Diachat - Đại Học Khoa Học Tự Nhiên - Trường Đại học Khoa học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ISBN: 978-604-82-1375-6

TOÀN VĂN KỶ YẾU HỘI NGHỊ Conference Proceeding Fulltext

TP. HCM – 21/11/2014 www.hcmus.edu.vn

TOÀN VĂN BÁO CÁO NÓI ORAL Tiểu ban ĐỊA CHẤT

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM V-O-1.1

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, THẠCH HỌC, THẠCH ĐỊA HOÁ CÁC THÀNH TẠO MAGMA CỦA VỎ ĐẠI DƢƠNG (BỒN TÍCH CỰC SAU CUNGABAB) PHẦN PHÍA TÂY LÃNH THỔ MIỀN NAM VIỆT NAM Huỳnh Trung, Đinh Quốc Tuấn Khoa Địa chất, Trường ĐH KHTN, ĐHQG-HCM Email:[email protected] TÓM TẮT Các thành tạo magma của bồn sau cung tuổi Paleozoi sớm (Huỳnh Trung, Nguyễn Kim Hoàng, Đinh Quang Sang, 2013) đã được mô tả trong các công trình nghiên cứu năm 2010 -2013 và xác lập mô hình Ophiolit Kontum. Theo mô hình ophiolit của Moores, 1982, các thành tạo magma gồm: phun trào basalt bị biến đổi (đá lục, amphibolit) là apobasalt, spilit (hệ tầng Núi Vú). Các đá apopyroxenit phức hệ Ngọc Hồi, các đá diorite, granodiorit phức hệ Diên Bình bị biến đổi; các đá plagiogranit, apogranit của phức hệ Đại Lộc. Chúng đều bị biến đổi mạnh mẽ, plagiogranit chỉ còn sót lại rất ít. Khoáng vật phụ magnetit phổ biến, có mẫu đến 1594,6g/t. Ngoài ra còn có zircon, uraninit,…Tuổi của granitoit phức hệ Đại Lộc được xác định bằng phương pháp LA-ICP-MS, U-Pb là 426±9,9 triệu năm (Phạm Thị Thoa-2013). Các thành tạo secpentinit phức hệ Hiệp Đức bị ép trồi lên (protrusi) theo đứt gãy lớn. Theo mô hình ophiolit vùng lãnh thổ phía Tây Miền Nam Việt Nam với các thành tạo magma tương ứng có thể đối sánh với tổ hợp thạch kiến tạo của bồn tích cực sau cung (ABAB) của Kent C.Condie, 1988. Từ khóa: điạ chấ t, vỏ đại dương, ophiolit KonTum, bồ n tích cực sau cung. Những năm gần đây, kết hợp với công tác nghiên cứu lập Bản Đồ Địa Chất và sinh khoáng với nhiều tỷ lệ khác nhau, cùng với các công trình nghiên cứu chuyên đề khác, các thành tạo magma phun trào và xâm nhập đã được đầu tư nghiên cứu chi tiết và đồng bộ. Với các kết quả, nghiên cứu về đặc điểm địa chất thạch địa hóa đã phát hiện tại nhiều nơi khác nhau thuộc lãnh thổ Miền Nam Việt Nam (Từ Quảng Trị trở vào) các magma bị biến chất (đá lục, amphibolit) có thành phần hóa học tương ứng với basalt loạt toleit và các đá biến đổi của chúng là apobasalt, spilit. Những thành tạo magma phun trào bị biến chất đó được xếp vào hệ tầng Núi Vú tuổi Paleozoi sớm. Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu đáng tin cậy đó, cùng với các thành tạo magma xâm nhập đã được nghiên cứu có thể đối sánh với mô hình tổ hợp ophiolit của Moores, 1982 - đặc trưng cho các thành tạo magma của bồn tích cực sau cung (ABAB) theo C.Condie, 1988. Các thành tạo magma của bồn tích cực sau cung tuổi Paleozoi sớm (Huỳnh Trung, Nguyễn Kim Hoàng, Đinh Quang Sang, 12/2013) đã được mô tả trong các công trình nghiên cứu từ những năm 2010-2013 (Huỳnh Trung, Bùi Thế Vinh, Đinh Quốc Tuấn,…) và xác lập mô hình Ophiolit KonTum (2010). Các thành tạo magma phun trào basalt bị biến chất và các đá biến đổi của chúng (Spilit, apobasalt), được ghi nhận tại vùng A Hội, Khâm Đức, Nam Đông, Sa Thầy, Daklin…(Huỳnh Trung, 2013). Các đá biến chất: đá lục, amphibolit… có thành phần hoá học là basalt, apobasalt với hàm lượng Na2O=1,10-3,86, K2O=0,13-0,77, còn đá Spilit Na2O=4,05-5,31; K2O=0,16 – 0,31. Ngoài ra còn gặp các đá phiến lục, amphibolit (phiến plagiocla, thạch anh, amphibol, epidot,…) có hàm lượng SiO2=56,31 – 65,04, Na2O =3,96 – 5,88, K2O=0,40 – 3,43 (tương ứng với các đá trachibasalt, albitophir, octophir (keratophir)). Các đá apopyroxenit thuộc phức hệ Ngọc Hồi tại Khâm Đức có hàm lượng SiO2=45,37 – 53,38, Na2O= 0,33 – 0,93, K2O= 0,03 – 0,28. Đặc biệt cũng như các đá apobasalt chúng có hàm lượng Cr rất cao từ 1096 – 1878 ppm. Tuổi đồng vị là 530 triệu năm (K/Ar toàn đá). Các thành tạo xâm nhập phức hệ Diên Bình của mô hình ophiolit có hàm lượng SiO2=53,66 – 64,30, Na2O= 2,53 – 4,07, K2O= 0,80 – 4,11; Các đá pha hai với SiO2=66,90 – 73,30, Na2O= 2,70 – 3,88, K2O= 2,46 – 4,58. Các đá của phức hệ hầu hết đều bị biến đổi bởi ảnh hưởng của quá trình sau magma (biến chất tiếp xúc trao đổi) làm thay đổi tăng hàm lượng thạch anh, feldspat. Nên hàm lượng SiO2, Na2O, K2O dao động ít nhiều. Các đá của phức hệ Đại Lộc cũng chịu quá trình trao đổi biến chất: biến chất tiếp xúc trao đổi của các thành tạo xâm nhập trẻ hơn như xâm nhập granitoit phức hệ Bà Nà…, làm thay đổi mạnh mẽ thành phần khoáng vật và thành phần hoá học (quá trình thạch anh hoá, feldspat hoá, greizen hoá,…). Vì vậy, các đá ban đầu là plagiogranit chỉ còn sót lại rất ít và phổ biến là apogranit. Chúng hầu hết có cấu tạo dạng gneis. Thành phần hoá học của nhóm plagiogranit (2 mẫu) SiO2=70,50 – 73,28; Na2O= 3,57 – 4,00; K2O= 0,00 – 2,84; nhóm apogranit : SiO2=69,46 – 73,36 Na2O= 1,57 – 3,03, K2O= 1,91 – 4,73. Đá có kiến trúc ban biến trạng với ban tinh là microclin, octocla,…(1-10% và bị greizen hoá không đồng đều). Các đá mạch ngoài plagiogranit còn gặp nhiều tia mạch ISBN: 978-604-82-1375-6

3

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM thạch anh feldspat (albit, microclin vùng A Hội). Hàm lượng các nguyên tố tạo quặng Cu, Pb, Zn cao gấp hai ba lần Clark. Khoáng vật phụ là magnetit khá phổ biến với hàm lượng 0,75 – 2,28 g/t, đặc biệt tại các khối vùng Khâm Đức magnetit có hàm lượng từ 42,33 đến 1594,6 g/t. Ilmenit hầu như ít gặp. Đặc biệt tại khối Đại Lộc khoáng vật zircon xuất hiện ở hầu hết các mẫu giã đãi (7 mẫu) với hàm lượng từ 0,70 – 23,32 g/t. Các hạt Zircon có vành màu đen và đôi khi tập trung thành đám nhiều hạt và khoáng vật uraninit xuất hiện ở 4/7 mẫu với hàm lượng vài hạt. Đây là nguồn cung cấp urani tái trầm tích tích tụ trong than và trong cát kết vùng Nông Sơn (Huỳnh Trung, 1980). Tuổi của phức hệ được xếp vào Paleozoi giữa muộn (trước Devon). Tuổi đồng vị được xác định bằng phương pháp LA – ICP – MS: U – Pb là 426±9,9 triệu năm (Phan Thị Thoa, Phạm Trung Hiếu,12/2013). Các thành tạo secpentinit (apoperidotit, apohacbuocgit) với các thể nhỏ dạng thấu kính, dạng lớp phân bố dọc theo các đứt gãy á kinh tuyến, á vĩ tuyến (từ Quảng Trị đến Khâm Đức vùng Giằng, Quế Sơn, KonTum đến bắc Sa Thầy, Ngọc Hồi,…). Chúng là các thành tạo của lớp manti trên được ép trồi lên (pzotrusi) theo đứt gãy vào thời kỳ Paleozoi muộn. Theo mô hình ophiolit của vùng lãnh thổ phía Tây Miền Nam Việt Nam (hình 1, 2) với các thành tạo magma tương ứng đã mô tả có thể đối sánh với tổ hợp thạch kiến tạo của bồn tích cực sau cung (ABAB) theo phân vùng kiến tạo của Kent C.Condie, 1988.Sự hình thành bồn tích cực sau cung (ABAB, biển rìa) ở phần phía Tây lãnh thổ miền Nam Việt Nam (vùng Quảng Trị, Khâm Đức, Kom Tum, Ngọc Hồi) do tác động của đới chạm mảng vào thời kỳ Paleozoi sớm (hình III.1), Gatinski Iu.G, 1986) tương ứng với mô hình của Moralev.V.M, 1973 (hình III.2) sau đới núi lửa kiềm vôi (cung đảo). The magmatic formations of the active back-arc basin of the early Paleozoic (Huynh Trung, Nguyen Kim Hoang, Dinh Quang Sang, 12/2013) were described in 2010 – 2013 ( Huynh Trung, Bùi The Vinh, Đinh Quoc Tuan,…) and the Kontum ophiolite model was determined in 2010. The metamorphosed basalt extrusive magmatic formations and their altered rocks (spilite, apobasalt) were recorded in A Hoi, KhamDuc, NamDong, Sa Thay, and Daklin (Huynh Trung, 2013). The metamorphic rocks are greenstones, amphibolites… whose chemical components include basalt, and apobasalt (with Na 2O = 1,10 – 3,86, K2O = 0,13 – 0,77) and spilite (Na2O = 4,05 – 5,31, K2O = 0,16 – 0,31.) In addition, grenschist, amphibolites (Plagioclase schist, Quartz, Amphibole, Epidote, etc.)were also found with contents of SiO2 = 56,31 – 65,04, Na2O = 3,96 – 5,88, K2O = 0,40 – 3,43 (corresponding with trachybasalt, albitophyre, orthophyre (keratophyre)). At Kham Duc massif, the apopyroxenite of Ngoc Hoi complex have contents of SiO 2 = 45,37 – 53,38, Na2O = 0,33 – 0,93, K2O = 0,03 – 0,28. Like in apobasalt, the Cr content of pyroxenite rocks are very high, 1096 – 1878 ppm. The isotope age is 530 Ma (K/ Ar ). In ophiolite model, the intrusive formations of the Dien Binh complex have the contents of SiO 2 = 53,66 – 64,30, Na2O = 2,53 – 4,07, K2O = 0,80 – 4,11. The rocks of second phase have contents of SiO2 = 66,90 – 73,30, Na2O = 2,70 – 3,88, K2O = 2,46 – 4,58. Almost all rocks of the complex were altered as a result of the post magmatic process (contact metasomatism) which caused their contents to change, i.e. with the increase in quartz and feldspar contents, leading to a change in the contents of SiO2, Na2O, and K2O. The rocks of Dai Loc complex were also subjected to the contact metasomatic process of the young intrusive formations like those in Ba Na complex…, which caused the mineral and chemical compositions to change considerably in the Dailoc complex, via quartization, feldspathization and greisenization). So, there remained very little of plagiogranite, the primary rocks, which are chiefly apogranite. They most have the texture of gneiss form. The chemical composition of the plagiogranite group includes SiO 2 = 70,50 – 73,28; Na2O = 3,57 – 4,00, K2O = 0,00 – 2,84; that of the apogranite group is SiO2 = 69,46 – 73,36,;Na2O = 1,57 – 3,03; K2O = 1,91 – 4,73. These rocks have metacrystal structure with microcline, orthoclase phenocrysts (1 -10% and greisenization was not regular). Besides plagiogranite, many feldspar – quartz veins (albite, microcline in A Hoi area) were also found. The contents of metallogenis elements, such as Cu, Pb, Zn are 2-3 times higher than Clark index. Magnetite was common with contents of 0,75 – 2,28 g/ton, and even higher, up to about 42,33 -1594,6 g/ton in the Kham Duc massif while ilmenite is much scarcer.. At the Dai Loc massif, zircon was found in almost all crushed samples (7 samples) with contents ranging from 0,70 to 23,32 g/ton. The zircon grains had black edges, and sometimes concentrated into clusters, with a few uraninite grains found in 4 out of 7 zircon samples. This is the source of re-sedimented uranium reserves in charcoal and sandstones in the Nong Son zone (Huynh Trung, 1980). The Dai Loc complex dates back to the late – mid Paleozoic era (before the Devonian). Isotopic dating involved the LA – ICP – MS method with U – Pb = 426 ± 9,9 MA ( Phan Thi Thoa, Pham Trung Hieu, 12/ 2013). Serpentinit formations (apoperidotite, apoharzburgite) with small lens, bedding forms are distributed along submeridian, sublatitude faults (from Quang Tri to Kham Duc, Giang, Que Son, Kon Tum , to the north of

ISBN: 978-604-82-1375-6

4

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM

Units as indicated

Equivalent Seimic layer

Sa Thay, Ngoc Hoi….) These are formations of the upper mantle layer that was protrusive along faults in the late Paleozoic period. The ophiolite model in Southwest Vietnam (Figure 1,2) with the corresponding described magmatic formations can be likened to the petrotectonic assemblage of active back-arc basin (ABAB) ( Kent C. Condie, 1988).

Pelagic, hemipelagic or volcanogenic sediments Mafic extrusives: pillow lavas and massive flows

Basalt, apobasalt, spilit, keratophir, albitophir, octophir

Hệ tầng Núi Vú ( 2-O1) Formation Nui Vu

ϵ

Massive gabbro: diorite, plagiogranite

-Phức hệ Diên Bình: diorit, granodiorit -Phức hệ Đại Lộc: plagiogranit, granit

-Complex Dien Binh diorite granodiorite -Complex Dai Loc: plagiogranite, granite

Mafic cumulate

Phức hệ Ngọc Hồi: pyroxenit, gabropyroxenit

Complex Ngoc Hoi: pyroxenite, gabropyroxenite

Phức hệ Hiệp Đức secpentinit, (apoperidotit, apohacbuocgit)

Complex Hiep Duc: secpentinite, (apoperidotite, apohacbuocgite)

Mafic sheeted dike complex

Seismic Moho Ultramafic cumulates “Petrologic Moho” Ultramafic tectomite d= dunite Cr= chromite Rest is peridotite

Figure 1. Idealized ophiolite sequence. The ophiolite layers are numbered and named on the left and correspond to the discussion in the text, the correlation with the seismically detecmined layers is shown on the right, (After Moores, 1982)

ISBN: 978-604-82-1375-6

Hình 1

5


Hình 2. Vùng phân bố các thành tạo magma của mô hình Ophiolit bồn tích cực sau cung (ABAB)

ISBN: 978-604-82-1375-6

6


Ảnh A.5.Pocfiritoit (apobazan). Hạnh nhân có dạng dẹt, không đều với thành phần khoáng vật là clorit và cacbonat (ven rìa hạnh nhân). Nền gồm các que plagiocla, clorit, quặng.Lm A.1123, 1N,4xx4x

Ảnh A.6. Đá phiến lục ( apobazan). Vi tinh plagioclas (dạng que) bị thay thế bởi cacbonat, clorit, epidot, cacbonat. Lm A.1045,2N+, 4x10x

Hình 1d. Biểu đồ Crom-Vanadi của đá núi lửa cung đảo và rìa lục địa tích cực

Hình1e.

I-Trường basalt đại dương II-Trường basalt cung đảo và rìa lục địa tích cực 1-dung nham siêu mafit;2-toleit; 3-basalt kiềm vôi;4-basalt kiềm;5-andezit –basalt;6andezit;7-daxit; 8-phun trào bị biến chất vùng Khâm Đức

ISBN: 978-604-82-1375-6

7


Hình II.B2.5. Biểu đồ phân loại thạch học theo ( Na2O +K2O và SiO2) của các thành tạo magma xâm nhập phức hệ Ngọc Hồi, phức hệ Diên Bình, phức hệ Đại Lộc, ( PoPov.V.S. Bogachicov. O. A.2001)

ISBN: 978-604-82-1375-6

8


Hình III.1.Sơ đồ thành hệ cấu trúc giai đoạn Silua muộn – Devon (425-380 triệu năm). Tác giả Gatinski Iu.G, 1986.

ISBN: 978-604-82-1375-6

9


Hình III.2 . Sơ đồ (mặt cắt) phân đới cấu trúc – magma và sinh khoáng liên quan dọc theo đới Benhiov (theo Moralev V.M, 1973)

GEOLOGICAL, PETROGRAPHICAL, AND PETROCHEMICAL CHARATERICTICS OF THE MAGMATIC FORMATIONS OF THE OCEANIC CRUST (ACTIVE BACK-ARC BASIN – ABAB) IN SOUTHWEST VIETNAM Huynh Trung, Dinh Quoc Tuan Department of Geology, University of Science, VNU HCMC ABSTRACT The magmatic formations of the active back-arc basin of the early Paleozoic (Huynh Trung, Nguyen Kim Hoang, Dinh Quang Sang, 12/2013) were described in 2010 – 2013 and the Kontum ophiolite model was determined in 2010. The ophiolit mode of Moores, 1982, magmatic formation includes: the metamorphosed basalt extrusives and their altered rocks (spilit, apobasalt,..); the apopyroxenit of Ngoc Hoi complex; diorite, granodiorit of Dien Binh complex . Almost all rock of the complex were altrered as a result of the post magmatic process. The rocks of Dai Loc complex were also subjected to the contact metasomatic process of the yong intrusive formations. So, there remained very little of plagiogranite, the primary rocks, which are chief apogranite. The accessory minerals are magnetite up to about 1594 g/t0n, zircon, uraninit… Isotopic dating involed the LA-ICPMS method with U-Pb = 426±9,9 MA (Pham Thi Thoa, 2013). The serpentinite of the Hiep Duc complex distributed along submeriduan, sublatitude faults. The ophiolit model in Southwest VietNam with the corresponding described magmatitc formations can be likened to the petrotectonic assemblage of the active back – arc basin (ABAB), Kent C.Condie, 1988. Key words: geology, the oceanic crust, ophiolite at KonTum, active back-arc basin,

ISBN: 978-604-82-1375-6

10

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Bao, Trần Đức Lương, Huỳnh Trung . Explanatory note to the geological map of Viet Nam on 1:500.000 scale. Geological survey of Việt Nam. Hà Nội. (1994) [2] Eldrige M. Moores, Robert J. Twiss. Tectonics september (1995). [3] Gatinski Iu.G. Phân tích thành hệ cấu trúc ngang. NXB “Lòng quả đất” Moscva (1986). C. 1-191, (tiếng Nga) [4] Nguyễn Kinh Quốc. Các đá phun trào ở vùng bán đảo Hòn Gốm (Nam Trung Bộ) và lịch sử phát triển, tiến hóa magma – kiến tạo của chúng. Tạp chí Địa chất – Loạt A. Số 298. (2007).tr.18-25. [5] Phan Thi ̣Thoa , Phạm Trung Hiếu . Tuổ i LA -ICP-MS U -Pb Zircon và thành phầ n đồ ng vi ̣Hf của granitoit phức hê ̣ Đa ̣i Lô ̣c khu vực Quảng Nam . Proceedings International Conference on Geology and Mineral Resources of Indochina and South China (12-2013) tr. 36. [6] Đào Đình Thục, Huỳnh Trung. Địa Chất Việt Nam. Tập II. Các thành tạo magma. Cục Địa chất Việt Nam. Hà Nội. (1995) [7] Nguyễn Tường Tri, Huỳnh Trung. Các giai đoạn hoạt động magma kiến tạo chủ yếu ở Việt Nam. Địa chất và Mỏ. số 1. Cơ quan thông tin khoa học của các tổ chức địa chất phía Nam Việt Nam TP.HCM, (1985) tr.40 – 45. [8] Nguyễn Tường Tri, Huỳnh Trung . Những giai đoạn phát triển vỏ trái đất phần phía Nam Việt Nam. Địa chất và Mỏ. Cơ quan thông tin khoa học của các tổ chức địa chất phía Nam Việt Nam TP.HCM. số 1 (1986). Tr.21-34 [9] Trần Văn Trị, Vũ Khúc (đồng chủ biên). Địa chất và tài nguyên Việt Nam. Cục địa chất và khoáng sản Việt Nam. NXB KHTN và CN. (2009). [10] Huỳnh Trung, Nguyễn Xuân Bao và nnk. Về quy luật phân bố các thành tạo magma xâm nhập ở miền Nam Việt Nam. Công trình của LĐBĐĐC-Địa chất và khoáng sản-Q1-Hà Nội, (1979) tr.111-136. [11] Huỳnh Trung , Nguyễn Xuân Bao . Petrochemical characteristic of granitoit in Southern part of Truong Son zone. Tập san NCTN và MT . (Resource and enviroment studies review). Trường DHTH TpHCM No=1 HCM city university. (1994) tr.13-31. [12] Huỳnh Trung,2000. Tổng quan về kết quả nghiên cứu các thành tạo magma MNVN đến năm 2000. Địa chất tài nguyên môi trường, LĐBĐĐCMN Tp.HCM, (2000), tr. 109-125. [13] Huỳnh Trung, Trần Phú Hưng , Lê Đức Phúc và nnk . Các thành tạo magma xâm nhập phần phía Nam Việt Nam (từ Quảng Trị trở vào). Tuyển tập báo cáo hội thảo khoa học nghiên cứu cơ bản trong lĩnh vực các khoa học về trái đất khu vực Nam Bộ. ĐHKHTN ĐHQG HCM. Hội đồng ngành các khoa học về trái đất – TP.HCM, (2004) tr.3-35. [14] Huỳnh Trung, Trần Phú Hưng, Lê Đức Phúc và nnk. Thạch luận và sinh khoáng đại cương. NXB ĐHQG HCM (2006) [15] Huỳnh Trung, Trần Phú Hưng và nnk. Đặc điểm địa chất và nguồn gốc thành tạo các đá siêu mafit (secpentinit) phức hệ Hiệp Đức. Tạp chí khoa học và phát triển công nghệ ĐHQG Tp.HCM. Tập 12, 10/2009, (2008) tr.89 – 102. [16] Huỳnh Trung, Bùi Thế Vinh, Đinh Quốc Tuấn. Đặc điểm địa chất, thạch học – khoáng vật, thạch địa hóa các thành tạo magma của tổ hợp ophiolit KonTum. Báo cáo khoa học trường ĐH KHTN ĐHQG HCM (10/2010). (2011) tr.1-18. [17] Huỳnh Trung, Nguyễn Đức Thắ ng và nnk . Các thành tạo xâm nhập granitoit khối Đại Lộc, Sa Huỳnh, Chu Lai. Địa chất và khoáng sản Việt Nam. Công trình của LĐBĐĐC Q1, Hà Nội, (1979) tr. 159-167. [18] Huỳnh Trung, Nguyễn Kim Hoàng , Đinh Quang Sang . Về sự hình thành vỏ đa ̣i dương ở phầ n phía Tây lãnh thổ Miền Nam Việt Nam (Từ Quảng Tri ̣trở vào ). Proceedings international conference on Geology and Mineral. University of Science HoChiMinh city (HCMUS – VNN 12/2013). (2013) [19] Bùi Thế Vinh, Huỳnh Trung. Đặc điểm địa chất, thạch học khoáng vật, thạch địa hóa các đá magma phun trào vùng Tây Băc Quảng Nam. Số đặc biê ̣t kỹ niệm 65 năm ngày thành lập ngành Địa chất Việt Nam. Tập san Địa chất số 320 loạt A. Cục Địa Chất và khoáng sản Việt Nam. Hà Nội , (2010) tr. 49-60. [20] Xobolev. R. N – Huỳnh Trung và nnk. Evoliuxia khimiseskovo satchi Indoxinniscovo maxiva. Tikhiokeanskaia geologia No=1. Tiế ng Nga (1991) C.50-58.

ISBN: 978-604-82-1375-6

11


ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC VÀ RANH GIỚI TRÊN ĐÁ VÔI PERMI MUỘNTRONG MẶT CẮT ĐIA ̣ CHẤT VÙNG ĐÔNG NAM BỘ, VIỆT NAM Ngô Trầ n Thiêṇ Quý Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Email: [email protected] TÓM TẮT Trong vùng Đông Nam bộ , Việt Nam, ranh giới điạ tầ ng Permi – Trias từ lâu đã được xem là một ranh giới bấ t chỉnh hợp giữa hai hệ tầ ng Tà Vát (Permi muộn ) và hệ tầng Sông Sài Gòn (Trias sớm). Kế t quả nghiên cứu thạch học và cấ u trúc điạ chấ t từ mặt cắ t mới được phát hiện tìm thấ y tại Đông Nam Bộ cho thấ y đây có thể là một ranh giới chỉnh hợp điạ tầ ng , mang tính chấ t chuyể n tiế p từ loạ t đá vôi tuổ i Permi muộn như grainstone , packstone, wackestone lên các đá trầ m tích vụn như sét kế t , sét kế t vôi thuộc hệ tầ ng Sông Sài Gòn. Từ khóa:Điạ tầ ng, Permi, Trias, Đông Nam bộ, thạch học. MỞ ĐẦU Khu vực nghiên cứu điạ chấ t thuô ̣c xã Tân Hoà , huyê ̣n Tân Châu , đông bắ c tỉnh Tây Ninh, trong pha ̣m vi nghiên cứu và khu vực lân câ ̣n đã có mô ̣t số công trình nghiên cứu đã đươc thực hiê ̣n , trong đó có mô ̣t số công trình quan tro ̣ng như đo v ẽ bản đồ địa chất và khoáng sản 1:200.000 tờ Công Pông Chàm - Lộc Ninh do Nguyễn Ngọc Hoa chủ biên, báo cáo kết quả đo vẽ bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản tỉ lệ 1:50.000 nhóm tờ Lộc Ninh. Qua các công triǹ h này , có các thành tạo tuổi Permi muộn – Mesozoi sớm ba o gồ m các hê ̣ tầ ng Tà Nố t (P3tn), Tà Vát (P3tv), hê ̣ tầ ng Sông Sài Gòn (T1ssg) và hệ tầng Châu Thới (T2ct). Các đá carbonat hệ tầng Tà Vát và các đá trầm tích mảnh vụn của hệ tầng Sông Sài Gòn phân bố hạn chế ở một số nơi, ranh giới giữa chúng trước đây chưa quan sát trực tiế p đươ ̣c , chúng thể hiện không rõ ràng qua một số ít mặt cắt hay trong các lỗ khoan tìm kiế m đá vôi ở mô ̣t số nơi [6] Đặc điểm địa chất Điạ tầ ng Permi thươ ̣ng – Trias sớm trong khu vực bao gồ m hê ̣ tầ ng Tà Nố t, Tà Vát và Sông Sài Gòn [2]

Hình 1. Sơ đồ địa chất vùng nghiên cứu, đôngbắ c Tây Ninh và tây Bình Phước. Thành lập theo Bản đồ Địa chất đồ địa chất và khoáng sản 1:200.000 tờ Công Pông Chàm - Lộc Ninh do Nguyễn Ngọc Hoa chủ biên. Hê ̣ tầ ng Tà Nố t (P3tn) Hệ tầng Tà Nốt do Nguyễn Xuân Bao và nnk xác lập (1994, trên cơ sở tách riêng phần trầm tích lục nguyên ở dưới của hệ tầng Tà Thiết do Bùi Phú Mỹ xác lập năm 1984). Mặt cắt của hệ tầng lộ dọc sông Sài Gòn, đoạn trên cầu Tà Thiết. Theo mặt cắt này, hệ tầng gồm hai tập từ dưới lên như sau:

ISBN: 978-604-82-1375-6

12

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Tập 1: cuội kết, sạn kết xen cát kết màu xám nhạt . Ranh giới dưới của tập 1 không quan sát được. Chiều dày đạt trên 100m. Tập 2: chuyển tiếp từ tập 1 lên gồm bột kết , đá phiến sét màu xám tro , xám sẫm, chứa nhiều vật chất hữu cơ. Trong đá phiến sét có chứa nhiều hóa thạch Chân Rìu và Tay Cuộn có tuổi Permi muộn . Chiều dày đạt 150m. Ranh giới trên của hê ̣ tầ ng chuyể n tiế p chin ̉ h hơ ̣p lên đá vôi của hệ tầng Tà Vát Hê ̣ tầ ng Tà Vát (P3tv) Hệ tầng được xác lập trong nhóm tờ Lộc Ninh (Ma Công Cọ, và nnk. 2001) bao gồm các đá vôi, sét vôi ở phần trên của hệ tầng Tà Thiết do Bùi Phú Mỹ xác lập năm 1984. Mặt cắt đặc trưng của hệ tầng lộ ra dọc thung lũng sông Sài Gòn từ trên cầu Tà Thiết xuống Phum Tà Vát, mặt cắt gồm 3 tập từ dưới lên như sau: Tập 1: đá vôi xen ít lớp đá vôi sét, sét vôi, màu xám đen, xám tro. Đá vôi hạt nhỏ phân lớp vừa đến dày, chứa các Trùng Lỗ Permi. Chiều dày tập 5560m. Tập 2: chuyển tiếp từ tập 1 lên gồm đá vôi xám hồng, xám nhạt, hạt vừa, phân lớp dày đến dạng khối, chứa di tích tảo. Chiều dày đạt 2025m. Tập3: chuyển tiếp từ tập 2 lên gồm đá vôi xám đen, xám tro, hạt nhỏ vừa phân lớp dày, chứa Trùng Lỗ. Chiều dày 90100m. Ranh giới trên có đá vôi tâ ̣p 3 chuyể n tiế p lên sét vôi của hê ̣ tầ ng Sông Sài Gòn hay bấ t chỉnh hơ ̣p điạ tầ ng , gián đoạn bởi lớp cuội sỏi mỏng (?) [6] Hê ̣ tầ ng Sông Sài Gòn (T1ssg) Hệ tầng Sông Sài Gòn được Bùi Phú Mỹ và Vũ Khúc xác lập (1979) trong công trình lập Bản đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1/500.000. Mặt cắt thượng nguồn sông Sài Gòn (Tống Lê Chàm) bao gồ m 3 tâ ̣p Tập 1: cuội sạn kết, bột kết vôi, sét vôi, cát bột kết. Chiều dày của tập 200250m. Tập 2: bột kết màu xám đen phân lớp trung bình tới dày xen kẹp cát kết, cát bột kết màu xám đen phân lớp ngang đôi chỗ. Chiều dày 300350m. Tập 3: thành phần chủ yếu là cát kết màu xám xen ít cát bột kết, bột kết. Chiều dày là 250m. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP Vật liệu - Các mẫu đá đươ ̣c thu thâ ̣p từ thực điạ , các mẫu được cho ̣n l ọc đa ̣i diê ̣n cho các nhóm đá trong vùng nghiên cứu. - Mă ̣t cắ t điạ chấ t đươ ̣c đo vẽ ngoài thực đia.̣ Các phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu đã nghiên cứu. - Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa như lấy mẫu theo điểm, mặt cắt, lộ trình…, xác định yếu tố thế nằm của đá… - Phương pháp phân tích mẫu. Các mẫu đá được mài lát mỏng và phân tích trong phòng thí nghiệm với kính hiển vi phân cực để xác đinh ̣ các đă ̣c điể m kiế n trúc, cấ u trúc, thành phần tạo đá. - Phương pháp phân loa ̣i đá , các đá vôi được phân loại theo Dunham (1964) và các đá trầm tích mảnh vụn được phân loại theo Pettijohn (1973) - Phương pháp tổng hợp và viết bài báo. KẾT QUẢ Các mẫu đá được thu thập từ trong thực địa , tại mă ̣t cắ t do ̣c theo moong khai thác đá vôi . Tại vết lộ quan sát được các 2 tâ ̣p đá là tâ ̣p đá vôi bên dưới và tâ ̣p cát bô ̣t sét kế t bê n trên. Các đá vôi có màu xám , xám đen, thường gă ̣p da ̣ng cấ u ta ̣o khố i , vài nơi trên mặt cắt có cấu tạo phân lớp dầy . Cát bột sét kết có màu xám , xám đen, xám nâu, cấ u ta ̣o phân lớp mỏng, ở các tập các có phân lớp dày hơn, hầ u hế t trên bề mă ̣t bi ̣phong hoá .

