atlas kiến trúc – cấu tạo đá biến chất Việt Nam

Bộ Tài nguyên và môi trờng
viện nghiên cứu địa chất và khoáng sản
---------------------***--------------------

atlas kiến trúc và cấu tạo các đá biến chất
ở Việt nam

Viện trởng
Viện NC Địa chất và Khoáng sản

Chủ nhiệm đề tài

PGS.TS. Nguyễn Xuân Khiển

TS. Nguyễn Văn Học

6379-2
21/5/2007

Hà Nội, 2006


Bộ Tài nguyên và môi trờng
viện nghiên cứu địa chất và khoáng sản
---------------------***--------------------

Chủ nhiệm: TS. Nguyễn Văn Học
Những ngời tham gia: Nguyễn Ngọc Liên, Phạm Bình,
Lê Thị Thanh Hơng, Nguyễn Đức Chính
Biên tập: TS. Nguyễn Văn Học

atlas kiến trúc và cấu tạo các đá biến chất
ở Việt nam
Thuộc đề tài: Thành lập atlas kiến trúc - cấu tạo quặng Việt Nam;
Biên tập để xuất bản 04 atlas kiến trúc - cấu tạo đá và quặng
(magma, biến chất, trầm tích và quặng)

Hà Nội, 2006


Mục lục
Lời mở đầu
Chương I: Khái niệm và phân loại kiến trúc – cấu tạo đá biến chất
I.1 Phân loại các kiến trúc đá biến chất
I.1.1 Nhóm các kiến trúc biến tinh
I.1.2 Nhóm các kiến trúc cà nát
I.1.3 Nhóm các kiến trúc biến dư (tàn dư)
I.1.4 Nhóm kiến trúc trao đổi thay thế
I.2 Phân loại cấu tạo đá biến chất
I.2.1 Nhóm cấu tạo tàn dư (sót)
I.2.2 Nhóm cấu tạo biến chất
I.2.3 Nhóm cấu tạo migmatit
Chương II: Các kiến trúc – cấu tạo đá biến chất ở Việt Nam
II.1 Nhóm đá biến chất nhiệt động khu vực
II.1.1 Tướng prenit – pumpelyit
II.1.2 Tướng đá phiến lục
II.1.3 Tướng đá epidot – amphibolit
II.1.4 Tướng amphibolit
II.1.5 Kiến trúc và cấu tạo của các đá thuộc tướng granulit
II.2 Cấu tạo của nhóm đá siêu biến chất (migmatit)
II.3 Nhóm đá biến chất tiếp xúc nhiệt

II.4 Nhóm đá biến chất động lực
II.5 Nhóm đá biến chất nhiệt dịch trao đổi
Kết luận
Bảng tra cứu
Tài liệu tham khảo

Trang
2
6
7
7
8
9
9
10
10
11
12
14
16
16
18
27
38
44
50
59
66
71
93

94
95


Lời mở đầu
“Các yếu tố quan trọng nhất để xác định tên đá là kiến trúc và thành phần khoáng
vật, hơn nữa trong hai yếu tố đó thì yếu tố kiến trúc là quan trọng nhất” (E.S Fedorov,
1896).
Việc nghiên cứu kiến trúc các đá biến chất và phát hiện trong đó các kiến trúc tàn dư,
sót hoặc kế thừa có giá trị to lớn để tái lập hiện trạng của các tầng đá ban đầu hay từng loại
đá riêng biệt, từ đó cho phép phân tích lịch sử địa chất khu vực và nhận định về đặc điểm
cũng như tính liên tục của quá trình hình thành đất đá đạt tới trạng thái hiện tại. Nhận rõ tầm
quan trọng đó nên ở các quốc gia có nền khoa học địa chất phát triển như Liên Xô (cũ), Mỹ,
Nhật, Canada… đều đã thành lập những atlas kiến trúc - cấu tạo các đá nói chung và đá biến
chất nói riêng. Một mặt phục vụ công tác nghiên cứu điều tra địa chất, mặt khác nhằm giới
thiệu về sự có mặt của các tướng đá biến chất phổ biến ở mỗi quốc gia.
Đối với các nhà địa chất Việt Nam, ba tập “Kiến trúc và cấu tạo các đá magma và
biến chất” của Iu.Ir.Polovikina (xuất bản bằng tiếng Nga, 1966) được xem như cẩm nang tra
cứu của các phòng phân tích thí nghiệm về thạch học, các cán bộ nghiên cứu, các giảng viên
và sinh viên các trường Đại học và Cao đẳng. Tuy nhiên atlas này chỉ đề cập tới các đá phổ
biến ở Liên Xô (cũ). Để có một cách nhìn tổng quan về hoạt động biến chất ở Việt Nam và
những đá biến chất đặc trưng cho các khu vực, Phòng phân tích Khoáng thạch học được sự
ủng hộ của lãnh đạo Viện, các phòng ban chức năng đã mạnh dạn xây dựng thuyết minh đề
tài nghiên cứu khoa học “Thành lập atlas kiến trúc – cấu tạo đá biến chất Việt Nam” thông
qua bộ sưu tập mẫu của các tác giả khác nhau ở các khu vực khác nhau trên toàn lãnh thổ
Việt Nam.
Xuất phát từ tính cấp thiết của đề tài, ngày 05 tháng 12 năm 2003 Bộ Tài nguyên và
Môi trường (bên A) đã ký hợp đồng nghiên cứu khoa học và công nghệ số 26 RĐ/HĐ
BTNMT với Viện Nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản (bên B), giao cho bên B thực hiện đề
tài “Thành lập atlas kiến trúc – cấu tạo đá biến chất Việt Nam”. Ngày 08 tháng 12 năm 2003,

