong phần nền của bazan hoặc trong một vài bao thể
lerzolit. Hình dạng tinh thể và tương quan với các khoáng vật cộng sinh cho
thấy chúng rất có thể hình thành do quá trình biến chất trao đổi xẩy ra vào giai
đoạn muộn hơn của hoạt động magma bazan. Thành phần hóa học của các Am
này khác biệt hẳn so với nhóm 1. Hàm lượng nhôm thấp (Al2O3 = 5,51-8,76%),
TiO2 thấp (0,6- 1%); SiO2=46-51%.
Điều kiện P-T thành tạo của các magma bazan kiềm được xác định là: P~
23 kbar, T~ 1100oC. Đối chiếu với một số kết quả nghiên cứu của các tác giả
khác [7, 9, 19], các tác giả bài báo cho rằng độ sâu thành tạo của magma
bazan có thể sâu hơn và không loại trừ khả năng mang kim cương của chúng.
Các tác giả cũng lưư ý rằng, các đá bazan TNVN, đặc biệt là bazan kiềm,
chứa khá nhiều thể tù thành phần rất đa dạng và chắc chắn có nguồn gốc khác
nhau. Sự có mặt của chúng ảnh hưởng rất lớn đến kết quả phân tích các mẫu đá
tổng, vì vậy cần phải thận trọng khi đưa ra các mô hình thạch luận dựa trên các
số liệu thạch địa hóa.
MỞ ĐẦU
Hoạt động magma Kainozoi phổ biến rất rộng rãi không chỉ trong phạm vi Đông
Dương, mà còn phát triển trên nhiều khu vực khác thuộc lục địa châu Á. Một khối
lượng khổng lồ các đá phun trào có thành phần chủ yếu là bazan đã hình thành trên các
lãnh thổ, kéo dài từ vùng Sikhote Alin (Đông Nga), Mông Cổ, bán đảo Triều Tiên qua
Đông Trung Quốc đến tận các bán đảo Đông Dương, Malaysia... Tại khu vực Đông
Dương, Việt Nam là lãnh thổ có lượng đá bazan Kainozoi lớn hơn cả, tập trung chủ yếu
ở Tây Nguyên, vùng ven bờ biển Đông, ngoài ra còn một lượng nhỏ ở phía Bắc Bộ và
Trung Bộ, phân bố trên diện tích ~32000 km2.
Một đặc điểm rất quan trọng khiến bazan Kainozoi được nhiều nhà khoa học quan
tâm nghiên cứu là chúng mang các đá quý (saphir, rubi, zircon, spinel) rất có giá trị kinh
tế.
Kết quả xác định tuổi tuyệt đối của nhiều tác giả trong nước và nước ngoài cho thấy
các đá bazan Tây Nguyên Việt Nam (TNVN) có khoảng tuổi kéo dài từ ~17 Tr.n. đến
năm 1923 [1, 3, 10, 17].
Căn cứ vào thành phần các nguyên tố chính, hoạt động magma bazan khu vực nghiên
cứu được chia làm hai loạt: loạt sớm (khoảng 17 đến 6 Tr.n.) có thành phần chủ yếu là
tholeit thạch anh, lượng bazan kiềm không đáng kể; loạt muộn (khoảng 6 Tr.n. đến hiện
tại) có bazan kiềm chiếm đa số. Trong quá trình hoạt động có nhiều đợt ngưng nghỉ, có
những đợt ngưng nghỉ kéo dài trên 1 Tr.n.
Đặc điểm thành phần nguyên tố đồng vị cho thấy bazan TNVN mang dị thường
Dupal (206Pb/204Pb thấp, 208Pb/204Pb cao). Đây là một trong những vấn đề được nhiều
nhà địa chất quan tâm giải thích, tuy vẫn còn nhiều điểm chưa thống nhất.
Điều kiện thành tạo các đá bazan đã và đang được các nhà địa chất xem xét theo ba
hướng:
1- Môi trường kiến tạo [1, 2, 10, 17, 18, 21-23, 26].
