Địa chất các thành tạo Magma kiềm và các kiểu nguồn gốc đá quý, bán quý liên quan khu vực Bằng Phúc, Chợ Đồn, Bắc Cạn

1

I HC QUC GIA HÀ NI
I HC KHOA HC T NHIÊN



Trn Xuân Bách

A CHT CÁC THÀNH TO MAGMA KIM VÀ CÁC KIU
NGUN GC
BNG PHÚC, CH N, BC CN


LU THC




Hà Ni   2012
2

I HC QUC GIA HÀ NI
I HC KHOA HC T NHIÊN


Trn Xuân Bách

A CHT CÁC THÀNH TO MAGMA KIM VÀ CÁC KIU
NGUN GC
BNG PHÚC, CH N, BC CN

Chuyên ngành: a cht hc
Mã s: 60.44.55

LUC

NG DN KHOA HC: TS. Nguyn Trung Chí



Hà Ni   2012
3

MC LC
LI C 4
-  
 5
1.1. V a lý và giao thông 5
1.2. a mo và h thng sông sui 6
m kinh t  7
- A CHT KHU VC NGHIÊN CU 9
 9
 11
a tng 11
2.2.2. Các thành to magma 13
2.2.3. Kin to 16
2.2.4. Khoáng sn 16
- 18
 18
 18
3.1.2. Khái quát v các kiu ngun g 23

3.1.3. Quy mô và phân vùng trin vng 29
 30
4

o sát tha 30
u thch hc 30
c 31
t 32
m bên trong c 34
 34
  -  M THÀNH PHN VT CH   
KIM KHI BNG PHÚC VÀ NGUN GC THÀNH TO 38
4.1. a cht và thch hc - khoáng vt 38
 61
4.3. Ngun gc 70
  - CÁC KIU NGUN G      
 73
5.1. Các loc Bng Phúc 73
5.2 Các kiu ngun gc và t hp cng sinh 79
5.3. D báo trin vng 79
KT LUN 80
TÀI LIU THAM KHO 83

5

DANH MC HÌNH VÀ NH
 v trí khu vc nghiên cu thuc xã Bng Phúc, huyn Ch n,
tnh Bc Cn 5
 a cht khi Bng Phúc 12
 phân b m qung, m  Vit Nam 29

 nguyên lý (a) và cu to ca kính hin vi ngc hc (b) 34
Hình 3.3. Thit phân tích hin t dò 35
 a cht khi Bng Phúc 40
nh 4.2 - Lát mng K.920/1: Syenit nephelin có biotit Khi Bng Phúc ,Ch n
Bc Kn (+), 5
x
41
nh 4.3  Lát mng K.1649/1: Jacupirangit cha sodalit trong khi Bng Phúc ,
Ch n Bc Kn (+), 10
x
41
nh 4.4  lát mng K.429/12: Ijolit khi Bng Phúc  Ch n, Bc Cn (+), 2.5
x
42
nh 4.5 - lát mng K.912: Melteigit cha spinel màu xanh khi Bng Phúc - Ch
n, Bc Cn (+), 2.5
x
42
Hình 4.7 - Bi QAPF (theo Streckeisen, 1978) phân lo
nhp theo thành phn khoáng vt modal. Q = thch anh, A= felspat kali (bao gm c
albit có An = 0-5) P = plagioclas, F = các khoáng vt nhóm foid vi M (khoáng vt
màu) <90% 47
6

- 
plagioclas (+),
2.5
x
49
- 

 2.5
x
49
 -         

x
50
- 

x
50
- 

x
51
- 
-). 100
x
52
nh 4.14 - mng K.1736A: Pyrotin (ht ln) và calcopyrit (ht nh
)xâm tán tng Phúc, Ch n, Bc
Cn.(-). 100
x
52
Hình 4.17 - Bi QAPF (Streckeisen, 1976) phân loi và g
t hp Bng Phúc. Ký hiu:  - khi Bng Phúc 62
Hình 4.18 - 

hình 4.17. 62
Hình 4.19a - Bi Na2O-K2O-CaO phân chia kiu kim cho t hp Bng Phúc.