Viện trưởng Viện nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản ra quyết định phiếu giao việc số
111/GV – KH giao cho Phòng Phân tích Khoáng thạch học thực hiện đề tài “Thành lập atlas
kiến trúc – cấu tạo đá biến chất Việt Nam” do TS Nguyễn Văn Học làm chủ nhiệm.
2


Năm 2004 đề tài đã được hội đồng nghiệm thu của Viện và Bộ đánh giá rất cao kết
quả đạt được.
Năm 2005, Bộ Tài Nguyên và Môi trường giao cho Viện Nghiên cứu Địa chất và
Khoáng sản triển khai đề tài “ Thành lập atlas kiến trúc – cấu tạo quặng Việt Nam; biên tập
để xuất bản 04 atlas kiến trúc – cấu tạo đá và quặng (magma, biến chất, trầm tích và quặng)”
do TS. Nguyễn Văn Học làm chủ nhiệm.
Trên cơ sở nhiệm vụ được phê duyệt, tập thể tác giả đã tiến hành bổ sung và biên tập
atlas kiến trúc – cấu tạo đá biến chất Việt Nam theo nguyên tắc sau:
- Lựa chọn những kiến trúc – cấu tạo đặc trưng nhất hoặc những kiến trúc – cấu tạo
đặc biệt của các loại đá biến chất Việt Nam.
-

Cân đối số lượng ảnh của các nhóm đá.

- Bổ sung các ảnh kiến trúc hoặc cấu tạo còn thiếu, chọn lọc các ảnh đẹp. Sắp xếp,
dàn dựng bố cục atlas theo trật tự hợp lý và khoa học.
- Hiệu chỉnh nội dung diễn giải đi kèm theo trật tự: đưa tên kiến trúc (hoặc cấu tạo)
lên đầu, tiếp theo là tên gọi đá, mô tả vắn tắt đặc điểm của các khoáng vật có mặt trong đá;
tiếp theo là số hiệu mẫu, nơi lấy mẫu, chế độ chụp ảnh, người sưu tập mẫu và người chụp
ảnh.
-

Các khoáng vật có trong ảnh đều được kèm theo chữ viết tắt thể hiện tên khoáng

vật.
- Các kiến trúc và cấu tạo vẫn được mô tả theo trật tự các nhóm đá: Nhóm biến chất
nhiệt động khu vực, nhóm đá siêu biến chất, nhóm biến chất nhiệt tiếp xúc, nhóm biến chất
động lực, nhóm biến chất nhiệt dịch và trao đổi.
Nội dung atlas gồm có hai chương:
Chương I: Khái niệm và phân loại kiến trúc và cấu tạo đá biến chất. Trong phần này
đề cập tới khái nịêm về kiến trúc và cấu tạo đá biến chất.
Chương II: Các kiến trúc – cấu tạo đá biến chất ở Việt Nam. Phân loại các đá biến
chất là một vấn đề lớn mà hiện nay trên Thế giới chưa có sự phân chia thống nhất về các quá
trình biến chất và các đá biến chất.
Dựa trên sự chiếm ưu thế của yếu tố này hay yếu tố khác và bộ sưu tập mẫu hiện có ở
Việt Nam, các kiến trúc và cấu tạo được chúng tôi xếp vào năm nhóm biến chất chính.
Atlas được trình bày trong 95 trang gồm 131 ảnh minh họa cho các kiểu kiến trúc,
cấu tạo các loại đá phổ biến ở Việt Nam và diễn giải kèm theo.
3


Nghiên cứu thạch học đá biến chất là một lĩnh vực khó và phức tạp nên trong quá
trình triển khai đề tài chúng tôi đã tranh thủ sự góp ý, cộng tác với các nhà khoa học trong và
ngoài Viện để bổ sung về lý luận cũng như mẫu vật cho bộ sưu tập thêm phong phú. Đặc
biệt trong quá trình thành lập Atlas, tập thể tác giả đã nhận được sự động viên và giúp đỡ
của Ban Giám đốc, các phòng chuyên môn và nghiệp vụ có liên quan của Viện Nghiên cứu
Địa chất và Khoáng sản, Bộ Tài nguyên và Môi trường, cũng như các cá nhân TS Nguyễn
Xuân Khiển, TS Nguyễn Linh Ngọc, PGS.TS Bùi Minh Tâm, PGS.TSKH Dương Đức
Kiêm, TS Nguyễn Đức Thắng, KS Nguyễn Thứ Giáo … và các cộng tác viên khoa học TS
Nguyễn Ngọc Liên, KS Phạm Bình, KS Nguyễn Đức Chính và nhiều đồng nghiệp khác.
Nhân dịp này, tập thể tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành về sự giúp đỡ
quý báu đó.
Do điều kiện thời gian và kinh phí đầu tư có hạn, Atlas không thể tránh khỏi những
khiếm khuyết, kể cả nội dung khoa học, cũng như hình thức thể hiện, tập thể tác giả rất

mong nhận được ý kiến góp ý của tất cả đồng nghiệp sử dụng Atlas. Xin trân trọng cám ơn.

4


DANH SÁCH TÊN VIẾT TẮT KHOÁNG VẬT
Tên khoáng vật
Actinolit
Albit
Aegirin
Almandin
Alunit
Amphibol
Andaluzit
Andradit
Antigorit
Anthophilit
Apatit
Augit
Biotit
Breinerit
Brucit
Calcit
Casiterit
Chlorit
Chloritoid
Clinoamphibol
Clinopyroxen
Clinoenstatit
Clinozoizit

Clinohumit
Cordierit
Corindon
Cumingtonit
Diaspor
Diopsit
Disten
Dolomit
Enstatit
Epidot
Egirin
Ganit
Granat

Viết tắt
act
ab
aeg
amd
al
am
ad
adr
atg
anp
ap
aug
bt
bre
brc

ca
csr
cl
clt
cam
cpx
cen
czo
ch
co
crd
cum
dip
dp
di
do
en
ep
eg
gn
gr

Tên khoáng vật
Graphit
Glaucophan
Hornblend
Kaolinit
Magnetit
Magnesit
Margazit

Microclin
Monticelit
Muscovit
Olivin
Orthoclaz
Octhopyroxen
Phlogopit
Plagioclas
Prenit
Pyrit
Pyrophylit
Pyrov
Pyroxen
Thạch anh
Riebeckit
Rutil
Sapphirin
Scapolit
Sericit
Serpentin
Silimanit
Sphen
Spinel
Staurolit
Talc
Tremolit
Wolastonit
Zircon
Zoizit

5

Viết tắt
gp
gl
hor
kln
mt
mg
mr
mi
mnt
mus
ol
or
opx
phl
pl
pr
py
pp
pv
px
q
ri
rt
spr
scp
src
srp