ISBN: 978-604-82-1375-6

13


Hình 2. Hình chụp ranh giớp tiế p xúc giữa đá bô ̣t kế t sét kế t bên trên và đá vôi bên dưới.

Hình 3.Hình chụp ranh giớp tiế p xúc giữa đá vôi bên dưới chuyể n tiế p lên đá sét vôi chen ke ̣p với sét bô ̣t kế t bên trên

Đặc điểm thạch học Nhóm đá vôi Các đá vôi bao gồm grainstone, packstone, wackestone Grainstone Mẫu 6.1, 6.2 Đá có màu xám , có thể quan sát được một số mảnh vụn có kích thước nhỏ . Quan sá t dưới kin ́ h cho thấ y đá có kiế n trúc mảnh vu ̣n , cấ u ta ̣o bút thể (stylolite), thành phần tạo đá có mảnh vụn chiếm 80% đến 85%, xi măng 15% đến 20%. Các mảnh vụn có kích thước các thay đổi từ 0,5mm đế n 4mm, hầ u hế t tròn ca ̣nh, mô ̣t số có hin ̀ h dạng của các sinh vật ., các mảnh vụn hầu hết có viền canxit mỏng bao quanh , mô ̣t số trong chúng có da ̣ng trứng các vôi. Các mảnh vụn sinh vật chiếm ưu thế từ 40% đến 45%, các mảnh vụn đá vôi chiếm từ 25% đến 30%, mô ̣t số ít còn la ̣i là các mảnh vu ̣n bùn vôi . Mảnh vụn sinh vật một số còn tương đối đầy đủ hình dạng sinh vật có thể xác đinh ̣ đươ ̣c như rong, tảo, san hô, foraminifera, bryozoa, huê ̣ biể n… số còn la ̣i bi ̣vỡ vu ṇ khá nhiề u hay lát cắ t không thể hiê ̣n không đầ y đủ hình da ̣ng nên không phân loa ̣i đươ ̣c . Các mảnh vụn đá vôi thường chứa các sinh vâ ̣t bên trong chúng với nề n xi măng canxit kế t tinh thô , thấ y rõ . Mảnh bùn vôi có thành phần chủ yế u là canxit vi tinh , có nhiều vật liệu hữu cơ bên trong chúng , mô ̣t số chỗ đã bi ̣dolomic hoá rõ . Xi măng có thành phầ n canxit, hầ u như không có vâ ̣t liê ̣u hữu cơ xen lẫn trong chúng , canxit kế t tinh thô kiể u kiế n trúc sparite. Packstone Mẫu 6.3 Đá có màu xám , có thể quan sát được một số mảnh vụn với kích thước từ 0,5mm đế n 1,8cm, các mảnh vụn lớn có da ̣ng tương đố i đẳ ng thước và tròn ca ̣nh . Quan sát dưới kính đá có kiế n trúc mảnh vu ̣n , cấ u tạo bút thể (Stylolite), thành phần tạo đá bao gồm 75% mảnh vụn, 25% xi măng. Kích thước của các mảnh vụn có thể chia thành hai cấp khác nhau rõ rệt , cấ p 1 từ 0,5mm đế n 5mm, cấ p 2 lớn hơn 15mm, hầ u hế t tròn ca ̣nh , mô ̣t số mang hình dạng kế thừa của các sinh vật , các mảnh vụn cấp 1 hầ u hế t có viề n canxit mỏng bao quanh , trong khi đó ở các hạt cấp 2 thì được xi măng gắn kết trực tiếp . Mảnh vụn sinh vật chiếm 40%, vụn đá vôi và bùn vôi chiếm 35%. Mảnh vụn sinh vật một số còn hình dạng đầy đủ , có thể phân loại được như bryozoa , san hô , tảo, rong, foraminifera, huê ̣ biể n , số còn la ̣i da ̣ng vỡ vu ̣n nhiề u hay lát cắ t không thấ y đươ ̣c rõ hin ̀ h da ̣ng sinh vâ ̣t nên không phân loại được. Các mảnh vụn đá vôi thì hầu hết không có chứa sinh vật , có hai loại, mô ̣t loa ̣i thì hầ u như chỉ có thành phần là bùn vôi , bùn vôi lẫn hữu cơ , canxit vi tinh , đôi khi có cấ u ta ̣o phân lớp mỏng ; loại còn lại chỉ bao gồ m canxit thô ha ̣t , ít vật liệu hữu cơ , Xi măng bao gồ m chủ yế u bùn vôi hay kế t tinh canxit thô ha ̣t , chúng phân bố xen lẫn nhau , trong phầ n bùn vôi có lẫn ít vâ ̣t liê ̣u hữu cơ . Dolomit hoá xảy ra trong mô ̣t số mảnh vụn đá vôi.

ISBN: 978-604-82-1375-6

14


Hình 4,5. Hình chụp lát mỏng đá vôi grainstone. Hình 4, 1nicol, 5X. Hình 5, 2 nicol, 5X. Mẫu 6.2.

Hình 6,7. Hình chụp lát mỏng đá vôi packestone. Hình 6. 1nicol, 5X. Hình 7, 2 nicol, 5X. Mẫu 6.4. Mẫu 6.4-1, 6.4-2 Đá có màu xám , xám tối, có nhiều mảnh vụn kích thước nhỏ hơn 1,5mm, các mảnh vụn tròn cạnh, có nhiều hình dạng khác nhau . Đá có kiế n trúc mảnh vu ̣n , thành phần bao gồm 55% đến 70% mảnh vụn, 30% đến 45% xi măng. Các mảnh vụn chủ yếu là mảnh vụn đá vôi , ít mảnh vụn sinh vật và mảnh bùn vôi . Các mảnh vụn một số có viền canxit mỏng bao quanh , mô ̣t số không có viề n canxit . Các mảnh vụn đá vôi thì phổ biến cả hai loại là loại có thành phần canxit kết tinh thô và loại có canxit vi tinh hay bùn vôi , trong chúng hầ u như không có chứa sinh vâ ̣t, sinh vâ ̣t thỉnh thoảng có mă ̣t trong các mảnh đá vôi có kích thước nhỏ . Mảnh vụn sinh vật phổ biến tảo , còn nhiề u mảnh vu ̣n sinh vâ ̣t khác khó xác đinh ̣ đươ ̣c do vỡ vu ̣n nhiề u hay lát cắ t không thấ y đầ y đủ hình da ̣ng . Các mảnh bùn vôi thường sẫm màu , có lẫn các vật liệu hữu cơ, không chứa các sinh vâ ̣t.. Xi măng có thành phầ n kế t tinh thô ha ̣t chiế m ưu thế hơn , phầ n bùn vôi hay canxit vi tinh chiế m tỉ lê ̣ nhỏ hơn và phân bố raĩ rác chen lẫn nhau. Dolomit có trong mô ̣t số các mảnh vu ̣n đá vôi . Wackestone Mẫu 6.6 Đá có màu xám sâ ̣m , có chứa các mảnh vụn có kích thước thay đổi từ 1mm đế n 2cm. Quan sát dưới kin ́ h cho thấ y các mảnh vu ̣n sinh vâ ̣t hầ u hế t có kích thước dưới 5mm, cá biệt có mảnh san hô ? khá lớn đến 1cm. Các mảnh vụn có kích thước lớn là các mảnh đá vôi . Thành phầ n mảnh vu ̣n 45%, xi măng 55%, trong đó mảnh vu ̣n đá vôi 15%, mảnh vụn sinh vật 30%. Các mảnh vụn đá vôi có thành phần canxit vi tinh hay bùn vôi lẫn vật liệu hữu cơ. Các mảnh vụn sinh vật với nhiều hình dạng khác nhau . Xi măng là bùn vôi có lẫn các vâ ̣t liê ̣u hữu cơ , phân bố không đầ u trong đá . Đá bi ̣nứt nẽ nhiề u với các vi khe nứt lấ p đầ y canxit. Nhóm đá trầm tích mảnh vụn Các đá sét kết, bô ̣t sét kế t là phổ biế n , các trầm tích thô hơ n như bô ̣t kế t , cát kết hạt mịn ít gặp hơn , chúng phân bố thành các lớp phân bố chen ke ̣p trong sét kế t, sét bột kết. Cát kết hạt trung đến thô không gặp tại mặt cắt này . ISBN: 978-604-82-1375-6

15

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Cát kết Mẫu 2 Sét bột kết vôi phân lớp mỏng. Đá có màu xám đen, có phân lớp rõ khi quan sát dưới kính, các lớp mỏng từ 1,5mm đế n 3mm xen ke ̣p nhau , bao gồ m sét , sét vôi, sét vôi chứa vụn thạch anh , vôi sét , bô ̣t kế t xi măng vôi . Lớp bô ̣t kế t xi măng vôi có kić h thước vu ̣n từ 0,02mm đế n 0,05mm, đô ̣ cho ̣n lo ̣c tố t , mảnh vụn có hình dạng góc cạnh đến bán góc cạnh vụn thạch anh 30%, vụn vôi 35%, mảnh chert rất ít , mô ̣t số ha ̣t tha ̣ch anh tắ t làn sóng . Lớp sét vôi có thành phầ n chủ yế u là các vi tinh canxit và thường có khoảng 5% vụn thạch anh . Lớp vôi sét với hầ u hế t thành phầ n là canxit vi tinh, có một ít vảy xerixit phân bố rãi rác.

Hình 8. Hình chụp lát mỏng cho thấ y phân lớp mỏng xen kẹp sét/bô ̣t/vôi sét, 2 nicol, 2,5X. Mẫu 2

Hình 9. Hình chụp lát mỏng cát kế t, 2 nicol. Mẫu 3

Mẫu 3. Cát kết arkose hạt mịn có màu xám . Quan sát dưới kính cho thấ y đá có kích thước thay đổ i từ 0,07mm đế n 0,12mm, đô ̣ cho ̣n lo ̣c tố t, hình dạng hạt từ góc cạnh đến bán góc cạnh , tiế p xúc ha ̣t da ̣ng điể m , đường thẳ ng hay không tiế p xúc , mô ̣t số ha ̣t vu ̣n có da ̣ng kéo dài xế p đinh ̣ hướng , thể hiê ̣n đá bi ̣nén ép . Thành phần tạo đá có mảnh vụn 60%, xi măng sét và silic 40%, trong đó vu ̣n tha ̣ch anh 30%, chert 20%, feldspath kali 10%, thường bi ̣ biế n đổ i sét hoá ở mức độ trung bình . Một số hạt thạch anh có hiện tượng tắt làn sóng rõ . Xi măng sét và silic phân bố xen lẫn nhau. Mẫu 4. Sét kết có mảu xám đen , cấ u ta ̣o phân lớp mỏng . Quan sát dưới kin ́ h đá có 90% các khoáng vật sét, xerixit 10%, các đốm vôi có kích thước nhỏ phân bố rãi rác. Yế u tố thế nằ m của đá vôi và loa ̣t đá sét bô ̣t cát kế t Tại mặt cắt cho thấy các đá vôi và trầm tích sét bột kết cắm về hướng tây bắc , thế nằ m các đá vôi có tin ́ h phân lớp 320 ‫ﮮ‬25; các đá trầm tích sét bột cát kết 320 ‫ﮮ‬20, 330 ‫ﮮ‬25. Loạt đá sét bột cát kết phủ trực tiếp lên đá vôi, ranh giới giữa đá vôi và loa ̣t trầ m tić h sét bô ̣t cát kế t bên trên không thấ y có bấ t chin ̉ h hơ ̣p góc cũng như không thấ y hiê ̣n diện lớp cuội sạn sỏi kết. THẢO LUẬN VÀ KẾT LUẬN Qua nghiên cứu mă ̣t cắ t điạ chấ t tr ên cho thấ y rằ ng các đá vôi phân bố từ dưới lên trên có sự thay đổ i mang tính chuyể n tiế p dầ n từ đá vôi thành ta ̣o trong môi trường có năng lươ ̣ng cao sang môi trường có năng lươ ̣ng thấ p hơn , thể hiê ̣n qua sự thay đổ i đă ̣c điể m th ành phần thạch học của các đá vôi . Phầ n bên dưới mă ̣t cắ tmă ̣t cắ t tích tu ̣ các đá vôi rấ t giàu các mảnh vu ̣n có da ̣ng tròn ca ̣nh hay đẳ ng thước như trứng cá vôi , hầ u hế t chúng có viền canxit mỏng bao quanh , xi măng kế t tinh t hô, vâ ̣t liê ̣u hữu cơ hầ u như không có ; phầ n trên có đá vôi tỉ lê ̣ mảnh vu ̣n thấ p hơn , trong đó có mô ̣t vài mảnh vu ̣n sinh vâ ̣t có kić h thước lớn , xi măng thường miṇ ha ̣t , chứa các vâ ̣t liê ̣u hữu cơ. Trong loa ̣i trầ m tích mảnh vu ̣n bên trên có tính chấ t xen ke ̣p lớp mỏng đến rất mỏng, bao gồ m các đá sét kế t, sét vôi, vôi sét, sét bột kết, bô ̣t sét kế t, bô ̣t kế t, cát kết. Trong các lớp cát kế t có đô ̣ cho ̣n lo ̣c tố t , cũng có một lươ ̣ng vôi đáng kể ở da ̣ng mảnh vu ̣n hay xi măng . Các đá được tích tụ trong môi trường tương đối yên tĩnh . Thế nằ m của hai loa ̣i đá vôi và đá trầ m tić h vu ̣n là tương tự nhau , ranh giới giữa chúng có quan hê ̣ chỉnh hợp. Vì vậy, có thể xem đây là quá trình trầm tích mang tinh chuyển tiếp dần giữa loạt trầm tích vôi sang đá trầ m tić h mảnh vu ̣n miṇ ha ̣t , môi trường trầ m tić h có tin ́ h năng lươ ̣ng thấ p dầ n .

ISBN: 978-604-82-1375-6

16

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Trong các mô tả mă ̣t cắ t trước đây [2, 3,6] ranh giới trên của Permi thươ ̣ng (Hê ̣ tầ ng Tà Vát ) là tập đá vôi và phầ n bên dưới của hê ̣ tầ ng Sông Sài Gòn (Trias ha ̣) là bột kết, sét vôi, cát bột kết, phù hợp đặc diểm phân bố tha ̣ch ho ̣c đươ ̣c mô tả ta ̣i mă ̣t cắ t này. Vì vậy, đây có thể là mô ̣t mă ̣t cắ t thể hiê ̣n quan hê ̣ chỉnh hơ ̣p điạ tầ ng giữa đá vôi Permi thươ ̣ng của hê ̣ tầ ng Tà Vát với các đá trầ m tích vu ̣n của hê ̣ tầ ng Sông Sài Gòn . Tuy nhiên, do chưa tìm đươ ̣c hoá tha ̣ch trong loạt đá trầm tích vụn sét kết , bô ̣t sét kế t , … ngay bên trên tâ ̣p đá vôi này , nên tuổ i của loa ̣t đá trầ m tích vu ̣n này chỉ tạm thời được dự đoán là Triat hạ thuộc hệ tầng Sông Sài Gòn.

PETROGRAPHY CHARACTERISTIC AND UPPER STRATIGRAPHIC BOUNDARY OF LIMESTONE LATE PERMIAN IN GEOLOGICAL SECTION IN SOUTH – EASTERN REGION, VIETNAM Ngo Tran Thien Quy University of Science, VNU Hochiminh City ABSTRACT In the South – Eastern region, Vietnam, the stratigraphic boundary of Late Permian - Early Triassic has long been considered an unconformity boundary between Ta Vat formation (Late Permian) and Song Saigon formation (Early Triassic). The result of study on petrography and geological structure from the newly discovered geological section found in this region, suggests this may be a conformable stratigraphic boundary, the nature of the transition from limestone series such as grainstone, packstone, wackestone of Ta Vat formation up of sedimentary rocks such as claystone, marl,… of the Song Saigon formation. Keywords: stratigraphic boundary, petrography, Permian, Triassic, Southeastern, Vietnam. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Nguyễn Xuân Bao và nnk , Báocáo thuyết minh bản đồ Kiến tạo – Sinh khoáng Miề n Nam Viê ̣t Nam , tỷ lệ 1:500.000. Lưu trữ Liên đoàn Bản đồ Điạ chấ t Miề n Nam (2001). [2]. Ma Công Co ,̣ Thuyế t minh chú giải bản đồ điạ chấ t và bản đồ dự báo tài nguyên khoáng sản đề án lâ ̣p bản đồ điạ chấ t và điề u tra khoáng sản nhóm tờ Lô ̣c Ninh , Tỷ lệ 1/50.000. Lưu trữ Liên đoàn bản đồ điạ chấ t Miề n Nam (1993). [3]. Nguyễn Ngọc Hoa và nnk, Bản đồ địa chất và khoáng sản 1:200.000, tờ Công Pông Chàm - Lộc Ninh (1994). [4]. Trầ n Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao , Điạ chấ t Viê ̣t Nam, Tâ ̣p I, Điạ tầ ng, Tổ ng Cu ̣c Điạ chấ t và Khoáng sản (1986) [5]. Loren A. Raymond. Petrology: the study of igneous, sedimentary, metamorphic rocks, WCB publishers (1995) [6]. Tố ng Duy Thanh, Vũ Khúc, Các phân vị địa tầng Việt Nam, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nô ̣i (2006) [7]. Phạm Huy Tiến, Trịnh Ích, Nguyễn Ngo ̣c Mên , Thạch học trầm tích , Tâ ̣p 1, Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp (1985).

ISBN: 978-604-82-1375-6

17


THẠCH HỌC ĐÁ VÔI NÚI CHÙA HANG, KIÊN LƢƠNG 1 1 2 Nguyễn Vinh ̃ Tùng , Đinh Quố c Tuấ n , Trầ n Tấ n Tài 1

Khoa Địa chất, Trường ĐH KHTN, ĐHQG-HCM 2 Công Ty Điạ chấ t Nam Bô ̣ (NAGEO) Email: [email protected]

TÓM TẮT Theo bảng phân loại của Dunham, đá vôi núi Chùa Hang, huyện Kiên Lương, tỉnh Kiên Giang gồm các loại mudstone, wackstone, một số ít là packstone, và đặc biệt nhất là boundstone (bafflestone). Boundstone điềm chỉ tính chất của môi trường thủy động cũng như điều kiện sinh sống của các sinh vật (chủ yếu là huệ biển) hiện diện trong môi trường trầm tích. Tính chất thạch học của đá vôi này cho phép nhóm tác giả phân biệt giữa đá vôi hệ tầng Chùa Hang , trước Permien, (Trương Công Đượ ng 1997 ) với đá vôi hệ tầng Hà Tiên (Permien trunghạ). Từ khóa: Đá vôi chứa huệ biển, Hệ tầng Chùa Hang, Boundstone GIỚI THIỆU Khu vực Hà Tiên-Kiên Lương(huyện Hà Tiên cũ) là khu vực duy nhất của đồng bằng sông Cửu Long có sự xuất lộ của các núi đá vôi dưới dạng các đồi núi sót chạy dọc bờ biển. Các núi đá vôi này chủ yếu thuộc hệ tầng Hà Tiên, ngoài ra còn có đá vôi hệ tầng Chùa Hang được tìm thấy tại Chùa Hang(chùa Hải Sơn) thuộc địa phận ấp Ba Trại, xã Bình An huyện Kiên Lương, tỉnh Kiên Giang.

Hình 1. Sơ đồ vị trí khảo sát Khu vực nghiên cứu là khu vực núi đá vôi có điạ hin ̀ h “tai mèo” đặc trưng thuô ̣c hệ tầngChùa Hang,các núiđá vôi cao khoảng 100m đế n 200m sát bờ biển phía Tây Bắc của khu vực núi Chùa Hang, cách tỉnh lộ 11 khoảng 500m về phía Nam, cách trung tâm huyện Kiên Lương khoảng 15 km về phía Đông Nam. Từ trước cho đến nay đá vôi ở vùng Kiên Lương, tỉnh Kiên Giang được nhiều các tác giả đề cập tới như Mansuy (1902), Lê Thị Viên (1959), Saurin (1971), Fontaine (1970), Nguyễn Đức Tiến (1966, 1970) và Tôn Thất Tý (1984). Các công trình đo vẽ bản đồ địa chất 1/500.000, 1/200.000, 1/50.000 lần lượt của Trần Đức Lương (1980), Nguyễn Ngọc Hoa (1991) , Nguyễn Xuân Bao (hiệu đính) (1994) và Trương Công Đượng (1997)... Có tác giả nghiên cứu về phương diện cổ sinh, có tác giả khảo sát về đặc điểm trữ lượng khoáng sản, nhìn chung phần lớn nghiên cứu tổng quan về đá vôi, quan hệ địa tầng của đá vôi với các thành tạo địa chất khác mà chưa quan tâm về điều kiện và môi trường trầm tích hình thành nên đá vôi trong vùng. Với lý do trên, bài báo cáo với đối tượng nghiên cứu la đá voi chứa sinh vạ t hu ệ biển thuộc hệ tầng Chùa Hang (Trương Công Đượng, 1997), hi vọng phần nào có thể phản ánh và lý giải được môi trường thủy động cũng như điều kiện sinh sống của các sinh vật. Từ đó giúp phân biệt đá vôi giữa hệ tầng Chùa Hang với đá vôi hệ tầng Hà Tiên.

ISBN: 978-604-82-1375-6

18

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp khảo sát thực địa nhằm xác định vị trí phân bố của đá vôi chứa sinh vâ ̣t hu ệ biển hệ tầng Chùa Hang và lấy mẫu thạch học và mô tả mẫu cũng như chụp hình ngoài thực địa. Phương pháp trong phòng thí nghiệm có phương pháp phân tích lát mỏng dưới kính hiển vi phân cực tại phòng thí nghiệm Bộ môn Trầm Tích và Bộ môn Địa Chất Cơ Sở nhằm mô tả chi tiết các đặc điểm về thành phần khoáng vật, kiến trúc, cấu tạo, các biến đổi thứ sinh của thành tạo đá vôi. Số lát mỏng phân tích gồm 5 lát mỏng. Cách phân loại và những lý giải về môi trường trầm tích của đá vôi theo tài liệu của các tác giả Dunham (1962), Embry & Klovan (1972), Wilson (1975), Flügel (2010). (Được trình bày chi tiết trong bảng 1). Bảng 1. Bảng phân loại đá vôi theo tác giả Dunham (1962) ( hình C.G. St. C. Kendall, 2005) Các thành phần về nguồn gốc không liên kết với nhau trong quá trình trầm tích Chứa bùn vôi Bùn vôi ưu thế < 10% hạt vụn

>10% hạt vụn

Mudstone

Wackstone

Không bùn vôi Mảnh vụn cỡ hạt (hạt vụn) ưu thế

Packstone

Grainstone

Các thành phần về nguồn gốc có liên kết với nhau trong suốt quá trình trầm tích, thể hiện rõ bởi vật liệu cốt bộ sinh vật mọc xen nhau. Boundstone

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Đá vôi nghiên cứu bằng mắt thường có màu xám sáng, chứa đầy các cuống huệ biển kích thước lớn trong tư thế sống. Các nhánh cuống huệ biển đan xen nhau tạo thành một quần thể huệ biển phong phú, thân huệ biển với thành phần vôi có màu trắng sáng phân biệt với nền đá có màu xám sáng. Cuống huệ biển với kích thước lớn hơn 3 cm, có cuống đạt tới 15 cm theo chiều dài. Với những đặc trưng mô tả như trên, có thể phân loại đá vôi theo Dunham (1962) thuộc nhóm boundstone, chi tiết hơn nữa là bafflestone (Embry & Klovan, 1972 và Wright, 1992). Phân tích mẫu đá vôi dưới lát mỏng, quan sát thấy chứa các cuống huệ biển từ nhỏ đến rất lớn. Nền chủ yếu là bùn vôi. Các mảnh huệ biển còn nguyên thành phần vôi của chúng, chứng tỏ đá vôi chứa sinh vâ ̣t hu ệ biển này là đá vôi tại sinh được hình thành do các tích chất vùi lấp nhanh cùng với huệ biển để tạo thành đá. Đáng chú ý, dưới lát mỏng các cuống huệ biển được bao quanh bởi một riềm microspar, có thể giải thích hiện tượng này là do quá trình phân hủy sinh vật sinh ra acid làm hòa tan bùn vôi bao xung quanh mảnh vỏ sau đó lại được tái kết tinh lại dưới dạng microspar. Phần nền đá chiếm ưu thế là bùn vôi minh chứng cho điều kiện thủy động yên tĩnh, năng lượng kém, đây là điều kiện thuận lợi để tích tụ vật liệu bùn vôi. Các biến đổi của quá trình xuyên sinh gồm có sự dolomit hóa xảy ra ở nền bùn vôi và cả trên sinh vật, còn quan sát thấy có cấu tạo đường khâu stylolite kèm theo là dolomit xen giữa. Theo nhà cổ sinh Nguyễn Đình Hồng và Đặng Trần Huyên thì các hóa thạch huệ biển gồm có các loài: Cyclocyclicus aff. digraes Yeltyshewa, Cyclocyclicus sp., Pentagonyclicus sp. có tuổi chủ yếu là Carbon. (Trương Công Đượng, 1997) Từ những mô tả đá vôi trên, ta có thể phân biệt đá vôi hệ tầng chùa Hang với đá vôi hệ tầng Hà Tiên chỉ với nhóm đá vôi chứa chủ yếu huệ biển như sau: Đá vôi hệ tầng chùa Hang có màu xám sáng, đá vôi boundstone – đá vôi tại sinh chứa các cuống huệ biển nguyên vẹn trong tư thế sống, chất vôi trong vỏ sinh vật phần lớn còn giữ nguyên. Môi trường trầm tích có năng lượng yếu, yên tĩnh, dưới mực sóng cơ sở (Weather wave base) với tốc độ trầm tích nhanh nên còn bảo tồn nguyên vẹn các cuống huệ biển. Trong khi đó, đá vôi hệ tầng Hà Tiên* có màu xám sậm đến xám tối, có chứa chất hữu cơ, thuộc nhóm đá vôi packstone, grainstone chứa các mảnh vụn cuống huệ biển, các mảnh vụn huệ biển hầu hết đều bị tái kết tinh thành calcit đồng trục. Môi trường trầm tích có năng lượng lớn, trên mực sóng cơ sở nên chịu tác động chọn lọc mạnh mẽ của sóng. (*)Đá vôi ở Hang Cây Ớt

ISBN: 978-604-82-1375-6

19

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM KẾT LUẬN Đá vôi ở khu vực Chùa Hang khảo sát là đá vôi boundstone có huệ biển màu xám sáng với thành phần nền đá chủ yếu là bùn vôi. Từ những phân tích về đặc tính của đá vôi ở đây cho thấy đá được hình thành trong môi trường thủy động yên tĩnh, năng lượng yếu, tốc độ vùi lấp nhanh nên bảo tồn huệ biển khá tốt. Với đặc tính của đá vôi chứa sinh vâ ̣t hu ệ biển của hệ tầng Chùa Hang như vậy cho phép có thể phân biệt dễ dàng với đá vôi chứa sinh vâ ̣t huệ biển ở hệ tầng Hà Tiên.

1

2

3

4

5

6

Hình 2 1. Tổng quan lộ điểm đá vôi khảo sát tại Chùa Hang; 2. Đá vôi chứa huệ biển trong tư thế sống thuộc hệ tầng Chùa Hang; 3,4. Đá vôi huệ biển quan sát dưới lát mỏng với nền đá chủ yếu là bùn vôi, thành phần vôi của cốt bộ sinh vật còn nguyên; 5. Đá vôi chứa các mảnh vụn huệ biển tái kết tinh thuộc hệ tầng Hà Tiên ngay tại khu vực cửa sau chùa Hang nhìn ra Hòn Phụ Tử; 6. Đá vôi mảnh vụn huệ biển tái kết tinh dưới lát mỏng mẫu tại Hang Cây Ớt. Thước tỷ lệ ứng với 500µm. ISBN: 978-604-82-1375-6

20

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Lời cảm ơn: Nhóm tác giả chân thành cảm ơn đến PGS. TS Nguyễn Thị Ngọc Lan vì những ý kiến, đóng góp giúp cho bài báo cáo hoàn thiện hơn. Cảm ơn các cán bộ của Bộ môn Trầm Tích và Bộ môn Địa chất Cơ Sở Khoa Địa Chất Trường ĐH KHTN đã tạo điều kiện thuận lợi để nhóm tác giả hoàn thành bài báo này.

PETROGRAPHY OF LIMESTONES AT CHUA HANG, KIEN LUONG Nguyen Vinh Tung1, Dinh Quoc Tuan1, Tran Tan Tai2 1

Department of Geology, University of Science, VNU HCMC 2 NAGEO

ABSTRACT According to the Dunham carbonate rock’s classification, the limestones at Chua Hang, Kien Luong district, Kien Giang province are mudstone, wackstone, a small amount of packstone, and especially boundstone (bafflestone). Boundstone reflects not only the characteristic of the hydrodynamic condition but also living condition (primary crinoids) in depositional environment. The features of these boundstones allow the group authors to distinguish limestone of Chua Hang formation, pre-Permian, (Truong Cong Duong, 1977) from limestone of Ha Tien formation (Earlymiddle Permian). Key words:Crinoidal limestone, Chua Hang formation, Boundstone.

TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt: [1] Trương Công Đượng (Chủ biên) 1997. Báo cáo Địa chất và Khoáng sản nhóm tờ Hà Tiên-Phú Quốc, kèm theo Bản đồ Địa chất và Khoáng sản nhóm tờ Hà Tiên-Phú Quốc tỷ lệ 1:50.000. Lưu trữ Liên đoàn BĐĐC Miền Nam. Tp.HCM [2] Nguyễn Ngọc Hoa và nnk, 1991. Báo cáo công tác lập bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản 1/200.000 nhóm tờ Đồng bằng Nam bộ. Lưu trữ Liên đoàn BĐĐC Miền Nam. Tp.HCM Tiếng nước ngoài: [3] Dunham R.J., 1962. Classification of carbonate rocks according to depositional texture. American Association of Petroleum Geologists Memoir 1: pp.108-121. [4] Flügel, E., 2010, Microfacies of carbonate rocks, analysis, interpretation and application, Second edition. Berlin, Springer–Verlag, 976 pp [5] Fontaine H.,1970. Note sur les régions de Hà Tiên et de Hòn Chông : Arch. Géol. Vietnam, 13, 2, pp.113135. [6] Mansuy H.,1902. Équisse géologique des environs de Kampot et de Hà Tiên, Bull., Econ., Direction de l’Agriculture et du Commerce, Nlle Série, 1, pp 33-39. [7] Nguyễn Đức Tiến,1966. Génèse des calcaires de Tân Lâm à travers les données biologiques et sédimentologiques, Acta Géologica Vietnamica, I, 1-2, pp. 11-24. [8] Nguyễn Đức Tiến,1970. Quelques Fusulinidés de Núi Còm, Sud-Vietnam : Arch. Géol. Vietnam, 13, 1, pp.1100. [9] Lê Thị Viên, 1959. Etudes des Fusulinidés du Haut-Laos, du Cambodge et du Sud-Vietnam : Ann. Fac. Sciences Saigon, pp. 99-120. [10] Wilson, J.L., 1975, Carbonate facies in geological history: New York, Springer, 471 pp.

ISBN: 978-604-82-1375-6

21


ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC, THẠCH ĐỊA HÓA VÀ KHOÁNG HÓA SẮT LIÊN QUAN KHỐI MAGMA MAFIC KHU VỰC TÂN HÒA, TÂN CHÂU, TÂY NINH Nguyễn Thế Công, Nguyễn Kim Hoàng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Tp.HCM TÓM TẮT: Khối magma mafic khu vực Tân Hòa, Tân Châu, Tây Ninh (Đồi 95) được phát hiện vào năm 1986 và được xếp vào phức hệ Tây Ninh (K1tn, Nguyễn Ngọc Hoa và nnk, 1995). Thành phần thạch học của khối xâm nhập này được làm sáng tỏ qua các lỗ khoan năm 2013 bao gồm gabrodiorit, gabronorit, gabro, gabropyroxenit, pyroxenit.Thành phần khoáng vật chính gồm plagioclas, pyroxen xiên đơn, pyroxen trực thoi, hornblend lục, thứ yếu có biotit; khoáng vật phụ có apatit, sphen, magnetit, pyrotin.Tổ hợp gabro – pyroxenit phức hệ Tây Ninh có hàm lượng titan cao, chứa nhiều các nguyên tố thuộc nhóm sắt như Fe, Ti, V nhưng chứa thấp Rb, Sr, Y, Cs, Ba, Sm, Eu, Nd. Các nguyên tố vết, nguyên tố hiếm chuẩn hóa theo manti nguyên thủy và chondrit cho thấy chúng có nguồn gốc rất sâu từ manti sạch, thuộc mô hình tách giãn trên rìa lục địa tích cực. Phức hệ Tây Ninh có đặc trưng về dị thường từ địa vật lý, các kết quả phân tích hóa, quang phổ và giã đãi cho thấy tổ hợp này có tính chuyên khoáng và triển vọng về quặng hóa sắt và titan. Từ khóa: Gabro, gabbro-pyroxenit, phức hệ Tây Ninh, khu vực Tân Hòa GIỚI THIỆU Khu vực Tân Hòa trước đây gọi là Đồi 95 [3] chủ yếu thuộc địa phận xã Tân Hòa và một phần phía Tây thuộc xã Suối Ngô, huyện Tân Châu, tỉnh Tây Ninh; cách UBND xã Tân Hòa khoảng 3 km về phía Tây – Tây Bắc, cách thành phố Tây Ninh khoảng 45km về phía Đông Bắc và cách Tp. Hồ Chí Minh 150km về phía Bắc. Trong công tác Đo vẽ lập bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản nhóm tờ Đồng Bằng Nam bộ tỷ lệ 1/200.000 (Hoàng Ngọc Kỷ và nnk, 1980 – 1989; Nguyễn Ngọc Hoa và nnk 1990), Liên đoàn Địa chất 6 (nay là Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Nam – LĐBĐĐCMN), đã phát hiện điểm khoáng hóa sắt trên cơ sở đo dị thường từ và qua công tác khoan sâu một lỗ khoan 500m ở đồi 95, khu vực Tân Hòa (1986).Năm 1995, trong hiệu đính “Bản đồ địa chất và khoáng sản Việt Nam tỷ lệ 1/200.000 tờ Công Pông Chàm-Lộc Ninh” do Nguyễn Xuân Bao chủ biên đã phân chia chi tiết phức hệ Tây Ninh; trong đó, khối gabro có thành phần thạch học chính là gabro, gabropyroxenit, pyroxenit được cho là có tuổi Jura muộn. Từ năm 2005 đến 2014,LĐBĐĐCMNđã tiến hành “Đo vẽ lập bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản nhóm tờ Tân Biên tỷ lệ 1/50.000” do Lê Minh Thủy chủ biên. Trong công tác này, đã tiến hành điều tra chi tiết biểu hiện khoáng hoá sắt khu vực Tân Hòa với 2 lỗ khoan sâu. Cũng trong năm 2013, Tập đoàn Hoàng Gia cũng đã có 4 lỗ khoan khảo sát đánh giá khả năng làm đá ốp lạt đối với khối xâm nhập sẫm màu này. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC Đặc điểm địa chất khu vực Tân Hoà như sau (Hình 1): Địa tầng Hệ tầng Tà Nốt (P3tn) (Nguyễn Xuân Bao và nnk, 1994) chỉ có diện nhỏ chừng 1km2lộ ở phía Bắc khối xâm nhậpsẫm màu.Các đá trầm tích này thường phân bố dạng dải.Thành phần thạch học gồm đá phiến sét màu đen, sét bột kết xen kẹp bột kết màu xám, chứa hóa thạch tay cuộn và hai mảnh. Bề dày của hệ tầng này là 250m.Chuyển tiếp lên trên hệ tầng này là hệ tầng Tà Vát. Hệ tầng Tà Vát (P3tv)(Ma Công Cọ và nnk, 2001) có một diện lộ nhỏ ở phía Đông và một diện tích lớn ở phía Tây Bắc khối xâm nhập sẫm màu.Thành phần thạch học bao gồm đá vôi vi hạt màu xám chứa tàn tích sinh vật, chuyển lên là sét vôi. Trong đá vôi hạt nhỏ phân lớp vừa đến dày chứa các Trùng lỗ tuổi Permi muộn (P3). Mặt cắt đặc trưng của hệ tầng dày 100-150m gồm: đá vôi xám phân lớp dày xen sét vôi xám đen, chuyển lên đá vôi xám trắng dạng khối, đá vôi xám đen phân lớp dày. Bề dày chung của hệ tầng Tà Vát thay đổi 150 ÷ 180m. Hệ tầng Sông Sài Gòn (T1ssg)(Bùi Phú Mỹ và Vũ Khúc, 1979) phân bố thành 2 diện lộ ở phía Đông Nam và Tây Bắc. Thành phần thạch học chia làm 3 tập, từ dưới lên như sau: - Tập 1 (T1ssg1): Gồm sét vôi, sét bột kết vôi, bột kết vôi xen kẹp cát kết vôi. Đá có kiến trúc sét bột hoặc bột cát với xi măng lấp đầy kiểu cơ sở, cấu tạo vi phân lớp, định hướng yếu hoặc dạng khối. - Tập 2 (T1ssg2): Gồm bột kết, cát kết, cát bột kết, đôi chỗ xen kẹp các thấu kính cuội kết đa khoáng gian tầng. Đá có kiến trúc sét bột hoặc cát bột với xi măng lấp đầy kiểu cơ sở, cấu tạo phân lớp đến dạng khối. - Tập 3 (T1ssg3): Gồm cát kết, bột kết, xen kẹp sét bột kết. Đá có kiến trúc cát sạn, sét bột hoặc cát bột với xi măng lấp đầy kiểu cơ sở, cấu tạo dạng khối. ISBN: 978-604-82-1375-6

22

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Hệ tầng Bà Miêu (N22bm)(Lê Đức An và nnk, 1981) phân bố rộng rãi xung quanh khối xâm nhập sẫm màu.Trầm tích chủ yếu gồm cát bột, bột sét, bột sét lẫn cát mịn, xen các thấu kính cát chứa sạn sỏi, cát bột sét chứa kaolin. Trầm tích có màu xám vàng, vàng nâu, nâu đỏ, tím nhạt loang lổ. Bề dày của hệ tầng thay đổi 20÷>70m. Magma xâm nhập Phức hệ Định Quán (Gb/K1đq1)(Huỳnh Trung, 1989), được xếp vào phức hệ này là dạng xâm nhập nhỏ xuyên cắt xâm nhập nhập sẫm màu phức hệ Tây Ninh trong lỗ khoan LK2 (LĐBĐĐCMN, 2013).Thành phần thạch học gồm: gabro, gabrodiorit và diorit hạt nhỏ đến vừa (Pha 1) và microgabrodiorit và microdiorit (Pha đá mạch). Đá có màu xám đen, cấu tạo khối. Thành phần khoáng vật gồm: plagioclas, amphibol và ít pyroxen tàn dư. Khoáng vật phụ có apatit và sphen; khoáng vật quặng có magnetit và pyrotin. Ở đới tiếp xúc giữa các thành tạo magma phức hệ Định Quán với đá vôi hệ tầng Tà Vát có hiện tượng trao đổi biến chất gây skarn hóa (skarn vôi). Trong đới này thường chứa các thể tù đá vây quanh, dạng đẳng thước, kích thước 5 ÷ 10cm. Phức hệ Tây Ninh (Gb/K1tn)(Nguyễn Ngọc Hoa và Dương Văn Cầu, 1995) có dạng khối đẳng thước xuyên cắt qua các đá trầm tích lục nguyên hệ tầng Sông Sài Gòn và đá trầm tích lục nguyên – carbonat hệ tầng Tà Vát. Đôi chỗ, các thành tạo xâm nhập sẫm màu này xuyên cắt và gây biến đổi đá vây quanh tạo nên đá sừng pyroxen với kiến trúc sừng đặc trưng gồm những hạt pyroxen xiên đơn dạng đẳng thước phân bố đều. Trong khối xâm nhập có những tia mạch nhỏ của “granit”, mạch thạch anh, canxit xuyên cắt. Thành phần thạch học chính gồm pyroxenit, gabropyroxenit, gabro, gabronorit, gabrodiorit. Đá có màu đen, xám đen đến xám xanh, cấu tạo khối, phân dải. Tổ hợp khoáng vật đặc trưng: plagioclas, pyroxen xiên đơn, pyroxen trực thoi, amphibol; khoáng vật phụ có apatit, sphen, magnetit, pyrotin. Trong đá, phổ biến hiện tượng clorit hóa, epidot hóa. Phần trên của khối xâm nhập này bị phong hóa mạnh tạo vỏ phong hóa dày có màu nâu đỏ, vàng nâu đến lục, có thành phần chủ yếu ở trên là laterit, chuyển tiếp xuống dưới là sét bột và lớp sét màu xám trắng phớt lục. Về phía Tây của khối magma xâm nhập sẫm màu chính, còn lộ ra một khối xâm nhập nhỏ diện tích khoảng 50 m2) có thành phần thạch học chủ yếu là gabronorit và gabro. Kiến tạo Vị trí kiến tạo Khối xâm nhập sẫm màu nằm trên khối nâng Sài Gòn thuộc đới kiến trúc – sinh khoáng Đà Lạt phát triển trên miền vỏ lục địa Tiền Cambri Nam Việt Nam và [1, 4]. Trong khu vực, có các thành tạo lớp phủ: kiểu thềm lục địa yên tĩnh trong Permi muộn-Trias sớm, kiểu rìa lục địa tích cực trong Mesozoi muộn và kiểu căng giãn nội lục có phun trào bazan kiểu chảy tràn trong Kanozoi. Sau giai đoạn Permi – Trias thuộc chu kì kiến tạo Indosini, do kết quả của quá trình hút chìm của mảng đại dương Paleotethys phía tây Thái Bình Dương xuống mảng lục địa châu Á đã ảnh hưởng đến những giai đoạn sau này. Theo đó, vào giai đoạn Mesozoi muộn, phần lãnh thổ Nam Việt Nam nói chung và khu vực Tân Hoà nói riêng biểu hiện như một rìa lục địa tích cực với hoạt động magma mãnh liệt tạo ra các sản phẩm đá rất đa dạng về thành phần và phức tạp về nguồn gốc. Các thành tạo magma trong giai đoạn này là sản phẩm độc đáo của bối cảnh kiến tạo xảy ra trên rìa lục địa: một mặt có các thành tạo đặc trưng cho đới hút chìm, mặt khác lại có các thành tạo của đới tách giãn ngay trên cung đó gần như trong cùng một giai đoạn. Tổ hợp gabro – pyroxenit khu vực Tân Hòa và một số khối nhỏ gabro – pyroxenit khác phân bố rải rác ở các vùng: Vạn Giã, Núi Đan, Krong Nô, Ga Lăng… được xếp vào các thành tạo liên quan đến căng dãn thuộc tổ hợp thạch kiến tạo cung magma rìa lục địa kiểu Đông Á cổ Định Quán – Ankroet [1]. Khối xâm nhập sẫm màu khu vực Tân Hòa nằm riêng rẽ gồm các đá gabro và pyroxenit cao titan và có nguồn rất sâu từ manti sạch, thường xuất hiện trong các đới tách giãn thạch quyển, mặt khác chúng lại mang yếu tố của rìa lục địa tích cực. Như vậy, khối magma xâm nhập này đặc trưng cho mô hình tách dãn trên rìa lục địa tích cực. Đứt gãy Bằng các phương pháp địa vật lý, ghi nhận được các đứt gãy cục bộ tập trung chủ yếu trong khối xâm nhập gabro, theo phương Tây Bắc – Đông Nam, phương Đông Bắc – Tây Nam và phương á vĩ tuyến. Phía Tây Nam của khối xâm nhập có đứt gãy khu vực Kà Tum – Suối Ngô kéo dài 200km theo phương Tây Bắc – Đông Nam, độ sâu 30km, phân chia khối Tống Lê Chân ở phía Đông Bắc và khối Tây Ninh – Bến Cầu ở phía Đông Nam. Đứt gãy có tính chất thuận bằng trái trong Kainozoi sớm và thuận bằng phải trong Pliocen đến Pleistocen. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong khu vực nghiên cứu đã tiến hành khảo sát địa chất, theo dõi, thu thập 2 mẫu lỗ khoan LK1, LK2 của LĐBĐĐCMN (5/2013) và 4 lỗ khoan HK1, HK2, HK3, HK5 của Tập đoàn Hoàng Gia Ceramic (6/2013). Trong phòng, gia công và phân tích thạch học khoáng vật – thạch địa hoá của 2 lỗ khoan LK2 và HK1. Trong đó, phân tích 30 mẫu lát mỏng dưới kính hiển vi phân cực, phân tích 10 mẫu khoáng tướng dưới kính phản quang nhằm nghiên cứu thành phần thạch học – khoáng vật, thành phần khoáng vật quặng của các thành tạo xâm nhập sẫm màu trong khu vực; gửi phân tích 7 mẫu hóa silicat, 4 mẫu quang phổ bán định lượng tại LĐBĐĐCMN; gửi ISBN: 978-604-82-1375-6

23

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM phân tích 2 mẫu (HK136,3 và HK1.39,1) nguyên tố hiếm, vết, phóng xạ bằng phương pháp cảm ứng cao tần ghép nối khối phổ trên thiết bị ICP – MS tại Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam nhằm xác định đặc điểm thạch địa hóa, nguồn gốc và khoáng hóa liên quan của các thành tạo xâm nhập sẫm màu trong khu vực. Sau đó, xử lý các tài liệu thạch học, khoáng vật, thạch địa hóa trên các biểu đồ bằng các phần mềm địa chất chuyên dụng như Igpetwin, đối sánh với các tài liệu đã có để đưa ra kết luận. Cuối cùng, xử lý tài liệu, lập bản vẽ, tổng hợp, luận giải, hệ thống hóa toàn bộ các kết quả thu được. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Đặc điểm thạch học, thạch địa hoá các thành tạo xâm nhập sẫm màu Đặc điểm địa chất Khối xâm nhập sẫm màu khu vực Tân Hòa có dạng khối đẳng thước khoảng 10 km2 với thành phần chủ yếu là các đá gabropyroxenit phức hệ Tây Ninh (Ảnh 1) và một ít các đá gabrodiorit – diorit phức hệ Định Quán (Ảnh 2). Các thành tạo này nằm ở độ sâu 25 ÷ 30m, phần trên bị phong hóa tạo vỏ phong hóa có thành phần chủ yếu là laterit, sét, bột.Chúng xuyên cắt qua các đá vây quanh gây biến đổi sừng hóa và skarn hóa. Đặc điểm thạch học Theo tài liệu lỗ khoan sâu 500m trong công tác đo vẽ lập bản đồ địa chất và tìm khoáng sản nhóm tờ Đồng bằng Nam bộ tỷ lệ 1/200.000 (1986), các thành tạo xâm nhập sẫm màu trong khu vực chủ yếu là gabro, gabropyroxenit, ít pyroxenit. Qua hai lỗ khoan LK2 (độ sâu 75m, LĐBĐ ĐCMN, 2013) và lỗ khoan HK1 (độ sâu 56m, Tập đoàn Hoàng Gia, 2013), còn có các đá xâm nhập khác gồm: gabronorit, gabrodiorit, diorit và các đá mạch microgabrodiorit, microdiorit với đặc trưng là hàm lượng amphibol tăng cao. Như vậy, ngoài các đá được xếp vào phức hệ Tây Ninh, còn có các đá xâm nhập sẫm màu được xếp vào phức hệ Định Quán. Tổ hợp gabro – pyroxenit phức hệ Tây Ninh - Pyroxenit: Có màu xám đen, cấu tạo khối và kiến trúc toàn tự hình với kích thước hạt lớn. Thành phần khoáng vật chủ yếu là pyroxen xiên đơn (~90%). Có rất nhiều mạch thạch anh nhỏ như sợi chỉ xuyên cắt. Khoáng vật quặng trong đá chủ yếu là magnetit và titanomagnetit. - Gabropyroxenit: Có màu xám đen, cấu tạo khối, kiến trúc tự hình, hạt đều, có kích thước từ nhỏ đến trung bình (Ảnh 3). Thành phần khoáng vật chủ yếu là plagioclas, pyroxen xiên đơn và amphibol thứ sinh. Hàm lượng khoáng vật màu khoảng 45 ÷ 65% . Đôi chỗ, gabropyroxenit bị các mạch thạch anh hoặc mạch canxit xuyên cắt qua. Khoáng vật quặng chủ yếu là magnetit và một lượng nhỏ sulfur là pyrotin. - Gabro: Có màu xám đen phớt lục, lấm tấm trắng, cấu tạo khối, kiến trúc gabro với kích thước hạt trung bình đến lớn (Ảnh 4). Thành phần khoáng vật gồm plagioclas ~ 35 ÷ 65%, pyroxen xiên đơn ~ 30% ÷ 45%, còn lại là amphibol. Khoáng vật quặng chủ yếu là magnetit, pyrotin, có dạng xâm tán. Gabro bị các mạch nhỏ thạch anh, canxit xuyên cắt. Một vài nơi có hiện tượng clorit hóa, epidot hóa mạnh. Đôi chỗ, epidot, clorit tập trung trong các khe nứt nhỏ trên đá. - Gabronorit:Có màu xám trắng, xám đen, độ khoáng vật màu khoảng 50%, cấu tạo khối, kiến trúc gabro, kích thước hạt trung bình đến lớn (Ảnh 5) Thành phần khoáng vật gồm plagioclas ~ 40 ÷ 45%, pyroxen xiên đơn ~10% ÷ 45%, amphibol ~15%, pyroxen trực thoi ~ 5%. Đôi chỗ có biotit dạng vảy nhỏ phân bố rải rác trong đá. - Gabrodiorit: Có màu xám lục, độ khoáng vật màu khoảng 50%, cấu tạo khối, phân dải, kiến trúc định hướng. Các khoáng vật có dạng que, lăng trụ, kích thước hạt nhỏ (Ảnh 6). Thành phần khoáng vật: plagioclas ~45 ÷ 50%, amphibol ~ 45 ÷ 50% và ít pyroxen xiên đơn; khoáng vật quặng là magnetit, dạng xâm tán. Tổ hợp diorit – gabrodiorit phức hệ Định Quán - Gabrodiorit: Có màu xám phớt lục, lấm tấm trắng, độ khoáng vật màu phổ biến ~ 40 ÷ 55%, cấu tạo khối, kiến trúc diorit, kích thước hạt nhỏ. Thành phần khoáng vật gồm plagioclas ~ 45 ÷ 50%, pyroxen xiên đơn ~ 30 ÷ 35%, amphibol ~ 10 ÷ 20% có nơi lên tới 60%. Khoáng vật quặng chủ yếu là magnetit, pyrotin, có dạng xâm tán. Gabrodiorit bị các mạch nhỏ thạch anh, canxit xuyên cắt. Một vài nơi, có hiện tượng clorit hóa, epidot hóa khá mạnh. Đôi chỗ epidot, clorit tập trung trong các khe nứt nhỏ trên đá. - Diorit: Có màu xám trắng lấm tấm màu lục, độ khoáng vật màu phổ biến khoảng 40 ÷ 55%, cấu tạo khối, kiến trúc diorit đôi chỗ có kiến trúc khảm, kích thước hạt nhỏ đến trung (Ảnh 7). Thành phần khoáng vật gồm plagioclas ~ 40 ÷ 45%, amphibol ~ 45 ÷ 55%, còn lại là ít pyroxen còn sót lại. Một số nơi, các khoáng vật này bị thạch anh hạt tương đối lớn thay thế, chen xuyên. Hiện tượng clorit hóa, epidot hóa cũng khá phổ biến. - Microdioritporphyrit: Đá mạch có màu xám trắng lấm tấm màu lục, kích thước hạt nhỏ; cấu tạo khối, kiến trúc porphyr. Độ khoáng vật màu phổ biến ~ 40 ÷ 55%. Một số nơi, các khoáng vật này cũng bị thạch anh hạt tương đối lớn thay thế, chen xuyên. Hiện tượng clorit hóa, epidot hóa khá phổ biến. - Microgabrodioritporphyrit: Đá mạch có màu xám phớt lục, bị biến đổi mạnh. (Ảnh 8). Cấu tạo phân dải, định hướng, kích thước hạt nhỏ xuyên cắt qua gabro có trước. Độ khoáng vật màu khoảng 50%. Đặc điểm khoáng vật ISBN: 978-604-82-1375-6

24

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Khoáng vật trong các tổ hợp đá magma xâm nhập sẫm màu có đặc điểm như sau: - Plagioclas: Có dạng lăng trụ từ tự hình đến nửa tự hình, đẳng thước hay dạng que. Các tinh thể có dạng song tinh sắc nét chủ yếu theo luật albit, một vài nơi có dạng song tinh casbat,dạng song tinh periclin cũng tương đối phổ biến. Khoáng vật bị biến đổi khá mạnh như sotxurit hóa phổ biến trong hầu hết các loại đá cho đến sericit hóa. Số hiệu plagioclas đo được bằng phương pháp đo góc tắt đối xứng lớn nhất trên tiết diện thẳng góc với mặt (010) theo luật song tinh albit đối với các thành tạo mafic đến á mafic như gabro, gabrodiorit là 53 ÷ 55 tương ứng labrado, trên các đá trung tính như diorit (phức hệ Định Quán) là 45 ÷ 50 tương ứng andezin. - Pyroxen:Phổ biến trong hầu hết các loại đá, gồm 2 loại là pyroxen xiên đơn và pyroxen trực thoi. + Pyroxen xiên đơn:Có dạng lăng trụ nửa tự hình, dạng tấm hay đẳng thước, một số có dạng hình lục giác. Thường không màu cho đến vàng nhạt hay lục nhạt,phổ biến tiết diện có một hướng cát khai, một vài tiết diện có hai hướng cát khai với góc cát khai ~870. Góc tắt C^Ng dao động trong khoảng 35 ÷ 450, nằm trong loạt augit – diopsit. Đa phần các tiết diện của tinh thể bị amphibol hóa ven rìa hay loang lổ trên bề mặt hạt; những tiết diện này còn phân biệt được dựa vào những phần pyroxen còn sót lại ở nhân hay rìa hạt. Nhiều tiết diện pyroxen xiên đơn bị amphibol hóa hoàn toàn cho đa sắc màu lục sẫm, lục nhạt. Đôi chỗ pyroxen bị clorit hóa và epidot hóa, thường xảy ra ở ven rìa hoặc trên các khe nứt của tiết diện. Phổ biến hiện tượng khảm, trong đó các khoáng vật pyroxen xiên đơn bao lấy các khoáng vật plagioclas. +Pyroxen trực thoi: Ít phổ biến (3 ÷ 5%) trong gabronorit. Có dạng lăng trụ hoặc có dạng hạt tha hình do hiện tượng gặm mòn của pyroxen xiên đơn; kích thước 0,2 ÷ 0,3mm. Dưới 1 nicol: không màu cho đến hồng nhạt, có 1 phương cát khai rõ. Dưới 2 nicol: màu giao thoa thấp, tắt thẳng. - Amphibol: gồm 2 loại nguồn gốc: amphibol nguyên sinh và amphibol do biến đổi từ pyroxen. + Amphibol nguyên sinh: Có dạng lăng trụ nửa tự hình, dạng lục giác, dạng que, dạng đẳng thước; Kích thước thay đổi từ nhỏ đến lớn. Đa sắc theo Ng lục sẫm > Nm lục >Np lục nhạt, phần lớn có một hướng cát khai, một số tiết diện có hai hướng cát khai với góc cát khai là ~560, một vài hạt có dạng hợp tinh.Góc tătC^Ng ~17 ÷ 250, thuộc loại hornblend lục. Nhiều nơi amphibol bao lấy các khoáng vật plagioclas (kiến trúc khảm). Amphibol bị clorit hóa và epidot hóa không đều thường xảy ra nơi rìa hạt hay khe nứt giữa các hạt. + Amphibol do biến đổi từ pyroxen: Thường có hình dạng và kích thước phụ thuộc hoàn toàn vào khoáng vật ban đầu. Đa sắc Ng màu lục nhạt >Np màu lục phớt vàng. Dưới 2 nicol: màu giao thoa, cát khai và góc tắt vẫn có những nét giống với pyroxen nguyên thủy. Một số hạt amphibol còn tàn dư của pyroxen (5÷10%). - Biotit:Có dạng tấm, vẩy nhỏ; đôi chỗ tập trung thành cụm, đám. Dưới 1 nicol: màu nâu, đa sắc theo Ng màu nâu sẫm >Np màu vàng nâu, có một hướng cát khai rõ; tắt thẳng. Biotit thường bị clorit hóa và epidot hóa dọc theo rìa hạt hay theo khe nứt; mức độ biến đổi 10 ÷ 15%. Một vài tấm, vẩy bị clorit hóa hoàn toàn. - Thạch anh: Là tập hợp dạng mạch nhiệt dịch đi cùng clorit và epidot hay lấp đầy các khe nứt trong đá. Có dạng đẳng thước, tha hình, méo mó; thường tập trung thành cụm, đám. Vài hạt có hiện tượng tắt làn sóng nhẹ. - Apatit: Có dạng lăng trụ dài hay dạng lục giác, kích thước nhỏ, phân bố rải rác. - Sphen: Có dạng hình thoi đặc trưng, đôi chỗ bị gặm mòn, méo mó; đôi chỗ tập trung thành cụm, đám. - Quặng:Các khoáng vật quặng chủ yếu gồm hai nhóm: oxid và sulfur. + Khoáng vật nhóm oxid chủ yếu là magnetit. Có dạng tha hình đến nửa tự hình hay méo mó, kích thước 0,2÷0,3mm; tập trung thành cụm hay xâm tán đều trong đá. Thường bị pyrotin gặm mòn, thay thế ven rìa. + Khoáng vật nhóm sulfur chủ yếu là pyrotin.Kích thước <0,5mm, thường tập hợp dạng ổ, đám. Thường gặm mòn, thay thế ven rìa các hạt magnetit. - Granat:Phổ biến trong đới tiếp xúc giữa các thành tạo xâm nhập gabrodiorit, diorit với đá vôi vây quanh (đới skarn). Dạng đẳng thước, kích thước hạt lớn bao lấy các khoáng vật khác. Dọc theo các đường nứt của granat thường có sự thay thế của epidot. - Clorit: Là khoáng vật thứ sinh khá phổ biến. Chúng có thể là dạng biến đổi trên các khoáng vật nguyên sinh ban đầu có dạng ổ, đám, thay thế ven rìa hay dạng tia mạch nhiệt dịch trong các khe nứt đi kèm với epidot, trong khe nứt giữa các khoáng vật ban đầu hay có dạng tấm kéo dài, tỏa tia trong các khe nứt. - Epidot:Gồm hai loại: một là do biến đổi từ các khoáng vật nguyên sinh, hai là loại nhiệt dịch trong các khe nứt đi cùng clorit. Chúng tập trung thành cụm, đám, dạng đẳng thước hoặc có dạng tỏa tia trong các khe nứt. - Canxit: là khoáng vật thứ sinh phổ biến. Tập trung thành cụm, đám, chen lấn giữa các hạt khoáng vật khác hay tập trung dạng mạch.Có chiết suất thay đổi (biến chiết), màu giao thoa cao, ánh xà cừ. Đặc điểm thạch hóa Các thành tạo xâm nhập sẫm màu trong khu vực có hàm lượng SiO2biến thiên trong khoảng 35,20 ÷ 48,02%, tổng kiềm Na2O + K2O thấp (0,25 ÷ 3,44) tỷ lệ K2O/Na2O thay đổi trong khoảng khá rộng (0,05 ÷ 0,39).) kiểu kiềm Na. Tổng sắt dao động trên một khoảng rộng (4,71 ÷ 21,61). Các thành tạo xâm nhập sẫm màu

