CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu đá núi lửa

VÙNG PHÁT TRIỂN ĐÁ NÚI LỬA
I. THU THẬP TÀI LIỆU

ERROR: REFERENCE SOURCE NOT FOUND

1.1. THU THẬP TÀI LIỆU CÓ TRƯỚC.............................. Error: Reference source not found
I.2. THU THẬP TÀI LIỆU TRONG KHẢO SÁT THỰC ĐỊA

ERROR: REFERENCE SOURCE NOT FOUND

1.2.4. LẤY MẪU.................................................................. Error: Reference source not found
II. XỬ LÝ TÀI LIỆU TRONG PHÒNG
II.1. NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC-KHOÁNG VẬT

ERROR: REFERENCE SOURCE NOT FOUND
ERROR: REFERENCE SOURCE NOT FOUND

- ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC-KHOÁNG VẬT CÁC THÀNH TẠO NÚI LỬA PHÂN TẦNG
(NHÓM TƯỚNG TRẦM TÍCH NÚI LỬA VÀ PHUN TRÀO PHUN NỔ):..Error: Reference
source not found
- Nghiên cứu đặc điểm thạch học – khoáng vật các đá tướng họng, tướng á núi lửa........Error:
Reference source not found
II.2. CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN CHẤT, BIẾN ĐỔI VÀ KHOÁNG HOÁ LIÊN QUAN

ERROR: REFERENCE

SOURCE NOT FOUND

II.3. NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẠCH ĐỊA HOÁ

ERROR: REFERENCE SOURCE NOT FOUND

- ĐẶC ĐIỂM THẠCH HOÁ................................................. Error: Reference source not found
- ĐẶc điỂm đỊa hoá và bỐi cẢnh kiẾn tẠo.......................... Error: Reference source not found
II.4. ĐIỀU KIỆN CỔ ĐỊA LÝ TÍCH TỤ CÁC THÀNH TẠO NÚI LỬA

ERROR: REFERENCE SOURCE NOT

FOUND

II.5. TUỔI ĐỒNG VỊ

ERROR: REFERENCE SOURCE NOT FOUND

1


I. THU THẬP TÀI LIỆU
1.1. THU THẬP TÀI LIỆU CÓ TRƯỚC
- Các công trình nghiên cứu trước trong các báo cáo địa chất tại Lưu trữ
địa chất
- Các công trình nghiên cứu đã được công bố và xuất bản
I.2. THU THẬP TÀI LIỆU TRONG KHẢO SÁT THỰC ĐỊA
Trên cơ sở phân tích các tài liệu có trước lựa chọn các mặt cắt điển hình
để nghiên cứu khái quát, làm quen với cấu trúc các hệ tầng núi lửa đã phân chia
trong khu vực, ghi nhận những vị trí có thể lập mặt cắt chuẩn, đặc biệt phải thu
thập tập hợp mẫu đá chuẩn để thống nhất tên gọi đá trong quá trình khảo sát.địa
chất tiếp theo. Tham gia các hành trình khái quát gồm các kỹ sư và các cán bộ
kỹ thuật là các tổ trưởng thi công đề án.
Nhiệm vụ chính của công tác nghiên cứu các thành tạo núi lửa là nghiên
cứu vị trí địa tầng của chúng, phát hiện các tầng đánh dấu (tầng chuẩn), xác định

gián đoạn địa tầng (bất chỉnh hợp) trong hoạt động núi lửa, phân chia các tập,
lớp để theo dõi và khoanh định trên bản đồ địa chất tỷ lệ phù hợp.
Trong quá trình khảo sát thực địa các nhà địa chất mô tả đá núi lửa chủ
yếu theo các dấu hiệu nhận biết bên ngoài (màu sắc, độ hạt, thành phần khoáng
vật các ban tinh, cấu tạo, kiến trúc đá). Những mô tả như thế tuy không hoàn
toàn chính xác, nhưng là những định hướng để khi có kết quả nghiên cứu trong
phòng (kết quả nghiên cứu lát mỏng, các loại kết quả phân tích) sẽ dễ dàng bổ
sung hiệụ chỉnh tên đá. Do vậy, nhiệm vụ quan trọng của công tác khảo sát thực
địa là thu thập đầy đủ bộ mẫu chuẩn để nghiên cứu trong phòng.
1.2.1. MÔ TẢ THÀNH PHẦN VẬT CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐÁ NÚI
LỬA PHÂN TẦNG (NHÓM TƯỚNG TRẦM TÍCH NÚI LỬA VÀ PHUN
TRÀO PHUN NỔ):
Các đá núi lửa được cấu thành chủ yếu là vật chất thuỷ tinh, ẩn tinh hoặc
vi tinh, do vậy việc xác định tên đá núi lửa là rất khó khăn. Để gọi tên đá trong
mùa thực địa đầu tiên nhà địa chất thường dựa theo các kết quả xác định của các
công trình có trước, và trên cơ sở quan sát thực tế về màu sắc, thành phần ban
tinh, các đặc điểm cấu trúc cấu tạo của đá để xác định và gọi tên đá. Ví dụ: Kết
quả trước mô tả trong mătj cắt có ryolit, nay khảo sát thấy tại đó đá màu phớt
tím, hơi sẫm màu, có ban tinh felspatkali thì có thể tạm xác định là ryotrachit, và
thu tập bộ mẫu đầy đủ để nghiên cứu bổ sung trong phòng. Do vậy yêu cầu cho
những lộ trình địa chất giai đoạn đầu là phải thu thập bộ mẫu đầy đủ các loại đá
để xây dựng tập hợp mẫu chuẩn, đồng thời gọi theo tên đá thống nhất trong toàn
vùng công tác để sau này chỉnh lý được dễ dàng hơn.
Những dấu hiệu cần nhận biết để mô tả các đá núi lửa ngoài thực địa:
- Màu sắc đá
2