sil
sph
sp
st
tal
tr
wo
zr
zo


CHƯƠNG I
KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI KIẾN TRÚC - CẤU TẠO
ĐÁ BIẾN CHẤT
Các quan niệm về kiến trúc và cấu tạo của các loại đá nói chung – chủ yếu là đá
magma và biến chất cho đến nay vẫn tồn tại nhiều ý kiến trái ngược nhau giữa các nhà
nghiên cứu khoáng vật – thạch học ở các nước Tây Âu, Bắc Mỹ và Liên Bang Nga. Từ các
luận cứ khác nhau về thạch sinh, một số nhà thạch học châu Âu và Mỹ đã đồng nhất hóa hai
khái niệm kiến trúc và cấu tạo, từ đó vấn đề lại càng trở nên khó hiểu hơn. Ở Việt Nam
chúng ta thường sử dụng tài liệu của các nhà khoa học Liên Xô (cũ) – Liên Bang Nga, cho
đến nay chúng ta vẫn tuân thủ theo các quan điểm truyền thống đó, vì vậy trong công trình
khoa học này chúng tôi vẫn dựa vào quan điểm của các nhà khoa học Liên Bang Nga mà chủ
yếu là theo quan điểm của nhà thạch học Iu.Ir. Polovinkina.
Kiến trúc. Khái niệm kiến trúc của đá theo nghĩa rộng là toàn bộ những dấu hiệu xác
định những đặc điểm về hình thái của từng hợp phần và mối quan hệ không gian giữa chúng
với nhau. Theo nghĩa hẹp kiến trúc bao gồm những dấu hiệu như trình độ kết tinh, kích
thước, hình dạng của các tinh thể và quan hệ tương hỗ giữa chúng với nhau. Những đặc
điểm của kiến trúc thường được nhận biết dưới kính hiển vi phân cực.
Kiến trúc của đá được xác định bởi các yếu tố sau:
1. Trình độ kết tinh của các hợp phần

2. Kích thước của các hợp phần (tuyệt đối và tương đối)
3. Hình dạng của các hợp phần và mối quan hệ giữa chúng (dạng tinh thể, độ tự hình,
các biến đổi hình dạng kích thước với các kiểu vi kiến trúc thay thế hoặc xen ghép dưới tác
động của các hoạt động địa chất kế tiếp…)
Cấu tạo. Cấu tạo là đặc điểm phân phối, bố trí trong không gian của các bộ phận hợp
thành của các loại đá, đặc trưng cho trình độ đồng nhất của chúng. Các đặc điểm cấu trúc
bên ngoài như dạng khối, khối ép, phân lớp, phân phiến, vi uốn nếp, lỗ hổng… có thể nhận
biết bằng mắt thường được gọi là cấu tạo.
Cấu tạo được xác định bởi các dấu hiệu sau:
1. Sự phân phối, bố trí các hợp phần tạo đá trong không gian liên quan với đặc điểm
kết tinh và ảnh hưởng của tác động bên ngoài.
2. Phương thức lấp đầy khoảng rỗng của đá do hệ quả của các quá trình kết tinh.
6


I.1 PHÂN LOẠI KIẾN TRÚC ĐÁ BIẾN CHẤT
Trong số các loại kiến trúc của đá biến chất và đá biến chất trao đổi có thể phân chia
làm bốn nhóm: nhóm các kiến trúc biến tinh, nhóm các kiến trúc cà nát, nhóm các kiến trúc
tàn dư và nhóm các kiến trúc thay thế.
I.1.1 NHÓM CÁC KIẾN TRÚC BIẾN TINH
Đây là kiến trúc đặc trưng các loại đá biến chất khi các vật chất ban đầu – nguyên
thủy bị tái kết tinh hoàn toàn trong trạng thái rắn, tổ hợp cộng sinh khoáng vật đạt tới trạng
thái cân bằng hóa lý trong điều kiện nhiệt động mới. Nhóm kiến trúc này thường đặc trưng
cho các loại đá biến chất nhiệt động khu vực và tiếp xúc nhiệt. Loại kiến trúc này đặc trưng
bởi một loạt các đặc điểm như: ranh giới các khoáng vật thường méo mó, vũng vịnh, nhiều
bao thể của khoáng vật này nằm trong các khoáng vật khác. Các khoáng vật thường cụm lại
thành từng đám, từng khóm thể hiện đặc điểm của quá trình kết tinh chọn lọc thuộc giai
đoạn đầu của các quá trình biến chất.
Dựa vào hình dạng của các khoáng vật tạo đá chính trong các loại đá biến chất, người
ta chia ra hai loại: các tinh thể có hình dạng méo mó – hạt tha hình và các tinh thể có hình

