ĐẶC điểm địa hóa NGUYÊN tố đất HIẾM TRONG các đá núi lửa PLUTON MESOZOI MUỘN rìa lục địa TÍCH cực đà lạt

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-------------------

Nguyễn Minh Long

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM
TRONG CÁC ĐÁ NÚI LỬA-PLUTON MESOZOI
MUỘN RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC ĐÀ LẠT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

HÀ NỘI, 2014


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-------------------

Nguyễn Minh Long

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM
TRONG CÁC ĐÁ NÚI LỬA-PLUTON MESOZOI
MUỘN RÌA LỤC ĐỊA TÍCH CỰC ĐÀ LẠT
Chuyên ngành: Khoáng vật học và địa hóa học
Mã số: 60440205

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. QUÁCH ĐỨC TÍN

HÀ NỘI, 2014


LỜI CẢM ƠN
Luận văn tốt nghiệp trong chương trình đào tạo Thạc sĩ Khoa học Địa chất
của học viên được hoàn thành là kết quả của quá trình học tập, rèn luyện và tích
lũy kiến thức tại trường Đại học Khoa học Tự nhiên-Đại học Quốc gia Hà Nội,
cùng với sự hướng dẫn, dạy bảo tận tình của các thầy cô giáo khoa Địa chất và sự
tham khảo ý kiến của các bạn đồng học.
Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành cảm ơn TS.
Quách Đức Tín-người đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời
gian thực hiện, hoàn thành luận văn này.
Qua đây, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo thuộc Khoa Địa
chất-Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, những người đã cung cấp những kiến
thức bổ ích trong suốt quá trình đào tạo và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn
thành khóa đào tạo.
Cuối cùng, tôi cũng cảm ơn gia đình, bạn bè, các đồng nghiệp những người
đã ủng hộ, chia sẻ và là chỗ dựa tinh thần giúp tôi trong suốt quá trình học tập,
hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 21 tháng 11 năm 2014
Học viên

Nguyễn Minh Long

i


MỤC LỤC
MỤC LỤC ...................................................................................................................ii

DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. iii
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................. vi
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG ......................................................................... 3
1.1. Vị trí khu vực nghiên cứu ................................................................................ 3
1.2. Đặc điểm địa hóa nguyên tố đất hiếm ............................................................. 5
1.3. Lịch sử nghiên cứu địa chất miền rìa lục địa tích cực Đà Lạt ......................... 8
CHƢƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÙNG NGHIÊN CỨUError! Bookmark not defined.
2.1. Đặc điểm cấu trúc địa chất ............................. Error! Bookmark not defined.
2.2. Magma ........................................................... Error! Bookmark not defined.

CHƢƠNG 3: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUError! Bookmark not d
3.1. Cở sở lý luận .................................................. Error! Bookmark not defined.
3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................... Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................. Error! Bookmark not defined.
4.1. Đặc điểm địa hóa nguyên tố đất hiếm trong các tổ hợp núi lửa-pluton
Mesozoi muộn rìa lục địa tích cực Đà Lạt ................ Error! Bookmark not defined.
4.2. Đặc điểm phân dị địa hóa nguyên tố đất hiếm trong các tổ hợp núi lửa-pluton
Mesozoi muộn rìa lục địa tích cực Đà Lạt ................ Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................... Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 11

ii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Sơ đồ diện tích vùng nghiên cứu ..................................................................4
Hình 2: Hàm lƣợng các nguyên tố đất hiếm đã chuẩn hóa theo chondrit của các
dung thể đƣợc tạo ra bằng quá trình nóng chảy cân bằng của peridotit và peridotit
granat (Theo Paul C. Hess, 1989). ............................ Error! Bookmark not defined.

Hình 3: Hàm lƣợng của các nguyên tố đất hiếm đã chuẩn hóa theo chondrit đối với
basalt sống núi đại dƣơng (MORB), đá basalt chuẩn BCR-1 và đá mới sinh ra
(40PI) đƣợc tính đối với quá trình loại bỏ plagioclase khỏi dung thể có thành phần
BCR-1. Đá mới sinh ra có dị thƣờng âm nhỏ europi. Theo Paul C. Ragland, 1989.
................................................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 4: Ảnh khảo sát thực địa vùng nghiên cứu ..... Error! Bookmark not defined.
Hình 5: Biểu đồ phân bố hàm lƣợng các nguyên tố đất hiếm chuẩn hóa theo
chondrit của các đá hệ tầng Đèo Bảo Lộc ................. Error! Bookmark not defined.
Hình 6: Biểu đồ phân bố hàm lƣợng các nguyên tố đất hiếm chuẩn hóa theo
chondrit của các đá hệ tầng Nha Trang ..................... Error! Bookmark not defined.
Hình 7: Biểu đồ phân bố hàm lƣợng nguyên tố đất hiếm chuẩn hóa theo chondrit
của hệ tầng Đèo Bảo Lộc và hệ tầng Nha Trang ...... Error! Bookmark not defined.
Hình 8: Biểu đồ tƣơng quan (Ce/Yb)cn~ (Yb)cn(a)và (La/Lu)cn~ (REE)cn(b) (theo
Henderson, 1982) cho các đá phun trào hệ tầng Đèo Bảo Lộc và Nha Trang (cn: đối
sánh với chondrit)...................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 9: Biểu đồ tƣơng quan (La/Sm)cn~ (Gd/Lu)cn(a) và (La/Ce)cn~ (Eu/Eu*)(b)
(theo Henderson, 1982) cho các đá phun trào hệ tầng Đèo Bảo Lộc và Nha Trang
................................................................................... Error! Bookmark not defined.

