Đặc điểm tầng cuội kết núi lửa vùng ba vì và giá trị địa di sản của chúng

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

Bùi Văn Đông

ĐẶC ĐIỂM TẦNG CUỘI KẾT NÚI LỬA VÙNG BA VÌ
VÀ GIÁ TRỊ ĐỊA DI SẢN CỦA CHÚNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - Năm 2011

i


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

Bùi Văn Đông

ĐẶC ĐIỂM TẦNG CUỘI KẾT NÚI LỬA VÙNG BA VÌ
VÀ GIÁ TRỊ ĐỊA DI SẢN CỦA CHÚNG

Chuyên ngành: Địa chất học
Mã số: 60.44.55

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS. TS. Tạ Hòa Phƣơng

Hà Nội - Năm 2011

ii


LỜI CẢM ƠN
Học viên xin gƣ̉i lời cảm ơn chân thành đế n giáo viên hƣớng dẫn của mình ,
PGS. TS Tạ Hịa Phƣơng, ngƣời đã tận tình chỉ bảo giúp đỡ em trong suốt quá trình
học tập để em hoàn thành tốt luận văn này.
Trong thời gian thực hiện luận văn Thạc sỹ, học viên đã nhận đƣợc sự giúp
đỡ tận tình các cán bộ trong khoa Địa chất - Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên –
Đại học Quốc gia Hà Nội, nhân dịp này học viên xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô.
Học viên xin cảm ơn đề tài QGTĐ 2011 “Nghiên cứu đánh giá các điều kiện
tự nhiên, cảnh quan địa chất phục vụ quy hoạch phát triển bền vững du lịch thành
phố Hà Nội” và đề tài “Xây dựng cơ sở dữ liệu hƣớng dẫn thực tập ngoài trời thuộc
khoa học Trái đất tại khu vực Ba Vì - Sơn Tây 2010-2011” đã tạo điều kiện cho học
viên tham gia nghiên cứu, khảo sát thực địa, lấy mẫu phân tích lát mỏng thạch học
và sử dụng một số kết quả phân tích lát mỏng thạch học.
Học viên xin cảm ơn các cán bộ phịng Khống vật - Viện khoa học Địa chất
và Khống sản đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho học viên thực tập và gia
công lát mỏng thạch học.
Xin cảm ơn bố mẹ và ngƣời thân trong gia đình cũng nhƣ bạn bè đã luôn động
viên, chia sẻ những khó khăn trong suốt q trình học tập và hoàn thiện luận văn.
Một lần nữa học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới các thầy
cơ, gia đình và bạn bè đã giúp đỡ học viên trong thời gian qua!
Học viên

Bùi Văn Đông

i


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... i
MỤC LỤC ..............................................................................................................ii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ .................................................... iv
BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................... vi
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
Chƣơng 1 - TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU .................................... 2
1.1. Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội ................................................ 2
1.2. Đặc điểm địa chất vùng Ba Vì ....................................................................... 4
1.2.1. Địa tầng .................................................................................................. 4
1.2.2. Thành tạo magma xâm nhập ................................................................... 7
1.2.3. Cấu trúc – kiến tạo .................................................................................. 7
1.3. Lịch sử nghiên cứu địa chất vùng nghiên cứu ................................................ 9
Chƣơng 2 - CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 15
2.1. Khái niệm aglomerat trong hệ thống phân loại các đá núi lửa ...................... 15
2.2. Hệ phƣơng pháp nghiên cứu........................................................................ 21
2.2.1. Khảo sát thực địa .................................................................................. 21
2.2.2. Phƣơng pháp phân tích lát mỏng thạch học ........................................... 22
2.2.3. Phƣơng pháp Nhiễu xạ Rơngen (XRD) ................................................. 23
Chƣơng 3 - ĐẶC ĐIỂM TẦNG ĐÁ CHỨA “CUỘI” TRÊN ĐỈNH NÚI BA VÌ ... 24
3.1. Phân bố tầng đá và đặc điểm thạch học ....................................................... 24
3.1.1. Đặc điểm phân bố ................................................................................. 24
3.1.2. Đặc điểm thạch học .............................................................................. 26

ii

a. Thành phần “cuội” ...................................................................................... 26
b. Thành phần xi măng gắn kết ....................................................................... 31
3.2. Nguồn gốc và tên gọi .................................................................................. 36
Chƣơng 4 - Ý NGHĨA TẦNG AGLOMERAT TRONG QUẦN THỂ DI SẢN
VÙNG BA VÌ ....................................................................................................... 43
4.1. Ba Vì – vùng đất huyền thoại ...................................................................... 43
4.2. Một vùng đất nhiều di sản địa chất .............................................................. 45
4.3. Ý nghĩa di sản địa chất của tầng aglomerat trên đỉnh Ba Vì ......................... 50
KẾT LUẬN ........................................................................................................... 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 55

iii


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ
1) Danh mục bảng biểu
Bảng 2.1: Phân loại đá vụn núi lửa theo kích thƣớc mảnh vụn
Bảng 2.2: Phân loại đá cho hỗn hợp mảnh vụn núi lửa và mảnh vụn biểu sinh
2) Danh mục hình ảnh
Hình 1.1: Vị trí khu vực nghiên cứu
Hình 2.1: Sự phun nổ theo miệng núi lửa,
Hình 2.2: Phun nổ theo sƣờn núi lửa
Hình 2.3: Bom núi lửa bazan của núi lửa Mauna Kea, Hawail
Hình 2.4: Bom núi lửa trong aglomerat gần Newark Castle phía tây St. Monans.
Hình 2.5: Phân loại đá vụn núi lửa theo tỷ lệ của khối /bom, lapili và tro bụi núi lửa
Hình2.6: Aglomerat basalt ở cơng viên quốc gia phía bắc California (Hoa Kỳ)
Hình 2.7: Aglomerat ở phía đơng nam Alaska (Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ)
Hình 2.8: Aglomerat miệng núi lửa Bandera, xứ Cibola County, phía bắc New
Mexico, (Hoa Kỳ)

Hình 3.1: Sơ đồ vị trí phân bố tầng đá chứa “cuội” trong vùng nghiên cứu
Hinh 3.2: Tầng đá chứa “cuội” trên đỉnh Tản Viên
Hinh 3.3: Ranh giới của tầng đá chứa “cuội” với đá phun trào hệ tầng Viên Nam
Hình 3.4: Tầng đá chứa nhiều “cuội” khu vực đỉnh Vua và ranh giới của chúng với
đá phun trào hệ tầng Viên Nam
Hình 3.5: Những tảng lăn lớn khu vực đền Trung
Hình 3.6: Những tảng lăn ở mỏ pyrit Minh Quang
Hình 3.7-3.17: Hình lát mỏng thạch học mảnh “cuội” của tầng đá chứa “cuội” vùng
Ba Vì
Hình 3.18: Kết quả phân tích XRD thành phần mảnh “cuội”
Hình 3.19-3.29: Hình lát mỏng thạch học thành phần xi măng gắn kết của tầng đá
chứa “cuội” vùng Ba Vì
Hình 3.30: Kết quả phân tích XRD thành phần xi măng gắn kết
Hình 3.31, 3.32: Tầng “cuội” kết núi lửa trên đỉnh Đên Thƣợng, “cuội” có kích
thƣớc lớn
Hình 3.33: Tầng đá chứa “cuội” khu vực đỉnh Tản Viên, “cuội” bị biến dạng do quá
trình nén ép khi vẫn cịn nóng dẻo

iv


Hình 3.34: Tầng đá chứa cuội ở khu vực đỉnh Vua, “cuội” bị biến dạng do quá trình
nén ép khi vẫn cịn nóng dẻo, có sự sắp xếp định hƣớng theo dịng chảy
Hình 3.35: Tầng đá chứa “cuội” ở khu vực mỏ pyrit Minh Quang, “cuội” bị kéo dài,
có sự sắp xếp định hƣớng theo dịng chảy
Hình 3.36: Tầng đá chứa “cuội” ở khu vực mỏ pyrit Minh Quang, “cuội” bị biến
dạng do q trình nén ép khi vẫn cịn nóng dẻo, có sự sắp xếp định hƣớng
theo dịng chảy
Hình 3.37: Tầng đá chứa “cuội” ở khu vực mỏ pyrit Minh Quang, một “cuội” có độ
trịn khá tƣơng đồng, nhƣng vẫn có những viên “cuội” bị biến dạng dẻo

Hình 3.38: Những viên tròn trong lớp Aglomerat, tây bắc Iznik, Armutlu Peninsula,
tây bắc Thổ Nhĩ Kỳ
Hình 4.1. Đình Phùng Hƣng thơn Cam Lâm, xã Đƣờng Lâm, TX Sơn Tây
Hình 4.2. Lăng Ngô Quyền, thôn Cam Lâm, xã Đƣờng Lâm, TX Sơn Tây
Hình 4.3: Hịn Chẹ đang bị khai thác nham nhở, nếu khơng có biện pháp hữu hiệu
ngăn chăn thì trong tƣơng lai gần nơi đây sẽ bị san thành bình địa
Hình 4.4: Hịn Rớt nằm dƣới lịng sơng Đà, đƣợc coi là khối đá do Sơn Tinh ném
xuống sông ngăn chặn thủy qi cịn sót lại
Hình 4.5: Giếng Âm (Pó Ché), Vân Hịa, Ba Vì
Hình 4.6: Bom núi lửa găm trong đá phun trào bên bờ Giếng Âm
Hình 4.7: Dăm kết núi lửa bên bờ giếng Âm
Hình 4.8: Bộ ngực khổng lồ nhìn từ khu vực núi Âm
Hình 4.9: Đồi Đá Xanh, Vân Hịa, Ba Vì
Hình 4.10: Đá Chơng – những tấm vỡ của đá bazan dày đặc, cắm dốc chĩa về phía
sơng Đà, trơng nhƣ một bãi chơng
Hình 4.11: Tầng quặng Pyrit tại mỏ Minh Quang hiện đã ngƣng khai thác.
Hình 4.12. Mỏ đồng Lũng Cua, vách hầm khai thác
Hình 4.13. Mỏ đồng Lũng Cua, vách trong cùng, nơi ngừng khai thác
Hình 4.14. Mỏ Mỏ Amian Xóm Qt, một mạch Cryzotil-Atbet trong đá siêu mafic
Hình 4.15: Những ngọn núi Ba Vì
Hình 4.16, 4.17: Những hịn “cuội” có kich thƣớc lớn ở khu vực đỉnh Tản Viên,
chúng đƣợc Sơn Tinh mang lên đỉnh núi
Hình 4.18. Lớp sinh viên địa chất bên tầng “cuội” kết núi lửa trên đỉnh Tản Viên
Hình 4.19: Tháp Báo Thiên trên đỉnh Vua, nhìn từ Đỉnh Tản Viên

v


BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT
fls:

felspat

plg:

plagiocla

mcr: microcline
Q:

thạch anh

vi


MỞ ĐẦU
Du lịch Địa chất là một lĩnh vực đang ngày càng phát triển trên Thế giới
cũng nhƣ ở Việt Nam. Ngoài tham quan, thƣởng ngoạn những cảnh quan, sinh thái,
du khách còn quan tâm đến những giá trị di sản Địa chất.
Vùng Ba Vì – Sơn Tây nằm ở phía tây bắc của trung tâm Hà Nội, có địa hình
phân cấp rõ rệt, từ núi đồi, trung du đến đồng bằng. Nằm trong khúc quanh của
sông Hồng và sông Đà, thiên nhiên nơi đây có nhiều cảnh sắc ngoạn mục.
Tầng đá chứa nhiều “cuội” phân bố chủ yếu ở phần cao của các quả núi
thuộc dãy Ba Vì. Cho đến nay, tầng “cuội” tƣơng tự chƣa tìm thấy ở nơi nào khác ở
Việt Nam. Hơn nữa, nó gắn liền với truyền thuyết Sơn Tinh – Thủy Tinh trong kho
tàng văn hóa của ngƣời Việt. Trong tổng thể các di sản văn hóa, tâm linh, truyền
thuyết của vùng đất mang hồn thiêng sông núi, tầng “cuội” kết là một danh thắng
địa chất nổi bật. Vì vậy, việc hiểu biết đúng đắn về nó khơng chỉ có ý nghĩa khoa
học, mà cịn góp phần phục vụ du lịch địa chất.
Hiện nay, có nhiều cách hiểu khác nhau về nguồn gốc của tầng đá kể trên, vì

vậy học viên đã chọn đề tài luận văn: “Đặc điểm tầng cuội kết núi lửa vùng Ba Vì
và giá trị địa di sản của chúng” với mục tiêu là xác định nguồn gốc, tên gọi khoa
học của tầng đá kể trên và nêu bật giá trị địa di sản của chúng.
Để thực hiện đƣợc mục tiêu của đề tài học viên đã hoàn thành một số cơng
việc chính nhƣ sau:
- Tổng hợp tài liệu
- Khảo sát thực địa lấy mẫu phân tích
- Gia cơng và phân tích lát mỏng thạch học
- Xác định thành phần và nguồn gốc thành tạo tầng đá chứa “cuội”
- Đánh giá ý nghĩa địa di sản của chúng

1


Chƣơng 1
TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội
Vùng nghiên cứu thuộc phạm vi huyện Ba Vì và Sơn Tây cách trung tâm
Hà Nội khoảng 50 km về phía tây bắc (hình 1.1). Diện tích nghiên cứu nằm trong
các tờ bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000 nhƣ tờ Tây Đằng, Sơn Tây giới hạn bởi các
toạ độ:

21001' - 21009' vĩ độ Bắc
105018' - 105030' kinh độ Đơng

Hình 1.1: Vị trí khu vực nghiên cứu
Phía tây giáp với sơng Đà, phía bắc giáp sơng Hồng, phía đơng là huyện
Phúc Thọ và phía nam giáp tỉnh Hồ Bình.

2

- Đặc điểm địa hình
Mặc dù có diện tích khơng rộng, song địa hình vùng nghiên cứu khá đa
dạng với địa hình núi trung bình, núi thấp, đồi, đồng bằng, thung lũng với hai
dịng sơng lớn ở phía bắc và tây là sơng Hồng và sơng Đà. Nằm ở phía tây vùng
nghiên cứu, trên một nền địa hình tƣơng đối bằng phẳng với độ cao khơng lớn,
khối núi Ba Vì với đỉnh Tản Viên cao 1296 m nổi tiếng với truyền thuyết Sơn
Tinh – Thuỷ tinh. Khối núi Ba Vì có dạng đẳng thƣớc với 3 đỉnh cao trên
1000m, độ cao của núi Ba Vì giảm dần ra xung quanh, tạo nên một số bậc địa
hình đặc trƣng với các đỉnh cao 900 - 1200m; 600 - 800m; 400 - 500m và 200 300m. Nhìn tổng thể, khối núi Ba Vì có dạng đẳng thƣớc, song phân tích chi tiết
bình đồ vẫn dễ dàng nhận ra sự định hƣớng của khối núi theo tây bắc - đông nam
- hƣớng chung của cấu trúc địa chất vùng Tay Bắc. Sƣờn của khối núi Ba Vì
cũng có dạng bất đối xứng với sƣờn tây dốc hơn sƣờn đơng.
- Đặc điểm khí hậu, thuỷ văn
Vùng nghiên cứu nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh
hƣởng trực tiếp và mạnh mẽ của gió mùa Đơng Bắc nên có mùa đơng tƣơng đối
lạnh. Khí hậu phân hố thành hai mùa rõ rệt: mùa lạnh khơ hanh vào nửa đầu
mùa và có mƣa phùn ẩm ƣớt vào cuối mùa; mùa nóng trùng với mùa mƣa là thời
kỳ hoạt động của gió mùa tây nam. Tính phi địa đới của khí hậu thể hiện khá rõ
theo đai cao. Trên đỉnh núi Ba Vì, ở độ cao địa hình trên 1000m, khí hậu khá mát
mẻ vào mùa hè, thuận lợi cho việc xây dựng các trung tâm nghỉ dƣỡng, mùa
đơng thƣờng xun có mây mù phủ.
Hệ thống sơng suối vùng Ba Vì chủ yếu bắt nguồn từ đỉnh núi Ba Vì và
chảy ra xung quanh tạo ra một mạng lƣới sông suối dạng toả tia rất điển hình.
Sơng suối đã chia cắt tồn bộ địa hình đồi núi thấp tạo ra các trũng và thung lũng
có hình dạng phức tạp.
- Đặc điểm kinh tế - xã hội
Với vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên thuận lợi, hiện nay vùng Ba Vì đang
rất phát triển về kinh tế xã hội, đặc biệt là phát triển du lịch sinh thái.

3


1.2. Đặc điểm địa chất vùng Ba Vì
1.2.1. Địa tầng
Vùng nghiên cứu bao gồm các thành tạo trầm tích, biến chất, trầm tích phun
trào phát triển khơng liên tục từ Paleoproterozoi đến Đệ tứ:
 Hệ tầng Núi Con Voi (AR ? nv )
Hệ tầng Núi Con Voi (Nguyễn Vĩnh, Phan Trƣờng Thị, 1973) gồm 2 phần:
Phần dƣới plagiogneis, gneis, đá phiến biotit-granat-sillimanit. Phần trên gồm các
lớp đá phiến và các lớp mỏng, thấu kính gneis biotit-grant, biotit-granat-silimanit,
lớp mỏng quarzit. Trong vùng Ba Vì – Sơn Tây, hệ tầng Núi Con Voi lộ thành dải
hẹp ở phía đơng bắc vùng nghiên cứu, bị khống chế bởi các đứt gẫy song song theo
thƣơng tây bắc – đơng nam.
 Hệ tầng Ngịi Chi ( AR? nc)
Hệ tầng Ngòi Chi (Trần Xuyên và nnk., 1988) thành phần đá phiến biotit granat - silimanit, đá phiến biotit - granat, biotit - granat - silimanit. Trong vùng
nghiên cứu, hệ tầng Ngòi Chi lộ thành dải hẹp ở phía đơng bắc vùng nghiên cứu, bị
khống chế bởi các đứt gẫy theo thƣơng tây bắc – đông nam, phủ chỉnh hợp lên hệ
tầng Núi Con Voi.
 Hệ tầng Thạch Khoán (PR3- ε1 tk)
Hệ tầng Thạch khoán (Trần Xuân Toản, 1968) thành phần đá phiến thạch
anh - hai mica - granat, đá phiến mica - staurolit - dissthen xen kẽ với quarzit. Hệ
tầng Thạch Khoán lộ ra trong những diện nhỏ ở phía tây vùng nghiên cứu: Đá
Chơng và Minh Quang, Thuần Mỹ.
 Hệ tầng Si Phay (P1-2 sp)
Hệ tầng Si Phay (Tô Văn Thụ và nnk., 1997) thành phần chính gồm cát kết, cát
kết dạng quarzit, đá phiến đen, đá phiến silic, thấu kính phun trào mafic. Hệ tầng Si
Phay lộ ra trong các diện nhỏ và hẹp ở phần phía tây nam vùng nghiên cứu.

4


 Hệ tầng Na Vang (P1-2 nv)
Hệ tầng Na Vang (Tô Văn Thụ và nnk. 1996) thành phần gồm các đá vôi hạt
nhỏ, màu xám, đen, xám sáng phân lớp mỏng chuyển lên đá vôi màu xám sáng, hạt
mịn, phân lớp dày, dạng khối. Hệ tầng lộ ra ở vùng Ba Vì dƣới tên gọi núi Chẹ, hiện
nay đang bị khai thác để làm vật liệu xây dựng.
 Hệ tầng Viên Nam (P3 vn)
Hệ tầng Viên Nam phân bố phổ biến chiếm phần lớn diện tích phía nam vùng
nghiên cứu, nhiều nơi gặp đá của hệ tầng Viên Nam bị ép phiến mạnh, hoặc bị phong
hóa ở các mức độ khác nhau. Tầng đá chứa “cuội” phủ trực tiếp nên các đá phun trào
của hệ tầng Viên Nam, do vậy nguồn gốc hình thành tầng đá chứa “cuội” này ít nhiều
cũng liên quan chúng.
- Hồ Trọng Tý, 1990. Mặt cắt chuẩn: theo đƣờng đất từ núi Viên Nam đến
làng Cổ Đơng, huyện Ba Vì, tỉnh Hà Nội.
Hệ tầng đá phun trào ít nhiều phân lớp, có thành phần tƣơng phản từ mafic đến
kiềm, xen trầm tích chứa tuf mà trƣớc đây thƣờng đƣợc mô tả chung trong hệ tầng Cẩm
Thủy gồm đá phun trào mafic Permi thƣợng (Vũ Khúc & Bùi Phú Mỹ và nnk. 1990),
nay đã có tài liệu để phân biệt thành hệ tầng mang tên vùng mặt cắt chuẩn là Viên
Nam. Việc định rõ đặc trƣng thạch học và thạch hoá cùng các vùng phân bố của hệ
tầng này nhằm tách biệt với các thành tạo phun trào mafic Permi thƣợng đƣợc làm rõ
trong nghiên cứu của Trần Trọng Hoà (2001).
Hệ tầng Viên Nam phân bố khá rộng rãi trong các đới Sơng Đà và Ninh Bình,
từ vùng có mặt cắt chuẩn là Viên Nam - Ba Vì, qua Kim Bơi lên phía tây bắc đến các
vùng Vạn Yên, nam Tạ Khoa và vùng Nậm So, và rải rác ở một số nơi khác nhƣ nam
Hà Tây, mỏ than Ninh Sơn, v.v...
Mặt cắt chuẩn của hệ tầng đƣợc chỉ định là mặt cắt từ núi Viên Nam đến làng
Cổ Đông do Hồ Trọng Tý mô tả, gồm 4 tập:

5


1) Basalt, basalt porphyr màu xám lục sẫm và tuf của chúng; dày 250 m. Basalt
thƣờng có cấu tạo hạnh nhân lấp đầy chlorit, calcit và thạch anh.
2) Basalt porphyr, tuf aglomerat màu xám lục nhạt; dày 170-200 m. Mảnh tuf
trong aglomerat có kích thƣớc khác nhau gắn kết lại bằng tuf hạt mịn.
3) Basalt olivin, basalt porphyr xen với tuf màu lục, xám lục có cấu trúc hạnh
nhân khơng đều; dày 150 m.
4) Basalt porphyr xám lục sẫm xen cát kết chứa tuf phân lớp dày, màu xám sáng;
dày 200 m. Tập này có các dấu hiệu chuyển tiếp lên các lớp chứa hóa thạch
Olenek của hệ tầng Cị Nòi, quan sát đƣợc ở bến phà Phƣơng Lâm đi sang thị
xã Hồ Bình.
Bề dày chung của hệ tầng đạt khoảng 770-800 m.
Theo tài liệu nghiên cứu thạch học và thạch hố, Trần Trọng Hồ (2001) đã
chứng minh đá phun trào ở các vùng Viên Nam - Ba Vì, Hồ Bình - Kim Bơi và
Vạn n - Bắc n vào kiểu tổ hợp basalt (trachybasalt) – trachyandesit trachydacit, loại basalttoid á kiềm loạt tƣơng phản. Chúng thuộc loại cao titan, rất
cao kiềm (TiO2 = 2,6 - 4,0%; Na2O + K2O = 4,3 - 6%; K2O = 1,1 - 3,2%), phân
biệt với basalt Permi muộn là loại basalt aphanit với ít andesitobasalt hoặc andesit
cao titan và thấp kiềm hơn.
Quan hệ địa tầng và tuổi . Hiện nay có những ý kiến khác nhau về quan
hệ giữa hệ tầng Viên Nam và các trầm tích cận kề. Nhƣng trên cơ sở những tài
liệu ta có thể đề nghị định tuổi Permi muộn cho hệ tầng Viên Nam.
 Hệ tầng Sông Bôi (T2l-T3c sb)
Hệ tầng Sông Bôi (Dovjikov và nnk. 1965) gồm trầm tích thuần lục ngun
chứa hóa thạch Thân mềm tuổi Ladin và Carni. Trong vùng nghiên cứu hệ tầng
Sông Bôi phân bố thành từng khối ở phía tây bắc.

6

 Hệ tầng Phan Lƣơng (N13 pl)
Hệ tầng Phan Lƣơng (Golovenok V. K. và nnk. 1965) thành phần tảng kết,
cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, cát kết xen đá sét kết. Hệ tầng Phan Lƣơng lộ ra
thành dải lớn cắt qua trung tâm vùng nghiên cứu, kéo dài theo phƣơng tây bắc đông
nam.
 Hệ Đệ Tứ
Bao gồm các hệ tầng: Hệ tầng Hà Nội (Q12-3 hn), Hệ tầng Vĩnh Phúc (Q13 vp),
Hệ tầng Thái Bình (Q23 tb). Thành phần chủ yếu là trầm tích sơng hồ.

1.2.2. Thành tạo magma xâm nhập
Phức hệ Ba Vì (σνP3 bv)
- Nguyễn Văn Hoành, 1978.
Gồm các xâm nhập nhỏ thành phần mafic - siêu mafic phổ biến trong diện lộ
của các đá bazan cao Ti hệ tầng Viên Nam thuộc Rift sông Đà cũng nhƣ trong các đá
biến chất Paleozoi trên á địa khu Phan Si Pan. Chúng đƣợc Polyakov và nnk (1996)
xếp vào phức hệ picrit – diabas. Ngoài ra, trong phạm vi phân bố bazan cao Ti vùng
Cẩm Thủy cũng phổ biến các thể mafic tƣơng tự, nhƣng đƣợc xếp vào phức hệ Điền
Thƣợng (Nguyễn Văn Hồnh, 2000).
Phức hệ Ba Vì Phân bố thành những khối nhỏ ở phía nam vùng nghiên cứu. Đi
kèm với đá siêu mafic phức hệ Ba Vì là nhiều loại hình khống sản khác nhau, đặc
trƣng nhất đó là các mở Asbet, làm vật liệu chịu lửa hay làm phụ gia trong sản suất tấm
lợp fibroximăng.
1.2.3. Cấu trúc – kiến tạo
Vùng nghiên cứu thuộc phần chót phía đơng nam của đới tƣớng cấu trúc
Phan Si Pan, và nằm chủ yếu trong cấu trúc của trũng Mesozoi Sông Đà thuộc miền
uốn nếp Tây Bắc. Đây là vùng có cấu trúc địa chất rất phức tạp, các thành tạo trầm
tích, trầm tích biến chất, trầm tích phun trào phát triển không liên tục từ

7

Paleoproterozoi đến Đệ tứ. Các hoạt động magma phát triển đa dạng, sản phẩm của
chúng có thành phần từ siêu mafic đến trung tính- axit thuộc các loạt tholeit, kiềm
vơi, á kiềm và đƣợc hình thành trong các bối cảnh địa động lực khác nhau. Khống
sản có mặt trong vùng khá phong phú, đặc biệt là khoáng sản nội sinh nhƣ: đồng,
vàng, chì - kẽm, sắt, thuỷ ngân, barit, pyrit...
Hiện còn rất nhiều ý kiến khác nhau về bản chất kiến tạo đới Sông Đà. Các
tác giả Báo cáo Nghiên cứu mối liên quan giữa các đá núi lửa vùng sơng Đà, Viên
Nam với khống hóa đồng vàng (Nguyễn Đắc Lƣ và nnk, 2005) đã tổng hợp những
các quan điểm chính sau đây:
- Hố võng địa máng Indosinit hoặc Mesozoid (theo Fromaget J., 1952;
Postelnikov và nnk., 1964; Pusarovxki Ju.M., 1965).
- Lớp phủ địa di Sông Đà (theo Deprat J., 1914; Dussault L., 1921; Fromaget
J., 1941).
- Trũng hồi sinh magma - kiến tạo (theo Nguyễn Xuân Tùng, 1972), hoặc
cấu tạo Điva (theo Staritski Iu.G., 1973).
- Nhánh của Paleothetys (do sinh rift phá huỷ vỏ lục địa tuổi khác nhau (theo
Lê Duy Bách, Ngô Gia Thắng, 1982, 1985, 1995; Văn Đức Chƣơng, 1985…) hoặc
do tách khỏi rìa Gondwana vào Carbon - Permi và đóng kín vào Trias muộn (tạo núi
Indosinit) (theo Sengo, Hutchison, 1987).
- Địa vực hiện đại và cổ (Paleorift) phát triển trên mảng lục địa Âu Á hoặc
Cathaysia (Gatinski Iu.G., 1985; Đào Đình Thục, 1981).

8


Những kết quả nghiên cứu mới về thành phần vật chất, thành phần đồng vị
nguồn (Sr, Nd, Pb), tuổi đồng vị Rb-Sr của các đá núi lửa “P-T” (Nguyễn Hoàng và
nnk. 2004) trong vùng đã cho phép coi đới Sông Đà là một bồn trũng sau cung khởi

phát chí ít là từ đầu Permi do hoạt động của đới hút chìm rìa lục địa có q trình
phát triển lâu dài từ cuối Rifei đến cuối Trias tạo nên một đới rìa động kiểu cung núi
lửa - pluton. Bồn tách giãn sau cung Sơng Đà là mơ hình phù hợp hơn cả với bối
cảnh và vị trí kiến tạo, kiến trúc cũng nhƣ lịch sử hình thành và phát triển các thành
tạo địa chất trong khu vực.
1.3. Lịch sử nghiên cứu địa chất vùng nghiên cứu
Vùng nghiên cứu là một phần lãnh thổ Tây Bắc Việt Nam, nằm chủ yếu
trong đới cấu trúc Sơng Đà.
Việc nghiên cứu địa chất và khống sản khu vực Tây Bắc Việt Nam đƣợc
các nhà Địa chất Pháp bắt đầu từ rất sớm bản đồ địa chất Đông Dƣơng tỷ lệ
1:4.000.000 (Fuchs E. 1882) là phác thảo rất sơ lƣợc ban đầu về cấu tạo địa chất của
khu vực, sơ đồ địa chất lãnh thổ Bắc Bộ tỷ lệ 1:1.500.000 (H. Lantenois 1907).
Đáng chú ý là trong cơng trình nghiên cứu của Fromaget J. (1927) có đề cập đến
các đá núi lửa vùng Sông Đà và tác giả đã xếp chúng vào các thành tạo không rõ
tuổi. Lacroix A. (1933) trong các cơng trình có đề cập tới thành phần khoáng vật,
thành phần hoá học các đá núi lửa ở Đơng Dƣơng, trong đó có vùng nghiên cứu,
nhƣng ở mức độ rất sơ lƣợc. Bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 vùng hạ lƣu Sông Đà
(C. Jacob1914,1921) và vùng Vạn Yên (L. Dussault 1929) đã phản ánh đƣợc cấu
trúc và các thành tạo địa chất chủ yếu của vùng này.
Sau khi hịa bình lập lại (1954), khu vực Tây Bắc Việt Nam đã đƣợc các nhà
địa chất trong và ngoài nƣớc quan tâm nghiên cứu.
Trƣớc hết, trong cơng trình "Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam" (Đovjikov
A.E và nnk. 1965) các đá núi lửa mafic dọc sơng Đà, vùng Ba Vì, Viên Nam đƣợc xếp
giả định vào Creta (K) tƣơng đồng với Phức hệ Cao Bằng ở đông Bắc Bộ. Riêng các đá

9


núi lửa ở vùng Kim Bôi đƣợc định tuổi Trias muộn (T3). Việc phân chia và mô tả
các đá núi lửa trong khu vực cịn sơ lƣợc, mang tính khái quát.

