bài giảng thạch luận đá magma - phương pháp nghiên cứu

THẠCH LUẬN ĐÁ MAGMA - PHƯƠNG PHÁP
THẠCH LUẬN ĐÁ MAGMA - PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
NGHIÊN CỨU

I- Những vấn đề cơ bản:

Nội dung NC thạch luận đá magma.

Phương pháp NC.

Các quá trình thành tạo magma.

II- Các kiểu hoạt động magma điển hình:

Hoạt động magma của các dãy núi ngầm đại dương.

Hoạt động magma cung đảo và rìa lục địa tích cực.

Hoạt động magma đảo đại dương và rift lục địa.

Các tỉnh magma lớn và plume manti.

Hoạt động magma trong mảng lục địa liên quan tới điểm nóng.

III- Các thành tạo magma – dấu hiệu chỉ thị cho tái lập bối cảnh
địa động lực cổ và phân tích sinh khoáng.

Địa chất magma: hình thái các thể magma và kỹ thuật đo vẽ.

NC khoáng vật học: thành phần hóa học, địa hóa khoáng vật và

phương pháp phân tích.

Địa hóa đá magma: nguyên tố chính và nguyên tố vết. Các phương
pháp phân tích.

NC đồng vị và địa thời học đồng vị: Các đặc trưng đồng vị và xác
định tuổi đồng vị.

NC bao thể trong khoáng vật: mục đích và phương pháp phân tích.

NC thực nghiệm.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phân loại đá magma
Phân loại đá magma
Figure 2-2. A classification of the phaneritic igneous
rocks. a. Phaneritic rocks with more than 10% (quartz +
feldspar + feldspathoids). After IUGS.
Quartz-rich
Granitoid
90
90
60
60
20
20
Alkali Fs.
Quartz Syenite
Quartz
Syenite

Quartz
Monzonite
Quartz
Monzodiorite
Syenite
Monzonite
Monzodiorite
(Foid)-bearing
Syenite
5
10
35
65
(Foid)-bearing
Monzonite
(Foid)-bearing
Monzodiorite
90
Alkali Fs.
Syenite
(Foid)-bearing
Alkali Fs. Syenite
10
(Foid)
Monzosyenite
(
F
o
i
d

)

S
y
e
n
i
t
e
(Foid)
Monzodiorite
(
F
o
i
d
)

G
a
b
b
r
o
Qtz. Diorite/
Qtz. Gabbro
5
10
Diorite/Gabbro/
Anorthosite

(Foid)-bearing
Diorite/Gabbro
60
(Foid)olites
Quartzolite
Granite
Grano-
diorite
T
o
n
a
l
i
t
e
A
l
k
a
l
i

F
e
l
d
s
p
a

r

G
r
a
n
i
t
e
Q
A
P
F
60
(a)
(a)
Phân loại các đá mafic-siêu mafic
Phân loại các đá mafic-siêu mafic
Figure 2-2. A classification of the phaneritic
igneous rocks. b. Gabbroic rocks. c. Ultramafic
rocks. After IUGS.
Plagioclase
Olivine
Pyroxene
G
a
b
b
r
o

T
r
o
c
t
o
l
i
t
e
Olivine
gabbro
Plagioclase-bearing ultramafic rocks
90
(b)
Anorthosite
Olivine
Olivine
Clinopyroxene
Clinopyroxene
Orthopyroxene
Orthopyroxene
Lherzolite
Lherzolite
H
a
r
z
b
u

r
g
i
t
e
W
e
h
r
l
i
t
e
Websterite
Orthopyroxenite
Orthopyroxenite
Clinopyroxenite
Clinopyroxenite
Olivine Websterite
Peridotites
Peridotites
Pyroxenites
Pyroxenites
90
40
10
10
Dunite
Dunite
(c)

(b)
(b)
(c)
(c)
Figure 2-3. A classification and nomenclature
of volcanic rocks. After IUGS.
(foid)-bearing
Trachyte
(foid)-bearing
Latite
(foid)-bearing
Andesite/Basalt
(Foid)ites
10
60
60
35
65
10
20
20
60
60
F
A
P
Q
Rhyolite Dacite
Trachyte Latite Andesite/Basalt
Phonolite