ISBN: 978-604-82-1375-6

25

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM có hàm lượng (%) titan cao (0,44 – 1,93), trung bình 1,28, rất thấp P2O5 (0,002); tỷ lệ TiO2/P2O5 rất cao. Hàm lượng MgO dao động từ thấp (2,85) đến cao (9,76). Hàm lượng Al2O3 khá cao, dao động 14,28 ÷ 23,70. Trên biểu đồ tương quan (Na2O + K2O) – SiO2 theo K.G. Cox và nnk (1979) (Hình 2), hầu hết các đá magma xâm nhập sẫm màu thuộc phức hệ Tây Ninh đều nằm trong trường đặc trưng cho pyroxenit và gabro. Trên biểu đồ AMF theo Irvine và Baragar (1971), tất cả các mẫu thuộc tổ hợp đá sẫm màu phức hệ Tây Ninh đều nằm trong trường tholeit (Hình 3); trên biểu đồ Jensen (1976), chúng thuộc kiểu tholeit cao sắt một phần thuộc kiểu vôi - kiềm (Hình 4). Các thành tạo này luôn có kiểu kiềm đặc trưng natri trội hơn kali. Mối tương quan giữa MgO với các oxid tạo đá được thể hiện trên biểu đồ Hình 5.Phần lớn trong các mẫu phân tích, các oxid này có mối tương quan nghịch với MgO, thể hiện tính quy luật trong quá trình phân dị kết tinh tức là magma ban đầu giàu MgO; qua quá trình phân dị sẽ có sự thay đổi với hàm lượng tăng cao của các thành phần oxid khác. Tương quan giữa Al2O3 – MgO (Hình 5) cho thấy các thành tạo xâm nhập sẫm màu phức hệ Tây Ninh có khả năng phân dị cho ra một dãy liên tục bao gồm pyroxenit – gabropyroxenit – gabro – gabrodiorit.Tương quan giữa SiO2 với MgO thường là kiểu tương quan nghịch, ngược lại với TiO2 phần lớn là tương quan thuận (Hình 6)cho thấy, các đã có thành phần càng mafic thì hàm lượng TiO2 sẽ cao hơn các loại đá khác. Tương quan thuận giữa TiO2 và FeO(Hình 6) cho thấy các đá có hàm lượng Fe cao thì hàm lượng Ti cũng cao. Các thành tạo xâm nhập sẫm màu khu vực Tân Hòa có thành phần hóa học khá tương đồng với các thành tạo xâm nhập sẫm màu được xếp vào phức hệ Krông Nô (Huỳnh Trung, 1988) [12]. Các thành tạo này thường có diện lộ nhỏ, khoảng trên dưới 10 km2, có dạng đai mạch (dike) hoặc thế cán (stock) tương đối đẳng thước như khối Thanh Tùng, vùng Định Quán [2], khối Núi Đan, Hàm Thuận Nam [13]. Thành phần thạch học đặc trưng là gabro, gabronorit; thành phần khoáng vật gồm: plagioclas, pyroxen xiên đơn, pyroxen trực thoi và rất ít olivin. Đặc điểm địa hóa Hành vi nguyên tố vết được thể hiện trên các biểu đồ chân nhện (Hình 7, Hình 8, Hình 9, Hình 10). Các nguyên tố đất hiếm có đồ hình rất phẳng, với sự biến thiên rất nhỏ đồng thời giá trị cũng khá nhỏ, chỉ gấp vài lần so với chondrit, phản ánh nguồn rất sâu của magma. Các nguyên tố khác được chuẩn theo manti nguyên thủy của McDonough (1989) và chondrit của Sun (1980) cho thấy chúng có giá trị không cao vượt trội so với miền nguồn và biến thiên song hành cùng với bazan rìa lục địa tích cực. Điều này cho thấy các đá thuộc tổ hợp gabro – pyroxenit Tây Ninh có nguồn gốc rất sâu, từ manti sạch. Các thành tạo gabro phức hệ Định Quán có hàm lượng các nguyên tố đất hiếm cao hơn nhiều so với các thành gabro – pyroxenit Tây Ninh (Hình 10) [1]. Các nguyên tố quặng thuộc nhóm sắt và đồng Hàm lượng các nguyên tố thuộc nhóm sắt (Fe, Ti, V) cao hơn nhiều so với các nguyên tố nhóm đồng (Cu, Co, Ni) cho thấy các đá thuộc tổ hợp gabro – pyroxenit phức hệ Tây Ninh đặc trưng cho kiểu khoáng hóa sắt – titan; không đặc trưng cho kiểu khoáng hóa đồng – niken. Các nguyên tố vết, đất hiếm - Nhóm các nguyên tố vết linh động:(Rb, Sr, U, Th): So với giá trị Clark trong đá mafic và siêu mafic,Sr có giá trị cao trong khiRb, U, Th có giá trị thấp.Tỷ lệ Rb/Sr dao động trong khoảng 0,0007 ÷ 0,0048, cho thấy các đá thuộc tổ hợp gabro – pyroxenit phức hệ Tây Ninh đặc trưng cho loạt tholeit(Skliarov E.V., 2001) (Đào Đình Thục, 2006) [7]. - Nhóm nguyên tố vết không linh động: (Zr, Hf, Ta, Nb, Ga, Sc): Có giá trị xấp xỉ hoặc cao hơn không nhiều so với giá trị Clark trong đá mafic và siêu mafic. Điều kiện và nguồn gốc thành tạo Trên biểu đồ phân loại các đá núi lửa theo hàm lượng (%) SiO2 và K2O cho thấy các mẫu rơi vào loạt bazantholeit(Hình 11). Trên biểu đồ phân loại bazan theo Pearce, 1976 (Hình 12), hầu hết các đá rơi vào trường bazan nội mảng, một phần rơi vào trường bazan kiềm vôi và bazantoleit cung đảo, một vài mẫu thuộc bazan sống núi giữa đại dương. Đối sánh với bối cảnh kiến tạo có thể kết luận rằng: Các thành tạo xâm nhập mafic – siêu mafic phức hệ Tây Ninh được thành tạo trong điều kiện tạo núi muộn, xuất hiện trong đới tách giãn thạch quyển ngay trên rìa lục địa tích cực. Chúng có nguồn rất sâu từ manti trên, thuộc loạt bazantholeit. Tuổi thành tạo: Do quan hệ địa chất xuyên cắt các trầm tích tuổi Jura nên gabro Tây Ninh có tuổi trẻ hơn Jura và tuổi đồng vị phân tích bằng phương pháp Sm – Nd cho hai giá trị 143 và 114 triệu năm, tuổi K – Ar phân tích tại Hungary cho giá trị 135 triệu năm (Nguyễn Xuân Bao và nnk, 2000) [1]. Do đó, các đá gabro phức hệ Tây Ninh được xếp vào tuổi Kreta sớm. Khoáng hóa liên quan Bằng phương pháp địa vật lý từ, trong khu vực Tân Hòa có 10 đới dị thường từ có khả năng liên quan đến khoáng hóa sắt magnetit. Trong các mẫu giã đãi, luôn có các khoáng vật quặng chủ yếu là magnetit và ít ilmenit. Tổ hợp các nguyên tố đặc trưng cho các thành tạo xâm nhập sẫm màu là Fe, Ti và V. Ngoài ra, các kết quả phân ISBN: 978-604-82-1375-6

26

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM tích thành phần hóa và sự thể hiện của chúng trên biểu đồHình 13 (A.I. Bagachev, 1969) cho thấy phần lớn các đá thuộc tổ hợp gabro – pyroxenit phức hệ Tây Ninh có đặc trưng về khoáng hóa sắt và titan. Đặc điểm khoáng hóa sắt Đặc điểm phân bố và hình thái thân khoáng hóa Khối xâm nhập sẫm màu nằm dưới lớp vỏ phong hoá khá dày và số lượng các lỗ khoan còn hạn chế nên việc phát hiện và khoanh định các thân khoáng hóa sắt trong khu vực được thực hiện chủ yếu dựa trên phương pháp địa vật lý (LĐBĐĐCMN) [8]. Các đới dị thường từ gồm 10 đới có thể coi là các thân khoángdài 320 ÷2000m và rộng trung bình 60 ÷400m. Trong đó, các thân khoáng 1, 2, 3, 4 và 5 phân bố ở Đông Bắc và Đông Nam khối xâm nhập; thân khoáng 6 phân bố ở Tây Bắc khối xâm nhập; các thân khoáng 7, 8 và 9 phân bố ở trung tâm và thân khoáng 10 phân bố ở phía Bắc khối xâm nhập. Khoáng hóa sắt trong khu vực được chia làm 2 loại dựa trên đặc điểm phân bố và thành phần khoáng vật đặc trưng của chúng, bao gồm: thân khoáng hóa nằm trong vỏ phong hóa và thân khoáng hóa nằm trong đá gốc. Khoáng hóa nằm trong vỏ phong hóa: Thành phần khoáng vậtbao gồm magnetit, ilmenit, limonit và goethit.Trong đó, Magnetit là khoáng vật nguyên sinh tàn dư được giải phóng khỏi đá gốc bởi các quá trình phong hóa; hematit là khoáng vật biến đổi thứ sinh của magnetit; goethit và limonit hình thành do sự thủy phân magnetit. Trong mẫu giã đãi, hàm lượng magnetit khá cao> 4kg/tấn. Khoáng hóa sắt trong đá gốc:Xâm tán dạng ổ, dạng thấu kính, tập trung chủ yếu ở phần vòm khối xâm nhập. Thành phần khoáng vật chủ yếu là magnetit; ngoài ra, còn có ít pyrotin và ilmenit tập trung thành cụm trong đá gốc. Magnetit khó thấy bằng mắt thường vì kích thước hạt rất bé. Thành phần và đặc điểm khoáng vậtquặng Thành phần khoáng vật quặng của khoáng hóa sắt trong đá gốc gồm magnetit ~ 2 ÷ 8% và pyrotin ~ 2 ÷ 3% (mẫu khoáng tướng) và ít ilmenit (mẫu giã đãi). Đặc điểm của các khoáng vật này như sau: - Magnetit:Dạng nửa tự hình, khung xương. Kích thước thay đổi từ các hạt rất nhỏ <0,1mm đến các hạt lớn (lớn nhất 0,4 x 0,6mm). Phân bố xâm tán tương đối đều trên nền phi quặng, khó thấy được bằng mắt thường. Magnetit thường bị pyrotin gặm mòn và thay thế ở ven rìa; ngoài ra, còn bị gặm mòn bởi các biến đổi thứ sinh. - Pyrotin: Dạng tha hình, nửa tự hình; bề mặt nhẵn bóng. Kích thước trung bình 0,2 ÷ 0,3; lớn nhất 0,5 x 1,0mm. Phân bố xâm tán rải rác, các hạt lớn thấy được bằng mắt thường; Pyrotin gặm mòn và thay thế ở ven rìa magnetit, một số chỗ pyrotin gần như thay thế phần lớn magnetit. Trong mẫu giã đãi có hàm lượng (g/t) các khoáng vật nặng như sau: magnetit: 3.103; ilmenit: 118; turmalin: 236; barit : 1 ÷ 2; sphen, zircon [1], magnetit: 3.086,67; ilmenit: 118,42; turmalin: 235,13; limonit: rất ít[8]. Kết quả cho thấy trong đá gabro có chứa tổ hợp khoáng vật quặng chủ yếu là magnetit vàít ilmenit. Chất lượng và triển vọng khoáng hoá Chất lượng: Theo phân tích hóa silicat trong các đá có chứa khoáng hóa, hàm lượng sắt đạt 3,49 ÷ 15,82%, trung bình 9,94%; hàm lượng Al2O3 + SiO2 là 52,16 ÷ 69,47%, trung bình 60,45%; P trung bình 0,03%. Theo phân tích ICP – MS, hàm lượng sắt là 3,90 ÷ 5,44%, trung bình 4,67%. Các nguyên tố S, Pb, Zn, As, Cu đều có giá trị ≤ 0,1%. Theo các chỉ tiêu hàm lượng công nghiệp tối thiểu về chất lượng khoáng sản áp dụng trong điều tra khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 (QCVN49:2012/BTNMT) quặng sắt phải đáp ứng được các chỉ tiêu với bề dày thân khoáng ≥ 1m là: Hàm lượng chất có ích: Fe ≥ 23%, hàm lượng chất có hại: Al2O3 + SiO2 ≤ 25%; P ≤ 0,25%; mỗi nguyên tố S, Pb, Zn, As, Cu ≤ 0,1%. Như vậy, so với tiêu chuẩn QCVN49:2012/BTNMT hiện hành, khoáng hóa sắt ở đây không đạt chỉ tiêu công nghiệp về chất lượng. Triển vọng: Mặc dù khoáng hóa sắt có quy mô phân bố khá rộng với 10 thân khoáng hóa (tương ứng 10 đới dị thường vật lý) kéo dài theo phương Tây Bắc – Đông Nam và kích thước các thân khoáng hóa khá lớn (dài 300 ÷ 2000m, rộng 60 ÷ 400m),các lỗ khoan trong khu vực luôn có magnetit ở dạng xâm tán. Tuy nhiên, hàm lượng sắt trong các thân khoáng đều ≤ 23%. Như vậy, khoáng hóa sắt trong các thành tạo magma xâm nhập sẫm màu thuộc phức hệ Tây Ninh ít có triển vọng để trở thành mỏ. Nguồn gốc khoáng hóa sắt Khoáng hóa sắt trong khu vực Tân Hòa có những đặc trưng như sau: - Đá chứa:Các thành tạo magma xâm nhập phức hệ Tây Ninh với thành phần thạch học là pyroxenit, gabropyroxenit, gabro, và gabronorit. -Hình thái thân khoáng hóa:Xâm tán dạng ổ hay thấu kính không đều. Các khoáng vật liên quan khoáng hóa sắt hình thành muộn hơn so với các khoáng vật tạo đá. Thân khoáng hóa nằm trong khối magma, có thể là kết quả của quá trình phân dị giai đoạn cuối cùng của magma. - Tổ hợp cộng sinh khoáng vật: Gồm magnetit + ilmenit + pyrotin,…là những khoáng vật điềm chỉ cho loại hình nguồn gốc magma xâm nhập thuộc kiểu mỏ magnetit - ilmenit xâm tán, mạch trong đá mafic cao titan. ISBN: 978-604-82-1375-6

27

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM -Hình thái khoáng vật:Các khoáng vật quặng liên quan khoáng hóa sắt có dạng tự hình đến nửa tự hình, mọc chen lấn vào khoảng không gian giữa các khoáng vật tạo đá. Dựa vào đặc điểm này cho thấy các khoáng vật liên quan khoáng hóa sắt được hình thành ngay sau khi khoáng vật tạo đá kết tinh. - Tổ hợp các nguyên tố chỉ thị:Hàm lượng các nguyên tố Fe, Ti, Vcao hơn so với trị số Clark của chúng trong đá mafic. Giữa các nguyên tố Fe, Ti, V có sự tương quan tỷ lệ thuận với nhau. Dựa trên những đặc điểm đã phân tích cùng với việc so sánh với các mỏ sắt trong nước như mỏ titan – sắt Cây Châm [10, 11] có thể nhận định rằng, khoáng hóa sắt trong khu vực Tân Hòa có nguồn gốc magma muộn liên quan khối magma xâm nhập sẫm màu gabro – pyroxenit phức hệ Tây Ninh thuộc kiểu mỏ magnetit – ilmenit xâm tán, mạch trong đá mafic cao titan. KẾT LUẬN Các thành tạo xâm nhập sẫm màu trong khu vực Tân Hòa có dạng khối đẳng thước, phần trên bị phong hóa mạnh. Thành phần thạch học gồm: pyroxenit, gabropyroxenit, gabro, gabronorit, gabrodiorit được xếp vào phức hệ Tây Ninh. Ngoài ra, còn có các thể nhỏ gồm gabrodiorit, diorit thuộc phức hệ Định Quán. Thành phần khoáng vật gồm có plagioclas, pyroxen xiên đơn, pyroxen trực thoi và amphibol; thứ yếu là biotit. Khoáng vật phụ: apatit, sphen, magnetit, pyrotin, ilmenit. Các đá có hàm lượng SiO2 thấp, Na2O + K2O thấp, kiểu kiềm Na. TiO2cao, Al2O3 cũng khá cao.Các nguyên tố hiếm và nguyên tố vết có giá trị thấp và mức độ biến thiên nhỏ phản ánh nguồn magma rất sâu, thuộc loạt tholeit, hình thành do tách giãn ngay trên rìa lục địa tích cực. Hàm lượng các nguyên tố nhóm sắt (Fe, Ti, V) cao cho thấy tiềm năng về khoáng hóa Fe – Ti.Khoáng hóa sắt trong khu vựcgồm 10 thân khoáng hóa có dạng xâm tán, dạng thấu kính, dạng ổ; có trong đá gốc và trong vỏ phong hóa. Thành phần khoáng vật quặng trong đá gốc là magnetit; thứ yếu là ilmenit, pyrotin. Fe<10%, Al2O3 + SiO2 >55%.Các đặc trưng cho thấy khoáng hóa sắt ở đây có nguồn gốc magma muộn, thuộc kiểu mỏ magnetit – ilmenit xâm tán trong đá mafic cao titan. So với quy chế QCVN 49:2012/BTNMT, chất lượng sắt ở đây rất thấp, chưa đạt chỉ tiêu công nghiệp; do đó, về tiềm năng, mức độ từ ít triển vọng đến không có triển vọng. Lời cảm ơn: Nhóm tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến KS. Nguyễn Thanh Long (Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Nam), ThS. Trương Chí Cường (BM. Khoáng Thạch, Khoa Địa chất) đã giúp đỡ trong qua trình thực địa và thu thập mẫu. Xin cảm ơn PGS.TS. Huỳnh Trung đã có những góp ý, giúp đỡ về mặt chuyên môn trong quá trình viết bài báo.

PETROGRAPHICAL, GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS AND IRONMINERALIZATION OF MAFIC MASSIF AT TAN HOA AREA, TAN CHAU, TAY NINH Nguyen The Cong, Nguyen Kim Hoang Department of Geology, University of Science VNU-HCM, Vietnam ABSTRACT The mafic massif at Tan Hoa area, Tan Chau, Tay Ninh (Hill 95) was detected in 1986 and was classified as Tay Ninh complex (K1tn, Nguyen Ngoc Hoa et al, 1995). Petrographical composition of this complex was clarified through the bores in 2013. It includes gabbrodiorite, gabbronorite, gabbro, gabbropyroxenite, pyroxenite. The main mineral components include plagioclase, clinopyroxene , orthopyroxene, green hornblende. The secondary mineral is biotite. The accessory minerals are apatite,sphene, magnetite, pyrrhotite.Tay Ninh complex are high content of titanium, rich in elements of Fe, Ti, V but low content of Rb, Sr, Y, Cs, Ba, Sm, Eu, Nd. The rare and trace elements standardized with primitive mantle and chondriteshow that their origin is from the deep, clear mantle and classified in rift on active continental margin pattern.Tay Ninh complex ischaracterized byits high anomalies in geophysics. The results of chemical analysis, spectroscopy, grinding and ore selection showed that this complex has specialization and offered prospect of iron and titanium mineralization. Key words: gabbro,gabbro-pyroxenite, Tay Ninh complex, iron mineralization, Tan Hoa area, Hill 95. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Bao (chủ biên) và nnk, 2000. Báo cáo nghiên cứu kiến tạo và sinh khoáng Nam Việt Nam. Lưu trữ LĐBĐĐCMN. TP.HCM. [2] Nguyễn Thị Hiếu, 1999. Đặc điểm thạch học các thành tạo magma xâm nhập vùng Định Quán – Đồng Nai. Luận văn Thạc sĩ Khoa học Địa chất. Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG – HCM. [3] Nguyễn Ngọc Hoa (chủ biên) và nnk, 1994. Bản đồ địa chất và khoáng sản Việt Nam tỷ lệ 1:200.000, Tờ Công Pông Chàm – Lộc Ninh (C48-IV & C48 –V). LĐBĐĐCMN. TP.HCM. [4] Nguyễn Kim Hoàng, 2013. Đặc điểm quặng hóa vàng nhiệt dịch đới Đà Lạt qua nghiên cứu các vùng: Trảng Sim, Krông Pha, Gia Bang và Suối Linh. Luận án Tiến sĩ Địa chất. Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM. ISBN: 978-604-82-1375-6

28

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM [5] Trần Quốc Hùng, Bùi Ấn Niên, Phạm Thị Dung, Hoàng Việt Hằng, 2004. Some material composition characteristics of the mafic-ultramafic intrusions in Central Việt Nam, Central Highlands and North Việt Nam. Tạp chí địa chất số 23, Tổng cục Địa chất. Hà Nội. [6] Bùi Ấn Niên, 2002. Thạch luận các thành tạo magma xâm nhập mafic – siêu mafic Mesozoi Bắc Trung Bộ và tiềm năng chứa quặng của chúng. Luận án Tiến sĩ Địa chất. Viện Địa chất, Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia, Hà Nội. [7] Đào Đình Thục, 2006. Sử dụng tài liệu địa hóa trong nghiên cứu thạch luận. Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. Hà Nội. [8] Lê Minh Thủy (chủ biên) và nnk, 2012. Báo cáo “Đo vẽ địa chất và điều tra khoáng sản tỷ lệ 1/50.000 nhóm tờ Tân Biên”. Lưu trữ LĐBĐĐCMN. TP.HCM. [9] Đỗ Đình Toát, Lê Thanh Mẽ, 2002. Đặc điểm các hoạt động magma Mesozoi - Kainozoi khu vực Trung Trung Bộ và mối liên quan của chúng với kiến tạo mảng. Tạp chí địa chất số 272, Tổng cục Địa chất. Hà Nội. [10] Trần Văn Trị và nnk,2000, Tài nguyên khoáng sản Việt Nam, Cục Địa chất và Khoáng sảnViệt Nam.Hà Nội. [11] Trần Văn Trị và Vũ Khúc (đồng chủ biên) và nnk, 2009. Địa chất và tài nguyên Việt Nam. NXB Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. Hà Nội. [12] Huỳnh Trung và nnk, 2004. Các thành tạo magma xâm nhập phần Phía Nam Việt Nam (từ Quảng Trị trở vào). Sơ đồ phân bố các thành tạo magma xâm nhập miền Nam Việt Nam tỷ lệ 1/1.500.000. TP. Hồ Chí Minh. [13] Bùi Thế Vinh, Bùi Anh Lân, Đỗ Hùng Thắng, Phạm Văn Hường, Trần Ngọc Khai, 2006. Các thành tạo gabroid tuổi Kreta muộn mới phát hiện ở Núi Đan, Bình Thuận. Tạp chí địa chất số 294, Trung tâm Thông tin Lưu trữ Địa chất, Tổng cục Địa chất. Hà Nội. [14] Michael J. Bakera, Anthony J. Crawforda, Ian W. Withnallb, 2010. Geochemical, Sm–Nd isotopic characteristics and petrogenesis of Paleoproterozoic mafic rocks from the Georgetown Inlier, north Queensland: Implications for relationship with the Broken Hill and Mount Isa Eastern Succession. Precambrian Research177 (page 39-54). [15]Pavel A. Balykin, Gleb V. Polyakov, Trần Trọng Hoà, Ngô Thị Phượng, Hoàng Hữu Thành, Trần Quốc Hùng, Bùi Ấn Niên, Phạm Thị Dung and Tamara E. Petrova, 2006. Early Mesozoic complexes of differentiated gabbroids in the North and Central Việt Nam. Tạp chí địa chất số 28, Tổng cục Địa chất. [16] John W. Shervais, 1982. Ti-V plots and the petrogenesis of modern and ophiolitic lavas. Earth and Planetary Science Letters59 (101 -118). Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam - Printed in The Netherlands

ISBN: 978-604-82-1375-6

29


ISBN: 978-604-82-1375-6

30


Pl

Py

Ảnh 1. Gabro hạt lớn phức hệ Tây Ninh.HK1.48,4m.

Ảnh 2. Diorit hạt nhỏ phức hệ Định Quán.LK2.42,3m.

Cpx

Pl

Cpx

Cpx Cpx Pl

Cpx Ảnh 3.Gabropyroxenit hạt vừa (phức hệ Tây Ninh). Tập hợp khoáng vậtpyroxen xiên đơn dạng tha hình.

Ảnh 4.Gabro hạt vừa (phức hệ Tây Ninh). Kiến trúc gabro.Lm: HK1.36,1; 2N+; 5x10

Lm: HK1.47,5; 2N+; 5x10

Cpx Pl Opx

Am Am

Opx

Ảnh 5.Gabronorit hạt vừa (phức hệ Tây Ninh) Kiến trúc gabro, pyroxen trực thoi. Lm: HK1.39,3; 2N+; 5x10

Ảnh 6.Gabrodiorit (phức hệ Tây Ninh) Kiến trúc phân dải, định hướng. Lm: HK1.36,1; 2N+; 5x10

Pl Am

Am

Pl

Am Pl

Ảnh 7.Điorit hạt nhỏ (phức hệ Định Quán) ISBN: 978-604-82-1375-6

Ảnh 8. Đá mạch microgabrođiorit dạng porphyr

31

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Kiến trúc điorit.Lm: LK2.68; 2N+; 20x10

Hình 2. Biểu đồ tương quan Na2O + K2O – SiO2 phân bố các trường thành phần theo K.G. Cox và nnk (1979)

(phức hệ Định Quán). Lm: LK2.68; 2N+; 20x10

Hình 13. Biểu đồ phân loại trường quặng hóa theo A.I. Bagachev (1969) :Mẫu của Nguyễn Thế Công, 2014 ; :Mẫu của LĐBĐĐCMN, 2000 [1].

Hình 3. Biểu đồ tương quan A – F – M

Hình 4. Biểu đồ tương quan (FeO + Fe2O3 + TiO2)

theo Irvine và Baragar (1971)

– Al2O3 – MgO của Jensen (1976) có hiệu chỉnh của Jensen, Pyke (1982) và Rickwood (1989)

ISBN: 978-604-82-1375-6

32


Hình 5. Biểu đồ tương quan giữa các oxid SiO2, Al2O3, FeO*, CaO, Na2O và K2O với MgO (% trọng lượng) các đá xâm nhập sẫm màu

Hình 6. Biểu đồ tương quan giữa SiO2 và TiO2, TiO2và FeO(% trọng lượng) các đá xâm nhập sẫm màu

ISBN: 978-604-82-1375-6

33


Hình 7. Sự phân bố các nguyên tố đất hiếm trong

Hình 8. Sự phân bố các nguyên tố hiếm, đất hiếm

các đá magma sẫm màu

trong các đá xâm nhập sẫm màu

chuẩn hóa theo chondrit (Sun and McDonough, 1989)

chuẩn hóa theo manti nguyên thủy(Sun and Mc Donough, 1989), so sánh với bazan rìa lục địa tích cực.

Hình 9. Sự phân bố các nguyên tố hiếm, đất hiếm trong các đá xâm nhập sẫm màu chuẩn hóa theo chondrit(Sun and McDonough, 1980), so sánh với bazan rìa lục địa tích cực.

Hình 10. Sự phân bố các nguyên tố hiếm, đất hiếm trong các đá xâm nhập sẫm màu chuẩn hóa theo chondrit (Nakamura, 1974) (Mẫu 97VM-48, LĐBĐĐCMN)[1].

Hình 11. Biểu đồ phân loại các đá núi lửa

Hình 12. Phân loại bazan theo Pearce, 1976.

theo SiO2 và K2O.

IB–Bazan nội mảng; IIB-Bazan sống núi giữa

I-Loạt toleit; II-Loạt kiềm vôi; III-Loạt kiềm [18].

đại dương (MORB); IIIB-Bazan kiềm vôi; IVB-Bazantoleit cung đảo; V.S-Bazansosonit

ISBN: 978-604-82-1375-6

34


ĐẶC ĐIỂM THẠCH ĐỊA HÓA VÀ TUỔI U-PB ZIRCON CÁC ĐÁ GRANITOID KHU VỰC ĐÈO KHẾ, YÊN BÁI Hoàng Thị Hồng Anh, Phạm Trung Hiếu Khoa Địa chất, Trường ĐH KHTN, ĐHQG-HCM Email:[email protected] TÓM TẮT Granitoid khu vực đèo khế phân bố dưới dạng các khối nhỏ phát triển trong diện lộ các đá trầm tích biến chất phức hệ Sin Quyền (PP1sq) và trondhjemit - tonalit - granodiorit phức hệ Ca Vịnh thuộc phần đông nam và nam á địa khu Phan Si Pan. Thành phần thạch học chủ yếu là granit và granit biotit. Về đặc điểm địa hóa tương ứng với đá granit với SiO2 cao (71.14 - 77.13%). Tổng lượng kiềm khá cao, trội kali (K2O = 4.16 - 8.22%; Na2O= 1.7 - 3.9%).Chỉ số ASI trong tất cả các mẫu từ 1.051.27, hầu hết rơi vào trường peraluminous.Rất giàu các nguyên tố đất hiếm đặc biệt là chuỗi các nguyên tố đất hiếm nhẹ. Các nguyên tố trường bền vững cao khá giàu như La, Ce, Zr. Sr trung bình 4 178ppm và Rb trung bình 153ppm, tương đối nghèo Nb và Ta. Tỉ lệ 10 Ga/Al thấp (1.7-2.42), dị thường âm Eu (Eu/Eu*=0.47-1.2). Hai mẫu phân tích cho các tuổi trùng hợp tập trung 1836 ± 9.5 Ma và 1835 ± 6,3 Ma. Các giá trị εHf(t) dao động từ -23.6 đến -17.5, tuổi mô hình TDM1 của granitoid khu vực Đèo Khế tập trung khoảng từ 2.9- 3.1Ga. Vậy quá trình thành tạo của các thành tạo granitoid giai đoạn Paleoproterozoi khu vực Đèo Khế có thể là sản phẩm từ sự nóng chảy vỏ lục địa cổ Archean ban đầu liên quan đến sự kiện hình thành và tan vỡ siêu lục địa Columbia. Từ khóa: Plaeoproterozoi, Granitoid, zircon age, Hf isotope MỞ ĐẦU Granit khu vực Đèo Khế trước kia được xếp vào phức hệ Xóm Giấu trong công trình báo cáo lập bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản nhóm tờ Yên Bái tỉ lệ 1:50.000 [6]. Chúng chủ yếu là những khối nhỏ phân bố rải rác trong diện lộ của các đá trầm tích biến chất hệ tầng Suối Chiềng (MA-NA sc) và Sin Quyền (PP1sq) (hình 1). Thành phần thạch học các đá granitoid khu vực Đèo Khế chủ yếu gồm granit sáng màu ít hơn có granit biotit. Lịch sử tiến hóa magma-kiến tạo khu vực Phan Si Pan tây bắc Việt Nam khá gần gũi với tiến hóa magma kiến tạo mảng Dương Tử Nam Trung Hoa, các giai đoạn magma Paleoproterozoi khu vực mảng Dương Tử phân bố khá rộng rãi cả về diện tích và quy mô phân bố [1, 13]. Nhưng tại tây bắc Việt Nam cho tới nay chưa nhiều công trình công bố các kết quả hoạt động magma vào giai đoạn trên. Trong nghiên cứu này chúng tôi công bố những kết quả mới về thạch địa hóa và tuổi U-Pb zircon granit khu vực Đèo Khế Phan Si Pan tây bắc Việt Nam, nhằm minh chứng sự tồn tại pha magma - kiến tạo mạnh mẽ trong giai đoạn Paleoproterozoi giữa. Đây là một giai đoạn hoạt động magma khá quan trọng trong lịch sử tiến hóa thành tạo vỏ Trái Đất ngày nay. ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC – KHOÁNG VẬT GRANITOID KHU VỰC ĐÈO KHẾ Thành phần thạch học các khối granitoid khu vực Đèo Khế tương đối đơn giản, chủ yếu là granit sáng màu ít hơn có granit biotit, phần lớn đá có kiến trúc hạt vừa và cấu tạo định hướng nhẹ. Thành phần khoáng vật chính gồm thạch anh (30-45%), felspat kali (35-55%), plagioclas (10-25%), biotit (3-5%), muscovit (5-10%). Thạch anh phổ biến hiện tượng tắt làn sóng mạnh, một số bị cà nát cùng với felspat kali hoặc dạng mạch xuyên cắt bên cạnh đó cũng phổ biến thạch anh dạng hạt đẳng thước. Felspat kali gồm hai biến thể là orthoclas và microlin. Nhiều nơi microlin thay thế orthoclas và plagioclas, hầu hết orthoclas và microlin đều thể hiện cấu tạo pertit nhiều nơi có dạng mạng mạch song song và bị biến đổi thứ sinh (kaolin hóa). Một số microlin ít biến đổi hơn orthoclas có đặc điểm song tinh mạng lưới mờ nhạt, biểu hiện của sự tái kết tinh ở trạng thái cứng của orthoclas. Plagioclas bị biến đổi thứ sinh khá nhiều chủ yếu là sericit hóa, muscovit hóa và phần lớn bị thay thế bởi felspat kali ven rìa đến trung tâm. Bên cạnh đó phổ biến plagioclas, anbit song tinh treo hiện diện cùng với thạch anh, đây là sự thành tạo trong giai đoạn biến chất trao đổi (kiềm muộn) về sau, nhiệt độ kết tinh thấp(hình 2). Tất cả các mẫu đều có hiện tượng muscovit hóa từ ít đến nhiều. Biotit trong đá thường có màu xanh lục sẫm đến lục tối, hầu hết bị chlorit hóa mạnh hay tập trung cùng với khoáng vật quặng và các hạt epidot màu vàng chanh dưới 1 nicol, độ nổi cao. Muscovit hiện diện hầu hết các mẫu với hàm lượng thấp nhất khoảng 5% , phần lớn có kích thước nhỏ phân bố rải rác gần plagioclas đôi nơi có cấu tạo dải, uốn nếp nhẹ với thạch anh bị cà nát. Khoáng vật phụ thường thấy trong granit khu vực Đèo Khế là zircon, quặng, epidot…

ISBN: 978-604-82-1375-6

35


Hình 1. Sơ đồ địa chất khu vực nghiên cứu

Hình 2. Một vài đặc điểm thạch học – khoáng vật của granit Đèo Khế Microlin với kiến trúc pertit. b) Orthoclas bị xuyên cắt bởi các mạch thạch anh. c) Muscovit hóa trên plagioclas. d) Felspat kali hóa trên plagioclas. e) Microlin với song tinh mạng lưới mờ. f) Mạch thạch anh – anbit xuyên cắt qua orthoclas.Q=thạch anh; Fk=felspat kali; Pl=plagioclas; Ms=muscovit.