iii


Hình 10: Biểu đồ phân bố hàm lƣợng các nguyên tố không tƣơng hợp đối sánh với
basalt sống núi giữa đại dƣơng (N-MORB) (theo Pearce,1983) của các đá hệ tầng
Đèo Bảo Lộc ............................................................. Error! Bookmark not defined.
Hình 11: Biểu đồ phân bố hàm lƣợng các nguyên tố không tƣơng hợp đối sánh với
basalt sống núi giữa đại dƣơng (N-MORB) (theo Pearce, 1983) của các đá hệ tầng
Nha Trang .................................................................. Error! Bookmark not defined.
Hình 12: Biểu đồ Rb-(Y+Nb) (a), Nb-Y (b) phân chia các kiểu magma (theo
Pearce, 1984) cho các đá hệ tầng Đèo Bảo Lộc và hệ tầng Nha Trang ............ Error!

Bookmark not defined.
Hình 13: Biểu đồ phân bố hàm lƣợng các nguyên tố đất hiếm chuẩn hóa theo
chondrit của các đá phức hệ Định Quán ................... Error! Bookmark not defined.
Hình 14: Biểu đồ phân bố hàm lƣợng các nguyên tố đất hiếm chuẩn hóa theo
chondrit của các đá phức hệ Đèo Cả ......................... Error! Bookmark not defined.
Hình 15: Đƣờng phân bố hàm lƣợng các nguyên tố đất hiếm đối sánh với chondrit
của các đá phức hệ Định Quán và Đèo Cả ................ Error! Bookmark not defined.
Hình 16: Biểu đồ tƣơng quan (Ce/Yb)cn~ (Yb)cn (a) và (La/Lu)cn~ (REE)cn (b)
(theo Henderson, 1982) cho các đá phức hệ Định Quán-Đèo CảError!

Bookmark

not defined.
Hình 17: Biểu đồ tƣơng quan (La/Sm)cn~ (Gd/Lu)cn (a) và (La/Ce)cn~ (Eu/Eu*)(b)
(theo Henderson, 1982) cho các đá phức hệ Định Quán-Đèo CảError!

Bookmark

not defined.
Hình 18: Đƣờng phân bố hàm lƣợng các nguyên tố không tƣơng hợp đối sánh với
kiểu granit dãy núi đại dƣơng(theo Pearce, 1983)của các đá phức hệ Định Quán
................................................................................... Error! Bookmark not defined.

iv


Hình 19: Đƣờng phân bố hàm lƣợng các nguyên tố không tƣơng hợp đối sánh với
kiểu granit dãy núi đại dƣơng(theo Pearce, 1983)của các đá phức hệ Đèo Cả . Error!
Bookmark not defined.
Hình 20: Biểu đồ Rb-(Y+Nb) (a), Nb-Y (b) phân chia các kiểu magma (theo

Pearce, 1984) cho các đá phức hệ Định Quán-Đèo CảError!

Bookmark

not

defined.
Hình 21: Biểu đồ phân bố hàm lƣợng các nguyên tố đất hiếm chuẩn hóa theo
chondrit của các đá hệ tầng Đơn Dƣơng ................... Error! Bookmark not defined.
Hình 22: Biểu đồ phân bố các nguyên tố không tƣơng hợp đối sánh với basalt
sống núi giữa đại dƣơng (N-MORB) (theo Pearce, 1983) của các đá hệ tầng Đơn
Dƣơng ........................................................................ Error! Bookmark not defined.
Hình 23: Biểu đồ Rb-(Y+Nb) (a), Nb-Y (b) phân chia các kiểu magma (theo
Pearce, 1984) cho các đá hệ tầng Đơn Dƣơng .......... Error! Bookmark not defined.
Hình 24: Biểu đồ phân bố hàm lƣợng các nguyên tố đất hiếm chuẩn hóa theo
chondrit của các đá phức hệ Ankroet ........................ Error! Bookmark not defined.
Hình 25: Đƣờng phân bố hàm lƣợng các nguyên tố không tƣơng hợp đối sánh với
kiểu granit dãy núi đại dƣơng (ORG) (theo Pearce, 1983) của các đá phức hệ
Ankroet ...................................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 26: Biểu đồ Rb-(Y+Nb) (a), Nb-Y (b) phân chia các kiểu magma (theo
Pearce, 1984) cho các đá phức hệ Ankroet ............... Error! Bookmark not defined.
Hình 27: Biểu đồ phân bố hàm lƣợng các nguyên tố đất hiếm chuẩn hóa theo
chondrit của các đá khu vực nghiên cứu ................... Error! Bookmark not defined.

