Thạch luận nguồn gốc các tổ hợp núi lửa Permi - Trias hệ rift Sông Hiến - An Châu

Chủ nhiệm TS. Trần Việt Anh và các thành viên trong nhóm nghiên cứu

Quan điểm trước đây cho rằng các thành tạo núi lửa Permi - Trias phát triển trong cấu trúc địa chất vùng Đông Nam Á, đặc biệt là các sản phẩm của hoạt động magma liên quan đến plume manti Emeishan (ELIP), được các nhà địa chất thế giới quan tâm nghiên cứu chi tiết (Wang et al., 2007, 2011; Chung et al., 1995;). Liên quan tới chúng là triển vọng của các kim loại quý hiếm này trong các hoạt động magma mafic – siêu mafic liên quan tới plume manti (Borisenko et al., 2006; Zhong et al., 2006). Tỉnh thạch học (hoạt động magma phun trào với diện tích khổng lồ) này chiếm diện tích đến 250.000km², bao gồm hầu hết nền Dương Tử và một phần lãnh thổ Việt Nam (rift Sông Đà) cũng như Thái Lan, với bề dày trung bình khoảng 2km, khối lượng đến 0,5.10⁶km³.

Các đá basalt cao titan và thấp titan là thành phần chính của trap Emeishan và theo các nhà nghiên cứu, chúng chủ yếu được hình thành trong khoảng thời gian 260-250 triệu năm. Ngoài ra, kết quả của quá trình tương tác giữa manti-vỏ, đã sinh các đá felsic phân bố phổ biến trên lãnh thổ Việt Nam (Shellnut et al, 2020).

Basalt và các đá phun trào axit Sông Hiến - đối tượng nghiên cứu của Nhiệm vụ này cũng được hình thành trong khoảng thời gian đó. Để tìm hiểu nguồn gốc của basalt cũng như rhyolit trong các lớp phủ phun trào của LIP, người ta thường tiến hành các nghiên cứu đồng vị, phổ biến nhất là đồng vị Rb-Sr, Nd-Sm và U-Pb. Dựa trên cơ sở tổng hợp các tài liệu thu được về địa chất, địa hóa và đồng vị của các đá núi lửa người ta tiến hành xây dựng mô hình nguồn gốc thành tạo magma (gắn với bối cảnh kiến tạo) cũng như sinh khoáng liên quan với hoạt động magma đó. Trong quá trình triển khai Nhiệm vụ, nhóm nghiên cứu cũng sử dụng phương pháp tổng hợp và phân tích tối đa các tài liệu đã công bố, kể cả bộ sưu tập mẫu đã được thu thập từ các nghiên cứu trước đây.

Ngoài các phương pháp nghiên cứu truyền thống, các phương pháp nghiên cứu hiện đại đã được ứng dụng trong nghiên cứu của Nhiệm vụ bao gồm: Phổ huỳnh quang tia X: phân tích thành phần các nguyên tố chính; Phổ plasma (ICP-MS) – xác định thành phần các nguyên tố hiếm-vết và thành phần đồng vị Rb-Sr, Nd-Sm; Nghiên cứu đặc điểm hình thái và thành phần của zircon được tách ra từ đá gốc hoặc từ đới phong hóa trên đá gốc để xác định nguồn gốc zircon (magma, biến chất, di sót); phân tích đồng vị U-Pb trong zircon bằng phương pháp LA-ICP-MS để xác định tuổi thành tạo của zircon trong các mẫu nghiên cứu. Đã phân tích hàng trăm hạt zircon trên của hơn 20 mẫu tuổi tại Viện Địa chất và Khoáng vật, Phân viện Siberi, Viện HLKH Nga.

Các mặt cắt đã tiến hành khảo sát thực địa

Nhiệm vụ đã tiến hành phân tích mới và có hệ thống thành phần đồng vị, thành phần hóa học các nguyên tố hiếm vết, thành phần địa hóa khoáng vật của hầu hết các thành tạo magma đới Sông Hiến. Từ nghiên cứu của nhiệm vụ, nhóm đã đạt được các kết quả đáng ghi nhận sau:

• Một là, trong phạm vi đới Sông Hiến, có thể phân chia ra ba hoạt động magma dựa trên thành phần hóa học, thành phần nguyên tố hiếm vết và tỷ lệ đồng vị: Các hoạt động magma mafic-siêu mafic, trung tính và felsic khu vực Cao Bằng có tiềm năng liên quan đến khoáng sản Cu-Ni và PGE; Các hoạt động magma mafic kiểu basalt cầu gối dọc đứt gãy Cao Bằng-Tiên Yên có thành phẩn đặc trưng cho vỏ đại dương cổ; Thành tạo phun trào tương phản khu vực Lạng Sơn đặc trưng cho bối cảnh tách giãn nội mảng.
• Hai là, tuổi của các thành tạo magma trong đới Sông Hiến là tuổi Permi muộn-Trias sớm đã được khẳng định trong nghiên cứu của nhiệm vụ. Trùng với giai đoạn đóng lại của biển Paleo Tethys.
• Ba là, quá trình tiến hóa các magma trong đới Sông Hiến rất phức tạp với đặc điểm nguồn magma khác nhau của từng hoạt động.
• Bốn là, các hoạt động magma này có thể được hình thành do cơ chế tách giãn nhanh rìa lục địa Nam Trung Hoa do quá trình đóng lại của biển Paleo Tethys.

Kết quả quan trọng mà nhiệm vụ thu được là phân tích và công bố một loạt tuổi thành tạo của nhiều đá magma thuộc cấu trúc Sông Hiến. Số liệu tuổi này là tiền đề quan trọng cho các nghiên cứu và công bố tiếp theo về magma cũng như nghiên cứu các hoạt động sinh khoáng đi kèm tại khu vực Đông Bắc Việt Nam. Nhiệm vụ đã hoàn thành một khối lượng phân tích tích thành phần hoá học và đồng vị rất lớn đối với các thành tạo magma Permi-Trias tại Đông Bắc Việt Nam. Công trình khoa học công bố của nhiệm vụ là 01 bài báo SCI có giá trị cao về mặt khoa học và là sản phẩm có số lượng trích dẫn cao. Ngoài ý nghĩa về mặt khoa học của các công trình công bố, nhiệm vụ đã định hướng những nghiên cứu tiếp theo về khoáng vật, ví dụ: nghiên cứu thành phần đất hiếm trong khoáng vật, nghiên cứu cấu trúc tinh thể sử dụng thiết bị EPMA ….

Nguồn tin: Chu Thị Ngân - Trung tâm Thông tin – Tư liệu
Xử lý tin: Minh Tâm