tiểu luận so sánh granitoid cung đảo và rìa lục địa tích cực

So sánh granitoid cung đảo và rìa lục địa tích cực
Tiểu luận
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Môn học : Thạch luận các đá Magma và Biến chất
Nhóm học viên cao học: Đỗ Trọng Quốc
Trịnh Thị Thúy
Nguyễn Văn Bảo
Trần Văn Huy
Nguyễn Thị Duyên
Nguyễn Thị Hương
NỘI DUNG BÁO CÁO
PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG
PHẦN II: BỐI CẢNH ĐỊA ĐỘNG HÌNH THÀNH CÁC KIỂU GRANITOID
PHẦN III: CÁC BIỂU ĐỒ DÙNG ĐỂ XÁC ĐỊNH GRANITOID
PHẦN IV: SO SÁNH GRANITOID Ở CUNG ĐẢO VÀ RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
PHẦN I : GiỚI THIỆU VỀ GRANITOID
PHẦN I : GiỚI THIỆU VỀ GRANITOID
I. Định nghĩa: Granitoid là một thuật ngữ chung để mô tả cho loạt đá magma xâm nhập có thành phần felsic (sáng màu và có cấu trúc hạt thô).
PHẦN I : GiỚI THIỆU VỀ GRANITOID
PHẦN I : GiỚI THIỆU VỀ GRANITOID
II. Phân loại các đá granitoid : Phân loại granitoid ra các kiểu I, S, M và A.
Các kiểu này thoạt tiên được các nhà địa chất người Australia B. Chappel và A. White (1974) phân chia kiểu S và I granit; năm 1979, White
A. chia ra kiểu thứ ba – granit kiểu M; kiểu thứ tư - granit kiểu A lần đầu được Loiselle M. và Wones D. (1979) mô tả.
Bốn kiểu granitoid nêu trên thường được sử dụng rộng rãi để phân loại các đá xâm nhập thành phần axit. Ngoài ra còn phân ra các kiểu
khác, như kiểu H (lai tính Hybrid), kiểu C (Charnokite).
PHẦN II:BỐI CẢNH ĐỊA ĐỘNG HÌNH THÀNH CÁC KIỂU GRANITOID
Cung đảo đại dương : Hình thành khi cả hai mảng được cấu tạo bởi vỏ đại dương va chạm vào nhau và một mảng bị hút chìm xuống dưới
mảng kia. Khi đó sẽ tạo thành cung đảo .
PHẦN II:BỐI CẢNH ĐỊA ĐỘNG HÌNH THÀNH CÁC KIỂU GRANITOID
Cung rìa lục địa tích cực: các dải núi được hình thành ở rìa các lục địa tích cực (rìa động) khi có một mảng đại dương chúi xuống

mảng lục địa hoặc một vòm cung đảo.
PHẦN II:BỐI CẢNH ĐỊA ĐỘNG HÌNH THÀNH CÁC KIỂU GRANITOID
Tạo núi
Cung đảo đại dương Diorit thạch anh kiểu M
Cung rìa lục địa Granodiorit và tholeit kiểu I với lượng không đáng kể granit
Miền nâng sau uốn nếp Granodiorit kiểu I và S
Va chạm lục địa Granit kiểu S, migmatit
Phi tạo núi
Rift Granit biotit, granit kiềm và syenit kiểu A
Theo Cobbing, 1996
PHẦN III: CÁC BiỂU ĐỒ DÙNG XÁC ĐỊNH NGUỒN GỐC GRANITOID
Các biểu đồ nguyên tố vết trong Granitoid để
phân biệt bối cảnh kiến tạo
Các biểu đồ của J. Pearce (1984)
PHẦN III: SO SÁNH GRANITOID Ở CUNG ĐẢO VÀ RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
Các biểu đồ của P. Meniar,
P. Piccoli (1989)
PHẦN III: CÁC BiỂU ĐỒ DÙNG XÁC ĐỊNH NGUỒN GỐC GRANITOID
Các biểu đồ nguyên tố oxit trong
Granitoid để phân biệt bối cảnh kiến tạo
GIỐNG NHAU

Đều gặp bốn kiểu thạch hóa (magma) bao gồm :
- Loạt K thấp
- Loạt kiềm vôi
- Loạt kiềm vôi cao kali
- Loạt shosholit

Vai trò quan trọng vẫn là Magma được phát sinh từ rìa của manti dọc theo đới hút chìm
PHẦN IV: SO SÁNH GRANITOID Ở CUNG ĐẢO VÀ RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC

GIỐNG NHAU

Đều có các khoáng vật tạo đá chính như Clinopyroxen, Amphibol, Biotit, Plagiocla, felspat, thạch anh… thay đổi từ diorit, tonalit, granodiorit
cho đến granit

Kiến trúc giàu ban tinh.