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Các nguyên tố đất hiếm và đặc tính cơ bản .................................................6
Bảng 2: Phân nhóm các nguyên tố đất hiếm .............................................................7

Bảng 3: Hàm lƣợng nhóm nguyên tố đất hiếm (ppm) của hệ tầng Đèo Bảo Lộc
................................................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 4: Hàm lƣợng nhóm nguyên tố đất hiếm (ppm) của hệ tầng Nha Trang Error!
Bookmark not defined.
Bảng 5: Hàm lƣợng nhóm nguyên tố vết (ppm) của hệ tầng Đèo Bảo Lộc .... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 6: Hàm lƣợng nhóm nguyên tố vết (ppm) của hệ tầng Nha Trang ........ Error!
Bookmark not defined.
Bảng 7: Hàm lƣợng nhóm nguyên tố đất hiếm (ppm) của phức hệ Định Quán
................................................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 8: Hàm lƣợng nhóm nguyên tố đất hiếm (ppm) của phức hệ Đèo Cả ... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 9: Hàm lƣợng nhóm nguyên tố vết (ppm) của phức hệ Định Quán ....... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 10: Hàm lƣợng nhóm nguyên tố vết (ppm) của phức hệ Đèo Cả .......... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 11: Hàm lƣợng nhóm nguyên tố đất hiếm (ppm) của hệ tầng Đơn Dƣơng
................................................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 12: Hàm lƣợng nhóm nguyên tố vết (ppm) của hệ tầng Đơn Dƣơng .... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 13: Hàm lƣợng nhóm nguyên tố đất hiếm (ppm) của phức hệ Ankroet Error!
Bookmark not defined.
Bảng 14: Hàm lƣợng nhóm nguyên tố vết (ppm) của phức hệ Ankroet ......... Error!
Bookmark not defined.

vi


vii

MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Nguyên tố đất hiếm là tập hợp của 17 nguyên tố có hàm lƣợng rất nhỏ trong
vỏ trái đất là Scandium, Yttrium và 15 nguyên tố trong nhóm Lanthan bắt đầu từ
Lanthanum đến Lutetium trong bảng hệ thống tuần hoàn. Nguyên tố đầu tiên trong
nhóm đất hiếm đƣợc phát hiện vào năm 1787.
Các nguyên tố đất hiếm đƣợc chú ý vì chúng có nhiều tính chất vật lý và hóa
học rất đặc biệt. Chúng có nhiều công dụng kỳ diệu khi kết hợp với những nguyên
liệu thông thƣờng khác. Chẳng hạn nhƣ nhóm Y, La, Ce, Eu, Gd và Tb đƣợc sử
dụng trong kỹ nghệ huỳnh quang; nhóm Nd, Sm, Gd, Dy và Pr phục vụ cho kỹ thuật
làm nam châm vĩnh cửu trong các thiết bị điện, điện tử, phƣơng tiện nghe nhìn, các
loại máy vi tính và cả hệ thống dẫn đƣờng cho tên lửa; nhóm Gd, Tb, Dy, Ho, Er,
Tm có momen từ cực mạnh khả dĩ phát triển kỹ thuật làm lạnh từ tính thay thế
phƣơng phƣơng pháp làm lạnh truyền thống bằng khí ép nhƣ hiện nay… và dĩ nhiên
trong các ngành chiếu sáng, luyện kim, điện tử, trong các kỹ thuật quân sự từ màn
hình radar đến tia laser, hệ thống điều khiển tên lửa và cả các thiết bị trong vũ trụ.
Theo quan điểm địa hóa hiện đại, hàm lƣợng các nguyên tố đất hiếm trong đá
magma có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá nguồn gốc và lịch sử phát triển
của loại đá magma đó. Trong quá trình hình thành của từng loại đá magma có
những giai đoạn mà hàm lƣợng các nguyên tố đất hiếm đƣợc giàu lên hoặc làm
nghèo kiệt đi và những sự biến đổi này đƣợc phát hiện trong mỗi loại đá cũng có thể
chỉ ra một số vấn đề về nguồn gốc của magma tạo nên loại đá đó.
Luận văn: “Đặc điểm địa hóa nhóm nguyên tố đất hiếm trong các đá núi lửapluton Mesozoi muộn rìa lục địa tích cực Đà Lạt” đƣợc thực hiện với mục tiêu

1


nghiên cứu về sự phân bố, hành vi của các nguyên tố đất hiếm trong các đá lấy đó
làm cơ sở đánh giá quá trình tiến hóa magma thời kì Mesozoi muộn ở Đà Lạt.

Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu đặc điểm địa hóa nhóm nguyên tố đất hiếm trong các tổ hợp núi
lửa-pluton Mesozoi muộn rìa lúc địa tích cực Đà Lạt.
Đánh giá quá trình tiến hóa magma Mesozoi muộn ở Đà Lạt trên cơ sở đặc
điểm địa hóa các nguyên tố đất hiếm.
Nhiệm vụ nghiên cứu
- Thu thập các tài liệu nghiên cứu các thành tạo địa chất tại khu vực.
- Triển khai công tác thực địa, lấy mẫu và phân tích.
- Xử lý kết quả thu thập và phân tích, xây dựng các bảng số liệu, biểu đồ.
- Nghiên cứuđặc điểm địa hóa của các nguyên tố đất hiếm.
- Trên cơ sở đặc điểm địa hóa các nguyên tố đất hiếm đƣa ra những đánh giá
về quá trình tiến hóa magma Mesozoi muộn ở Đà Lạt.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Nhóm nguyên tố đất hiếm trong các tổ hợp núi lửa-pluton Mesozoi muộn
rìa lúc địa tích cực Đà Lạt
- Phạm vi nghiên cứu: rìa lục địa tích cực Đà Lạt thuộc đới Đà Lạt.