63
7

Hình 4.19b - Bi  K2O-Na2O phân chia kiu kim cho t hp Bng phúc
(Ephremova, 1965) 63
Hình 4.20 - Bi t các lot
ijolit v hp Bng Phúc. 64
Hình 4.21 - - CaO - Al
2
O
3

húc 64
Hình 4.22 - Bi A/NK ~ A/CNK theo Shand (1943) phân chia các kiu ngun
gc magma trung tính, acid, kim cho t hp Bng Phúc 65
Hình 4.25 - Bi phân b các nguyên t t him chun hóa vi chondrit ca t
hp Bng Phúc 69
Hình 4.26 - Bi phân b các nguyên t p chun hóa vi manti
nguyên th hp Bng Phúc 70
Hình 4.27a - Bi 
Nd
và tung v cm t hp
Ch n - Ngòi Bic [K.342, K.350 - syenit nephelin; K.351 - ijolit] 70
Hình 4.27b - Bi  s ng v Sr-Nd theo FaureG.(2001) cho
t hp magma Ch n - Ngòi Bic 71
nh 5.1 - mu khoáng vt K.1163: Uvarovit trong mu trng sa thiên nhiên  sui
Vàng Hen ct qua khi Bng Phúc, Ch n, Bc Cn. (-). 10
x
76
- 

-). 2,5
x
76
-  augit trong Ijolit
-), 5
x
77
8

  -        nhiên
-). 4
x
77
- - 

x
78
- 
 78

9

DANH MC BNG BIU
BNG 4.6: THÀNH PHN KHOÁNG VNH MC ( MODAL) CA CÁC
I BNG PHC 43
           
-  53
          
 59

-  66

- 67









1

M U
Cùng vi s phát trin ca nn kinh t Vit Nam nói riêng và trên toàn Th
gic coi là mt loi khoáng s
trò quan trng trong công cuc phát trin kinh t-xã hi hin nay.  Vit Nam,

ngành công nghii phát tri
 vào GDP ca nn kinh t c nhà trong nh
Bng nhng tin b khoa hc k thut, cùng vi s k tha các hc thuyt
kin to hia cht nghiên cu mt cách chi tii
a chmagma kim nói riêng nhm tìm ra nhm
 thành phn vt cht, ngun gc, quá trình hình thành ca các khoáng
sn quý him liên quan, c phát hin ra nhng khu vc có trin v
quý góp phn rt quan tr
, .
Vùng Bng Phúc, huyn Ch n, Tnh Bc Cn xut hin t hp mafic-
siêu mafic kim- syenit nephelin tui Trias mun (Nguyn Trung Chí và nnk,2004).
Trong vùng   c  m sa kho     c
i dân khai thác t phát, ngoài ra trong các thành to magma kim khi Bng
Phúc bt gp nhiu khoáng vt spinel, sodalit granat giàu Cr (uvarovit) t cht
ng ngc (Nguycông trình
nghiên cnh giá v ngun gm a quý vùng này.
Xut phát t thc t trên, ha ch tài luc s ca
mình là: 
 .
Kt qu nghiên cu c tài s góp ph
ng thi nó còn có th
c s dng làm  tài liu, ng cho công tác tìm ki
2

c Bng Phúc và các khu vc có hong magma
ki.
Mc tiêu ca lu
- Góp phn làm sáng t mi quan h gia các yu t ca ch
i các kiu thành to và tích tc.
- Xác lp các ti và du hiu tìm kin tích có trin

v
.
 làm sáng t mc tiêu trên, luc hin nhng nhim v sau:
- Nghiên ca ch
u t sinh và ch
-
.
 tài liu:
- Báo cáo Thch lun và sinh khoáng các thành to magma kim Min Bc
Vi a cht, Nguyn Trung Chí và nnk, 2004
- .
- B phân vùng trin vng sinh khoáng liên quan vi hong magma
kim phc Vit Nam, t l 1/200.000 (Nguyn Trung Chí và nnk, 2004).
 a cht.
- Ngun gc c Vit Nam (Nguyn Trung Chí và
Nguy, 2009).
3