- Cấu tạo đá (khối, dòng chảy, hạnh nhân, mảnh vụn..)
- Kiến trúc đá: trình độ kết tinh (có hoặc không có ban tinh, kích thước

hạt) hoặc đặc điểm xi măng trong các đá mảnh vụn (dung nham, tuf, trầm tích
tufogen).
- Thành phần, hình dạng, màu sắc của các ban tinh trong đá phun trào
hoặc các mảnh và xi măng trong đá vụn.
- Số lượng tương quan của các ban tinh có thành phần khác nhau với nền
trong đá phun trào hoặc; kích thước các mảnh vụn thành phần; xi măng trong
dăm kết dung nham và trong tuf.
- Đặc điểm biến đổi của đá (thành phần)
Xác định thế nằm đá
Xác định thế nằm dung nham là công việc khó, thường phải dùng dấu
hiệu về đặc điểm mặt phân lớp, khối nứt của đá.
. Mặt phân lớp Thế nằm lớp phủ được xác định chính xác khi chúngnằm xen kẽ
với tuf, tufit và đá trầm tích hoặc chúng có thành phần màu sắc và kiến trúc cấu
tạo khác. Thực tế không phải khi nào cũng quan sát được sự xen kẽ kể trên. Để
đo được thế nằm của đá và bề dày của từng lớp phủ phải phát hiện được các mặt
ranh giới giữa chúng. Ở mặt ranh giới các lớp thường thấy sự thay thế các đá có
màu sắc, đặc điểm cấu trúc khác nhau, thành phần các ban tinh, số lượng tương
đối của các khoáng vật tạo đá khác nhau.Theo kinh nghiệm của các nhà nghiên
cứu các tầng đá núi lửa thì bề dày các lớp phủ ít khi vượt quá 20m. Vì thế những
khối lớn đá phun trào có thành phần và cấu trúc đồng nhất trên diện rộng thường
là các thể á núi lửa.
Các đá phun trào đặc xít (aphyr) được thành tạo khi magma đi lên nhanh
và đông nguội nhanh (hoạt động núi lửa không có sự gián đoạn lớn) thì khó phát
hiện ranh giới các lớp phủ. Khi magma đi lên từ từ nhưng đông nguội nhanh
trong đá có các ban tinh phân bố định hướng và nền thuỷ tinh đông nguội chậm
chạp thì đá có kiến trúc porphyr và ở phần trung tâm của lớp phủ nền có mức độ
kết tinh tốt hơn Để xác định thế nằm của dung nham cần quan sát mô tả chi tiết
cấu tạo dòng chảy, sự phân bố các ban tinh, lỗ hỗng và hạnh nhân phân bố trong
đá núi lửa.
. Cấu tạo dòng chảy thường gặp ở các đá phun trào axit và á kiềm dưới dạng cấu

trúc phân dải. Cấu trúc phân dải là sự sắp xếp các dải có trình độ kết tinh khác
nhau hoặc sự phân bố định hướng của các bao thể hoặc sự sắp xếp xen kẽ các
loại đá có nàu sắc khác nhau. Sự định hướng trong cấu tạo dòng chảy tuy có sai
lệch cục bộ nhưng nhìn chung có liên quan và phù hợp với thế nằm của lớp
phủ..Vì thế có thể xác định thế nằm của đá theo cấu tạo dòng chảy. Cung cần
biết rằng cấu tạo phân dòng trong lớp phủ bị uốn lượn theo địa hình, thường tạo
những xoắn cuộn trong quá trình chảy của dung nham, do đó ở rìa các dòng
dung nham thường có cấu tạo dòng chảy không trùng với yếu tố thế nằm của đá.
Cấu tạo dòng chảy thường xuất hiện trong các daik, thể nek hoặc vòn của các đá
núi lửa phun nghẹn và á núi lửa,
3


. Sự phân bố các ban tinh: các ban tinh thường sắp xếp định hướng theo dòng
chảy của dòng dung nham. Do vậy khi quan sát thấy các hiện tượng này cần đo
hướng sắp xếp của các ban tinh để xác định hướng dòng chảy và thế nằm của đá.
. Sự phân bố lỗ rỗng và hạnh nhân: Các bọt khí và lỗ lỗng thường bị kéo dài
theo hướng dòng chảy của dòng dung nham và đôi khi chúng bị ép dẹt theo mặt
dòng. Do đó khi quan sát thấy các hiện tượng này cần xác định hướng phân bố
bọt khí và lỗ rỗng để biết được thế nằm của lớp phủ.
. Khối nứt: khối nứt cầu gối nguyên sinh đặc trưng cho dung nham thành phần
mafic phun trào dưới nước. Dấu hiệu đặc trưng của khối nứt cầu gối là cấu tạo
đồng tâm khác với khối nứt cầu gối. Còn khối nứt phong hoá bóc vỏ hình cầu
(giả cầu) có cấu tạo bóc vỏ đồng tâm nhưng cấu tạo độ hạt và thành phần từ
ngoài vào trong là đồng nhất.
Các đá tuf, tufit có cấu tạo phân lớp từ phân lớp thô tới mỏng do vậy thế
nằm của chúng được xác định theo tính phân lớp. Các đá tuf dạng khối và dăm
kết núi lửa tạo thành tầng dày đồng nhất khó xác định được thế nằm, cần phát
hiện những lớp kẹp mỏng hoặc các thấu kính bị kéo dài trong chúng để xác định
thế nằm...Ngoài ra các đá tuf và dăm kết núi lửa có thể lấp đầy các kênh dẫn