Các kiểu khoáng sản đi kèm chủ yếu là các mỏ kiểu skarn và nhiệt dịch của các kim loại như Fe, Pb, Zn, Au, Ag, Mo… liên quan đến xâm
nhập Granitoid; Ngoài ra còn có các mỏ granit dùng cho xây dựng , gốm sứ …
PHẦN IV: SO SÁNH GRANITOID Ở CUNG ĐẢO VÀ RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
Điều kiện thành tạo
Thành phần thạch học và khoáng vật học
Thành phần hóa học
Các khoáng sản đi kèm
KHÁC NHAU
PHẦN IV: SO SÁNH GRANITOID Ở CUNG ĐẢO VÀ RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
1. Điều kiện thành tạo:
KHÁC NHAU
1. Mid-ocean Ridges 5. Back-arc Basins
2. Intracontinental Rifts 6. Ocean Island Basalts
3. Island Arcs 7. Miscellaneous Intra- Continental Activity
4. Active Continental Margin ‹ kimberlites, carbonatites, anorthosites
PHẦN IV: SO SÁNH GRANITOID Ở CUNG ĐẢO VÀ RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
2. Thành phần thạch học - Khoáng vật học:
CUNG ĐẢO RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
•
Nguồn gốc chủ yếu là man ti của vỏ đại dương
•Plagiocla trong andezit là những ban tinh lớn có cấu trúc
đới trạng rõ nét. Đôi khi gặp cả Pyropxen (do giàu hàm
lượng calco anlkalin)

•
Nguồn gốc hỗn hợp giữa vỏ lục địa và đại dương
• Phổ biến các khoáng vật tạo đá chính như bao thể chứa
Amphibol,Plagiocla, biotit (do giàu kali), fenpat kali, thạch anh và manhetit
• Felspat kali màu hồng, thường kiến trúc perthit, rất ít khi có microclin;
biotit luôn có mặt với màu nâu sẫm hoặc xanh dưới lát mỏng; horblend
màu xanh - phớt lơ hoặc xanh oliu (lục vàng) dưới lát mỏng;
KHÁC NHAU
PHẦN IV: SO SÁNH GRANITOID Ở CUNG ĐẢO VÀ RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
2. Thành phần thạch học - Khoáng vật học:
CUNG ĐẢO RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
•
Chủ yếu là các đá Andezit , diorit thạch anh và tonalit .
• Sphen, magnetit gặp với hàm lượng cao, nghèo ilmenit
•
Không có khoáng vật silicat alumin.
• Thành phần đa dạng bao gồm các loạt đá thay đổi từ : diorit,
tonalit, granodiorit cho đến Granit
KHÁC NHAU
PHẦN IV: SO SÁNH GRANITOID Ở CUNG ĐẢO VÀ RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
Nguyên tố chính
Nguyên tố chính
4. Thành phần hóa học:
KHÁC NHAU
PHẦN IV: SO SÁNH GRANITOID Ở CUNG ĐẢO VÀ RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
Thành phần
Loạt Cung đảo Loạt rìa lục địa tích cực
SiO
2
67,24 69,17

Al
2
O
3
15,18 14,33
FeO
2,35 2,29
MgO
1,73 1,42
CaO
4,27 3,20
Na
2
O
3,97 3,13
K
2
O
1,26 3,40
Rb
17,5 151
Sr
282 247
Pb
5 19
Th
1,0 18
U
0,4 4
Zr

108 151
Nb
1,3 11
Y
22 28
Ce
16 64
Cu
42 9
K/Rb
598 187
Rb/Sr
0,06 0,61
Nguyên tố chính
Nguyên tố chính
4. Thành phần hóa học:
KHÁC NHAU
RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC CUNG ĐẢO
•Nồng độ các nguyên tố K, Rb, Zr và Pb; Shosholit cao
•
Thành phần kéo dài (SiO
2
từ 53 đến 72%, đôi khi 76%)
•
Tỉ lệ K
2
O/Na
2
O >1
• Nghèo nhôm (Al