B cc ca lum:
M U
a lý t nhiên, kinh t c Bng Phúc,
Ch n, Bc Cn
a cht khu vc nghiên cu
 khoa hng pháp nghiên cu
  m thành phn vt cht các  magma kim khi Bng
Phúc và ngun gc thành to.
5. Các kiu ngun gn các thành to
magma kim khu vc nghiên cu
KT LUN
TÀI LIU THAM KHO

5

C 1 -

1.1. V a lý và giao thông
Khu vc nghiên cu thua bàn xã Bng Phúc, huyn Ch n, tnh Bc
Kn có din tích 47,8 km², vi t 22
0
 Bc, 105
0

cách th xã Bc Kn khong 45 km v phía bc và thuc t b a hình t
l 1:50.000 h VN 2000 s hiu F-48-44-C (hình 1.1).

 v trí khu vc nghiên cu thuc xã Bng Phúc, huyn
Ch n, tnh Bc Cn
6

Khu vc nghiên cu là mt vùng bit lp thuc vùng sâu, vùng xa ca tnh
Bc Ku kic bing giao thông duy nht ni

lin th xã Bc Kn vi khu vc nghiên cu là tnh l a bàn xã Bng
Phúc, h thng giao thông kém phát trin và ch có mo ni t
ng 257 kéo dài qua xã Bi lin vi QL.3.
1.2. a mo và h thng sông sui
- a mo
Khu vc nghiên cu thuc  cao tuyi t n
trên 1500m, cao nh nh Phia Yêng (1516m) thuc xã Bng Phúc nm phía
c vùng Ch c-
tây nam.
a hình   phân ct mnh, b m dc không nh,
  dc khong 25 - 30
o
,

nhi dt ti 40 - 45
o
và trên 45
o
.
- m mng sông sui
Trong khu vc nghiên cu có 02 sui chy qua : con sui chính có tên gi là
Khui Vàng Hen ch  ng tây bc -    nh Pu
Mon. Khui Vàng Hen có lòng hp, khá dc. Mc trong
sui gi   ng khá l   c trong sui khá ít, các
nhánh sung b cc trong sui và các khe sui
ng liên tc trong vài ba gi.
 ng, thành phn và tính cht c c trong su  c nghiên cu,
quan trc. Rìa tây bnh Pu Mon con sui Khui Bó Pea bt ngun t trong hang
i chy t tây nam v c vi Vàng Hen,
long sui r dc thoi, cung cng lúa

ca xã Bng Phúc
7

- m khí hu
Khu vc nghiên cu thuc Bc B, có khí hu nhii gió
mùa vi 2 mùa rõ r
Mùa khô t t
 i t 14 - 22
0
C, các tháng 11, 12 và tháng 1,2 có nht rét
kéo dài nhi h thn 1 - 2
0
 m ki t 10 - 65%;
n 8 - 9 gi nh Pu
Mon. T cu  
phùn, nhi trung bình 18 - 25
0
C. Mùa khô là thi gian tin hành thun li các l
trình kht và tin.
    n ht tháng 10, nhi trung bình t 27 - 32
0
C,
nhng ngày nng nóng (t  ngoài tri có th lên ti
39
0
C. T n thánt ngt, có khi kéo dài
hàng tut  các sun vài ging tr
theo l m không khí
n 90%.
1.3. m kinh t 

Dân s xã Bng Phúc vào kho  i, m   i/km².
Trong khu vc nghiên cu có Bn Man là bn ci Tày vi khoi
20 h ng. Ngoài ra còn có khá nhiu bn làng ca nhân dân các dân
th sng. Dân s phân b  yu
tp trung     i ln, nh i bng
phu có trm y
tng cp 1 - 2, có ca hàng mua bán, trm thu phát truyn
cao th  khp các làng bn.
8

i sng nhân dân trong vùng khá nh, h nghèo gim dn. Nn kinh t
ch yu là nông nghip vi nông sc sn. Công nghi
phát trin; mi ch  khai thác m chì - kng ca doanh
nghic  lân cn khu m syenit nephelin Bn Man.
 a cách mng nên an ninh chính tr vng vàng. H thng
qun lý hành chính thông sut t thôn bn các cp xã, huyn, ti sng
i phát triu trong các dân tc và h
t nn xã hi.