2


CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG
1.1. Vị trí khu vực nghiên cứu
Đới Đà Lạt là một bộ phận của miền hoạt động magma-kiến tạo chồng gối
vào Mesozoi muộn-Kainozoi Đông Dƣơng thuộc đai xâm nhập-núi lửa Thái Bình
Dƣơng, phát sinh và phát triển trên miền uốn nếp Tiền Cambri và lớp phủ PaleozoiMesozoi sớm. Phần lớn các nhà nghiên cứu cho rằng, đây là “đai rìa lục địa tích cực
Mesozoi muộn” (Nguyễn Xuân Bao và nnk, 1979; Trần Văn Trị và nnk, 1980) hay
“đai rìa lục địa tích cực kiểu Andes Mesozoi muộn” (Nguyễn Tƣờng Tri và nnk,
1991, 1995; Huỳnh Trung và nnk, 2004),… và gần đây là “đai động Natuna-Nam
Việt Nam” (Yu.G.Gatinski, 2005) với các hoạt động uốn nếp và magma xâm nhậpnúi lửa vào cuối Jura đến Creta. Đồng thời, với các nghiên cứu này, cũng xem đới
Đà Lạt nhƣ là một miền trũng hay vùng đƣợc hình thành vào Jura sớm-giữa. Trong

nghiên cứu kiến tạo-sinh khoáng Nam Việt Nam gần đây (Nguyễn Xuân Bao và
nnk, 2000), đới Đà Lạt đƣợc quan niệm: là bồn chồng gối đƣợc lấp đầy bởi các trầm
tích lục nguyên loạt Bản Đôn tuổi Jura. Sau đó, vào Creta, diện tích này là một phần
của cung magma rìa lục địa kiểu Đông Á cổ.
Theo Nguyễn Kim Hoàng, 2004 đới Đà Lạt là phần đông nam bồn trũng
Trias muộn-Jura sớm-giữa kéo dài trên 400 km theo phƣơng tây bắc-đông nam,
rộng 200 km ở phần tây bắc và phình to đến 350 km ở phần đông nam. Vào giai
đoạn Jura muộn-Creta, đới Đà Lạt là phần trung tâm của miền vỏ lục địa Nam Việt
Nam nằm trong chế độ hoạt động kiến tạo của cung magma rìa lục địa mạnh mẽ
đƣợc xếp vào cung magma rìa lục địa (trƣớc đây gọi là đai hoạt hóa magma-kiến
tạo) kiểu Đông Á cổ (gần giống kiểu Andes theo Nguyễn Tƣờng Tri và nnk, 1995)
rộng 700-800 km và kéo dài trên 2.500 km từ Tri Tôn qua Đà Lạt, Hải Nam đến tận
Thƣợng Hải, chịu chế độ địa động lực rìa lục địa tích cực trên miền vỏ lục địa.

3


Hình 1: Sơ đồ diện tích vùng nghiên cứu

4


Trên lãnh thổ Nam Việt Nam, đới Đà Lạt có hƣớng kéo dài đông bắc-tây
nam trên 350 km từ sông Vàm Cỏ Đông đến sông Hinh, rộng 200 –250 km từ biên
giới Việt Nam-Campuchia đến rìa trong thềm lục địa Đèo Cả-Cà Ná-Vũng Tàu.
Ranh giới đới đƣợc giới hạn: tây nam-đứt gãy Sông Vàm Cỏ Đông; đông nam-đới
đứt gãy Hòn Khoai-Cà Ná; đông-đứt gãy Hải Nam-Natuna; bắc-là đƣờng ziczac của
bề mặt không chỉnh hợp của trầm tích Jura sớm–giữa lên móng cổ hơn. Nhìn chung,
đới Đà Lạt có cấu trúc một nếp lõm lớn, tƣơng đối đẳng thƣớc. Bề mặt nóc móng
kết tinh có hình dạng lõm, đẳng thƣớc với độ sâu cực đại 5 km ở khu vực tây bắc

Đà Lạt (Suối Vàng); cánh đông nam của lõm (khu vực Biên Hòa-Phan Thiết) bị
phức tạp thêm bởi các lồi, lõm cấp 2. Bề mặt Moho của đới sâu dần theo hƣớng
Phan Rí-Đak Mil (sâu đến 39 km).
Rìa tây bắc và bắc của đới, lộ ra móng trƣớc Trias muộn kiểu cửa sổ ở Đak
Lin, Tà Thiết và Châu Thới; phía tây đới ít chịu ảnh hƣởng của hoạt động chồng gối
magma-kiến tạo Mesozoi muộn, nhƣng vào Kainozoi, hoạt động phun trào basalt
mạnh mẽ, tạo nên các lớp phủ rộng lớn ở Xuân Lộc, Đak Nông và Đak Lak; phía
đông, hoạt động magma xâm nhập-núi lửa vào Creta rất mạnh mẽ và chịu ảnh
hƣởng ít nhiều của hoạt động phun trào basalt Kainozoi muộn hoặc vắng mặt hoàn
toàn ở khu vực Đèo Cả-Nha Trang-Tháp Chàm.
Rìa lục địa tích cực Mesozoi muộn Đà Lạt phân bố chủ yếu trong phạm vi
đới Đà Lạt hiện nay. Vào giữa Creta, rìa lục địa với các hoạt động uốn nếp và
magma xâm nhập-núi lửa phát triển chồng gối mạnh mẽ lên đới tạo núi Srepôk và
một phần lên cả đới Kon Tum và cũng là một bộ phận của đai động Đông Á thuộc
Thái Bình Dƣơng.
1.2. Đặc điểm địa hóa nguyên tố đất hiếm
Đất hiếm là nhóm gồm 17 nguyên tố giống nhau về mặt hóa học trong bảng
hệ thống tuần hoàn từ Latan (số thứ tự 57) đến Lutexi (số thứ tự 71). Thông thƣờng