Trong "Bản đồ địa chất tờ Vạn Yên tỷ lệ 1:200.000" (Nguyễn Xuân Bao và
nnk. 1969), các thành tạo núi lửa bazantoid trong phạm vi vùng Tạ Khoa, Vạn Sài
và Qui Hƣớng đƣợc các tác giả xếp vào hệ tầng Tạ Khoa, phụ điệp Vạn Yên (T 3
vy3). Chúng đƣợc phân chia theo thành phần thạch học, song vẫn chƣa thể hiện đƣợc
các pha, tƣớng và các giai đoạn hoạt động núi lửa.
Trong "Bản đồ địa chất tờ Hà Nội, tỷ lệ 1:200.000" (Hoàng Ngọc Kỷ,
Nguyễn Văn Hoành và nnk, 1973) các thành tạo núi lửa ở khu vực Dốc Cun, Đồi
Bù, Viên Nam và Ba Vì đƣợc xếp vào "điệp Dốc Cun" tuổi Permi muộn-Trias sớm
(P2-T1 dc). Khi mô tả các đá núi lửa ở đây, các tác giả cũng vẫn chƣa đủ cơ sở để
phân chia chúng ra các pha, tƣớng. Phát hiện có ý nghĩa địa tầng quan trọng của tập
thể tác giả là các đá núi lửa mafic - axit phủ trên đá vơi có hố đá tuổi Permi sớm và
chuyển tiếp lên các đá lục nguyên màu đỏ chứa hoá thạch Olenec thuộc hệ tầng Tân
Lạc (T1 otl).
Trong cơng trình hiệu đính "Bản đồ địa chất loạt Tây Bắc tỷ lệ 1:200.000"
(Phan Cự Tiến và nnk, 1977) các đá núi lửa trong phạm vi vùng nghiên cứu đƣợc
xếp vào hệ tầng Viên Nam có tuổi tƣơng tự nhƣ "điệp Dốc Cun" (Hoàng Ngọc Kỷ
và nnk, 1973).
Các cơng trình tổng hợp nhƣ "Bản đồ địa chất Việt Nam phần miền Bắc tỷ
lệ1:1.000.000" (Trần Văn Trị và nnk, 1973), "Bản đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ
1:500.000" (Trần Đức Lƣơng, Nguyễn Xuân Bao, 1988), "Bản đồ địa chất Cam Pu
Chia - Lào - Việt Nam tỷ lệ 1: 1.000.000" (Phan Cự Tiến và nnk, 1989, 1991) đều
mang tính kế thừa, tổng hợp các cơng trình đo vẽ có trƣớc. Các đá núi lửa trong
phạm vi vùng nghiên cứu đƣợc xếp vào hệ tầng Viên Nam (P2-T1vn).
Trong công trình hiệu đính lần 2 "Hiệu đính loạt Bản đồ địa chất và khoáng
sản Tây Bắc tỷ lệ 1:200.000" (Nguyễn Văn Hoành và nnk, 2001) các đá núi lửa
trong vùng nghiên cứu tiếp tục đƣợc xếp vào hệ tầng Viên Nam, nhƣng tuổi đƣợc

10

định lại là Trias sớm (T1 vn). Các đá núi lửa ở đây đã đƣợc mô tả chi tiết hơn trên cơ
sở tổng hợp các cơng trình nghiên cứu mới nhất có đƣợc và các kết quả phân tích
định lƣợng một số các nguyên tố vết.
Tóm lại, tác giả của các cơng trình tổng hợp, nghiên cứu địa chất khu vực
vừa nêu trên chủ đã mô tả các thành tạo núi lửa theo hƣớng nghiên cứu thạch địa
tầng, bƣớc đầu đã làm rõ đƣợc quan hệ trên, dƣới của chúng. Các kết quả nghiên
cứu đã xác nhận giai đoạn hoạt động núi lửa vào Permi muộn - Trias sớm trong
vùng nghiên cứu. Những phát hiện khoáng sản đồng, vàng đƣợc đăng ký trên diện
tích phân bố các đá núi lửa giúp định hƣớng cho các bƣớc nghiên cứu tiếp theo.
Tiếp sau công tác điều tra địa chất tỷ lệ nhỏ, trung bình khu vực Tây Bắc nói
chung và vùng nghiên cứu nói riêng là cơng tác lập bản đồ địa chất và điều tra
khống sản tỷ lệ 1:50.000.
Trong cơng trình "Bản đồ địa chất nhóm tờ Hồ Bình - Tân Lạc" tỷ lệ 1:50.000
các đá núi lửa ở vòm Kim Bôi đƣợc Trần Xuyên và nnk (1984) xếp vào hệ tầng Cẩm
Thuỷ (P2 ct). Trong phần mô tả thạch học theo các mặt cắt địa chất, ông đã quan
niệm các thấu kính, lớp phun trào axit, axit á kiềm (ortophyr, trachyt...) là những
lớp xen kẹp có cùng tuổi với bazan và plagiobazan. Các điểm khống hố pyrit phát
triển trên "vịm" núi lửa Kim Bơi tuy có đƣợc khảo sát song việc nghiên cứu thành
phần vật chất quặng vẫn chƣa đƣợc quan tâm đúng mức.
Vào những năm 1985-1989 trong phạm vi nhóm tờ Hà Đơng- Hồ Bình, các
vịm núi lửa Đồi Bù, Viên Nam công tác đo vẽ địa chất và tìm kiếm khống sản tỷ
lệ 1:50.000 đã đƣợc thực hiện. Các đá núi lửa đƣợc nghiên cứu khá chi tiết. Trần
Đăng Tuyết và các đồng nghiệp vẫn sử dụng hệ tầng đá núi lửa Viên Nam song đã
phân chia các đá này theo các pha, tƣớng đƣợc đặc trƣng bởi tổ hợp đá riêng biệt, có
tính tƣơng phản giữa các pha với nhau. Thành cơng nổi bật của cơng trình này là
phát hiện hàng loạt các điểm khoáng hoá vàng gốc, các vành phân tán trọng sa vàng
liên quan chặt chẽ về không gian với các thành tạo núi lửa tƣơng phản mafic - axit
trong phạm vi các vòm núi lửa Đồi Bù - Viên Nam.

11

Cũng trong thời gian này Ngơ Quang Tồn và các nhà địa chất Đoàn Hà Nội
tiến hành điều tra địa chất và khống sản nhóm tờ Hà Nội tỷ lệ 1:50.000. Các đá núi
lửa ở vùng Ba Vì đƣợc nghiên cứu và phân chia chi tiết. Mặc dù không phân chia
các pha hoạt động núi lửa, song các tác giả đã tiến hành mô tả theo từng mặt cắt và
theo từng tƣớng đá. Những phát hiện mới về khoáng hoá vàng gốc xung quanh vịm
núi lửa Ba Vì cũng nhƣ các vành phân tán trọng sa vàng, các điểm quặng pyrit cho
thấy sự liên quan chặt chẽ về không gian giữa các đá núi lửa và khống hố.
Trong cơng trình "Bản đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000" các nhóm tờ Hồ Bình Suối Rút và Vạn n Nguyễn Cơng Lƣợng và nnk (1992, 1995) đã phân chia chi
tiết các đá núi lửa tƣơng phản mafic - axit ra các tƣớng đá khác nhau. Đáng chú ý là
tại khu vực Suối Chát, Sập Sa đã phát hiện các đá bazan cao magne thuộc phần thấp
của hệ tầng Viên Nam. Hạn chế của các cơng trình này là việc mơ tả các tƣớng đá
không theo trật tự thời gian của các pha phun trào.
Các cơng trình đo vẽ địa chất và điều tra khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 nêu trên
đã làm sáng tỏ hơn thành phần và vị trí khơng gian của các đá núi lửa cũng nhƣ tuổi
thành tạo của chúng. Nhƣng trong các cơng trình đó các đai mạch có thành phần
diabas, gabrodiabas, gabro đƣợc xếp chúng khi thì thuộc tƣớng á núi lửa của phức
hệ núi lửa Viên Nam, khi thì thuộc phức hệ xâm nhập Ba Vì (Trần Đăng Tuyết,
1989; Nguyễn Công Lƣợng và nnk, 1991, 1995). Việc xác định bối cảnh địa động
lực thành tạo, nguồn gốc của các đá núi lửa cũng cịn thiếu phân tích định lƣợng,
phân tích đồng vị, ngun tố vết...
Trong các cơng trình nghiên cứu chuyên sâu về thạch luận phải kể đến cơng
trình "Các thành tạo mafic-siêu mafic Permi - Trias miền Bắc Việt Nam" của nhóm
tác giả Nga - Việt Nam: Poliakov G.V, Balykin P.A, Trần Trọng Hoà, Hoàng Hữu
Thành, Trần Quốc Hùng, Ngô Thị Phƣơng... với một khối lƣợng phân tích đa dạng
về hố silicat, microsond, huỳnh quang tia X, kích hoạt notron thu thập theo một số
mặt cắt ở Nậm Muội, Tạ Khoa, Ba Vì..., dựa theo quan điểm phân tích thành hệ, các

12

tác giả đã chia các thành tạo núi lửa pluton Permi - Trias trong phạm vi cấu trúc
Sông Đà ra ba tổ hợp:
- Tổ hợp các đá bazantoid cao magne, thấp kiềm, thấp titan ở thung lũng
sông Nậm Muội và Tạ Khoa.
- Tổ hợp các đá núi lửa bazantoid cao titan cao kiềm và các đá thuộc nhóm
salic kiềm phủ trên các đá bazantoid cao magne.
- Tổ hợp bazan - andesit - dolerit -picrit á kiềm cùng các xâm nhập á núi lửa
siêu bazơ nhỏ có độ kiềm và titan khá cao (Ba Vì, Hồ Bình, Kim Bơi).
Theo nhƣ các tác giả thì hai tổ hợp đá núi lửa pluton (mafic - siêu mafic) ở
khu vực Nậm Muội và Tạ Khoa là tƣơng đồng nhau.
Các tác giả trên lần đầu đã công bố tuổi đồng vị Rb - Sr phân tích trên các
khống vật olivin, clinopyroxen của bazan komatit vùng Nậm Muội cho tuổi 253 ±
7,2 triệu năm và tỷ số 87Sr/86Sr nguyên thuỷ là 0,70348 ± 5.
Trong báo cáo chuyên đề “Nghiên cứu mối liên quan giữa các đá núi lửa
vùng sơng Đà, với khống hóa đồng vàng” TS. Nguyễn Đắc Lƣ (2005) mô tả phức
hệ núi lửa (magma) là tổ hợp các đá đƣợc sinh thành trong quá trình địa chất nội
sinh với các điều kiện hố lý riêng, đƣợc nảy sinh do bối cảnh địa kiến tạo và địa
động lực nào đó. Theo ơng, phức hệ núi lửa Viên Nam theo quan hệ địa chất và
thành phần vật chất đƣợc chia ra 2 pha:
- Pha 1: bazantoid, tuf bazan, diabas, gabrodiabas, komatit
- Pha 2: felsic kiềm (trachyt, trachyandesit, trachydacit, trachyryolit, ryolit).
Hệ tầng Viên Nam ban đầu đƣợc coi là có thành phần tƣơng tự hệ tầng Cẩm
Thủy nhƣng do phân bố ở đơn vị cấu trúc địa chất khác nên trầm tích - phun trào ở
vùng Viên Nam, Kim Bôi, dọc lƣu vực sông Đà từ suối Rút đến Nậm Muội và ở Tam
Đƣờng đƣợc mô tả thành hệ tầng Viên Nam (Phan Cự Tiến và nnk. 1977). Sau đó đá
phun trào Viên Nam vẫn đƣợc mơ tả trong thành phần của hệ tầng Cẩm Thủy (Vũ
Khúc & Bùi Phú Mỹ và nnk. 1990). Những kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy hệ

13


tầng Viên Nam phân biệt với hệ tầng Cẩm Thủy ở tính chất thạch địa tầng, trong khi
hệ tầng Cẩm Thủy chủ yếu có thành phần mafic thì trong hệ tầng Viên Nam lại phổ
biến thành phần trachyt (Nguyễn Đức Thắng 1994) hoặc thuộc kiểu tổ hợp basalt
(trachybasalt) – trachyandesit - trachydacit, loại basalttoid á kiềm loạt tƣơng phản
(Trần Trọng Hồ 2001). Nhƣ vậy theo đặc tính thạch học, hệ tầng Viên Nam và hệ
tầng Cẩm Thủy có thành phần đá không giống nhau và là những thể địa tầng khác
nhau. Trong lúc chƣa có thêm tài liệu nghiên cứu mới về thạch hóa của đá phun trào
ở hệ tầng Cẩm Thủy, không nên coi hai loại phun trào Viên Nam và Cẩm Thủy chỉ
thuộc một hệ tầng (Tống Duy Thanh, Vũ Khúc, 2005).

14


Chƣơng 2
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Khái niệm aglomerat trong hệ thống phân loại các đá núi lửa
Aglomerat (agglomerate) là một thể địa chất phức tạp, sự hình thành của
chúng thƣờng liên quan đến sự phun nổ của núi lửa. Các khái niệm về aglomerat
đƣợc đƣa ra từ rất sớm và có rất nhiều quan điểm khác nhau, sau đây là một số quan
niệm về aglomerat:
- Là tích tụ bở rời của các loại đá và khoáng vật. Tuf núi lửa, sỏi–cuội kết
v.v. cũng là aglomerat (Lyell, 1831)
- Aglomerat núi lửa - một loại aglomerat bao gồm chủ yếu các bom núi lửa
(Levinson-Lessinga & Struve 1963)
- Khi mảnh vỡ lớn đƣợc gắn kết, chúng trở thành aglomerat (dăm kết núi
lửa), tro núi lửa đƣợc gắn kết thành tuf núi lửa hoặc tuf phun trào. Tuf có thể chứa
các mảnh vỡ góc cạnh, khi đó nó đƣợc gọi là dung nham tuf aglomerat (tuf-dăm

kết) (Gorchkov & Yakouchova 1967)
- Là một thành tạo vụn (d ≥ 64mm) gắn kết yếu hoặc hoặc không gắn kết.
Đá gắn kết tƣơng ứng gọi là Conglomerat (Foucault & Raoult, 1980).
- Là dăm kết núi lửa, là tập hợp hỗn tạp các vật liệu núi lửa kích thƣớc lớn,
góc cạnh (Từ điển dầu khí, 1996)
- Là dăm kết núi lửa, khái niệm đƣợc sử dụng để chỉ để chỉ một tập hợp hỗn
tạp của vật liệu núi lửa khích thƣớc lớn dạng góc cạnh (Phan Cự Tiến).
- Là đá vụn núi lửa (Pyroclastic rock) với với thành phần của bom và tảng
núi lửa chiếm >75% (le Maitre, 2002)
- Là dăm - cuội kết núi lửa (Vũ Khúc, 2005).

15


- Bao gồm cuội kết núi lửa, dăm kết núi lửa, đá kết tụ - là đá cấu tạo bởi cuội
hoặc dăm có nguồn gốc núi lửa (là chính), gắn kết bởi các thành phần núi lửa hoặc
trầm tích núi lửa (Lê Như Lai, 2005).
Nhƣ vậy, mặc dù có sự khác nhau trong các khái niệm nói trên về aglomerat,
nhƣng tựu trung lại, chúng đều chỉ loại đá có nguồn gốc núi lửa. Trong nghiên cứu
này học viên sử dụng quan niệm về aglomerat đƣợc đề xuất bởi Tiểu ban về hệ
thống học các đá magma - Liên hiệp Khoa học Địa chất Quốc tế (2002): Aglomerat
là đá vụn núi lửa (pyroclastics rock) có thành phần chiếm trên 75% là các mảnh vụn
núi lửa dạng bom có đƣờng kính >64 mm. (le Maitre, 2002).
Mảnh vụn núi lửa (pyroclast) là mảnh vụn có nguồn gốc núi lửa, phải đƣợc
hình thành chính (trực tiếp) trong giai đoạn phun nổ hoặc một giai đoạn nào đó của
núi lửa (hình 2.1, 2.2). Mảnh vụn núi lửa có thể là các tinh thể riêng biệt; các mảnh
vụn tinh thể, thủy tinh và đá. Hình dạng của chúng có thể đƣợc hình thành trong q
trình phun nổ hoặc trong q trình vận chuyển sau đó tới nơi tích tụ đầu tiên (nhƣng
khơng bao gồm dạng bị biến đổi do q trình tái vận chuyển sau đó) (le Maitre,
2002). Mảnh vụn núi lửa bao gồm bom núi lửa, tảng núi lửa, cuội núi lửa (lapilli) và

tro núi lửa :

Hình 2.1: Sự phun nổ theo miệng núi lửa, các cột tro bụi có thể bay cao hàng chục
km trong khi quyển, sau đó rơi xuống mặt đất.

16


Hình 2.2: Phun nổ theo sườn núi lửa thường liên quan đến sự trượt lở hoặc sự sụp
đổ của mái, vịm magma
- Bom núi lửa là mảnh vụn có đƣờng kính > 64mm, trong q trình vận
chuyển chúng ở thể nóng chảy tồn phần hoặc một phần. Chúng có thể bị vo trịn
trong khơng khí khi vẫn cịn dẻo trong q trình phun lên của núi lửa. Chúng có
hình dạng rất đặc trƣng (hình quả xồi, bánh mì…), dựa vào hình dạng mà ngƣời ta
gọi tên chúng (hình 2.3; 2.4).
- Khối tảng có đƣờng kính > 64 mm, góc cạnh hoặc gần góc cạnh.
- Sỏi sạn núi lửa “lapilli” là mảnh vụn núi lửa với rất nhiều hình dạng khác
nhau có đƣờng kính từ 64 - 2 mm.
- Tro núi lửa là mảnh vụn núi lửa với đƣờng kính <2 mm. Chúng có thể đƣợc
chia tiếp thành tro hạt thơ có đƣờng kính 2 - 1/16 mm và tro hạt mịn (bụi) có đƣờng
kính nhỏ hơn 1/16 mm.
Các tích tụ mảnh vụn núi lửa là một tập hợp các mảnh vụn núi lửa cố kết hoặc
không cố kết. Chúng thƣờng có trên 75% thể tích là các mảnh vụn núi lửa, phần cịn
lại có thể là các trầm tích hữu cơ, hóa học hoặc là có nguồn gốc biểu sinh (epiclast).
Khi thành phần cố kết chiếm chủ yếu, chúng đƣợc gọi là các đá vụn núi lửa; khi
thành phần không cố kết chiếm chủ yếu, chúng đƣợc gọi là vụn núi lửa (tephra) (bảng
2.1). Đá vụn núi lửa đƣợc gọi tên theo tỷ lệ các mảnh vụn núi lửa (hình 2.5). Nếu

17