9

C 2 - A CHT KHU VC NGHIÊN CU

n

 - 




      b  a cht min Bc Vit Nam t l
 
ln trong nghiên ca cht  khu vc Bc B Vit Nam nói chung và khu vc
tnh Bc Kn nói riêng. Trong công trình này các tài liu nghiên cu v magma 
khu vc tnh Bc Kc E. P. Izokh nghiên cu có h thng và phân chia khá
chi tic các phc h granitoid kim Ch n tui Paleogen,
Phc h granitoid cao nhôm Phia Bioc và phc h mafic- u
cùng tui Trias mun. Tuy nhiên, v a tng còn nhiu v ch dng  mc gi
nh.
Các kt qu  b a cht t Bc Kn t l 1: 200.000 do Nguyn
Kinh Quc là ch t các thành ta tng 
Bc Kn, magma và xác lp phc h xâm nhp sienit kim Pia Ma tui Devon, cùng
mt lot phát hin mi v khoáng s
Ba B và Ch n vào h tng Cc Xô tui Devon sm - gia.
 b a cht và tìm kim khoáng sn t l c
tin hành  nh b a cht t l
1:50.000 nhóm t i Th - Phia Khao c      
10

Chiêm Hóa c  Na Hang - Ba B ca Nguyn
 Ch Chu ca Nguy
 tng hp tài liu và kho sát tha, các tác gi thu
a chp b a cht khoáng sn tnh Bc Kn t l 1:
100.000. Các tài li thêm nhiu v v a tng, magma 
vùng nghiên cu.
Các công trình nghiên cu chuyên sâu v magma, kin to, sinh khoáng ca
các tác gi Tr  ,1977; Thái Quý Lâm, 1990, Nguyn Khc Vinh,1990;
Nguyn Xuân Tùng và Tr, 1992; Trn Trng Hoà và nnk, 1992; Nguyn
n làm sáng t  a cht tnh Bc
Kn trong tng th a cht khu vc Vit Nam.
Nhìn chung, các tác gi trong quá trình nghiên ca cht hu hu tp
ng khoáng sn kim loi. Syenit nephelin mi ch  cn
trong m lc bit là trong các công trình sau:
- 
 
- siêu mafic
- 
- melteigit, jacupirangit và syenit





- n nghiên ca cht và Khoáng sc giao nhim v
l u tra, nghiên cu trin vng syenit nephelin vùng Ch 
giá kh  dng chúng làm s gm cao cn Ngc Thái và nnk, 2006).
11

-  c thc hii s ch biên c

Can thuc Via cht - Khoáng sn.
- siêu
- - 




Hin nay syenit nephelin vùng Ch n tnh Bc Kc các nhà
nghiên cu và các ch t quan tâm vì giá tr s dng và hiu qu kinh t do
i khá lc bic sn xut gm, s, thu tinh cao cp.
 nâng cao giá tr và hiu qu kinh t ca loi khoáng sn này trong thi gian ti
cy m    c v   án khai thác theo quy mô công
nghip là ht sc cn thit và chc chn s mang li hiu qu kinh t.

Khu vc nghiên cu thuc phm vi cc cu to ch
yu bi các thành to trm tích ca h tng Phú Ng (O-S pn) và h tng Cc Xô
(D
1
-D
2
e

cx), khng rt nh trm tích h  t và các thành to magma xâm
nhp ca phc h Phia Bioc 
3
n pb) và t hp xâm nhp kim Ch n (
6
).
(hình 2.1)
2.2.1. 

* H tng Phú Ng (O-S pn)
Các thành to thuc h tng Phú Ng phân b  
nam ca khu v    n thch hc, h t c phân chia
thành 3 t 
12


Hỡnh 2.1. a cht khi Bng Phỳc
10539'37"
0 69
2213'39"
0
2213'39"
0
70
10541'21"
0
62
61
60
59
62
61
60
59
10539'37"
0
2216'22"
0
10541'21"

0
69
70
2216'22"
0
Y
Y
Y
Y
Y
Y
YY
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y

Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
1004
gT n
3
pb
gT n
3
pb
gT n
3
pb
gT n
3
pb
Khui Cm
9
0
0
8
0
0

