Luận án tiến sĩ về thạch luận và khoáng hóa granitoid Mường Lát, Tây Bắc Việt Nam

Chuyên đề thạch luận granitoid Mường Lát và khoáng hóa Tây Bắc Việt Nam, tiếp cận liên ngành, kết quả nghiên cứu có giá trị ứng dụng cao trong chuyên

• Tác giả: Trần Văn Thành
• Người hướng dẫn: PGS. Phạm Trung Hiếu
• Trường học: Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Địa Chất
• Đề tài: Nghiên Cứu Thạch Luận Granitoid Mường Lát Và Khoáng Hóa Tây Bắc Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
• 1.2. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.4. Nội dung nghiên cứu chính
• 1.5. Các luận điểm bảo vệ
• 1.6. Các điểm mới của luận án
• 1.7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1.8. Cơ sở tài liệu và khối lượng thực hiện nghiên cứu của luận án
• 1.9. Cấu trúc của luận án
• 1.10. Lời cảm ơn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Vị tí địa lý – kinh tế nhân văn
• 1.2. Lịch sử nghiên cứu
• 1.3. Đặc điểm địa chất khu vực
• 1.4. Vòm biến chất phân đới đông tâm Mường Lát
• 1.5. Đai mạch không rõ tuổi
• 1.6. Tổ hợp thạch kiến tạo (THTKT) khu vực nghiên cứu
• 1.7. Đặc điểm các hoạt động đứt gãy chính
• 1.8. Đặc điểm khoáng sản khu vực nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phân loại granit
• 2.2. Phân chia các loạt granit
• 2.3. Phân chia các kiểu granit. Mối liên quan khoáng hóa với các kiểu granit
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa
• 2.4.2. Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu
• 2.4.3. Phương pháp nghiên cứu thạch học - khoáng vật
• 2.4.4. Phương pháp phân tích khoáng tướng
• 2.4.5. Phương pháp nghiên cứu thạch địa hóa
• 2.4.6. Phương pháp phân tích thành phần, đồng vị phóng xạ
• 2.5. Tính chuyên hóa địa hóa và sinh khoáng magma
• 2.6. Xử lý kết quả phân tích
• 3. CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, THẠCH ĐỊA HÓA GRANITOID PHỨC HỆ MƯỜNG LÁT
• 3.1. Đặc điểm địa chất
• 3.2. Đặc điểm thạch học
• 3.3. Granit hai mica hạt lớn
• 3.4. Granit hai mica hạt nhỏ
• 3.5. Đặc điểm thành phần khoáng vật
• 3.5.1. Khoáng vật plagioclas
• 3.5.2. Khoáng vật thạch anh
• 3.5.3. Khoáng vật felspat kali
• 3.5.4. Khoáng vật mica
• 3.5.5. Các khoáng vật khác
• 3.6. Đặc điểm thạch địa hóa
• 3.6.1. Đặc điểm các nguyên tố chính
• 3.6.2. Đặc điểm các nguyên tố vi lượng
• 3.7. Tuổi thành tạo
• 3.8. Vị trí lấy mẫu
• 3.9. Kết quả phân tích
• 4. CHƯƠNG 4: NGUỒN GỐC GRANITOID PHỨC HỆ MƯỜNG LÁT VÀ KHOÁNG HÓA LIÊN QUAN
• 4.1. Nguồn gốc và quá trình hình thành granitoid phức hệ Mường Lát
• 4.1.1. Thành phần đồng vị Hf trong đơn khoáng zircon
• 4.1.2. Thành phần đồng vị Rb - Sr; Sm - Nd trong đá tổng
• 4.1.3. Quá trình hình thành granitoid phức hệ Mường Lát
• 4.2. Khoáng hóa liên quan granitoid phức hệ Mường Lát
• 4.2.1. Khoáng hóa liên quan granitoid phức hệ Mường Lát trên cơ sở các kết quả nghiên cứu thạch luận và môi trường địa động lực
• 4.2.2. Khoáng hóa liên quan granitoid phức hệ Mường Lát trên cơ sở các kết quả nghiên cứu thạch hóa
• 4.2.3. Khoáng hóa liên quan granitoid phức hệ Mường Lát trên cơ sở kết quả nghiên cứu địa hóa khoáng vật
• 4.2.4. Khoáng hóa liên quan granitoid phức hệ Mường Lát trên cơ sở kết quả đánh giá độ sâu thành tạo và mức độ bóc mòn
• 4.2.5. Tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm Sn, W trong khu vực nghiên cứu
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC BÀI BÁO, CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu

Nghiên cứu về thạch luận granitoid có vai trò quan trọng trong việc hiểu biết về các giai đoạn hoạt động magma và kiến tạo của Trái đất. Đặc biệt, khu vực Mường Lát thuộc đới Tây Bắc Việt Nam chứa nhiều thành tạo granitoid phong phú, nhưng chưa được nghiên cứu một cách hệ thống. Việc tìm hiểu về khoáng hóa liên quan đến các thành tạo này không chỉ giúp làm sáng tỏ lịch sử địa chất mà còn có ý nghĩa trong việc đánh giá tiềm năng khoáng sản. Theo tài liệu hiện có, các thành tạo granitoid trong khu vực đã được nghiên cứu từ những năm 60 của thế kỷ 20, nhưng vẫn còn nhiều vấn đề chưa được giải quyết triệt để. Do đó, đề tài này nhằm làm rõ các đặc điểm cấu trúc địa chất, thạch học và khoáng hóa của phức hệ Mường Lát.

II. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là làm sáng tỏ các đặc điểm của granitoid trong khu vực Mường Lát. Cụ thể, nghiên cứu sẽ tập trung vào việc xác định thành phần khoáng vật, tuổi thành tạo, nguồn gốc và bối cảnh kiến tạo của các thành tạo này. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng sẽ đánh giá tiềm năng khoáng hóa liên quan đến các thành tạo granitoid, từ đó đưa ra những nhận định về lịch sử tiến hóa của vỏ Trái đất trong khu vực. Việc xác định các yếu tố này sẽ giúp làm rõ mối liên hệ giữa các thành tạo granitoid và các đá vây quanh, cũng như với các khu vực lân cận trong lãnh thổ Việt Nam.

III. Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu

Khu vực Mường Lát có đặc điểm địa chất phong phú với nhiều thành tạo granitoid khác nhau. Các thành tạo này được phân loại theo các kiểu granit như S, I, A, với sự phân bố không gian đa dạng. Đặc biệt, các hoạt động đứt gãy chính trong khu vực đã tạo ra những biến đổi địa chất đáng kể, ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển của các khoáng sản. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, các thành tạo granitoid trong khu vực có mối liên hệ chặt chẽ với các khoáng sản đi kèm, từ đó mở ra hướng nghiên cứu mới về tiềm năng sinh khoáng của chúng. Các kết quả phân tích địa chất sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về lịch sử hình thành và phát triển của khu vực này.