kiểu ống (nek) và kiểu khe nứt (daik).
Phân biệt đá phun trào thực sự với tuf
Các đá tuf hạt trung, hạt nhỏ đôi khi cả hạt lớn rất dễ nhầm với dung
nham cùng thành phần. Để phân biệt chúng có thể sử dụng các dấu hiệu sau:
- Trong dung nham thành phần bất kỳ (kể cả xi măng của dăm kết dung
nham) quan sát thấy sự phân bố đều đặn của các ban tinh, còn trong tuf hạt vụn
thường phân thành dải hoặc đám nhỏ không đều.
- Trong dung nham (kể cả xi măng của dăm kết dung nham) quan sát thấy
các ban tinh có ranh giới đều đặn còn trong tuf luôn là các hạt góc cạnh không
đều.
- Đối với tuf hạt nhỏ và vi hạt khi phong hoá có bề mặt sần sùi như rắc cát
còn nền dung nham và dăm kết dung nham có bề mặt phong hoá bằng phẳng.
- Trong dung nham và dăm kết dung nham thường quan sát thấy hạnh
nhân và dòng chảy mảnh (thanh), còn trong tuf không quan sát thấy dấu hiệu
này.
1.2.2. MÔ TẢ THÀNH PHẦN VẬT CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐÁ CÁC
THÀNH TẠO TƯỚNG TƯỚNG HỌNG, TƯỚNG PHUN NGHẸN VÀ
TƯỚNG Á NÚI LỬA
Tướng họng núi lửa: Khi magma di chuyển lên bề mặt trái đất thì dung
nham và các đá liên quan trực tiếp với bề mặt lấp đầy các kênh dẫn dưới dạng
các thể nek (lấp đầy họng) hoặc daik (các daik toả tia, vòng phổ biến là song
song lấp đầy kênh dẫn kiểu khe nứt) tạo nên các đá tướng họng. Nghiên cứu các
đá tướng họng không chỉ để khôi phục lại kiểu và cấu tạo của bộ máy núi lửa mà
còn nhằm phát hiện một số khoáng sản liên quan. Tướng họng cấu tạo bởi các
mảnh vụn hoặc dung nham dạng bọt, dung nham dòng chảy và dăm kết dung
4


nham. Do bị tác động của khí và dung dịch nhiệt dịch sau núi lửa nên các đá
tướng họng thường bị biến đổi (propilit hoá, quarzit thứ sinh) mang tính cục bộ

mạnh.
Tướng phun nghẹn: được hình thành hoặc ở họng núi lửa dưới dạng “nút
đậy”, hoặc dạng vòm độc lập. Khi núi lửa phun lên, khối dung nham bị ép đùn
lên mặt đất và bị ứ lại đùn đống trên miệng núi lửa. Các đá tướng này được
thành tạo ở giai đoạn kết thúc của một hoạt động núi lửa. Chúng chiếm vị trí
trung gian giữa tướng họng và tướng phun trào thực sự, thường có dạng vòm,
dài nhọn, hoặc tháp hình kim. Chúng được cấu tạo bởi dung nham dẻo có thành
phần trung tính và axit, có dòng chảy thẳng đứng ở trung tâm và nghiêng theo
sườn dốc. Một số trường hợp trên sườn dốc hoặc chân họng có vành đá mảnh
vụn, khác với các đá mảnh vụn tướng phun nổ bởi chúng có kích thước mảnh
không đều (mảnh vụn nhỏ và các tảng có kích thước khác nhau).
Tướng á núi lửa bao gồm các đá được hình thành khi dung nham di
chuyển lên bề mặt trái đất, do nhiều nguyên nhân dung nham không đạt tới mặt
đất và hình thành ở các độ sâu nào đó. Các thể á núi lửa thường có dạng vỉa,
lacolit, stok, daik. đặc điểm chung của tướng á núi lửa (Xergievski, 1954) là:
Các đá thường kết tinh tốt hơn so với dung nham tương ứng và có sự chuyển
tiếp sang loại kết tinh hoàn toàn. Trong các thể á núi lửa thường không có tuf,
song dọc theo tiếp xúc có mặt dăm kết (tạo thành các dải hẹp đơn điệu) dễ nhầm
với tuf hạt vụn. Chúng tạo nên các khối lớn có thành phần và kiến trúc đồng
nhất; từ ranh giới tiếp xúc vào trung tâm có sự thay đổi thành phần và cấu tạo.
Chúng có quan hệ xuyên và bắt tù các đá vây quanh giống như các đá xâm nhập
thực thụ.
Những nhiệm vụ chủ yếu của công tác khảo sát thực địa nghiên cứu các
đá tướng họng, phun nghẹn và á núi lửa:
- Xác định thành phần vật chất và sự biến đổi thành phần, kiến trúc, cấu
tạo từ trung tâm ra rìa của chúng;
- Phân chia các pha, xác định quan hệ giữa các thể thuộc các tướng khác
nhau và với đá vây quanh;
- Nghiên cứu cấu trúc nguyên sinh;
- Nghiên cứu đặc điểm biến đổi nội, ngoại tiếp xúc bề dày đới biến đổi và