Nà Điếu
D -D e
12
cx
D -D e
12
cx
D -D e
12
cx
D -D e
12
cx
D -D e
12
cx
D -D e
12
cx
D -D e
12
cx
D -D e
12
cx
40
Nà Pài
Q
Q
Nà Thứm

Nà Bây
1
0
0
0
T n
3
pb
sxT r
3
cđ
sxT r
3
cđ
sxT r
3
cđ
sxT r
3
cđ
sxT r
3
cđ
sxT r
3
cđ
sxT r
3
cđ
Pu Mon

1050
8
0
0
900
8
0
0
7
0
0
O-S
pn
O-S
pn
O-S pn
900
8
0
0
Bản Man
0 200 400m
Y Y
Y Y
a
b
a
b
A B
Hệ Đ ệ tứ: Cuội, tảng, sỏi, sạn, cát, bột, sét, mù n thực vật

Phức hệ Chợ Đ ồn: Melteigit, ijolit, syenit kiềm,
syenit nephelin, pegmatit syenit nephelin, sodalit
Phức hệ Phia Bioc: Granit biotit dạng porphyr
Hệ tầng Cốc Xô: Cát kết dạng quarzit, đá phiến thạch anh
sericit, đá phiến sericit graphit, đá vôi hoa hóa màu trắng
Hệ tầng Phú Ngữ: Cát kết dạng quarzit xen
đá phiến thạch anh sericit, đá phiến thạch anh
Đ á phiến thạch anh sericit
Cát kết dạng quarzit
Đ á vôi hoa hóa màu trắng
Granit biotit dạng porphyr
Pegmatit syenit nephelin sodalit
Syenit kiềm, syenit nephelin
Ijolit
Melteigit
Ranh giớ i địa chất: a. Xác định; b. Dự đoán
Đ ứt gãy: a. Xác định; b. Dự đoán
Ranh giớ i pha, t- ớ ng
Đ ớ i sừng hóa
Đ - ờng mặt cắt địa chất
Q
sxT r
3
cđ
T n
3
pb
D -D e
12
cx

O-S pn
Chỉ dẫn
Các ký hiệu khác
Ng- ời thành lập: Nguyễn Thù y D- ơng
(Theo tài liệu của Nguyễn Trung Chí và nnk, 2003)
A
B
30
30
40
20
15
30
80
30
40
10
10
40
10
Thế nằm của đá trầm tích và góc dốc40
13

- Ti (O-S pn
1
n thch anh-feldspat- biotit-muscovit màu xám
sm xen lp mng cát kt quarzit.
- Tp gia (O-S pn
2
): cát kt quarzit màu xám, xám pht lc ht nh cha

n thch anh - biotit.
- Tp trên (O-S pn
3
 n thch anh-  n biotit-silimanit
màu xám, xám sm xen cát kt quarzit xám cha biotit.
* H tng Cc Xô ( D
1
-D
2
e cx)
Các thành to thuc h tng Cc Xô chim phn ln din tích vùng Ch n
chúng to nên mt cu trúc np lõm ln  vùng trung tâm và b các magma xâm
nhp thuc phc h Phia Bioc và t hp xâm nhp kim Ch n xuyên ct mnh
m. H tng Cc chia thành 2 tp:
- Ti (D
1
-D
2
e cx
1
): Gn th
ng di xen lp mng hoc thu kính cát kn sét than,
n silic, cát kt cha vôi. Ti không xut l trong khu vc nghiên cu.
- Tp trên (D
1
-D
2
e cx
2
 n thch anh- biotit- fenspat, cát kt dng

quarzit chn sercit xen lp mng cát k
* H  t không phân chia (Q)
Các thành to h  t không phân chia phân b dc theo các sông sui ln
trong vùng nghiên cu. Thành phn ch yu là cát, bt sét, sn cui tng b ri.
2.2.2. 
* Phc h Phia Bioc 
3
n pb)
.Khi Phia Bioc nm  phía tây bc th trn Bc cn, din tích khong 140
km
2
 có dng thn Ch Rã,
14