ISBN: 978-604-82-1375-6

36

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM ĐẶC ĐIỂM THẠCH ĐỊA HÓA GRANITOID KHU VỰC ĐÈO KHẾ Kết quả phân tích hàm lượng các nguyên tố chính và nguyên tố vết của granitoid khu vực Đèo Khế được trình bày cụ thể trong bảng 1 và bảng 3. Từ kết quả đó cho thấy: Hàm lượng SiO2 cao và khoảng dao động khá hẹp 71,14 -77,13, trung bình 73,63. Hàm lượng K2O ~ 4,438,22 cao, trung bình 5,67%, Na2O ~ 1,7-3,9, trung bình 3,03 tổng lượng kiềm cao (Na2O + K2O) 8,18 – 9,92, tỉ lệ K2O/Na2O trên tất cả các mẫu đều lớn hơn 1. Điều này phù hợp với kết quả soi lát mỏng dưới kính hiển vi phân cực, hàm lượng nhóm khoáng vật felspat K chiếm hàm lượng rất cao trong mẫu 35-55%, phổ biến là microlin, nhiều nơi quan sát thấy hiện tượng microlin thay thế orthoclas và cả plagioclas. Nhìn chung hàm lượng Al2O3 từ trung bình đến cao 12,42-15,11 và chỉ số bão hòa nhôm A/CNK trong tất cả các mẫu đều lớn hơn 1 và dao động trong khoảng ~ 1–1,27 bên cạnh đó tỷ số Al2O3/Na2O+K2O ở tất cả các mẫu đều lớn hơn 1. Hầu hết các mẫu đều có hàm lượng CaO thấp ~ 0,05-0,64, hàm lượng các oxit khác nhìn chung thấp MgO ~ 0,07 – 0,09 %, FeO ~ 0,3 – 1,47 %, các oxit MnO ~ 0 – 0,02 % , P2O5 ~ 0,01 – 0,07 là rất thấp. Qua các số liệu tính toán các khoáng vật định mức CIPW (bảng 2) cho thấy: thạch anh ~ 25,42 – 35,53%, orthoclas: 26,18 – 48,58%; anbit: 14,39 –27,75; anoctit: 0 – 2,72%; ilmenit: 0,02 – 0,28%; manhetit: 0,14 – 1,48%. Chỉ số Corindon tiêu chuẩn (C) cao hầu hết lớn hơn 1 đến cao nhất là 3,34. Tổng lượng đất hiếm thay đổi mạnh từ 88,9 – 567,49ppm, trong đó các nguyên tố đất hiếm nhẹ chiếm chủ yếu: LREE = 85,71 – 556,71ppm. Biểu đồ chân nhện chuẩn hóa với chondrit theo Sun và M.Donough (1989) [15] (hình 9a) với đồ hình có độ nghiêng âm cho thấy hàm lượng đất hiếm nặng (HREE) nghèo hơn so với đất hiếm nhẹ (LREE) từ La đến Sm khá dốc, nhóm HREE (Er, Tm, Yb, Lu) khá tương đồng với đồ hình gần như nằm ngang. Hàm lượng Eu dao động trong khoảng 0,4 – 2,94 ppm, phần lớn các mẫu cho dị thường âm Eu nhẹ (Eu/Eu* dao động từ 0,47-0,8), mặt khác có hai mẫu khác biệt với dị thường dương nhẹ Eu (1,1-1,2) có thể do sự biến đổi về sau của đá mà phổ biến nhất là hiện tượng felspat hóa mạnh mẽ trên các khoáng vật plagioclas mà Eu là nguyên tố tương hợp trong felspat kali. Dị thường âm Eu thể hiện quá trình kết tinh phân dị của plagioclas. Các nguyên tố ion lớn (LIL) Ba, Pb cao hơn chỉ số clack còn lại Sr, Cs Eu từ trung bình đến thấp . Tỷ số (La/Yb)N dao động: 12,4 – 251, (Ce/Yb)N: 10,3 – 106, tỉ số 104xGa/Al thấp: 1,7 – 2,42, Rb/Sr dao động trong một khoảng khá rộng: 0,35 – 4,34, tỉ số K/Rb cao: 108 – 372 cùng với giá trị cao của Nb/Ta: 8,81 – 25,96 và Th/U: 2,12 – 26,91 phản ánh nguồn gốc vỏ của dung thể (nóng chảy vỏ). Nhóm nguyên tố trường lực mạnh (HFS): cao Sc, Th, U, Hf, La, Ce; thấp Y, Zr, Ti, Nb, Ta. Hàm lượng các nguyên tố kim loại chuyển tiếp như : V, Cr, Co, Ni, Co rất thấp, Cu và Zn có phần trội hơn các nguyên tố trên nhưng vẫn thấp hơn giá trị clack. Biểu đồ chân nhện chuẩn hóa theo manti nguyên thủy (hình 9b) cho dị thường âm: Zr, Eu, Nb, Ti, P. Dị thường âm Zr, Eu cho thấy một phần felspat lưu lại trong nguồn trong quá trình nóng chảy từng phần, dị thường Ti, P phản ánh sự có mặt apatit và ilmenit trong các pha tàn dư (restite). Những đặc điểm hành vi các nguyên tố nêu trên cùng với đặc điểm thành phần hóa học có độ kiềm cao (loạt cao kiềm kali) và kết quả xử lý của các biểu đồ tương quan giữa 104Ga/Al với Ce, Nb, Zr và Zr+Nb+Ce+Y (hình 8) phần lớn các mẫu rơi vào kiểu I, S. Sử dụng biểu đồ phân định granit theo bối cảnh kiến tạo của Pearce, 1984 (hình 10) tất cả các mẫu đều rơi vào trường granit đồng va chạm và granit cung núi lửa. Bảng 1. Hàm lượng các nguyên tố chính (%)granitoid Đèo Khế

ISBN: 978-604-82-1375-6

Mẫu

V0860

V0857

V0859

V0861

V0858

SiO2

77,13

71,68

73,50

74,71

71,14

TiO2

0,11

0,15

0,24

0,44

0,18

Al2O3

12,42

15,11

14,81

12,54

14,90

Fe2O3

0,33

1,00

1,63

1,48

1,40

FeO

0,30

0,90

1,47

1,33

1,26

MnO

0,01

0,01

0,02

0,02

0,01

MgO

0,07

0,27

0,70

0,90

0,75

37

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Mẫu

V0860

V0857

V0859

V0861

V0858

CaO

0,08

0,05

0,22

0,41

0,64

Na2O

1,70

2,45

3,90

3,47

3,63

K2O

8,22

7,84

4,43

4,71

5,83

P2O5

0,01

0,06

0,06

0,04

0,07

LOI

0,30

1,02

1,18

0,78

0,80

Tổng

100,38

99,62

100,68

99,50

99,35

A/CNK

1,05

1,20

1,27

1,08

1,11

A/NK

1,06

1,21

1,32

1,16

1,21

Fe* = FeO/(FeO + MgO), FeO = 0.8998 × Fe2O3t LOI: loss of ignition – mất khi nung Bảng 2. Thành phần khoáng vật định mức (CIPW) (%) của granitoid Đèo Khế Số hiệu mẫu TPKV

ISBN: 978-604-82-1375-6

V0860

V0857

V0859

V0861

V0858

Q

35,53

26,48

32,51

34,39

25,42

or

48,58

46,33

26,18

27,84

34,45

ab

14,39

20,73

33

29,36

30,72

an

0,33

0

0,7

1,77

2,72

C

0,6

2,65

3,34

1,08

1,62

hy

0,17

1,99

1,74

2,24

1,87

il

0,02

0,28

0,04

0,04

0,02

mt

0,33

0,14

1,63

1,48

1,4

ap

0,02

0,14

0,14

0,09

0,16

38


Hình 3. Biểu đồ phân loại granit theo An-Ab-Or (Connor J.T, 1965)

Hình 4. Biểu đồ tương quan giữa A/NK và A/CNK cho granitoid Đèo Khế( Manniar và Piccolli, 1984). (A/NK=Al2O3/(Na2O+K2O);A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O; Metaluminous=nhôm trung bình; Peraluminous = bão hòa nhôm; Peralkaline= bão hòa kiềm).

Hình 5. Biểu đồ tương giữa các nguyên tố chính thể hiện nguồn vật liệu nóng chảy từng phần tạo nên granit Đèo Khế. (Patiño Douce,1999).

Hình 6. Biểu đồ ACF (white và chappel, 1977)cho granitoid Đèo Khế. C=CaO; A=Al2O3Na2O- K2O; F=Total Fe +MgO. (in molar ratio).

Hình 7. Biểu đồ Rb-Hf-Ta phân loại granitoid Đèo Khế theo bối cảnh kiến tạo (Harris et al., 1986). VAG-granit cung núi lửa; syn-COLG- granit đồng chạm mảng; WPG- granit nội mảng; Post-COLG-granit sau va chạm.

Hình 3.22- Biểu đồ phân loại granit theo An-Ab-Or (Connor J.T, 1965)

ISBN: 978-604-82-1375-6

39


10000*Ga/Al

10000*Ga/Al 10000*Ga/Al 10000*Ga/Al

Hình 8. Biểu đồ tương quan giữa Zr và 10000xGa/Al, Ce và 10000xGa/Al, Nb và 10000xGa/Al, chỉ số kiềm và Zr+Nb+Ce+Y (theo Whalen et al., 1987 và Eby, 1990) cho granitoid khu vực Đèo Khế.

Hình 9a. Sơ đồ phân bố đất hiếm chuẩn hóa theo Chondrite các đá granitoid khu vực Đèo Khế (theo Sun và M.Donough, 1989)

ISBN: 978-604-82-1375-6

Hình 9b. Sơ đồ nhện chuẩn hóa theo thành phần Manti nguyên thủy các đá granitoid khu vực Đèo Khế (theo Sun và M.Donough, 1989.)

40


Hình 10. Các biểu đồ phân định bối cảnh kiến tạo của granit phức hệ granitoid khu vực Đèo Khế (theo J.Pearce, 1984) (a) Nb-Y; (b) Ta-yb; (c) Rb-(Y+Nb) và Rb-(yb+Ta). Các trường: VAG-granit cung núi lửa; syn-COLGgranit đồng chạm mảng; WPG- granit nội mảng; ORG-granit sống núi giữa đại dương.

ISBN: 978-604-82-1375-6

41

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM

Bảng 3 - Thành phần nguyên tố vi lượng (ppm) của granitoid khu vực Đèo Khế. Hệ số Clack cho các đá granodiorit và granit theo Vinogradov 1962. N=giá trị được chuẩn hóa theo chondrite, Sun and McDonough (1989) Số hiệu mẫu

Số hiệu mẫu

Clack

Clack V0860

V0857

V0859

V0861

V0858

V0860

V0857

V0859

V0861

V0858

Li

40,0

0,51

1,65

8,23

7,77

7,17

Eu

1,5

0,4

0,95

0,57

1

1,11

Be

5,5

1,82

1,46

1,54

1,11

1,08

Gd

9,0

2,63

5,81

1,33

3,43

2,72

Sc

3,0

1,93

2,32

3,79

8,59

2,39

Tb

2,5

0,37

0,48

0,15

0,42

0,32

V

40,0

0,52

0,29

5,16

0,54

4,17

Dy

6,7

2,36

2,17

0,77

2,18

1,61

Cr

25,0

0,16

0,33

3,99

0,03

3,16

Ho

2,0

0,5

0,34

0,14

0,39

0,28

Co

5,0

0,29

0,15

0,71

1,44

2,24

Er

4,0

1,41

0,92

0,37

1

0,7

Ni

8,0

0,33

0,9

2,26

3,89

6,21

Tm

0,22

0,11

0,05

0,13

0,09

Cu

20,0

0,73

3,58

5,74

10,2

14,7

Yb

4,0

1,44

0,62

0,33

0,8

0,58

Zn

60,0

6,89

12,2

56,9

17,1

45

Lu

1,0

0,23

0,09

0,05

0,1

0,09

Ga

20,0

11,2

16

19

14,4

16,1

Hf

1,0

6,15

0,58

3,56

0,38

2,24

Rb

200,0

187

214

108

105

136

Ta

3,5

1,5

0,13

0,26

1,02

0,37

Sr

300,0

43,1

95,4

214

220

393

Pb

20,0

34,2

17,4

15,4

21,1

49

Y

34,0

14,7

10,9

3,81

11,8

8,14

Th

18,0

66,1

48,7

10,5

3,84

22,7

Zr

200,0

161

22,8

133

8,6

78,2

U

3,5

6,47

1,81

1,09

1,81

4,76

Nb

20,0

17,3

2,59

6,75

9,88

3,26

Eu/Eu*

0,48

0,47

Cs

5,0

0,29

0,79

0,56

0,44

0,72

104xGa/Al

1,7

2

2,42

2,17

2,02

Ba

830,0

708

1641

2548

1567

3248

12,4

251

48,5

40

45,39

ISBN: 978-604-82-1375-6

(La/Yb)N

1,2

0,8

42

1,1



La

60,0

24,9

217

22,3

40,1

36,7

(Ce/Yb)N

10,3

106

38,8

24,6

31,6

Ce

100,0

53,2

237

46,1

71,3

66

Rb/Sr

4,34

2,24

0,5

0,48

0,35

Pr

12,0

5

25,8

3,56

7,22

6,5

K/Rb

167,0

365

214

108

372

356

Nd

46,0

16,9

69,6

11,6

25,1

21,6

Nb/Ta

6,0

11,53

19,92

25,96

9,69

8,81

Sm

9,0

3,1

6,6

1,58

4,26

3,42

Th/U

5,1

10,22

26,91

9,63

2,12

4,77

ISBN: 978-604-82-1375-6

43



Bảng 4 - Kết quả phân tích tuổi zircon U-Pb bằng phương pháp LA – ICPMS Tỷ số đồng vị

Tuổi (triệu năm) 207

Mẫu

Th/U

207

206

Pb/ Pb

1ζ

207

235

Pb/ U

206

1ζ

Pb/ U

P b/

238

1ζ

207

206

Pb/

1ζ 206

P

1ζ 235

1ζ 238

U

b

Pb/ U

V0860 1

0.31

0.11161

0.00113

4.67541

0.07382

0.30384

0.0047 9

182 6

13

1763

13

1710

24

2

0.29

0.11113

0.00112

4.61474

0.07287

0.30118

0.0047 4

181 8

13

1752

13

1697

23

3

0.31

0.11119

0.00113

4.7849

0.07616

0.31212

0.0049 2

181 9

13

1782

13

1751

24

4

0.65

0.11243

0.00113

4.91427

0.07701

0.31701

0.0049 7

183 9

13

1805

13

1775

24

5

0.75

0.11256

0.00116

4.80967

0.07688

0.3099

0.0048 8

184 1

13

1787

13

1740

24

6

1.16

0.11446

0.00123

4.70208

0.07796

0.29793

0.0047 1

187 1

13

1768

14

1681

23

7

0.7

0.11309

0.00114

4.81878

0.07568

0.30902

0.0048 5

185 0

13

1788

13

1736

24

8

0.87

0.11234

0.00114

4.69608

0.07404

0.30316

0.0047 6

183 8

13

1767

13

1707

24

9

0.15

0.11133

0.00113

4.69447

0.07431

0.30581

0.0047 9

182 1

13

1766

13

1720

24

ISBN: 978-604-82-1375-6

44



10

0.99

0.11337

0.00114

4.71678

0.07413

0.30173

0.0047 3

185 4

13

1770

13

1700

23

11

1.71

0.11338

0.00117

4.73439

0.07574

0.30282

0.0047 6

185 4

13

1773

13

1705

24

12

0.47

0.1159

0.00119

4.94286

0.07892

0.30928

0.0048 5

189 4

13

1810

13

1737

24

13

0.25

0.11191

0.00276

4.76911

0.09064

0.30909

0.0048 7

183 1

46

1779

16

1736

24

14

0.35

0.11177

0.00115

4.9702

0.08208

0.32247

0.0052 4

182 8

14

1814

14

1802

26

15

0.03

0.11536

0.00256

5.17988

0.08079

0.32565

0.0051 4

188 6

41

1849

13

1817

25

16

0.48

0.11041

0.00112

4.17279

0.06845

0.27413

0.0044 7

180 6

14

1669

13

1562

23

17

0.86

0.11098

0.00112

4.66767

0.07611

0.30509

0.0049 8

181 6

14

1761

14

1716

25

18

1.12

0.11254

0.00114

4.92036

0.08072

0.31716

0.0051 9

184 1

14

1806

14

1776

25

19

0.24

0.11153

0.00283

4.44338

0.08589

0.28895

0.0047 4

182 4

47

1720

16

1636

24

20

0.25

0.11013

0.0011

4.59837

0.07502

0.30292

0.0049 7

180 2

14

1749

14

1706

25

21

1.43

0.11487

0.00174

5.08491

0.11499

0.32109

0.0054 3

187 8

19

1834

19

1795

26

22

0.51

0.11035

0.00331

4.82103

0.12031

0.31687

0.0052 5

180 5

56

1789

21

1774

26

ISBN: 978-604-82-1375-6

45



(tiếp theo) Tỷ sốđồng vị Mẫu

Th/U

Tuổi (triệu năm) 207

207

206

Pb/ Pb

1ζ

207

235

Pb/ U

1ζ

206

238

Pb/ U

207

Pb/

1ζ

206

Pb/

1ζ 206

Pb/

1ζ 235

Pb

1ζ 238

U

U

V0857 1

0.2

0.11593

0.00205

5.03697

0.07058

0.31511

0.00341

1894

33

1826

12

1766

17

2

0.18

0.11288

0.00114

4.84057

0.05043

0.31101

0.00323

1846

9

1792

9

1746

16

3

0.15

0.11007

0.00171

4.75764

0.05529

0.31349

0.00321

1801

29

1777

10

1758

16

4

0.13

0.1124

0.00175

4.83337

0.0565

0.31187

0.0032

1839

29

1791

10

1750

16

5

0.15

0.11166

0.00109

4.83795

0.04989

0.31423

0.00333

1827

9

1792

9

1761

16

6

0.17

0.11148

0.0011

4.73335

0.04881

0.3079

0.00324

1824

9

1773

9

1730

16

7

0.24

0.11267

0.00187

5.08238

0.06492

0.32717

0.00347

1843

31

1833

11

1825

17

8

0.15

0.11206

0.00171

4.98705

0.05597

0.32277

0.00335

1833

28

1817

9

1803

16

9

0.14

0.11214

0.00114

4.68181

0.04918

0.30274

0.00316

1834

9

1764

9

1705

16

10

0.14

0.11079

0.0017

4.78464

0.05423

0.31323

0.00323

1812

28

1782

10

1757

16

11

0.15

0.11081

0.00171

4.80475

0.05523

0.31447

0.00324

1813

29

1786

10

1763

16

12

0.13

0.1126

0.00113

4.73793

0.04917

0.30513

0.00316

1842

9

1774

9

1717

16

13

0.22

0.11217

0.00118

4.96005

0.05326

0.32071

0.00333

1835

9

1813

9

1793

16

14

0.19

0.11383

0.00177

4.98851

0.05817

0.31784

0.00327

1861

29

1817

10

1779

16

15

0.14

0.11237

0.00114

4.61776

0.0482

0.29805

0.00308

1838

9

1752

9

1682

15

ISBN: 978-604-82-1375-6

46

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM KẾT QUẢ PHÂN TÍCH LA-ICPMS U-PB Mẫu nghiên cứu mang số hiệu V0857 và V0860 được lấy tại tọa độ địa lý 21024′52″ vĩ độ Bắc; 104048′18″ kinh độ Đông (V0857) và 21022′29″vĩ độ Bắc; 104050′55″ kinh độ Đông(V0860), dọc quốc lộ 32 đoạn qua Đèo Khế (Hình 1). Hai mẫu trên đều là granit sáng màu, kiến trúc hạt vừa, có cấu tạo định hướng nhẹ. Các mẫu lựa chọn zircon có đặc điểm còn tươi và đều chưa bị biến đổi, chi tiết của quy trình tuyển và phân tích tuổi U-Pb zircon bằng phương pháp LA-ICP-Ms có thể tham khảo [7,10,11]. Tổng số điểm phân tích là 37 điểm được thực hiện trên 37 hạt zircon, các tỷ số đồng vị nhận được gồm 207Pb/206Pb, 207Pb/235U , 206Pb/238U . Kết quả phân tích có thể tham khảo bảng 4 và các số liệu trong bảng được xử lý bằng phần mềm Isoplot để tính ra các giá trị tuổi và thể hiện chúng trên biểu đồ đẳng thời kiểu Wetherill (Wetherill Concordia diagram). Những hạt zircon được tuyển chọn từ mẫu V0857 hầu hết có dạng lăng trụ dài, khá tự hình, từ trong suốt không màu đến vàng nhạt. Kiến trúc phân đới rõ, không có nhân kế thừa (hình 11), đây là dạng hình thái zircon phổ biến trong magma axit. Qua 15 điểm phân tích, kết quả tuổi đồng vị U-Pb zircon của các điểm phân tích ở bảng 4 được trình bày trên hình 12a cho thấy các điểm phân tích có tuổi phù hợp có giá trị trung bình (trung bình trọng lượng: weighted mean) tại 1835±6,3 triệu năm (MSWD = 0.8), tuổi này được cho là tuổi kết tinh của granitoid khu vực Đèo Khế. Zircon được tuyển chọn từ mẫu V0860 cũng có hình thái tương tự như mẫu V0857 với lăng trụ dài, tự hình, từ trong suốt không màu đến vàng nhạt. Hầu hết các hạt zircon đều có kiến trúc phân đới tăng trưởng rõ thể hiện nguồn gốc magma (Hình 11). 22 điểm phân tích trên các hạt zircon cho kết quả tuổi đồng vị U – Pb zircon được trình bày trên Hình 12b. Tuổi phù hợp có giá trị trung bình tại 1836±9,5 triệu năm (MSWD = 1.5), tuổi này là tuổi kết tinh của granitoid khu vực Đèo Khế. Như vậy hai mẫu phân tích cho hai độ tuổi phù hợp tương tự như nhau 1835±6,3 và 1836±9, qua đây có thể khẳng định tuổi thành tạo của granitoid khu vực Đèo Khế khoảng 1836 triệu năm ứng với giai đoạn giữa Paleoproterozoi.

Hình 11. Ảnh CL của các tinh thể zircon từ mẫu V0857 và V0860 đại diện cho các đá granit Đèo Khế. Các vòng tròn nhỏ (đường kính 40 m) là vị trí phân tích LA ICPMS U-Pb và chữ số trong vòng tròn là các điểm phân tích mẫu.

ISBN: 978-604-82-1375-6

47


Hình 12. Biểu đồ concordia thể hiện kết quả phân tích đồng vị U-Pb trong zircon của mẫu V0857 (a) và V0860 (b) granit khu vực Đèo Khế bằng phương pháp LA-ICP-MS. THẢO LUẬN Luận giải nguồn gốc granit khu vực Đèo Khế Hàm lượng SiO2granit khu vực Đèo Khế cao và khoảng dao động hẹp, tương ứng với đặc trưng của Sgranit trong khi đặc trưng về hàm lượng SiO2 của I granit dao động trong khoảng rộng thể hiện rõ quá trình kết tinh phân đoạn [27]. Về tổng thể granit Đèo Khế cao K, thấp đến trung bình Na và nghèo Ca, Sr. Nguyên nhân nghèo Na, Ca, Sr có thể được giải thích bởi vì ba nguyên tố trên bị thất thoát trong dung dịch khi felspat bị phong hóa trở thành khoáng vật sét mà đây là vật liệu nguồn của S granit. Bên cạnh đó thì granit Đèo Khế lại giàu K, Rb và Pb cũng phù hợp với S granit về đặc trưng địa hóa vì những nguyên tố này được sét hấp thụ mạnh mẽ trong quá trình phong hóa hoặc phản ứng của sét với nước biển. Do có hàm lượng Na và Ca thấp, các đá granit khu vực Đèo Khế cũng tương đồng với S granit là quá bão hòa nhôm, điều này cũng đúng với loại I-granit có mức độ felsic cao nhưng cũng là một trong những tiêu chuẩn để phân loại S-granit, chỉ số bão hòa nhôm của granit Đèo Khế cao ASI = (1,05-1,27), sử dụng biểu đồ 4 chủ yếu rơi vào trường peraluminous, chỉ số Corindon ở tất cả các mẫu đều lớn hơn 1 như vậy so với tiêu chuẩn S-granit theo Chappel, 1999 [4] thì S-granit có ASI~ 1,01 -1,25 và chỉ số Corindon >1% granit Đèo Khế hoàn toàn phù hợp với S-granit. Hàm lượng TiO2 trong granit Đèo Khế thấp (trung bình 0,2%) tương ứng với những khoáng vật chứa Ti thấp, chỉ chủ yếu gồm biotit, đáng lưu ý là không thấy hiện diện amphibol đây cũng là một trong những khoáng vật chỉ thị cho I-granit. Hàm lượng MgO thấp (trung bình 0,53%) phù hợp với kết quả phân tích lát mỏng, vắng mặt các khoáng vật Mg-Fe điển hình trong granit như amphibol. P 2O5 thấp trong hầu hết trong tất cả các mẫu phân tích tương đồng với sự có mặt của apatit rất ít, bên cạnh đó chúng có tương quan nghịch với hàm lượng SiO2, P2O5 xu hướng giảm khi SiO2 tăng phần nào cho biết quá trình kết tinh liên quan đến dung thể magma ở nhiệt độ thấp [4]. Sử dụng biểu đồ để phân loại granit Đèo Khế cho kết quả granit kiểu S (hình 6). Thành phần thạch học đơn giản chỉ gồm chủ yếu granit sáng màu, ít hơn có granit biotit. Thành phần khoáng vật chủ yếu là thạch anh và felspat kali (microlin), khoáng vật mafic chủ yếu là biotit. Đáng chú ý là không hề hiện diện amphibol và sphen hiện diện như là sản phẩm biến đổi thứ sinh từ biotit cùng với chlorit. Nhiều nơi là muscovit thứ sinh có thể đây là kết quả do phản ứng giữa cordierit và dung thể magma. Quá trình biến đổi thứ sinh này có lẽ phổ biến trong vùng do kết quả của quá trình biến dạng mạnh mẽ hoặc các đá granit trải qua quá trình kết tinh phân dị làm tăng H2O gây nên phản ứng giữa dung thể và cordierit để tạo ra muscovit [3]. Hiện tượng felspat kali hóa (chủ yếu là microlin) phổ biến trên các đá granitoid khu vực Đèo Khế. Granitoid khu vực Đèo Khế đặc trưng với sự làm giàu của các nguyên tố LIL như: Ba, Pb. Hàm lượng các LREE gấp hàng chục đến vài trăm lần hàm lượng HREE. Các giá trị Rb/Sr, K/Rb, Nb/Ta, Th/U cao nhưng thấp đối với tỷ lệ 104xGa/Al. Trong nhóm HFS xuất hiện dị thường âm Eu, Nb, Zr và đồ hình các nguyên tố đất hiếm nặng: Ho, Er, Tm, Yb, Lu dốc rất thoải gần như nằm ngang. Những đặc điểm hành vi các nguyên tố nêu trên cùng với đặc điểm thành phần hóa học có độ kiềm cao (loạt cao kiềm kali) và kết quả xử lý của các biểu đồ bên trên (Hình 8) chủ yếu rơi vào kiểu I, S. Biểu đồ phân định theo bối cảnh kiến tạo của Pearce, 1984, Harris (Hình 7,10) hầu hết rơi vào trường granit đồng va chạm và granit cung núi lửa phù hợp với bối cảnh thành tạo granit kiểu I và S. Bên cạnh đó, các giá âm εHf (t) từ granit Đèo Khế (-23,6 đến -17,5) [5] cho thấy rằng nguồn gốc granit Đèo Khế không thể liên quan đến sự phân dị từ manti nguyên thủy (juvenile mantle-derived). Trên cơ sở đó và kết quả phân tích các nguyên tố chính, nguyên tố vết có thể kết luận granit Đèo Khế tương đồng với kiểu S – granit bão hòa nhôm có nguồn gốc vỏ. Granit kiểu S thường được thành tạo trong bối cảnh kiến tạo đồng va chạm. Khi lớp vỏ dày lên, gradient địa nhiệt của lớp vỏ dưới có thể được tăng lên là kết quả của phương ISBN: 978-604-82-1375-6

48

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM thức dẫn truyền nhiệt (advection/conduction) từ manti [28]. Sau đó lượng nhiệt sẵn có này sẽ gây ra hiện tượng nóng chảy từng phần dưới sâu của lớp vỏ dày [9]. Với khối lượng ngày càng tăng của dung thể dọc các đới trượt của vỏ, S – granit được sinh thành Tuổi thành tạo granit khu vực Đèo Khế Đã có một số kết quả nghiên cứu về tuổi thành tạo của granitoid phức hệ Xóm Giấu [8, 16], đáng tin cậy nhất phải kể đến kết quả phân tích tuổi đồng vị U-Pb zircon (SHRIMP) trong granit Xóm Giấu với tuổi thành tạo 2264±8 triệu năm (Trần Ngọc Nam, 2001)[16], dựa vào đó phức hệ Xóm Giấu được xếp vào Proterozoi sớm trong khi tuổi thành tạo granit khu vực Đèo Khế vào khoảng 1,85 tỷ năm. Kết quả trong nghiên cứu này trẻ hơn nhiều so với nghiên cứu trước và đây cũng là kết quả đầu tiên đề cập đến một giai đoạn magma 1.85 tỷ năm khu vực Tây Bắc, cũng như lãnh thổ Việt Nam nói chung. Việc xếp các thành tạo granit khu vực Đèo Khế vào phức hệ Xóm Giấu có phù hợp hay không, điều này cần tiếp tục nghiên cứu. 1,85 tỷ năm granit khu vực Đèo Khế có thể đại diện cho giai đoạn Paleoproterozoi giữa trên lãnh thổ Việt Nam, vốn vắng bóng trên các văn liệu địa chất trước đây. Hoạt động magma - kiến tạo giai đoạn Paleoproterozoi và ý nghĩa Trên mảng Dương Tử, sự kiện biến chất giai đoạn 1.9 – 2.0 tỷ năm được ghi nhận rộng rãi trên những phân tích U-Pb zircon[1, 13, 22, 23, 26] theo sau đó là những hoạt động magma giai đoạn 1.85 tỷ năm chỉ ra bối cảnh kiến tạo cụ thể là sự chuyển tiếp giữa đồng va chạm và tạo núi muộn để thành tạo siêu lục địa Columbia[11, 21]. Các nghiên cứu trước kia với các thành tạo gneis biotit, paragneis và migmatit Sin Quyền khu vực Tây Bắc Việt Nam, cho thấy chúng ghi nhận giai đoạn tuổi 1,9~1.8 tỷ năm [7, 11, 12]. Các tác giả: Trị, 1977; Nam et al., 1998; Nam et al., 2002; Nam et al., 2003 [20, 17, 18, 19]đã xác định tuổi bằng phương pháp K-Ar, Ar-Ar cho các thành tạo gneiss và trầm tích biến chất khu vực phía nam dãy núi Con Voi, đại bộ phận tuổi tập trung trong phạm vi 1,7~2,0 tỷ năm. Những số liệu này phản ánh khu vực Phan Si Pan tồn tại một giai đoạn hoạt động magma - biến chất (nhiệt kiến sinh) mãnh liệt xảy ra trong giai đoạn Paleoproterozoi. Giai đoạn Paleoproterozoi trong lịch sử tiến hóa địa chất toàn cầu có vị trí hết sức quan trọng. Nghiên cứu cho rằng giai đoạn tăng trưởng vỏ lục địa Trái đất tập trung chủ yếu trong giai đoạn 1,8-2,0 tỷ năm [2]. Ngoài ra, cũng không ít các tác giả đề cập tới siêu lục địa Columbia hội tụ vào giai đoạn 1,8 - 2,1, thông qua thời gian dài của quá trình tăng trưởng (1,3-1,8 tỷ năm), giai đoạn tách ra 1.2-1.6 tỷ năm và hoàn tách ra khỏi siêu lục địa Columbia vào giai đoạn ~1.2 tỷ năm [14, 24, 25]. Từ khi đề cập tới siêu lục địa Columbia trên bình đồ cấu trúc địa chất toàn cầu ta không thấy xuất hiện các vị trí của Tây Bắc Việt Nam, mảng Đông Dương hay mảng Nam Trung Hoa. Nhưng việc Tây Bắc Việt Nam và Nam Trung Hoa phân bố khá rộng rãi các sự kiện địa chất trong giai đoạn 1.8-2.0 tỷ năm có thể cung cấp một bằng chứng cho thấy có thể khu vực Phan Si Pan tây bắc Việt Nam, Nam Trung Hoa có mối quan hệ với siêu lục địa Columbia. Kết quả phân tích LA-ICPMS U-Pb zircon granit Đèo Khế Tây Bắc Việt Nam cho khoảng tuổi 1,85 tỷ năm trong bài báo này đã cung cấp bằng chứng mới về khoảng thời gian hoạt động của một giai đoạn magma ở đới Phan Si Pan trong Paleoproterozoi muộn, mà các giai đoạn này trước kia chỉ được tìm thầy trong các nghiên cứu bằng các phương pháp K-Ar, Ar-Ar hay giai đoạn nhiệt kiến sinh ở riềm tăng trưởng của zircon sinh sau, chúng thường được coi là giai đoạn nhiệt kiến sinh xảy ra mãnh liệt tại khu vực Phan Si Pan. Nghiên cứu này cung cấp những thông tin quan trọng cho phép chúng ta suy nghĩ về một giai đoạn hoạt động magma thực thụ Paleoproterozoi ~1,85 tỷ năm trên lãnh thổ Việt Nam mà nhiều công trình nghiên cứu trước kia chưa đề cập tới. Tuy nhiên để có thể khẳng định có sự tồn tại một giai đoạn magma này cần có những nghiên cứu định lượng mở rộng hơn nữa cho các thành tạo magma khu vực Phan Si Pan Tây Bắc Việt Nam. KẾT LUẬN 1. Các thành tạo granit khu vực Đèo Khế có nguồn gốc vỏ, gần gũi với kiểu S granit như là kết quả của quá trình nóng chảy từng phần dưới sâu của vỏ từ các đá Arkei. 2. Tuổi thành tạo các đá granit khu vực Đèo Khế là ~ 1,85 tỷ năm triệu năm minh chứng sự tồn tại pha magma - kiến tạo hoạt động mạnh mẽ trong giai đoạn giữa Paleoproterozoi khu vực Phan Si Pan tây bắc Việt Nam. 3. Sự tương đồng về các sự kiện hoạt động magma – kiến tạo khu vực tây bắc Việt Nam và mảng Dương Tử là bằng chứng tin cậy cho thấy chúng có nguồn gốc từ một lục địa cổ.

ISBN: 978-604-82-1375-6

49

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM GEOCHEMISTRY AND ZIRCON U-PB AGES FROM THE GRANITOID OF DEO KHE AREA, YEN BAI Hoang Thi Hong Anh, Pham Trung Hieu Department of Geolog , University of Science , VNU - HCM ABSTRACT The granitoid of Deo Khe area mainly consists of small granitoid massifs in exposures of Sin Quyen (PP1sq) metasedimentary rocks and trondhjemite - tonalite - granodiorite of Ca Vinh complex that belongs to southeast and south of Phan Si Pan zone. Petrographical composition is composed mainly of granite and biotite granite correspond to acid igneous with high SiO2 (71.14 - 77.13%), hightotal alkali (K2O= 4.16 - 8.22%; Na2O= 1.7 - 3.9%). ASI index of all collected samples ranges from 1.05 to 1.27 that indicates peraluminous rocks. They are very rich in rare earth elements especially light rare earth elements and rather high HFS such as La, Ce, Zr. Sr content is with a average value of 178 ppm and Rb content is medium with a average value of 153ppm. They are poor in Nb and Ta and have low 104ÍGa/Al ratio (1.7-2.42), negative Eu - anomalies (Eu/Eu*= 0.47-1.2). Zircon U-Pb dating yields 207Pb/206Pb 1836 ± 9.5 Ma and 1835 ± 6,3 Ma, which represents its intrusion age. Zircons from granitoid have negative εHf(t) values ranging from -23.6 to -17.5 and show Archean Hf model ages (TDM ) of 2.9.-3.1 Ga. The Paleoproterozoi Granitoid of Deo Khe area can be product of reworking of Archean crustal rock. This process may link to a stage of the assembly and breakup of the Columbia supercontinent. Key words: Plaeoproterozoic, Granitoid, zircon age, Hf isotope TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cawood, P.A., Wang, Y., Xu, Y., Zhao, G., 2013. Locating South China in Rodinia and Gondwana: A fragment of greater India lithosphere? Geology 41(8), 903-906. [2] Condie K.C., 1998. Episodic continental growth and supercontinents: a mantle avalanche connection?. Earth Planet. Sci. Lett. 163, 97-108. [3] Chappell B. W., White A. J. R., 1974. Two contrasting granite types. Pacific Geology 8, 173–174. [4] Chappell B. W., White A. J. R., Williams I. S., Wyborn D., Hergt J. M. & Woodhead J. D. 1999.Discussion Evaluation of petrogenetic models for Lachlan Fold Belt granitoids: implications for crustal architecture and tectonic models. Australian Journal of Earth Sciences 46, 827–831. [5] Hoàng ThỊ HỒng Anh, 2014. Đặc điểm địa hóa và cơ chế thành tạo granitoid khu vực Đèo Khế, huyện Văn Chấn, Yên Bái. Luận văn thạc sĩ, Đại học Khoa học Tự nhiên Tp. HCM [6] La Mai Sơn và nnk, 2012. Bản đồ Địa chất và Khoáng sản tỷ lệ 1/50.000 tờ Văn Chấn, Yên Bái. Liên đoàn Bản đồ Miền Bắc, Hà Nội. [7] La Mai Sơn, Lê TiẾn Dũng, PhẠm Trung HiẾu. 2014. Các kết quả phân tích đồng vị U-Pb zircon từ gneis phức hệ Sin Quyền bằng phương pháp LA-ICP-MS chứng cứ về sự kiện biến chất, kiến tạo giai đoạn Paleoproterozoi khu vực Phan Si Pan. Tạp chí Địa chất loạt A, đang in [8] Phan CỰ TiẾn, Lê Đình HỮu Và nnk, 1977. Những vấn đề địa chất về Tây Bắc. NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội. [9] Le Fort, P., Cuney, M., Deniel, C., France-Lanord, C., Sheppard, S.M.F., Upreti, B.N.And Vidal, P., 1987. Crustal generation of the Himalayan leucogranites.Tectonophys. 134, 39-57. [10]PhẠm Trung HiẾu, Fukun Chen, Lê Thanh MẼ và nnk, 2009. Tuổi đồng vị U-Pb zircon trong granit phức hệ Yê Yên Sun tây bắc Việt Nam và ý nghĩa của nó. Tạp chí các Khoa học về Trái đất, T. 31, 1: 23-29. [11] Pham Trung Hieu, Fukun Chen, Le Thanh Me, Nguyen Thi Bich Thuy, Wolfgang Siebeland Ting-Guang Lan, 2012.Zircon U-Pb ages and Hf isotopic compositions from the Sin Quyen Formation: the Precambrian crustal evolution of northwest Vietnam. International Geology Review, Vol. 54, No. 13: 1548-1561. [12] Pham Trung Hieu, Chen F., 2011. Evidence from zircon ages and Hf isotopic composition for Paleoproterozoic crustal evolution in Northwestern Vietnam. Mineralogical Magazine, 75(P): 1637. [13] Qiu, Y.M., Gao, S., Mcnaughton, N.J., Groves, D.I., Ling, W., 2000. First evidence of >3.2 Ga continental crust in the Yangtze craton of South China and its implications for Archaean crustal evolution and Phanerozoic tectonics. Geology 28, 11-14. [14] Rogers, J.J.W., Santosh, M., 2002. Configuration of Columbia, a Mesoproterozoic Supercontinent. Gondwana Res. 5.

ISBN: 978-604-82-1375-6

50

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM [15] Sun, S.S., Mcdonough, W.F., 1989.Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: Saunders, A.D., Norry, M.J. (Eds.), Magmatism in the Ocean Basins: Geological Society, London, Special Publications, 42, pp. 313–345. [16] TrẦn NgỌc Nam, 2001. Tuổi của các phức hệ Ca Vịnh và Xóm Giấu: chứng liệu tin cậy đầu tiên từ phân tích SHRIMP U-Pb zircon. TC Địa Chất, A, 262: 1-11. Hà Nội. [17] Tran Ngoc Nam, 1998.Thermotectonic events from early Proterozoic to Miocene in the Indochina craton: Implication of K-Ar ages in Vietnam. J. Asian Earth Sci., 16: 475-484. [18] Tran Ngoc Nam, Hyodo H., Itaya T., 2002. 40Ar/39Ar single grain dating and mineral chemisty of hornblendes south of the Red River Shear Zone (Vietnam): New evidence for Ealy Proterozoic tectonothermel event. Gondwana Res., 5/4: 801-811. [19] Tran Ngoc Nam, Toriumi, M., Sano, Y., Terada, K., And Thang, T.T., 2003, 2.9, 2.36, and 1.96 Ga zircons in orthogneiss south of the Red River shear zone in Viet Nam: Evidence from SHRIMP U–Pb dating and tectonothermal implications: Journal of Asian Earth Sciences, v. 21, p. 743–753. [20] TrẦn Văn TrỊ và nnk., 1977. Địa chất Việt Nam - Phần miền Bắc, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. [21] Xiong, Q., Zheng, J.P., Yu, C.M., Sun, Y.P., Tang, H.Y., Zhang, Z.H., 2009. Zircon U-Pb age and Hf isotope of Quanyishang A-type granite in Yichang: signification for the Yangtze continental cratonization in Paleoproterozoic. Chin. Sci. Bull. 54, 436-446. [22] Yu J.H., O’reilly Y.S., Wang L.J., Griffin W.L., Jiang S.Y., Wang R.C., Xu X.S., 2007. Finding of ancient materials in Cathaysia and implication for the formation of Precambrian crust. Chinese Science Bulletin, 52: 1322. [23] Zhang S.B., Zheng Y.F., Wu Y.B., Zhao Z.F., Gao S., Wu F.Y., 2006. Zircon U-Pb age and Hf-O isotope evidence for Paleoprotezoic metamorphic event in South China. Precambrian Res. 15:, 265-288. [24] Zhao, G.C., Cawood, P.A., Wilde, S.A., Sun, M., 2002. Review of global 2.1 – 1.8 Ga orogens: implications for a pre-Rodinia supercontinent. Earth-Sci. Rev. 59, 125– 162. [25] Zhao, G.C., Sun, M., Wilde, S.A., Li, S.Z., 2004. A Paleo-Mesoproterozoic supercontinent: assembly, growth and breakup. Earth-Science Reviews 67, 91–123. [26] Zheng J.P., Griffin W.L., O’reilly S.Y., Zhang M., Pearson N., Pan Y.M., 2006. Widespread Archean basement beneath the Yangtze craton. Geology, 34: 417-420.Acta Geologica Sinica-English Edition 80 (6): 790806. [27] White A. J. R. & Chappel B. W, 1988.Some supracrustal (S-type) granites of the Lachlan Fold Belt. Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences 79, 169–181. [28] Wickham, S.M., Oxburgh, E.R., 1987. Low-pressure regional metamorphism in the Pyrenees and its implications for the thermal evolution of rifted continental crust. Philos. Trans. Roy. Soc. London A321, 219242.

ISBN: 978-604-82-1375-6

51


ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, KHOÁNG VẬT VÀ CHẤT LƢỢNG NGỌC HỌC CORUNDUM KHU VỰC KHE TRE, EA DAR, EA KAR, ĐĂK LẮK Bùi Kim Ngọc, Nguyễn Kim Hoàng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG – HCM Email: [email protected] TÓM TẮT: Corundum ở khu vực Khe Tre phân bố chủ yếu trong các thân pegmatoit xuyên cắt qua granit phức hệ Ea Dui (P – Ted) và các thành tạo biến chất hệ tầng Ea Rock (PR2er). Corundum phát triển chủ yếu trong pegmatoit và trong đới nội tiếp xúc – biến chất trao đổi giữa pegmatoit và granit hoặc gneiss. Thành phần khoáng vật của pegmatoit gồm: - Khoáng vật chủ yếu: feldspar kali (orthoclas, microlin) 60÷70%, thạch anh khoảng 15%. - Khoáng vật thứ yếu: plagioclas, biotit, muscovit - Khoáng vật phụ: granat, zircon, sphen, apatit,... Đặc điểm corundum ở đây có màu xám đen và không trong suốt, rất ít khi có màu xanh tối (sapphire), với dạng tinh thể không hoàn chỉnh hoặc tha hình, kích thước thay đổi, thường từ 2÷5cm mọc xen với feldspar, chứa rất ít bao thể. Corundum nguyên khai ít có giá trị thương phẩm, phần lớn chỉ có thể dùng làm nguyên liệu bột mài. Muốn nâng cao giá trị của corundum để có thể làm trang sức, phải có phương pháp xử lý phù hợp như phương pháp xử lý nhiệt. Từ khóa: Corundum, sapphire, Khe Tre, pegmatoit, granit, phức hệ Ea Dui, chất lượng ngọc. GIỚI THIỆU Corundum khu vực Khe Tre nằm trong địa phận xã Ea Sô và xã Ea Dar thuộc huyện Ea Kar, tỉnh Đăk Lăk; cách huyện lỵ Ea Kar khoảng 8km về phía Đông – Đông Bắc; cách thành phố Buôn Mê Thuột khoảng 50km về phía Đông theo Quốc lộ 26. Về địa hình, khu vực mang đặc điểm của vùng cao nguyên, chủ yếu là các dãy đồi thấp dạng bát úp, có đỉnh bằng, sườn thoải với mức độ chia cắt nhỏ với độ cao tuyệt đối thay đổi 410÷470m. Khu vực Khe Tre là một trong những nơi có corundum được người dân phát hiện và khai thác tự phát trong sa khoáng ở vùng Ea Knốp, tỉnh Đắc Lắc trong những năm 1990. Trong công tác đo vẽ địa chất và tìm kiếm khoáng sản nhóm tờ Ma Đrắc tỷ lệ 1/50.000 [5], đã phát hiện được corundum (sapphire) khu vực Khe Tre trong các thân pegmatoit và được tìm kiếm chi tiết hóa nhằm đánh giá sơ bộ chất lượng và tài nguyên. Sau đó (2005), điểm corundum này cũng được đề cập khái quát về nguồn gốc thành tạo [1]. Corundum khu vực có màu sắc không đẹp, đục, không đạt chất lượng ngọc mà chủ yếu được khai thác làm nguyên liệu bột mài. Trên cơ sở các tài liệu nghiên cứu có trước và các kết quả phân tích, bài báo góp phần làm rõ đặc điểm địa chất, đặc điểm khoáng vật, chất lượng và phương pháp khắc phục, cải thiện để làm gia tăng chất lượng corundum làm ngọc, trang sức, mỹ nghệ. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu chính trong bài báo này là khoáng vật corundum trong thân pegmatoit ở khu vực Khe Tre. Các mẫu nghiên cứu bao gồm các mẫu thô và mẫu đã mài được thu thập trực tiếp trong các thân pegmatoit và trong sa khoáng. Phương pháp nghiên cứu bao gồm: 1) Thu thập tài liệu: Thu thập các tài liệu liên quan đến khu vực nghiên cứu bao gồm tài liệu địa chất khu vực nghiên cứu. 2) Lộ trình địa chất: Khảo sát thực địa và mô tả các đặc điểm cấu trúc địa chất đá vây quanh, địa hình địa mạo cũng như đặc điểm hình thái thân khoáng, lấy mẫu thạch học đá vây quanh và khoáng vật corundum cũng như các khoáng vật đi kèm, để phân tích, thí nghiệm. 3) Phân tích thí nghiệm mẫu: - Trong phòng thí nghiệm Ngọc học của bộ môn Khoáng Thạch, khoa Địa chất, tiến hành phân tích thạch học dưới kính hiển vi phân cực nhằm xác định đặc điểm thạch học – khoáng vật đá vây quanh; nghiên cứu, xác định đặc điểm khoáng vật và ngọc học của corundum gồm các tính chất khoáng vật: tỷ trọng, tính phát quang và các đặc tính quang học khác.

ISBN: 978-604-82-1375-6

52

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM - Gửi phân tích thành phần hóa học các nguyên tố vết được xác định bằng phương pháp phân tích quang phổ ICP tại Trung tâm phân tích thí nghiệm của Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Nam. 4) Luận giải kết quả: Trên cơ sở tổng hợp, phân tích, xử lý những nghiên cứu trước đây về corundum khu vực Khe Tre và tiến hành xử lý số liệu mới, luận giải kết quả. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Đặc điểm địa chất khu vực Khe Tre Khu vực Khe Tre có cấu tạo địa chất khá phức tạp với các thành tạo địa chất như sau [5]: 1. Địa tầng a. Hệ tầng Ea Rock, phân hệ tầng trên (PR3 - €1er2): lộ rải rác các dải hẹp dọc thung lũng Ea Krông Hnăng. Đường phương đá thay đổi từ á kinh tuyến đến Tây Bắc – Đông Nam, cắm về Tây đến Tây Nam, dốc 50÷600. Thành phần thạch học chủ yếu là đá phiến thạch anh - biotit, đá phiến thạch anh - hai mica - silimanit - granat, đá sừng thạch anh - biotit - pyroxen, amphibolit. Chúng bị xuyên cắt bởi các đá xâm nhập trẻ hơn. b. Hệ tầng Ea Krông Hding (P1kd): Phân bố thành dải hẹp dọc thung lũng Ea Krông Hnăng. Thành phần thạch học chủ yếu là đá phiến thạch anh - biotit, đá phiến thạch anh - hai mica, đá sừng thạch anh - biotit. Đường phương của đá thay đổi 3400÷3600, cắm về Tây Nam dốc 500÷650. Các đá bị magma xâm nhập phức hệ Ea Dui xuyên chỉnh hợp và bị trầm tích lục nguyên Pliocen phủ lên. c. Thành tạo basalt Miocen thượng (βN13): Trong diện tích nghiên cứu chỉ lộ ra một dải hẹp ở góc Tây Bắc. Thành phần thạch học chủ yếu là basalt olivin, phần lớn bị phong hóa. Chúng bị phủ bởi trầm tích Pliocen. d. Trầm tích lục nguyên Pliocen (N2): Phân bố khá liên tục với bề dày 1÷2m ở phía Bắc, tăng dần về phía Nam đến 20÷23m. Thành phần chủ yếu là cuội, sạn thạch anh; ít hơn là cuội, sạn granit silic, đá sừng, đá phiến, bột kết. Phần lớn, chúng bị phủ bởi basalt Pliocen - Pleistocen. e. Thành tạo basalt Pliocen - Pleistocen hạ (βN2 - Q1): Có bề dày thay đổi 2÷20m, phân bố ở rìa Tây - Tây Nam trên các đỉnh đồi cao. Thành phần thạch học chủ yếu là basalt olivin, basalt olivin - augit. Trong vỏ phong hóa thường có tầng sét bột màu đỏ nâu chứa các cầu basalt bóc vỏ, tạo kiểu vỏ phong hoá bauxit - laterit. f. Trầm tích aluvi Pleistocen thượng (aQIII): Phân bố không liên tục dọc hai bờ thung lũng Ea Krông Hnăng. Phần dưới là lớp cuội dày 5÷9m, có độ mài tròn tốt; chuyển lên trên là cát, cát pha có chứa tỷ lệ thấp sạn thạch anh; đôi nơi gặp thấu kính sét màu xám nhạt, dẻo quánh; dày 1÷1,5m. g.Trầm tích aluvi Holocen (aQIV2-3):Gồm cuội, sỏi, cát có thành phần hỗn tạp ở dưới, chuyển lên phần trên là cát pha; phân bố thành các dải rộng 20÷30m, dài từ hàng chục mét đến hàng trăm mét, dày ≤4m. 2. Magma xâm nhập a. Phức hệ Chư Hoa (ζPR3- €1ch): Diện lộ rất nhỏ, kéo dài theo phương Tây Bắc – Đông Nam. Thành phần thạch học chủ yếu gồm dunit, serpentinit và pyroxenit. Đá có kiến trúc hạt mịn, màu xám đen, bị serpentin hóa ngả màu vàng lục; rìa có đới biến chất trao đổi - nhiệt dịch liên quan khoáng hóa sapphire - corundum, phlogopit, xạ - đất hiếm,... b. Phức hệ Chư Giang (νPR3-€1cg): Diện lộ không lớn, phân bố rải rác, kéo dài chủ yếu theo phương Đông Bắc - Tây Nam. Thành phần thạch học chủ yếu gồm: gabro, gabroamphibolit, gabropyroxenit dạng dải, màu xám tối đôi khi chứa granat. Đá bị biến đổi actinolit, tremolit, talc hóa phổ biến. c.Phức hệ Chư Kud (γPR3-€1ck): Có quy mô nhỏ và kéo dài theo phương á vĩ tuyến. Thành phần thạch học chủ yếu là plagiogranit biotit gneiss, plagiogranit biotit hornblend, tonalit gneis (có granat); có kiến trúc hạt nhỏ màu xám, dạng dải. Các đá này quần tụ với gabroamphibolit của phức hệ Chư Giang. d. Phức hệ Bến Giằng, pha 2 (νδ-γδ-γPZ3bg2): Gồm các thể nhỏ có thành phần thạch học gồm: tonalit biotit hornblend, tonalit biotit, granodiorit biotit hornblend. Phổ biến kiến trúc hạt trung, ít hơn thường gặp hạt trung-thô; có cấu tạo định hướng mạnh mẽ hoặc dạng gneiss ở phần rìa khối hoặc dọc theo các đới đứt gãy. e. Phức hệ Quế Sơn (γPZ3qs): Phân bố rộng rãi các đá pha 1 chủ yếu gồm: granit biotit chứa hornblend, ít granodiorit biotit chứa hornblend, granosyenit. Đá có cấu tạo khối, định hướng yếu, kiến trúc dạng porphyr. f. Phức hệ Ea Dui (γP-Ted): Gồm các khối, thể nhỏ kéo dài theo phương Tây Bắc – Đông Nam; thường bị biến dạng và nằm chỉnh hợp với các đá vây quanh. Thành tạo này khá phổ biến ở phía Đông, nơi có nhiều biểu hiện corundum, thuộc hai pha: Pha chính gồm granit biotit gneis, granit biotit có muscovit gneis chiếm khối lượng chủ yếu. Đá thường có cấu tạo gneiss dạng dải, dạng mắt, đôi khi định hướng hoặc cấu tạo khối; kiến trúc hạt nửa tự hình, đôi khi hạt vảy biến tinh. Kích thước thay đổi từ hạt nhỏ đến hạt lớn; đôi khi có kiến trúc porphyr với các ban tinh felspar kali bị biến dạng theo phương gneiss có dạng mắt; pha đá mạch gồm granit aplit với mức độ hạn chế, thường gặp dưới dạng mạch, ổ xuyên cắt trong các thành tạo trầm tích - biến chất hệ tầng Chư Sing, hệ tầng Ea Puk và các xâm nhập thuộc các phức hệ: Chư Giang, Chư Kud và Bến Giằng. Đá có cấu tạo dạng gneiss, kiến trúc aplit hoặc hạt vảy biến tinh.

ISBN: 978-604-82-1375-6

53

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM g.Phức hệ Định Quán (δ-γδ-γJ3-K1đq): Gồm hai pha xâm nhập và một pha đá mạch. Pha 1 là các thể nhỏ dạng tù sót của diorit thạch anh có tỷ lệ không đáng kể trong pha 2. Đá bị ép hoặc bị biến đổi màu phớt xanh, phớt lục. Pha 2: gồm tonalit biotit hornblend, granodiorit biotit hornblend. Đá có cấu tạo khối, kiến trúc hạt trung không đều. Pha đá mạch là các mạch nhỏ granit aplit phương á kinh tuyến hoặc á vĩ tuyến. h. Phức hệ Cù Mông (νPcm): Các thể nhỏ dạng mạch phân bố rải rác, xuyên cắt qua các đá cổ hơn theo phương á kinh tuyến. Thành phần thạch học chủ yếu là gabro, gabrodiabas. Đặc điểm phân bố corundum khu vực Khe Tre Trong khu vực có corundum tập trung trong đá gốc có các đá trầm tích biến chất phân hệ tầng trên của hệ tầng Ea Rock (PR3 - €1er2) lộ ra rải rác thành các dải hẹp dọc thung lũng Ea Krông Hnăng. Ở đây, diện phân bố của thành tạo này khoảng 6 km2. Đường phương đá thay đổi từ á kinh tuyến đến Tây Bắc – Đông Nam, cắm về phía Tây – Tây Nam với góc dốc 50÷600. Chúng bị các xâm nhập magma của phức hệ Ea Dui xuyên cắt bao gồm chủ yếu là đá phiến thạch anh – biotit, đá phiến thạch anh – hai mica – silimanit – granat, đá sừng thạch anh – biotit – pyroxen, amphibolit. Bên cạnh đó, trong khu vực nghiên cứu còn gặp các khối, thể nhỏ magma xâm nhập phức hệ Ea Dui (γP-Ted) dọc các khe suối phía Đông và trung tâm khu vực nghiên cứu. Chúng chiếm diện tích khoảng 2km2, nằm chỉnh hợp đường phương với đá phiến hệ tầng Ea Rock. Thành tạo này khá phổ biến, là nơi có nhiều biểu hiện corundum, gồm hai pha: - Pha chính: thành phần thạch học gồm granitbiotit gneiss, granit 2 mica gneis. - Pha đá mạch: gồm các mạch aplit, thạch anh và mạch, ổ pegmatoit. Trong đó, các mạch pegmatoit có chứa corundum, sapphire là đối tượng được nghiên cứu chính. Phủ lên trên các thể xâm nhập và các đá biến chất này là trầm tích lục nguyên Pliocen (N2). Chúng có diện lộ khoảng 15km2. Chiều dày của trầm tích này 1÷2m ở phía Bắc, tăng dần về phía Nam đến 20÷23m. Thành phần thạch học chủ yếu là cuội, sạn thạch anh; ít hơn là cuội, sạn granitsilic,đá sừng, đá phiến. Pegmatoit phát triển dưới dạng các trường phân bố rộng trong đá biến chất hoặc tạo thành mạch xuyên cắt rõ rệt trong đá vây quanh của hệ tầng Ea Rock (Ảnh 1). Đới pegmatoit chứa corundum rộng 300m, kéo dài 2km từ điểm quặng bờ trái Ea Krông Hnăng đến điểm quặng Khe Tre theo phương kinh tuyến, dọc theo đới đứt gãy. Tài liệu công trình hào khống chế đới mạch pegmatoit [5] cho thấy tỷ lệ các mạch, ổ pegmatoit trong granit đạt trung bình từ 12% đến 15%. Các mạch dày từ 0,5m đến 2m, có phương thay đồi 340o÷360o. Ranh giới giữa mạch pegmatoit với granit nhiều khi không rõ ràng. Pegmatoit có thành phần khoáng vật chủ yếu là feldspar kali (orthoclas, microlin) 60 – 70%, thạch anh khoảng 15%, thứ yếu là khoáng vật màu gồm: biotit<10%, muscovite <3%, plagioclas<10% và khoáng vật phụ là granat, zircon, sphen, apatit,... Đôi chỗ ở gần tiếp xúc với đá vây quanh tạo thành một đới đá biến chất trao đổi chứa amphibol (Ảnh 1). Trong pegmatoit và đới đá biến đổi này đều quan sát thấy corundum (sapphire) màu xanh tối và thường là không trong suốt (Ảnh 2); đôi chỗ có granat tập trung thành đám có kích thước lớn (Ảnh 3) và apatit cũng tập trung nhưng có kích thước nhỏ (Ảnh 4). Đặc điểm khoáng vật học corundum khu vực Khe Tre 1. Đặc điểm hình thái tinh thể. Trong các thân pegmatoit, các tinh thể corundum thường có dạng tấm, dạng mảnh vỡ, dạng méo mó, đôi khi gặp tinh thể dạng trống tự hình. Các tinh thể corundum thường có vết lõm, vết khía nhỏ trên bề mặt hình thành trong quá trình tăng trưởng của tinh thể, kích thước thay đổi (từ 2÷5cm) mọc xen với feldspar (Ảnh: 2, 5, 6). Khác với sapphire sa khoáng có nguồn gốc liên quan basalt ở Đắk Nông, corundum ở khu vực Khe Tre không có cấu tạo đới và rẻ quạt nhưng bị phân cắt bởi mạng khe nứt. Các khe nứt này có nguồn gốc do tác động cơ học. Các khe nứt do tác động cơ học nên không có định hướng rõ ràng (Ảnh 7). 2. Thành phần hóa học của corundum. Thành phần hóa học (%) của corundum có màu xanh đen (sapphire) qua phân tích 1 mẫu bằng phương pháp quang phổ ICP: TiO20,05;Al2O398,38;Cr2O30,009; FeO 1,18. Tổng cộng 99,62. So sánh với kết quả phân tích của Trần Trọng Hòa và nnk (2005) [1], có sự tương đồng với nhau; trung bình của 13 mẫu corundum cũng có cùng màu xanh đậm: TiO20,010;Al2O3 99,138;Cr2O3 0.002; FeO 0,518. Tổng cộng 99,672. Trong thành phần hóa học của corundum có các nguyên tố tạp chất Cr, Fe, Ti, V, Ga, Ge...Trong đó, hàm lượng Fe2+ trong corundum vượt trội hơn so với các nguyên tố khác. Đây chính là nguyên nhân làm cho phần lớn corundumcó màu từ xanh sẫm, xanh đen thẫm đến tối đen và cũng là nguyên nhân gây ra hiện tượng cản phát quang ở corundum (mật độ khuyết tật cao đến nỗi ánh sang hầu như bị hấp thụ hoàn toàn). 3. Màu sắc, độ trong suốt. Corundum có màu xanh tối và thường không trong suốt. Màu của chúng là do sự hấp thụ nhờ sự di chuyển của điện tích Fe2+, Ti4+ và ion Fe3+. Chủ yếu là loại bán trong suốt đến không thấu quang. Tỷ trọng. Kết quả xác định tỷ trọng của corundum trong suốt có màu xanh tối, không nứt nẻ dao động trong khoảng từ 3,97 đến 4,02. Những mẫu có độ trong suốt kém, từ mờ đục đến không thấu quang, chứa bao thể thì có giá trị cao hơn. ISBN: 978-604-82-1375-6

54

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM 5. Đặc điểm bên trong. Đặc điểm bên trong của corundum có những nét đặc trưng như sau: - Đường sinh trưởng: Là một dấu hiệu hay gặp trong corundum Khe Tre. Các đường sinh trưởng ở đây là đường thẳng hoặc đường gấp khúc (Ảnh 8, 9). Chúng phản ánh các pha sinh trưởng trong quá trình thành tạo và thường phân bố cùng với các đặc điểm phân đới màu. - Tính phân đới màu: Cấu trúc của đới màu là các dải, các đốm khác nhau phân bố dọc theo mặt sinh trưởng có màu thay đổi từ màu lam sang lam trắng (Ảnh 9). - Bao thể: Corumdum từ pegmatoit ở đây chứa rất ít bao thể. Không tìm thấy bao thể môi trường tạo khoáng trong các tấm mẫu gia công. Bao thể tìm thấy chủ yếu là phlogopit, apatit,… (Ảnh 10). Các đặc tính này rất phù hợp cho việc xử lý để nâng cao chất lượng corundum (sapphire) thương phẩm. Nguồn gốc corundum khu vực Khe Tre Qua các nghiên cứu, tổng hợp tài liệu, thu thập được cho thấy corundum khu vực Khe Tre có hai nguồn gốc là nội sinh và ngoại sinh. 1. Nguồn gốc nội sinh: Là kiểu nguồn gốc liên quan tới các hoạt động magma và quá trình biến chất. Ở đây, corundum trong khu vực Khe Tre có nguồn gốc pegmatoit biến chất trao đổi, là kết quả của quá trình trao đổi giữa các thể pegmatoit của phức hệ Ea Dui với các thành tạo biến chất tuổi Tiền Cambri của hệ tầng Ea Rock cũng như granit phức hệ Ea Dui tuổi Pecmi - Trias. Chúng được thành tạo do sự tái kết tinh, trao đổi bởi dung dịch khoáng hóa khí – lỏng từ dưới sâu đi lên, tác động với đá vây quanh trong điều kiện nhiệt độ và áp suất thích hợp. Corundum phân bố ngay trong pegmatoit (Ảnh 2), đôi chỗ đi cùng granat (Ảnh 3). Theo thứ tự tạo khoáng, corundum sinh thành sau feldspar kali nhưng trước muscovit (Ảnh 5). Tuy nhiên, để làm rõ về nguồn gốc pegmatoit của corundum Khe Tre không phải là chuyện đơn giản, cần phải nghiên cứu nhiểu hơn nữa. 2. Nguồn gốc ngoại sinh: Corundum sa khoáng trong trầm tích aluvi – eluvi khu vực Khe Tre có liên quan quá trình phong hóa các đá gốc trong đó có các thân pegmatoit chứa corundum – sapphire thuộc phức hệ Ea Dui. Sau một thời gian phong hóa, các sản phẩm phong hóa này bị rửa lũa sẽ tích tụ trong các trầm tích aluvi, eluvi, deluvi. Phần lớn corundum sau khi được vận chuyển tích tụ trong các trầm tích lục nguyên Pliocen và trầm tích bở rời Neogen – Đệ tứ. Chất lượng và triển vọng corundum khu vực Khe Tre 1. Chất lượng corundum. Theo các kết quả phân tích nêu trên, corundum ở đây chủ yếu là loại bán trong suốt hoặc không thấu quang, có màu chủ yếu là xanh đen và xám đen, hiếm khi có màu xanh lam đậm, lam phớt lục,...Đây là những màu không có giá trị kinh tế, không đáp ứng được nhu cầu của thị trường về ngọc sapphire mà chỉ được khai thác làm bột mài hoặc làm nguyên liệu tranh đá quý. Tỷ lệ corundum đạt chất lượng sapphire không cao, chỉ có 8.710 kg/310 tấn corundum [5], tương ứng với tỷ lệ khoảng 2,8%. Tuy nhiên, loại corundum đạt chất lượng sapphire thường có kích thước khá bé, trung bình khoảng từ 1,7mm đến 3,0mm nên khả năng đưa vào chế tác trang sức cũng không lớn. Trong thành phần hóa học của corundum có chứa một lượng lớn Fe2+ và một ít Ti4+. Chính hàm lượng cao ion Fe2+ là nguyên nhân gây nên màu xanh đen cho corundum khu vực này. Tuy nhiên, với lượng Ti4+ có trong đó, vẫn có thể hy vọng vào khả năng cải thiện màu sắc cho corundum bằng cách làm chuyển dịch điện tích giữa hóa trị Fe2+-O-Ti4+. Nhìn chung, về quy mô, corundum – sapphire trong khu vực Khe Tre tương đối cao, nhưng chất lượng ngọc của corundum lại rất thấp, không thể đưa vào chế tác trang sức ngay được mà cần phải qua quá trình xử lý để nâng cao chất lượng. 2. Triển vọng corundum - Corundum trong pegmatoit: Sapphire trong các thân pegmatoit thuộc phức hệ Ea Dui tiêm nhập trong các đá trầm tích biến chất của hệ tầng Ea Rock có quy mô phân bố rộng, hàm lượng sapphire cao, kích thước hạt lớn. Về chất lượng quặng, chưa được đánh giá bằng các thông số tin cậy nhưng bằng mắt thường, sapphire hạt lớn mặc dù màu sắc đẹp thường không trong suốt. Với tổng dự báo tài nguyên cấp P2 (QP2) trong đới pegmatoit theo dải từ điểm quặng bờ trái Ea Krông Hnăng đến điểm quặng Khe Tre [5]: 8.710 kg sapphire và 310 tấn corundum; như vậy, sapphire và corundum ở đây thuộc loại quy mô biểu hiện khoáng sản có triển vọng. - Corundum sa khoáng trong các trầm tích bở rời: Các thân pegmatoit là nguồn cung cấp sa khoáng cho các biểu hiện khoáng sản thuộc kiểu mỏ sapphire trong trầm tích lục nguyên bở rời Pliocen. Thành tạo này dày 0,5÷1m trên diện rộng 0,5km2. Tài nguyên dự báo (QP2) sa khoáng [5]: 70 kg sapphire QP 2: 52 tấn corundum. Xử lý làm tăng chất lượng corundum khu vực Khe Tre Corundum trong suốt và có màu sắc đẹp,… là một trong những loại đá quý rất được ưa chuộng và có giá trị cao. Tuy nhiên, khi corundum nguyên khai được khai thác, không phải tất cả đều có thể đạt các tiêu chí để chế ISBN: 978-604-82-1375-6

55

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM tác làm trang sức, mỹ nghệ. Do đó, để làm tăng giá trị của sản phẩm được khai thác, tận thu tối đa nguồn tài nguyên này, người ta đã tiến hành xử lý corundum bằng nhiều phương pháp khác nhau như: phương pháp xử lý nhiệt, phương pháp chiếu xạ, phương pháp xử lý khuyếch tán Beryllium, phương pháp tẩy hay nhuộm màu,… Ở đây, sử dụng phương pháp xử lý nhiệt để nâng cao chất lượng corundum. Tuy tài nguyên corundum ở khu vực Khe Tre khá lớn, nhưng không phải tất cả đều có thể tiến hành xử lý nhiệt để nâng cao chất lượng. Những mẫu corundum có thể xử lý nhiệt chủ yếu là những mẫu nằm trong sa khoáng, màu từ lam đậm, lam nhạt đến lục nhạt, có độ trong suốt từ trong mờ đến bán trong. Qua kết quả đánh giá chất lượng ban đầu, corundum khu vực Khe Tre được tiến hành xử lý theo hai quy trình như sau: 1. Quy trình 1: Xử lý loại sapphire có màu lam đậm Nguyên nhân tạo màu lam đậm của sapphire đã được nhiều nhà nghiên cứu trong và ngoài nước đề cập đến. Chủ yếu màu lam của sapphire được tạo nên bởi quá trình chuyển dịch điện tích liên hóa trị Fe2+-O-Ti4+, thường đi kèm với quá trình chuyển dịch Fe2+ - O - Fe3+, cũng như cặp Fe3+/Fe2+. Tùy thuộc vào tỷ lệ Ti/Fe các màu lam khác nhau của sapphire sẽ được tạo ra (lam nhạt, lam vừa đến lam đậm). Cơ chế làm nhạt màu lam đậm của sapphire lam đậm liên quan với việc tăng hàm lượng oxy trong môi trường xử lý ở một nhiệt độ nhất định nhằm oxy hóa Fe3+ thành Fe2+. Các thông số xử lý nhiệt mẫu corundum khu vực nghiên cứu được thể hiện trong bảng sau (Bảng 1). Sau khi trải qua thời gian nung ở 1.300oC corundum được làm nguội từ từ bằng cách tắt lò, nhằm tránh quá trình sốc nhiệt có thể gây tách vỡ mẫu. Sau khi làm sạch, từ mẫu ban đầu sắc cạnh (Ảnh 11) bị đốt chảy trở nên tròn cạnh hơn (Ảnh 12), từ màu lam đậm ban đầu (Ảnh 13) trở thành loại có màu lam sáng hơn (Ảnh 14). Bảng 1. Các thông số xử lý mẫu sapphire lam đậm Các thông số xử lý Kiểu lò Nhiệt độ tối đa - ToC max (oC) Thời gian ủ nhiệt ở ToC max (giờ) Tốc độ tăng/hạ nhiệt Môi trường Kết quả đạt được

Số liệu xử lý Lò than 1.000 – 1.300oC 2 giờ Phụ thuộc vào độ rạn nứt của mẫu Oxy hóa Làm nhạt màu lam, nhưng khôngđáng kể

\

2. Quy trình 2: Xử lý loại sapphire có dải, đốm vết màu lam Hiện tượng sapphire có chứa các dải đốm vết màu lam khá phổ biến trong mẫu. Hiện tượng này khiến cho viên đá có màu không đồng đều, làm giảm đi vẻ đẹp của viên đá. Hiện tượng đốm vết màu lam có liên quan đến quá trình sinh trưởng của chúng. Thông thường các khu vực có màu khác nhau ứng với các chu kỳ sinh trưởng khác nhau của tinh thể, mỗi chu kỳ sinh trưởng có dự thay đổi nồng độ các nguyên tố tạo màu trong môi trường kết tinh. Sự tập trung cục bộ của các nguyên tố tạo màu ứng với các đới sinh trưởng, các chu kỳ sinh trưởng khác nhau sẽ tạo nên các sọc, dải, đốm, vết màu. Trong trường hợp mẫu có các dải, đốm, vết màu lam là các khu vực tập trung cục bộ của nguyên tố Fe và Ti. Việc xử lý màu cho sapphire loại này sẽ có hai trường hợp: - Trường hợp 1: Mẫu sapphire cần xử lý có màu nhạt. Trường hợp này, cần tận dụng các đốm vết màu lam này để làm tăng vẻ đẹp cho viên đá bằng cách xử lý làm khuếch tán màu lam đều vào viên đá. - Trường hợp 2: Mẫu sapphire cần xử lý có màu rõ ràng thì yêu cầu của quy trình xử lý này là làm giảm mức độ khác nhau giữa màu viên đá với các dải, đốm, vết màu. Môi trường thích hợp với quy trình xử lý này là môi trường oxy hóa, tương tự như quy trình xử lý sapphire màu lam đậm. Mẫu sapphire trong khu vực cần xử lý là mẫu có màu xanh lục chứa các dải màu lam nhạt (Ảnh 15). Qua quá trình nung nhiệt trong môi trường oxy hóa, các dải màu lam trở nên nhạt hơn, trả lại viên đá màu lục đẹp hơn (Ảnh 16). Các thông số xử lý mẫu được thể hiện trong bảng sau (Bảng 2).

ISBN: 978-604-82-1375-6

56

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Bảng 2. Các thông số xử lý nhiệt cho sapphire màu lục Các thông số xử lý

Số liệu xử lý

Kiểu lò Nhiệt độ tối đa - ToC max (oC) Thời gian ủ nhiệt ở ToC max (giờ) Tốc độ tăng/hạ nhiệt Môi trường

Lò than 1.000 – 1.300oC 2 giờ Phụ thuộc vào độ rạn nứt của mẫu Oxy hóa Làm giảm các dải màu làm, viên đá có màu xanh lục đậm hơn, đẹp hơn màu ban đầu

Kết quả đạt được

KẾT LUẬN Đặc điểm địa chất mỏ: Trong khu vực Khe Tre, đá gốc lộ ra hầu hết là granit biotit gneiss bị các mạch pegmatoit cùng phức hệ Ea Dui xuyên cắt với ranh giới tiếp xúc không rõ ràng. Thành tạo này xuyên cắt và gây biến đổi đá phiến thạch anh-mica, đá phiến thạch anh-biotit của hệ tầng EaRock. Phủ lên trên các thể xâm nhập và các đá biến chất này là trầm tích lục nguyên chứa sapphire và corundum tuổi Pliocen (N2). Đặc điểm phân bố corundum: Corundum trong đá gốc pegmatoit phức hệ Ea Dui và corundum sa khoáng trong trầm tích lục nguyên Pliocen (N2) và trong trầm tích bở rời Neogen – Đệ tứ. Chất lượng corundum: Phần lớn corundum trong khu vực có màu từ xanh đậm đến xanh đen, độ trong suốt từ bán trong suốt tới không thấu quang. Hầu hết các tinh thể corundum tìm thấy trong đá gốc đều có kích thước lớn, trung bình từ 0,8 đến vài centimet. Tuy nhiên, corundum loại này thường không có giá trị thương phẩm đồng thời cũng không thể tiến hành xử lý nhiệt để cải thiện chất lượng. Chỉ một lượng nhỏ sapphire có màu lam nhạt và lục phớt lam, độ trong từ trong suốt tới trong mờ có thể được xử lý nhiệt nâng cao giá trị, nhưng loại này chiếm không nhiều, hàm lượng chỉ từ 1,2 – 3 g/m3. Nguồn gốc corundum: Qua các nghiên cứu, tổng hợp tài liệu, thu thập được cho thấy corundum khu vực Khe Tre có hai nguồn gốc là pematoitbiến chất trao đổi và sa khoáng trong trầm tích lục nguyên Pliocen và trầm tích Neogen – Đệ tứ. Triển vọng ngọc học của corundum: Corundum trong khu vực Khe Tre có hàm lượng tương đối cao và tinh thể có kích thước lớn nhưng phần lớn đều có chất lượng ngọc học thấp, không đáp ứng được thị hiếu của thị trường; nhưng để có được corundum đạt giá trị thương phẩm thì cần phải nghiên cứu phương pháp xử lý thích hợp để nâng cao giá trị. Triển vọng ngọc học corundum sau khi xử lý: Chỉ có loại corundum đạt chất lượng sapphire thì mới có thể xử lý để nâng cao giá trị. Sapphire có màu từ xanh đậm đến xanh đen, trải qua 2 giờ nung dưới nhiệt độ khoảng 1.000 – 1.300oC. Sau xử lý, màu xanh đậm trở thành màu xanh lam sáng hơn, đẹp hơn; đây là tông màu rất được ưa chuộng của ngọc sapphire. Cũng trong cùng điều kiện thời gian và nhiệt độ xử lý như trên, đã phần nào làm thay đổi màu cho sapphire màu xanh lục có phớt lam; những đốm, vết màu lam nhạt dần, trả lại viên đá màu lục thuần khiết, đẹp hơn, giá trị hơn màu ban đầu. Tỷ lệ sapphire sau khi xử lý nhiệt đạt chất lượng thương phẩm khoảng 4÷5% tổng lượng sapphire nguyên khai. Như vậy, phương pháp xử lý nhiệt đã phần nào giải quyết được nhược điểm về màu sắc và độ trong suốt cho sapphire khu vực Khe Tre.

GEOLOGIC, MINERAL CHARACTERISTICS AND GEM QUALITY CORUNDUM IN KHETRE AREA, EAKAR, DAKLAK Bui Kim Ngoc, Nguyen Kim Hoang University of Science, VNU-HCM ABSTRACT Corundum in Khetre area essentially distributes in pegmatitebodies that intruding the granite of Ea Dui complex ((P-Ted) and metamorphic Ea Rock formation (PR2er). Corundum essentially develops in pegmatite and in contact metasomatic endozone between pegmatite and granite or gneiss. Mineralogical composition of pegmatite consists of: - Essential mineral: alkali feldspar (orthoclase, microline) 60÷70 %, quartz ~ 15% - Minor mineral: plagioclase, biotite, muscovite - Accompanying mineral: garnet, zircon, sphen, apatite,... ISBN: 978-604-82-1375-6

57

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM In here, the characterics of corundum is dark-blue and apaque, rarely dark-blue (saphire), an imperfect crystal or anheral mineral with different sizes (about 2cm÷5cm) that intergrowth with feldspar and contains a few inclusion. Crude corundum rarely reaches economic value for gemstones, almost it almost used as emery. For high quality corundum of jewelry manufacture, we have to have suitable treating method such as heat treating method. Key words: Corundum, sapphire, Khetre (Khe Tre), pegmatite, granitoid, Ea Dui complex, gem quality. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Trọng Hòa và nnk, 2005. Báo cáo “Nghiên cứu điều kiện thành tạo và quy luật phân bố khoáng sản quý hiếm liên quan đến hoạt động magma khu vực miền Trung và Tây Nguyên”. [2] Phạm Văn Long, 2008. Báo cáo “Nghiên cứu ứng dụng quy trình xử lý nhiệt làm tăng chất lượng sapphire miền Nam Việt Nam”. [3] Phạm Văn Long, Hoàng Quang Vinh, VirginieGarnier, Gaston Giuliani, Daniel Ohnenstetter, 2006. “Đặc điểm và kiểu nguồn gốc của Rubi trong đá hoa ở hai vùng mỏ Lục Yên và Quỳ Châu”, http://www.idm.gov.vn/nguon_luc/Xuat_ban/2006/A294/a44.htm [4] Nguyễn Ngọc Khôi, 1998. Báo cáo “Nghiên cứu công nghệ xử lý nhiệt nhằm nâng cao chất lượng ruby, sapphire Việt Nam, để tăng giá trị sản phẩm, tận thu triệt để tài nguyên khoáng sản ở các mỏ đá quý Việt Nam”. [5] Nguyễn Văn Trang và nnk, 1998. Báo cáo “Đo vẽ Địa chất và tìm kiếm khoáng sản nhóm tờ M’Đrắctỷ lệ 1/50.000”. [6] Hoàng Sao, Nguyễn Ngọc Khôi, Ngụy Tuyết Nhung, 2003. “Đá quý ruby và sapphire Việt Nam và phương pháp xác định”. Thông tin Khoa học Kỹ thuật Địa chất, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội. [7] Ngụy Tuyết Nhung, 2002. ”Nguồn gốc Ruby Nghệ An”, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, trang 208 - 212. [8] Vũ Văn Tích, Nguyễn Văn Vượng, 2005. “Nguồn gốc và quá trình thành tạo rubi trong đá hoa ở Quỳ Châu”, www.idm.gov.vn/nguon_luc/Xuat_ban/2005/A287/a53.htm.

ISBN: 978-604-82-1375-6

58


ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ LÔ A&B, BỂ SÔNG HỒNG VÀ ĐỊNH HƢỚNG CÔNG TÁC TÌM KIẾM THĂM DÒ TRONG GIAI ĐOẠN TIẾP THEO Bùi Thị Luận Khoa Điạ Chấ t - Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, ĐHQG-HCM TÓM TẮT Dựa vào đặc trưng cấu trúc cũng như các điều kiện địa tầng, trầm tích và hệ thống dầu khí, cho phép đánh giá triển vọng dầu khí khu vực Bắc Bể Sông Hồng nói chung và Lô A&B nói riêng Các cấu tạo chứa khí có triển vọng cao như Cấu tạo Hồng Hà , Cấu tạo Sapa, Cấu tạo Bạch Long Bắc. Các cấu tạo chứa dầu có triển vọng cao như Cấu tạo Hậu Giang, Cấu tạo Vàm Cỏ Đông. Các cấu tạo chứa khí có triển vọng thấp: Cấu tạo Cây Quất, Cấu tạo Bến Hải. Các cấu tạo chứa dầu có triển vọng thấp như Cấu tạo Vàm Cỏ Tây, Cấu tạo Chí Linh, Cấu tạo Đồ Sơn, Cấu tạo Tiên Lãng. Kết quả tính trữ lượng tại chỗ, trữ lượng thu hồi, hệ số rủi ro cho các cấu tạo khí và dầu còn lại ở Lô A&B như sau: Tiềm năng dầu các cấu tạo (đối tượng móng trước KZ): Trữ lượng (Q) tại chỗ là 1722,9 triệu 3 3 thùng (273,9 triệu m ). Trữ lượng (Q) có thể thu hồi là 430,7 triệu thùng (68,5 triệu m ) Tiềm năng khí các cấu tạo (đối tượng Miocene): Trữ lượng (Q) tại chỗ là 1620 tỉ bộ khối (45,8 tỉ 3 3 m ). Trữ lượng (Q) có thể thu hồi là 972 tỉ bộ khối (27,5 tỉ m ). Hệ số thành công khá thấp chỉ đạt 0,180,31 cho khí và 0,080,23 cho dầu. 2 Phương hướng tìm kiếm thăm dò tiếp theo là tiến hành khảo sát địa chấn 3D cho 1500 km , khoan hai giếng khoan thăm dò. Từ khoá: Tìềm năng dầu khí, trữ lượng dầu khí, trữ lượng tại chỗ, trữ lượng thu hồi, hệ số thu hồi. GIỚI THIỆU CHUNG Bể Sông Hồng nằm trong khoảng 1050 30- 1100 30 kinh độ Đông, 140 30- 210 00 vĩ độ Bắc. Đây là một bể có lớp phủ trầm tích Đệ Tam dày hơn 14 km, có dạng hình thoi kéo dài từ miền võng Hà Nội ra vịnh Bắc Bộ và biển miền Trung. Dọc rìa phía Tây bể trồi lộ các đá móng Paleozoi-Mesozoi. Phía Đông Bắc tiếp giáp bể Tây Lôi Châu (Weizou Basin), phía Đông lộ móng Paleozoi-Mesozoi đảo Hải Nam, Đông Nam là bể Đông Nam Hải Nam và bể Hoàng Sa, phía Nam giáp bể trầm tích Phú Khánh. Trong tổng số diện tích cả bể khoảng 220.000 km2, bể Sông Hồng về phía Việt Nam chiếm khoảng 126.000 km2, trong đó phần đất liền miền võng Hà Nội (MVHN) và vùng biển nông ven bờ chiếm khoảng hơn 4.000 km2, còn lại là diện tích ngoài khơi vịnh Bắc Bộ và một phần ở biển miền Trung Việt Nam. Bể Sông Hồng rộng lớn, có cấu trúc địa chất phức tạp thay đổi từ đất liền ra biển theo hướng Đông Bắc - Tây Nam và Nam, bao gồm các vùng địa chất khác nhau, đối tượng tìm kiếm thăm dò (TKTD) cũng vì thế mà khác nhau. Có thể phân thành ba vùng địa chất (hình 1).

ISBN: 978-604-82-1375-6

59


Hình 1. Vị trí và phân vùng cấu trúc địa chất bể Sông Hồng (1) Vùng Tây Bắc; (2) Vùng Trung Tâm ; (3) Vùng Phía Nam PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thu thập tài liệu địa chất, địa chấn, địa vật lý, địa hoá đã được phân tích trong vùng nghiên cứu ở các công ty Dầu khí thuộc Tập đoàn Dầu khí Việt Nam. Xử lý kết quả phân tích, tổng hợp tài liệu thu thập được. Viết báo cáo. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Phân vùng triển vọng dầu khí Kết quả phân tích hệ thống dầu khí (các điều kiện sinh, chứa, chắn, bẫy, thời gian dịch chuyển, v.v…) cho phép đánh giá triển vọng dầu khí khu vực Bắc Bể Sông Hồng, nói chung và Lô A và B nói riêng. Dựa vào đặc trưng cấu trúc cũng như các điều kiện địa tầng, trầm tích và hệ thống dầu khí, có thể phân chia các đới tiềm năng dầu khí như sau (hình 2)

Hình 2. Bản đồ phân vùng triển vọng dầu khí Lô A và B Đới nghịch đảo trung tâm: chủ yếu chứa khí trong Miocene - Oligocene. Tại đây, tồn tại nhiều cấu tạo khép kín 4 chiều, 3 chiều - kề các đứt gãy trong trầm tích Miocene Oligocene như cấu tạo Cây Quất, Huế, Sapa, Bến Hải, Thái Bình, Hồng Hà (Lô A). Những cấu tạo này thường có dạng vòm, bán vòm, thành tạo trong pha nghịch đảo uốn nếp cuối Miocene. Cần lưu ý rằng trong số các cấu tạo nêu trên thì chỉ có cấu tạo Thái Bình, Hồng Hà (Lô A), là được nghiên cứu tỷ mỷ bằng địa chấn 3D, các cấu tạo khác chỉ được minh giải và vẽ bản đồ theo tài liệu 2D. Các phát hiện khí, condensat, khí khô của PCOSB tại cấu tạo Thái Bình (Lô A) là những cấu tạo phân bố tại đới nghịch đảo trung tâm.

ISBN: 978-604-82-1375-6

60

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Đới bán địa hào Paleogen phía Đông Bắc chủ yếu cho sản phẩm dầu thô trong trầm tích Miocene Giữa (dạng kênh rạch) và móng đá vôi, clastic phong hóa vỡ vụn. Tại đới địa hào Paleogen phía Đông Bắc, theo kết quả nghiên cứu của Nhà thầu PCOSB, tồn tại các khối nhô của móng đá vôi Paleozoi như Yên Tử, Hạ Long, Hàm Rồng, Đồ Sơn, Hậu Giang, Chí Linh, Vàm Cỏ, Tiên Lãng, v.v…Trong số đó, đã có các phát hiện dầu thô tại cấu tạo Yên Tử trong cát kết lòng sông, kênh rạch tuổi Miocene Giữa (106-YT-1X, 2004) và tại cấu tạo Hàm Rồng trong móng đá vôi (106-HR-1X, 2008). Các tham số chủ yếu của bẫy chứa dầu khí của các cấu tạo thuộc Lô A-B được trình bày ở bảng sau (bảng 1): Bảng 1. Các cấu tạo triển vọng và tiềm năng lô A và B bể Sông Hồng

Đánh giá, mô tả các cấu tạo Các cấu tạo chứa khí có triển vọng cao Cấu tạo Hồng Hà (Hình 3) Nằm trong lô A cách cửa Ba Lạt khoảng 25 km về phía Đông Nam. Cấu tạo Hồng Hà nằm trên dải nâng ngay cạnh phát hiện khí Thái Bình và cách cấu tạo này khoảng 10 km về phía Đông Bắc. Cấu tạo Hồng Hà được hình thành trong pha nghịch đảo và uốn nếp vào Miocene muộn. Trên bản đồ, cấu tạo có hình ôvan kéo dài theo hướng TB - ĐN và phân cách với cấu tạo Thái Bình về Phía Tây Nam bởi trũng địa phương (trũng Đông Quan kéo dài) cùng phương có biên độ sụt lún từ 700 - 1200m và bị phức tạp bởi hệ thống đứt gãy chờm nghịch Hướng TB - ĐN. Cấu tạo Hồng Hà có hệ thống dầu khí tương tự cấu tạo Thái Bình đã phát hiện khí và được xếp vào loại cấu tạo triển vọng khí trong lát cắt Miocene Giữa - Dưới. Các yếu tố chứa, chắn và hướng di chuyển vào cấu tạo Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy, trầm tích trước pha nghịch đảo kiến tạo tại khu vực này có bề dày lớn, tính chất chứa và các đối tượng chứa trong cấu tạo Hồng Hà có thể tương tự như cấu tạo Thái Bình, khả năng chắn tại khu vực này có thể kém hơn so với cấu tạo Thái Bình do bị một số đứt gãy nhỏ cắt qua theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Sự di chuyển sản phẩm hydrocacbon (HC) vào khu vực cấu tạo Hồng Hà có thể nói là thuận lợi vì cấu tạo này tiếp xúc trực tiếp với các trũng khu vực ở phía Tây và phía Đông mà có thể trong các trũng này đá mẹ Miocene có khả năng sinh tốt.

ISBN: 978-604-82-1375-6

61


Hình 3. Bản đồ cấu tạo Hồng Hà (theo tài liệu địa chấn 3D) Cấu tạo Sapa (Hình 4) Nằm trong lô A, cách cửa Ba Lạt khoảng 50 km về phía Nam Đông Nam. Do nằm liền kề với mũi nhô Tràng Kênh, ranh giới ngoài cùng của cụm các địa hào Paleogen ở phía Đông Bắc, cấu tạo Sapa có điều kiện trở thành một tập hợp của hai dạng cấu trúc: cấu trúc vát nhọn địa tầng được thành tạo trong thời kỳ cuối của Oligocene muộn - đầu Miocene và cấu trúc vòm nghịch đảo tồn tại trong Miocene muộn. Tương tự như cấu tạo Bạch Long là một cấu trúc trong đó trầm tích Miocene chờm nghịch về phía Đông Bắc, nằm trên đứt gãy, phía Nam của cấu tạo thoải xuống tạo thành lõm ngăn cách cấu tạo này với cấu tạo Hồng Long. Cấu tạo Sapa hình thành trong pha uốn nếp cuối Miocene. Trên bình đồ cấu trúc lát cắt Miocene - Oligocene, cấu tạo nằm ở phần kéo dài và nâng dần theo hướng Đông Nam - Tây Bắc của cụm cấu tạo Hoàng Long, Hắc Long, Hồng Long và Bạch Long. Cấu tạo bị chia thành các khối bởi hệ thống đứt gãy thuận xiên chéo với biên độ từ 150 - 250m theo hướng á vĩ tuyến, được khép kín ba chiều theo đường đẳng sâu 1900m ngoài cùng và được chia làm hai khối: Sapa A ở phía Tây Bắc có diện tích là 27 km2, chiều sâu nóc khoảng 500m và biên độ 500m và Sapa B có diện tích là 84 km2, chiều sâu nóc khoảng 1100m và biên độ khoảng 800m. Cấu tạo Sapa trước đây được Total đặt tên là cấu tạo G nằm vắt qua Lô 103 và 102 và đã được thăm dò bằng giếng khoan 103T-G-1X (1990) tại cánh Đông Nam của cấu tạo, giếng có biểu hiện dầu khí nhưng không tiến hành thử vỉa. Tương tự như các cấu tạo Hồng Long, Hắc Long và Bạch Long đã phát hiện khí, cấu tạo Sapa được xếp vào loại cấu tạo triển vọng chứa sản phẩm khí trong lát cắt Miocene Giữa - Dưới. Các yếu tố chứa, chắn và hướng di chuyển nạp vào cấu tạo Đối tượng chứa chính trong cấu tạo Sapa là các tầng cát kết thuộc trầm tích Miocene và Oligocene. Tại khu vực này trầm tích Miocene có đặc điểm vát nhọn dần theo hướng Đông Bắc và rất có thể tồn tại những nêm cát dầy. Trên các mặt cắt địa chấn, đáy Miocene Dưới (U300) biểu hiện là một bất chỉnh hợp bào mòn, như vậy quá trình phong hoá có thể rửa trôi khoáng vật feldspat và khiến cho tính chất chứa của vỉa Oligocene trở nên tốt hơn. Chắn nóc cho các tầng chứa Miocene là các tập sét xen kẽ vùng rìa ngoài châu thổ và chắn biên là màn chắn thạch học. Chắn cho các đối tượng Oligocene là các tập sét dày của trầm tích Miocene Dưới. Ngoài ra, các đối tượng còn được chắn bởi các màn chắn địa tầng và chắn thạch học. Về di chuyển, vị trí của cấu tạo rất thuận lợi để đón hydrocacbon (HC) di chuyển từ các vùng trũng rộng lớn ở phía Nam, Tây Nam. Do nằm áp sát và ở vị trí cao hơn nên cấu tạo này có thể được cung cấp bởi các nguồn HC trong các địa hào Paleogen nằm ở phía Đông Bắc. Với sự đa dạng của bẫy (cấu tạo, phi cấu tạo), các tầng chứa (Miocene, Oligocene) và thời gian được hình thành sớm (bẫy phi cấu tạo) nên cấu tạo Sapa có khả năng lưu giữ sản phẩm từ những pha di chuyển rất sớm.