5


Ytri (số thứ tự 39), Scandi (số thứ tự 21) đƣợc xếp vào nhóm đất hiếm vì trong tự
nhiên nó luôn đi cùng các nguyên tố này. Các nguyên tố đất hiếm và đặc tính của
chúng đƣợc thống kê ở bảng 1.
Các nguyên tố đất hiếm đƣợc phân chia thành hai nhóm: nhóm đất hiếm nhẹ
và nhóm đất hiếm nặng hay còn gọi là nhóm Xeri và nhóm Ytri. Trong một số
trƣờng hợp, đặc biệt trong kỹ thuật tách chiết, các nguyên tố đất hiếm đƣợc chia
thành 3 nhóm; nhóm nhẹ, nhóm trung gian và nhóm nặng bảng 2.
Bảng 1: Các nguyên tố đất hiếm và đặc tính cơ bản

TT

S
Ký hiệu
Nguyên tố
hóa học

Thứ tự

Hóa

Nguyên tử

nguyên tử

trị

lƣợng

Hàm lƣợng trung
bình trong vỏ Trái
đất

Các
oxit

1

Lantan

La

57

3

138,92

29,00

La2O3

2

Xeri

Ce

58

3,4

140,13

70,00

CeO2

3

Prazeodim

Pr

59

3,4

140,92

9,00

Pr4O11

4

Neodim

Nd

60

3

144,27

37,00

Nd2O3

5

Prometi

Pm

61

3

145,00

6

Samari

Sm

62

2.3

150,43

8,00

Sm2O3

7

Europi

Eu

63

2,3

152,00

1,30

Eu2O3

8

Gadoloni

Gd

64

3

156,90

8,00

Gd2O3

9

Tecbi

Tb

65

3,4

159,20

2,50

Tb4O7

10

Dysprosi

Dy

66

3

162,46

5,00

Dy2O3

11

Honmi

Ho

67

3

164,94

1,70

Ho2O3

12

Ecbi

Er

68

3

167,20

3,00

Er2O3

13

Tuli

Tm

69

3

169,40

0,27

Tm2O3

14

Ytecbi

Yb

70

2,3

173,04

0,33

Yb2O3

15

Lutexi

Lu

71

3

174,99

0,80

Lu2O3

16

Scandi

Sc

21

3

17

Ytri

Y

39

3

Không

Sc2O3
88,92

6

29,90

Y2 O3


Bảng 2: Phân nhóm các nguyên tố đất hiếm
57 58

59 60

La Ce Pr

61

62

63

64

65

66

Nd Pm Sm Eu

Gd

Tb

Dy Ho Er Tm Yb Lu Sc Y

Nhóm đất hiếm nhẹ (nhóm Xeri)
Nhóm nhẹ

67

68 69

70

71

21 39

Nhóm đất hiếm nặng (nhóm Ytri)

Nhóm trung gian

Nhóm nặng

Trong tự nhiên, các nguyên tố đất hiếm không tồn tại dƣới dạng kim loại (tự
sinh). Do có ái lực với oxy rất mạnh, các nguyên tố đất hiếm để tạo thành oxit,
ngoại trừ Prometi, không có đồng vị bền vững nên không tìm thấy trong tự nhiên.
Các nguyên tố đất hiếm (REE) là một họ đặc biệt các nguyên tố trong tự
nhiên. Trong bất kỳ thể địa chất nào, phát hiện một nguyên tố đất hiếm sẽ chỉ thị sự
tồn tại của tất cả các nguyên tố đất hiếm khác. Tuy nhiên, các loại vật chất tự nhiên
khác nhau có tổng lƣợng các nguyên tố đất hiếm khác nhau, do đó tỷ lệ các nguyên
tố riêng lẻ cũng ít nhiều khác nhau.
Trong tự nhiên, nhóm nguyên tố đất hiếm tập trung chủ yếu trong các
khoáng vật silicat, hiếm hơn trong các khoáng vật kim loại hoặc sulphide, vì vậy
chúng đƣợc xếp vào nhóm nguyên tố ƣa đá. Ngoài ra, do chỉ có mặt trong các
khoáng vật với hàm lƣợng rất nhỏ (< 0.1% trọng lƣợng) dƣới dạng vết, hoặc phân
tán, nên chúng đƣợc xếp vào nhóm nguyên tố vết.
+ Theo đặc trƣng địa hóa học, các nguyên tố đất hiếm thƣờng ƣa pha lỏngdung thể hơn là pha khoáng vật trong quá trình nóng chảy từng phần hoặc kết tinh
phân đoạn, chúng là các nguyên tố không tƣơng hợp.
+ Các nguyên tố đất hiếm với điện tích ion lớn và bán kính ion nhỏ, nên có
thế ion lớn (> 2.0), chúng đƣợc xếp vào nhóm nguyên tố có trƣờng bền vững cao,
đồng thời chúng cũng là những nguyên tố không linh động.
Tuy nhiên, có mối quan hệ không đơn giản giữa độ linh động của nhóm

nguyên tố đất hiếm với kiểu đá hoặc mức độ biến chất: các nguyên tố đất hiếm
không linh động trong các quá trình biến chất mức độ thấp, biến đổi nhiệt dịch và
phong hóa; nhƣng trong những đá biến chất cao hoặc bị biến đổi mạnh, đặc biệt với

