bài giảng thạch luận các đá magma -tập hợp các đá magma

TẬP HỢP CÁC ĐÁ MAGMA
TẬP HỢP CÁC ĐÁ MAGMA
I. Quá trình nóng chảy từng phần:
I. Quá trình nóng chảy từng phần:
-


Nóng chảy cân bằng theo mẻ (equilibrium batch melting): dung thể
Nóng chảy cân bằng theo mẻ (equilibrium batch melting): dung thể
được thành tạo nằm nguyên tại chỗ và cân bằng với phần cứng chưa
được thành tạo nằm nguyên tại chỗ và cân bằng với phần cứng chưa
bị nóng chảy. Bị di chuyển lên các tầng cấu trúc trên khi điều kiện cân
bị nóng chảy. Bị di chuyển lên các tầng cấu trúc trên khi điều kiện cân
bằng bị phá vỡ (giảm áp).
bằng bị phá vỡ (giảm áp).
-


Nóng chảy phân đoạn (kiểu Rayleigh): dung thể được hình thành di
Nóng chảy phân đoạn (kiểu Rayleigh): dung thể được hình thành di
chuyển ra khỏi vị trí đó làm cho thành phần của dung thể và vật liệu
chuyển ra khỏi vị trí đó làm cho thành phần của dung thể và vật liệu
bị nóng chảy biến thiên liên tục.
bị nóng chảy biến thiên liên tục.
II. Các quá trình dẫn đến sự thay đổi thành phần của dung thể
II. Các quá trình dẫn đến sự thay đổi thành phần của dung thể
magma ban đầu:
magma ban đầu:
-
Kết tinh phân dị.
Kết tinh phân dị.

-
Quá trình trộn lẫn magma
Quá trình trộn lẫn magma
-
Quá trình tuyển nổi
Quá trình tuyển nổi
-
Quá trình dung ly
Quá trình dung ly
-
Quá trình hỗn nhiễm vật chất vỏ TĐ.
Quá trình hỗn nhiễm vật chất vỏ TĐ.
CÁC THÀNH TẠO MAGMA ĐẠI DƯƠNG
CÁC THÀNH TẠO MAGMA ĐẠI DƯƠNG
Hệ thống dãy núi ngầm đại dương
Hệ thống dãy núi ngầm đại dương
Các dãy núi ngầm có chiều cao đến
12km, chủ yếu cấu tạo từ basalt.
Dưới dãy núi ngầm vỏ thạch quyển
bị vát mỏng gây tách giãn đáy đại
dương khiến basalt phun lên tạo
thành núi. Dưới vỏ đại dương 5-
8km là manti. Basalt sống núi đại
dương – MORB.
Lớp vỏ đại dươngvà cấu
Lớp vỏ đại dươngvà cấu
trúc của manti trên
trúc của manti trên

Ophiolite điển hình
Ophiolite điển hình
Tổ hợp Ophiolite Oman. Theo Boudier
Tổ hợp Ophiolite Oman. Theo Boudier
and Nicolas (1985) Earth Planet. Sci.
and Nicolas (1985) Earth Planet. Sci.
Lett., 76, 84-92.
Lett., 76, 84-92.
Sự có mặt của các đá magma
Sự có mặt của các đá magma
ophiolit trong các cấu trúc uốn
ophiolit trong các cấu trúc uốn
nếp là dấu hiệu quan trọng để xác
nếp là dấu hiệu quan trọng để xác
định các đường khâu cổ
định các đường khâu cổ
Thạch học của MORB
Thạch học của MORB
- Kiến trúc porphyr.
- Kiến trúc porphyr.
- THCS khoáng vật:
- THCS khoáng vật:
Ol +/(Cr-Mg)Sp
Ol +/(Cr-Mg)Sp
Pl + Ol +/(Mg-Cr)Sp
Pl + Ol +/(Mg-Cr)Sp
Pl + Ol + Aug
Pl + Ol + Aug
Oxyt Fe-Ti gặp trong phần nền
Oxyt Fe-Ti gặp trong phần nền