mối liên quan với khoáng hoá
- Khoanh định diện phân bố của chúng.
Nghiên cứu cấu trúc nguyên sinh
Cấu trúc dòng chảy nguyên sinh tạo thành khi dung nham chưa bị đông
cứng hoàn toàn. Cấu trúc dòng chảy nguyên sinh gồm cấu trúc dạng đường và
ấu trúc mặt phẳng.
Cấu trúc dạng đường trong các đá núi lửa và á núi lửa được hiểu là sự
phân bố gần song song trong không gian của các yếu tố cấu trúc như khoáng vật
kéo dài (ban tinh hoặc microlit của nền); tích tụ các tập hợp dị li các khoáng vật
5


hoặc các thể tù; các thể tù kéo dài của các đá vây quanh; bọt khí và hạnh nhân
kéo dài, các rãnh nhỏ và nếp nhăn ở mái dòng. Trong các đá cấu trúc dạng
đường các khoáng vật felspat (kéo dài theo trục [100]), horblend và pyroxen
thường bị kéo dài và sắp xếp định hướng. Nghiên cứu cấu trúc dạng đường để
xác định phương chảy của dòng dung nham, từ đó có thể chính xác hoá được các
tâm của phun trào là nơi liên quan với khoáng hoá; làm sáng tỏ hình dạng của
các thể magma, đặc biệt các thể đá phun nghẹn và á núi lửa. Lưu ý là trong quá
trình khảo sát thực địa cần tập hợp nhiều số liệu đo bằng phương pháp thống kê
để loại trừ các yếu tố sai lệch ngẫu nhiên.
Cấu trúc mặt trong các đá phun trào và á núi lửa được thể hiện bởi cấu tạo
sọc dải (các dải đá xen kẽ có thành phần hoặc màu sắc và kiến trúc khác nhau,
chúng thường gặp trong các đá thể á núi lửa, thể vỉa, thể daik còn trong các đá
tướng dung nham rất ít gặp), cấu tạo dòng chảy (biểu hiện ở sự xen kẽ của các
dải có màu khác nhau, chúng thường gặp trong các đá thành phần axit và á
kiềm), cấu tạo trachitoid, các thể tù dẹt, các dị li, các lỗ hỗng khí bị ép dẹt, các
hạnh nhân dẹt.
Khe nứt, khối nứt nguyên sinh: Hệ thống khe nứt nguyên sinh trong các
thể magma khác với hệ thống khe nứt của đá vây quanh. Các khe nứt, khối nứt

thường đặc trưng cho các thể á núi lửa, các thể họng và các lớp phủ dòng dung
nham là khối nứt vỉa và khối nứt hình cột. Khối nứt vỉa phân bố song song với
đáy hoặc mái của dòng và lớp dòng, ngược lại khối nứt hình cột lăng trụ phân bố
vuông góc với bề mặt nguội lạnh và mái dòng và với ranh giới thể họng. Xác
định khối nứt vỉa và khối nứt hình cột cho phép phán đoán được hình dạng của
thể magma.
Một trong những nhiệm vụ khi nghiên cứu thực địa cấu trúc của các thể
magma nêu trên là phải phân biệt được cấu trúc nguyên sinh với cấu trúc thứ
sinh. Trong các thể magma thường phát sinh các cấu trúc giả đường thành tạo
không phải ở giai đoạn kết tinh dung thể magma, những khoáng vật liên quan
cấu trúc giả đường là các ban biến tinh felspat. Những dấu hiệu phân biệt cấu
trúc nguyên sinh với cấu trúc thứ sinh:
- Khối nứt nguyên sinh luôn liên quan có quy luật với cấu trúc dòng
nguyên sinh (cấu trúc đường, cấu trúc mặt);
- Định hướng của khe nứt nguyên sinh trong các thể magma khác với định
hướng của các khe nứt trong đá vây quanh;
- Khe nứt nguyên sinh thường được lấp đầy bởi các daik (aplit, pegmatit)
và các mạch nhiệt dịch chứa quặng.
1.2.3. NGHIÊN CỨU ĐÁ BIẾN ĐỔI
Các đá biến chất tiếp xúc nhiệt
Các dòng, lớp phủ dung nham hoặc tuf hầu như không gây biến đổi các đá
nằm dưới, vì dung nham trào ra bề mặt bị nguội lạnh nhanh. Tuy nhiên trong
một số trường hợp có thể quan sát được “vỏ” mỏng bị nướng của các đá nằm
dưới. Ngược lại các thể họng và á núi lửa gây biến đổi nội và ngoại tiếp xúc
6


mnh m hn. i bin i trong ỏ phun tro ớt khi vt quỏ vi cm, cũn trong
ỏ trm tớch võy quanh l vi một cú khi hng chc một, tu thuc thnh phn,
kớch thc ca cỏc th hng, ỏ nỳi la v thnh phn cu to kin trỳc ca ỏ