7


sự có mặt của các dung dịch tạo khoáng giàu cacbonat hoặc halogen, chúng lại trở
nên linh động.
1.3. Lịch sử nghiên cứu địa chất miền rìa lục địa tích cực Đà Lạt
Trên lãnh thổ Việt Nam, đới Đà Lạt đƣợc nghiên cứu địa chất khá sớm.
Trƣớc hết phải kể đến công trình đo vẽ Bản đồ địa chất miền Nam Việt Nam
tỷ lệ 1/500.000 do các nhà địa chất Đoàn 500 (Liên đoàn Bản đồ) thực hiện từ năm
1976 đến 1980 dƣới sự chủ biên của nhà địa chất Nguyễn Xuân Bao. Trong phạm vi
đới Đà Lạt, ý nghĩa to lớn của công trình là ở chỗ đã phát hiện ra diện tích rộng lớn
các trầm tích Jura hạ-trung có chứa phong phú hóa thạch biển mà phần lớn trùng
vào “loạt Đà Lạt” của E. Saurin trên Bản đồ địa chất Đông Dƣơng năm 1935. Kết
quả nghiên cứu cho thấy trong đới Đà Lạt không có các trầm tích Cambri-Silur,
Devon-Antracolit, còn trầm tích phun trào Trias thƣợng không phân bố rộng rãi nhƣ
E Saurin đã mô tả. Các hóa thạch do ông xác định đã đƣợc thu thập lại và đƣợc đính
chính là thuộc Jura, chỉ ở rìa bắc và nam của đới Đà Lạt là có trầm tích Trias trung.
Chính những phát hiện này đã làm thay đổi quan niệm về cấu trúc đới Đà Lạt.
Trƣớc đây đới Đà Lạt đƣợc coi là một đới nâng với những hoạt động trầm tích cổ và
Paleozoi, thì nay đƣợc nhận thức là một võng Mesozoi đƣợc lấp đầy chủ yếu bởi
các trầm tích tuổi Jura, các đá núi lửa trung tính hệ tầng Đèo Bảo Lộc và các phun
trào trung tính-axit tuổi Creta muộn hệ tầng Đơn Dƣơng. Các kết quả nghiên cứu
magma xâm nhập của công trình này cho thấy trên diện tích đới Đà Lạt hoàn toàn
không có các granit Hercyni nhƣ bản đồ của E. Saurin đã vẽ mà là các xâm nhập
tuổi Jura muộn (phức hệ Định Quán) đến Creta (phức hệ Đèo Cả). Đới Đà Lạt đƣợc
quan niệm là một võng hoạt hóa magma-kiến tạo vào Mesozoi muộn.

Trong công trình “Địa chất Việt Nam. Tập II-Các thành tạo magma” (Đào
Đình Thục và Huỳnh Trung, 1995)-bản thuyết minh chuyên đề về magma cho bản
đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1/500.000 (Trần Đức Lƣơng và Nguyễn Xuân Bao và
nnk, 1981-xuất bản 1988)-các thành tạo magma của đới Đà Lạt đƣợc bao gồm trong
các “nhịp lớn magma”:

8


- Nhịp lớn magma Mesozoi muộn-Kainozoi sớm bao gồm các thành tạo núi
lửa trong hệ tầng Đèo Bảo Lộc đƣợc xếp vào kiểu andesit-dacit cung đảo-đại dƣơng
(đới chuyển tiếp, ít nhiều bị nhiễm bẩn); các thành tạo núi lửa trong hệ tầng Đơn
Dƣơng với các đặc điểm thạch địa hóa đặc trƣng cho nguồn gốc manti trên, phân bố
ở rìa cung đảo và lục địa; các thành tạo xâm nhập phức hệ Ankroet-Định Quán có
nhiều đặc điểm giống với phức hệ (loạt) xâm nhập Batrelaz và Matriotran vùng
Viễn Đông Liên Xô, thuộc giai đoạn magma-kiến tạo Thái Bình Dƣơng; phức hệ
Đèo Cả với các đặc điểm thạch hóa đặc trƣng cho granit kiểu I, thuộc giai đoạn
magma-kiến tạo Mesozoi muộn-Kainozoi sớm.
- Nhịp lớn magma Kainozoi muộn ở đới Đà Lạt bao gồm: các thành tạo
basalt Di Linh-Bảo Lộc, Buôn Ma Thuột, thuộc trƣờng basalt đại dƣơng liền kề với
basalt lục địa; và thành tạo magma xâm nhập Kainozoi muộn phức hệ Phƣớc Thiện
với đặc điểm thạch hóa gần tƣơng đồng với dolerit trung bình của Deli (1933).
Một công trình khoa học gần đây nhất mang tính tổng hợp trong nghiên cứu
địa chất và khoáng sản phần phía nam lãnh thổ Việt Nam theo hƣớng kiến tạo
mảng, đó là Báo cáo “Kiến tạo và sinh khoáng miền Nam Việt Nam” (chủ biên
Nguyễn Xuân Bao, 2000). Trong công trình nghiên cứu này các thành tạo magma
Mesozoi-Kainozoi của đới Đà Lạt đƣợc phân chia trong các tổ hợp thạch kiến tạo
nhƣ sau:
1- Cung magma rìa lục địa tích cực kiểu Đông Á Định Quán-Ankroet mang
tính chất khá đặc thù, đó là sự tồn tại đồng thời của hoạt động hút chìm và căng dãn

trên cùng một miền thuộc một cung magma bao gồm các đá núi lửa kiềm-vôi trung
tính kiểu Đèo Bảo Lộc và kiểu Long Bình, các đá núi lửa á kiềm trung tính-felsic
kiểu Nha Trang, các đá núi lửa á kiềm felsic-trung tính kiểu Sơn Giang, các đá xâm
nhập granitoid kiềm-vôi kiểu Định Quán-Đèo Cả, monzonit-monzodiorit kiểu Bà
Rá, gabro-pyroxenit cao Ti kiểu Tây Ninh, granit cao Al, giàu Li, F kiểu Ankroet
(Cà Ná).