Tephrite
Phân loại các đá núi lửa
Phân loại các đá núi lửa
Figure 2-4. A chemical classification of volcanics based on total alkalis vs. silica. After Le Bas et al.
(1986) J. Petrol., 27, 745-750. Oxford University Press.
Phân loại đá núi lửa theo tương quan (Na2O+K2O) – SiO2
Phân loại đá núi lửa theo tương quan (Na2O+K2O) – SiO2
(theo Le Bas, 1986)
(theo Le Bas, 1986)
Đai mạch song song mafic-axit á
Đai mạch song song mafic-axit á
kiềm khu vực Đèo Cậu: a) gabro;
kiềm khu vực Đèo Cậu: a) gabro;
b) trachyt.
b) trachyt.
Granodiorit (a) kiểu Đèo Cả và thể
Granodiorit (a) kiểu Đèo Cả và thể
tù trachyt (b). Khu vực Đèo Cậu.
tù trachyt (b). Khu vực Đèo Cậu.
NGHIấN CU NGOI THC A
NGHIấN CU NGOI THC A
(a)
(a)
(a)
(a)
(b)
(b)
(b)
(b)
NGHIÊN CỨU NGOÀI THỰC ĐỊA

NGHIÊN CỨU NGOÀI THỰC ĐỊA
Các thể gabro dạng mạch bị budin hóa do hoạt động biến dạng. Đới
Các thể gabro dạng mạch bị budin hóa do hoạt động biến dạng. Đới
trượt ép Sông Hồng.
trượt ép Sông Hồng.
Amphibole gabbro
Thể gabro amphibol trong gneis
Thể gabro amphibol trong gneis
silimanit-granat-biotit. Đới trượt ép
silimanit-granat-biotit. Đới trượt ép
Sông Hồng
Sông Hồng
Lherzolite
Lherzolite
Websterite
Websterite
Amphibole gabbro
Amphibole gabbro
Dolerite
Dolerite
Basalt-komatit đới Sông Đà
Basalt-komatit đới Sông Đà

Basalt-komatit Nậm Muội
Basalt-komatit Nậm Muội

Basalt-komatit Tạ Khoa
Basalt-komatit Tạ Khoa
Các lớp basalt-komatit Păc Uôn
Các lớp basalt-komatit Păc Uôn

Thể á núi lửa komatit Đèo Chẹn
Thể á núi lửa komatit Đèo Chẹn
Các đá xâm nhập mafic-siêu mafic đới Sông Hiến
Các đá xâm nhập mafic-siêu mafic đới Sông Hiến
Picrrit dạng núi lửa Lerzolit khối Suối Củn
Phl
Ol
Cpx
Ol
Thể gabro-dolerit trong trầm
tích lục nguyên P-T
Thể tường gabrônrit
trong lerzolit Cao Bằng
Лампроиты, минетты, абсарокиты, трахиты и сиениты
Лампроиты, минетты, абсарокиты, трахиты и сиениты
Ультракалиевые
Ультракалиевые
породы зоны Шонгда
породы зоны Шонгда
«Трупка» Пинь Хо
«Трупка» Пинь Хо
Шток Нам Хон
Шток Нам Хон
Nghiên cứu thành phần hóa học của khoáng vật trong đá magma
Nghiên cứu thành phần hóa học của khoáng vật trong đá magma
Phương pháp phân tích:
Phương pháp phân tích:
PT thành phần hóa học của khoáng vật:
PT thành phần hóa học của khoáng vật:
Phân tích hóa (cổ điển)

Phân tích hóa (cổ điển)
Microsond (hiện đại)
Microsond (hiện đại)
Phân tích nguyên tố hiếm vết-đất hiếm trong
Phân tích nguyên tố hiếm vết-đất hiếm trong
khoáng vật:
khoáng vật:
LA-ICP-MS
LA-ICP-MS
Microsonde
Microsonde
EPMA (
EPMA (
E
E
lectron
lectron
P
P
robe
robe
M
M
icro
icro
A
A
nalyser)
nalyser)
Thành phần hóa học của olivin trong lerzolit khối Suối Củn

Thành phần hóa học của olivin trong lerzolit khối Suối Củn
Sample
SiO
2
FeO MgO CaO NiO TOTAL
Khối Suối Củn: plagioperidotit
342/a 40,4 14,25 44,03 0,16 0,23 99,18
233c 39,94 16,32 42,57 0,2 0,17 99,2
256 40,06 15,83 42,83 0,26 0,17 99,15
333 40,18 15,45 43,08 0,2 0,24 99,07
233/2 40,12 17,54 40,68 0,11 0,14 98,59
249 40,59 15,02 42,51 0,27 0,18 98,56
Khối Khuổi Giàng: plagioperidotit, picrit
264a 39,99 16,15 42,67 0,18 0,19 99,18
264 36,83 26,94 37,12 0,02 0,08 100,99
265 39,25 17,03 43,34 0,25 0,18 100,05
261b 39,4 18,21 41,46 0,24 0,17 99,48
Nghiên cứu thành phần khoáng vật trong đá magma
Nghiên cứu thành phần khoáng vật trong đá magma
Sample PB-61 PB-62 PB-73 PB-78 PB107 282A/83
1 2 3 4 5 6
SiO
2
55,53 55,73 54,83 54,85 55,32 54,73
TiO
2
0,49 0,44 0,36 0,38 0,39 0,57
Al
2
O