*
= ASI thay đổi từ 0,69 - 1,10 cá biệt đến 1,20)
•
Giàu Na
2
O (tức là 2,2% ở đá mafic, tới 3,2% trong đá felsic);
•Nồng độ các nguyên tố K, Rb, Zr và Pb thấp hơn
•
Nghèo SiO
2
, K
2
O, Rb, Nb giàu MgO,
•
Điển hình tỉ lệ K
2
O/Na
2
O <1
• Chứa nhiều các khoáng vật sắt-magnesi.
PHẦN IV: SO SÁNH GRANITOID Ở CUNG ĐẢO VÀ RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
Nguyên tố chính
Nguyên tố chính
4. Thành phần hóa học:
KHÁC NHAU
RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC CUNG ĐẢO
•
Hàm lượng CaO, MgO, Na
2
O thấp hơn ở cung đảo nhưng hàm

lượng K
2
O cao hơn.
•
Hàm lượng CaO, MgO, Na
2
O cao hơn.(Giàu hàm lượng các
calcoalkalin.)
PHẦN IV: SO SÁNH GRANITOID Ở CUNG ĐẢO VÀ RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
4. Thành phần hóa học:
KHÁC NHAU
RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC CUNG ĐẢO
•
Tỷ số K/Rb và Fe/Mg thấp hơn rất nhiều so với ở cung đảo.
•
Ngược lại tỷ số Rb/Sr rất cao nhiều
•Đồng vị của Pb, tỷ số Sr
87
/Sr
86
và Nd
143
/Nd
144
dao động trong
khoảng rộng
•
Tỷ số K/Rb và Fe/Mg rất cao.
• Tỷ số Rb/Sr rất thấp.
•Đồng vị của Pb, tỷ số Sr

87
/Sr
86
và Nd
143
/Nd
144
dao động trong
khoảng hẹp
PHẦN IV: SO SÁNH GRANITOID Ở CUNG ĐẢO VÀ RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
Nguyên tố vết
KHÁC NHAU
RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC CUNG ĐẢO
PHẦN IV: SO SÁNH GRANITOID Ở CUNG ĐẢO VÀ RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
4. Thành phần hóa học:
Nguyên tố vết
Table 18-2.
Representative Chemical Analyses of Selected Granitoid Types.
1
∆
2
▲
3

4

5
✧
6
♦

7

8
 9
+
10
Q
11 X 12

Oxide
Plagiogr. Ascen. Nigeria M-type I-type S-type A-type Archean Modern Av. Crust U. Crust L. Crust
SiO
2
68.0 71.6 75.6 67.2 69.5 70.9 73.8 69.8 68.1 57.3 66.0 54.4
TiO
2
0.7 0.2 0.1 0.5 0.4 0.4 0.3 0.3 0.5 0.9 0.5 1.0
Al
2
O
3
14.1 11.7 13.0 15.2 14.2 14.0 12.4 15.6 15.1 15.9 15.2 16.1
FeO*
6.6 4.0 1.3 4.1 3.1 3.0 2.7 2.8 3.9 9.1 4.5 10.6
MnO
0.1 0.1 0.0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.8
MgO
1.6 0.2 0.1 1.7 1.4 1.2 0.2 1.2 1.6 5.3 2.2 6.3
CaO
4.7 0.1 0.5 4.3 3.1 1.9 0.8 3.2 3.1 7.4 4.2 8.5

Na
2
O
3.5 5.5 3.9 4.0 3.2 2.5 4.1 4.9 3.7 3.1 3.9 2.8
K
2
O
0.3 4.7 4.7 1.3 3.5 4.1 4.7 1.8 3.4 1.1 3.4 0.3
P
2
O
5
0.1 0.0 0.1 0.1 0.2 0.0 0.1 0.2
Total
99.6 98.1 99.3 98.4 98.5 98.3 98.9 99.7 99.6 100.7 100.2 100.8
q
31.9 23.1 31.7 25.5 27.5 33.7 28.6 24.0 22.8 8.2 16.8 5.5
or
1.8 28.3 28.2 7.8 21.2 25.1 28.3 10.6 20.3 6.5 20.1 1.8
ab
29.6 36.8 35.6 36.6 29.4 23.2 37.5 44.0 33.5 27.8 35.0 25.1
an
21.9 0.0 2.5 20.1 14.4 8.4 1.6 15.2 14.2 26.2 13.9 30.5
cor
0.0 0.0 0.7 0.0 0.0 2.8 0.0 0.0 0.2 0.0 0.0 0.0
di
0.7 0.4 0.0 0.8 0.6 0.0 1.4 0.0 0.0 8.4 5.5 9.4
hy
9.4 4.1 0.3 6.0 4.1 3.7 0.0 3.6 5.8 19.2 5.9 23.8
wo