9


2- Bồn trũng giữa cung hoặc sau cung magma rìa lụa địa kiểu Đông Á cổ
Đơn Dƣơng một mặt mang tính chất thạch hóa của rìa lục địa tích cực, mặt khác lại
có yếu tố nội lục (căng dãn) phát triển ngay trên hệ cung nói trên. Các thành tạo núi
lửa của hệ tầng Đơn Dƣơng có thành phần gần gũi (cùng nguồn) với các xâm nhập
granit cao nhôm kiểu Ankroet đƣợc sinh thành trong một kiểu bồn trũng nằm giữa
hệ thống cung núi lửa của rìa lục địa tích cực Mesozoi muộn Nam Việt Nam.
3- Chùm đai cơ liên quan đến rift kiểu Cù Mông và kiểu Phan Rang xuất sinh
từ miền nguồn manti đã đƣợc làm giàu nguyên tố vết thuộc phần trên của manti, có
tƣơng tác với vỏ trong quá trình magma di chuyển lên trên và tạo thành các đá đai
cơ tƣơng phản kiểu Cù Mông-Phan Rang, có liên quan với hoạt động căng dãn xảy
ra sau chế độ bình ổn kiến tạo vào đầu Paleogen trong lục địa Nam Việt Nam.
4- Đới nâng vòm khối tảng có kèm theo các thành tạo basalt cao nguyên hay
basalt lũ với hai kiểu đặc trƣng: basalt tholeit và basalt kiềm. Chính dòng manti
ngƣợc làm cho manti nông ở Đông Dƣơng trở nên nóng hơn tạo nên các vùng căng
dãn, gây nóng chảy giảm áp ồ ạt hình thành basalt tholeit. Sau khi tạo nên các vùng
basalt tholeit, chế độ giảm áp giảm, thạch quyển manti trở nên cân bằng trọng lực,
do điều kiện áp suất cao hơn và nóng chảy xảy ra ở độ sâu lớn hơn nên sản phẩm
chủ yếu là basalt kiềm với quy mô phân bố hẹp hơn.

10

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Belouxov A.P., Nguyễn Đức Thắng, Bùi Phú Mỹ, Vũ Hùng, 1984. Về sự
phân chia các thành tạo nguồn núi lửa Mesozoi muộn Nam Trung Bộ. Địa
chất KSVN, II: 92-100. Liên đoàn BĐĐC, Hà Nội.
2. Bùi Minh Tâm, Đặng Văn Can và nnk, 2002. Báo cáo nghiên cứu thành phần
vật chất các thành tạo magma Mesozoi-Kainozoi và khoáng sản liên quan ở
đới Đà Lạt. Lƣu trữ Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản. Hà Nội.
3. Bùi Minh Tâm, Đặng Văn Can, Trƣơng Minh Toản, Trịnh Xuân Hũa, 2005.
Hoạt động magma Meso-Kainozoi và khoáng sản liên quan đới Đà Lạt. “Địa
chất và Khoáng sản”. T.9, 140-148, Hà Nội.
4. Bùi Minh Tâm (chủ biên), 2008. Hoàn thiện thang magma theo quan điểm
kiến tạo toàn cầu. Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản. Hà Nội.
5. Đào Đình Thục, Huỳnh Trung và nnk, 1995. Địa chất Việt Nam. Tập II:
Các thành tạo magma. Cục địa chất Việt Nam. Hà Nội.
6. Huỳnh Trung, Nguyễn Đức Thắng, Phan Thiện, Ngô Văn Khải, Đỗ Vũ Long,
1979. Các thành tạo xâm nhập granitoid khối Đại Lộc, Sa Huỳnh, Chu Lai.
Địa chất KSVN, I: 159-169. Liên đoàn BĐĐC, Hà Nội.
7. Huỳnh Trung, Nguyễn Xuân Bao, 1980. Các giai đoạn hoạt động macmakiến tạo chủ yếu ở miền Nam Việt Nam dựa trên tổng hợp các số liệu về
tuổi tuyệt đối. Tt báo cáo HN KH ĐC kỷ niệm 25 năm ngành ĐCVN, tr.
30-31. Hà Nội; Bản đồ ĐC, 47: 12-25. Liên đoàn BĐĐC, Hà Nội.
8. Huỳnh Trung và nnk, 2004. Các thành tạo magma xâm nhập phần phía Nam
Việt Nam. Tt BC HTKH NCCB trong lĩnh vực các KH về TĐ. ĐHQG Tp
Hồ Chí Minh.
9. Nguyễn Kim Hoàng, 1998. Đặc điểm thạch học khoáng vật-thạch địa hóa
granitoid phức hệ Đèo Cả và phun trào hệ tầng Nha Trang, quặng hóa

