Tổng quan luận án

Khối cấu trúc Tạ Khoa thuộc đới cấu trúc Sông Đà, miền cấu trúc Tây Bắc Bộ, nằm trên địa bàn các huyện Bắc Yên, Yên Châu, Phù Yên và Mộc Châu thuộc tỉnh Sơn La. Khu vực này có cấu tạo địa chất phức tạp, gồm nhiều phân vị địa tầng và phức hệ magma xâm nhập có tuổi và nguồn gốc khác nhau, chịu tác động của nhiều chế độ vận động kiến tạo đa kỳ gây biến dạng và biến chất mạnh mẽ. Cấu trúc địa chất hiện tại là kết quả của sự giao thoa và chồng lấn giữa các thế hệ cấu tạo hình thành qua nhiều pha biến dạng khác nhau về môi trường, cường độ và thời gian thành tạo. Đi cùng các thành tạo địa chất là các biểu hiện quặng hóa đồng - niken và đồng - vàng có ý nghĩa kinh tế, bị khống chế chặt chẽ bởi các yếu tố cấu trúc.

Khoảng trống nghiên cứu được chỉ rõ: Mặc dù đã có lịch sử nghiên cứu lâu dài, cấu trúc địa chất khu vực chủ yếu mới được xem xét sơ lược, chưa áp dụng đầy đủ các lý luận và luận thuyết kiến tạo hiện đại. Vai trò của các yếu tố cấu tạo và cơ chế biến dạng trong việc khống chế sự phân bố, dịch chuyển và tập trung các thân quặng nội sinh (đặc biệt là đồng - niken và đồng - vàng) trên toàn đới cấu trúc vẫn chưa được nghiên cứu hệ thống, khiến công tác dự báo và thăm dò trước đây chủ yếu dựa vào phép ngoại suy đơn giản.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án gồm hai nhiệm vụ trọng tâm:

  1. Làm rõ đặc điểm biến dạng khu vực, xây dựng mô hình tiến hóa kiến tạo và tái lập lịch sử phát triển kiến tạo khu vực nghiên cứu.
  2. Xác định mối quan hệ giữa khoáng hóa nội sinh với các cấu tạo địa chất, đặc biệt là với quặng đồng, niken và vàng, làm cơ sở để dự báo triển vọng và định hướng tìm kiếm chúng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Các thành tạo trầm tích biến chất, magma xâm nhập, các cấu tạo địa chất (nếp uốn, đới trượt, đứt gãy, cấu tạo mặt, cấu tạo đường) và các biểu hiện khoáng hóa nội sinh đồng - niken, đồng - vàng.
  • Phạm vi không gian: Khối cấu trúc Tạ Khoa và một phần các khối lân cận gồm Khối cấu trúc Mai Sơn (phía nam đới Sông Đà) và Khối cấu trúc Tú Lệ (phía nam đới Tú Lệ) thuộc tỉnh Sơn La, giới hạn trong tọa độ địa lý từ 21°09'53'' đến 21°13'10'' vĩ độ Bắc và từ 104°17'17'' đến 104°22'37'' kinh độ Đông.
  • Phạm vi thời gian địa chất: Các thành tạo địa chất có tuổi từ Paleozoi giữa (Devon sớm) đến Kainozoi (Paleogen - Neogen).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực Tạ Khoa được luận án tổng kết qua hai giai đoạn chính:

  1. Giai đoạn trước năm 1954: Các công trình của các nhà địa chất người Pháp như J. Deprat (1914), Ch. Jacob (1921), J. Fromaget (1939, 1941). Các tác giả này đưa ra các khái niệm ban đầu như "móng kết tinh cổ", "cửa sổ Tạ Khoa", hoặc "lớp phủ địa di Sông Đà" gắn liền với các đới trượt chờm mang các thể địa di chuyển dịch khoảng cách lớn.
  2. Giai đoạn sau năm 1954:
    • Công tác lập bản đồ địa chất khu vực: Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 của A. E. Dovjikov và đồng nghiệp (1965) xếp khu vực vào phụ đới Tạ Khoa thuộc đới Sông Đà, bước đầu ghi nhận cấu tạo dạng vảy do đứt gãy nghịch, chờm nghịch tạo nên; Bản đồ địa chất tờ Vạn Yên tỷ lệ 1:200.000 của Nguyễn Xuân Bao và đồng nghiệp (1969) mô tả cấu trúc "Nếp lồi Tạ Khoa" với 3 đới biến chất tiếp xúc quanh nhân; Bản đồ địa chất và khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ Vạn Yên của Nguyễn Công Lượng và đồng nghiệp (1995) và nhóm tờ Yên Châu của Lê Thanh Hựu và đồng nghiệp (2008) đã phân chia chi tiết các phân vị địa tầng và ghi nhận sơ bộ các pha biến dạng.
    • Các nghiên cứu chuyên đề về kiến tạo, biến dạng và magma: Trần Thanh Hải và đồng nghiệp (2005), Vũ Xuân Lực và đồng nghiệp (2009, 2010, 2012), Vũ Xuân Lực (2010) bước đầu nhận diện đặc điểm biến dạng, biến chất và mối liên hệ giữa quặng đồng - niken với cấu tạo; Trần Trọng Hòa và đồng nghiệp (1998), Poliakov và đồng nghiệp (1996) nghiên cứu thành phần và nguồn gốc các đá magma xâm nhập siêu mafic - mafic và phun trào; Đinh Hữu Minh (2003) và Nguyễn Ngọc Hải (2013) nghiên cứu cấu trúc khu vực và quặng hóa đồng - niken.
    • Công tác điều tra, tìm kiếm thăm dò khoáng sản: Các báo cáo của Đoàn Nhật Tộng và Lưu Chính Công (1965), Đặng Công Thành (1988), Trịnh Xuân Cam (1994), Dương Hữu Luật (2001), Nguyễn Đắc Lư và đồng nghiệp (2003), Đinh Hữu Minh (2006) xác định vị trí không gian các thân quặng đồng - niken tại Bản Phúc, Bản Khoa và phân tích thành phần vật chất quặng.

Vị trí của luận án: Kế thừa các tài liệu địa tầng, magma và mỏ khoáng sẵn có, luận án tập trung giải quyết khoảng trống về bản chất động lực học cấu trúc. Luận án phân lập hệ thống 5 pha biến dạng kiến tạo, định tuổi tuyệt đối các sự kiện biến dạng - biến chất bằng phương pháp đồng vị U-Pb, xác lập mối quan hệ giữa các thế hệ đới trượt dẻo đến dòn - dẻo với sự thành tạo và tái phân bố quặng đồng - niken, đồng - vàng để xây dựng mô hình dự báo không gian chuẩn xác hơn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

  • Khái niệm Khối cấu trúc và Phụ khối cấu trúc: Khối cấu trúc gồm các tổ hợp thạch kiến tạo sinh thành trong bối cảnh kiến tạo tương đồng, ngăn cách bởi đứt gãy sâu. Phụ khối cấu trúc có thành phần thạch học và đặc điểm biến dạng tương đối đồng nhất, ngăn cách bởi đứt gãy hoặc đới trượt.
  • Tổ hợp thạch kiến tạo (Condie, 1989): Tập hợp các tổ hợp đá có quan hệ không gian gần gũi, thành tạo trong khoảng thời gian kề cận và trong môi trường bối cảnh kiến tạo xác định.
  • Lý thuyết đới trượt (Ramsay & Huber, Marshak & Mitra, Barker, Hanmer & Passchier, Passchier & Trouw, Trần Thanh Hải 2007): Mô tả cấu tạo dạng tấm hình thành do biến dạng trượt (shear strain) với cơ chế trượt thường (simple shear) chủ đạo. Đới trượt được phân chia theo độ sâu và điều kiện biến dạng:
    • Đới trượt dẻo (ductile shear zone): Thành tạo ở độ sâu lớn (>15 km), biến dạng liên tục do chảy dẻo tinh thể khoáng vật (crystal plastic flow), sinh sản phẩm loạt mylonit và cấu tạo tuyến kéo dài (stretching lineation).
    • Đới trượt dòn - dẻo (brittle - ductile shear zone): Phát triển ở độ sâu chuyển tiếp (nhiệt độ >300°C, sâu đến 15 km), tạo khe nứt dạng cánh gà (en-echelon), đá cà nát (cataclasite), giả tachylit (pseudotachylite) và mylonit bán dẻo.
    • Đới trượt dòn (brittle shear zone): Hình thành ở phần nông (<10 km), biến dạng dập vỡ không liên tục, tạo sản phẩm dăm, mùn kiến tạo và đá cà nát gắn kết thứ sinh.
  • Nguyên lý phân chia pha biến dạng và sự kiện biến dạng: Nhận dạng cấu tạo nguyên thủy (phân lớp, đồng trầm tích, dòng chảy phun trào) đối sánh với cấu tạo biến dạng (nếp uốn, đới trượt, cấu tạo phiến S, cấu tạo đường L). Phân tích quan hệ xuyên cắt và chồng lấn (giao thoa cấu tạo) để xác định thứ tự tương đối; kết hợp phân tích điều kiện nhiệt động biến chất (300°C - 1000°C, áp suất vài trăm bar đến 15-20 kbar).