- Gabro có thành phần ương tự như
- Gabro có thành phần ương tự như
basalt, chỉ khác kiến trúc.
basalt, chỉ khác kiến trúc.
-
Trong ophiolit NC chủ yếu là
Trong ophiolit NC chủ yếu là
basalt và gabro
basalt và gabro
Thành phần hóa học của basalt kiểu MORB
Thành phần hóa học của basalt kiểu MORB
Table 13-2.
Average Analyses and CIPW Norms of MORBs
(BVTP Table 1.2.5.2)
Oxide (wt%) All MAR EPR IOR
SiO
2
50.5 50.7 50.2 50.9
TiO
2
1.56 1.49 1.77 1.19
Al
2
O
3
15.3 15.6 14.9 15.2
FeO* 10.5 9.85 11.3 10.3
MgO 7.47 7.69 7.10 7.69
CaO 11.5 11.4 11.4 11.8
Na

2
O
2.62 2.66 2.66 2.32
K
2
O
0.16 0.17 0.16 0.14
P
2
O
5
0.13 0.12 0.14 0.10
Total 99.74 99.68 99.63 99.64
Norm
q 0.94 0.76 0.93 1.60
or 0.95 1.0 0.95 0.83
ab 22.17 22.51 22.51 19.64
an 29.44 30.13 28.14 30.53
di 21.62 20.84 22.5 22.38
hy 17.19 17.32 16.53 18.62
ol 0.0 0.0 0.0 0.0
mt 4.44 4.34 4.74 3.90
il 2.96 2.83 3.36 2.26
ap 0.30 0.28 0.32 0.23
All: Ave of glasses from Atlantic, Pacific and Indian Ocean ridges.
MAR: Ave. of MAR glasses. EPR: Ave. of EPR glasses.
IOR: Ave. of Indian Ocean ridge glasses.
MORB điển hình có thành phần
MORB điển hình có thành phần
toleit olivin với K2O < 0,2%;

toleit olivin với K2O < 0,2%;
TiO2 < 2%; P2O5 < 0,2%
TiO2 < 2%; P2O5 < 0,2%
Đặc điểm phân bố nguyên tố đất hiếm
Đặc điểm phân bố nguyên tố đất hiếm



REE diagram for MORBs
REE diagram for MORBs
Data from
Data from
Schilling et al.
Schilling et al.
(1983)
(1983)
Amer. J.
Amer. J.
Sci., 283, 510-586.
Sci., 283, 510-586.



Phân biệt N-MORB (bình thường) và E-MORB (giàu) hoặc P-MORB
Phân biệt N-MORB (bình thường) và E-MORB (giàu) hoặc P-MORB
(Plume)
(Plume)

Nguồn của N-MORB
Nguồn của N-MORB

là manti trên nghèo kiệt (depleted upper
là manti trên nghèo kiệt (depleted upper
mantle source)
mantle source)

Mg# > 65: K
Mg# > 65: K
2
2
O < 0.10 TiO
O < 0.10 TiO
2
2
< 1.0
< 1.0

Nguồn của E-MORB
Nguồn của E-MORB
(
(
P-MORB
P-MORB
) sâu hơn
) sâu hơn

Mg# > 65: K
Mg# > 65: K
2
2
O > 0.10 TiO

O > 0.10 TiO
2
2
> 1.0
> 1.0
Đặc điểm đồng vị:
Đặc điểm đồng vị:
-
N-MORB:
N-MORB:
87Sr/86Sr <0,7035
87Sr/86Sr <0,7035
143Nd/144Nd >
143Nd/144Nd >
0,5030
0,5030
-


P-MORB:
P-MORB:
87Sr86Sr chủ yếu
87Sr86Sr chủ yếu
>0,7035;
>0,7035;
143Nd/144Nd chủ
143Nd/144Nd chủ
yếu < 0,5030
yếu < 0,5030

Ophiolit trong các cấu
Ophiolit trong các cấu
trúc uốn nếp VN
trúc uốn nếp VN

Các thành tạo mafic-siêu mafic
Các thành tạo mafic-siêu mafic
kiểu ophiolit: Sông Mã, Hà
kiểu ophiolit: Sông Mã, Hà
Giang, Tam Kỳ -Hiệp Đức.
Giang, Tam Kỳ -Hiệp Đức.

Ophiolit Sông Mã có thể đối sánh
Ophiolit Sông Mã có thể đối sánh
với ophiolit Songou (TQ)
với ophiolit Songou (TQ)

Dựa theo sự có mặt của ophiolit
Dựa theo sự có mặt của ophiolit
có thể vạch đới khâu-ranh giới
có thể vạch đới khâu-ranh giới
giữa các mảnh lục địa khác
giữa các mảnh lục địa khác
nhau.
nhau.

Liên quan tới các đá siêu mafic
Liên quan tới các đá siêu mafic
có mỏ cromit (Núi Nưa),

có mỏ cromit (Núi Nưa),
đá
đá
ngọc-nephrit, jadeit (Sông Mã).
ngọc-nephrit, jadeit (Sông Mã).


Ophiolit S.Mã
Ophiolit Tam Kỳ
-Hiệp Đức
Ophiolit Nam
Hà Giang
Granit S. Chảy
453 tr.n.
Granit Đại
Lộc 434 tr. n.
Ophiolit Sụng Mó-TBVN
Ophiolit Sụng Mó-TBVN

Cỏc t phn chớnh: unit serpentinit
Cỏc t phn chớnh: unit serpentinit
húa, metagabro, metabasalt, diabas;
húa, metagabro, metabasalt, diabas;
Phin silic.
Phin silic.

Thnh phn vt cht ca metagabro
Thnh phn vt cht ca metagabro
v metabasalt hon ton tng ng
v metabasalt hon ton tng ng

vi MORB.
vi MORB.

Tui thnh to ca cỏc ỏ mafic-siờu
Tui thnh to ca cỏc ỏ mafic-siờu
mafic: 540 tr.n.
mafic: 540 tr.n.
[Trn Vn Tr,1992]
[Trn Vn Tr,1992]
,
,
255 tr.n.
255 tr.n.
[Chung et al., 2001]
[Chung et al., 2001]
.
.

i sỏnh ophiolit Sụng Mó vi ophiolit
i sỏnh ophiolit Sụng Mó vi ophiolit
Songou cho nhiu thụng tin v mt
Songou cho nhiu thụng tin v mt
trong nhng i khõu quan trng
trong nhng i khõu quan trng
nht ca khu vc NA.
nht ca khu vc NA.

Liờn quan ti cỏc xõm nhp SM ca
Liờn quan ti cỏc xõm nhp SM ca
ophiolit Sụng Mó cú qung cromit.

ophiolit Sụng Mó cú qung cromit.
NC chi tit v Crm giỳp xỏc nh bn
NC chi tit v Crm giỳp xỏc nh bn
cht ophiolit ca SM.
cht ophiolit ca SM.
1
2
3
1
2
3
1-T304
2-T298
3-T274
4
5
6
7
8
4
5
6
7
8
4-T294
5-T295
6-T306
7-T305
8-T290
9

10
9
10
10-T307
11-T308
(A)
(B)
(C)
Đặc điểm phân bố các nguyên tố đất hiếm của serpentinit(1-3), metagabro (8),
metabazan (4-5), diaba (6-7), và plagiogranit (9-10) đới Sông Mã
Các khối lục địa được tách từ Gondvaland và các đới khâu
Các khối lục địa được tách từ Gondvaland và các đới khâu
[Compet Rendus 340, 2-3]
[Compet Rendus 340, 2-3]


Nghiên cứu xác lập bản chất ophiolit
Nghiên cứu xác lập bản chất ophiolit
của các tổ hợp mafic-siêu mafic
của các tổ hợp mafic-siêu mafic
. 0 1
0 . 1
1
1 0
1 0 0
1 0 0 0
C s
R b
B a
T h

U
N b
T a
K
L a
C e
P b
S r
P
N d
Z r
H f
S m
E u
T i
T b
Y
Y b
L u
S a m p l e / P M - S u n & M c D o n o u g h , 1 9 8 9
Khối serpentinit Làng Hồi
Pyroxenit amphibolit hoá
Đặc điểm phân bố NTH và
ĐH trong siêu mafic LH
Dunit serpentinit hoá chứa cromspinel
(Liên quan tới điểm nóng -
(Liên quan tới điểm nóng -
hot spots)
hot spots)
Hoạt động magma đảo đại dương

Hoạt động magma đảo đại dương


After Crough (1983) Ann. Rev. Earth
Planet. Sci., 11, 165-193.
Thành phần của các đá đảo đại dương
Thành phần của các đá đảo đại dương

Basalt, trachyandesit, trachyt, comendit
Basalt, trachyandesit, trachyt, comendit

Basalt thường thuộc về 2 loạt: toleit (basalt-toleit) và kiềm (basalt
Basalt thường thuộc về 2 loạt: toleit (basalt-toleit) và kiềm (basalt
kiềm).
kiềm).

