Đặc điểm các thành tạo phun trào axit khu vực trạm tấu, yên bái và khoáng hóa liên quan

TRẦN THỊ HƯỜNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

LUẬN VĂN THẠC S

ĐẶC ĐIỂM CÁC THÀNH TẠO PHUN TRÀO
AXIT KHU VỰC TRẠM TẤU, YÊN BÁI VÀ
KHOÁNG HÓA LIÊN QUAN

TRẦN THỊ HƯỜNG

ĨK

Ỹ THUẬT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2014
HÀ NỘI - 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

TRẦN THỊ HƯỜNG

ĐẶC ĐIỂM CÁC THÀNH TẠO PHUN TRÀO
AXIT KHU VỰC TRẠM TẤU, N BÁI VÀ
KHỐNG HĨA LIÊN QUAN

Ngành: Kỹ thuật Địa chất
Mã số: 60520501

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1. PGS.TS. Trần Thanh Hải
2. TS. Nguyễn Hoàng

HÀ NỘI - 2014


1

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ Địa chất “Đặc điểm các thành tạo phun trào axit
khu vực Trạm Tấu, n Bái và khống hóa liên quan” là cơng trình nghiên cứu của
cá nhân tơi. Những số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa
được ai công bố.
Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2014
TÁC GIẢ

Trần Thị Hường


2

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... 1

DANH MỤC BẢNG ....................................................................................................... 6
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................ 7
MỞ ĐẦU.......................................................................................................................... 9
1. Tính cấp thiết của luận văn ........................................................................................ 9
2. Mục tiêu của luận văn ................................................................................................ 9
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 10
4. Nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................................. 10
5. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................... 10
6. Ý nghĩa khoa học của luận văn ................................................................................ 10
7. Cơ sở tài liệu............................................................................................................. 10
8. Cấu trúc của luận văn ............................................................................................... 11
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU ......................................... 12
1.1. Đặc điểm vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên vùng Trạm Tấu ................................ 12
1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất .................................................................................. 13
1.2.1. Trước năm 1954............................................................................................. 14
1.2.2. Sau năm 1954................................................................................................. 14
1.3. Vị trí kiến tạo vùng nghiên cứu............................................................................. 16
1.4. Đặc điểm địa tầng.................................................................................................. 18
1.4.1. Hệ tầng Trạm Tấu (J3 – K1tt)........................................................................ 18
1.4. 2. Hệ Đệ Tứ....................................................................................................... 21
1.5. Đặc điểm magma................................................................................................... 22
1.5.1. Phức hệ Tú Lệ (J3-K1tl) ............................................................................ 23
1.5.2. Phức hệ Ngòi Thia (K1nt).............................................................................. 24
1.5.3. Phức hệ Nậm Chiến ( K2nc) ..................................................................... 25
1.5.4. Phức hệ Phu Sa Phìn (- K2 pp)................................................................. 26
1.6. Các đứt gãy phá huỷ.............................................................................................. 27
1.6.1. Đứt gãy thế hệ 1 (F1) ..................................................................................... 28
1.6.2. Đứt gãy thế hệ 2 (F2) ..................................................................................... 29

3

1.6.3. Đứt gãy thế hệ 3 (F3)...................................................................................... 29
1.7. Khoáng sản ............................................................................................................ 30
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 31
2.1. Cơ sở lý luận về sự hình thành của các đá magma phun trào axit ........................ 31
2.1.1. Khái niệm và phân loại các thành tạo phun trào axit..................................... 31
2.1.2. Các q trình địa chất kiểm sốt thành phần hóa học đá magma .................. 33
2.1.3. Tính chun hóa địa hóa ................................................................................ 34
2.1.4. Mối liên quan giữa hoạt động magma với các quá trình kiến tạo.................. 35
2.1.5. Mối liên quan của magma với q trình tạo khống nội sinh........................ 36
2.2. Các phương pháp nghiên cứu................................................................................ 37
2.2.1. Phương pháp khảo sát địa chất ...................................................................... 37
2.2.2. Phương pháp trong phòng.............................................................................. 38
2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu, luận giải kết quả................................................. 39
CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT, ĐIỀU KIỆN THÀNH
TẠO VÀ NGUỒN GỐC CỦA CÁC THÀNH TẠO PHUN TRÀO AXIT VÙNG
TRẠM TẤU, YÊN BÁI ................................................................................................ 41
3.1. Đặc điểm thành phần vật chất các thành tạo phun trào axit.................................. 41
3.1.1. Đặc điểm thạch học của các thành tạo đá phun trào axit vùng Trạm Tấu..... 41
3.1.2. Đặc điểm khoáng vật học............................................................................... 47
3.1.3. Đặc điểm thạch địa hóa.................................................................................. 52
3.2. Đặc điểm nguồn gốc và điều kiện thành tạo các đá phun trào axit vùng Trạm
Tấu, Yên Bái................................................................................................................... 60
3.2.1. Nguồn magma và điều kiện thành tạo các đá phun trào axit khu vực Trạm
Tấu, Yên Bái................................................................................................................... 60
3.2.2. Tuổi thành tạo của các thành tạo phun trào axit vùng Trạm Tấu, Yên Bái ... 61
3.2.3. Q trình tiến hóa magma – kiến tạo khu vực ............................................... 62
CHƯƠNG 4: MỐI QUAN HỆ CỦA THÀNH TẠO PHUN TRÀO AXIT VỚI
KHỐNG HĨA NỘI SINH TRONG VÙNG NGHIÊN CỨU................................. 65

4.1. Khái qt về khống hóa khu vực nghiên cứu ...................................................... 65
4.2. Đặc điểm các khoáng sản nội sinh trong vùng nghiên cứu................................... 69


4

4.2.1. Khống hóa đồng - vàng ................................................................................ 69
4.2.2. Quặng phóng xạ (urani) ................................................................................. 73
4.2.3. Quặng chì (Pb), kẽm (Zn) .............................................................................. 77
4.2. Các yếu tố khống chế quặng hóa trong khu vực ................................................... 78
4.2.1. Thành phần vật chất đá vây quanh................................................................. 78
4.2.2.Các quá trình biến đổi sau magma.................................................................. 80
4.2.3. Cấu trúc địa chất ............................................................................................ 82
KẾT LUẬN ................................................................................................................... 87
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................ 89


5

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
STT

Viết tắt/ Kí hiệu

Viết đầy đủ

1

Ab

Albit

2

Bi

Biotit

3

A

Bornit

4

Chp

Chalcopyrit

5

Go

Goethit

6

He

Hematit

7

Pyr

Pyrit

8

Pla

Plagioclas

9

Fk

Felspat kali

10

Q

Thạch anh

11

Or

Orthoclas

12

Ga

Galenit

13

(-)

Dưới 1 nicol

14

(+)

Dưới 2 nicol

15

REE

Các nguyên tố đất hiếm


6

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần hóa học các đá núi lửa axit........................................................32
Bảng 2.2: Các đặc điểm chủ yếu về thành phần hóa học và khống vật các đá magma
felsic phun trào ..............................................................................................................33
Bảng 2.3: Các loạt magma đặc trưng liên quan đến bối cảnh kiến tạo .........................35
Bảng 3.1: Thành phần hóa học của felspat kali trong tổ hợp đá rhyolit vùng Trạm Tấu,
Yên Bái ..........................................................................................................................48
Bảng 3.2: Thành phần hóa học của plagioclas trong tổ hợp đá rhyolit vùng Trạm Tấu,
Yên Bái ..........................................................................................................................51
Bảng 3.3: Thành phần hóa của khống vật biotit trong tổ hơp đá rhyolit vùng Trạm
Tấu, Yên Bái..................................................................................................................52
Bảng 3.4. Thành phần hóa học ngun tố chính của tổ hợp đá phun trào axit vùng
Trạm Tấu, Yên Bái [9] ..................................................................................................54
Bảng 3.5: Thành phần hóa học nguyên tố đất hiếm trong tổ hợp đá phun trào rhyolit
vùng Trạm Tấu, Yên Bái [9] .........................................................................................56
Bảng 3.6: Thành phần hóa học các nguyên tố vết trong tổ hợp đá phun trào rhyolit
vùng Trạm Tấu, Yên Bái [9] .........................................................................................57
Bảng 3.7. Thành phần đồng vị Rb-Sr của các mẫu đại diện magma núi lửa khu vực
Bản Hát Lìu, huyện Trạm Tấu, Yên Bái [9]..................................................................59
Bảng 4.1: Bảng tổng hợp khoáng sản trong khu vực Trạm Tấu [3]..............................65
Bảng 4.2: Hàm lượng U3O8 khu Bản Hát [3] ................................................................74
Bảng 4.3: Cường độ phóng xạ trong các đá phun trào axit vùng Trạm Tấu, Yên Bái..74
Bảng 4.4: Kết quả phân tích thành phần oxit urani trong đá phun trào axit khu vực
Trạm Tấu, Yên Bái ........................................................................................................76


7

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ vị trí địa lý vùng Trạm Tấu, Yên Bái..................................................13
Hình 1.2: A- Sơ đồ vị trí kiến tạo vùng Trạm Tấu, Yên Bái ở khu vực Tây Bắc Bộ

(Theo [6] có chỉnh sửa), B- Vị trí vùng Trạm Tấu trong đới cấu trúc Tú Lệ................17
Hinh 1.3a: Sơ đồ địa chất khu vực Trạm Tấu, Yên Bái (Dựa theo tài liệu của Nguyễn
Đắc Đồng và nnk [3]) ....................................................................................................19
Hình 1.3b: Chú giải của sơ đồ địa chất trong hình 1.3a ................................................20
Hình 1.4: Đá phiến sét đen (a,b), bột kết tufogen (c) và các lớp cuội sạn kết tuf màu
xám (d) của hệ tầng Trạm Tấu thuộc khu vực bản Hát Lìu, huyện Trạm Tấu..............21
Hình 1.5: Đá phun trào phức hệ núi lửa Tú Lệ ở vùng Trạm Tấu ................................24
Hình 1.6: Đá rhyolit porphyr thuộc phức hệ núi lửa Ngịi Thia phân bố dọc đường ơ tơ
từ Nghĩa Lộ vào thị trấn Trạm Tấu................................................................................25
Hình 1.7: Mạch thạch anh được thành tạo trong các khe nứt thế hệ 1 ..........................28
Hình 1.8: Đứt gãy trượt bằng thế hệ 2...........................................................................29
Hình 3.1: Một số hình ảnh về đá rhyolit porphyr vùng Trạm Tấu, n Bái.................43
Hình 3.2: Đá phun trào rhyolit kiểu Ngịi Thia (+) .......................................................44
Dưới kính hiển vi, đá có kiến trúc poorfia, . Nền là tập hợp vi hạt hoặc ẩn tinh , sericit
là sản phẩm thứ sinh dạng vi vảy. a) Mẫu 120405/6 b) Mẫu 120405/15......................44
Hình 3.3: Mẫu 210713-1b (+): Đá rhyolit porphyry kiểu Tú Lệ...................................44
Hình 3.4: a) Mẫu 120405/5 (+): Đá rhyolit porphyr kiểu Tú Lệ...................................45
Hình 3.5: a) Mẫu 200713-1S (+): Đá rhyolit kiểu Tú Lệ và b) Mẫu TT04/2 (+): Đá
rhyolit kiểu Ngịi Thia. ..................................................................................................45
Hình 3.6: a,b)Mẫu TT303, c,d) Mẫu 180414/4: trachyrhyolit khu vực Trạm Tấu .......46
Hình 3.7: Tuf dăm kết của rhyolit vùng Trạm Tấu, Yên Bái. a) Mẫu 200713-2S (+); b)
Mẫu 200713-3S (+) .......................................................................................................46
Hình 3.8: Ảnh chụp lát mỏng của đá rhyolit dạng felzit vùng Trạm Tấu, Yên Bái .....47
Hình 3.9: Tinh thể Fk trong đá phun trào Rhyolit vùng Trạm Tấu (Mẫu 120405/5)....49
Hình 3.10: Ban tinh Felspat có song tinh liên phiến nhưng khơng liên tục (Mẫu
120405/13).....................................................................................................................49


8

Hình 3.11: Tương quan giữa SiO2 và tổng kiềm (a) cho thấy phần lớn các thành tạo
phun trào axit khu vực Trạm Tấu thuộc loạt magma kiềm [9]......................................55
Hình 3.12. (a) Biểu đồ qui chuẩn theo chondrit [22] và (b) manti nguyên thủy [44] của
tổ hợp đá núi lửa khu vực Trạm Tấu cùng với gabbro-dolerit lộ ra tại khu vực nghiên
cứu. ................................................................................................................................58
Hình 3.13: Đường đẳng thời hình thành do tương quan giữa 87Sr/86Sr và 87Rb/86Sr của
tổ hợp magma núi lửa đại diện cho khu vực Bản Hát Lìu (phần mềm Isoplot do K.
Ludwig (Berkeley) cung cấp [41]). ...............................................................................60
Hình 3.14: Biểu đồ phân chia bối cảnh địa chất thành tạo của các đá phun trào phức hệ
Tú Lệ và Ngòi Thia [43]. WPG - Granit nội mảng, ORG - Granit rif đại dương, VAG Granit cung núi lửa, Syn-COLG - Granit đồng va chạm. .............................................64
Hình 4.1a: Sơ đồ khoanh vùng triển vọng khoáng sản khu vực Trạm Tấu, Yên Bái
(dựa theo tài liệu của Nguyễn Đắc Đồng và nnk [1], có chỉnh sửa và bổ sung) ...........67
Hình 4.1b: Chú giải của sơ đồ khoanh vùng triển vọng khoáng sản khu vực Trạm Tấu,
Yên Bái (dựa theo tài liệu của Nguyễn Đắc Đồng và nnk [3]) .....................................68
Hình 4.2 : Sơ đồ mạch quặng hóa đồng - vàng vùng Trạm Tấu, Yên Bái ([3]có chỉnh
sửa) ................................................................................................................................70
Hình 4.3: Mạch thạch anh chứa quặng hóa đồng – vàng khu vực Trạm Tấu, Yên Bái 71
Hình 4.4: Một số hình ảnh về tổ hợp cộng sinh khoáng vật trong mạch thạch anh chứa
sulfur vùng Trạm Tấu, Yên Bái.....................................................................................72
Hình 4.5: Biểu đồ giá trị Clack tập trung các nguyên tố của các đá phun trào axit vùng
nghiên cứu [3]................................................................................................................79
Hình 4.6: (Mẫu 0303201) Đá rhyotrachyt kiểu Tú Lệ bị biến đổi nhiệt dịch, thạch anh
hóa, sericit hóa và có chứa các khống vật quặng, a) dưới 1 nicon; b) dưới 2 nicon. ..81
Hình 4.7: Sự khống chế của các đứt gãy đối với mạch thạch anh chứa quặng Cu vùng
Trạm Tấu, Yên Bái ........................................................................................................83
Hình 4.9: Một số hình ảnh về tổ hợp khoáng vật trong đá phun trào axit vùng Trạm
Tấu, n Bái..................................................................................................................84
Hình 4.10: Biểu đồ sinh khống của các thành hệ địa chất trong khu vực Trạm Tấu,
Yên Bái [3] ....................................................................................................................86

9

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận văn
Các đá magma khu vực Trạm Tấu, tỉnh Yên Bái, chủ yếu là các đá phun trào axit
giàu kiềm thuộc phức hệ Tú Lệ và Ngịi Thia. Quặng hố liên quan với các đá phun
trào axit này chủ yếu là đồng, chì - kẽm, vàng và các quặng đất hiếm có trữ lượng
đáng được quan tâm. Phần lớn các điểm khoáng sản đất hiếm tập trung ở vùng Trạm
Tấu điển hình như các điểm quặng Bản Hát Lìu. Các đá magma và quặng hoá trong
vùng đã được nhiều nhà địa chất tiến hành nghiên cứu từ những năm 60 của thế kỷ 20
(Dovjikov, 1965; Losert, 1960; Nguyễn Xuân Tùng và Trần Văn Trị, 1992; Lê Như
Lai, 2000; Lê Thanh Mẽ, 2002; Bùi Minh Tâm, 1995; Nguyễn Thứ Giáo, 1994;
Nguyễn Xuân Mùi, Nguyễn Trung Chí, 1995; Nguyễn Đắc Đồng và nnk.; 2000, Mai
Trọng Tú và nnk, 2007; Trần Trọng Hòa và nnk, 2008; Nguyễn Hồng, 2014…). Mặc
dù vậy, vẫn cịn nhiều vấn đề tồn tại như: các ý kiến khác nhau về nguồn gốc, tuổi
thành tạo của chúng, đặc điểm thạch địa hóa các đá phun trào axit ở các giai đoạn khác
nhau (Jura - Kreta, Permi - Trias). Việc nghiên cứu mối liên quan về nguồn gốc giữa
các thành tạo phun trào axit và khoáng sản nội sinh ở đây đa phần vẫn dựa vào quan hệ
không gian giữa các thành tạo này với quặng hóa và một số tiêu chí riêng biệt, mà
chưa nghiên cứu tổng thể quan hệ không gian - thành phần vật chất - thời gian thành
tạo, do đó chưa xác định rõ “tiềm năng sinh khoáng” cụ thể của các thành tạo này.
Bởi vậy, đề tài: “Đặc điểm các thành tạo phun trào axit khu vực Trạm Tấu,
Yên Bái và khống hóa liên quan” đặt ra nhằm góp phần giải quyết các tồn tại nêu
trên là rất cần thiết. Về mặt khoa học, luận văn này góp phần vào việc nghiên cứu và
luận giải nguồn gốc, bối cảnh sinh thành các thành tạo phun trào axit ở khu vực Trạm
Tấu và mối liên quan của chúng với quặng hóa nội sinh trong vùng nghiên cứu. Về
thực tiễn, luận văn định hướng cho cơng tác tìm kiếm thăm dị khống sản có hiệu quả
hơn.
2. Mục tiêu của luận văn

- Nghiên cứu và làm rõ đặc điểm thành phần vật chất của các thành tạo phun trào
axit vùng Trạm Tấu, Yên Bái, trên cơ sở đó luận giải về nguồn gốc, bối cảnh kiến tạo,
tuổi và điều kiện thành tạo của chúng.


10

- Xác định mối liên quan của các thành tạo phun trào axit với khống hóa nội
sinh trong khu vực Trạm Tấu, Yên Bái.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Các thành tạo phun trào axit thuộc khu vực huyện Trạm Tấu, tỉnh Yên Bái.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu trên, luận văn được hoàn thiện với những nội dung chính
như sau:
- Tiến hành khảo sát thực địa và lấy các loại mẫu.
- Phân tích mẫu dưới kính hiển vi phân cực, khống tướng, phân tích thành phần
hóa học của các đá phun trào axit vùng Trạm Tấu, Yên Bái.
- Xử lý số liệu, xây dựng bản đồ địa chất và khoáng sản khu vực nghiên cứu.
- Trên cơ sở các số liệu trên, luận giải đặc điểm nguồn gốc, tuổi và điều kiện
thành tạo của các đá phun trào axit và lịch sử phát triển địa chất của vùng nghiên cứu.
- Nghiên cứu mối liên quan giữa các khống hóa nội sinh với các thành tạo phun
trào axit vùng nghiên cứu.
5. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện tốt các mục tiêu và nhiệm vụ nêu trên học viên dự kiến sử dụng các
phương pháp nghiên cứu: phương pháp tổng hợp tài liệu, phương pháp khảo sát thực
địa, phương pháp phân tích mẫu, phương pháp minh giải số liệu và phương pháp mơ
hình hóa. Chi tiết về các phương pháp nghiên cứu được tác giả trình bày trong chương
3.
6. Ý nghĩa khoa học của luận văn
Về mặt khoa học, luận văn này góp phần vào việc nghiên cứu và luận giải nguồn

gốc, bối cảnh sinh thành các thành tạo phun trào axit vùng Trạm Tấu, Yên Bái và mối
liên quan của chúng với khống hóa trong vùng. Về thực tiễn, luận văn định hướng
cho cơng tác tìm kiếm thăm dị khống sản có hiệu quả hơn.
7. Cơ sở tài liệu
Trong quá trình thực hiện đề tài của mình tơi đã tiến hành đi khảo sát thực địa tại
vùng nghiên cứu và thu thập các tài liệu từ nhiều cơng trình khoa học liên quan đã
được cơng bố như :


11

- Bản đồ địa chất và khoáng sản vùng Trạm Tấu tỷ lệ 1:50.000 [3].
- Sơ đồ cấu trúc kiến tạo vùng trũng Tú Lệ tỷ lệ 1:200 000.
- Bản đồ quy luật phân bố và dự đoán khoáng sản tờ Trạm Tấu tỷ lệ 1:50 000.
- Báo cáo đo vẽ bản đồ địa chất và khống sản nhóm tờ Trạm Tấu F48-89-D
(Trạm Tấu), F48-90-C (Vực Tuần) tỷ lệ 1:50 000 [3].
- Và các bài báo khoa học và các cơng trình nghiên cứu liên quan.
8. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm phần mở đầu, 4 chương và phần kết luận được trình bày trong 94
trang A4 cùng các biểu bảng, sơ đồ và hình vẽ.
Đề tài được thực hiện tại Bộ mơn Khống sản, Khoa Địa chất - Trường Đại học
Mỏ-Địa chất và Trung tâm Phân tích Viện Địa chất. Để hoàn thành đề tài này, học
viên đã nhận được sự giúp đỡ tận tình và những lời động viên khích lệ của các thầy cơ
trong Bộ mơn, các đồng nghiệp cùng Trung tâm, đặc biệt là hai thầy giáo hướng dẫn
PGS.TS Trần Thanh Hải và TS. Nguyễn Hồng.
Một phần số liệu phân tích và cơng tác phí thực địa phục vụ luận án được Đề tài
điều tra cơ bản VAST.ĐTCB.01/12-13 tài trợ. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp
đỡ, động viên quý báu đó.

12

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU
1.1. Đặc điểm vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên vùng Trạm Tấu
Vùng Trạm Tấu thuộc diện tích của huyện Trạm Tấu, một huyện vùng cao nằm
phía Tây tỉnh Yên Bái, nằm trên tọa độ địa lý: từ 20021’ đến 21040’ vĩ độ Bắc; từ
104017’ đến 104040’ kinh độ Đông. Vùng nghiên cứu cách trung tâm tỉnh lỵ Yên Bái
114km về phía tây theo đường ơ tơ n Bái - Nghĩa Lộ - Trạm Tấu (Hình 1.1).
Khu vực Trạm Tấu nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa. Độ cao trung bình so với
mặt biển khoảng 800m. Đỉnh núi cao nhất là 2.985m. Do địa hình núi cao nên nhiệt độ
về mùa hè khơng cao. Mùa đơng giá rét, có năm nhiệt độ về mùa đông xuống tới 00C,
tuyết phủ trên các cành cây và núi cao.
Trạm Tấu nằm dưới chân dãy Pu Lng thuộc dãy núi Hồng Liên Sơn, độ cao
trung bình tồn huyện là 600 - 800m, có những đỉnh núi cao hùng vĩ như Pu Lng:
2985m, Phusa Lìn: 2870m, FuLong 2770m... cịn điểm thấp nhất của huyện có độ cao
390m.
Địa hình cao dần từ Đơng sang Tây thuộc hệ thống núi trẻ, đỉnh nhọn, vách
đứng, có độ dốc lớn, hệ số xâm thực cao trên địa hình cắt xẻ mạnh mẽ. Diện tích đất
có độ dốc trên 250 chiếm 84,5% tổng diện tích tự nhiên tồn huyện nên huyện Trạm
Tấu cũng gặp nhiều khó khăn trong q trình khai thác lãnh thổ.
Trạm Tấu có hệ thống sơng suốt nhỏ khá phát triển, phần lớn chảy theo hướng
Tây - Đông, trong đó các suối lớn có Nậm Tung, Nậm Hát, Nậm Lừu...và nhiều suối
nhỏ độ dốc cao rất phù hợp với việc khai thác thuỷ điện vừa và nhỏ. Đặc biệt, những
cánh đồng lớn còn tạo ra cảnh quan hấp dẫn cho du lịch sinh thái…Ngồi ra huyện cịn
có nguồn nước khống tự nhiên thuộc nhóm Sunfua canxi - Magiê có hàm lượng Silic
và lưu huỳnh cao có tác dụng chữa bệnh.
Khí hậu ở đây chia làm hai mùa rõ rệt. Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm
sau, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 hàng năm. Mùa hạ nóng, nhiệt độ cao nhất 30 
410C (tháng 4 và tháng 5 là hai tháng nóng nhất trong năm). Nhiệt độ có năm ở các
đỉnh núi nước bị đóng băng, nhiệt độ thấp nhất từ 0  90C (thường thường tháng 1 và 2

là tháng rét nhất), ban ngày có nắng hanh, khơ khó chịu, ban đêm giá lạnh.


13

Dân cư trong khu vực rất thưa thớt, chủ yếu là người H’Mông, người Dao sống ở
các triền núi cao và các thung lũng treo trên các vùng núi. Người Thái, người Tày và
một ít người Kinh sống ở các thung lũng, thị trấn.
Nhân dân trong vùng sống bằng nghề nơng nghiệp là chính, ở những vùng cao
vẫn cịn tình trạng du canh, du cư.

Hình 1.1: Sơ đồ vị trí địa lý vùng Trạm Tấu, Yên Bái
1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất
Phần lãnh thổ Tây Bắc Việt Nam nói chung và đới Tú Lệ nói riêng, với cấu trúc
địa chất rất phức tạp và phong phú về khoáng sản đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà
địa chất và khai khoáng.


14

1.2.1. Trước năm 1954
Thế kỷ XVIII-XIX người Trung Quốc đã tìm kiếm và khai thác quặng chì, kẽm,
bạc ở Cogisan, Bản Bó (vùng Tú Lệ).
Từ đầu thế kỷ XX đến những năm trước 1945 các hoạt động nghiên cứu địa chất
và khai thác khoáng sản chủ yếu do người Pháp thực hiện. Chỉ trong thời gian ngắn từ
19261934 các nhà khai khoáng thực dân Pháp đã lấy đi gần 450 tấn quặng chì (với
hàm lượng Pb: 56 69%) ở các mỏ Cogisan, Huổi Pao,...
Các cơng trình địa chất lớn trong thời kỳ này gồm:
Mở đầu cho công tác nghiên cứu địa chất vùng này là cơng trình của Lantenois
và Zei (1910) lập bản đồ địa chất vùng Tú Lệ 1:1.000.000; các tác giả đã xếp các thành

tạo địa chất vùng Tú Lệ vào Trias.
Dussault, Jacob (1921) đã công bố tài liệu "Nghiên cứu địa chất vùng Tây Bắc"
với bản đồ địa chất 1:200.000 và coi đới Tú Lệ là một võng chồng đặc biệt giàu rhyolit
tuổi Trias.
Fromaget đã tiến hành lập bản đồ địa chất vùng Tây Bắc - Bắc Thượng Lào, tỷ lệ
1:50.000 (1937) và bản đồ địa chất Đơng Dương tỷ lệ 1: 2.000.000 (1952). Ơng xếp
các đá magma ở võng chồng Tú Lệ vào tuổi Trias và xác nhận sự phát triển rộng rãi
các đá ortogenis thuộc phức hệ Fan Si Pan, một dải hẹp các trầm tích chứa apatit thuộc
Hecxini và Caledoni. Phủ trên là lớp phủ địa di tuổi Trias.
Trong thời gian này các nhà địa chất Pháp đã mô tả một số cấu trúc địa chất
chính và thành tạo magma. Họ dùng thuyết địa di để giải thích sự tồn tại và phân bố
của các cấu trúc địa chất khu vực.
1.2.2. Sau năm 1954
Từ sau năm 1954 đến nay, các nhà địa chất Việt Nam với sự cộng tác của các nhà
địa chất Liên Xô (cũ), Trung Quốc, Tiệp Khắc (cũ), Ba Lan... đã tiến hành có hệ thống
và trên quy mơ rộng lớn công tác nghiên cứu - đo vẽ địa chất và tìm kiếm - thăm dị
khống sản vùng Tây Bắc và cả nước.
Các cơng trình chủ yếu liên quan đến khu vực nghiên cứu gồm:


15

Dovjicov và nnk [2] lập bản đồ địa chất Miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:500.000,
trong đó Đới Tú Lệ lần đầu tiên được xác lập và được xem như một võng chồng được
lấp đầy bởi các phun trào axit-kiềm tuổi Jura.
Nguyễn Vĩnh và nnk [21], Phan Cự Tiến, Nguyễn Vĩnh và nnk (1978) đã nghiên
cứu cấu trúc địa chất và các thành tạo magma Đới Tú Lệ và lập các hệ tầng Nậm Qua,
Tú Lệ, Bản Hát, Suối Bé và Ngòi Thia (tuổi Jura - Kreta và Kreta) và các phức hệ xâm
nhập Nậm Chiến (K2nc), Phu Sa Phìn (-K2pp), YeYenSun (Pys).
Trần Văn Trị và nnk [18, 19, 48] coi Đới Tú Lệ là một rift nội lục. Ông xếp các

khối xâm nhập mafic trong Đới Tú Lệ vào phức hệ Mù Cang Chải tuổi Jura - Kreta.
Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao và nnk đã thành lập bản đồ địa chất Việt
Nam tỷ lệ 1:500.000 năm 1982 và khẳng định trong vùng nghiên cứu, các thành tạo
địa chất khơng có sự khác biệt đáng kể so với các tài liệu đã có trước đó.
Nguyễn Thứ Giáo, Phạm Đức Lương [4] trong cơng trình nghiên cứu " Xác lập
các tiền đề địa chất, địa hóa và đặc điểm sinh khoáng các thành hệ phun trào, xâm
nhập đới Tú Lệ" đã "xác lập nút quặng Trạm Tấu" gồm các khoáng sản: Au, Ag, Pb,
Zn, U.
Lê Như Lai và nnk [11] trong cơng trình "Kiến tạo và sinh khống Tây Bắc Việt
Nam theo các học thuyết mới" đã đề cập đến nhiều vấn đề về kiến tạo và sinh khoáng
đới Tú Lệ.
Cơng ty B.H.P. (Australia) (1994) đã tiến hành thăm dị ở khu vực nghiên cứu và
đã phát hiện được một số dấu hiệu Ag, Cu, Pb, Zn trong mẫu trọng sa và bùn đáy.
Lê Thanh Mẽ [12] trong cơng trình "Thạch luận đá phun trào Jura - Kreta vùng
Tú Lệ và mối liên quan khoáng hoá của chúng" , đã xếp các thành tạo đá magma thành
phần mafic hệ tầng Suối Bé vào tuổi Jura giữa.
Tống Duy Thanh, Vũ Khúc và nnk [10] trong cơng trình "Hồn thiện thang địa
tầng Việt Nam" đã xếp các thành tạo trầm tích - phun trào đới Tú Lệ vào 2 hệ tầng
Văn Chấn và Ngịi Thia, trong đó hệ tầng Văn Chấn (J-Kvc) được chia làm 4 phần,
tương ứng với phức hệ Văn Chấn (tuổi J-K?) gồm 4 hệ tầng: Nậm Qua, Tú Lệ, Bản
Hát và Suối Bé trong bản đồ địa chất 1:200.000 tờ Yên Bái.


16

Các cơng trình nghiên cứu từ trước đến nay đã xác lập được những nét đặc trưng
về cấu trúc địa chất và sinh khống khu vực Tây Bắc nói chung và đới Tú Lệ nói
riêng. Tuy nhiên trên phạm vi vùng nghiên cứu vẫn cần được làm sáng tỏ, đó là:
Q trình thành tạo các trầm tích phun trào và phun trào của đới Tú Lệ, vấn đề
phân chia các pha, tướng trong phun trào Tú Lệ, việc sắp xếp các phân vị địa tầng

trong đới Tú Lệ hiện nay giữa các nhà địa chất còn khác nhau.
Tuổi của các đá magma xâm nhập và các loại đá mạch, các đặc điểm thạch địa
hóa của chúng, mối quan hệ giữa các thành tạo magma xâm nhập và phun trào, các
hiện tượng biến đổi và phân bố không gian của chúng và vai trò của các thành tạo địa
chất đối với q trình tạo khống cần được làm rõ.
1.3. Vị trí kiến tạo vùng nghiên cứu
Theo Nguyễn Đắc Đồng và nnk [3], vùng nghiên cứu có vị trí đặc biệt trong bình
đồ cấu trúc Đơng Nam á, lãnh thổ Việt Nam nói riêng và Đơng Dương nói chung đã
được nhiều nhà địa chất quan tâm (Hình 1.2). Khi nghiên cứu xem xét cấu trúc Đông
Dương, Fromaget đã xác lập cho kỳ kiến tạo Indosini, trong đó phần phía bắc lãnh thổ
Việt Nam được ông xếp vào miền Indosinit. Trong sơ đồ phân vùng kiến tạo của
Dovjikov và nnk. [2], các tác giả đã xác lập các đới tướng kiến trúc, mỗi đới kiến trúc
có đặc điểm mặt cắt, tướng trầm tích và bề dày trầm tích khác nhau. Đồng thời ơng ghi
nhận các đơn vị kiến trúc của khu vực phát triển kéo dài dưới dạng hình cánh cung
thuộc nền Hoa Nam. Diện tích vùng nghiên cứu mặc dù nhỏ bé, nhưng lại nằm trong
hai đới tướng kiến trúc: Đới Fan Si Pan và Đới chồng gối Tú Lệ.
Vị trí kiến tạo của vùng nghiên cứu được các nhà địa chất ghi nhận là nằm trong
miền kiến tạo độc lập với tên gọi “Miền kiến trúc Tây Bắc Bộ Việt Nam - Hệ uốn nếp
Tây Bắc” [2]. Kiến trúc khu vực Trạm Tấu được xem là phần vỏ thạch quyển nằm ở
phần phía tây nam của đứt gẫy Sơng Hồng, được hợp tạo nên gồm có kiểu vỏ nguyên
sinh, với phức hệ vật chất đặc trưng tuổi Proterozoi sớm, thuộc kiểu vỏ đại dương,
được cố kết tạo vỏ lục địa vào cuối Paleo Proterozoi với phần vỏ lục địa Hoa Nam.
Trong quá trình hình thành và phát triển tiếp theo phần vỏ lục địa của vùng được bồi
đắp, lấp đầy tăng trưởng và phát triển với phức hệ vật chất lục nguyên-carbonat thuộc


17

kiểu vỏ lục địa thứ sinh tướng sườn - thềm lục địa. Trong quá trình phát triển tiếp sau
phần vỏ cố kết bị tách giãn tạo nên phức hệ vật chất kiểu rift.

Hình 1.2: A- Sơ đồ vị trí kiến tạo vùng Trạm Tấu, Yên Bái ở khu vực Tây Bắc Bộ
(Theo [6] có chỉnh sửa), B- Vị trí vùng Trạm Tấu trong đới cấu trúc Tú Lệ

1. Á địa khu Núi Con Voi ; 2. Á địa khu Phan Si Pan ; 3. Rift nội lục Permi
muộn – Mesozoi Sông Đà ; 4. Rift nội lục Permi muộn – Mesozoi Tú Lệ ;5.
Trũng nội lục Kainozoi châu thổ Sông Hồng ; 6.Phức hệ Ngòi Thia ; 7. Phức hệ
Văn Chấn ; 8. Granit tuổi Mesozoic muộn – Kainozoic sớm ; 9. Các thành tạo
Mezoizoic ; 10. Đá phiến kết tinh, đá phiến thạch anh mica chứa graphit và thấu kính
amphybolit Paleoproterozoi hệ tầng Sin Quyền ; 11. Granits Phu Sa Phìn ; 12. Cát,
sạn, sỏi ; 13. Đai mạch không rõ tuổi (diabas, diorit, lamprophyr..); 24. Đứt gãy.


18

1.4. Đặc điểm địa tầng
1.4.1. Hệ tầng Trạm Tấu (J3 – K1tt)
Hệ tầng Trạm Tấu do Nguyễn Đắc Đồng và nnk [3] xác lập trong quá trình đo vẽ
bản đồ địa chất và điều tra khống sản nhóm tờ Trạm Tấu tỉ lệ 1:50.000, tương ứng với
phân hệ tầng dưới của hệ tầng Bản Hát (J – K? bhl) và phân hệ tầng dưới của hệ tầng
Tú Lệ (J – K? tl) do Nguyễn Vĩnh [21] xác lập trong bản đồ địa chất tờ Yên Bái tỉ lệ
1:200.000.
Các thành tạo của hệ tầng này phân bố chủ yếu ở phía đông, đông bắc huyện
Trạm Tấu (thuộc khu Bản Hát, Bản Lìu), diện tích khoảng 30 km2 (Hình 1.3a,b).
Chúng lộ thành dải không liên tục dọc theo hệ thống đứt gãy có phương tây bắc-đơng
nam, kéo dài từ Bản Hát, qua thị trấn Trạm Tấu, Bản Lìu tới Bản Mù.
Trong diện tích vùng nghiên cứu, phần lớn các đá của hệ tầng thường bị các đứt
gãy cắt xén, phá huỷ cà nát và bị các thể xâm nhập của phức hệ Phu Sa Phìn, phức hệ
Nậm Chiến, các thể á núi lửa của phức hệ Tú Lệ, Ngòi Thia xuyên cắt. Do vậy, các
mặt cắt của hệ tầng thường lộ ra khơng đầy đủ.

Trên cơ sở thành phần thạch học có thể chia các thành tạo của phân vị làm 3 tập:
+ Tập 1: Thành phần chủ yếu là đá phiến tufogen, xen các lớp mỏng tuf rhyolit,
tuf trachyt, cát bột kết tufogen. Chiều dày của tập 700m.
+ Tập 2: Từ dưới lên bắt đầu từ lớp cuội sạn kết tuf màu xám, chuyển lên là cát
kết tufogen, bột kết tufogen xen lớp mỏng đá phiến sét, màu xám đen, phiến tufogen,
tuf rhyolit. Chiều dày tập 110 m (hình 1.4).
+ Tập 3: Có thành phần chủ yếu là đá phiến sét vôi, đá vôi chứa cát tái kết tinh
xen kẹp lớp mỏng bột kết tufogen, đá phiến tufogen. Chiều dày của tập 40m.
Ranh giới trên của tập không quan sát được do bị các hệ thống đứt gãy phá huỷ.
Tổng chiều dày của mặt cắt là 850m.


19

Hinh 1.3a: Sơ đồ địa chất khu vực Trạm Tấu, Yên Bái (Dựa theo tài liệu của Nguyễn Đắc Đồng và nnk [3])


20

Hình 1.3b: Chú giải của sơ đồ địa chất trong hình 1.3a


21

Hình 1.4: Đá phiến sét đen (a,b), bột kết tufogen (c) và các lớp cuội sạn kết tuf màu
xám (d) của hệ tầng Trạm Tấu thuộc khu vực bản Hát Lìu, khu vực Trạm Tấu.
Trong vùng nghiên cứu, Nguyễn Vĩnh và nnk [21] đã phát hiện được các hóa
thạch thực vật tìm thấy trong tầng sét đen thuộc hệ tầng Bản Hát (nay là hệ tầng Trạm
Tấu) được Nguyễn Bá Nguyên xác định là tuổi Trias muộn – Jura, tuy nhiên sau đó
được Nguyễn Đắc Đồng và nnk [3] xác định là Jura muộn – Kreta sớm trên cơ sở quan

hệ địa tầng. Hóa thạch trong sét đen theo mặt cắt Nghĩa Lộ - Trạm Tấu được Nguyễn
Trường Giang và nnk [5] xác định cho tuổi Permi (muộn?). Do vậy, tuổi của hệ tầng
Trạm Tấu cần tiếp tục nghiên cứu.
1.4. 2. Hệ Đệ Tứ
Trong vùng nghiên cứu, các thành tạo trầm tích bở rời hệ Đệ Tứ có khối lượng
khơng đáng kể, phân bố thành các dải hẹp dọc theo hệ thống suối lớn và các trũng giữa


22

núi, chủ yếu tập trung ở các khu Bản Hát, Bản Lìu (Hình 1.3). Chúng là các trầm tích
bở rời có nguồn gốc aluvi, proluvi, có thành phần thạch học không ổn định, thường tập
trung ở các khu vực mở rộng của thung lũng suối hoặc nơi gặp nhau của các con suối
lớn.
Thành phần thạch học của chúng chia làm 2 phần rõ rệt:
- Phần dưới: Là các tích tụ hạt thơ, thuộc tướng lịng, bao gồm cuội, tảng đa
thành phần, kích thước từ 1cm đến 30  50 cm, độ mài trịn khơng đều, lẫn sỏi, sạn,
cát, sét, Chiều dày từ 2  3 m.
- Phần trên: Gồm các trầm tích hạt mịn hơn như sỏi, sạn, cát, sét màu xám, thuộc
tướng bãi bồi, chiều dày 2  6 m. Ngoài ra, tại một số trũng nhỏ như ở Bản Mù, Hang
Chú, Tăng Khờ, Pín Pé.... cịn gặp một số tích tụ proluvi hiện đại gồm tập hợp tảng,
dăm, cuội, lẫn cát, bột, sét với qui mô nhỏ, bề dày không lớn nên không thể hiện được
trên bản đồ.
Kết quả phân tích bào tử, phấn hoa cho các thành tạo bở rời ở khu vực Trạm Tấu
cho thấy các mẫu bào tử, phấn hoa tương đối phong phú và đa dạng nhưng có khoảng
tuổi rất trẻ (QIV).
1.5. Đặc điểm magma
Trong vùng Trạm Tấu, các đá magma nói chung chiếm 3/4 diện tích, trong đó
hơn một nửa là các đá núi lửa, phần còn lại là các đá xâm nhập (Hình 1.3a,b). Phương
pháp cơ bản nghiên cứu các thành tạo magma là tiến hành lộ trình địa chất trên các

khối chuẩn, mặt cắt chi tiết điển hình để làm sáng tỏ diện phân bố, thành phần vật chất,
điều kiện địa chất thành tạo, tuổi của các đá và các khoáng sản liên quan, khoanh định
ranh giới, xác định hình dạng và mối tương quan của chúng với các đá khác trên toàn
bộ vùng nghiên cứu.
Các thành tạo magma được phân chia thành các phức hệ, về cơ bản các phức hệ
đã được các cơng trình nghiên cứu trước đó xác lập và được biên tập trong cơng trình
“Bản đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 - tập 2 các thành tạo magma” [47], trong đó
các thành tạo phun trào núi lửa được tách ra khỏi hệ tầng và được mô tả như một phức
hệ magma độc lập, nhằm liên hệ, so sánh về thành phần vật chất cũng như nguồn gốc,
thời gian thành tạo của chúng trong một cấu trúc địa chất.


23

Trên cơ sở nghiên cứu khối chuẩn, các mặt cắt chi tiết, các đá magma xâm nhập
được phân chia một cách chi tiết ra các pha, tướng xâm nhập khác nhau. Đặc biệt, đối
với các đá núi lửa trong diện tích nghiên cứu, chúng tơi sử dụng cách phân chia tướng
đá núi lửa mà tác giả Đào Đình Thục đã đề nghị trên cơ sở tướng đá núi lửa của
Lutriski.
Trên quan điểm đó, các thành tạo magma trong vùng nghiên cứu được phân chia
ra các phức hệ sau:
1.5.1. Phức hệ Tú Lệ (J3-K1tl)
Phức hệ Tú Lệ (J3-K1tl) do Nguyễn Vĩnh và nnk xác lập [21]. Trên diện tích
khu vực Trạm Tấu, các đá phun trào của phức hệ Tú Lệ phân bố rất rộng rãi, chiếm
phần lớn diện tích vùng nghiên cứu. Chúng thường phân bố trên địa hình núi cao,
thuộc kiểu địa hình phân cắt mạnh (Hình 1.3a,b).
Kết hợp giữa các tài liệu khảo sát nghiên cứu trước đây cho thấy phức hệ Tú Lệ
bao gồm các đá nguồn núi lửa thuộc các tướng: Phun trào, phun nổ, phun nghẹn và
tướng á núi lửa. Trong đó tướng phun nổ kém phát triển, tướng trầm tích phun trào hầu
như khơng có mặt.

Tướng phun trào bao gồm trachyt porphyr, trachyrrhyolit porphyr dạng felsit
màu xám đến xám sáng, xen rhyolit dày ~10m màu xám trắng., có cấu trúc dịng chảy.
Tướng phun nổ gồm các thấu kính bột kết tuf xám sáng bị sericit hoá mạnh, dày
70m.
Tướng á phun trào – phun nghẹn bao gồm các thành tạo trachyt porphyr, rhyolit
porphyr, ryo-trachyt porphyr màu xám, xám đen, đôi chỗ phân dải, phân lớp dày, dày
120m.
Tổng chiều dày của phức hệ là khoảng 600-800m.
Tuổi đồng vị Rb-Sr của các đá phun trào Tú Lệ cho giá trị là 138 ± 3 tr.n, ứng
với Creta sớm [3].