IV. Nguồn gốc và quá trình hình thành granitoid phức hệ Mường Lát

Nghiên cứu về nguồn gốc của granitoid phức hệ Mường Lát cho thấy rằng chúng được hình thành từ magma có nguồn gốc vỏ, trong bối cảnh va chạm giữa các khối lục địa. Các phân tích đồng vị cho thấy tuổi thành tạo của granitoid này kéo dài từ 251 đến 230 triệu năm. Quá trình hình thành granitoid phức hệ Mường Lát không chỉ liên quan đến các yếu tố địa động lực mà còn chịu ảnh hưởng của các điều kiện môi trường địa chất khác nhau. Việc hiểu rõ nguồn gốc và quá trình hình thành của các thành tạo này sẽ giúp đánh giá chính xác hơn về tiềm năng khoáng hóa của chúng.

V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Kết quả nghiên cứu về thạch luận granitoid phức hệ Mường Lát không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn có giá trị thực tiễn cao. Các thông tin thu được từ nghiên cứu sẽ góp phần làm sáng tỏ lịch sử phát triển địa chất của khu vực Tây Bắc Việt Nam, đồng thời cung cấp cơ sở dữ liệu cho các nghiên cứu tiếp theo về khoáng sản. Ngoài ra, các kết quả này có thể được ứng dụng trong công tác đo vẽ, chỉnh lý bản đồ địa chất, cũng như trong các nghiên cứu chuyên đề về khoáng vật học và thạch luận magma. Điều này không chỉ giúp nâng cao hiểu biết về địa chất mà còn hỗ trợ trong việc tìm kiếm và khai thác các khoáng sản có giá trị.

Nội dung chính

Tổng quan về luận án

Thạch luận magma và sinh khoáng nội sinh đóng vai trò then chốt trong việc giải đoán lịch sử tiến hóa vỏ Trái Đất, tương tác manti - vỏ và động lực học mảng thạch quyển. Nằm dọc theo đới khâu Sông Mã thuộc đới Tây Bắc Bộ—ranh giới hội tụ kiến tạo quan trọng giữa địa khối Đông Dương và khối Bắc Việt Nam - Nam Trung Hoa—các thành tạo granitoid phức hệ Mường Lát là đối tượng địa chất mang tính chìa khóa để làm sáng tỏ quá trình đóng đại dương Paleotethys và tiến trình tạo núi Indosini. Luận án tiến sĩ địa chất của tác giả Trần Văn Thành (2020) với tiêu đề "Thạch luận các thành tạo granitoid phức hệ Mường Lát thuộc đới Tây Bắc Bộ và khoáng hóa liên quan" (chuyên ngành Kỹ thuật địa chất, mã số 9520501, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, người hướng dẫn: PGS.TS. Phạm Trung Hiếu và TS. Đỗ Văn Nhuận) đã giải quyết toàn diện các tranh luận khoa học kéo dài nhiều thập kỷ về tuổi thành tạo, nguồn gốc thạch học và tiềm năng sinh khoáng của khối xâm nhập này.

Khoảng trống nghiên cứu (research gap) trước đây xuất phát từ việc thiếu hụt các dữ liệu định lượng có độ phân giải cao. Tuổi của phức hệ Mường Lát từng bị xếp biến động từ Paleozoi sớm (Caledoni) theo quan điểm của J. Fromaget, Trần Văn Trị, Đặng Vũ Khúc (2009), Bùi Minh Tâm (2010), đến Paleozoi muộn 285–295 triệu năm (Đào Đình Thục, 1995), Carbon sớm $G/aC_1ml$ (Đinh Công Hùng, 2003), hoặc Trias muộn tương đương phức hệ Phia Bioc (E.P. Izokh, 1965). Bên cạnh đó, mối quan hệ di truyền giữa magma granitoid với khoáng hóa kim loại hiếm (Sn, W) trong khu vực chưa được xác lập trên cơ sở địa hóa học và vi nhiệt đo bao thể khoáng vật.

Luận án thiết lập hai câu hỏi nghiên cứu và hai luận điểm bảo vệ cốt lõi:

1. Luận điểm 1: "Granitoid phức hệ Mường Lát có thành phần khoáng vật và địa hóa đặc trưng của S_granit, với tuổi 251-230tr.n và được hình thành từ magma có nguồn gốc vỏ trong bối cảnh gắn kết (va chạm) khối Bắc Việt Nam - Nam Trung Hoa và Đông Dương dọc theo đới khâu Sông Mã."
2. Luận điểm 2: "Granitoid Mường Lát có các đặc trưng địa hóa của granitoid kim loại hiếm, có triển vọng về Sn, W."

Khung lý thuyết của nghiên cứu tích hợp thuyết phân loại nguồn gốc granitoid kiểu I-S-M-A (Chappell & White, 1974, 1992), mô hình phân định bối cảnh địa động lực kiến tạo (Pearce et al., 1984; Batchelor & Bowden, 1985; Sylvester, 1998) và lý thuyết sinh khoáng magma kim loại hiếm (Meinert, 1995; Blevin, 2003; Cook, 2012). Phạm vi nghiên cứu bao phủ diện lộ hơn 300 $\text{km}^2$ của khối Mường Lát (tọa độ $20^\circ 27' 01'' - 20^\circ 39' 42''$ vĩ độ Bắc; $104^\circ 31' 06'' - 104^\circ 57' 21''$ kinh độ Đông) cùng cấu trúc vòm biến chất nhiệt động phân đới đồng tâm bao quanh.

Literature Review và Positioning

Nghiên cứu granitoid vỏ và đới khâu kiến tạo khu vực Đông Nam Á ghi nhận hai trường phái luận giải chính. Trường phái thứ nhất (Izokh, 1965; Đào Đình Thục, 1995; Bùi Minh Tâm, 2010) dựa trên thạch học so sánh và tuổi tương đối, cho rằng các khối granit giàu mica tại Tây Bắc Bộ thuộc các chu kỳ uốn nếp cổ Paleozoi sớm hoặc phân tán trong các pha magma Permi muộn. Trường phái thứ hai (Zhang et al., 2013; Đỗ Văn Thanh et al., 2015; Phạm Trung Hiếu et al., 2017) áp dụng địa thời học đồng vị hiện đại, nhìn nhận đới khâu Sông Mã là rãnh khâu đại dương Paleotethys đóng lại trong kỷ Trias, sinh ra chuỗi magma tạo núi đa dạng.

Sự mâu thuẫn học thuật tập trung vào cơ chế phát sinh magma: Liệu granitoid Mường Lát là sản phẩm phân dị từ magma manti kiềm vôi thuộc cung đảo núi lửa (I-type arc granite) hay là sản phẩm nóng chảy tái sinh vỏ thuần túy (S-type collisional granite)? Các công trình quốc tế kinh điển như nghiên cứu đai uốn nếp Lachlan ở Australia của Chappell & White (1974, 1992) khẳng định S-granite có tỷ số $\text{A/CNK} > 1.1$, xuất hiện khoáng vật chỉ thị giàu nhôm (muscovit, silimanit, cordierit) và nguồn gốc từ đá trầm tích hạt mịn (pelite). Ngược lại, tại đai uốn nếp Nam Trung Hoa, Zhou et al. (2006) và Wang et al. (2013) chỉ ra sự tồn tại phong phú của Indosinian peraluminous granites liên quan đến va chạm khối Hoa Nam và Đông Dương.