võy quanh v b mt tip xỳc.
Nghiờn cu i tip xỳc s giỳp hiu c v trớ, tui tng i, th nm
v c im ca cỏc th ny. Vỡ vy trong cụng tỏc kho sỏt thc a cn theo
dừi, khoanh nh vnh bin i tip xỳc, nghiờn cu s thay i thnh phn,
ht, kin trỳc cu to ca ỏ ni v ngoi tip xỳc, t tip xỳc ỏ khụng b bin
i; xỏc nh b dy i bin i v tớnh phõn i trờn c s mu sc, thnh
phn khoỏng vt, kin trỳc v cu to ỏ.
Cỏc ỏ bin cht trao i
Cỏc ỏ tng hong, phun nghn v ỏ nỳi la cú th b bin i do mt
trong cỏc quỏ trỡnh t bin cht, bin cht tip xỳc trao i v bin cht khu vc
hoc bin cht chng. Cỏc hin tng bin i quan trng l greisen hoỏ,
propilit hoỏ, quarzit th sinh ging nh bin i ca cỏc ỏ thuc tng phun
tro thc s v tng phun n ó trỡnh by trờn. S khỏc nhau l mc bin
i ca cỏc ỏ tng hong, phun nghn v ỏ nỳi la ph bin hn, mnh m hn
do cỏc ỏ ny nm trung tõm hoc gn b mỏy nỳi la nờn b tỏc ng nhiu
ln ca khớ, dung dch do hot ng lp i lp li ca cỏc t phun tro phun n
ca nỳi la.
Nghiờn cu chi tit cỏc ỏ bin i giỳp cỏc nh a cht phỏt hin c
cỏc du hiu tỡm kim khoỏng sn. Do vy kho sỏt thc a c gng mụ t, thu
thp ti a cỏc ti liu gii quyt cỏc vn nh iu kin thnh to (nhit
, ỏp sut, pH, ngun gc khớ v dung dch) ca cỏc ỏ bin i v qung
hoỏ liờn quan.
1.2.4. LY MU
Do vic phõn bit cỏc loi ỏ phun tro thc s, tng hng, tng phun
nghn... l rt khú khn, do vy ti cỏc vt l phi quan sỏt mụ t t m cỏc loi
ỏ khỏc nhau theo mu sc, kin trỳc, cu to, thnh phn, kớch thc (mnh
vn, ban tinh, xi mng gn kt...) v ly cỏc loi mu theo quy nh k thut
ly mu hin hnh nghiờn cu trong phũng. Cụng tỏc ly mu phi ly theo
i tng ó c xỏc nh c th ngoi thc a (mu xi mng, mu ban tinh,
mu tip xỳc...). Rt khụng nờn thay th vic mụ t chi tit ti thc a bng vic

ly rt nhiu mu v nh x lý.
Trên tất cả các hành trình khảo sát theo mặt cắt chuẩn cần thu thập đầy đủ
tất cả các loại đá khác nhau. Số lợng mẫu cần lấy cho mỗi một đối tợng địa chất
tuỳ thuộc vào đặc điểm và mục tiêu nghiên cứu đối tợng đó. Song mỗi đối tợng
phải lấy ít nhất 4-5 mẫu trở lên và đợc tăng lên khi nghiên cứu chuyên đề. Quy
cách các loại mẫu tuân thủ theo những quy định hiện hành.
- Ly mu xỏc nh thnh phn thch hc cỏc loi ỏ
- Ly mu phõn tớch thnh phn hoỏ silicat
- Ly mu nghiờn cu a hoỏ
7


- Lấy mẫu nghiên cứu thạch học vật lý, cơ lý đá ...
- Lấy mẫu phân tích tuổi đồng vị
- Lấy mẫu giã đãi nghiên cứu khoáng vật phụ ...
II. XỬ LÝ TÀI LIỆU TRONG PHÒNG
II.1. NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC-KHOÁNG VẬT
- ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC-KHOÁNG VẬT CÁC THÀNH TẠO NÚI
LỬA PHÂN TẦNG (NHÓM TƯỚNG TRẦM TÍCH NÚI LỬA VÀ PHUN
TRÀO PHUN NỔ):
Trong quá trình khảo sát thực địa cần thu thập đầy đủ mẫu đá các loại để
phân tích ldưới kính hiển vi, sau đó phải thống lại theo các tập, lớp và phân vị
địa chất nhằm giải quyết các nhiệm vụ chính sau:
- Xác định tên đá;
- Nghiên cứu để vạch ra các tiêu chuẩn cho phép phân chia các tầng núi
lửa và đối sánh những diện lộ rời rạc trong vùng công tác;
- Nghiên cứu thạch luận
Cần lựa chọn những lát mỏng đại diện thành phần khoáng vật, mô tả kiến
trúc cấu tạo trên các mặt cắt chuẩn cũng như trên các vết lộ rời rạc để mô tả .
theo nguyên tắc từ phổ biến đến những trường hợp riêng biệt. Đối với các thành

tạo dung nham nên nghiên cứu 2-3 lát mỏng cho từng loại đá. Đối với các đá tuf
và tufogen từ 4-5 lát mỏng. Mô tả thạch học phải theo trình tự chung, rõ ràng
ngắn gọn, đồng thời đầy đủ các đặc trưng cho các khoáng vật và đá. Nên có
bảng tổng hợp đặc điểm thạch học khoáng vật kiến trúc, cấu tạo cho từng loại
đá, nhóm đá, tướng đá và phân vị núi lửa.
- NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC – KHOÁNG VẬT CÁC ĐÁ
TƯỚNG HỌNG, TƯỚNG Á NÚI LỬA
Các đá tướng họng
Các thể họng được cấu tạo bởi các đá mảnh vụn có thể có thành phần
đồng nhất (phun trào một lần) hoặc không đồng nhất (phun trào nhiều lần); dung
nham bọt có thành phần đồng nhất nhưng kiến trúc, cấu tạo lại không đồng nhất;
dung nham cấu tạo dòng chảy có kiến trúc không đồng nhất; dăm kết dung nham
thì dăm có thành phần tương tự với dung nham (đôi khi có cả mảnh đá vây
quanh). Khi nghiên cứu đặc điểm thạch học-khoáng vật của các đá tướng họng,
á núi lửa cần chú ý mô tả:
- Đặc điểm thạch học: màu sắc, sự phân bố và thành phần các khoáng vật
chính, mảnh vụn, khoáng vật phụ, khoáng vật thứ sinh...;
- Hàm lượng khoáng vật và tương quan hàm lượng giữa ban tinh với nền
(mảnh vụn và xi măng);
- Mức độ biến đổi thứ sinh của các khoáng vật chính, đặc điểm kiến trúc
(sự phân bố các ban tinh, khoáng vật, mảnh vụn, trình độ kết tinh khoáng vật
8


trong nền, số lượng thuỷ tinh và tập hợp khoáng vật đặc trưng như toả tia,
khảm...) và cấu tạo đá (kích thước, hình dạng, sự sắp xếp và quan hệ giữa dòng
chảy và các ban tinh, khoáng vật);
- Đặc điểm khoáng vật: mô tả chi tiết hình dạng, kích thước, trình độ tự
hình của các khoáng vật; độ bào tròn các mảnh vụn, ranh giới các khoáng vật (bị
gặm mòn, riềm phản ứng), các bao thể trong khoáng vật và mảnh vụn; hình thái

bề mặt khoáng vật, các hệ thống cắt khai, góc cắt khai, đa sắc, góc 2V; đối với
felspat cần chú ý các kiểu song tinh, cấu tạo đới trạng, số hiệu plagiocla, độ trật
tự của felspat.
Các đá tướng á núi lửa
- Các tướng á núi lửa thành phần axit: Dưới kính kiến trúc nền của các
đá á núi lửa giống với kiến trúc nền của đá phun trào thực sự có thành phần
tương ứng, chỉ khác là chúng thường có độ hạt lớn hơn, các ban tinh thường tự
hình hơn và thường phát triển hiện tượng tụ ban tinh.Kiến trúc nền á núi lửa cổ
thường là kiến trúc thứ sinh (tạo thành tập hợp hạt nhỏ thạch anh-felspat và sau
đó bị tác động của quá trình biến chất khác làm cho các khoáng vật này lớn dần
lên).Các dấu hiệu để khôi phục lại kiến trúc kết tinh tàn dư của dung nham cổ:
. Sự có mặt của các khoáng vật ban tinh và tàn dư của chúng (nghiên cứu
quan hệ và tương quan của chúng với nền);
. Tàn dư của các microlit hoặc chính các microlit (nghiên cứu sự phân bố
và tương quan của chúng với khối thuỷ tinh nguyên sinh);
. Tàn dư của các tinh thể, được thay thế bằng tập hợp bụi mịn của
magnetit và perlit cho phép giả thiết là thủy tinh nguyên sinh;
. Khối nứt perlit xác nhận sự có mặt của thuỷ tinh nguyên sinh;
. Các khoáng vật thứ sinh phát triển trên nền thuỷ tinh nguyên sinh.
- Các đá tướng á núi lửa thành phần trung tính: rất giống với các đá
andesit, andesitobazan của tướng phun trào thực sự, chỉ khác là các ban tinh
trong các đá á núi lửa có kích thước lớn hơn và số lượng nhiều hơn (có khi 3040% thể tích đá). Phần rìa tại ranh giới tiếp xúc với đá vây quanh của các thể á
núi lửa thường thấy giảm số lượng và kích thước ban tinh, thường gặp kiến trúc
hyalopilit, vitrophyr và cấu tạo hạnh nhân (toả tia, đẳng thước).
- Các tướng á núi lửa thành phần mafic: các đá tướng này thường là
bazan, diabas, paleodolerit, thường có dạng vỉa, diak, hiếm khi dạng stoc. Các
thể vỉa thường có bề dày nhỏ, giống với các lớp xen dung nham và có mặt
apophyr ở vùng nội tiếp xúc hoặc các thể tù ở mái của thân á núi lửa. Các thân á
núi lửa không đồng nhất về kiến trúc và cấu tạo. Phần trung tâm có kiến trúc
toàn tinh, cấu tạo hạnh nhân với kích thước lớn và thưa. Phần rìa có kiến trúc

intersectan, hyalopylit, cấu tạo hạnh nhân với kích thước nhỏ và dạng kéo dài
song song với tiếp xúc.
II.2. CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN CHẤT, BIẾN ĐỔI VÀ KHOÁNG HOÁ
LIÊN QUAN
9


Các kiểu biến chất thường gặpểtong các đá núi lửa là quá trình tự biến
chất, biến chất tiếp xúc nhiệt và biến chất nhiệt động.
Tự biến chât xảy ra dưới tác dụng của khí và dung dịch sau núi lửa được
tách ra từ trung tâm phun trào hay từ một lò magma. Tự biến chất có thể xảy ra
vào giai đoạn magma, ở độ sâu không lớn, thậm chí ngay trên mặt đất. Quá trình
tự biến chất phụ thuộc vào thành phần của đá, nhiệt độ và thành phần của dung
dịch nước, khí, độ pH và các yếu tố khác. Hiện tượng tự biến chất được thể hiện
bằng sự phát sinh riềm phản ứng của ban tinh khoáng vật này xung quanh
khoáng vật khác do phản ứng của dung thể magma với các pha kết tinh tách ra
sớm. Trong các đá núi lửa quá trình tự biến chất thường xảy ra ở giai đoạn
nhiệt dịch như uralit hoá pyroxen và horblend; clorit hoá biotit và các khoáng
vật màu; khử anortit của plagiocla trung tính và mafic; epidot hoá, carbonat hoá,
sericit hoá plagiocla axit; pelit hoá felspat kali và plagiocla; sodalit hoá
nephelin.
Biến chất động lưc: thể hiện bằng các quá trình kataclaz hoá, molonit hoá.
Các quá trình này không những làm biến đổi đá mà còn có thể làm chuyển dịch
các mảnh vụn.
Các quá trình biến đổi phổ biến:
. Propilit hoá: Quá trình propilit hoá đặc trưng cho các đá núi lửa thành
phần trung tính và mafic, chúng thường phát triển dọc theo các phá huỷ kiến tạo,
xung quanh tâm phun trào, các thể á núi lửa và các mạch quặng, ở các độ sâu
khác nhau, trong khoảng nhiệt độ 150-3500C. Căn cứ vào tổ hợp cộng sinh
khoáng vật có thể chia ra tổ hợp khoáng vật nhiệt độ cao (actinolit-epidot), tổ

hợp khoáng vật nhiệt độ trung bình (albit-epidot-clorit), tổ hợp khoáng vật nhiệt
độ thấp (calxxit-albit-clorit và ± adularia), ngoài ra luôn các khoáng vật gặp
pyrit, penit, uralit, sericit, thạch anh... Khoáng hoá liên quan quá trình propilit
hoá gồm chì, kẽm, đồng, vàng-bạc, pyrit.
. Argilit hoá: Argilit hoá đặc trưng cho các đá ryolit và tuif của chúng. Là
quá trình thay thế trao đổi nhiệt dịch đặc trưng cho các đá thành tạo nông gần bề
mặt, dưới tác dụng của dung dịch có tính axit ở nhiệt độ 50-300 0C. Tổ hợp công
sinh khoáng vật chính gồm thạch anh, kaolinit, montmorilonit, hydrosericit,
adularia, có thể có calxit, clorit, albit, chalcedon ... Khoáng hoá liên quan gồm
vàng, bạc, đồng, antimon, thuỷ ngân.
. Berezit hoá: Quá trình berezit hoá xảy ra với các đá núi lửa thành phần
axit, trung tính ở nhiệt độ 50-1500C, thường phân bố cạnh các khe nứt chứa
dung dịch nhiệt dịch. Tổ hợp công sinh khoáng vật chính gồm sericit, thạch anh,
ankerit. Quá trình berizit hoá thường có tính phân đới theo chiều ngang và chiều
đứng. Khoáng hoá liên quan: đa kim, vàng.
. Quarzit thứ sinh: Quá trình quarxit thứ sinh được thành tạo chủ yếu
trong các đá núi lửa có thành phần trung tính và axit. Tổ hợp công sinh khoáng
vật chính gồm thạch anh, sericit, alunit, kaolinit, andaluzit, diaspo, pyrophylit.

10


Khoáng sản liên quan: nguyên liệu cao nhôm, quặng sulfur đồng, chì-kẽm,
vàng-bạc.
II.3. NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẠCH ĐỊA HOÁ
- ĐẶC ĐIỂM THẠCH HOÁ
- Phân loại và gọi tên các đá phun trào theo thành phần khoáng vật sử
dụng biểu đồ QAPF., Streckeisen, 1978.
- Phân loại và gọi tên các đá phun trào theo thành phần hoá sử dụng biểu
đồ Na2O+K2O và SiO2., Le Bas et al 1986. Streckeisen, 1978,

- Phân loại và gọi tên các đá núi lửa cao Mg (picrobazan, picrit, komatit
và meimechit) sử dụng biểu đồ Na2O+K2O) – MgO., Le Bas, 2000.
- Phân loại và gọi tên các đá núi lửa cao Mg (komatit và meimechit và
picrit) sử dụng biểu đồ (Na2O+K2O) – SiO2., Le Bas M. J, 2000 hoặc để phân
loại và gọi tên các đá núi lửa cao Mg (komatit, maimechit, boninit) sử dụng biểu
đồ (Na2O+K2O)-SiO2., Le Bas et al 1986.
- ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HOÁ VÀ BỐI CẢNH KIẾN TẠO
Xác định bối cảnh địa động hình thành các thành tạo bazan và andesit sử
dụng các biểu đồ:
- Các biểu đồ Ti-Zr, Ti-Zr-Y và Ti-Zr-Sr (Pearce J., Cann J., 1973)
- Các biểu đồ dùng biến thiên hàm lượng Ti-Zr-Y-Nb: Biểu đồ Zr/Y-Zr
(Pearce J. và Norry M. (1979); Biểu đồ Ti/Y-Nb/Y (Pearce J. 1982); Biểu đồ ZrNb-Y (M. Meschide, 1986); Biểu đồ Th-Hf-Ta của Wood (1980). Biểu đồ LaY-Nb của Cabanis và Lecolle (1989)
- Các biểu đồ dùng để nhận biết các bazan cung đảo: Biểu đồ Cr-Y
(Pearce, 1982). Biểu đồ Cr-Ce/Sr
- Các biểu đồ dùng để phân định bazan kiềm và tholei: Biểu đồ TiO 2Y/Nb (Floyd, Winchester, 1975). Biểu đồ MnO-TiO 2-P2O5 (Mullen E. D., 1983).
Các biểu đồ F1-F2-F3 của Pearce J. (1976.
- Luận giải các trend phân bố các nguyên tố đất hiếm: Hàm lượng các
nguyên tố REE trong nguồn và sự cân bằng khoáng vật – dung thể lỏng ảnh
hưởng đến trend phân bố nguyên tố hiếm trong các đá magma sử dụng biểu đồ
chân nhện các nguyên tố chuẩn theo các miền nguồn theo chondrit
(Nakamura,1974) và manti nguyên thuỷ (Sun và McDonald, 1989).
II.4. ĐiỀU KIỆN CỔ ĐỊA LÝ TÍCH TỤ CÁC THÀNH TẠO NÚI LỬA
Các thành tạo núi lửa có thể được thành tạo trên cạn hoặc dưới nước. Các
dấu hiệu nhận biệt điều kiện tích tụ các thành tạo núi lửa:

11


- Các đá núi lửa thành tạo trên cạn thường có màu nâu đỏ, xám tím và
đen, còn thành tạo dưới nước có màu xám phớt lục, phớt vàng hoặc xám phớt

xanh da trời.
- Các tầng dung nham và tuf núi lửa thành tạo dưới nước thường chứa các
lớp mỏng đá trầm tích (đá vôi ám tiêu và tufogen có hoá thạch biển), còn thành
tạo trên lục địa chứa các hoá thạch trên cạn.
- Các dung nham thành tạo dưới nước và trên cạn được phân biệt theo đặc
điểm kiến trúc đá: dung nham bazan cầu gối điển hình cho phun trào dưới nước.
Dung nham bazan, andesitobazan, andesit cấu tạo phân đới có khối nứt hình cột
hoặc lỗ rỗng dạng ống là đặc trưng cho phun trào trên cạn.
- Các tầng tuf thành tạo trong điều kiện dưới nước được đặc trưng bởi:
tính chu kỳ (sự xen kẽ luân phiên vật liệu vụn núi lửa có độ hạt khác nhau và
giảm độ hạt khi lên phần cao của tập); bề dày và thành phần độ hạt của từng lớp
khá ổn định trên diện rộng; thường gặp sự chuyển tiếp dần dần từ tuf sang tufit
và tufogen.
- Tuf thành tạo trên cạn được đặc trưng bởi: sự thay đổi tướng rõ rệt, do
vật liệu núi lửa giảm độ hạt khi xa tâm núi lửa; có những tầng chứa bom núi lửa
dạng quả lê, elip và vặn xoắn, số lượng và kích thước của chúng giảm khi xa
tâm núi lửa; có mạt tuf thiêu kết và kết dính, ignhimbrrit và tuf dung nham; có
mặt tuf pisolit gồm các hạt cầu nhỏ của tro núi lửa, thành tạo vón cục quanh các
giọt mưa, đôi khi thành tạo từ ban tinh và mảnh vụn tuf.
- Đặc điểm quá trình tái kết tinh: felsit thành tạo dưới nước khi bị tái kết
tinh tạo nên các kiến trúc vi hạt biến tinh, metaspherolit, còn trên cạn có kiến
trúc vi khảm biến tinh, spherolit và acsiolit khử thuỷ tinh.
II.5. TUỔI ĐỒNG VỊ
Trên cơ sở kết quả phân tích tuổi đồng vị thể hiện trên biểu đồ và luận
giải tuổi của phân vị núi lửa (hình thức thể hiện tương tự với các đá xâm nhập).

12


TÀI LIỆU THAM KHẢO:

- Bogatikov O. A. 2001. Thạch học và thạch luận các đá magma, biến chất và
biến chất trao đổi (Tiếng Nga). Mocscva. NXB: Logos.
- Các báo cáo lập bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản tỷ lệ 1/50.000 các
nhóm tờ, Tánh Linh (Bùi Thế Vinh, 2005), Bắc Đà Lạt (Nguyễn Quang Lộc,
2005).
- Đào Đình Thục.; 2003. Sử dụng tài liệu địa hoá trong nghiên cứu thạch luận
- Hướng dẫn các phương pháp lập bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản tỷ lệ
1/50.000. Lưu trữ Địa chất
- Loren A. Raymond. 1995. Petrology: The study of Igneos, sedimentary,
metamorphic rocks. - Rollinson H. R. 1994. Using geochemical data: evaluation,
presentation, interpretation.
- The Geological Evolution of Virgina and the Mid-Adlantic region. Technical
Depth of the history, and Theoretical Models.
/>- The IUGS Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks
(Woolley et al., 1996) writes THE PROBLEMS OF CLASSIFICATION.
/>
13