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
ac
0.0 4.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
mt
3.2 0.0 0.0 2.1 2.0 2.1 1.9 1.9 2.1 2.5 2.1 2.6
il
1.3 0.3 0.0 0.7 0.6 0.6 0.4 0.4 0.7 1.3 0.7 1.4
hem
0.0 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
ns
0.0 2.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Ni
12 2 8 11 1 14 11 105 20 135
Co
9 10 10 3 29 10 35
Cr
8 20 30 2 29 23 185 35 235
Cu
4 45 42 9 9 2 75 25 90
Zn
13 99 56 48 59 120 80 71 83
V
3 72 57 49 6 35 76 230 60 285
La
4 91 116 31 27 55 32 31 16 30 11
Ce
11 274 166 16 66 61 137 56 67 33 64 23
Nd
122 30 28 67 21 27 16 26 13
Sm

3 17 6 6 16 3 5 4 5 3
Eu
1 2 1 1 2 1 1 1 1 1
Gd
4 14 2 6 3 4 3
Tb
1 4 2 0 1 1 1 1
Dy
1 5 4 4 4
Yb
5 17 3 3 9 1 3 2 2 2
Lu
1 1 1 1 0 1 0 0 0
Rb
4 94 471 18 164 245 169 55 110 32 112 5
Ba
38 53 94 236 519 440 352 690 715 250 550 150
Sr
124 1 20 282 235 112 48 454 316 260 350 230
Pb
42 5 19 27 24 8 20 4
Zr
97 1089 202 108 150 157 528 152 171 100 190 70
Hf
3 42 9 8 5 5 3 6 2
Th
1 24 52 1 20 19 23 7 12 4 11 1
Nb
7 168 124 1 11 13 37 6 12 11 25 6
Ta

1 16 1 1 1 2 1
U
0 0 5 5 5 2 3 1 3 0
Y
30 92 191 22 31 32 75 8 26 20 22 19
1
: ave. of 6 ophiolite plagiogranites from Oman and Troodos (Coleman and Donato, 1979).
2
: Granite from Ascension Island (Pearce
et al
., 1984)
3
: ave. of 11 Nigerian biotite granites (Bowden et al., 1987).
4
: ave of 17 M-type granitoids, New Britain arc (Whalen
et al.
(1987).
5
: ave. of 1074 I-type granitoids and
6
:ave. of 704 S-type granitoids, Lachlan fold belt, Australia (Chappell and White, 1992).
7
: ave of 148 A-type granitoids (Whalen
et al
. 1987, REE from Collins
et al
., 1982).
8
: ave. of 355 Archean grey gneisses (Martin, 1994).
9

: ave of 250 <200Ma old I- and M-type granitoids (Martin, 1994).
10-12
: est. ave., upper, and lower continental crust (Taylor & McClennan, 1985).
M a jo r E le m e n t s
C IP W N o r m
I n c o m p a t ib le
R a r e E a r t h
L I L
H F S
KHÁC NHAU
PHẦN IV: SO SÁNH GRANITOID Ở CUNG ĐẢO VÀ RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
4. Thành phần hóa học:
Nguyên tố vết
Chuẩn hóa theo bảng 18.2
PHẦN IV: SO SÁNH GRANITOID Ở CUNG ĐẢO VÀ RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC
5. Các kiểu khoáng sản đi kèm:
KHÁC NHAU
RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC CUNG ĐẢO
• Giàu các mỏ khoáng sản liên quan đến sắt, canxi, molipden… • Giàu các kiểu mỏ dạng mạch, mạng mạch liên quan tới các loại
khoáng sản như thiếc, volfram, đồng, bạc…
XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN