Nghiên cứu áp dụng phương pháp upb xác định tuổi kết tinh các đá khu vực đại lộc chu lai miền trung việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NÔI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN

u/

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP
Pb XÁC
ĐỊNH TUỔI KẾT TINH CÁC ĐÁ KHU y ự c ĐẠI LỘC,
CHƯ LAI MIỂN TRUNG VIỆT NAM
MÃ SỐ: QT 01-43

CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI : TS. Nguyễn Vãn Vượng

CÁC CÁN B ộ THAM GIA
> TS. Vũ Văn Tích (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên)
> GS. TS. Bent Hansen (Trường Đại học Tổng hợp Goettingen)
> TS. Klause Wemmer (Trường Đại học Tổng hợp Goettingen)

I I■:u ỉ

TA ĩ /• T H C ' • ■ ! 1 i

M TT?

HÀ NỘI - 20004

1


BÁO CÁO TÓM TẮT BẰNG TIẾNG VIỆT

1- Tên đề tài:
“Nghiên cứu áp dụng phương pháp u / Pb xác định tuổi kết tinh các đá khu
vực Đại lộc, Chu Lai miền trung Việt nam”
Mã sơ : QT 01-43
2- Chủ trì đề tài
> TS. Nguyễn Văn Vượng (Trường Đại học KHTN)
3- Các cán bộ tham gia
> TS. Vũ Văn Tích (Trường Đại học KHTN)
> GS. TS. Bent Hansen (Trường Đại học Tỏng hợp Goettingen, CHLB
Đức)
> TS. Klaus Wemmer (Trường Đại học Tổng hợp Goettingen, CHLB
Đức)
4- Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
4-1-1. Mục tiêu
> Nghiên cứu đặc điểm thạch học, cấu trúc của các đá biến chất cao khối
Đại Lộc và khu vực Chu Lai đê có sách lược lựa chọn mẫu nhằm xác
định tuổi hình thành của nó.
> Nghiên cứu đặc điểm của hệ đồng vị phóng xa U/Pb và phương pháp
xác định.
> Áp dụng phương pháp đồng vị U/Pb để xác định tuổi hình thành vào
đối tượng cụ thể là khối gơnai Đại Lộc và migmatit Chu Lai
4-1-2. Nội dung nghiên cứu
> Xác định các đặc điểm cấu trúc, biến dạng, bién chất của khối gơnai
Đại Lộc và khối migmatit Chu Lai.
> Nghiên cứu các đặc điểm của hệ đồng vị phóng xa U/Pb và phương
pháp xác định thành phần đồng vị.
> Áp dụng phương pháp đồng vị phóng xạ Ư/Pb xác định tuổi hình thành
của khối gơnai Đại Lộc, và khối migmatit Chu Lai.
5- Các kết quả đạt được
> Trên cơ sở xác định rõ các đặc điểm biến dạng, cấu trúc, kiến tạo của

2


khối gơnai Đại Lộc và migmatit Chu Lai, đã được xác định quy trình
iựa chọn mẫu phù hợp với việc phân tích đồng vị Ư/Pb.
> Đã xác định được quy trình phân tích đổng vị của các ngun tố u và
Pb cho các khống vật Zircon có hàm lượng cỡ ppm của đối tương mẫu
có lịch sử phát triển địa chất, kiến tạo phức tạp.
> Đã xác định được tuổi nguyên sinh của gơnai Đại Lộc là 406±7,6 triệu
nãm.
> Phức hệ Chu Lai được tái nóng chảy từ vật liệu vó cổ có tuổi 1324 triệu
nãm và bị biến chất ở 373,2 triệu nãm.
6- 6- Tình hình sử dụng kinh phí
> 8.000.000 đồng (Tám triệu đổng)

CHỦ N H IÊ M K H O A ĐIA C H Â T

CHỦ T R Ì ĐỂ TÀI

PGS. TS. Chu Văn Ngợi

TS. Nguyễn Văn Vượng

C ơ QUAN CHỦ T R Ì ĐỂ TÀI
HIỆU TRƯĨNG

3


REPORT SUM M ARY

1- Project’s name
Application of U/Pb to date the crystallization age of gneiss Dai Loc
massif and Chu Lai granite-migmatite (Central Vietnam)
Code: QT. 01-43

2-

Project’s header
Dr. Nguyen Van Vuong

3-

Project’s members
Prof. Dr. Bent Hansen (Goettingent University)
Dr. Klause Wemmer (Goettingent University)
Dr. Vu Van Tich (Hanoi University of Science)

4-

Objectives and research contents
4-1- Objectives
> Investigation

of

structural,

deformational

and

petrological

characteristics of Dai Loc gneiss massif as well as Chu Lai migmatite
with the aim of selection a suitable samples for U/Pb isotope analysis.
> Studying the U/Pb isotopic characteristics and the measurement
techniques.
> Application

of U/Pb isotopic method to Dai Loc gneiss massif and

Chu Lai migmatite
4-2- Research contents
> Characterizing the deformations, structures and metamorphism of Dai
Loc gneiss massif and Chu Lai migmatite.
> Learning to understand how the U/Pb isotopic system operates and
mastering the analytic techniques.
> Application of U/Pb method to date the Dai Loc gneiss massif and Chu
Lai migmatite.
5-

Main results
> Based on deformational, metamorphic and structural features of Dai
Loc gneiss massif and Chu Lai migmatite, suitable samples for U/Pb
isotopic dating had been selected.
4


> U/Pb isotopic analytical process for zircon containing only ppm Ư and

Pb traces incorporated within the historically complicated geological
bodies had been gained.
> The crystallization age of Dai Loc gneiss massif had been dated at
406±7.6 Ma
> The migmatite Chu Lai had been re-melted from a very old crustal
material of 1324 ma in age and metamorphism occurred at 373 Ma.

5


nhiệt vàtuổi của migmatite Chu L a i...............................................35
4. 1.

Đặc điểm địa chất và cấu trúccủa phức hệgranit migmatit

Chu

L a i........................................................................................................... 35
4. 2.

Chiến ỉược lấy mẫu, vị trímẫu và đặcđiểm thạch học của màu
phân t í c h .......!........................................................................................35

4. 3.

Gia cơng mẫu và phân t í c h ................................................................37

4. 4.

Kết quả phân tích đồng v ị.................................................................. 37

4. 5,

Ý nghĩa của kết q u ả ........................................................................... 37

Kết luận

............................................................................................................. 39

Tài liệu tham k h ả o ............................................ ..................................................... 41
Phụ lục

............................................................................................................. 43

7


MỞ ĐẨU

Trong những thập niên cuối của thế kỷ 20, cùng với sự phát triển khỏn°
ngừng của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là của lĩnh vực Vật lý và chế tạo các thiết
bị phân tích hiện đại, khoa học Địa chất nói riêng cũng như khoa học Trái đất nói
chung đã có những bước tiến vượt bậc trong lĩnh vực Địa niên biểu và địa chất
đổng vị. Trên thế giới, việc áp dụng các thành tựu đó đã mang lại những kết quá
to lớn cho Địa chất học cũng như các khoa học liên quan. Nhờ sự phát triển của
các phương pháp phân tích mới mà nhận thức của các nhà khoa hoc trái đât về
bản chất và thời gian của các hoạt động biến chất, hoạt động magma, hoat động
biến dạng-kiến tạo có những thay đổi lớn. Ví dụ, việc đối sánh các đá biến chất
cao với tuổi cổ ỉà một cách nhìn hồn tồn sai lệch với bản chất của vấn đề. Việc
một khu vực nào đó trong vỏ quả đất trải qua quá trình biến chất cao không đồng

nhất với việc thời điểm xảy ra quá trình đó là rất già. Trước đây, xuất phát từ quan
điểm địa tầng cổ điển cho nên các nhà địa chất học cho rầng các đá biến chất cao
bắt buộc phải nằm ở độ sâu lớn và các đá nằm ở độ sâu lớn thì phải có tuổi cổ vì
nó được thành tạo trước các đá nằm bên trên. Thực tiễn địa chất trên thế giới từ
những năm 1960 cũng như ở Việt nam từ những năm 1990 trở lại đây đã chứng
minh rằng quan niệm như vậy là một cách nhìn hồn tịan phiến diên và chủ
quan. Có rất nhiều đá biến chất cao nhưng tuổi biến chất lại rất trẻ như ở dãy Núi
Con Voi, và phần kéo dài vể phía tây bắc của nó là các dãy Ailaoshan, Sulung
Shan, Diancang Shan.. hoặc như ở Khối biến chất cao Kon Tum. Cả hai khu vực
nói trên, các văn liệu trước đây đều cho rằng tuổi biến chất của chúng là
Proterozoi và cho đến Arkei tức là cách ngày nay cỡ 2,5 tỷ năm. Tài liệu xác định
tuổi bằng nhiều phương pháp định tuổi đồng vị phóng xạ khác nhau được tiến
hành trong những thập niên gần đây đã cho thấy tuổi biến chất cao tướng granulit
của khối Kon Turn không già hơn 260 triệu năm và không già hơn 35 triệu năm
cho Dãy Núi Con Voi, Có được những kết quả mang tính đảo ngược như vậy,
một mặt là nhờ vào sự phát triển của lý thuyết biến dạng kiến tạo hiện đại, mặt
khác không kém phần quan trọng là các phương pháp phân tích tuổi đổng vị
phóng xạ, đặc biệt là các phương pháp đổng vị phóng xạ áp dụng đối với các
khống vật có nhiệt độ đóng cao trong đó điển hình là phương pháp U/Pb đối

VỚI

khống vật zircon. Để có được những hiểu biết đó, không thể không sử dung các
kiến thức của địa chất đồng vị hiện đại.
Đối với các đối tượng có lịch sử phát triển địa chất lâu dài và phức tạp như
khối gơnai Đại Lộc, phức hệ migmatit granit Chu Lai thuộc rìa bắc Địa khối Kon
8


Turn, việc xác định chính xác thời điểm kết tinh cũng như các thời điểm biến

động nhiệt kiến tạo đóng vai trò quan trọng trong việc xác lập lại lịch sử tiến hóa
địa chất, magma của chúng cũng như của vỏ trái đất trong khu vưc nghiên cứu.
Cả hai đối tượng này đều trải qua các quá trinh biến chất biến dang phức tap.
Trước đây các nhà địa chất trong và ngồi nước đã xác định tuổi đổng vị phóng
xạ bằng nhiều phương pháp bao gồm phương pháp K/Ar, phương pháp vết phân
hach, phương pháp Ar/Ar, phương pháp Rb/Sr và thậm chí bằng phương pháp
Ư/Th/Ư cho các khống vật khác nhau. Tuy nhiên các kết quả đã biết cho đến nay
vẫn chưa trả lời được câu hỏi liên quan đến thời điểm kết tinh ban đầu của chúng.
Phần lớn tuổi thu được từ các phương pháp K/Ar, Ar/Ar hoậc Rb/Sr đểu chí cun?
cáp các thơng tin liên quan đến các giai đoan biến chất (metamorphism), biến
dạng déo (ductile deformation) hoặc thời gian nguội lạnh liên quan đến quá trình
nâng trồi (uplift) của vỏ trái đất trong khu vực mà thôi, Để trả lời càu hỏi đặt ra,
phương pháp tin cậy và thích hợp nhất là phương pháp phân tích đồng vị phóng xạ
U/Pb áp dụng vào khống vật zircon. Tuy nhiên, ở Việt Nam, lĩnh vực địa chất
đồng vị phóng xạ vẫn cịn tương đơì mới mẻ.
Về mặt khoa học, để tài này được đặt ra nhằm xác định chính xác thời
điếm kết tinh và các thời điểm biến động nhiệt của chúng, từ đó cưng cấp các
thơng tin quan trọng cho việc nghiên cứu địa chất, khoáng sản, kiến tạo, đo vẽ và
thành lập bản đồ địa chất khu vực. Kết quả thu được sẽ góp phần cho cõng tác
khai thác và sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên địa chất trong vùng. Về mặt kỹ
thuật, đề tài cịn có mục tiêu thứ hai là nắm bắt và làm chủ quy trình cơng nghệ
phán tích đồng vị phóng xạ u và đồng vị Pb cũng như khả nãng áp dụng phương
pháp nghiên cứu và phân tích này vào các đối tượng địa chất cu thể của Việt nam,
nhằm sẩn sàng đáp ứng nhu cầu hội nhập khu vực và thế giới của Khoa Địa chất,
trường Đại học Khoa học và Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Đề tài này đã tiến vào một lĩnh vực hoàn toàn mới mẻ về kiến thức và phức
tạp cả về lý thuyết lẫn kỹ thuật nghiên cứu. Tuy nhiên, với sự cộng tác, giúp đỡ
tận tình của GS Hansen và TS. Klause Wemmer thuôc Viện nghiên cứu Địa động
lực Thạch quyển (IGDL), trường Đại học Tổng hợp Goettingent, Cộng hòa Liên
Bang Đức cũng như được phép sử dụng các trang bị phân tích và hê thống phịng

thí nghiệm hiện đại của Viện IGDL, tập thể tác giả đã thành công trong việc nằm
bắt và làm chủ một công nghệ hiện đại và thuộc loại khó tính vào bậc nhất nhì
trong sơ' các phương pháp phân tích đồng vị phóng xạ hiện nay.
Nhân dịp này các tác giả xin trân trọng cám ơn sự giúp đỡ quý báu của ban
lãnh đạo viện IGDL, trường Đại học tổng hợp Goettingent và hãng Fingan, Cộng

9


hịa liên bang Đức, Ban Khoa học Cơng nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội, lãnh đạo
phịng Khoa học Cơng nghệ, Ban chủ nhiệm Khoa Địa chất, Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên đã tạo điều kiện thuận lợi đế đề tài này thực hiện thành công.

Tập thế tác giá

10


Chương 1
c ơ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TUỔl ĐỔNG
VỊ U/Pb TRÊN KHOÁNG VẬT ZIRCON

1.1. Khái quát về địa hóa đồng vị của

u và Pb

u là một nguyên tố thuộc họ actinid và được nhà khoa học Klaproth phát
hiện vào năm 1789. Nó là một nguyên tố tồn tại ở trang thái rắn với nhiệt độ nóns
chảy là 1132oC và tỷ trọng lớn d= 18,9 g/cm3. Trong tự nhiên, nguyên tố u có 3
đồng vị với khối lượng nguyên tử lần lượt là 238, 235 và 234. Cả 3 đồng vị này

đều có tính phóng xạ với mức hàm lượng, chu kỳ bán rã và hằng số phân rã được
cho trong Bảng 1.
Bảng 1 : Một số tham số cơ bản của các đổng vị u (Theo Fauré 1986)
Chu kỳ bán rã

Đồng vị

H àm lượng (%)

2™U

99,2743

4,468

” 5U

0,7200

0,7038 X Ỉ09

234Ư

0,0057

(năm)

2,47

X

X

Hàng sô phân rã ( 1/năm)

109

1,55125

105

10 "’

X

9,8485

X

10 10

2,806

X

10 A

Quá trình phân rã của 23xu là một quá trình phân rã theo chuỗi với đổng
vị trung gian là 234u và sản phẩm cuối cùng là một đồng vị của nguyên tố chì Pb
với khối lượng nguyên tử là 206. Quá trinh phân rã này là một quá trình phức

tạp, trải qua nhiều đồng vị trung gian và có thể tóm tắt trong sơ đồ sau:
>

» 2ị ị Pb + 8 2 He + 6(3' + Q

Trong sơ đồ này, ta thấy mỗi nguyên tử

(1)

23xu phân rã để cho ra một

nguyên tử 2(16Pb bằng cách phát xạ ra 8 hạt anpha và sáu hạt beta. Trong q trình
phan rã, nó sẽ giải phóng một năng lượng bàng 47,4MeV/nguyên tử

hay

0 71Cal/g.năm. Đổng vị 2WƯ được gọi là đổng vị mẹ, 206Pb đươc gọi là đồng vị

Tương tự với quá trình phân rã của 2-sU, qưá trình phân rã của 235u cũng
tuân theo quy lutậ phân rã phàn nhánh để cho ra sản phẩm bển vững cuối cùng là
2(,7Pb.

Quá trình này được thể hiên tóm tắt trong sơ đổ dưới đây:

2M U ------- >2S2 P b + 7 2 H e + 4 / r + e

(2)
11

Trong đó Q là nãng lượng của tồn bộ q trình phân rã và bàng 45,2
MeV/nguyên tử
Như vậy ta thấy rằng của hai đồng vị u quan trong nhất đều cho ra sàn
phẩm phân rã cuối cùng là đồng vị Pb 206 và 207. Hai đồng vị này cùng với đồnu
vị 2o4Pb và 20tiPb tạo thành nguyên tố Pb. Trong số 4 đồng vị xuất hiện trong tự
nhiên của Pb thì ba đồng vị 208 (sản phẩm phân rã của đổng

VỊ

212Th).

207

và

206

là sán phẩm cúa q trình phân rã phóna xạ. Chi riêng đồng vị 2(MPb là đổns vị
khơng có tính phóng xạ.

/. 2. Phương trình định tuổi đổng vị phóng xạ cơ bản
Phương pháp xác định tuổi phóng xạ dựa trên phương trình biểu diễn sự
suy giảm số lượng đồng vị phóng xạ N theo thời gian như sau :
(3)
Trong đó, lamda là hằng số phân rã đặc trưng cho từng đổng vị phóng xạ,
dấu trừ biểu diễn số lượng đồng vị giảm dần Iheo thời gian, N là số lượng đổns

VỊ

phóng xạ tại thời điểm t. Bằng phép biến đổi thích hơp ta được dạng khác của

phương trình này như sau :
N = N 0e

- Ẫí

(4)

Trong đó No là số lượng nguyên tử đổng vị me ban đầu, N là số lượns còn
lại sau khoảng thời gian t.
Nếu ta gọi lượng đồng vị con sinh ra từ đồng vị me là D thì :
D=No-N

(5)

Thay biẻu thức này vào phương trình trên ta có
D = N (eẨ / - l )

(6 )

Theo phương trình này ta thấy rằng sơ' lượng đồng vị con D là một hàm số
của số lượng đồng vị mẹ còn lại và khoảng thời gian t. Tuy nhiên trong một
khống vật cho trước, thường chứa mơt lượng đổng vị con có trước, tức là khơng
do đồng vị nằm trong khống vật đó sinh ra. Vì vây ta cần hiệu chình lượng đồng
vị này. Giả sử, trong khống vật đã có một số ngun tử đổng vị con Dl( có
nguổng gốc ngoại lai. Như vậy số lượng đồng vị con tại thời điểm ta lấy mẫu
phân tích sẽ được biểu diễn như sau:

12

D=D11+ N (ể / ừ - l )

(7)

Áp dụng phương trình này vào hệ đồng vị U/Pb ta có:
206Pb= 2<)6Pb 0+ 2WƯ

- 1)

(8 )

-1 )

(9)

Ẫ207Pb= 2,17Pb 0+ 2X,U (e

235

Trong đó, 206Pb và 207Pb là hàm lượng đổng vị Pb tương ứng tại thời
điếm lấy mẫu phân tích. 206 Pbo và 207Pbolà hàm lượng đồng vị Pb tương ứng có
sàn trong khoáng vật ở thời điểm ban đầu trước khi một khống vật đóng kín
khơng cho q trình khuyếch tán u hoặc Pb từ trong mạng tinh thể của nó đi ra
hoặc u hoặc Pb từ các khoáng vật khác đi vào. Quá trình khuyếch tán phu thuộc
vào nhiều yếu tố, trong đó quan trọng nhất là nhiệt độ. Nhiệt độ tương ứng với
việc dừng quá trình khuyếch tán của một khoáng vật đối với căp đồng vị U/Pb goi
là nhiệt độ đóng của khống vật đó đối với U/Pb.
Tuy nhiên, việc xác dịnh chính xác hàm lượng của từng đồng vị bàng cách
đo trực tiếp thường khó chính xác. Ngun nhân của hiện tượng này là do sự biến
động về dịng ion hóa trong q trình phân tích thường biến đổi và suy giảm theo

thời gian. Để khác phục nhược điểm này, trong thiết bị đo (khối phổ kế) ta đo tỷ
số của các đồng vị thay cho việc đo giá trị tuyệt đối của từng đồng vị. Muốn vậy
ta chia cả hai vế của các phương trình xác định tuổi U/Pb cho đồng vị 304Pb là
đồng vị tự nhiên khơng có tính phóng xạ, ta sẽ được các phương trình sau:
206

Pb

204

Pb

207
204

Trong đó

Pb

204
V

+
Pb

204

2 0 7 Pb

204pb

204 Pb

204

Pb
Pb

204

'o

2 0 6 Pb

207
204

(10)

Pb

235
+

Pb

204

o

'2 0 ĩpb'

Pb

206
điểm phản tích.

'2 M pb'

ư

Ằ

235' - 1

( 11)

Pb

là tỷ số đống vị Pb trong khoáng vật ở thời

Pb
Pb

là tỷ số đổng vị cúa Pb đươc tích lũy
'o

13

238
trong khống vật ở thời điểm hình thành khống vật.

ơ

204 Pb

235

u

204p i

là tý số

đông vị tương ứng ở thời điếm phân tích. ^ 2 3 8 và ^235 ^ hằng sô phàn rã của
2™u và ” 5U„ t là khoảng thời gian tính từ lúc khống vật được đóna lại đối với
cặp đồng vị U/Pb và tất cả các đồng vị trung gian.
Để có thể xác định tuổi của các khống vật chứa u bàng phương trình (10)
và (11) nêu trên cần phải xác định được thành phần đồng vị Pb và hàm lượns u
cịn lại trong mẫu khống vật. Chi tiết của quá trình này sẽ được trinh bày chi tiết
trong phần sau.

ỉ. 3. Các điểu kiện
cẩn và đủ đ ể có th ể xác định
được
tuổi
»
*
•

Từ phương trình 10 và 11 ta có thể tính được giá trị tuổi t như sau:

206

206

Pb

' 206 Pb'

204

Pb

V.

ln
Ẫ

204
238

238

204

207
204
r207 = Ả
235

■ln

Pb
Pb

u

( 12)

Pb

r 207
204
V

235
204

Pb o
+

u

Pb
Pb

'o + 1

(13)

Pb

Kết quả của phương trình 12 và 13 cho thấy, trong cùng một khống vật
được đem phàn tích ta sẽ có 2 giá trị tuổi thu đươc từ kết quả phân rã của 2 đồng
vị của u sinh ra. Hai giá trị tuổi này sẽ trùng nhau và được goi là tuổi trùng hơp
và là tuổi của khoáng vật nêu như các điêu kiện sau đây được thoa man ;
Khống vật phải được đóng kín đối với u , Pb cũng như các đồng vị trung
gicin k h ác trong suốt thời ịỊiiìn tỏn tui cuă no tư khi được hinh thíinh cho đcn khi

được phân tích.
> Giá trị đổnơ vị Pb ban đầu được xác đinh chính xác.
> Các hằng số phân rã của 23SU và 23iiu được xác định chính xác
14


^ Thành phần đồng vị của u là bình thường, khơng có sự biến đổi do các
q trình phân dị đồng vị hoặc q trình phản ứng dây chuyển dó 235U
phân hạch gây ra.
^ Tất cả các két quả phân tích đểu chính xác và khơng chứa sai sơ hệ thốna.
Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp hai giá rị tuổi thu được khi phàn tích
các khống vật chứa u bằng phươns pháp U/Pb là không trùno nhau. Nguyên
nhân là do khống vật đã bị mớ sau q trình kết tinh. Điều này dẫn đến mất hoặc
bổ sung u, Pb hoặc các đồng vị trung gian. Hậu quả của việc mất Pb có thè cực
tiểu hóa bằng cách tính tuổi trẽn cơ sỏ tỷ số ^ P b / ^ P b . Tý số này khỏns bi ánh
hướng bởi

VI

thành phần đổng vị bị mất có cùng thành phẩn đồng

VỊ

của Pb cịn

lại trong khống vật. Tỷ số này có thể tính được bằng cách kết hợp phương trình
10 và 11 lại, và ta có phương trình 14 sau:
207
204
206
204

Pb
Pb
Pb
Pb

204
V

235

Pb

0

238

' 206p^
204

ơ
ơ

Ằ
235 _
Ả

238

Pb

(14)

235ơ
Vì tỷ sô ------- là môt hằng sô và bằng 1/137,88 cho moi u có thành phân

238u

đồng vị bình thường. Do đó có thể sử dung phương trình trên đế tính tuổi mà
khơng cần biết hàm lượng u trong khống vật. Ta đặt:
207
204

Pb
Pb

206

Pb

204

Pb

' 207p b ^
204
V

( 207

Pb

'2 0 6 p ồ '

204

p b

0
2 06

Pb

Pb

(15)

Trong đó vế phải là tỷ số đồng vị Pb sinh ra từ phân rã phóng xa. Vế này sẽ tính
được khi ta xác định được tỷ số đổng vi Pb ban đẩu. Như vây ta sẽ có phương

trình tính tuổi 207Pb/206Pb như sau:
*

Í 20V
206 P b j

1

" 137,88

(V '-0
(16)
15


Phương trinh nay có thê giải băng phương pháp xấp xỉ lập liên tiếp giá trị t
cho tới khi giá trị t tìm được phù hợp với giá trị của vế trái VỚI độ chính xác nhát
định, hoặc bàng phương pháp đồ thị và nội suy.

/. 4. Biểu đồ trùng hợp U/Pb (Biểu đổ Concordia)
Sự phân rã của 2 Ku cho ra 2tl6Pb là mỏt hàm số cùa thời gian được mỏ tá
băng phương trình 10. Ta có thê biên đổi phương trình 10 thành phương trình sau:
206

}Pb

238

. =

/2 3 8 *

(17)

u

Trong đó :

206

Pb

238

206

Pb

206

204

Pb

204
238

u

204

Pb
Pb Jo

u

(18)

Pb

sự phân rã của 233u thành 207Pb cũng được biểu diễn tương tự theo phương trình
sau:
207
235

=

u

e

-1

(19)

Một khoáng vật bất kỳ chứa u thỏa mãn các điều kiện nêu trong phần 1.3
của chương này đểu cho ra 2 giá trị tuổi trùng hợp.
Để xây dựng đường cong trùng hợp, ta sử dụng phương trình 17 và 19 như
là phương trình tham số của nó. Với cùng một giá trị t của hai phương trình, ta sẽ
được hai giá trị 20fiPb/2WU và 207Pb/ 2:,5U. Nếu ta chon một loạt các giá trị t khác

nhau ta sẽ xây dụng được một đường cong trong hê trục tọa độ vuông góc, vói
trục hồnh là 2(17Pb/” sƯ, trục tung là 2,)6Pb/ 23iỉU. Đường cong này gọi là đường
trùng hợp và được VVetheril đưa ra năm 1956.

16


0 .8

0

20

10

30

207P b /235U
Hình 1: Biểu đổ concordia và đường cong trùng hợp
Theo biểu đồ này ta thấy ở thời điểm mới bắt đáu thành tao, khống vât
khơng chứa đồng vị Pb* (có nguồn gốc phóng xa) vì vậy tuổi của khống vật đó
sẽ nằm ở gốc tọa độ. Theo thời gian, tuổi của khoáng vật tăng dần và điểm biêu
diễn tuổi sẽ di chuyển trên đường cong trùng hợp về phía trên và ngày càng rời xa
gốc tọa độ. Ví dụ điểm đỏ trên đường trùng hợp tương ứng với khống vật đươc
hình thành 3 tỷ năm trước.

1. 5. Đường khơng trùng hợp (discorrdia)
Bây giờ ta xét khống vật (đá) đươc hình thành cách ngày nay 3 tỷ năm và
được biểu diễn bàng điểm B tương ứng

VỚI

chấm đỏ trên biểu đồ trùng hợp. Nếu

khoáng vật hoặc đá bị biến chất, biến dang dẻo, tái nóng chảy... dẫn đến mất hết
tồn bộ lượng Pb phóng xạ trước đó thì điểm B sẽ rời về gốc tọa độ theo đường
thẳng AB. Đường thẳng này được gọi là đường không trùng hơp (discorrdia). Quá
trình mất Pb diễn ra theo đường thẳng là vì trong tư nhiên ngun tố Pb khơng thể
tự tách riêng đồng vị 206Pb và 2như nhau. Trong trường hợp này khoáng vặt sẽ mât tri nhơ va toan bọ lích sư
trước đó bị mất khơng tìm lại được.

17


0 .8

2 0 7 p b / 235ỊJ

Hình 2: Biểu đổ giải thích q trình mất Pb hoặc lấy thêm u và đường khơng
trùng hợp
Nếu q trình biến chất, biến dạng xảy ra ở thoèi điểm tl... làm mat môt
phần Pb thì điểm B sẽ dừng lại ớ một điểm nào đó mà ta giả sử là điểm Qi trên
đường BA. Sau đó khống vật lại đóng kín trở lại và quá trình lại lặp lại như
trường hợp trên. Giả sử khoảng thời gian từ lúc khống vật đóng lại đến lúc ta lấy
mẫu phân tích là 11=0,5 tỷ năm. Nếu như không xảy ra sư kiên “t l ” thì điểm B
vẫn tiếp tục di chuyển trên đường trùng hợp đến vị trí c. Điểm Ql bị “neo” chật
với điểm B theo đường AB, do đó khi đầu B chuyển đến điểm c thì Q1 chuyển
đến điểm Q2, Đoạn thảng nối c với Q2 sẽ cắt đường trùng hơp ờ giá trị đúng
bằng giá trị tl. Điểm c trong trường hợp này gọi là giao điểm trên và tuổi tương

ứng sẽ phản ánh tuổi kết tinh đầu tiên của mẫu nghien cứu là 3,5 tỷ năm. Trong
khi đó điểm tl gọi là giao điểm dưới và sẽ phản ánh tuổi của sư kiện biến chất
hoặc biến dạng hoặc nhiệt kiến tạo... xảy ra ở thời điểm 0,5 tỷ năm trước. Đây
chính là ưu điểm của phương pháp U/Pb, cùng một mẫu nó có thể cung cấp hai
loại tuổi khác nhau có ý nghĩa địa chất khác nhau.

18


Chương 2
QUY TRÌNH GIA CƠNG MAU v à p h â n t í c h đ ổ n g v ị u, Pb
2. / .

Tổng quan vể các bước chuẩn bị mẩu
N g h i ê n c ứ u t h ự c (Ị a

M ấu c ẩ n p h â n t í c h

Gia c ô n g m ẫ u

C h ọ n đơn k h o á n g z irc o n
-C

o

x ử lý h ó a h ọ c

Q-

1cr

C h u ẩn sp ik e

T ách c h iế t

<2

u ra k h ỏ i

Pb

'n
D>
C
>
O)
c
u
ẸD
°5

X á c đ ịn h t h à n h p h ầ n
đ ố n g vi c ủ a

u và

Pb

T in h t o á n t ỷ sô' đ ố n g vị

L uận g iả i k ết q u ả

Hình 3: Sơ đồ quy trình phân tích đồng vị U/Pb

z

Mộ. trong những yíu câu quan trong nhí, kh, ip dung b a k
n g h ,a n

d i a c h * d o n g VỊ

đ ô .à k h â u n g h i a n c 0 » v» > a c

mhe

ỳ

p wp

n

y

m t ngoM thực Ị . Công ức nghiên cứu chi nft các md quan hê d a Chau d
” 7

r

t m

ĩ c

h n c dac diêm b iin c h i . b ií n dạng cùa khư vưc cũng như m ụ c đích
t

*

q

i

i

c h i l i e

l ấ y m a u . V i“ c

.1

chon r i

n g h i ê „ cúru n h u

19


thế nào để khi áp dụng phương pháp xác định tuổi đồng VI U/Pb cho kết qua có ý
nghĩa hồn toàn phụ thuộc vào kiến thức tổng hơp của nhà nghiên cứu.

2. 2. Quy trình gia cơng cơ học

Sau khi đã chọn lưa được mẫu để phân tích đồng vị U/Pb, mẫu sẽ dược
đem gia cong cơ học theo sơ đơ ớ Hình 4. Muc tiêu của quv trình °ia cõn° cơ
học nay la nham tach và tuyên chọn được các dơn khống zircon vốn là các
khống vật phụ có mặt trong nhiều lọai đá magma và biến chất. Kết thúc quy
trinh nay, phai đam bao tách được các đơn tinh thẻ zircon có độ tư hình cao tronơ
suốt, đồng nhất về hình thái.

2. 3. Quy trình xử lý hóa học
Sau khi quá trinh tuyển chọn đơn khoáng kết thúc, tập hơp các hạt tinh thế
zircon sẽ được xử lý hóa học theo quy trình ở Hình 5. Mục tiêu của quy trình này
là nhầm hịa tan hồn tồn zircon trong mơi trường axit siêu sạch HF 48% sau đó
chuyến dung dịch thu được về dạng clorua hòa tan đươc trong mỏi trường axit
HC1.

2. 4. Quy trình trộn mẩu với dung dịch spike
Quy trình tiép theo sau khi có được dung dịch clorua hịa tan trons mơi
trường HC1 là trộn đung dich thu được với dung dịch chuán spike. Đây là dung
dịch gồm có các đổng vị của u và Pb đã biết trước thành phần với đơ chính xác
rất cao và siêu tinh khiết. Chúng thường được pha chế rất công phu và được chuẩn
độ nhiều lần bàng nhiểu phương pháp khác nhau. Trong quá trình này cần sử
dụng hai laọi spike khác nhau. Loại spike U-Pb“7 dùng với các mẫu phân tích,
cịn spike U-Pb -8 dùng để kiẻm tra mẫu trắng. Tồn bộ quy trình này đươc mơ tả
ở sơ đồ trong Hình 6 .

2. 5. Quy trình tách chiết và làm giàu u và Pb
Sau khi có được dung dịch mãu phân tích trộn lẫn với dung dịch spike, ta
chuyển sang bước tách chiết u và Pb ra khỏi dung dịch. Quy trình tách chiết này
được thực hiện theo sơ đồ ở Hình 7. Quy trình này địi hỏi các thao tác phải
chính xác va đúng qu định. Bủn chất của quy trình này là dưa vào tác dung của
nhựa trao đổi ion (Dowx AG1 9100-200 mesh) trong các mõi trường có ph khác

nhau để làm giàu Ư và Pb đổng thời loại bỏ các nguyên tố khơng cẩn thiết và có
hại cho q trình xác định tỷ sỏ đồng vị sau này như Fe, AI, Si, Mg....

20


2. 6. Quy trình chuẩn bị filament
Bươc tiêp theo cua q trình phân tích là chuẩn bị filament đê nạp mẫu vào
khoi pho ke. Filment phai được tây sạch trong mơi trường chân khơng bằn° dịna
điện đê đưa nhiệt độ của filament lên đên 1800"C. Quá trinh chuẩn bị nàv đươc
thực hiện băng thiết bị chuông chân không. Sau khi filament đã được nung nóng
cần phải cất giữ chúng trong các hơp chuvẽn dung.

2. 7. Quy trình nạp mẫu vào filament
Mẫu phân tích được nạp vào filament bàng hơn hợp silicagen với axit
H ,P 0 4 và được oxy hóa bằng dòng điện một chiểu và được gắn vào giá phủn tích
mẫu của khối phổ kế MAT 262 của hãng FINIGAN . Giá này cho phép gắn cùng
lúc 24 mẫu. Đến đây, quá trình xác định đồng vị bằng khối phổ kế đã sán sàng.

2. 8. Quy trình phân tích thành phẩn đống vị bằng khối p h ổ kê
Sau khi cho giá mẫu vào trong buồng ion hóa, cần phải chậy bơm chân
không để tạo chân không tối đa. Thời gian cần thiết để có được mơi trường chân
khơng tơt cần khoảng 10 tiếng đồng hổ. Vì vậy q trình cho mẫu vào buồng ion
hóa thường được tiến hành vào buổi chiềư tối hơm trước. Q trình đo sẽ đươc
tiến hành vào sáng hơm sau.
Q trình đo được bắt đầu bằng mẫu trắng, và đến mẫu chuẩn sau đó mới
đến lượt các mẫu cần phân tích. Mẫu chuẩn là một dung dịch siêu sạch và có
thành phần đồng vị cũng như tỷ lệ của các đồng vị đươc xác định rất chính xác.
Trong phương pháp xác định tuổi đồng vị bằng cặp U/Pb mẫu chuấn được sử
dụng cho hầu hết các phịng thí nghiêm trên thế giới là mẫu NBS-17. Q trình đo

được kết thúc bằng phân tích mẫu chuẩn thứ hai. Các thao tác cụ thể sẽ tùy thuộc
vào model của khối phổ kê.
Sau khi xác định được tỷ số đổng vị của Pb cũng như của Ư, việc tính tốn
được xử lý bằng phần mềm PbDAT và ISOPLOT là hai phần mềm chuyên dung
để xử lý các kết quả phản tích đồng vị do phịng thí nghiệm địa chất đồng vị của
trường Đại học Tổng hợp Berkeley (Hoa Kỳ) viêt.

21


QUY TRÌNH GIA CỊNG MAU
Mau đ ư ợ c l ự a
Chú thích

c h ọ n c ẩ n th ậ n

M ẩu lớn

Mau nhỏ

M ầu dua vao

i

M âu ra k hòi quy trinh

Đ ậ p n h ỏ h o ặ c c ắ t b ằ n g cưa

■Đ ư ò n g x ừ lý
Q u y tnnh phài lặ p lạ

Q uy trinh xừ

Đ e m n g h i ế n b ằ n g máy

ị
C h ia đôi m â u

Ỵ

------ ► P h ẩ n 1

A liq u ot

Phần 2
[ s ả n g m ầ y v ó i kích t h ư ớ c rây 0 ,2 5 m m
( ' ' P h a n c ó k íc h t h ư ớ c ^____ i ^ f ^ P h a r T c o kích th ư ớ c
< 0 >25

■

I

r~ ^ V o 0 j 5 m

m

^

■
Cối x a y m áy I—

B à n tuyển rung + nước

C ã p hạt nhỏ nhât

C âp hạt lớn và

C ấ p hạt n h ỏ vừ a

-►

n ặ n a nhảt
C ấp hạt n h ỡ

V

. .

s ấ y khõ b ằ n g đèn hổng ngoại

S ấ y khò b ằ n g d èn h ố n g n goại

Tách c á c k h o á n g vật từ tín h m ạnh

-------- ►

K h oá n g vặ t từ

P h ầ n c ó t ừ tính y ê u
" ► v P h ầ n c ó t ừ tính

T á c h từ đ ộ n g lự c

Lặp lại
C ^ P h a n k h ô n g t ừ tính

T á c h b ằ n g B r o m o f o r m e d = 2 , 8 9 --------------------- ► ^ K h o á n g vật c ó d< 2 ,8 9 g/crn1

,

K h o á n g vật c ó d > 2 ,8 9 g /c m ’

T á c h b ằ n g d i i o d m e t h a n e c ó đ = 3 ,3 2 g / c m ’---------------------------------------------------------------------►(2,89

T

____

_________ '

K h ó a n g v ậ t c ó đ> 3 ,3 2 g / c m

t
T á c h 5 - 7 c a p h ạt b ằ n g rây đ ặ c b i ệ t

T u y ể n c h ọ n z ir c o n dưói kính hai mat
C á c lo ạ i đ ơ n tinh t h ể zir c o n

♦ Quyừinhxỉílý hóa học

Hình 4: Quy trình gia cơng cơ học các mẫu đá trong phương pháp U/Pb
22

< khống vặt c ó


QUY TRÌNH XỬ LÝ HĨA HỌC CÁC MAU

z ir c o n đ e p h à n t íc h đ ố n g v ị

U/Pb

Chuẩn bị bom phá mãu (sơ lượrig=3xsị cấp hạt+1), parafilm, giáy calque, s ị phàn tích

Cân d ê x á c định khối lư ợ n g b o m k h ô n g mẩu

Marker line

ị
Cho k h o án g vật zircon v à o b o m

£ 7

"
"
„
Câ n lại khôi lượng bom c ó m ãu
Máng Teflon

Bom

Đ ó n g tạm nắp b o m lại

Chuẩn bị khung và thiết bị b ảo v ệ bom, join dèm, m àng đệm b ằn g teflon

B đ m 1 ml H F 48%, v à o từng b o m

;
___________ ►

.........

';

Đ ó n g b o m lai th e o thiết kè c ủ a b o m

B ọ c b o m tr on g

m àng

te flo n

ị
_______s ấ y b o m c h o m à n g teflon c o lại

'

ị

Đánh dấu vị trí

—
từng bom trong khung

Vặ n c h ặt khu n g t h é p b ả o v ệ
^

■

N u n g to à n bô Khung ỏ 1 8 0 ° c tro n g 5 n gày — ► Sau n g à y đầu tiên,
1
y
•
kiêm tra k h u n g thép

Đe n g u ô i t ư nhièn tới n hiệt đ ộ p h ò n g

Mơ bom bằng dung cụ mở đăc biệt

Làm bay hơi H F

d ư

tr o n g

tủ h ú t ờ 1 2 0 t ( k h o ả n g 6-7 tiêng)

Đê’ n g u ộ i t ự n h ien tớ i nhjet đ ộ p h ò n g
-

B ơm 1 ml HCL6N v à o t ừ n g bom

N ung n ó n g ở 180° c qua đ è m
Đê’ n g u ộ i x u ố n g nh iệt độ p h ò n g
Mỏ b o m b ằ n g d ụn g cụ đậc biệt
Kết th úc xử lý hóa

Hình

5: Sơđồ

học

► Chuẩn với Spike

quy trình xử lý hóa hoc trong phương pháp U/Pb

23


Bom với zircon đa hịa tarr
ị
trong HF và HCI

QUY TRÌNH SPIKE

Mầu trắng để dối chi

0

ị

+
Xác đ ịn h khói lượng

ạ
C*
3
ca
~o
*5'
ộ

(Dung dịchll-Pb-7)
( B o m + d d c ò n lạị)

c

lại k h ố i l ư ơ n g -4— X á c đ !nh khòi lượng
c u a lọ đựng d u n g d ị c h

X ac đ ịn h khôi lư ợ ng

i

( D u n g d ịc h U -P b - 7)
(

Ghi lại
k h ói lư ơ n g

ị

C ăn l ạ i lọ đ ự n g d u n g dịch
dè xác định khỏi lượng lấy ra

J

.

X ac đ ịn h lại k h ố i lư ợ n g
cua bom

JZ
Cl

C h o v à o c h é n teflo n đ ê
p h â n tích đ ổ n g vị P b (1C
và đ á n h s ố b ằ n g bút dạ

I

+H20

Q u y trinh c h i è t t á c h

u và

Pb

4-

i

Bom rỗng )

X

I

,
X á c đ ịnh lại k h ò
lư ợ n g b o m rống
Ỷ

...

K êtth ú c

Cho vào chén tefloi
dể phân tích Pb ID

o

Kẻt th ú c
C h o v à o c h é n te flo n đ ể
p h ản tích đ ố n g vị Pb (ID
và đ á n h s ỏ b ằ n g bút dạ

Õ

(

+*

' ị

C ất d u n g d ịc h v à o tủ lạnh
Lảy lượng d u n g dịch b ằ n g khơi lưọng
zircon X 50/15 (tính bằng giọt)

B o m rỗn g

U
)
c
3
13
Ẽ
CO
(N

X ác đ ịnh k h ối lượn
c ủ a b o m v à dd

Đ e n g u ộ i đ ế n n h iệ t đ ộ p h ị n g
N ung n ó n g ở 120°c qua đêm

Hình 6: Quy trình pha chè mầu với dung dịch chuẩn spike

i 2
ị ể

■p
>
ơ •= '•5
>0
T h em v à o 1 g iọ t
d u n g d ịc h
U -Pb-8


QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT u RA KHỎI PB

^ En>ID3H r

=

-

E

^ệ5555
H T H I

T

^

3

p P H C ỈM p

y 'V

Ị

p»

p>

-------------— [

^

B ư ớ c CHUẨN BỊ CỘT TRAO Đ ổl 0,5 ML CHO PHÀN TÍCH P B ID

1

~

~TT y

>"

Cơt

p

JI3999

Giá đ ể cot trao đ ổ i.

2

r~~r~l

^

^

^

BƯỚC C H U Ẩ N B | c ộ t t r a o Đ ố l 0 , 5 M L C H O P H Â N T ÍC H PB 1C

3

4

C ơt

5

Bởm H 2 0 ‘ * " v à o cộ t, kh ô n g dẩ co b ọ l

Bom H20**** váo cột, không đ i co bọ!

B om dáy p h in n h ô cùa c ộ t bằng d d Oowax AG1

Bơm d iy p h in nhò cùa CỘI b in g dd Dowax AG1

Bom H Z O '"' đáy dẻ'n mức 10 cho t i l c i cãc cột
(chò cho H20 chày hết)

Bom H20” " dáy dèfl m i* 10 cho lẵt c i các CỊI
(chó cho H20 chảy hít)

Bom HCI"” 6N dáy dến mưc 10 (chớ dèn khi HCI chày hét)
Bom H20” “ dây dẽn

1)

14

»5

13

u

15

1C

IC

1C

Pb 1C

Pb 1C

X

X

Bom H20” ” diy dèn muc s (chò dtn khi HỈO chay hét)

Bom HCI” " 3N dấy dến mức s (Chà dèn khi HCi chảy hết)

Bom HC!*” * 3N đáy dtn mưc 5 (Chơ dẽn khi HCL cháy hẽt)

Q uy trinh

c h iế t u

B ơ m 1 m l HCJ 3N v á o c h é n đ ự n g m ã u ID

Sô hiẽu phản tích

12

Bom HCr**6N dáy dẽn mưc 10 (cho dèn khỉ HCI chảy hẽi)

mưc6 (chở dến khi H20 cháy hết)

Côt

11

1

2

ID

ID

B o m 1 m l HCI 2N v a o c h e n đ ư n g m a u IC

ì
10

4

5

10

IP

C ơt

1C

Dũng p ip e l cho m ã u v á o cõ t

Dung pipel cho m àu vao CÕ1

Bơm HCI**** 3N đ á y lới mức 3 (cho chảy hết)

Bom H C I " " 3N đáy tới mức 3 (chợ chảy hôl)

Bơm HCI '* * * 6 N đ é n mức 3 .cho ch ày bò 2
g io i rồi ch o ch ày váo chen đ ể lấy Pb lũ

Pb ID

Pb ID

Bơm H 2 0 **** g io t rố i ch o c h ả y vào chèn đ ể p hà n tích u

u

u

P b lD

u

Pb ID Pb ID

1

u

11

Sơ hiẽu phản tích

Bơm HCI *‘ ” 6N đến mức 3.cho chảy bỏ 2
giot rói ch o chày V30 chen dể lây Pb 1C

Pb 1C

12
1C

Pb 1C

Pb 1C

xi X

u

X

Sây k h ò m ẫu ở 1 2 0 ° c
Q u y trĩn h rửa cộ t 0,1 ml đẽ lọc Pb IC

Q u y trìn h rửa c ộ t 0,1 ml đ ể lọc Pb ID
C ò t

6

7

8

9

C òi

10

18

17

11

19

20

Bom H 20*’ ” vaọ cột, không dẻ co bọt
Bớm dắy phấn nhò của CỘI b in g dd Dow*Ấ AG1

B dm H 2 0 * * '* v á o cột, kh ò n g đ» co bọt
Bom dáy ph ấn n hò cùa c ộ t bảng dd D ow flx AG1

ôom H20"~ dáy dèn mưc 10 cho tát cà cac cột

Bom H2Ũ” ** dáy dến mức 10 cho lất cà các cột

(cho cho H20 cháy hét)

(chõ cho H20 cháy hết)

Bom HCr**6N dáy đẽn mức 10 (chó d in khi HCI chày hẽt)
Bỡm HCI” **6N day dến mưc 10 (chà dến khi HCi chày hết)
Bơm H 20 '*" đáy đen mức

Bom H 2 0 "" day d*n mưc 5 (cho dèft khi H20 cháy hè«)

s (chở dẽn khi H20 cháy hết)

Bom HCI*— 3N đáy đến mức 5 (Chờ đến khi

Bom HCI"” 3N day đèn mưc 5 (Cho d in khi HCL chảy hét

HCL chày hết)

Mầu + Q,2ml HC I **** 2 N

T .
Côt
S ố h i ê u c h â n tích
D ùnq p ip e t ch o m ả u v à o CÕI

6
ID

7
ID

a

9

10

ID

ID

ID

C òt

So hiẻu phản tích

1C

17
1C

1»

11

20

1C

1C

1C

D u ng pipe t cho rnáu vao CỎI
Bơm

Bom H e r ” 3N đầy lới rnửc 3 (cho chảy hét)
B am HCI ****6N đ ến mức 3.ch o ch ảy bò 1
giot rố i ch o c h ả y va o c h e n đ ể lâ y Pb ID

16

3N đáy lởi mức 3 (Cho chày hếi)

Bơm HCI ” ” 6N đẽn mức 3.ch o chày bò 1
gioi ró( cho ch ây vao chen để lấy Pb lC

Sây khô m ẫu ở 1 2 0 °c

X Á C Đ ỊN H Đ Ó N G VỊ B Ằ N G K H Ố I P H ổ KỀ

Hình 7: Quy trình tách chiết u và Pb

25


Chương 3
AP DỤNG PHƯƠNG PHÁP U/Pb ĐỂ XÁC ĐỊNH TUỔl KẾT TINH
CỦA KHỐI GƠNAI ĐẠI LỘC
3.1. Đặc điểm địa chất và cấu trúc khôi gơnai Đại Lộc
Khôi granit biên chất Đại Lộc kéo dài theo phương á vĩ tuvến từ tây huyện
Hien đên đơng huyện Hịa Vang với chiều dài gần 60 km tronơ khi chiểu rộng

bien đỏi tư 3 km ơ phía tây đên 10 km ở phía đơng, Thành phần thạch học cũng
như các pha xâm nhập đã được nhiểu nhà nghiên cứu mô tả [2, 9]. Các kết quá
nghiên cứu cấu trúc biến dạng và định tuổi biên dạng bằng phương pháp 40Ar/19Ar
được tiên hành trong những năm gần đây cho thấy khối Đại Lộc bị biến chất và
biên dạng deo mãnh liệt trong pha hoạt động kiên tao Indosini diễn ra vào cuối kỷ
Permi đầu kỷ Trias. Các kết quả nghiên cứu địa chất khu vực và đo vẽ bản đồ
1/200.000 loạt tờ Huế-Quảng Ngãi đã mô tả các đá thuộc phức hệ Đại Lộc xuyên
qua các đá lục nguyên biến chất thấp của hệ tầng AVương đồng thời bị các trầm
tích mầu đỏ rượu vang tuổi Devon phủ bất chinh hợp. Kết quả nghiên cứu thưc
địa của các nhà địa chất Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Nam cho phép xếp khối
Đại Lộc vào sát trước Devon [9], Kết quả xác định tuổi đồng vị phóng xa bàng
phương pháp K/Ar trên đơn khống cũng như đá tổng được Huỳnh Trung và nnk
còng bố cho một loạt giá trị trong đó giá trị tuổi cổ nhất là trẽn 380 triệu năm [2].
Tuổi biến dạng biến chất liên quan đến chuyển động trượt bằng phải của đới siết
trượt biến dạng dẻo Đà Nẵng-Đại Lộc, Alưới-Khe Sanh tập trung trong khoảng
245-250 triệu năm [5], Tuổi vết phân hạch liên quan đến thời điểm nguội lạnh
muộn nhất có giá trị 76 triệu năm [8 ]. Tất cả các giá trị tuổi đồng VI phóng xạ đã
cơng bố chỉ phản ánh các giai đoạn nhiệt kiến tao hậu sinh sau khi khối granit
Đại Lộc đã kết tinh. Vấn đề đặt ra là tuổi kết tinh magma của khối granit Đại Lộc
sẽ tương ứng với giai đoạn hoạt động magma kiến tao nào?
Về mật thạch học, khối Đại Lộc tạo nên từ các đá gneis và mylomt, kéo
dài theo phương đơng tây từ Hịa Vang cho tới Hiên thì chuyển sang hướng tây
bắc và nhập với đới mylonit Alưới-Khe Sanh tạo nên đới siết trượt Đà Nẵng - Thà
Khẹt. Trong giai đoạn kiến tạo Indosini, khối Đại Lôc đã bị biến chất-biến dạng
đi với chuyến đông trượt bằng phải diên ra vào 243 tr.n trươc [4]. Thiinh phân
thạch học chủ yếu tao nên khối Đại Lộc là các đá orthogneis tao nên phần nhân
của khối ở phần rìa đơi chỗ gặp paragneiss. Bên trong khối Đai Lộc cịn có các
thể granit sáng màu thuộc phức hệ Bà Nà xuyên cắt orthogneis. Về phía nam,
khối tiếp giáp với đá phiến thạch anh-mica, sericit-chlorit của hê tầng Avương và

26