dạng hoàn chỉnh – hạt tự hình. Hình dạng khoáng vật trong đa số các loại đá biến chất phụ
thuộc vào khả năng kết tinh của chính các khoáng vật và độ tập trung vật chất của đá nguyên
thủy để hình thành khoáng vật đó.
Kiến trúc biến tinh được chia ra các dạng khác nhau được đặc trưng bởi hình thái
(hình dạng), kích thước và mối quan hệ của các khoáng vật.
I.1.1.1 Kiến trúc hạt biến tinh. Trong đá các hạt khoáng vật có kích thước tương đối
đều nhau, hình dạng hơi tròn, hơi kéo dài hoặc răng cưa. Dựa vào hình dạng của khoáng vật
có thể chia ra các biến thể kiến trúc sừng và kiến trúc men rạn.
Kiến trúc sừng (hornfels texture). Kiến trúc đặc trưng bởi kích thước hạt nhỏ, ranh
giới giữa các khoáng vật có nhiều khía cạnh phức tạp thường gặp trong các đá biến chất tiếp
xúc nhiệt - đá sừng.
Kiến trúc men rạn (mosaic texture). Kiến trúc này tương tự như kiến trúc sừng
nhưng kích thước hạt lớn hơn – thuộc kiến trúc hạt biến tinh đặc trưng.
I.1.1.2 Kiến trúc vảy – hạt biến tinh (lepidogranoblastic texture). Kiến trúc này đặc
trưng cho các loại đá biến chất chứa nhiều các khoáng vật dạng tấm – vảy như mica, chlorit,

7


talc, chloritoid…xen cùng các khoáng vật dạng hạt như thạch anh, plagioclas. Đá thường có
cấu tạo phân phiến đặc trưng, trong đó các khoáng vật dạng tấm phân bố định hướng.
I.1.1.3 Kiến trúc sợi biến tinh (fibroblastic texture). Kiến trúc này đặc trưng cho các
loại đá biến chất chứa nhiều khoáng vật dạng sợi, dạng kim, dạng tấm nhỏ kéo dài như
serpentin, amphibol, fibrolit…Các khoáng vật dạng sợi bện với nhau tạo nên tập hợp bó tóc
rối. Kiến trúc này thường gặp trong các đá serpentinit, nefrit, phiến fibrolit và một số loại
gneis.
I.1.1.4 Kiến trúc que biến tinh (nematoblastic texture). Đặc điểm chính của kiến trúc
này là sự có mặt trong đá các khoáng vật hình trụ kéo dài, liên kết chặt chẽ với nhau. Ngoài
các khoáng vật có dạng kim – que hay gặp các khoáng vật có dạng hình trụ, lăng trụ, tấm
kéo dài. Kiến trúc này thường gặp trong đá amphibolit, gneis amphibol, gneis biotit –

silimanit.
I.1.1.5 Kiến trúc ban biến tinh (porphyroblastic texture). Kiến trúc đặc trưng cho các
loại đá biến chất có kích thước hạt khoáng vật không đều với sự có mặt của các tinh thể lớn,
ban biến tinh nằm trên nền hạt biến tinh nhỏ hơn. Các ban biến tinh thường là các khoáng
vật granat, disten, staurolit, andaluzit, cordierit… các khoáng vật này thường có lực kết tinh
lớn thường chứa nhiều bao thể, đôi khi có tính phân đới như granat. Trong đá biến chất trao
đổi ban biến tinh có thể là microclin, albit, biotit.
I.1.1.6 Kiến trúc khảm biến tinh (poikiloblastic texture). Đây là kiến trúc, trong đó
các tấm, hạt hoặc ban biến tinh chứa nhiều bao thể nhỏ. Các bao thể có khi tự hình, có khi
tha hình, phân bố không có quy luật. Kiến trúc khảm biến tinh thường gặp trong các loại đá
sừng, đá biến chất trao đổi (metasomatit), đá phiến kết tinh.
I.1.1.7 Kiến trúc khung xương (skeleton texture). Kiến trúc này đặc trưng cho quá
trình thay thế không hoàn toàn khoáng vật trước bằng khoáng vật thứ sinh tạo nên tàn dư của
khoáng vật trước dạng khung xương.
I.1.2 NHÓM CÁC KIẾN TRÚC CÀ NÁT
Nhóm kiến trúc đặc trưng cho các loại đá biến chất động lực – cà nát do bị tác động
của hoạt động kiến tạo phay phá chồng chất về sau. Nét đặc trưng nhất là sự dập vỡ, cà nát
các hạt khoáng vật lớn tạo thành tập hợp đám hạt nhỏ hơn. Kích thước các hạt khoáng vật vỡ
vụn cũng như độ phân phiến của đá thể hiện mức độ cà nát khác nhau từ đó có thể phân ra
các kiểu kiến trúc khác nhau. ở giai đoạn đầu của quá trình dập vỡ đá, các khoáng vật dòn
như thạch anh, felspar… bị vỡ vụn, các khoáng vật dẻo như mica, chlorit, talc… bị uốn
cong. Đối với thạch anh thường có hiện tượng tắt sóng, đối với felspar, carbonat các hệ
thống song tinh, cát khai bị biến dạng – uốn cong hoặc trượt…
8