3
1,64 1,63 1,51 1,02 1,75 1,14
FeO 9,5 11,01 12,75 10,58 10,62 13,75
Cr
2
O
3
0,48 0,54 0,34 0,57 0,5
MgO 30,38 29,87 28,43 29,94 29,36 28
CaO 2,23 2,37 2,02 2,13 2,37 2,05
Na
2
O
0,04 0,02 0,03 0,02 0,05 0,06
TOTAL 0.00 0.00 0.00 0.00 100,26 100,22
Wo,% 4,3 4,51 3,92 4,09 6,5 3,9
En,% 81,42 79,13 76,77 80,04 77,8 75,3
Fs,% 14,28 16,36 19,31 15,87 15,7 20,8
Thành phần hóa học của Opx trong lerzolit khối Suối Củn
Thành phần hóa học của Opx trong lerzolit khối Suối Củn
Thành phần hóa học của Cpx
Thành phần hóa học của Cpx
trong lerzolit khối Suối Củn
trong lerzolit khối Suối Củn
Sample
M-006 PB-62 B5142 B5146 B5147 B5143 P135 M-204/1 PB-86 PB-78 M-211
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
SiO
2
51,94 52,99 52,11 51,72 52,19 52,08 52,72 51,47 51,63 52,52 52,18

TiO
2
0,89 0,60 1,18 1,39 0,7 0,51 0,44 0,52 0,89 0,36 0,44
Al
2
O
3
2,00 2,70 2,51 2,57 1,76 2,31 2,51 2,75 3,37 2,89 1,97
FeO 7,84 5,14 4,94 5,99 7,64 4,87 6,31 6,92 7,69 4,95 7,35
Cr
2
O
3
0,58 1,13 0,91 0,78 0,52 1,05 1 0,88 0,50 0,57 0,41
MgO 17,09 17,83 18 16,87 19,1 17,65 19,1 16,81 17,72 17,94 18,17
CaO 18,26 20,08 19,99 19,42 17,28 20,12 17,62 18,94 17,06 19,64 17,30
Na
2
O
0,26 0,50 0,33 0,35 0,26 0,24 0,23 0,32 0,18 0,21 0,22
TOTAL 98,86 100,97 99,97 99,09 99,45 98,83 99,93 98,61 99,04 99,08 98,04
Wo,% 37,77 41,06 40,9 45,2 34,7 41,5 35,9 39,51 35,75 40,52 35,68
En,% 49,19 50,73 51,2 41,6 53,3 50,7 54,1 48,79 51,67 51,50 52,14
Fs,% 13,04 8,20 7,9 13,2 12 7,8 10 11,70 12,58 7,97 12,19
Thành phần hóa học của Biotit trong gabro Chợ Đồn
Thành phần hóa học của Biotit trong gabro Chợ Đồn
Sample H1531/1a H1531/1b H1531/1c H1539a H1539b H1539c H1540 H1541
SiO
2
36,94 35,16 34,86 34,22 34,22 34,45 33,43 33,14

TiO
2
2,86 4,44 4,44 1,62 1,97 1,75 4,67 3,22
Al
2
O
3
15,27 14,63 14,51 18,21 18,05 18,07 18,76 20,34
FeO 18,74 25,24 25,25 17,20 16,67 17,39 26,04 25,69
MnO 0,12 0,17 0,18 0,17 0,17 0,18 0,68 0,80
MgO 11,89 7,40 7,19 12,35 12,42 12,10 2,82 3,10
Na
2
O 0,10 0,10 0,11 0,23 0,22 0,20 0,21 0,21
K
2
O 9,30 9,38 9,24 9,25 9,28 9,28 9,31 9,27
H
2
O 4,50 4,50 4,50 4,50 4,50 4,50 4,50 4,50
Si
4+
5,71 5,59 5,59 5,33 5,35 5,37 5,47 5,38
Al
4+
2,29 2,41 2,41 2,67 2,65 2,63 2,53 2,62
Al
6+
0,49 0,33 0,33 0,68 0,67 0,69 1,08 1,26
Ti

4+
0,33 0,53 0,54 0,19 0,23 0,21 0,58 0,39
Fe
2+
2,42 3,36 3,39 2,24 2,18 2,27 3,56 3,49
Mn
2+
0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,09 0,11
Mg
2+
2,74 1,76 1,72 2,87 2,89 2,81 0,69 0,75
Na
+
0,03 0,03 0,03 0,07 0,07 0,06 0,07 0,07
K
+
1,83 1,90 1,89 1,84 1,85 1,85 1,94 1,92
Mg# 0,53 0,34 0,34 0,56 0,57 0,55 0,16 0,18
0 . 6 5 0 . 7 0 0 . 7 5 0 . 8 0 0 . 8 5 0 . 9 0 0 . 9 5 1 . 0 0
0 . 0
0 . 1
0 . 2
0 . 3
0 . 4
0 . 5
0 . 6
X
M g
X e n o c r y s t a l O l
P h e n o c r y s t a l O l