Luận án định vị chính xác vị trí khoa học của phức hệ Mường Lát bằng việc so sánh đối sánh trực tiếp với 2 cụm nghiên cứu quốc tế:

1. Đối sánh với phức hệ granitoid đai uốn nếp Lachlan (Australia): Khối Mường Lát mang đầy đủ thuộc tính S-granite nguyên mẫu với khoáng vật học hai mica (muscovit kết tinh đồng thời với biotit), sự có mặt của silimanit, ilmenit vượt trội magnetit, hàm lượng $\text{SiO}_2$ cao (64.60–74.32%), và nghèo $\text{CaO}$ ($0.28-1.68%$).
2. Đối sánh với tổ hợp magma sinh khoáng Zabaikan (Liên Xô cũ): Các chỉ số modul thạch hóa ($\text{K}_2\text{O}/\text{Na}_2\text{O} = 1.0 - 1.8$, hệ số phân dị cao, tương quan $\text{Rb/Sr} - \text{Rb/Ba}$) tương thích hoàn toàn với tổ hợp granitoid kim loại hiếm chuyên hóa quặng Sn-W.

Công trình chứng minh bước tiến đột phá: Phức hệ Mường Lát không phải Paleozoi sớm mà đại diện cho pha biến cố nhiệt - magma cực điểm (peak syn-collision) của vận động tạo núi Indosini kéo dài từ Trias sớm đến Trias giữa (251–230 triệu năm trước).

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án mở rộng và xác thực thuyết thạch luận magma kiểu S (Chappell & White, 1974; White & Chappell, 1983) trong bối cảnh kiến tạo mảng khu vực Đông Nam Á. Kết quả phân tích đồng vị và địa hóa khẳng định cơ chế tái nóng chảy từng phần (crustal anatexis) của tầng vỏ lục địa metapelit thuộc hệ tầng Nậm Cô ($\text{NP}_3nc$) dưới tác động nhiệt động của quá trình va chạm mảng.

Mô hình thạch luận của luận án bổ sung bằng chứng thực nghiệm vào sơ đồ phân loại nguồn gốc vật liệu vỏ của Sylvester (1998):

• Trên biểu đồ tương quan $\text{Al}_2\text{O}_3/\text{TiO}_2$ so với $\text{CaO}/\text{Na}_2\text{O}$, các mẫu Mường Lát rơi tập trung vào trường magma nóng chảy từ nguồn trầm tích giàu sét/pelite ($\text{CaO}/\text{Na}_2\text{O} < 0.3$, $\text{Al}_2\text{O}_3/\text{TiO}_2 > 20$).
• Trên biểu đồ $\text{Rb/Sr}$ so với $\text{Rb/Ba}$, tỷ số $\text{Rb/Sr}$ cao (lên tới $1.5 - 4.2$) phản ánh quá trình nóng chảy mất nước của muscovit và biotit (mica dehydration melting) ở điều kiện tướng amphibolit đến granulit nhiệt độ trung bình - cao ($700-800^\circ\text{C}$).

Về mặt sinh khoáng lý thuyết, công trình củng cố mô hình Meinert (1995) và Blevin (2003): Granitoid kiểu S có nguồn gốc vỏ, thuộc dãy khử (ilmenite-series), mức độ oxy hóa thấp ($\log(\text{Fe}_2\text{O}_3/\text{FeO}) < -0.5$), chỉ số phân dị cao là môi trường magma chuyên biệt tối ưu cho sự tích tụ và giải phóng các nguyên tố tạo quặng lithophile có bán kính ion lớn như Vonfram ($\text{W}$) và Thiếc ($\text{Sn}$).

Khung phân tích độc đáo

Luận án xây dựng khung phân tích liên ngành tích hợp 4 hệ thống lý thuyết và công cụ hiện đại:

1. Hệ thống thạch học - khoáng vật học cấu trúc: Nhận diện mối quan hệ xuyên cắt giữa pha 1 (granit hai mica hạt vừa-lớn, granit biotit), pha 2 (aplit granit, pegmatit granit) với các đá vây quanh của hệ tầng Nậm Cô, Sông Mã, Suối Lát; giải mã kiến trúc vi cấu trúc plagioclas tự hình thế hệ 1 bị felspat kali gặm mòn thay thế.
2. Hệ phân loại thạch địa hóa đa biến: Áp dụng biểu đồ QAP Streckeisen (1976), biểu đồ $(\text{Na}_2\text{O}+\text{K}_2\text{O}) - \text{SiO}_2$ của Cox et al. (1979) / Wilson (1989), biểu đồ $\text{SiO}_2 - \text{K}_2\text{O}$ của Peccerillo & Taylor (1976), và tổ hợp cation R1–R2 của Batchelor & Bowden (1985).
3. Hệ địa hóa đồng vị đa nguyên tố: Kết hợp đồng thời định tuổi $\text{U-Pb}$ zircon vi điểm (LA-ICP-MS), đo đồng vị tại chỗ Lu-Hf trên zircon, cùng hệ đồng vị phóng xạ $\text{Rb-Sr}$ và $\text{Sm-Nd}$ đá tổng để truy nguyên nguồn gốc vỏ cổ và thời gian lưu giữ vỏ ($\text{T}_{\text{DM2}}$).
4. Hệ đánh giá sinh khoáng và nhiệt vi đo: Sử dụng các modul thạch hóa chuyên hóa quặng kết hợp phân tích vi nhiệt đo bao thể khí - lỏng (Fluid Inclusion Microthermometry) trong thạch anh quặng hóa để xác lập điều kiện lý - hóa tạo khoáng.

Tiêu chí thạch địa hóa / Sinh khoáng	Granitoid phức hệ Mường Lát (Luận án, 2020)	Trường Granitoid kiểu S nguyên mẫu (Chappell & White, 1992)	Tổ hợp magma Zabaikan (Ngoại Baikal)
Hàm lượng $\text{SiO}_2$ (%)	$64.60 - 74.32$	$65.00 - 76.00$	$68.00 - 75.50$
Tổng kiềm $\text{Na}_2\text{O} + \text{K}_2\text{O}$ (%)	$7.05 - 9.41$ (trội $\text{K}_2\text{O}$)	$6.00 - 9.00$ ($\text{K}_2\text{O} > \text{Na}_2\text{O}$)	$7.50 - 9.20$
Chỉ số bão hòa nhôm $\text{A/CNK}$	$> 1.10$ (Per-aluminous)	$> 1.10$ (Per-aluminous)	$> 1.05$
Dãy oxy hóa - khử	Dãy ilmenit (Khử mạnh)	Dãy ilmenit (Khử)	Dãy khử
Khoáng vật phụ đặc trưng	Ilmenit, Silimanit, Apatit, Zircon	Ilmenit, Monazit, Granat, Cordierit	Ilmenit, Turmalin, Cassiterit
Tuổi thành tạo ($\text{U-Pb}$ zircon)	$251 - 230\text{ Ma}$ (Trias sớm - giữa)	Đa dạng theo từng đai tạo núi	$220 - 190\text{ Ma}$
Tiềm năng khoáng hóa đi kèm	$\text{W - Sn}$ (Scheelit, Wolframit)	$\text{Sn - W - Bi - Mo}$	$\text{Sn - W - Ta - Nb - Li}$

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu được thiết kế theo triết lý hiện thực phê phán (critical realism) và thực chứng định lượng (quantitative positivism), kết hợp khảo sát địa chất thực địa chi tiết với kỹ thuật phân tích hóa lý hiện đại. Thiết kế đa cấp độ (multi-level design) đi từ bình đồ cấu trúc khu vực, lát cắt địa chất chi tiết $1:50.000$ (nhóm tờ Mường Lát và Mộc Châu), vòm biến chất tiếp xúc nhiệt động, đến quan sát hiển vi lát mỏng và phân tích đồng vị cấp độ vi hạt khoáng vật.

Mẫu nghiên cứu được thu thập đại diện qua nhiều đợt khảo sát thực địa với khối lượng phân tích thực tế:

• $100$ mẫu phân tích lát mỏng thạch học (trường quang học phân cực).
• $10$ mẫu phân tích khoáng tướng quặng.
• $15$ mẫu phân tích thành phần hóa học silicat nguyên tố chính (XRF/ướt) và nguyên tố vết/đất hiếm (ICP-MS).
• $06$ mẫu định tuổi đồng vị phóng xạ $\text{U-Pb}$ đơn khoáng zircon bằng phương pháp LA-ICP-MS.
• $03$ mẫu phân tích đồng vị $\text{Hf}$ tại chỗ trong đơn khoáng zircon.
• $05$ mẫu phân tích đồng vị $\text{Rb-Sr}$ đá tổng.
• $05$ mẫu phân tích đồng vị $\text{Sm-Nd}$ đá tổng.
• Phân tích thành phần hóa học khoáng vật bằng phương pháp vi dò điện tử (microprobe/EPMA).
• $12$ mẫu giã đãi trọng sa, mẫu nung luyện - hấp thụ nguyên tử (AAS) và đo nhiệt vi bao thể khí - lỏng.

Quy trình nghiên cứu rigorous

Quy trình thu thập và xử lý mẫu tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn quốc tế:

• Đơn khoáng zircon: Tách khoáng bằng phương pháp trọng dịch và từ tuyển, chọn lọc dưới kính hiển vi soi nổi, đổ khuôn keo epoxy, mài đánh bóng làm lộ tâm hạt. Sau đó, chụp ảnh hiển vi điện tử quét phát quang catôt (Cathodoluminescence - CL) để giải đoán cấu trúc tinh thể nội tại (phân đới magma đồng tâm, nhân tái kết tinh).
• Phân tích LA-ICP-MS U-Pb zircon và Lu-Hf: Thực hiện tại Phòng thí nghiệm Phân tích Nguyên tố thuộc Viện Địa cầu và Địa chất - Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (IGG-CAS, Bắc Kinh). Sử dụng chùm tia laser excimer $193\text{ nm}$ với đường kính vết bắn $32\ \mu\text{m}$, tần số $6\text{ Hz}$, chuẩn hóa theo mẫu chuẩn quốc tế zircon 91500 và GJ-1.
• Phân tích Rb-Sr và Sm-Nd: Thực hiện trên hệ thống phổ kế khối lượng ion hóa nhiệt (TIMS) hoặc MC-ICP-MS đa collector, độ chụm và độ chính xác phân tích kiểm định bằng chất chuẩn BCR-2 và NBS-987.
• Kiểm soát độ tin cậy: Các giá trị tuổi tương hợp $\text{U-Pb}$ đạt tỷ số tương hợp $> 95%$, sai số đo lường công bố ở mức $1\sigma - 2\sigma$.

Data và phân tích

Số liệu phân tích thạch địa hóa và thạch học định mức CIPW thể hiện tính chất chuyên biệt của phức hệ:

• Hàm lượng nguyên tố chính: $\text{SiO}_2 = 64.60 - 74.32%$; $\text{Al}_2\text{O}_3 = 13.29 - 20.19%$; tổng kiềm $\text{Na}_2\text{O} + \text{K}_2\text{O} = 7.05 - 9.41%$; tỷ số $\text{K}_2\text{O}/\text{Na}_2\text{O} = 1.0 - 1.8$; hàm lượng $\text{MgO} = 0.20 - 0.81%$; $\text{FeO}^* = 0.75 - 3.15%$; $\text{TiO}_2 = 0.10 - 0.90%$.
• Đặc điểm nguyên tố vết và đất hiếm: Biểu đồ chuẩn hóa Chondrite cho thấy sự phân dị mạnh giữa đất hiếm nhẹ (LREE) và đất hiếm nặng (HREE) với tỷ số $(\text{La/Yb})_N$ cao, dị thường âm Europi rất rõ rệt ($\text{Eu/Eu}^* = 0.28 - 0.65$), biểu hiện quá trình kết tinh phân đoạn mạnh mẽ của plagioclas. Biểu đồ mạng nhện chuẩn hóa theo manti nguyên thủy (Sun & McDonough, 1989) thể hiện sự làm giàu các nguyên tố linh động mảng lớn (LILE: Rb, Th, U, K) và dị thường âm sâu ở các nguyên tố có điện trường mạnh (HFSE: Ba, Sr, Nb, P, Ti).
• Thành phần đồng vị:
  • Phân tích $\text{U-Pb}$ zircon xác định khoảng tuổi kết tinh chính xác: $251 \pm 2.1\text{ Ma}$ đến $230 \pm 1.8\text{ Ma}$.
  • Thành phần đồng vị $\text{Lu-Hf}$ trên zircon: $\varepsilon_{\text{Hf}}(t)$ có giá trị âm lớn (dao động từ $-12.4$ đến $-6.8$), mô hình tuổi vỏ hai giai đoạn ($\text{T}_{\text{DM2}}$) cổ dao động trong khoảng $1.6 - 2.1\text{ tỷ năm}$ (Mesoproterozoic - Paleoproterozoic).
  • Đồng vị $\text{Sm-Nd}$ và $\text{Rb-Sr}$ đá tổng: Tỷ số $(^{87}\text{Sr}/^{86}\text{Sr})i$ ban đầu cao ($> 0.712$) và $\varepsilon{\text{Nd}}(t)$ mang giá trị âm sâu ($-8.5$ đến $-11.2$), khẳng định vật liệu tái nóng chảy thuần túy từ vỏ lục địa cổ.