11

vàng vùng Trảng Sim-Phú Yên. Luận án thạc sĩ khoa học Địa chất. Tp Hồ
Chí Minh.
10. Nguyễn Tƣờng Tri, Huỳnh Trung, Phạm Huy Long, Phạm Đình Chƣơng,
Nguyễn Kim Hoàng, 1991. Sinh khoáng đới Đà Lạt. Tạp chí địa lý địa
chất môi trƣờng số 1. Tp Hồ Chí Minh.
11. Nguyễn Xuân Bao, 1977. Những tài liệu mới về địa chất ở Nam Việt
Nam. Bản đồ ĐC, 34: 3-11. Liên đoàn BĐĐC, Hà Nội.
12. Nguyễn Xuân Bao, Trần Tất Thắng, 1979. Những nét cơ bản của lịch sử
kiến tạo Việt Nam và các vùng lân cận. Bản đồ địa chất, 42. Liên đoàn
BĐĐC, Hà Nội.
13. Nguyễn Xuân Bao (chủ biên), 2000. Kiến tạo và sinh khoáng Miền Nam
Việt Nam. Lƣu trữ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. Hà Nội.
14. Vũ Nhƣ Hùng, Trịnh Văn Long, La Thị Chích. 1999. Một số vấn đề về thạch
luận granit sáng màu ở các khối Đatanky và Ankroet thuộc đới Đà Lạt. "Bản
đồ địa chất", số 253 / 7-8/1999. Hà Nội.
15. Vũ Nhƣ Hùng, 1999. Đánh giá tiềm năng chứa Sn của các thành tạo granit
sáng màu cao nhôm tuổi Mesozoi muộn các khối Đatanky và Ankroet thuộc
đới Đà Lạt. Luận án Thạc sỹ khoa học Địa chất. T.p Hồ Chí Minh.
16. Vũ Nhƣ Hùng, Nguyễn Xuân Bao, Trịnh Văn Long, Nguyễn Hữu Tý; 2000.
Kết quả nghiên cứu đối sánh thành phần vật chất của granitoid các khối
Krông Pha và Đèo Cả qua các tài liệu phân tích mới. Địa chất - Tài nguyên Môi trƣờng. Công trình kỷ niệm 25 năm ngày thành lập Liên đoàn bản đồ địa
chất Miền Nam. Tp. Hồ Chí Minh.
17. Trần Đức Lƣơng, Nguyễn Xuân Bao (Đồng chủ biên), 1988. Bản đồ địa chất
Việt Nam tỷ lệ 1: 500.000. Tổng cục Mỏ và ĐC, Hà Nội.

12

18. Trần Trọng Hòa, 2005. Hoạt động magma Permi-Trias lãnh thổ Việt Nam và
triển vọng kim loại quý hiếm (Pt, Au) liên quan. TT HNKH 60 năm Địa chất
VN, 63-79, Hà Nội: Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam.
19. Trần Văn Trị, Nguyễn Đình Uy, Hoàng Hữu Quý, Lâm Thanh, 1980. Tài
liệu mới về tuổi của một số thành tạo magma ở Nam Việt Nam và ý nghĩa
kiến tạo của chúng. TC Khoa học Trái Đất; 4/2: 31-32. Hà Nội.
20. Trần Văn Trị và nnk., 2000. Tài nguyên khoáng sản Việt nam. Cục địa
chất và khoáng sản Việt Nam. Hà Nội.
21. Trần Văn Tri, Vũ Khúc và nnk, 2009. Địa chất và tài nguyên Việt Nam.
Nhà xuất bản khoa học Tự nhiên và Công nghệ. Hà Nội.
Tiếng Anh
22. Brown G.C. et al., 1984. The geochemical characteristics of granitoids in
constrating and comments on magma sources. Jour. Geol. Soc. Lond.,
141, 411 - 426.
23. Faure, G., 1986. Priciple of Isotope Geology, 2nd ed. John Wiley & Son.
Inc., New York.
24. Faure G., 2001. Origin of Igneous Rocks. The Isotopic Evidence.
Springer - Verlag, Berlin - Heidelbeg.
25. Henderson P., 1982. Rare Earth Elements Geochemistry. Elsevier, Oxford
- New York - Tokyo.
26. Hanson, L. P., 1989. An approach to trace element modeling using a
simple igneous system as an example. In Geochemistry and Mineralogy
of Rare Earth Element, Rev. in Mineralogy, V. 21. B. R. Lipin anh G. A.
McKay. Eds. Mineralogical Soc. Am., Washington, D.C.

13


27. McCullock M.T. & Gamble J.A., 1991. Geochemical and geodynamical
constraints on subduction zone magmatism. Earth Planet. Sci. Lett., 102,

358 - 374.
28. Pitcher W.S., 1983. Granite Types and Tectonic Enviroment. In: Hsu K.
(Ed.) Mountain Building Processes. Academic Press. London. 19 - 40.
29. Pearce J.A., Harris N.B.W. and Tindle A.G., 1984. Trace element
discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks.
Jour. Petrology, 25, 956 - 983.
30. Wilson M. 1996. Igneous Petrogenesis A global tectonic Approaach.
31. Yang Chaoqun, 1982. The genetic types of the granitoids in South Chine.
In: Xu Kegin & Tu Quangchi (Eds.). Geology of Granites and their
Metallogenetic Relations. Proceed. Inter. Symp. Nanjing University.
Science Press. Beijing. 253 - 276.
32. Yang Chaoqun, 1996. Classification of granitoids based on their
geological enviroments and petrogenesis. Progress in Geology of China
(1993 - 1996) - Beijing. 109 - 112.

14