G r o u n d m a s s O l
N
i
O

(
w
t
%
)
Olivine

0 1
2
3
E a s t o n i t e S i d e r o p h y l l i t e
P h l o g o p i t e A n n i t e
F e / ( F e + M g )
A l I V
P h e n o c r y s t a l P h l
G r o u n d m a s s P h l
C o r o n a s P h l
M a n t l e d P h l - c o r e
M a n t l e d P h l - m a r g i n
P h l f r o m t r a c h y t e
P h l f r o m m i n e t t e
G l i m m e r i t e P h l
1 1 1 2 1 3 1 4 1 5
8
1 2

1 6
2 0
2 4
2 8
A l O ( w t % )
2 3
P h e n o c r y s t a l P h l
G r o u n d m a s s P h l
P h l f r o m m i n e t t e a n d t r a c h y t e
P h l i n O l
C o r o n a s P h l
G l i m m e r i t e P h l
M
g
O
(
w
t
%
)

Phlogopite
Cpx phân đới trong cocit (lamproit) TBVN
Cpx phân đới trong cocit (lamproit) TBVN
Sample H1538Ap H1538Gr H1538Carb H1538Px H1539Px H1539Carb DL026Cpx
Rb 2,3 0,41 < 0,1ррм 15,7 1,67 < 0,1ррм 1,11
Sr 1101 57,1 670 40,5 48,4 303 108
Y 1260 357 18,5 13,4 7,43 2,82 36,0
Zr 9,4 347 0,035 61 58 0,43 81
Nb 0,46 415 0,12 12,5 0,84 0,07 1,32

Ba 24 1,08 1,51 11,3 1,102 2,32 1,42
La 2236 148 16,9 6,4 2,0 3,4 16,4
Ce 4200 371 20,9 12,9 5,2 3,8 39,0
Pr 486 65 2,28 2,2 0,9 0,39 6,9
Nd 1660 330 8,4 10,6 5,3 1,7 39,9
Sm 294 88 1,50 2,6 1,45 0,22 11,7
Eu 67,2 16,2 0,35 0,48 0,35 0,08 3,161
Gd 277 85 1,62 2,9 1,56 0,42 12,4
Tb 34,8 12,8 0,26 0,42 0,232 0,045 1,68
Dy 196 77 1,77 2,6 1,45 0,31 9,0
Ho 38,8 14,5 0,49 0,55 0,30 0,067 1,53
Er 114 37,7 1,69 1,6 0,90 0,22 3,5
Tm 13,2 4,05 0,26 0,22 0,13 0,028 0,38
Yb 78 21,4 2,05 1,7 1,05 0,21 2,1
Lu 8,9 2,02 0,29 0,28 0,19 0,067 0,26
Hf 0,152 19,5 0,0066 3,0 3,4 0,009 6,6
Ta 0,015 84 0,0070 0,41 0,18 0,0012 0,21
Th 247 75 0,013 0,65 0,14 0,011 0,31
U 43,4 10,0 0,0093 0,14 0,027 0,0056 0,047
Hàm lượng nguyên tố hiếm và đất hiếm trong khoáng vật từ gabro chợ Đồn
Hàm lượng nguyên tố hiếm và đất hiếm trong khoáng vật từ gabro chợ Đồn
Đặc điểm phân bố nguyên
Đặc điểm phân bố nguyên
tố hiếm và đất hiếm trong
tố hiếm và đất hiếm trong
các khoáng vật từ gabro
các khoáng vật từ gabro
Chợ Đồn
Chợ Đồn
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐÁ MAGMA

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐÁ MAGMA

PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH:
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH:

Hóa ướt (hóa silicat)
Hóa ướt (hóa silicat)

Hóa khô – Huỳnh quang tia X (XRF)
Hóa khô – Huỳnh quang tia X (XRF)

Các hợp phần chính: SiO
Các hợp phần chính: SiO
2
2
, TiO
, TiO
2
2
, Al
, Al
2
2
O
O
3
3
, Fe
, Fe
2

2
O
O
3
3
, FeO, MnO, MgO,
, FeO, MnO, MgO,
CaO, Na
CaO, Na
2
2
O, K
O, K
2
2
O, P
O, P
2
2
O
O
5
5
, MKN. Được xếp theo hóa trị giảm dần
, MKN. Được xếp theo hóa trị giảm dần
của các nguyên tố.
của các nguyên tố.