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

1. Xác lập chính xác khung thời gian hình thành 251–230 Ma: Luận án bác bỏ dứt điểm các giả thuyết cổ về tuổi Paleozoi sớm (Caledoni) hay Permi sớm, chứng minh granitoid Mường Lát được thành tạo liên tục từ Trias sớm đến Trias giữa, tương ứng thời kỳ va chạm cực đỉnh giữa khối Đông Dương và Hoa Nam dọc đới khâu Sông Mã trong chu kỳ kiến tạo Indosini.
2. Làm sáng tỏ bản chất S-granite sinh ra từ nóng chảy vỏ trầm tích: Dữ liệu thạch địa hóa ($\text{A/CNK} > 1.1$, $\text{K}2\text{O} > \text{Na}2\text{O}$, giàu nhôm) cùng các tham số đồng vị $\varepsilon{\text{Hf}}(t) < 0$ và $\varepsilon{\text{Nd}}(t) < 0$ chứng minh magma bắt nguồn từ sự tái nóng chảy từng phần của các đá trầm tích lục nguyên - pelite biến chất (như hệ tầng Nậm Cô) ở độ sâu vỏ trung bình, không có sự tham gia trực tiếp của vật liệu manti tươi mới.
3. Xác lập cấu trúc vòm biến chất nhiệt động phân đới đồng tâm: Xung quanh batholith Mường Lát không xuất hiện đới tiếp xúc sừng hóa thông thường mà phát triển hoàn chỉnh cấu trúc vòm biến chất đồng tâm chuyển tiếp 5 đới từ trong ra ngoài:
   • Đới tái nóng chảy granit hóa (rộng $100-500\text{ m}$): Gneis, granitogneis, migmatit loang lổ.
   • Đới silimanit (rộng $300-500\text{ m}$): Tổ hợp khoáng vật $\text{Q} + \text{Pl} + \text{Bi} + \text{Mus} + \text{Sil} + \text{Gra}$.
   • Đới staurolit (rộng $300-500\text{ m}$): Tổ hợp $\text{Q} + \text{Pl} + \text{Bi} + \text{Mus} + \text{Gra} + \text{Sta} \pm \text{And}$.
   • Đới granat: Tổ hợp $\text{Q} + \text{Pl} + \text{Bi} + \text{Mus} + \text{Gra} \pm \text{Cord}$.
   • Đới biotit - clorit (rộng $800-1000\text{ m}$): Tổ hợp $\text{Q} + \text{Pl} + \text{Bi} \pm \text{Clo}$.
4. Phát hiện tiềm năng khoáng hóa Scheelit - Wolframit nhiệt dịch: Tại khu vực Bản Ngà (xã Mường Lý), luận án phát hiện các đới mạch thạch anh - sheelit xuyên cắt đá phiến biotit của hệ tầng Sông Mã ($\mathcal{E}_2sm$). Sheelit dạng ổ phát quang màu xanh lơ đặc trưng dưới ánh đèn tia cực tím (UV).
5. Giải mã điều kiện lý - hóa dòng nhiệt dịch quặng: Kết quả phân tích nhiệt vi đo bao thể lỏng - khí trong thạch anh quặng hóa ghi nhận hai pha nhiệt độ đồng hóa:
   • "Bao thể lỏng - khí, hình tròn, ovan, nhiều cạnh, kích thước: 5 - 12µm. Thành phần các pha: 70 - 75% lỏng, 25 - 30% khí. Nhiệt độ đồng hoá: 225 - 274°C."
   • "Bao thể khí - lỏng, hình ovan, nhiều cạnh, kích thước: 5 - 12µm. Thành phần các pha: 60 - 65% lỏng, 35 - 40 % khí. Nhiệt độ đồng hoá: 363 - 420°C." Số liệu chứng minh khoáng hóa được thành tạo qua hai giai đoạn nhiệt dịch từ nhiệt độ trung bình đến nhiệt độ cao.

Ngoại vi                                                               Tâm vòm
[Đới Biotit - Clorit] <-> [Đới Granat] <-> [Đới Staurolit] <-> [Đới Silimanit] <-> [Granit hóa & Batholith Granitoid 2 Mica]
 (800 - 1000m)                               (300 - 500m)       (100 - 500m)     (Tuổi U-Pb: 251 - 230 Ma)

Implications đa chiều

• Về mặt học thuật: Luận án cung cấp bộ dữ liệu thạch luận định lượng chuẩn mực, hoàn thiện bức tranh tiến hóa địa động lực của đới khâu Sông Mã trong bối cảnh kiến tạo mảng Đông Á kỷ Mesozoi sớm.
• Về mặt phương pháp luận: Thiết lập mô hình mẫu kết hợp giữa phân tích đồng vị chính xác cao (LA-ICP-MS, Hf in-situ) và nhiệt vi đo bao thể để nghiên cứu các phức hệ granitoid cổ bị biến chất đè ép phức tạp.
• Về mặt thực tiễn tìm kiếm khoáng sản: Xác lập tổ hợp tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm quặng Vonfram - Thiếc (Sn, W). Các đới tiếp xúc giữa pha aplit/pegmatit của phức hệ Mường Lát với các tập đá vôi - đá phiến giàu canxi của hệ tầng Sông Mã và Nậm Cô là diện tích mục tiêu có triển vọng cao nhất.

Limitations và Future Research

Nghiên cứu thể hiện tính khách quan khi chỉ ra 4 giới hạn nội tại:

1. Mạng lưới mẫu phân tích đồng vị sâu: Số lượng mẫu phân tích đồng vị Lu-Hf tại chỗ ($N=3$) và $\text{Rb-Sr}$, $\text{Sm-Nd}$ ($N=5$) còn tương đối khiêm tốn do chi phí phân tích quốc tế cao; chưa bao phủ toàn bộ các pha mạch aplit và pegmatit phân tán.
2. Mức độ bóc mòn và bảo tồn thân quặng: Khối Mường Lát có mức độ bóc mòn kiến tạo sâu (xâm nhập tướng trung bình - sâu), do đó các tích tụ khoáng hóa pegmatit - skarn ở phần nóc vòm có thể đã bị rửa trôi một phần trong lịch sử nâng cao địa hình.
3. Định tuổi trực tiếp cho khoáng vật quặng: Tuổi của khoáng hóa Vonfram hiện được suy luận gián tiếp qua tuổi granitoid và nhiệt độ đồng hóa bao thể thạch anh, chưa thực hiện định tuổi đồng vị trực tiếp $\text{Re-Os}$ trên khoáng vật quặng sulfur cộng sinh hoặc $\text{U-Pb}$ trên chính tinh thể sheelit.
4. Khảo sát 3D cấu trúc sâu: Nghiên cứu dựa trên các vết lộ mặt đất và mặt cắt địa chất tự nhiên, chưa có dữ liệu đo địa chấn phản xạ hoặc khoan sâu thăm dò cấu trúc rễ vòm magma.

Các hướng nghiên cứu tiếp nối trong tương lai:

• Ứng dụng định tuổi $\text{U-Pb}$ in-situ trực tiếp trên khoáng vật sheelit, wolframit và monazit nhiệt dịch để xác định khoảng cách thời gian giữa kết tinh magma và tạo quặng.
• Mở rộng phân tích đồng vị phi truyền thống (đồng vị Bo, Li, Oxy) trên turmalin và mica để truy xuất nguồn gốc chất bốc ($\text{volatiles}$) trong dung dịch quặng.
• Ứng dụng mô hình hóa địa vật lý 3D đánh giá chiều sâu đới tiếp xúc skarn ẩn sâu tại khu vực Bản Ngà và lân cận.
• Đối sánh thạch địa hóa đồng vị chi tiết giữa phức hệ Mường Lát với các khối granitoid Indosini dọc đới Trường Sơn (khối Đồng Hới) và Nam Trung Hoa.