Phương pháp nghiên cứu và khối lượng thực hiện

Luận án kết hợp phương pháp nghiên cứu cấu trúc - kiến tạo thực địa với các kỹ thuật phân tích phòng thí nghiệm:

Phương pháp nghiên cứu Kỹ thuật / Công cụ thực hiện Mục đích và khối lượng dữ liệu
Khảo sát thực địa Đo vẽ cấu tạo, định hướng mặt trượt, thớ chẻ, mặt trục nếp uốn, vết xước Khảo sát toàn vùng, tập trung tại Bản Phúc, Bản Khoa, Suối Chát, Đá Đỏ
Thạch học lát mỏng Kính hiển vi quang học phân cực 37 mẫu lát mỏng thạch học cấu tạo xác định khoáng vật, biến chất và vi cấu tạo (C/S, porphyroclast)
Khoáng tướng & Mài láng Kính hiển vi phản xạ 23 mẫu khoáng tướng, 09 mẫu mài láng xác định cấu trúc quặng, cộng sinh khoáng vật và giai đoạn tạo quặng
Định tuổi tuyệt đối Phương pháp U-Pb trên thiết bị SHRIMP tại Viện Khoa học Cơ bản Hàn Quốc (KBSI, Chung Buk) 06 mẫu tuổi tuyệt đối cho zircon và monazit từ đá trầm tích biến chất và mạch pegmatit
Mô hình hóa cấu trúc Tổng hợp mặt cắt địa chất, bình đồ kiến tạo, sơ đồ giao thoa biến dạng Xây dựng sơ đồ cấu trúc kiến tạo, mặt cắt tuyến công trình mỏ và sơ đồ phân vùng triển vọng

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Đặc điểm địa chất khối cấu trúc Tạ Khoa và lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực

Chương 1 hệ thống hóa đặc điểm địa tầng, magma và khoáng sản của khu vực:

  1. Địa tầng:
    • Hệ tầng Nậm Sập ($D_{1-2}ns$): Lộ ở trung tâm nếp lồi Tạ Khoa, gồm 3 tập biến chất đến tướng amphibolit: Tập 1 (đá phiến hai mica chứa sillimanit, phiến thạch anh - felspat - biotit - sillimanit $\pm$ cordierit, quarzit); Tập 2 (đá phiến thạch anh mica, calcit chứa mica, đá hoa); Tập 3 (đá phiến thạch anh felspat diopsid, phiến chứa epidot, calcit, actinolit). Chứa hóa thạch Modiolopsis sp. yunnanensis, Limoptera sp., Proetus sp.
    • Hệ tầng Bản Cải ($D_3bc$): Phủ chỉnh hợp lên Hệ tầng Nậm Sập, gồm 2 tập: Tập 1 (cát bột kết, sét bột kết, phiến sét, phiến giàu silic xen mangan); Tập 2 (đá vôi, đá vôi sét xen phiến silic). Chứa hóa thạch vỏ nón Dacryoconarida.
    • Hệ tầng Đa Niêng ($C_1đn$): Đá vôi vi hạt đến hạt nhỏ, đá vôi dạng khối xen đá vôi sét, chứa trùng lỗ Vicinesphaera ex. angulata, Tetrataxis cf., Brunsia sigmoides, Endothyra sp.
    • Hệ tầng Yên Duyệt ($P_3yd$): Dải hẹp kẹp giữa hai đứt gãy tại Cò Nòi, gồm phiến sét, phiến sét silic, đá silic xen đá vôi chứa Bọ ba thùy và Tay cuộn.
    • Hệ tầng Viên Nam ($T_1vn$): Đá phun trào mafic (bazan, bazan hạnh nhân, andesitobazan giàu magnesi), phun nổ (tuf bazan) và á núi lửa (trachydacit porphyr, ryodacit).
    • Các hệ tầng Trias khác: Hệ tầng Cò Nòi ($T_1cn$, cát kết tuf xen sét bột kết và đá vôi sét); Hệ tầng Đồng Giao ($T_2ađg$, đá vôi, dolomit); Hệ tầng Nậm Thẳm ($T_2lnt$, sét kết, cát kết xen đá vôi sét); Hệ tầng Nậm Mu ($T_3cnm$, bột kết, cát kết chứa hóa thạch Chân rìu); Hệ tầng Pác Ma ($T_3cpm$, đá vôi màu hồng, trắng, xám); Hệ tầng Suối Bàng ($T_3n-rsb$, cát bột kết, phiến sét than xen các vỉa than dày đến >10,4 m tại Tô Pan).
    • Các thành tạo trẻ: Hệ tầng Suối Bé ($J_3-K_1sb$, cát kết tuf, bazan á kiềm tuổi đồng vị Rb-Sr 147–176 Ma); Hệ tầng Tú Lệ ($K_2tl$, ryolit, trachyt porphyr tuổi 90 Ma); Hệ tầng Yên Châu ($K_2yc$, trầm tích molas đỏ lục địa dày 680–1510 m); Hệ tầng Sài Lương ($E_{2-3}sl$, sét kết, bột kết, đá phiến sét chứa đá phiến cháy).
  2. Magma xâm nhập:
    • Phức hệ Phia Bioc ($aT_1npb$): Granit biotit, granit hai mica, granit-pegmatit, aplit tuổi tuyệt đối ~250 Ma.
    • Phức hệ Ba Vì ($T_1bv$): Xâm nhập siêu mafic - mafic gồm dunit, verlit, peridotit, pyroxenit, gabro, diabas lộ ở Bản Phúc, Bản Khoa.
    • Phức hệ Nậm Chiến ($K_2nc$): Gabro, gabrodiabas, diabas xuyên cắt hệ tầng Tú Lệ, tuổi đồng vị 88–98 Ma.
  3. Khoáng sản: Khu vực tập trung quặng đồng - niken (Bản Phúc, Bản Khoa, Bản Trạng, Bản Mông, Bản Vở), quặng đồng - vàng (Suối Chát, Đá Đỏ, Bản Lẹt, Suối On, Suối Bâu, Suối Sập, Bản Nhọt, Đá Mài, Chim Thượng), đá phiến cháy Sài Lương (lớp dày 3–5 m dài >3 km), than đá Tô Pan, uran - đất hiếm Làng Chiếu, kaolin, thạch anh khối Văn Bàn, đá ốp lát (Bản Buối, Cao Đa, Đèo Chẹn, Kéo Bò) và nước ấm (Bản Pe, Nà Luông).

Chương 2: Cơ sở lý luận và các phương pháp nghiên cứu

Trình bày cơ sở lý luận về kiến tạo mảng, đới trượt và cơ chế biến dạng nhiệt động. Xác lập cách tiếp cận kế thừa tài liệu địa chất khu vực và tiếp cận hệ thống trong việc liên kết tổ hợp thạch kiến tạo với các pha biến dạng. Luận giải chi tiết các phương pháp đo vẽ thực địa, phân tích mẫu thạch học vi cấu tạo, khoáng tướng mài láng, phân tích tuổi đồng vị U-Pb bằng SHRIMP và phương pháp tổng hợp mô hình hóa không gian.

Chương 3: Đặc điểm cấu trúc – kiến tạo khối cấu trúc Tạ Khoa

Phân chia khu vực nghiên cứu thành 3 khối cấu trúc chính và xác lập 4 tổ hợp thạch kiến tạo (THTKT):

  • Khối cấu trúc Mai Sơn: Nằm kẹp giữa đứt gãy Sông Đà và đứt gãy Xuân Đài - Na Pa, gồm các thành tạo $PZ_3 - KZ$ bị biến dạng dạng dải phương TB-ĐN, biến chất không đáng kể.
  • Khối cấu trúc Tạ Khoa: Giới hạn bởi đứt gãy Xuân Đài - Na Pa và Vạn Yên - Nậm Xe, cấu trúc phức nếp lồi TB-ĐN mang đá biến chất tướng amphibolit hệ tầng Nậm Sập ở nhân và đá biến chất yếu hệ tầng Bản Cải, Đa Niêng, Viên Nam ở cánh, bị xuyên cắt bởi phức hệ Ba Vì và Phia Bioc.
  • Khối cấu trúc Tú Lệ: Phía bắc đứt gãy Vạn Yên - Nậm Xe, gồm các thành tạo phun trào hệ tầng Suối Bé, Tú Lệ và phức hệ Nậm Chiến.

Luận án xác lập chi tiết 5 pha biến dạng kiến tạo ($B_1$ đến $B_5$):

Pha biến dạng Chế độ biến dạng Dạng cấu tạo đặc trưng Biến chất đi cùng Đối tượng thạch học bị tác động Khung tuổi xác lập
Pha 1 ($B_1$) Biến dạng dẻo hoàn toàn Nếp uốn đẳng cánh ($U_1$), nếp uốn vỏ/bao kiếm, phân phiến khu vực $S_1$, đới trượt chờm mylonit hóa ($F_1$) Tướng amphibolit ($M_1$) (đá phiến chứa sillimanit) Trầm tích trước Carbon giữa (Hệ tầng Nậm Sập) Giữa Carbon (~300 Ma) đến đầu Trias (~250 Ma)
Pha 2 ($B_2$) Biến dạng dẻo Phân phiến $S_2$, nếp uốn kéo theo tương tự đẳng cánh nghiêng đến đảo ($U_2$), đới trượt chờm nghịch lớn ($F_2$) Tướng amphibolit ($M_1$) Các thành tạo trước Nori - Ret Sau 250 Ma (khoảng 230–240 Ma)
Pha 3 ($B_3$) Biến dạng dẻo đến dòn - dẻo Đới trượt chờm ($F_3$), nếp uốn song song đến tương tự ($U_3$) có mặt trục dốc đứng Tướng phiến lục cục bộ ($M_2$) (biến chất giật lùi) Các tổ hợp thạch kiến tạo 1, 2, 3 (trước Paleogen) Sau 230 Ma
Pha 4 ($B_4$) Biến dạng dẻo đến dòn - dẻo Nếp uốn vòm mở ($U_4$), nếp uốn gãy (kink band) mặt trục thẳng đứng, đới trượt chờm dòn - dẻo ($F_4$) Biến đổi thủy nhiệt thứ sinh Tất cả các thành tạo trước Kainozoi Mezozoi muộn
Pha 5 ($B_5$) Biến dạng dòn Đới dập vỡ, trượt dòn, đứt gãy trượt bằng và đứt gãy thuận ($F_5$) Không biến chất Toàn bộ các đá trong khu vực Kainozoi

Đặc điểm biến chất nhiệt động ghi nhận hai pha: Pha biến chất $M_1$ đạt tướng amphibolit đi cùng biến dạng $B_1$ và $B_2$ (tạo tập hợp sillimanit - biotit định hướng theo $S_1$). Pha biến chất $M_2$ thuộc tướng phiến lục xảy ra vào cuối pha $B_3$, thể hiện quá trình biến chất giật lùi (staurolit thay thế fibrolit, sillimanit bị thay thế hoàn toàn bởi muscovit, tourmaline mọc chồng).

Chương 4: Đặc điểm quặng hoá đồng - niken, đồng - vàng khối cấu trúc Tạ Khoa và mối quan hệ với các cấu tạo địa chất

  1. Đặc điểm quặng hóa đồng - niken: Tồn tại 3 kiểu nguồn gốc chính:
    • Kiểu sulfur đồng - niken đặc sít: Phân bố dạng mạch trong các đới biến dạng cao (đới trượt $F_2$ và $F_3$) xuyên cắt đá trầm tích biến chất hệ tầng Nậm Sập và Bản Cải gần khối siêu mafic Ba Vì (điển hình tại mỏ Bản Phúc, Bản Khoa). Khoáng vật quặng bị ép dẹt, định hướng song song với cấu tạo phiến của đới trượt và bị tái uốn nếp bởi pha $B_3, B_4$.
    • Kiểu sulfur đồng - niken xâm tán: Phân bố ở phần đáy và vách các khối xâm nhập siêu mafic thuộc phức hệ Ba Vì, có nguồn gốc magma dung ly.
    • Kiểu quặng silicat niken phong hóa: Hình thành trên vỏ phong hóa đá siêu mafic.
  2. Đặc điểm quặng hóa đồng - vàng: Phân bố trong các đới biến dạng cao thuộc pha $B_3$ và $B_4$ cắt qua đá phun trào bazan, trachyt của hệ tầng Viên Nam (tại Suối Chát, Đá Đỏ, Bản Lẹt, Suối On, Suối Bâu). Thân quặng dạng mạch, thấu kính thạch anh và phiến mylonit chứa quặng đi kèm biến đổi thủy nhiệt mạnh (propylit hóa, berezit hóa, lisvenit hóa, chlorit hóa, actinolit hóa).

Chương 5: Triển vọng quặng đồng – niken và đồng – vàng khối cấu trúc Tạ Khoa trên quan điểm cấu trúc kiến tạo

Dựa trên các tiền đề cấu trúc (sự giao cắt của đới trượt $F_2, F_3, F_4$ với đá siêu mafic Ba Vì và phun trào Viên Nam), tác giả phân vùng triển vọng khoáng sản:

  • Phân chia thành 04 diện tích rất triển vọng, 06 diện tích triển vọng, 03 diện tích chưa rõ triển vọng và các diện tích còn lại không có triển vọng đối với quặng đồng - niken và đồng - vàng.
  • Đề xuất định hướng công tác tìm kiếm thăm dò: Tập trung bám sát các đới trượt dẻo đến dòn - dẻo thuộc pha biến dạng $B_2$ và $B_3$ ở phần sâu cánh nếp lồi và đới tiếp xúc kiến tạo của các khối siêu mafic; áp dụng mô hình biến dạng cấu tạo để xác định vị trí thân quặng bị uốn nếp và dịch chuyển bởi các pha $B_4, B_5$.

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt khoa học

  1. Phân lập chi tiết hệ thống 5 pha biến dạng kiến tạo ($B_1$ dẻo hoàn toàn; $B_2$ dẻo; $B_3, B_4$ dẻo đến dòn - dẻo; $B_5$ dòn muộn nhất) tác động lên các thành tạo địa chất vùng Tạ Khoa.
  2. Xác định 2 pha biến chất nhiệt động liên quan mật thiết với biến dạng: Pha $M_1$ tướng amphibolit đi cùng pha biến dạng $B_1$ và $B_2$; Pha $M_2$ tướng phiến lục mang tính chất giật lùi xảy ra vào cuối pha $B_3$.
  3. Xác lập khung tuổi tuyệt đối U-Pb (SHRIMP): Pha biến dạng $B_1$ diễn ra từ giữa Carbon (~300 Ma) kéo dài đến đầu Trias (~250 Ma); Pha $B_2$ diễn ra sau 250 Ma (khoảng 230–240 Ma); Pha $B_3$ và các pha muộn hơn diễn ra sau 230 Ma.
  4. Làm rõ cơ chế khống chế cấu trúc đối với quặng hóa: Quặng đồng - niken dạng xâm tán tập trung ở đáy và vách thể xâm nhập siêu mafic, trong khi quặng sulfur đồng - niken đặc sít có giá trị công nghiệp bị khống chế bởi các đới trượt thuộc pha $B_2$ và $B_3$. Quặng đồng - vàng được khống chế bởi các đới trượt thuộc pha $B_3$ và $B_4$.
  5. Thành lập sơ đồ phân vùng triển vọng khoáng sản, xác định được 04 diện tích rất triển vọng, 06 diện tích triển vọng và 03 diện tích chưa rõ triển vọng.

Đóng góp thực tiễn và kiến nghị

  • Cung cấp cơ sở khoa học để luận giải cấu trúc phục vụ công tác đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ lớn ở các vùng cấu trúc phức tạp.
  • Cung cấp số liệu tuổi đồng vị định lượng để chuẩn hóa lại địa tầng và các phức hệ magma khu vực Tây Bắc.
  • Định hướng trực tiếp công tác thăm dò khoáng sản: khuyến nghị các công trình khoan thăm dò không chỉ bám theo ranh giới địa tầng nguyên thủy mà phải bám theo các đới trượt dẻo - dòn và các cấu tạo uốn nếp giao thoa đã được mô hình hóa.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Mức độ nghiên cứu cấu trúc tập trung chủ yếu ở khu vực trung tâm Khối cấu trúc Tạ Khoa và các điểm mỏ trọng điểm (Bản Phúc, Bản Khoa, Suối Chát, Đá Đỏ); 03 diện tích khoáng hóa được xếp vào nhóm "chưa rõ triển vọng" do thiếu hụt công trình khai đào sâu và số liệu địa vật lý chi tiết.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Tiếp tục mở rộng đo vẽ cấu trúc vi mô và phân tích tuổi đồng vị chi tiết cho các đới trượt ở các diện tích chưa rõ triển vọng; bổ sung công tác đo địa vật lý sâu nhằm xác định hình thái thân quặng sulfur đặc sít bị biến dạng ở độ sâu lớn dưới tác động của các pha đứt gãy dòn muộn ($B_5$).

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu chuyên khảo có giá trị chuyên môn cao đối với:

  1. Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên ngành Địa chất: Cung cấp phương pháp luận mẫu mực về phân tích cấu trúc biến dạng đa kỳ, nhận diện cấu tạo giao thoa và kết hợp thạch học biến chất với phân tích tuổi đồng vị U-Pb SHRIMP.
  2. Cán bộ nghiên cứu kiến tạo và lập bản đồ địa chất: Cung cấp mô hình tiến hóa kiến tạo chi tiết cho đới Sông Đà và miền Tây Bắc Bộ.
  3. Đơn vị tìm kiếm - thăm dò khoáng sản và nhà quản lý tài nguyên: Cung cấp sơ đồ phân vùng triển vọng cụ thể, các tiêu chí cấu tạo trực tiếp để thiết kế mạng lưới công trình thăm dò quặng đồng - niken và đồng - vàng đạt hiệu quả kinh tế kỹ thuật.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án phân chia lịch sử biến dạng kiến tạo Khối cấu trúc Tạ Khoa thành bao nhiêu pha và đặc điểm cơ học của từng pha là gì?

Luận án phân chia thành 5 pha biến dạng kiến tạo:

  • Pha 1 ($B_1$): Biến dạng dẻo hoàn toàn, tạo nếp uốn đẳng cánh $U_1$, nếp uốn vỏ/bao kiếm, phiến khu vực $S_1$, đới trượt chờm mylonit hóa.
  • Pha 2 ($B_2$): Biến dạng trong môi trường dẻo, tạo phiến $S_2$, nếp uốn kéo theo đẳng cánh nghiêng đến đảo $U_2$, đới trượt chờm lớn.
  • Pha 3 ($B_3$): Biến dạng dẻo đến dòn - dẻo, tạo đới trượt chờm $F_3$ và nếp uốn khu vực $U_3$ có mặt trục dốc đứng.
  • Pha 4 ($B_4$): Biến dạng dẻo đến dòn - dẻo, tạo nếp uốn vòm mở $U_4$, nếp uốn gãy (kink band) và đới trượt dòn - dẻo $F_4$.
  • Pha 5 ($B_5$): Biến dạng dòn muộn nhất, tạo các đới dập vỡ, đứt gãy trượt bằng và đứt gãy thuận $F_5$.

2. Quặng sulfur đồng - niken đặc sít tại khu vực nghiên cứu có mối quan hệ như thế nào với các cấu tạo địa chất?

Quặng sulfur đồng - niken đặc sít dạng mạch không chỉ nằm đơn thuần trong khối siêu mafic mà phân bố chủ yếu trong các đới biến dạng cao (đới trượt dẻo thuộc pha biến dạng $B_2$ và $B_3$) cắt qua các đá trầm tích biến chất thuộc hệ tầng Nậm Sập và Bản Cải tiếp giáp khối xâm nhập siêu mafic phức hệ Ba Vì. Quặng bị biến dạng kéo dài song song với phiến mylonit, sau đó bị tái uốn nếp và dịch chuyển bởi các pha biến dạng muộn hơn ($B_3, B_4, B_5$).

3. Khung tuổi tuyệt đối của các sự kiện biến dạng được xác lập trong luận án bằng phương pháp nào và kết quả cụ thể ra sao?

Khung tuổi được xác lập bằng phương pháp định tuổi đồng vị U-Pb cho các hạt khoáng vật zircon và monazit (phân tích trên thiết bị SHRIMP tại Viện Khoa học Cơ bản Hàn Quốc - KBSI):

  • Pha biến dạng $B_1$: Diễn ra từ giữa Carbon (~300 Ma) kéo dài đến đầu Trias (~250 Ma).
  • Pha biến dạng $B_2$: Diễn ra sau 250 Ma (khoảng 230–240 Ma).
  • Pha biến dạng $B_3$ và các pha muộn hơn: Diễn ra sau 230 Ma.
  • Granit phức hệ Phia Bioc cho tuổi kết tinh khoảng 250 Ma.

4. Quặng đồng - vàng trong Khối cấu trúc Tạ Khoa phân bố trong loại đá nào và do pha biến dạng nào khống chế?

Quặng hóa đồng - vàng phân bố chủ yếu trong các đới biến dạng cao phát triển trong đá phun trào bazan, trachyt của hệ tầng Viên Nam ($T_1vn$) tại các điểm mỏ như Suối Chát, Đá Đỏ, Bản Lẹt, Suối On, Suối Bâu. Các thân quặng dạng mạch thạch anh và đới phiến hóa chứa quặng được khống chế chặt chẽ bởi các đới trượt thuộc pha biến dạng $B_3$ và $B_4$, đi kèm các đới biến đổi thủy nhiệt propylit hóa, berezit hóa, lisvenit hóa và chlorit hóa.

5. Kết quả phân vùng triển vọng khoáng sản của luận án đưa ra những diện tích cụ thể nào?

Dựa trên các tiền đề cấu trúc biến dạng và quan hệ magma - thạch học, luận án đã phân chia toàn bộ khu vực thành 04 diện tích rất triển vọng, 06 diện tích triển vọng, 03 diện tích chưa rõ triển vọng, và phần còn lại là các diện tích không có triển vọng đối với quặng đồng, niken và vàng.

Kết luận

Luận án đã giải quyết toàn diện các vấn đề cấu trúc kiến tạo phức tạp tại Khối cấu trúc Tạ Khoa thông qua việc xác lập hệ thống 5 pha biến dạng kiến tạo, 2 pha biến chất và khung thời gian đồng vị U-Pb tin cậy. Công trình đã làm sáng tỏ cơ chế khống chế quặng hóa của các đới trượt dẻo đến dòn - dẻo đối với quặng sulfur đồng - niken đặc sít và quặng đồng - vàng nội sinh. Kết quả phân vùng triển vọng với 4 diện tích rất triển vọng và 6 diện tích triển vọng là cơ sở khoa học trực tiếp phục vụ công tác quy hoạch, tìm kiếm và thăm dò khoáng sản kim loại tại vùng Tây Bắc Bộ.