Nghiên cứu đặc điểm thạch học, khoáng vật, địa hóa các đá granitoid permi trias khối điện biên và khoáng sản liên quan

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT


Phạm Thị Phương Liên

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC, KHOÁNG VẬT, ĐỊA HĨA
CÁC ĐÁ GRANITOID PERMI-TRIAS KHỐI ĐIỆN BIÊN
VÀ KHỐNG SẢN LIÊN QUAN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, 10 - 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT


Phạm Thị Phương Liên

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC, KHOÁNG VẬT, ĐỊA
HĨA CÁC ĐÁ GRANITOID PERMI-TRIAS KHỐI ĐIỆN BIÊN
VÀ KHỐNG SẢN LIÊN QUAN

Ngành: Kỹ thuật Địa chất
Mã số: 8520501

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS. TS. Trần Tuấn Anh
2. TS. Tô Xuân Bản

HÀ NỘI, 10 - 2018


LỜI CẢM ƠN
Luận văn thạc sĩ của tôi được thực hiện dưới sự hướng dẫn của hai nhà khoa
học PGS.TS. Trần Tuấn Anh và TS. Tô Xuân Bản. Trong suốt q trình hồn thành
luận văn, bên cạnh sự nỗ lực cố gắng của bản thân, tôi đã nhận được sự chỉ bảo tận
tình của các thầy hướng dẫn, sự giúp đỡ nhiệt tình của các đồng nghiệp ở cơ quan
cơng tác, của các thầy cô giáo nơi đào tạo, sự động viên ủng hộ của gia đình và bạn
bè.
Lời đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng kính trọng và sự biết ơn sâu sắc đến
PGS.TS. Trần Tuấn Anh và TS.Tô Xn Bản đã trực tiếp hướng dẫn và giúp tơi
hồn thành luận văn này.
Tơi xin chân thành bày tỏ lịng biết ơn đến các thầy cơ của bộ mơn Tìm kiếm
thăm dị, bộ mơn Khống Thạch và Địa hố, Khoa Khoa học và Kỹ thuật Địa chất,
các cán bộ của phòng Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Mỏ-Địa chất, đã tận
tình truyền đạt những kiến thức quý báu cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất
cho tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu và cho đến khi thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến các cán bộ, đồng nghiệp của
phịng Thạch luận và Sinh khống, các phịng ban chức năng của Viện Địa chấtViện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho
tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TSKH. Trần Trọng Hòa - chủ nhiệm đề tài
NAFOSTED, mã số 105.01-2015.32 đã hỗ trợ nguồn mẫu và số liệu cho luận văn.
Tơi xin chân thành cảm ơn đến gia đình, các anh chị và các bạn đồng nghiệp
đã hỗ trợ cho tơi rất nhiều trong suốt q trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành

luận văn thạc sĩ.


LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các
số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực.
Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2018
Học viên

Phạm Thị Phương Liên


i

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT VỀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÀ ĐẶC
ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHU VỰC ĐIỆN BIÊN .........................................4
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên ..................................................................................4
1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực ...............................................................5
1.3. Đặc điểm địa chất khu vực Điện Biên .............................................................8
1.3.1. Địa tầng .....................................................................................................8
1.3.2. Các thành tạo magma xâm nhập .............................................................11
1.3.3. Đặc điểm kiến tạo....................................................................................12
1.3.4. Khoáng sản ..............................................................................................13
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................16
2.1. Cơ sở lý luận ..................................................................................................16
2.1.1. Các khái niệm chung ...............................................................................16
2.1.2. Phân loại đá magma ................................................................................16

2.1.3. Phân loại và gọi tên các đá granitoid ......................................................21
2.2. Phương pháp nghiên cứu................................................................................27
2.2.1. Phương pháp khảo sát thực địa và thu thập mẫu ....................................27
2.2.2. Các phương pháp phân tích mẫu .............................................................27
2.2.3. Xử lý kết quả phân tích, tổng hợp tài liệu, viết báo cáo .........................29
CHƯƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC, KHỐNG VẬT VÀ ĐỊA HĨA CÁC ĐÁ
GRANITOID PERMI - TRIAS KHỐI ĐIỆN BIÊN ................................................30
3.1. Đặc điểm địa chất ...........................................................................................30
3.2. Đặc điểm thạch học ........................................................................................33


ii
3.3. Đặc điểm khoáng vật học ...............................................................................38
3.4. Đặc điểm địa hóa ............................................................................................46
3.4.1. Đặc điểm các ngun tố chính ................................................................46
3.4.2. Đặc điểm các nguyên tố hiếm vết ...........................................................49
CHƯƠNG 4 ..............................................................................................................54
KHOÁNG SẢN LIÊN QUAN VỚI CÁC ĐÁ GRANITOID KHỐI ĐIỆN BIÊN ..54
4.1. Khái quát về các đá xâm nhập kiềm vôi và khoáng sản liên quan.................54
4.2. Khoáng sản liên quan với granitoid khối Điện Biên ......................................56
4.2.1. Tiền đề triển vọng khoáng sản kim loại liên quan ..................................56
4.2.2. Granitoid khối Điện Biên làm đá xây dựng, đá ốp lát ............................58
4.2.3. Khoáng sản khác liên quan đến granit Điện Biên ...................................60
KẾT LUẬN ...............................................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................62


iii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Đặc trưng của granit kiểu I, S, M và A .....................................................26

Bảng 3.1. Thành phần hóa học (%tl) của plagioclas trong granit khối Điện Biên ...38
Bảng 3.2. Thành phần hóa học (%tl) của felspat kali trong granodiorit Điện Biên.40
Bảng 3.3. Thành phần hóa học (%tl) của amphibol trong granodiorit khối Điện
Biên ...........................................................................................................................43
Bảng 3.4. Thành phần hóa học (%tl) của biotit trong granitoid khối Điện Biên .....44
Bảng 3.5. Thành phần hóa học của các đá granitoid khu vực Điện Biên .................46
Bảng 3.6. Thành phần các nguyên tố hiếm, vết của các đá granitoid Điện Biên......50
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Vị trí địa lý khu vực Điện Biên trên bản đồ miền Bắc Việt Nam ...............4
Hình 1.2. Bản đồ địa chất khu vực Điện Biên ............................................................7
Hình 2.1. Biểu đồ phân loại và gọi tên các đá xâm nhập (theo Streckeisen A., 1976)
...................................................................................................................................20
Hình 2.2. Biểu đồ phân loại các đá xâm nhập của Cox và nnk (1979) được Wilson
bổ sung (1989)...........................................................................................................21
Hình 3.1. Sơ đồ khối Nậm Rốm, khu vực Điện Biên ...............................................30
Hình 3.2. Biểu đồ phân loại plagioclas của granitoid khu vực Điện Biên ................39
Hình 3.3. Biểu đồ phân loại của felspat kali trong granitoid khu vực Điện Biên .....41
Hình 3.4. Biểu đồ phân loại amphibol trong granitoid khu vực Điện Biên ..............44
Hình 3.5. Biểu đồ phân loại biotit trong granitoid khu vực Điện Biên .....................45
Hình 3.6. Biểu đồ phân loại đá granitoid Permi - Trias khối Điện Biên theo
(Na2O+K2O)-SiO2 (theo Cox et al, 1979 và được Wilson, 1989 chỉnh sửa cho phù
hợp với đá xâm nhập) ................................................................................................47


iv
Hình 3.7. Biểu đồ tương quan SiO2 với (Na2O+K2O-CaO) của granitoid khối
Điện Biên (theo B.R Frost et al, 2001) .....................................................................47
Hình 3.8. Biểu đồ tương quan thành phần các oxit trong đá granitoid .....................48
Hình 3.9. Đặc điểm phân bố đất hiếm của đá granitoit Điện Biên chuẩn hóa theo
Chondrit (theo Sun & McDonough, 1989) ...............................................................51

Hình 3.10. Biểu đồ đa nguyên tố của đá granitoit Điện Biên chuẩn hóa theo manti
nguyên thủy (theo Sun & McDonough, 1989) ..........................................................51
Hình 3.11. Biểu đồ phân biệt các kiểu granit khác nhau (theo Whalen et al, 1987).52
Trong đó: FG-granit felsic phân dị; OTG-Granit kiểu M,I,S ...................................52
Hình 3.12. Biểu đồ tương quan Y+Nb-Rb và Y-Nb của granit Điện Biên (theo .....52
Pearce et al, 1984) .....................................................................................................52
Hình 4.1. Biểu đồ tương quan F-Cl ...........................................................................56
Hình 4.2. Biểu đồ tương quan Rb/Sr và Fe2O3/FeO .................................................57
Hình 4.3. Biểu đồ tương quan CaO-Na2O-K2O (theo Bokalov, 1984) của các thành
tạo granitoid ..............................................................................................................57
DANH MỤC ẢNH
Ảnh 3.1. Quang cảnh điểm lộ thể tù diorite trong granodiorite. Trên đường từ Nà
Nhạn vào Mường Phăng. Điểm lộ NR-12 (21028’6,4’’ – 10304’16,1’’). .................32
Ảnh 3.2. Diorit (sẫm mầu) có tiếp xúc rõ nét với granodiorit dạng porphyr (sáng
mầu). Ảnh Trần Trọng Hòa (2016). ..........................................................................32
Ảnh 3.3. Mạch granit sáng mầu trong diorite. Điểm lộ NR-3. Ảnh Trần Trọng Hòa,
2016. ..........................................................................................................................32
Ảnh 3.4. Granodiorit (màu xám sẫm) và granit biotit – amphibol (màu sáng hơn) tại
điểm lộ NR-9 trên QL279. Ảnh Trần Trọng Hòa (2016)..........................................32
Ảnh 3.5. Mẫu NR-3. Diorite hạt nhỏ ........................................................................33


v
Ảnh 3.6. Mẫu NR-13/2. Diorite hạt lớn ....................................................................33
Ảnh 3.7. Amphibol dạng tấm nhỏ trong đá diorit. Lát mỏng NR-3; nicon(+) .........34
Ảnh 3.8. Biotit bị biến đổi clorit hóa. Lát mỏng NR-3/1; nicon (+) .........................34
Ảnh 3.9. Biotit và amphibol bị biến đổi nhẹ trong diorit. .........................................34
Lát mỏng NR-13/2; (a) nicon(-); (b) nicon (+) .........................................................34
Ảnh 3.10. Mẫu NR-8/1. Ban tinh felspat kali màu hồng thịt trên nền hạt nhỏ. ........34
Ảnh 3.11. Mẫu NR-15. Đá granodiorit chứa nhiều khoáng vật sẫm màu. ...............34

Ảnh 3.12. Plagiocla bị sericit hoá, biotit bị clorit hoá trong granodiorit. Lát mỏng
NR-8/1; nicon (+) ......................................................................................................35
Ảnh 3.13. Biotit dạng tấm lớn, còn khá tươi. Lát mỏng NR-15, nicon (+) ..............35
Ảnh 3.14. Felspat kali dạng tấm lớn và biotit bị clorit hóa cục bộ trong granodiorit.
Lát mỏng NR-8/1, nicon (+) .....................................................................................35
Ảnh 3.15. Plagiocla dạng tấm bị sericit hóa, cịn thấy dấu vết song tinh khá rõ trong
granodiorit. Lát mỏng NR-12/1; nicon (+)................................................................35
Ảnh 3.16. Mẫu NR-9/3. Granit biotit – amphibol hạt không đều. ............................36
Ảnh 3.17. Mẫu NR-13/1. Granit biotit – amphibol hạt trung chứa...........................36
Ảnh 3.18. Biotit dạng tấm lớn, còn khá tươi trong đá granit. Lát mỏng NR-9/3;
nicon (+) ....................................................................................................................36
Ảnh 3.19. Granit biotit – amphibol. Lát mỏng NR-13/1; nicon (+)..........................36
Ảnh 3.20. Mẫu NR-2. Granit sáng màu có cấu tạo định hướng yếu .........................37
Ảnh 3.21. Mẫu NR-4. Granit sáng màu hạt nhỏ. ......................................................37
Ảnh 3.22. Thạch anh thạt nhỏ, felspat kali và plagiocla dạng tấm trong đá granit
sáng màu. Lát mỏng NR-2, nicon (+) .......................................................................37
Ảnh 3.23. Granit sáng màu chứa muscovit và tuamalin. Lát mỏng NR-4, nicon (+)
...................................................................................................................................37


vi
Ảnh 3.24. Plagiocla song tinh dạng tấm lớn ít bị biến đổi trong đá granit - biotit. Lát
mỏng NR-9/3, nicon (+) ............................................................................................38
Ảnh 3.25. Plagiocla bị biến đổi trong đá diorit. Lát mỏng NR-13/2, nicon (+) .......38
Ảnh 3.26. Tinh thể felspat kali màu hồng thịt quan sát bằng mắt thường trong đá
granit biotit. Mẫu NR-9/3 ..........................................................................................40
Ảnh 3.27. Tinh thể felspat kali dạng tấm lớn trong đá granit biotit. Lát mỏng NR9/3, nicon (+) .............................................................................................................40
Ảnh 3.28. Tập hợp thạch anh dạng hạt trong đá granit sáng màu. ...........................42
Lát mỏng NR-2, nicon (+) .........................................................................................42
Ảnh 3.29. Amphibol có màu xanh lục trong đá granitoid khu vực Điện Biên. Lát

mỏng NR-11/1; (a) nicon(-); (b) nicon (+)................................................................42
Ảnh 4.1. Các loại đá granitoit Điện Biên dùng làm đá ốp lát. ..................................58
Ảnh 4.2. Các loại đá granitoid được mài láng dùng làm đá ốp lát............................60


vii
TỪ VIẾT TẮT
1. Albit:

Ab

2. Amphibol:

Am

3. Anorthit:

An

4. Biotit:

Bt

5. Diorit

D

6. Felspat:

Fp

7. Granodiorit

Gd

8. Granit

Gr

9. Muscovit:

Mus

10. Orthocla:

Or

11. Plagiocla:

Pl

12. Syenit

S

13.Thạch anh (Quart):

Qz

1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong thạch luận học hiện đại, nghiên cứu đặc điểm thạch học, khoáng vật
và địa hóa cho phép phân chia các đá magma thành các tổ hợp đá khác nhau. Đồng
thời trên cơ sở đó xác định được đặc điểm của magma ban đầu, điều kiện thành tạo
cũng như khả năng liên quan đến khoáng sản của chúng.
Khu vực Điện Biên phát triển rộng rãi các đá xâm nhập trung tính và axit
tuổi Permi –Trias mà trước đây được xếp vào phức hệ Điện Biên gồm các khối Nậm
Rốm, Nậm Meng, Mường Tùng, Mường Luân. Granitoid phức hệ Điện Biên được
cho là granitoid của dãy phân dị dài: diorit (thậm chí gabbro-diorit) – granodiorit granit thuộc giai đoạn tạo núi sớm (Dovjikov và nnk, 1965; Trần Văn Trị, 1977;
Nguyễn Xuân Tùng, Trần Văn Trị, 1992; Đào Đình Thục, Huỳnh Trung, 1995), hay
cịn được gọi là I-granit liên quan đến hút chìm của khối Nam Trung Hoa xuống
dưới khối Đơng Dương (Trần Trọng Hịa và nnk, 1995; Trần Tuấn Anh, 1996; Lan
et al., 2000; Hoa et al., 2008). Trong một số nghiên cứu gần đây, granitoid kiểu
Điện Biên được coi là các thành tạo liên quan đến hút chìm mà khơng phân biệt chi
tiết bối cảnh thành tạo (Cai et al., 2015). Tuy nhiên, các nghiên cứu của phịng
Thạch luận và Sinh khống, Viện Địa chất mà tác giả luận văn được trực tiếp tham
gia cho thấy, cấu tạo địa chất, quan hệ của các biến loại granitoid và đặc điểm thành
phần vật chất của khối Điện Biên phức tạp hơn những gì đã biết. Giữa granodiorit
và granit biotit amphibol thường có quan hệ chuyển tiếp, cịn diorit có thể gặp dưới
dạng các thể tù trong granodiorit và granit nhưng cũng gặp các khối nhỏ. Về khả
năng sinh khống của granitoid Điện Biên cịn ít được đề cập. Vì thế, việc nghiên
cứu chi tiết thành phần thạch học, khống vật và địa hóa của chúng sẽ góp phần làm
sáng tỏ thêm các nội dung: (i) phân chia các biến loại đá cấu thành các khối; (ii) đặc
điểm thạch học và khoáng vật của chúng theo hướng định lượng; (iii) đặc điểm địa
hóa của granitoid. Trên cơ sở các tài liệu này xác định các tổ hợp granitoid của khu
vực nghiên cứu, điều kiện thành tạo cũng như đánh giá triển vọng khoáng sản liên
quan đến chúng.

2
Với các mục tiêu nêu trên, học viên đã chọn “Đặc điểm thạch học, khống
vật, địa hóa các đá granitoid tuổi Permi - Trias khối Điện Biên và khoáng sản
liên quan” làm đề tài nghiên cứu cho luận văn tốt nghiệp.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
- Mục tiêu: Làm sáng tỏ đặc điểm thạch học, khoáng vật và địa hóa của các đá
granitoid tuổi Permi - Trias khối Điện Biên, sơ bộ luận giải về nguồn gốc, điều kiện
thành tạo và đánh giá triển vọng khoáng sản liên quan đến chúng.
- Nhiệm vụ: Để đạt được mục tiêu trên, tác giả luận văn cần thực hiện các
nhiệm vụ nghiên cứu sau đây:
+ Thu thập, tổng hợp các tài liệu địa chất liên quan đến khu vực nghiên cứu;
+ Khảo sát thực địa, thu thập các loại mẫu địa chất theo các đối tượng nghiên
cứu;
+ Phân tích các loại mẫu bằng các phương pháp khác nhau;
+ Xử lý số liệu từ các kết quả phân tích, tài liệu thu thập;
+ Tổng hợp các kết quả nghiên cứu, viết báo cáo khoa học và luận văn.
3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
- Phạm vi nghiên cứu: khối Điện Biên ở phía đơng tỉnh Điện Biên;
- Đối tượng nghiên cứu: các đá granitoid.
4. Những điểm mới của luận văn
- Tham gia vào khối Điện Biên có các loại đá granitoid phân dị từ diorit, diorit
thạch anh, granodiorit, granit biotit-amphibol sẫm màu đến các đá granit sáng màu;
- Các đá granitoid khối Điện Biên mang đặc trưng địa hóa của granit kiểu I, là
sản phẩm kết tinh của magma hình thành từ sự nóng chảy các đá núi lửa ban đầu,
thuộc kiểu rìa lục địa tích cực (granit cung núi lửa);
- Granitoid khối Điện Biên có thể sử dụng làm đá ốp lát trong xây dựng và có
một số khống sản kim loại nguồn gốc nhiệt dịch.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học: Các nghiên cứu của luận văn đã làm rõ được thành phần

vật chất, nguồn gốc magma và điều kiện thành tạo của tổ hợp đá granitoid khối


3
Điện Biên
- Ý nghĩa thực tiễn: Các đá granitoid khối Điện Biên có đủ tiêu chuẩn để làm
đá ốp lát; chúng có khả năng liên quan đến khống sản W-Mo.
6. Cơ sở tài liệu, số liệu
Nguồn tài liệu sử dụng cho luận văn gồm:
- Các báo cáo đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 và 1:50.000 của khu vực
nghiên cứu;
- Các tài liệu, kết quả phân tích mẫu thuộc đề tài 105.01-2015.32
(NAFOSTED) của PGS. TSKH. Trần Trọng Hòa- Viện Địa chất- Viện hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam;
- Các tài liệu thực tế, mẫu địa chất, kết quả phân tích các loại mẫu của tác giả
luận văn.
- Các sách chuyên khảo, bài báo khoa học đăng trên các tạp chí trong và ngồi
nước liên quan đến khối granitoid Điện Biên (trong danh mục tài liệu tham khảo).
7. Cấu trúc luận văn
Mở đầu
Chương 1: Khái quát về lịch sử nghiên cứu và đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực
Điện Biên;
Chương 2: Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Đặc điểm thạch học, khoáng vật và địa hóa các đá granitoid Permi-Trias
khối Điện Biên
Chương 4: Khoáng sản liên quan đến các đá granitoid khối Điện Biên
Kết luận


4

CHƯƠNG 1
KHÁI QUÁT VỀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT
VÀ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHU VỰC ĐIỆN BIÊN
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên

Hình 1.1. Vị trí địa lý khu vực Điện Biên trên bản đồ miền Bắc Việt Nam
Điện Biên là tỉnh miền núi phía bắc nước ta, có toạ độ địa lý 20°54’ – 22°33’
vĩ độ bắc, 102°10’–103°56’ kinh độ đơng, phía bắc giáp tỉnh Lai Châu, phía đơng –
đơng bắc giáp tỉnh Sơn La, phía tây bắc giáp tỉnh Vân Nam-Trung Quốc với đường
biên giới dài 38,5 km, phía tây–tây nam giáp với tỉnh Lng Pha Băng và Phong Sa
Lỳ của nước Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào với đường biên giới dài 360 km.
Do ảnh hưởng của các hoạt động kiến tạo nên địa hình khu vực rất phức tạp,
chủ yếu là đồi núi dốc, hiểm trở và chia cắt mạnh, được cấu tạo bởi những dãy núi
chạy dài theo hướng tây bắc-đông nam với độ cao biến đổi từ 200m đến hơn
1.800m. Địa hình thấp dần từ bắc xuống nam và nghiêng dần từ tây sang đông. Xen
lẫn các dãy núi cao là các thung lũng, sông suối nhỏ hẹp và dốc. Trong đó, đáng kể
có thung lũng Mường Thanh thuộc tỉnh Điện Biên rộng hơn 150km2, là cánh đồng


5
lớn và nổi tiếng nhất của tỉnh và toàn vùng Tây Bắc. Núi bị bào mòn mạnh tạo nên
những cao ngun khá rộng. Ngồi ra cịn có các dạng địa hình thung lũng, sơng
suối, thềm bãi bồi, nón phóng vật, sườn tích, hang động karst... phân bố rộng khắp
trên địa bàn, nhưng diện tích nhỏ.
Khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa núi cao, mùa đơng tương đối lạnh và ít
mưa; mùa hạ nóng, mưa nhiều với các đặc tính diễn biến thất thường, phân hố đa
dạng, chịu ảnh hưởng của gió tây khơ và nóng. Nhiệt độ trung bình hàng năm từ
21o–23oC, nhiệt độ trung bình thấp nhất thường vào tháng 12 đến tháng 2 năm sau
(từ 14o–18oC), các tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất từ tháng 4-9 (25oC)- chỉ
xảy ra các khu vực có độ cao thấp hơn 500m. Lượng mưa hàng năm trung bình từ

1.300-2.000mm, thường tập trung theo mùa, mùa khô kéo dài từ tháng 10 đến tháng
4 năm sau. Độ ẩm trung bình hàng năm từ 76-84%. Số giờ nắng bình quân từ 158 –
187 giờ trong năm; các tháng có giờ nắng thấp là tháng 6, 7; các tháng có giờ nắng
cao thường là các tháng 3, 4, 8, 9.
1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất khu vực
Khu vực nghiên cứu thuộc tỉnh Điện Biên, thuộc tờ bản đồ địa chất và
khoáng sản Phong Sa Lỳ-Điện Biên Phủ nằm trong giới hạn tọa độ 21°20’-22°00’
vĩ độ bắc, 102°28’-104°00’ kinh độ đông. Tỉnh có biên giới phía tây giáp với nước
Cộng hịa dân chủ nhân dân Lào, khu vực có địa hình núi cao, bị chia cắt mạnh, khí
hậu chịu ảnh hưởng của gió Lào khơ nóng, có sơng Mã chảy qua.
Tờ bản đồ địa chất và khoáng sản Phong Sa Lỳ - Điện Biên Phủ với diện tích
đo vẽ rộng 9246km2, thuộc địa phận các huyện: Điện Biên, Mường Lay, Tuần Giáo,
Tủa Chùa thuộc tỉnh Điện Biên và các huyện Thuận Châu, Quỳnh Nhai tỉnh Sơn La.
Các điều tra tổng hợp về địa chất và khoáng sản ờ Phong Sa Lỳ-Điện Biên Phủ
được ghi nhận từ những năm đầu của thế kỷ XX với các cơng trình chủ yếu của
Fomaget J. (1934-1936), Dussault L. (1922, 1929) mà kết quả đã được đưa lên tờ
Bản đồ địa chất Đông Dương tỷ lệ 1:2.000.000 (Fomaget J., 1937). Trong những
năm đầu của thập kỷ 60, Tổng cục Địa chất đã tiến hành chỉnh lý Bản đồ địa chất
miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 do Đovjikov A.E. chủ biên, bản đồ đã được


6
xuất bản năm 1965. Bản đồ địa chất và khoáng sản tờ Phong Sa Lỳ - Điện Biên Phủ
tỷ lệ 1:200.000 được thành lập năm 1977 do Trần Đăng Tuyết chủ biên, hiệu đính
xuất bản năm 1978. Trong những năm 1990-1999, trên diện tích tờ Điện Biên đã đo
vẽ địa chất và tìm kiếm khống sản một số nhóm tờ ở tỷ lệ 1:50.000 như nhóm tờ
Thuận Châu (Nguyễn Đình Hợp và nnk., 1994); nhóm tờ Điện Biên (Nguyễn Văn
Truật và nnk., 1999); nhóm tờ Tuần Giáo (Dương Bình Soạn và nnk., 2004).
Việc hiệu đính nhóm tờ Tây Bắc trong đó gồm tờ bản đồ địa chất và khống
sản Phong Sa Lỳ - Điện Biên Phủ được tiến hành trong những năm 1998 - 2001 do

Nguyễn Văn Hoành chủ biên, đồng thời trực tiếp phụ trách hiệu đính loạt tờ bản đồ
địa chất; Phạm Văn Mẫn, Đặng Văn Đội hiệu đính bản đồ khống sản; phụ trách
tổng hợp tài liệu magma xâm nhập do Nguyễn Đức Thắng (Bộ TN&MT), Trần
Trọng Hòa (Viện KH&CNVN), Bùi Minh Tâm (Viện Nghiên cứu ĐC&KS), Trần
Văn Tồn (Liên đồn BĐĐC MB), Đào Đình Thục (Cục ĐC&KS VN) đồng thời
tổng hợp tài kiệu magma phun trào; tổng hợp tài liệu kiến tạo do Lê Duy Bách
(Viện KH&CN VN) và Lê Văn Đệ (Cục ĐC&KS VN).
Theo quyết định số 1859/QĐ-BTNMT ngày 01/12/2003 của Bộ Tài nguyên
và Môi trường, toàn bộ loạt tờ bản đồ địa chất và khống sản Tây Bắc Bộ tỷ lệ
1:200.000, trong đó có tờ Phong Sa Lỳ - Điện Biên Phủ được biên tập xuất bản, bao
gồm cả việc cập nhật các tài liệu mới về địa chất và khoáng sản thu thập qua đo vẽ
địa chất các nhóm tờ tỷ lệ 1:50.000 do các Liên đoàn Địa chất thực hiện và qua các
nghiên cứu chuyên đề địa chất do các Viện và Trường đại học tiến hành trong thời
gian qua ở Tây Bắc Bộ. Trong loạt tờ Tây Bắc Bộ, các ký hiệu về địa tầng được viết
theo quy định gần đây nhất của Ủy ban Địa tầng quốc tế công bố trên tạp chí Địa
chất số A/262 (1-2/2001).


7

Hình 1.2. Bản đồ địa chất khu vực Điện Biên


8
1.3. Đặc điểm địa chất khu vực Điện Biên
1.3.1. Địa tầng
1.3.1.1. Các thành tạo Neoproterozoi
Hệ tầng Nậm Cô (NP nc)
Hệ tầng Nậm Cô do Đovjikov A.E. và nnk xác lập năm 1965, phân bố thành
các diện lộ khá rộng ở phía bắc khu vực nghiên cứu, lộ ra chủ yếu ở các vùng

Mường Lay, Tuần Giáo (Điện Biên).
Mặt cắt đặc trưng của hệ tầng có bề dày khoảng 3000m, gồm 3 phần: Phần
dưới: chủ yếu gồm đá phiến hai mica, hai mica-granat với đá phiến thạch anh felspat phân lớp trung bình đến thơ, dày hơn 1500 m; Phần giữa: gồm đá phiến hai
mica - sericit, hai mica - granat xen đá phiến thạch anh - felspat, thạch anh - felspat
- chlorit phân lớp và phân phiến mỏng, dày hơn 1000 m; Phần trên chủ yếu gồm
quartzit xen với đá phiến thạch anh - felspat - hai mica, sericit dạng vảy nhỏ, phân
lớp mỏng đến trung bình, dày hơn 500 m.
Quan hệ của hệ tầng với các đá cổ hơn chưa quan sát được; về phía trên, hệ
tầng Nậm Cơ bị cuội kết cơ sở của hệ tầng Cambri Sông Mã phủ bất chỉnh hợp lên
[Phan Sơn, 1974]. Ở phần trên của hệ tầng phát hiện các bào tử cổ tuổi
Neproterozoi muộn- Cambri sớm. Tuổi của hệ tầng được xác định dựa vào hóa
thạch và quan hệ địa tầng.
1.3.1.2. Các thành tạo Devon
Hệ tầng Nậm Pìa (D1 np)
Hệ tầng Nậm Pìa được xác lập bởi Bùi Phú Mỹ và nnk (1978), thành phần
gồm chủ yếu các trầm tích lục nguyên xen ít thấu kính carbonat, phân bố ở phía
đơng khu vực nghiên cứu.
Mặt cắt chuẩn của hệ tầng ở cửa suối Nậm Pìa, dày hơn 350m, gồm: 1Puđing, cuội kết, sạn kết dày 6-10 m; 2-Quarzit phân lớp dày, vài lớp đá phiến sét ở
phần trên, dày 80 m; 3- Đá phiến sét xen sét vơi và quarzit, thấu kính đá vôi ở phần
trên, dày 280 m. Hệ tầng chứa các hóa thạch San hơ.


9
Hệ tầng Nậm Pìa nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Đông Sơn và hệ tầng Dan
Vinh, chỉnh hợp dưới hệ tầng Bản Páp.
Hệ tầng Bản Páp (D1-2 bp)
Hệ tầng Bản Páp được xác lập bởi Nguyễn Xuân Bao (1970), chủ yếu gồm
đá vơi xám đen, phân lớp trung bình, phân bố với diện tích nhỏ nằm về phía đơng
của vùng nghiên cứu.
Mặt cắt chuẩn của hệ tầng ở thượng nguồn sông Mua dày 1200m, gồm 3

phần: 1- Đá phiến sét vôi xám đen, phân lớp mỏng, xen đá vôi và đá vơi sét, dày
190m, chứa hóa thạch San hơ; 2- Đá vôi hạt nhỏ xám sẫm, xen đá vôi xám sáng, hạt
nhỏ phân lớp trung bình, dày 800m; 3- Đá vơi xám sẫm, hạt vừa, phân lớp trung
bình, đơi khi dạng khối, dày 200m.
Hệ tầng Bản Páp nằm chỉnh hợp trên các hệ tầng Mia Lé, Bản Nguồn và
chỉnh hợp dưới hệ tầng Bằng Ca. Tuổi của hệ tầng Bản Páp được xác định từ Emsi
của Devon sớm đến Givet của Devon giữa.
1.1.3.3. Các thành tạo Trias
Hệ tầng Suối Bàng (T3n-r sb)
Hệ tầng Suối Bàng là hệ tầng chứa than Trias có phần dưới gồm các trầm
tích chứa hóa thạch biển Nori, cịn phần trên là trầm tích lục địa chứa than xen ít lớp
chứa hóa thạch biển-nước lợ (Đovjikov A.E. và nnk, 1965). Trong vùng nghiên cứu,
hệ tầng lộ ra ở Điện Biên.
Mặt cắt đặc trưng cho hệ tầng lộ ra ở vùng Suối Bàng gồm 3 phần, dày gần
1000m: 1- Bột kết và đá phiến sét màu xám sẫm, phân lớp mỏng, đôi khi chứa vôi,
xen đá vôi sét xám, đá vôi và cát kết vôi vỏ sò hến (30-50 cm), các lớp kẹp cát kết
hạt nhỏ ít nhiều chứa vơi (212m), chứa phong phú hóa thạch biển như Hai mảnh vỏ
Halobia distincta, Zittelihalobia sublaevis, Gervillia shaniorum, Palaceocardita
singularis, Mesoneilo fromageti,.... và Cúc đá Discotropites noricus. Trong lớp cơ
sở là sét vôi xám đen không phân lớp đã tìm được Hai mảnh vỏ Zittelihalobia
obruchevi, Costatoria (Napengocosta) napengenis, Burmesia lirata, Gervillia


10
shaniorum,... tuổi Nori; 2- Cát kết xám nhạt, ở dưới là cát kết thạch anh hạt vừa đến
thô xen vài lớp kẹp bột kết xám sẫm, trên đó là cát kết đa khoáng xám sáng, hạt
vừa, rồi đến cát kết thạch anh hẹt thô xen cát kết chứa cuội, cuội kết, sỏi kết (425
m); phần này vẫn chứa hóa thạch thuộc cùng phức hệ với hóa thạch ở phần dưới; 3Bột kết xám đến xám sẫm, phân lớp trung bình, thường chứa vụn thực vật, xen cát
kết xám, hạt vừa, ít lớp kẹp sét kết, sét than xám đen và vài vỉa than gầy, chuyển lên
trên cát kết giữ vai trị chủ yếu (270m); hóa thạch động vật trong phần này gồm

những dạng biển và nước lợ, như Vietnamicardium nequam, Unionites
damdunensis, Gervillia cf. inflata, Isocyprina ewaldi v.v., xen với các lớp chứa thực
vật Unionites damdunensis, Gervillia cf. inflata, Isocyprina ewaldi v.v., xen với các
lớp chứa thực vật Hòn Gai gồm: “Glossopteris” indica, Clathropteris meniscioides,
Dictyophyllum nathorstii, Neocalamites hoerensis, v.v., được coi là tuổi Ret.
Hệ tầng Suối Bàng phủ không chỉnh hợp nhiều hệ tầng cổ hơn, ngay cả hệ
tầng Carni Nậm Mu. Về phía trên, hệ tầng nằm trên chỉnh hợp dưới hệ tầng màu đỏ
lục địa Jura hạ Nậm Pô. Ngồi các hóa thạch đã kể trên trong mặt cắt, đáng chú ý có
các Cúc đá thu thập được trong phần dưới của hệ tầng phân bố ở các vùng Điện
Biên - Nà Sang - Sốp Cộp. Đó là Juvavites magnus, thuộc đới dưới của Nori trung,
thu thập trong những lớp cơ sở của mặt cắt; Cyrtopleurites bicrenatus và
Paratibetites tornquisti thuộc đới giữa của Nori trung, trong các lớp dưới của phần
lục nguyên; và Paratibetites sopcopensis thuộc đới trên của Nori trung, trong các
lớp giữa của phần lục nguyên. Từ tài liệu này, có thể giả thiết gián đoạn giữa hệ
tầng Carni Nậm Mu (hay Pác Ma) và hệ tầng Suối Bàng ở vùng rìa của bể Sơng Đà
diễn ra trong Nori sớm, và phần lục nguyên của hệ tầng Suối Bàng có tuổi Nori giữa
- muộn, phần chứa than - tuổi Ret.
1.1.3.4. Các thành tạo Jura
Hệ tầng Nậm Pô (J1 np)
Hệ tầng được xác lập bởi Đovjikov A.E và nnk (1965). Hệ tầng phân bố với
diện tích nhỏ ở góc phía tây nam tờ bản đồ.
Mặt cắt của hệ tầng ở vùng Núi Xước dày khoảng 870-1050m, bao gồm chủ


11
yếu trầm tích hạt thơ: cát kết, sạn kết và cuội kết phần lớn sáng màu, phân lớp dày
xen ít bột kết và sét kết nâu đỏ, chứ ít thấu kính sét than mỏng có nhiều vết lá in.
Hệ tầng Nậm Pô nằm chỉnh hợp trên bề mặt hệ tầng chứa than Nori-Ret như
đã thấy ở các bể Sông Đà-Tú Lệ và Mường Tè; cịn hóa thạch thực vật mới thấy ở
bề mặt này đã góp phần định tuổi hệ tầng là Jura sớm, không loại trừ khả năng Jura

sớm - giữa.
1.1.3.4. Các thành tạo Neogen - Đệ tứ
Các thành tạo Neogen - Đệ tứ gồm các trầm tích sơng và trầm tích sơng - lũ
phân bố chủ yếu ở thung lũng Điện Biên Phủ nằm ở góc phía nam tờ bản đồ.
Pleistocen thượng: Trầm tích sơng - lũ (apQ13) phân bố chủ yếu ở thung lũng
Điện Biên Phủ. Thành phần trầm tích gồm cuội tảng sạn sỏi lẫn bột sét màu xám
nhạt. Cuội có độ lựa chọn và mài tròn tốt. Thành phần chủ yếu là thạch anh.
Holocen thượng: Trầm tích sơng (aQ23) phân bố dọc thung lũng Điện Biên
Phủ gồm cuội, sạn, cát và tảng ở phần dưới, bột, sét lẫn ít cát ở phần trên. Cuội tảng
có độ lựa chọn và mài tròn từ kém đến trung bình, thành phần đa khống, dày 515m.
1.3.2. Các thành tạo magma xâm nhập
Trong khu vực nghiên cứu thấy lộ ra các đá granitoid thuộc khối Nậm Rốm
của phức hệ Điện Biên (γδP1đb). Phức hệ Điện Biên (Đào Đình Thục, 1978) gồm
các thành tạo xâm nhập loạt Điện Biên Phủ do lzokh xác lập (trong Đovjikov và
nnk., 1965).
- Đặc điểm địa chất: Granitoid phức hệ Điện Biên phân bố chủ yếu dọc theo
hệ thống đứt gãy á kinh tuyến Điện Biên – Lai Châu và hệ thống đứt gãy phân đới
Sông Mã – Sầm Nưa, bao gồm các khối Nậm Meng, Mường Mô, Nậm He, Nậm
Manh, Mường Tùng, Nậm Rốm, Mường Luân và một số khối nhỏ khác.
Theo các tài liệu nghiên cứu các khối Nậm Thanh, Nậm He, Nậm Meng, Nậm
Rốm của Đào Đình Thục (1978), Nguyễn Văn Nguyên (2005), Trần Tuấn Anh
(1996), Lan et al. (2000), Tran Trong Hoa et al (2008), phức hệ Điện Biên gồm 3


12
pha xâm nhập:
+ Pha 1: gabbrodiorit, diorit tạo thành các khối nhỏ ở Phiêng Ban, Phì Nhừ,
Bản Mấn, cịn phần lớn là các thể tủ trong granodiorit pha 2 (khối Mường Mô –
Nậm Nhùn, Nậm Meng, Nậm Rốm); Trong khối Nậm Manh, Nậm He các “thể tù”
này có kích thước từ vài cm tới 20–30cm, đôi khi tới 1–2m, thường có ranh giới

mềm mại đơi khi dường như chuyển tiếp sang diorit thạch anh, granodiorit.
+ Pha 2: Bao gồm chủ yếu diorit thạch anh, granodiorit; đôi khi bị các thể
granit hạt nhỏ màu hồng nhạt có biotit của pha 3 xuyên cắt dưới dạng các mạch
phương đông-tây, rộng 0,10-10m, đôi khi đến 200m.
+ Pha 3: Granit biotit-amphibol; gặp ở các khối Mường Mô–Nậm Nhùn,
Bản Mấn, Nậm Rốm, Nậm Manh và Nậm He.
Rất phổ biến các đá mạch: spessartit, kersantit, diorit porphyrit và granit
pegmatoid.
Đặc điểm thạch học, khống vật, địa hóa và đồng vị của các granitoid khối
Điện Biên được trình bày chi tiết trong chương 3.
Tại các vùng Nậm He, Huổi Sáy, Nậm Pô... đã phát hiện được các điểm
quặng đồng – vàng sulfur đa kim liên quan không gian với thể cán, đai mạch thuộc
các thể pluton – núi lửa Điện Biên – Sông Đà.
1.3.3. Đặc điểm kiến tạo
a. Các tổ hợp thạch kiến tạo (THTKT):
Trên khu vực nghiên cứu có các THTKT từ Neoproterozoi (NP) đến
Kainozoi, mỗi tổ hợp đặc trưng cho một bối cảnh kiến tạo riêng:
1- THTKT Neoproterozoi (NP): phân bố ở hầu hết diện tích đới Nậm Cô. Tổ
hợp bao gồm các đá biến chất: đá phiến thạch anh - mica, amphibolit, quarzit, đá
phiến sericit của hệ tầng Nậm Cơ (NP nc). Chúng được hình thành trong bối cảnh
cung đảo;
2- THTKT Paleozoi trung (PZ2): phân bố chủ yếu ở rìa đơng bắc đới Nậm
Cơ, gồm các thành tạo lục nguyên - carbonat của hệ tầng Nậm Pìa (D1 np), Bản Páp


13
(D1-2 bp). Chúng được hình thành trong bối cảnh rìa lục địa thụ động;
3- THTKT Mesozoi trung - thượng (T3r-K), gồm hai phụ tổ hợp:
- Phụ tổ hợp dưới (T3-J1): gồm các thành tạo lục nguyên chứa than các hệ
tầng Suối Bàng, Nậm Pô, thuộc bối cảnh sau tạo núi;

- Phụ tổ hợp trên (K2): gồm các thành tạo lục địa màu đỏ của các hệ tầng Yên
Châu, Nậm Ma, hình thành trong bối cảnh sau tạo núi.
b. Các hệ thống đứt gãy:
Trong diện tích khu vực nghiên cứu phát triển phát triển hệ thống đứt gãy
phát triển theo nhiều phương trong đó đáng chú ý là đứt gãy Điện Biên - Lai Châu
phát triển theo phương á kinh tuyến. Dưới đây là mô tả về các hệ thống đứt gãy phát
triển thuộc khu vực nghiên cứu.
- Hệ thống á kinh tuyến: Thuộc hệ thống đứt gãy này phải kể đến là đớt gãy
Điện Biên - Lai Châu. Đứt gãy là ranh giới đới Phu Si Lung và đới Nậm Cô, đứt
gãy phát triển tạo thành các địa hào kéo dài. Đứt gãy khá dốc, hoạt động cho đến
Kainozoi theo cơ chế trượt bằng, tạo thành thung lũng Điện Biên Phủ có các trầm
tích lục địa và bazan. Ngồi ra cịn nhiều đứt gãy á kinh tuyến có quy mơ nhỏ ở gần
đứt gãy Điện Biên - Lai Châu, Tuần Giáo, Noong Na,...
- Hệ thống đứt gãy đông bắc - tây nam: Hệ thống này ít phát triển, thường là
các đứt gãy quy mơ nhỏ, ít có vai trị khống chế cấu trúc. Đáng kể nhất có đứt gãy
Nậm Mực kéo đến bắc Điện Biên, dài 30 km.
- Hệ thống á vĩ tuyến: Hệ thống này chỉ có vài đứt gãy nhỏ phát triển ở phía
đơng nam tờ bản đồ.
1.3.4. Khoáng sản
Các biểu hiện khoáng sản trong vùng gồm:
a. Khoáng sản kim loại:
- Nhôm (bauxit): Bauxit trong phạm vi tờ bản đồ có nguồn gốc phong hóa.
Biểu hiện tại điểm quặng Bản Tấu, bauxit được thành tạo do phong hóa đá bazan
olivin tuổi Neogen - Đệ tứ. Trên diện tích bản đồ, đá bazan chỉ chiếm một diện tích


14
nhỏ ở phía bắc thung lũng Điện Biên, gồm hai vùng Bản Tấu và đồi Độc Lập, diện
lộ khoảng 0,5-1,5 km2, nằm phủ khơng chỉnh hợp trên các trầm tích lục nguyên
thuộc phân hệ tầng Suối Bàng dưới.

- Chì-kẽm: Trong diện tích khu vực nghiên cứu, quặng chì kẽm biểu hiện khá
rõ nét với nhiều điểm quặng.
Quặng chì-kẽm nằm trong đá xâm nhập axit thường có dạng mạch phát triển
trong các đới cà nát, biến đổi rộng một vài mét, kéo dài trên 2000m. Các mạch
quặng thường dày không quá 50cm, dài 100-150m theo phương đông bắc - tây nam.
Thành phần chủ yếu của quặng là thạch anh, sphalerit, galenit, ít chalcopyrit,
pyrotin; khống vật thứ sinh có smithsonit, calamin, limonit;
Quặng phân bố trong các thành tạo trầm tích (đá vơi), có bề dày khoảng 60100m, kéo dài 2km, phân lớp dày đến trung bình. Đá bị biến đổi hoa hóa, thạch anh
hóa, chỗ có quặng chì - kẽm đá bị dolomit hóa rất mạnh. Quặng có dạng xâm tán
hoặc lấp đầy các khe nứt, mặt ép của đá. Thành phần khoáng vật quặng gồm:
galenit, sphalerit, pyrit và chalcopyrit.
- Vàng: Tại khu vực phát hiện một điểm quặng vàng gốc Thanh Hưng ở tây
nam thị xã Điện Biên Phủ. Quặng hóa vàng thường nằm trong các đới dập vỡ của
kết, sét kết, sạn kết hệ tầng Suối Bàng, phân hệ tầng dưới. Đới dập vỡ có phương á
vĩ tuyến. Trong đới đã phát hiện được 3 thân quặng vàng, mỗi thân có chiều rộng
1,7-15m, hàm lượng vàng từ 0,4 đến 4g/t.
b. Khống chất cơng nghiệp
Kaolin là sản phẩm phong hóa của các đá granit biotit, granit 2 mica. Thân
kaolin rộng 70-250m, dài 500m, dày 1,5-9m. Kaolin có màu trắng, vàng nhạt, vàng
nâu, thành phần chủ yếu là kaolinit và thạch anh.
c. Vật liệu xây dựng
- Đá granit ốp lát: thuộc phức hệ Điện Biên Phủ, khối Nậm Rốm có diện tích
lớn, xuyên cắt các đá trầm tích biến chất của phân hệ tầng trên của hệ tầng Nậm Cơ
ở phía bắc. Trên bản đồ đã ghi nhận 2 điểm đá ốp lát là Điện Biên (Nà Nhạn) và