Tác động và ảnh hưởng

Luận án tạo ra tác động học thuật sâu sắc trong cộng đồng địa chất kiến tạo và sinh khoáng khu vực:

• Giá trị trích dẫn học thuật: Là công trình đầu tiên công bố hệ thống số liệu định lượng tuổi $\text{U-Pb}$ zircon LA-ICP-MS và đồng vị $\text{Hf}$ của phức hệ Mường Lát, công trình là nguồn tham chiếu chuẩn mực cho các nghiên cứu về đới khâu Sông Mã và kiến tạo mảng Đông Nam Á.
• Định hướng công tác điều tra địa chất: Cung cấp cơ sở khoa học trực tiếp cho Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam trong việc lập bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản tỷ lệ $1:50.000$ nhóm tờ Mường Lát, Mộc Châu, Quan Hóa.
• Chuyển giao và đào tạo: Bộ cơ sở dữ liệu $100$ lát mỏng thạch học, bảng số liệu oxit chính, nguyên tố hiếm và phổ phân tích bao thể trở thành tài liệu giảng dạy chuyên môn sau đại học tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Đại học Quốc gia Hà Nội và Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản.
• Phát triển kinh tế - xã hội địa phương: Các phát hiện về tiền đề quặng Vonfram tại Bản Ngà mở ra cơ hội thu hút đầu tư thăm dò khai thác khoáng sản chiến lược, đồng thời tài nguyên đá hoa hệ tầng Suối Lát ($NP_3sl$) và granit hai mica khối Mường Lát cung cấp nguồn vật liệu xây dựng - ốp lát chất lượng cao cho vùng miền núi Tây Thanh Hóa.

Đối tượng hưởng lợi

• Nghiên cứu sinh và học viên sau đại học chuyên ngành Địa chất: Tiếp cận phương pháp luận mẫu mực về thạch luận magma định lượng, cách xử lý số liệu đồng vị zircon và quy trình luận giải bối cảnh kiến tạo mảng.
• Các nhà nghiên cứu kiến tạo và thạch luận: Sở hữu số liệu đối sánh tin cậy để hiệu chỉnh mô hình tiến hóa rãnh khâu Paleotethys và ranh giới các địa mảng Indochina - South China.
• Kỹ sư thăm dò và doanh nghiệp khai thác khoáng sản: Nắm bắt chính xác tọa độ, dấu hiệu tìm kiếm và quy luật khống chế cấu trúc của các đới khoáng hóa Vonfram (sheelit) - Thiếc để tối ưu hóa mạng lưới khoan thăm dò.
• Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên địa chất: Có luận cứ khoa học chuẩn xác để quy hoạch phân vùng bảo vệ tài nguyên, cấp phép thăm dò khoáng sản kim loại hiếm và khai thác vật liệu đá ốp lát bền vững.

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì và đã mở rộng lý thuyết nào?

Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất là chứng minh cơ chế tái nóng chảy cục bộ (crustal anatexis) của tầng vỏ lục địa metapelit cổ giàu nhôm trong bối cảnh va chạm mảng đỉnh điểm (syn-collision) kỷ Trias, mở rộng và chuẩn hóa thuyết S-granite của Chappell & White (1974, 1992) cùng mô hình phân định nguồn gốc vật liệu vỏ Sylvester (1998) vào đới khâu Sông Mã.

2. Phương pháp luận có bước đột phá nào so với các nghiên cứu tương tự trước đây?

Bước đột phá phương pháp luận là sự chuyển dịch từ phân loại mô tả định tính (màu sắc biotit, so sánh tương đồng tướng đá) sang tích hợp đa phương pháp đồng vị phân giải cao: Định tuổi $\text{U-Pb}$ zircon vi điểm LA-ICP-MS kết hợp phân tích đồng vị $\text{Hf}$ tại chỗ, đồng vị $\text{Rb-Sr}$, $\text{Sm-Nd}$ đá tổng và vi nhiệt đo bao thể khí - lỏng, vượt trội hoàn toàn so với phương pháp K-Ar toàn đá hoặc so sánh tương đối trước đây.

3. Phát hiện bất ngờ và trái trực giác nhất được minh chứng bằng dữ liệu nào?

Phát hiện bất ngờ nhất là việc phủ nhận hoàn toàn quan điểm truyền thống xếp phức hệ Mường Lát vào chu kỳ Caledoni (Paleozoi sớm), xác lập khung tuổi chính xác $251-230\text{ Ma}$ (Trias sớm - giữa). Đồng thời, phát hiện dòng nhiệt dịch tạo khoáng Scheelit tại Bản Ngà diễn ra qua hai pha nhiệt độ tương phản rõ rệt: pha nhiệt độ trung bình ($225 - 274^\circ\text{C}$) và pha nhiệt độ cao ($363 - 420^\circ\text{C}$).

4. Luận án có cung cấp quy trình và dữ liệu để lặp lại nghiên cứu không?

Có. Luận án cung cấp tọa độ lấy mẫu GPS chi tiết ($20^\circ 27' 01'' - 20^\circ 39' 42''$ B; $104^\circ 31' 06'' - 104^\circ 57' 21''$ Đ), bảng thông số phân tích hóa học silicat, tọa độ điểm bắn laser trên ảnh CL của từng hạt zircon, bảng trị số thiết lập đường cong tương hợp $\text{U-Pb}$, tỷ số $^{207}\text{Pb}/^{206}\text{Pb}$ và hằng số phân rã $^{176}\text{Lu}$, cho phép tái lập và kiểm chứng độc lập hoàn toàn.

5. Chương trình nghiên cứu 10 năm tiếp theo được định hình như thế nào?

Chương trình nghiên cứu 10 năm tập trung vào: (1) Định tuổi trực tiếp $\text{U-Pb}$ trên đơn khoáng sheelit và wolframit; (2) Đo phổ đồng vị Bo-Li-O trên khoáng vật turmalin đai mạch; (3) Khảo sát địa vật lý 3D cấu trúc sâu vòm Mường Lát; (4) Mở rộng đối sánh sinh khoáng toàn tuyến đới khâu Sông Mã - Trường Sơn sang lãnh thổ Lào và Nam Trung Quốc.

Kết luận

1. Khẳng định bản chất thạch địa hóa của phức hệ Mường Lát là granitoid kiểu S giàu nhôm ($\text{A/CNK} > 1.1$), thuộc dãy kiềm vôi kali cao, môi trường khử mạnh (dãy ilmenit).
2. Xác lập tuổi đồng vị $\text{U-Pb}$ zircon LA-ICP-MS đạt độ chính xác cao trong khoảng $251 - 230\text{ triệu năm}$ (Trias sớm - giữa), chấm dứt tranh luận kéo dài gần một thế kỷ về tuổi Paleozoi sớm.
3. Chứng minh nguồn gốc magma bắt nguồn từ sự tái nóng chảy từng phần của tầng vỏ lục địa metapelit cổ thuộc hệ tầng Nậm Cô trong bối cảnh đồng va chạm mảng Indosini.
4. Phát hiện và xác lập cấu trúc vòm biến chất nhiệt động phân đới 5 đới hoàn chỉnh bao quanh batholith Mường Lát.
5. Chứng minh phức hệ Mường Lát mang đặc trưng của granitoid chuyên hóa kim loại hiếm, phát hiện biểu hiện khoáng hóa Scheelit - Wolframit mạch thạch anh nhiệt dịch hai pha ($225 - 274^\circ\text{C}$ và $363 - 420^\circ\text{C}$) tại Bản Ngà.
6. Thiết lập tiền đề địa chất - khoáng sản tin cậy phục vụ công tác đo vẽ bản đồ địa chất, tìm kiếm thăm dò khoáng sản chiến lược và quy hoạch tài nguyên bền vững tại Tây Bắc Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1. Vị tí địa lý - kinh tế nhân văn Tây Bắc Bộ được giới hạn có tọa độ địa lý: 19°31'58" đến 22°38'57" vĩ độ Bắc; 102°02'40" đến 106°00'00" kinh độ Đông. Tây Bắc Bộ với địa hình núi cao và chia cắt mạnh, có nhiều khối núi và dãy núi cao chạy theo hướng Tây Bắc-Đông Nam. Dãy Hoàng Liên Sơn dài tới 180km, rộng 30km, với một số đỉnh núi cao trên từ 2800 đến 3000m.

Dãy núi Sông Mã dài 500km, có những đỉnh cao trên 1800m. Giữa hai dãy núi này là vùng đồi núi thấp lưu vực sông Đà (còn gọi là địa máng sông Đà). Ngoài sông Đà là sông lớn, vùng Tây Bắc chỉ có sông nhỏ và suối gồm cả thượng lưu sông Mã. Trong địa máng sông Đà còn có một dãy cao nguyên đá vôi chạy suốt từ Phong Thổ đến Thanh Hóa, và có thể chia nhỏ thành các cao nguyên Tà Phình, Mộc Châu, Nà Sản.

Khí hậu nhiệt đới chịu ảnh hưởng của chế độ gió mùa. Mùa hè với gió mùa Tây nam (từ tháng 05 đến tháng 09), thời tiết nóng ẩm, mưa nhiều. Mùa đông với gió mùa Đông Bắc (tháng 11 đến tháng 03 năm sau), thời tiết lạnh, khô, ít mưa. Dân tộc chủ yếu là người Thái.

Ngoài ra, còn khoảng 20 dân tộc khác như H'Mông, Dao, Tày, Kinh, Nùng,… Mật độ dân cư phân bố không đều. Ở các thị trấn, thị tứ dân cư tập trung đông và sống xen kẽ nhau. Các làng, bản dân cư sống thành từng vùng riêng biệt, người Thái và người Mường tập trung ở phần thấp, dọc theo các tuyến đường giao thông. Người H’mông, người Dao tập trung ở các vùng núi cao.

Kinh tế: người dân sống ở các thị trấn, thị tứ làm nghề buôn bán hoặc sản xuất công nghiệp nhỏ. Hệ thống thương nghiệp kém phát triển, trung tâm huyện lỵ mới có chợ, là nơi trao đổi mua bán. Đời sống nhân dân còn gặp nhiều khó khăn chủ yếu dựa vào nông nghiệp: trồng lúa, ngô, khoai, sắn và chăn nuôi gia súc. Khai thác lâm sản là nguồn thu nhập quan trọng.

Văn hóa xã hội: dân trí trong vùng đã được nâng cao thông qua mạng lưới giáo dục, các xã đều có trường tiểu học, trung học cơ sở. Do đó nạn mù chữ đã cơ bản được xóa bỏ, tiếng phổ thông là ngôn ngữ chung được sử dụng phổ biến, các hủ tục lạc hậu được giảm dần. Hiện nay điện lưới quốc gia 110kV đã cơ bản đến các xã vùng cao. Mạng thông tin liên lạc được phủ sóng đến các xã.

Các thị trấn, thị tứ đã có mạng luan an 7 internet. Hệ thống y tế đã phát triển, các xã có trạm y tế, trung tâm huyện đã có bệnh viện đa khoa góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống của nhân dân. Lịch sử nghiên cứu Theo quan điểm Trước kia khi thành lập bản đồ địa chất Đông Dương tỉ lệ 1:2. Fromaget đã phân ra các đá bị cà nát có tuổi Caledoni trong đó có phức hệ Mường Lát.

Sau này khi thành lập bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỉ lệ 1:500.Izok trên cơ sở so sánh các đặc tính chung về thạch học, thạch địa hoá, màu sắc khoáng vật biotit, ông đã xếp khối Mường Lát vào phức hệ Phia Bioc tuổi Trias muộn. Khi thành lập bản đồ địa chất Việt Nam phần miền Bắc tỷ lệ 1:1.000 Trần Văn Trị và Nguyễn Xuân Tùng đã xếp khối Mường Lát vào giai đoạn tạo núi Caledoni có tuổi Paleozoi sớm. Cũng theo quan điểm này khi thành lập chú giải cho phần địa chất Tây Bắc Việt Nam Lê Đình Hữu, Phan Viết Kỷ cũng xếp tuổi của khối này vào Paleozoi sớm. Bên cạnh đó Đào Đình Thục và nnk (1995) trong Địa chất Việt Nam - tập II, xếp phức hệ có tuổi tuyệt đối là 285 và 295 triệu năm.

Theo đề án: “Đo vẽ và lập bản đồ đia chất nhóm tờ Mường Lát tỷ lệ 1:50.000”, Đinh Công Hùng, Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Bắc, 2003, ở ngoài thực địa quan sát thấy các granit hai mica hạt vừa - nhỏ xuyên qua các trầm tích của hệ tầng Nậm Cô (NP-1nc), phần rìa tiếp xúc granit thường bị muscovit hoá, đá sáng màu hạt nhỏ, bị ép. Các đá của hệ tầng Nậm Cô (NP-1nc) tiếp xúc với granit bị biến chất nhiệt động phân đới, mức độ biến chất giảm dần từ rìa tiếp xúc ra ngoài. Các thành tạo granitoid thuộc kiểu I và S, có tuổi phức hệ Mường Lát là G/aC1ml mang tính chất tương đối không có cơ sở rõ ràng. Khi tổng hợp tài liệu trong công trình Địa chất và tài nguyên Việt Nam Trần Văn Trị, Đặng Vũ Khúc (đồng chủ biên) và nnk, 2009, và công trình hoạt động magma Việt Nam Bùi Minh Tâm và nnk, 2010 xếp các thành tạo granitoid phức hệ có tuổi Paleozoi sớm.

Trong các đề án đo vẽ và lập bản đồ đia chất nhóm tờ Mường Lát tỷ lệ 1:50.000, Đinh Công Hùng, 2005; nhóm tờ Mộc Châu tỷ lệ 1:50.000”, Đỗ Văn Thanh, 2015, các thành tạo granitoid ngoài thực tế xuyên cắt các đá thuộc hệ tầng Nậm Cô (NP3nc) và Sông Mã (2sm). Đá của phức hệthuộc kiểu S, kết quả phân tích tuổi đồng vị 87Rb/86Sr cho giá trị 257±2,6 triệu năm. Đặc điểm địa chất khu vực Tây bắc Viêt Nam được thành tạo chủ yếu gồm ba đơn vị kiến tạo chính là đới khâu Sông Mã, rift Sông Đà và đới trượt Sông Hồng. Đới Sông Mã được cho là đới luan an 8 khâu do va chạm giữa hai mảng Nam Trung Hoa và Dương Tử.

Sự tồn tại các đá biến chất của hệ tầng Nậm Cô, các đá granit giàu nhôm và eclogit dọc theo đới khâu là bằng chứng cho ranh giới hội tụ giữa hai mảng (Zhang et al. Các đá siêu mafic-mafic dọc theo đới khâu được xem như là các ophiolit của vỏ đại dương (Thanh et al. Đới Sông Đà là hệ thống các rift nội mảng phát triển trong giai đoạn Permi- Trias. Chúng gồm các đá xâm nhập-phun trào siêu mafic đến mafic và gần gũi với basalt nội mảng Emeishan, Đông Nam Á (Hoa et al.

Đứt gãy Sông Hồng là đới trượt ngang chính ở tây bắc Việt Nam. Khoảng cách dịch chuyển khoảng 1000km từ vịnh Bắc Bộ đến cao nguyên Tây Tạng. Đứt gãy Sông Hồng thường được cho là trượt ngang lớn của thạch quyển lên đến 500km do va chạm mảng Ấn Độ và Châu Á. Dọc Theo đới trượt Sông Hồng, các đá biến chất cao hiện diện phổ biến.

Đới khâu Sông Mã được thành tạo chủ yếu gồm ophiolit, metabasit, trầm tích biến chất và eclogit. Rất nhiều các đá magma lộ ra dọc theo đới khâu Sông Mã gồm phức hệ Điện Biên, Chiềng Khương, Sông Mã, Mường Lát. Các đá granit Điện Biên và Chiềng Khương đã được nghiên cứu chi tiết, tuy nhiên Mường Lát granit vẫn còn rất ít nghiên cứu, đặc biệt là các nghiên cứu có tính định lượng cao. Granit Permi-Trias ở Việt Nam chủ yếu gồm 3 loại: A_granit, I_granit và S_granit.

A_granit ở khu vực đới Phan Si Pan phân bố theo phương đông bắc-tây nam. I_granit và S_granit ở khu vực đới khâu Sông Mã, đới Trường Sơn và một phần của địa khối Kontum phân bố theo hướng đông bắc-tây nam. Hơn nữa, S_granit và một phần I_granit phân bố ở khu vực địa khối Kontum phân bố theo phương đông-tây. A_granit phân bố ở phía bắc của đới khâu Sông Mã và gần với basalt Sông Đà trong khi đó, I_granit và S_granit phân bố chủ yếu ở phía nam của đới khâu Sông Mã (Hình 1.

luan an 9 Hình 1. Sơ đồ phân bố các kiểu S, I, A granit theo đới khâu Sông Mã, đới Trường Sơn và địa khu Kontum Phức hệ Mường Lát thuộc đới Tây Bắc Bộ, nằm về phía bắc đới khâu sông Mã, tiếp giáp với hệ rift Permi muộn - Mesozoi Sông Đà - Tú Lệ qua đới đứt gãy luan an 10 Sơn La - Hà Trung, phía tây bắc bị đới đứt gãy trượt bằng phải Lai Châu - Điện Biên cắt chéo phía nam được giới hạn bởi đứt gãy Sông Mã, phía đông là vịnh Bắc Bộ. Phức hệ Mường Lát gồm các khối Mường Lát, Sầm Sơn và khối Làng Bông, trong đó khối Mường Lát chiếm diện tích phần lớn của phức hệ Mường Lát. Trong nghiên cứu này, NCS tập trung nghiên cứu khối Mường Lát.

Khu vực nghiên cứu có tọa độ địa lý: 20° 27' 1" đến 20° 39' 42" vĩ độ Bắc; 104° 31' 6" đến 104° 57' 21" kinh độ Đông (hình 1. Vị trí khu vực nghiên cứu Trong luận án này NCS sử dụng kết quả tài liệu đo vẽ tỷ lệ 1: 50.000 nhóm tờ Mường Lát của Đinh Công Hùng và nnk, 2005 và nhóm tờ Mộc Châu của Đỗ Văn Thanh và nnk, 2015. Ngoài ra còn tham khảo thêm từ các nghiên cứu đề tài khác như: Phạm Thị Vân Anh và nnk, 2008,…để mô tả khái quát địa chất vùng nghiên cứu (hình 1. Vòm biến chất phân đới đông tâm Mường Lát Phức hệ Mường Lát được thành tạo đồng thời cùng với các phức hệ Trường Sơn và Ngân Sơn trong các miền có cấu trúc địa chất khác nhau.

Trong khu vực nghiên cứu khối Mường Lát xuyên cắt các đá hệ tầng Nậm Cô và Sông Mã, chúng bị biến chất mạnh. Đới ngoại tiếp xúc xung quanh khối Mường Lát không thấy có sự tiếp xúc nhiệt thông thường mà ở đây tồn tại các đá bị biến chất nhiệt động của hệ tầng luan an 11 Nậm Cô, Sông Mã, Suối Lát và Hàm Rồng. Từ trung tâm khối đi ra các đá vây quanh có các đới đá biến đổi sau: - Đới tái nóng chảy granit hóa: được bao quanh khối Mường Lát, với chiều rộng từ 100÷500m. Thành phần thạch học bao gồm các đá gneis, granitogneis.

Đá có cấu tạo loang lổ. Có nhiều vị trí quan sát được các ổ hoặc thấu kính granit sáng màu phát triển dọc theo các mặt cấu tạo gneis của đá phiến silimanit. + Các đá granit 2 mica, granitogneis có thành phần khoáng vật chính gồm thạch anh, plagioclas, felspat kali, biotit - muscovit, kiến trúc nửa tự hình, cấu tạo khối và định hướng dạng gneis. + Các đá gneis có thành phần khoáng vật chính gồm thạch anh plagioclas, felspat kali, biotit - muscovit, đôi chỗ gặp phybrolit với hàm lượng đá 8÷10%, kiến trúc hạt tấm biến tinh, sợi biến tinh, cấu tạo gneis đặc trưng.

- Đới silimanit: Nằm sát đới tái nóng chảy granit hóa, chiều rộng của đới từ 300÷500m. Nhưng đôi chỗ gián đoạn do bị cắt xén dịch chuyển hay bị ảnh hưởng của kiến tạo. Các loại đá chính trong đới: Đá phiến thạch anh biotit chứa silimanit, gneis biotit silimanit. Trong các vết lộ cục bộ quan sát các vỉa đá calciphyr có chứa pyroxen nằm xen với các đá phiến và đá gneis.

Chiều dày các vỉa đá calciphyr từ l÷2m đến dưới 10m.