n Ch Chu và gp nhiu th nh kiu v tinh. Ranh gi
nam ca khi ct gu to ca trm tích h tng Phú
Ng (O-S pn). Ranh giu to chung và
có thip xúc xâm nhp vi trm tích h tng Phú ng. Tu vt l trc tip
ging cho thy chân thân xâm nhu cm v phía tây, tây
nam. Còn ranh gii phía tây, tây nam chân thân xâm nhp rt dc, ng v 
Thành phn thch hc-khoáng vt ca phc h Phia Bioc ch yu gm các
ch. Trong tp hp các
a phc h Phia Bioc, theo thành phn hóa hc gm hai h  granodiorit
chuyn tip sang granit sm màu, v king, kiu kim ch yu là K
và K- cha nhôm rt cao. H  kim thp, kiu ki
cha nhôm ra phc h Phia Bioc xuyên ct và gây bin
cht tip xúc các trm tích Paleozoi.
* T hp xâm nhp kim Ch n (
6
)


1965
1972
syenit, syenit nephelin, 

         1974)    
 -
 - Phia
Khao () 
 
3
n pb)
   
- Paleogen (K
2
-

15

 (tr. 242- 
 -Phia Khao).  1995)    
-vôi cao
quá bão hòa nhôm
2
-E).
T hp xâm nhp kim Ch n - Ngòi Bic Nguyn Trung Chí và các
cng s phát hic
hi  tài nghiên c ch lun và Sinh khoáng các thành to magma kim
Min Bc Vi
Trong khu vc nghiên cuc t hp to thành mt khi khá ln

dc xut l  khu vc núi Pu Mon - Bn Man thuc xã Bng Phúc,
huyn Ch n, tnh Bc Kn. Khi xâm nhc Nguyt tên là
khi xâm nhp kim Bng Phúc.
Khi xâm nhp kim B  c cu thành b    - siêu
mafic kim - c hình thành trong 03 pha xâm nhp:
- Pha 1 
3
r 
1
): Gp mafic - siêu mafic kim phân
b  trung tâm khi. Thành phn thch hc ch y
m chung cm màu, cu to khu
to da báo; kin trúc ht nh n va; thành phn khoáng vt ch yu là diopsit
vi s có m ng xuyên, ph bin ca các khoáng vt kim nephelin,
cancrinit, sodalit và các khoáng vt màu kim là aegirin, aegirin-augit, Ti-augit và
hastingsit
- Pha 2 
3
r 
2
): Gm các th pegmatit syenit nephelin dng mch, thu
kính xuyên c             ng syenit
nephelin ca m Bn Man, Bng Phúc. a cht các thân pegmatite syenit
nephelin s c trình bày chi tit  phn sau.
16

- Pha 3 
3
r 
3

): Gm các th nh   m, granosyenit kim
xuyên cc pha 1 và pha 2.
ng có màu xám sáng, kin trúc ht nh n va,
cu to khi. Thành phn khoáng vt ch yu là microclin, albit, plagioclas, biotit
m, khoáng vt màu kim ch yu là pyroxen kim (aegirin, aegirin-augit),
amphibol kim (hastingsit). Khoáng vt ph ng gp titanit, apatit.
2.2.3. 
Hong kin to trong khu vc nghiên ci mnh mt
gãy phát trin ch yc - tây nam và gn. Tuy
nhiên, trong din tích khu vc nghiên cu mnh s có mt ca h tht
gãy sâu Phiêng Phung - 
H th t gy sâu Phiêng Phung -      
khong 15 - 195
o
n 20 - 200
o
 thc trias,
chúng khng ch hong xâm nhp ca t ha các thân qung
syenit nephelin  vùng Ch 
 phía bc, tây b tht gãy Pu Mon. H thng
này gm mt s t gãy nh phát trin ch y- 230
o
n 70 -
250
o
. H tht gy sinh thành mu tht gy sâu Phiêng Phung -

2.2.4. 



- 
- 
- 
17

fluorit  -

               

Trong khu vc nghiên cu ngo
là khoáng sn có giá tr. Hin ti trong khu vu,
n vng ca quý. Qua các kt qu kho sát cho thy syenit
nephelin  khu vc Bn Man có chng khá tt, có th c yêu cu
làm nguyên li sn xut s gm và thy tinh cao cp.