Basalt toleit có thành phần gần gũi với MORB song khác về thành
Basalt toleit có thành phần gần gũi với MORB song khác về thành
phần khoáng vật và hóa học
phần khoáng vật và hóa học

Basalt kiềm có thể chia nhỏ hơn thành 2 phụ loạt: bão hòa silic và
Basalt kiềm có thể chia nhỏ hơn thành 2 phụ loạt: bão hòa silic và
kém bão hòa silic.
kém bão hòa silic.
Thành phần hóa học của các đá đảo đại dương
Thành phần hóa học của các đá đảo đại dương
(Trích trong Thạch luận đá magma và biến chất của P.T. Thị, 2005)
(Trích trong Thạch luận đá magma và biến chất của P.T. Thị, 2005)

Bazan Hawaite Trachyandezit Trachyte Comendite
SiO
2
%
TiO
2
Al
2
O
3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na
2
O
K
2
O
P
2
O
5
ppm
Nb
Zr
Y
Rb
Sr

48.24
3.15
16.33
11.70
0.19
5.10
8.37
4.01
1.86
1.02
99.97
-
-
-
-
-
51.42
2.61
15.66
11.04
0.21
5.30
8.60
3.67
1.36
0.43
100.30
42
219
36

31
388
59.42
1.34
17.04
6.79
0.27
2.22
4.38
5.38
2.45
0.66
99.95
95
488
55
54
413
66.95
0.38
15.40
4.21
0.15
0.33
0.82
6.71
4.87
0.12
99.90
-

-
-
-
-
74.05
0.13
12.44
2.53
0.06
0.04
0.22
5.53
4.60
0.02
99.70
205
871
113
147
134
Thành phần hóa học của các đá đảo đại dương
Thành phần hóa học của các đá đảo đại dương
Loạt toleit, á kiềm và kiềm
Loạt toleit, á kiềm và kiềm
After Wilson (1989) Igneous
Petrogenesis. Kluwer.
Biểu đồ phân bố nguyên tố đất hiếm
Biểu đồ phân bố nguyên tố đất hiếm
After Wilson (1989)
Igneous Petrogenesis.

Kluwer.
Biểu đồ đa nguyên tố chuẩn hóa theo MORB
Biểu đồ đa nguyên tố chuẩn hóa theo MORB
Figure 14-3. Winter (2001) An
Introduction to Igneous and
Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Data from Sun and McDonough (1989).
Sr - Nd Isotopes
Sr - Nd Isotopes
Figure 13-12.
Figure 13-12.
Data from Ito et al. (1987)
Data from Ito et al. (1987)
Chemical Geology, 62, 157-176;
Chemical Geology, 62, 157-176;
and LeRoex et al. (1983)
and LeRoex et al. (1983)
J.
J.
Petrol., 24, 267-318.
Petrol., 24, 267-318.


Figure 14-6. After Zindler and
Hart (1986), Staudigel et al.
(1984), Hamelin et al. (1986) and
Wilson (1989).
µ
Figure 14-8. After Wilson (1989)
Igneous Petrogenesis. Kluwer. Data

from Hamelin and Allègre (1985),
Hart (1984), Vidal et al. (1984).
Mô hình chuỗi đảo Hawai
Mô hình chuỗi đảo Hawai


Trích trong Thạch luận các đá magma và biến chất (P.T. Thị, 2005)
Trích trong Thạch luận các đá magma và biến chất (P.T. Thị, 2005)
Mô hình hình thành núi lửa đại dương
Mô hình hình thành núi lửa đại dương
(Trích từ Thạch luận đá magma và biến chất của P.T. Thị, 2005)
(Trích từ Thạch luận đá magma và biến chất của P.T. Thị, 2005)
Mô hình hoạt động magma đại dương
Mô hình hoạt động magma đại dương
DM
DM
OIB
OIB
Continental
Continental
Reservoirs
Reservoirs
Nomenclature from Zindler and Hart (1986). After Wilson (1989) and Rollinson (1993).