2- Bản chất của manti nguồn: dựa trên các số liệu về nguyên tố chính, nguyên tố vết
và đồng vị [11].
3- Điều kiện P-T thành tạo các magma bazan trên cơ sở nghiên cứu thành phần
khoáng vật [19], hoặc dựa vào thành phần nguyên tố chính quy về MgO-15 [9].
Trong bài báo này, chúng tôi chú ý đi sâu vào một số đặc điểm thành phần khoáng
vật tạo đá chính của các đá bazan TNVN, trên cơ sở đó tính toán điều kiện P-T thành
tạo và những đặc điểm tiến hóa khác của chúng. Mẫu phân tích được lựa chọn bao gồm
các khoáng vật trong những biến loại đá bazan, trong các bao thể và thể tù bị bắt giữ
trong bazan, đặc biệt là bazan kiềm. Thành phần các khoáng vật tạo đá được phân tích
bằng phương pháp vi dò trên máy CAMECA Kevex tại Trung tâm phân tích thuộc Viện
Khoáng vật và Thạch học, Viện Liên hợp địa chất địa vật lý, Phân viện Sibiri, Viện Hàn
lâm Khoa học Nga.
I. ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN KHOÁNG VẬT CỦA CÁC ĐÁ BAZAN TÂY NGUYÊN VIỆT
NAM
Khoáng vật tạo đá chính trong hầu hết các đá bazan TNVN bao gồm: olivin (Ol),
orthopyroxen (Opx), clinopyroxen (Cpx), plagioclas (Pl); khoáng vật thứ yếu: amphibol
(Am), biotit (Bi), felspat kali (Fsp); khoáng vật phụ: magnetit (Mt), ilmenit (Ilm), spinel
(Spl)
Các khoáng vật tạo đá chính cấu tạo nên hai nhóm đá, hình thành trong các môi
trường và thời đoạn khác nhau: a- nhóm các thể tù bị magma bazan bắt giữ trong quá
trình di chuyển lên bề mặt; b- nhóm các đá bazan thực thụ (kết tinh trực tiếp từ magma
bazan).
Tuy nhiên, trong thực tế nghiên cứu các đá magma bazan TNVN cần phải phân chia
các thể tù ra các loại khác nhau và mỗi loại rõ ràng có ý nghĩa khoa học và thực tiễn
khác nhau. Cho đến nay, nội dung của chuyên từ thể tù (xenolith) vẫn còn được hiểu
khác nhau. Một số tác giả xem chúng là những thể đá ngoại lai có kích thước khác nhau
từ một vài cm3 (hoặc nhỏ hơn) đến hàng m3 bị bắt giữ trong các đá phun trào hoặc xâm
nhập khác thành phần, đôi khi cùng thành phần, nhưng có thời gian thành tạo khác
nhau. Những khoáng vật riêng lẻ có nguồn gốc ngoại lai được bắt giữ theo cùng cơ chế
với thể tù, có kích thước lớn, đôi khi rất tự hình (ví dụ như các tinh thể augit trong
bazan TNVN có kích thước đến 10-15 cm theo chiều dài, anorthoclas có kích thước 2-5
cm, saphir, rubi và zircon có kích thước một vài mm đến 5-10 mm) không được coi là
thể tù mà là megacrist theo một số tác giả, hoặc macrocrist theo một số tác giả khác. Sự
hình thành các tinh thể gọi là megacrist (macrocrist) chưa rõ, một số người coi chúng là
sản phẩm kết tinh từ magma bazan, một số người khác xem đó như các khoáng vật có
nguồn gốc sâu và là hợp phần của manti nguồn. Ngoài ra, những phần khó nóng chảy
của manti (thành phần tương đồng với nhóm periđotit) còn sót lại và bị bắt giữ trong các
đá bazan, một số nguời gọi đó là bao thể (nodule), một số nguời khác vẫn gọi là thể tù.
Căn cứ vào thực tế nghiên cứu các thể tù trong bazan, đặc biệt là bazan kiềm TNVN,
chúng tôi phân biệt các loại sau đây:
- Thể tù, với nội dung nêu trên mang tính bao quát nhất, dùng để chỉ chung tất cả
những vật thể bị bắt tù trong các đá magma.
- Bao thể (nodule) là các thể tù đại diện cho phần còn sót lại của manti nguồn trong
quá trình nóng chảy từng phần để tạo nên magma bazan, hoặc bị bắt từ các đá tường
manti trong khi magma di chuyển lên bề mặt; chúng có thành phần tương đồng với các
đá nhóm periđotit (lerzolit, werlit, pyroxenit...).
- Xenolit* bao gồm các đá có nguồn gốc ngoại lai, thành phần khác biệt với bazan
hoặc tương tự bazan, nhưng có thời gian thành tạo sớm hơn (pha sớm) được magma
bazan (pha muộn) bắt giữ trong quá trình di chuyển lên bề mặt. Như vậy xenolit khác
với bao thể ở chỗ nó không đại diện cho manti. Tuy nhiên, thuật ngữ này được rất nhiều
nhà nghiên cứu coi là đồng nghĩa với bao thể.
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
* Theo các Từ điển Địa chất, xenolit có nghĩa là “thể tù” (BBT).
- Macrocrist là các thể tù tồn tại dưới dạng đơn tinh thể (augit, anorthoclas...) kích
thước lớn bị bắt tù trong các đá bazan. Một số tác giả xem rubi, saphir và zircon cũng là
các macrocrist. Một số tác giả khác cho rằng macrocrist là sản phẩm kết tinh trực tiếp từ
magma bazan.
- Xenocrist là những tinh thể có kích thuớc lớn so với các khoáng vật tạo nên phần
nền trong bazan (5-10 mm), có phần rìa bị gặm mòn mạnh, đôi khi vỡ vụn. Đa số các
nhà nghiên cứu xem xenocrist là các khoáng vật của manti. Trong các đá bazan vùng
nghiên cứu xenocrist thường là olivin và pyroxen thoi, hiếm khi gặp pyroxen xiên.
Trong trường hợp này xenocrist có nghĩa gần gũi với macrocrist, nhưng kích thước nhỏ
hơn.
Tuy nhiên, việc phân chia các thể tù theo cách nêu trên chỉ mang tính tương đối,
nhằm tạo nên sự thuận tiện trong khi mô tả. Thực chất vấn đề còn khá phức tạp, các
khái niệm vẫn chưa rõ ràng, nhiều nội dung trùng lặp.
Sự có mặt của các thể tù với thành phần đa dạng đã lưu ý các nhà khoa học rằng,
những kết quả phân tích hóa toàn phần các đá bazan trên vùng nghiên cứu rõ ràng
không phản ánh thực chất thành phần magma nguyên sinh, bởi vì khi thu thập mẫu cho
phân tích chúng ta không thể tách chúng ra khỏi bazan thực thụ.
Nhóm khoáng vật trực tiếp kết tinh từ magma bazan bao gồm các ban tinh và các
khoáng vật cấu tạo nên phần nền của các đá bazan.
Đặc biệt trong các đá bazan còn gặp các tập hợp khoáng vật cấu tạo từ một hoặc vài
loại khoáng vật có kích thước tương đối lớn, có ranh giới khá rõ nét so với phần nền,
nhưng không có hiện tượng bị hòa tan, gặm mòn như các bao thể hoặc thể tù. Chúng thể
hiện như các cụm khoáng vật, kết tinh hoàn hảo so với phần nền bao quanh. Để dễ phân
biệt, chúng tôi tạm gọi chúng là các multicrist (đa tinh). Nguyên nhân hình thành nên
các multicrist này không rõ, rất có thể chúng được hình thành trong điều kiện hóa lý cục
bộ thuận lợi cho sự kết tinh hoàn hảo của các khoáng vật tương đồng với thành phần
của bazan. Trong các đá bazan TNVN, các multicrist thường cấu tạo thuần khiết từ tập
hợp các tinh thể plagioclas hoặc Cpx, hoặc đôi khi Pl+Cpx.
Từ các khái niệm trên, các khoáng vật tạo đá được gọi tên theo dạng tồn tại và để
đơn giản hóa trong mô tả, chúng tôi ký hiệu bằng cách thêm các tiếp đầu ngữ, ví dụ:
olivin trong bao thể được ký hiệu: Nod-Ol; olivin dưới dạng xenocrist: Xeno-Ol;
orthopyroxen trong bao thể: Nod-Opx; ban tinh clinopyroxen: Pheno-Cpx; ban tinh
olivin: Pheno-Ol...
Olivin là khoáng vật phổ biến nhất trong các đá bazan vùng nghiên cứu. Chúng tồn
tại dưới dạng các xenocrist, ban tinh trong đá bazan và là hợp phần quan trọng của các
bao thể. Về mặt thành phần có thể chia olivin ra hai nhóm có các đặc điểm khá khác
biệt: nhóm thứ nhất gồm Nod-Ol và Xeno-Ol; nhóm thứ hai gồm Pheno-Ol. Nhóm thứ
nhất có hàm lượng MgO dao động trong khoảng hẹp (47-51 %), hàm lượng FeO khá ổn
định (8-11%), đồng thời có hàm lượng NiO cao (0.32- 0,44 %). Trên các biểu đồ Hình
1, 2, ta thấy chúng tạo nên một nhóm riêng biệt.
40
30
2
O
e 20
F
10 1
0
20304050 60
MgO
Hình 1. Tương quan hàm lượng MgO-FeO của Ol trong bazan TNVN
0.5
1
0.4
0.3
O
i
N 2
0.2
0.1
0.0
20304050 60
MgO
Hình 2. Tương quan hàm lượng MgO-NiO của Ol trong bazan TNVN
Sự tương đồng về thành phần giữa Nod-Ol và Xeno-Ol cho thấy chúng có chung
nguồn gốc. Mặt khác Nod-Ol thường có mặt trong tổ hợp cùng với Opx+Cpx ± Spl là
những tổ hợp được nhiều nhà khoa học thừa nhận là đặc trưng cho thành phần của manti
trên.
Olivin thuộc nhóm thứ hai bao gồm các Pheno-Ol, rất phổ biến trong các đá bazan
kiềm và trong các thể tù gabronorit olivin ở TNVN. Chúng khác biệt với nhóm thứ nhất
ở chỗ hàm lượng MgO biến thiên liên tục trong khoảng 27-44%, FeO giảm từ 25 đến
18%, trong khi đó NiO tăng từ 0,01 đến 0,32% (xem Hình 1, 2). Điều này chứng tỏ
chúng kết tinh trong điều kiện hóa lý biến đổi không mang tính đột biến. Nhận xét này
dường như là nghịch lý đối với các magma bazan kiềm là các magma chứa nhiều chất
bốc, do đó chúng thường tạo nên dạng phun nổ, nghĩa là điều kiện hóa lý thay đổi đột
ngột. Để giải thích hiện tượng này chúng tôi cho rằng, có lẽ ở giai đoạn đầu, sau khi
magma nguyên sinh được hình thành, chúng vận chuyển lên bề mặt với một tốc độ
không quá lớn, nhưng luôn luôn ở trạng thái không cân bằng. Trong điều kiện như vậy,
các khoáng vật Ol thế hệ khác nhau lần lượt được hình thành phù hợp với thành phần
magma tàn dư và tới một lúc nào đó, khi các chất khí được giải phóng khỏi magma tạo
nên áp suất đủ lớn mới gây ra phun nổ. Nếu áp suất không đủ lớn thì magma phun trào
bình thường. Các magma phun lên trên bề mặt tồn tại dưới dạng "cháo đỗ". Chính vì
vậy hiện tượng phun nổ không phải lúc nào cũng quan sát thấy trong các trường phân
bố các đá magma bazan kiềm. Điều này còn được chứng minh bởi sự tồn tại các vành
phản ứng kế tiếp nhau bao quanh các bao thể hoặc các xenocrist có kích thước lớn, tạo
nên kiến trúc kiểu vành hoa.
Orthopyroxen là khoáng vật ít phổ biến hơn so với olivin, chúng có mặt trong các
bao thể, thể tù, xenocrist, ban tinh và cả trong phần nền. Để so sánh, chúng tôi lựa chọn
phân tích các khoáng vật Opx trong 3 dạng tồn tại: trong bao thể lerzolit; trong thể tù
gabronorit và trong đolerit. Về thành phần, chúng được chia thành ba nhóm rõ rệt, phụ
thuộc vào tổ hợp khoáng vật mà chúng cộng sinh, tương ứng với 3 dạng tồn tại.
Trên các biểu đồ Hình 3, 4, 5, 6, ta thấy các nhóm Opx nói trên khác biệt nhau ở hàm
lượng MgO, NiO, Cr2O3, Al2O3 và FeO.
20
Lesolit
Dolerit
O
e 10
F
Gabronorit
0
2030 40
MgO
Hình 3. Tương quan hàm lượng MgO-FeO của Opx trong bazan TNVN
0.2
Gabronorit
O
i 0.1
N
Lesolit
+
Dolerit
0.0
2030 40
MgO
Hình 4. Tương quan hàm lượng MgO-NiO của Opx trong bazan TNVN
Nhóm thứ nhất bao gồm các khoáng vật Opx trong bao thể lerzolit. Ở đây, chúng có
hàm lượng MgO thay đổi trong khoảng hẹp (khoảng 26%), FeO khá cao (~14%%),
Al2O3 cao nhất (5-5,4%), Cr2O3 (0,2%), NiO (0,02- 0,04%). Trong bao thể lerzolit, Opx
tổ hợp cộng sinh với Ol+Cpx ±Am.
Nhóm thứ hai có hàm lượng MgO cao hơn nhóm thứ nhất (28-29%); FeO thấp hơn =
12%; Cr2O3 = 0,2-0,5%, Al2O3 thấp nhất (1-2%); hàm lượng NiO hoàn toàn tương đồng
với nhóm thứ nhất. Opx thuộc nhóm thứ hai nằm trong các đá đolerit, ở đây chúng thể
hiện như các ban tinh.
Opx phân bố trong các đá có thành phần tương đồng với gabronorit trong tổ hợp
cộng sinh với Cpx + Pl ± Ol tạo nên nhóm thứ ba. Các đá này tồn tại dưới dạng các thể
tù trong bazan kiềm. Rất có thể chúng là các thành tạo xâm nhập hoặc biến chất không
có liên quan gì với các đá bazan chứa chúng, và cũng có thể chúng là đại diện cho đới
bền vững plagioclas của manti trên. Phân tích thành phần Opx trong thể tù nói trên cho
thấy chúng tạo nên một nhóm riêng biệt với hàm lượng MgO cao nhất (32-35%) so với
Opx của các nhóm trên; sắt thấp nhất (5-7%); NiO cao nhất (0,07-0,15%), đồng thời
Cr2O3 cũng có giá trị cao nhất
Kết quả nghiên cứu của nhiều nhà địa chất cho thấy, hàm lượng nhôm trong các
khoáng vật pyroxen nói chung và Opx nói riêng đồng biến với độ sâu thành tạo của
chúng. Theo kết luận này thì các đá chứa Opx nhóm 1 (lerzolit) có độ sâu thành tạo lớn
hơn cả, nhóm thứ hai (đolerit) độ sâu thành tạo thấp nhất, các đá gabronorit có độ sâu
thành tạo trung bình.
Tương tự như vậy đối với NiO và Cr2O3. Sắt có xu thế ngược lại so với MgO, nghĩa
là Opx sâu và nông đều chứa nhiều sắt, trong khi đó Opx độ sâu trung bình chứa ít sắt
hơn cả. Đáng tiếc là chúng ta chưa có nhiều số liệu phân tích để khẳng định kết luận
trên, nhưng đây là một vấn đề cần quan tâm, rất có thể giúp ta thực hiện bài toán ngược,
nghĩa là từ tương quan hàm lượng các nguyên tố tạo khoáng khác so với Al2O3 trong
pyroxen suy ra độ sâu thành tạo của các đá.
Clinopyroxen là khoáng vật khá phổ biến trong các đá bazan TNTN, chúng có mặt
trong các bao thể, trong ban tinh, trong phần nền, trong các multicrist và, hiếm hơn,
trong các xenocrist. Một đặc điểm đáng chú ý là Cpx thường thể hiện tính phân đới khá
rõ rệt trong một số mẫu, đặc biệt trong các ban tinh hoặc trong các multicrist. Ví dụ
trong một multicrist (mẫu số DS2), Cpx thể hiện tính phân đới qua sự biến đổi hàm
lượng Al2O3 và MgO như sau (Bảng 1):
Bảng 1. Tính phân đới của Cpx trong multicrist
Các đới Hàm lượng Hàm lượng Al2O3
MgO (%) (%)
1 14,67 5,17
2 15,17 4,42
3 16,17 3,44
4 15,98 3,70
5 14,58 3,72
6 14,92 3,91
7 12,58 7,36
Ghi chú: Thứ tự các đới tính từ rìa hạt bên này sang rìa hạt bên kia
Qua bảng trên ta thấy từ nhân ra rìa, hàm lượng MgO giảm dần, đồng thời hàm lượng
Al2O3 tăng dần. Nếu thừa nhận rằng hàm lượng nhôm tham gia vào thành phần pyroxen
đồng biến với áp suất thành tạo thì ở đây dường như multicrist Cpx đang mô tả được
hình thành trong điều kiện áp suất tăng dần. Như vậy, nguyên nhân hình thành các
multicrist có lẽ là trong điều kiện áp suất cục bộ tăng dần. Nguyên nhân làm tăng áp
suất cục bộ có thể là do sự tập trung thể lỏng, điều này được minh chứng bởi sự có mặt
của các khoáng vật chứa thể lỏng như Bi trong một số multicrist, tuy nhiên không phải
bao giờ cũng gặp. Sở dĩ có hiện tượng khi có mặt, khi vắng mặt các khoáng vật chứa thể
lỏng trong các multicrist, theo suy nghĩ của chúng tôi, là do hai nguyên nhân sau: a)
trường hợp thể lỏng được bảo tồn cho đến khi kết thúc quá trình kết tinh multicrist (khi
nhiệt độ giảm xuống dưới nhiệt độ đông cứng), chính chúng sẽ gây ra biến chất trao đổi
làm biến đổi các khoáng vật kết tinh trước, tạo nên các khoáng vật thứ sinh chứa thể
lỏng; b) trường hợp thứ hai, áp suất tăng dần, tới một mức nào đó giảm đột ngột do thể
lỏng được giải phóng khỏi hệ, quá trình biến chất trao đổi không xẩy ra và như vậy sẽ
không có các khoáng vật chứa thể lỏng được hình thành. Cũng cần phải nhấn mạnh rằng
đây mới chỉ là những suy nghĩ mang tính suy đoán, vấn đề này phải được nghiên cứu
sâu hơn nhằm giải thích sự có mặt các cụm khoáng vật khá tự hình nằm trong bazan
TNVN.
2
3
O
2 1
r
C
Gabronorit
Dolerit
Lesolir
0
2030 40
MgO
Hình 5.