ISBN: 978-604-82-1375-6

62


U220

SAPA A

SAPA B

Hình 4. Bản đồ cấu tạo SaPa (SaPa A & SaPa B) Cấu tạo nằm tại điểm giao nhau giữa các Lô A, B, 103 và 107, cách cửa Ba Lạt khoảng 50 km về phía Đông Nam. Trước đây, cấu tạo Bạch Long Bắc được Total gọi là Cấu tạo F. Do nằm ở ranh giới ngoài cùng của đới địa hào Paleogen Phía Đông Bắc, cấu tạo Bạch Long Bắc có thể tập hợp 2 loại bẫy: vát nhọn địa tầng được thành tạo trong thời kỳ cuối Oligocene Muộn - đầu Miocene Sớm và vòm nghịch đảo cuối Miocene. Tương tự như cấu tạo Tiền Hải trong đất liền, dải cấu tạo Bạch Long nằm trong trầm tích Miocene, chờm nghịch về phía Đông Bắc qua đứt gãy Vĩnh Ninh, cánh phía Tây của cấu tạo thoải xuống tạo thành lõm ngăn cách cấu tạo này với cấu tạo Sapa ở phía Tây Bắc. Theo tài liệu địa chấn 2D, cấu tạo được khép kín ba chiều theo đường đẳng sâu 1800m ngoài cùng với diện tích trung bình 10km2, biên độ 300m. Cấu tạo Bạch Long Bắc phân bố trên dải cùng với cấu tạo Bạch Long Nam (Lô 107) và cùng cụm cấu tạo Hồng Long, Hắc Long (Lô 103) đã phát hiện khí trong các năm trước đây và được xếp vào loại cấu tạo có tiềm năng khí trong lát cắt trầm tích Miocene Giữa Dưới. Ngoài ra, cấu tạo Bạch Long còn có những ưu điểm riêng mà ở những cấu tạo khác trong khu vực không có là: - Cấu tạo nằm ở vùng rìa ngoài của đới uốn nếp - nghịch đảo Miocene, và là đỉnh khép kín của cấu trúc dạng mũi chìm dần về phía trung tâm bể Sông Hồng (dải nâng Đông Sơn) - vị trí này rất thuận lợi để đón các hydrocacbon di chuyển từ các trũng Paleogen phía Đông Bắc và Neogen phía Tây Nam; - Ngoài chờm nghịch lên đứt gãy Vĩnh Ninh, cấu tạo Bạch Long còn tựa vào phần đuôi của khối nâng Tràng Kênh - khối nâng của móng trước Đệ Tam và trầm tích trước Miocene. Điều kiện này cho phép tập hợp các dạng bẫy hỗn hợp. - Trầm tích Đệ Tam không bị chôn vùi quá sâu nên tính chất chứa của các trầm tích lục nguyên có thể được cải thiện đáng kể. Các yếu tố chứa, chắn và hướng di dịch nạp vào cấu tạo Dự kiến đối tượng chứa trong cấu tạo Bạch Long Bắc là các tầng cát kết thuộc trầm tích Miocene và Oligocene: Tại khu vực này, cũng như cấu tạo Sapa, trầm tích Miocene có đặc điểm vát nhọn về phía Đông Bắc, rất có thể tồn tại những tập cát dầy. Trên các mặt cắt địa chấn, U300 biểu hiện là một bất chỉnh hợp bào mòn. Như vậy quá trình phong hoá có thể khiến cho tính chất chứa của vỉa trở nên tốt hơn. Tương tự như cấu tạo Bạch Long Nam, chắn nóc cho các tầng chứa Miocene là các tập sét xen kẽ vùng rìa ngoài châu thổ và chắn biên là màn chắn thạch học. Bên cạnh đó, đứt gãy Vĩnh Ninh và các đứt gãy thuận cắt ngang qua cấu tạo cũng có thể là màn chắn kiến tạo tốt. Về di chuyển, vị trí của cấu tạo Bạch Long Nam và Bạch Long Bắc rất thuận lợi để đón nhận hydrocacbon di chuyển tới từ các vùng trũng rộng lớn ở phía Nam, Tây Nam. Do nằm áp sát và ở vị trí cao hơn cả khối nhô Tràng Kênh nên cấu tạo này cũng có thể được cung cấp bởi các nguồn hydrocacbon nằm trong các trũng Paleogen ở phía Đông Nam. Với sự đa dạng của bẫy (cấu tạo, phi cấu tạo), các tầng chứa (Miocene, Oligocene) và thời gian được hình thành sớm (bẫy phi cấu tạo) nên cấu tạo Bạch Long Bắc cũng có khả năng lưu giữ được sản phẩm từ những pha HC di chuyển rất sớm. ISBN: 978-604-82-1375-6

63


U22 0

Hình 5. Bản đồ cấu tạo Bạch Long Bắc Các cấu tạo chứa dầu có triển vọng cao Cấu tạo Hậu Giang (Hình 6) Cấu tạo Hậu Giang nằm ở khu vực Đông Nam Lô B, cách cửa Ba Lạt khoảng 50km về Phía Đông Nam. Đây là cấu tạo dạng móng đá vôi cổ nhô cao, có trục kéo dài theo hướng Nam Tây Nam - Bắc Đông Bắc (theo tài liệu địa chấn 3D) trong đới địa hào Paleogen phía Đông Bắc. Trên bình đồ, cấu tạo Hậu Giang nằm ở phía Đông Nam cấu tạo Hàm Rồng và bị giới hạn bởi hai đứt gãy trong móng có phương Nam Tây Nam - Bắc Đông Bắc, thuộc dải móng nâng tương đối về Phía trung tâm Lô B, nơi tồn tại lớp phủ trầm tích Eocene - Oligocene có bề dày đáng kể. Cấu tạo Hậu Giang theo đường khép kín ngoài cùng (4000m) có diện tích khoảng 3,5 km2, biên độ cấu tạo khoảng 160m. Các yếu tố chứa, chắn và hướng di chuyển nạp vào cấu tạo Đối tượng chứa chính trong cấu tạo Hậu Giang là móng đá vôi phong hóa. Cấu tạo có hệ thống dầu khí tương tự cấu tạo Hàm Rồng ở phía Tây Bắc đã phát hiện dầu nên được coi là có triển vọng cao chứa dầu. Tại khu vực này lớp phủ trầm tích tuổi Oligocene tương đối dày (trên 1000m) gồm chủ yếu là các lớp sét chắn nóc cho các tầng chứa trong móng. Về di chuyển, vị trí của cấu tạo rất thuận lợi để đón các di chuyển của hydrocacbon từ trũng Paleogen, do nằm kề áp và ở vị trí cao hơn, thời gian được hình thành bẫy sớm nên cấu tạo có khả năng lưu giữ được sản phẩm từ những pha di dịch rất sớm từ 18 đến 20 triệu năm và tiếp tục được nạp vào pha di cư muộn từ 5 - 10 triệu năm Top Basement

Hình 5. Bản đồ cấu tạo Hậu Giang (theo tài liệu địa chấn 3D-Petronas)

ISBN: 978-604-82-1375-6

64

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Cấu tạo Vàm Cỏ Đông (Hình 6) Cấu tạo Vàm Cỏ Đông nằm ở khu vực Đông Nam Lô B, cách Hải Phòng khoảng 80 km về phía Đông Nam. Cấu tạo có dạng móng đá vôi cổ nhô cao nằm tại khu vực đới địa hào Paleogen phía Đông Bắc, cấu tạo có hai vòm, trục kéo dài theo hướng Tây Tây Nam - Đông Đông Bắc (theo tài liệu địa chấn 2D). Theo bình đồ cấu trúc mặt móng, cấu tạo Vàm Cỏ Đông nằm phía Tây cụm cấu tạo Hàm Rồng - Hậu Giang thuộc dải móng nâng tương đối về phía trung tâm Lô 106, nơi tồn tại lớp phủ trầm tích Eocene - Oligocene có bề dày đáng kể. Cấu tạo Vàm Cỏ Đông theo đường khép kín ngoài cùng (3650m) có diện tích khoảng 19 km2, biên độ cấu tạo khoảng 250m. Cấu tạo có hệ thống dầu khí tương tự cấu tạo Hàm Rồng ở phía Đông đã phát hiện dầu thô nên được đánh giá là có triển vọng cho dầu trong đá vôi phong hóa. Các yếu tố chứa, chắn và hướng di dịch nạp vào cấu tạo: Đối tượng chứa chính của cấu tạo là móng đá vôi phong hóa với hệ thống dầu khí tương tự như cấu tạo phát hiện dầu Hàm Rồng và cấu tạo Hậu Giang ở phía Đông nên được coi là có khả năng có dầu trong đá vôi phong hóa. Lớp phủ trầm tích tuổi Oligocene tương đối dày, khoảng 300m có các lớp sét chắn nóc cho các tầng chứa trong móng. Về di chuyển, vị trí của cấu tạo rất thuận lợi để đón đợi các di dịch của hydrocacbon từ trũng Paleogen ở phía Bắc, tương tự như các cấu tạo đã phát hiện, cấu tạo Vàm Cỏ Đông nằm ở vị trí cao hơn, thời gian được hình thành bẫy sớm nên cấu tạo có khả năng lưu giữ được sản phẩm từ những pha di dịch rất sớm từ 18 đến 20 triệu năm và tiếp tục được nạp vào pha di cư muộn từ 5 - 10 triệu năm. Top Basement

Hình 6. Bản đồ cấu tạo Vàm Cỏ Đông Cấu tạo chứa khí có triển vọng thấp Cấu tạo Cây Quất (Hình 7) Nằm trong Lô A, cách cửa Ba Lạt khoảng 20 - 25 km về phía Đông Nam. Cấu tạo Cây Quất thành tạo trong pha uốn nếp cuối Miocene. Trên bình đồ cấu trúc, cấu tạo nằm ở phía Tây Nam cụm cấu tạo Thái Bình Hồng Hà. Cấu tạo bị phức tạp bởi hệ thống đứt gãy chờm nghịch hướng Tây Bắc – Đông Nam, được khép kín bốn chiều theo đường đẳng sâu 1350m, diện tích khoảng 37 km2, biên độ 300 - 350m (địa chấn 2D). Năm 1993, Idemitsu đã khoan thăm dò (giếng khoan 102-CQ-1X) tới chiều sâu 3021m vẫn chưa xuyên qua lát cắt Oligocene. Giếng khoan có biểu hiện dầu khí nhưng không được thử vỉa. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng theo tuyến địa chấn 93-20 thì giếng khoan 102-CQ-1X nằm sát ngay đứt gãy thuận có hướng đổ về phía Đông Nam. Nếu xét về hệ thống dầu khí và mức độ bình ổn của cấu tạo, diện tích khép kín, kề cạnh dải nâng cấu tạo Thái Bình về phía Bắc và ở phía Đông Nam là các cấu tạo Hồng Long, Hắc Long, Bạch Long đã phát hiện khí trong các năm gần đây thì Cây Quất được xếp vào loại cấu tạo có tiềm năng khí nên cần được xem xét lại sau khi có tài liệu địa chấn 3D.

ISBN: 978-604-82-1375-6

65

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM U220

Hình 7. Bản đồ cấu tạo Cây Quất Cấu tạo Bến Hải (Hình 8) Nằm phía Tây Nam Lô A, cách cửa Ba Lạt khoảng 30 km về phía Nam Đông Nam. Cấu tạo Bến Hải hình thành trong pha uốn nếp cuối Miocene. Trên bình đồ, cấu tạo là phần kéo dài và nâng cao theo hướng Tây Bắc của dải cấu tạo Hoa Đào. Cấu tạo bị phức tạp bởi hệ thống đứt gãy chờm nghịch hướng Tây Bắc – Đông Nam với biên độ dịch chuyển đạt từ 300 - 800m, bị chia thành các khối bởi hệ thống đứt gãy thuận xiên chéo với biên độ tới 350 - 500m theo hướng á vĩ tuyến. Cấu tạo được khép kín ba chiều theo đường đẳng sâu 950m, diện tích trung bình 16 km2, biên độ 300m (theo tài liệu địa chấn 2D). Cấu tạo Bến Hải còn được gọi là “B2-B3” (Idemitsu năm 1991-1992) hoặc Hoa Mai (PVI năm 2003) có hệ thống dầu khí tương tự như các cấu tạo Hắc Long, Hồng Long ở phía Đông Nam đã phát hiện khí, được xếp vào loại cấu tạo có tiềm năng khí trong lát cắt Miocene Giữa - Dưới. U220

Hình 8. Bản đồ cấu tạo Bến Hải

Cấu tạo Vàm Cỏ Tây (Hình 9) Nằm ở khu vực giáp ranh giữa Lô A và B, cách cửa Ba Lạt khoảng 50km về Phía Đông Nam. Cấu tạo Vàm Cỏ Tây có dạng móng đá vôi cổ nhô cao, có thể chia thành hai vòm đỉnh có trục chung kéo dài theo hướng Tây Bắc – Đông Nam (theo tài liệu địa chấn 2D) tại đới các địa hào Paleogen phía Đông Bắc. Cấu tạo Vàm Cỏ Tây nằm ở phía Tây cụm cấu tạo Hàm Rồng - Hậu Giang thuộc dải móng nâng tương đối về phía trung tâm Lô B, nơi tồn tại lớp phủ trầm tích Eocene - Oligocene dày đáng kể. Cấu tạo Vàm Cỏ Tây theo đường khép kín 3250m có ISBN: 978-604-82-1375-6

66

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM diện tích khoảng 9,5 km2, biên độ khoảng 200m. Cấu tạo có hệ thống dầu khí tương tự cấu tạo Hàm Rồng đã phát hiện dầu. Cấu tạo được đánh giá có triển vọng chứa dầu trong đá vôi phong hóa. Tuy nhiên, về cấu trúc cấu tạo này chưa được đánh giá chính xác do mức độ tài liệu còn hạn chế (cần xem xét đánh giá lại). Top Basement

Hình 9. Bản đồ cấu tạo Vàm Cỏ Tây Cấu tạo Chí Linh (10) Nằm phía Đông Bắc cấu tạo Đồ Sơn, thuộc Lô B, cách Hải Phòng khoảng 40 - 50 km về Phía Đông Nam. Cấu tạo Chí Linh có dạng móng đá vôi cổ nhô cao, gồm hai khối Đông Nam và Tây Bắc khép kín 3 - 4 chiều ôm vào đứt gãy trong móng đá vôi (theo tài liệu địa chấn 2D) tại đới các địa hào Paleogen phía Đông Bắc. Trên bình đồ cấu trúc mặt móng, cả hai khối của cấu tạo Chí Linh nằm ở trên phần nâng cao về phía Tây Bắc của dải nâng móng thuộc cụm cấu tạo Yên Tử - Hạ Long. Theo đường khép kín 1900m, cấu tạo Chí Linh Đông Nam có diện tích khoảng 25 km2, biên độ khoảng 300m. Cấu tạo được đánh giá có tiềm năng dầu trong đá vôi phong hóa.

Hình 10. Bản đồ cấu tạo Chí Linh Cấu tạo Đồ Sơn (hình 11) Nằm ở ranh giới giữa hai Lô A và B, cách cửa Ba Lạt khoảng 50 km về Đông Nam. Cấu tạo Đồ Sơn có dạng móng đá vôi cổ nhô cao, hình ôvan kéo dài theo hướng Tây Tây Bắc – Đông Đông Nam, kề áp vào đứt gãy trong móng đá vôi (theo tài liệu địa chấn 2D) tại đới các địa hào Paleogen phía Đông Bắc. Trên bình đồ cấu trúc mặt móng, cấu tạo Đồ Sơn nằm ở Tây Bắc của dải móng nâng tương đối thuộc cụm cấu tạo Hàm Rồng - Hậu Giang ở phía Đông Nam, nơi tồn tại lớp phủ trầm tích Eocene - Oligocene có bề dày đáng kể. Cấu tạo Đồ Sơn theo đường khép kín ngoài cùng (3200m) có diện tích khoảng 13,5 km2, biên độ cấu tạo khoảng 400 - 450m. Cấu ISBN: 978-604-82-1375-6

67

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM tạo này đã được tiến hành khoan thăm dò bằng giếng khoan 106-DS-1X thử vỉa trong móng cacbonat cho kết quả 3500 thùng nước/ngày, tuy vậy tiềm năng dầu khí của cấu tạo vẫn còn là dấu hỏi do hạn chế về tài liệu nghiên cứu cấu trúc. Top Basement

Hình 11. Bản đồ cấu tạo Đồ Sơn Cấu tạo Tiên Lãng (Hình 12) Nằm ở phía Tây Bắc cấu tạo Chí Linh, Lô A, cách Hải Phòng khoảng 35 km về phía Đông Nam. Cấu tạo Tiên Lãng có dạng móng đá vôi cổ nhô cao. Trên bình đồ cấu trúc mặt móng, cấu tạo Tiên Lãng nằm ở phần nâng cao của móng về phía Tây Bắc, thuộc cụm cấu tạo B22, B23 tại khu vực biển nông ven bờ (Lô MVHN 02, Nhà thầu Quad Energy), nơi có trầm tích Đệ Tam mỏng (600 - 700m), gồm chủ yếu là trầm tích Plioxen - Đệ Tứ và một phần mỏng Miocene Trên phủ trực tiếp lên móng tuổi Cacbon - Pecmi (?). Theo đường khép kín 700m, cấu tạo Tiên Lãng có diện tích khoảng 70 km2, biên độ khoảng 150m và được đánh giá có tiềm năng dầu trong đá vôi phong hóa. Rủi ro chính của cấu tạo này là tầng chắn do khu vực này bị nâng cao và phần lớn lớp phủ trầm tích Oligocene bị bào mòn. Top Basement

Hình 12. Bản đồ cấu tạo Tiên Lãng Đánh giá trữ lượng của các cấu tạo Phương pháp tính Móng chôn vùi: là đối tượng chứa dầ ISBN: 978-604-82-1375-6

68

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Theo kết quả giếng khoan 106-YT-1X, móng đá vôi phong hóa được chia thành 2 đới: đới 1 được tính từ mặt móng trở xuống 50 mét, bên dưới là đới 2 (hình 13). Đới 1 có tính chất chứa tốt hơn hẳn so với đới 2. Trữ lượng dầu sẽ được tính riêng cho từng đới.  Thể tích đá (GBV) được tính theo 3 mức: - Max: tính từ đỉnh đến điểm tràn (spill point) của cấu tạo. - Min: tính từ đỉnh đến 1/3 khoảng từ đỉnh đến điểm tràn. - Trung bình (most likely): ở giữa điểm max và min.  Các thông số khác như độ bão hoà HC, 1/Boi, hệ số thu hồi (RF): dựa trên nghiên cứu khu vực của VPI, PCOSB và tài liệu các giếng khoan trong khu vực.  Các thông số đá chứa: lấy theo kết quả của giếng khoan 106-YT-1X Các thông số tính toán được thống kê ở bảng sau (Bảng 2).

Hình 13: Phân đới chứa dầu khí trong móng carbonat Bảng 2. Thông số tính trữ lượng đối với dầu Đới I Loại độ rỗng Thông số vỉa chứa

Độ rỗng giữa hạt

Độ rỗng nứt nẻ

Độ rỗng hang hốc

Min

ML

Max

Min

ML

Max

Min

ML

Max

Độ rỗng h. dụng/chung (%)

2,0

6,0

10,0

100,0

100,0

100,0

16,0

20,0

24,0

Độ rỗng (%)

5,0

11,0

20,0

0,2

0,4

0,6

20,0

40,0

50,0

Độ bão hoà HC (%)

35,0

65,0

85,0

70,0

80,0

90,0

85,0

90,0

95,0

1/Boi (stb/bl)

0,70

0,75

0,80

0,70

0,75

0,80

0,70

0,75

0,80

Hệ số thu hồi

0,20

0,25

0,30

0,20

0,25

0,30

0,20

0,25

0,30

Đới II Loại độ rỗng Thông số vỉa chứa

Độ rỗng giữa hạt

Độ rỗng nứt nẻ

Độ rỗng hang hốc

Min

ML

Max

Min

ML

Max

Min

ML

Max

Độ rỗng h. dụng/chung (%)

2,0

6,0

10,0

100,0

100,0

100,0

0,5

1,0

2,0

Độ rỗng (%)

5,0

11,0

20,0

0,1

0,2

0,4

5,0

10,0

15,0

Độ bão hoà HC (%)

35,0

65,0

85,0

70,0

80,0

90,0

85,0

90,0

95,0

1/Boi (stb/bl)

0,70

0,75

0,80

0,70

0,75

0,80

0,70

0,75

0,80

Hệ số thu hồi

0,20

0,25

0,30

0,20

0,25

0,30

0,20

0,25

0,30

Các cấu tạo vòm: là đối tượng chứa khí - Thể tích đá (GBV) được tính theo 3 mức: + Max: tính từ đỉnh đến điểm tràn (spill point) của cấu tạo + Min: tính từ đỉnh đến 1/3 khoảng từ đỉnh đến điểm tràn + Trung bình (most likely): ở giữa điểm max và min. ISBN: 978-604-82-1375-6

69

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Trong đó: diện tích vỉa lấy theo bản đồ cấu tạo; chiều dầy hiệu dụng, các thông số đá chứa lấy theo các giếng khoan có phát hiện khí trong Lô A (102-TB-1X) và lân cận (107-BAL-1X, 103-HL-1X, 103-T-H-1X…) - Các thông số khác như độ bão hoà HC, hệ số giãn nở khí, hệ số thu hồi: dựa trên nghiên cứu khu vực của VPI, PCOSB và tài liệu các giếng khoan trong khu vực. Các thông số tính trữ lượng trình bày chi tiết trong bảng sau (Bảng 3):

Bảng 3. Thông số đầu vào tính trữ lượng cho khí Kết quả tính Kết quả tính trữ lượng tại chỗ, trữ lượng thu hồi, hệ số rủi ro cho các cấu tạo khí và dầu còn lại ở Lô A và B được thống kê chi tiết trong các bảng sau: Bảng 4. Tiềm năng dầu các cấu tạo (đối tượng móng trước KZ)

ISBN: 978-604-82-1375-6

70

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Bảng 5. Tiềm năng khí các cấu tạo (đối tượng Miocene)

Xác suất thành công Khả năng thành công của các cấu tạo được đánh giá dựa trên 5 yếu tố: bẫy, sinh, chứa, chắn, thời gian và di chuyển. Nhìn chung, hệ thống dầu khí ở khu vực các Lô A và B tương đối thuận lợi, thể hiện bằng sự phát hiện khí trong trầm tích Miocene ở Lô A, dầu trong trầm tích Miocene và đá móng cacbonat phong hóa ở Lô B, hứa hẹn khả năng sẽ có thêm các phát hiện dầu khí mới. Bẫy: Ở Lô B các bẫy chính thường được thành tạo trước khi dầu di chuyển, là các khối móng đá vôi cổ bị phong hóa nhô cao và bị chôn vùi dưới trầm tích Đệ Tam; các bẫy địa tầng trong trầm tích Miocene, liên quan với các mặt bào mòn, điển hình là mặt bất chỉnh hợp U210; Ở Lô A chủ yếu là các bẫy cấu tạo khép kín bốn chiều hoặc khép vào đứt gãy, liên quan với nghịch đảo kiến tạo cuối Miocene. Bẫy được thành tạo vào giai đoạn dịch chuyển muộn của hydrocacbon nên có độ rủi ro cao. Sinh: Đá sinh có nguồn gốc đầm hồ, biển nông tuổi Miocene Sớm, Oligocene - Eocene, có mặt ở cả hai Lô A và B và khu vực xung quanh, là nguồn sinh dầu - khí hữu hiệu, được chứng minh bằng các phát hiện dầu khí tại khu vực này, vì vậy độ rủi ro về yếu tố sinh được đánh giá là thấp nhất. Chứa: Đá chứa gồm đá móng cacbonat (có thể có cả trầm tích vụn thô?) phong hóa và cát kết trong trầm tích Oligocene - Miocene có mặt trong toàn khu vực với độ rỗng trung bình 15-20%, giảm dần theo chiều sâu, càng xuống sâu rủi ro về khả năng chứa càng cao. Chắn: Đối với các cấu tạo móng cacbonat chôn vùi, vai trò chắn nóc rất quan trọng, thường nơi có lớp phủ trầm tích Oligocene mỏng sẽ có độ rủi ro cao, nhất là đối với dầu (các cấu tạo khu vực phía Bắc và Tây Bắc lô A – cấu tạo Chí Linh, Tiên Lãng). Chắn nóc cho các tầng chứa Miocene là các tập sét xen kẽ vùng rìa ngoài châu thổ và chắn biên là màn chắn thạch học, chắn cho các đối tượng Oligocene là các tập sét dày của trầm tích Miocene Dưới, ngoài ra các đối tượng còn có những khả năng được chắn bởi các màn chắn địa tầng và chắn thạch học (các cấu tạo nằm ở khu vực trung tâm và trũng Paleogen). Rủi ro chính của tầng chắn của các đối tượng chứa dầu khí liên quan trực tiếp tới các đứt gãy. Thời gian và di chuyển: Các bẫy được thành tạo sớm như các khối móng cacbonat hang hốc, nứt nẻ trước Đệ Tam bị chôn vùi sẽ thuận lợi hơn về khả năng đón nhận dầu khí so với các cấu tạo được thành tạo muộn, liên quan tới nghịch đảo kiến tạo vào cuối Miocene. Trên cơ sở kết quả minh giải địa chấn, đánh giá, mô tả các cấu tạo và dựa vào các yếu tố nêu trên, khả năng thành công của các cấu tạo được phân tích và đánh giá theo từng chỉ tiêu thể hiện ở bảng sau:

ISBN: 978-604-82-1375-6

71

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Bảng 6. Hệ số thành công các cấu tạo khí

Bảng 7. Hệ số thành công các cấu tạo dầ u

Phương hướng công tác tìm kiếm thăm dò tiếp theo tại khu vực nghiên cứu Qua nghiên cứu, xử lý lại các tài liệu địa chất, địa chấn 2D, 3D, địa vật lý giếng khoan và trên cơ sở phân tích các yếu tố rủi ro các cấu tạo, trong khu vực nghiên cứu của Lô A và B các cấu tạo dự kiến đưa vào phát triển khai thác gồm: - Cấu tạo khí: Hồng Hà và Sapa. - Cấu tạo dầu: Vàm Cỏ Đông Đặc tính đá chứa và chất lưu Vỉa sản phẩm khí là các tập cát kết, chiều sâu vỉa thay đổi từ 850m đến trên 1750m, thuộc các thành hệ tuổi Miocene. Kết quả phân tích địa vật lý giếng khoan cho thấy các vỉa chứa có độ rỗng trung bình 15 - 19%. Đa số vỉa chứa có độ thấm kém (0,7 - 5,3 mD). Độ bão hoà nước từ 39 - 58%. Chất lưu từ vỉa là khí và khí ngưng tụ (condensat), tỷ trọng khí khoảng 0,614 - 0,644. Khí có chất lượng trung bình với thành phần Methane từ 74 - 91%, CO2 từ 0,5 - 6%. Tỷ lệ condensat/khí thấp, từ 5,5 lít - 278 lít/1000 m3 (1 - 50 thùng/triệu bộ khối) khí. Đối với cấu tạo phát hiện dầu: Đối tượng là móng đá vôi phong hóa ở chiều sâu từ 3050 - 3650m. Chất lưu từ vỉa là dầu thô có tỷ trọng 0,784g/cm3 (49o API). Điều kiện kỹ thuật giếng khai thác Việc nghiên cứu và mô phỏng khai thác của các vỉa sản phẩm dựa trên các thông số địa chất, đặc tính đá chứa, chất lưu ở điều kiện vỉa ban đầu. Mô hình địa chất đơn giản được xây dựng bằng phần mềm Petrel và làm cơ sở để chạy mô hình động bằng phần mềm Eclipse-100. Do sự hạn chế về tài liệu nên đã giả thiết đồng nhất về chiều dày, N/G, độ rỗng, độ thấm cho từng lớp được sử dụng trong mô hình. Các giếng khai thác được thiết kế là giếng thẳng đứng, khai thác bằng cần khai thác đường kính 89mm (31/2 inch). Các vỉa được khai thác độc lập và khai thác gộp. Lưu lượng của các giếng khai thác được xác định dựa theo lưu lượng thử vỉa của các đối tượng lân cận và tối ưu theo chiến lược khai thác. Hệ số thu hồi Kết quả tính trữ lượng tại chỗ và phân tích các thông số vỉa cho thấy: các cấu tạo được phát hiện đều là mỏ nhỏ, có chất lượng vỉa trung bình (sau khi đã loại đi những vỉa có độ thấm kém). Hệ số thu hồi dự kiến tại các phát hiện khí đạt khoảng 60% và các phát hiện dầu là 25%. Để làm sáng tỏ mức độ tin cậy của các cấu tạo triển vọng cao, công việc đầu tiên trong công tác tìm kiếm thăm dò và khai thác Lô hợp đồng là thu nổ 1500 km2 địa chấn 3D (thực hiện trong năm đầu tiên) phủ lên toàn bộ diện tích các cấu tạo Vàm Cỏ Đông, Vàm Cỏ Tây, Sapa, Cây Quất và Bến Hải (Hình 14).

ISBN: 978-604-82-1375-6

72


Hình 14. Sơ đồ dự kiến khu vực thu nổ 3D KẾT LUẬN Qua kết quả đánh giá tiềm năng của lô A và B cho thấy: Bể trầm tích Sông Hồng nói chung và vùng nghiên cứu nói riêng (lô A và B) có triển vọng dầu khí lớn, đặc biệt khí và condensat. Trong phạm vi vùng nghiên cứu có thể chia thành 2 đới triển vọng khác nhau: Phần Tây Nam của đứt gãy Sông Lô bao gồm phần lớn diện tích lô A ở Tây Nam có triển vọng khí và condensat vì có liên quan tới loại vật liệu hữu cơ thuộc kiểu kerogen loại III (có ưu thế sinh condensat và khí). Phần Đống Bắc tới đứt gãy Sông Lô bao gồm lô B và phần nhỏ Đông Bắc lô A có triển vọng dầu và khí vì có liên quan tới loại vật liệu hữu cơ thuộc kiểu kerogen loại II - I và có ít xen kẽ loại III. Trữ lượng ở hai lô trên là đáng kể, cụ thể tổng trữ lượng địa chất tính được là 45,8 tỷ m3 khí, lượng thu hồi có thể khoảng 27,5 tỷ m3 khí; còn dầu có trữ lượng là 430,7 triệu thùng, có thể thu hồi 68,5 triệu m3 Tuy nhiên, hệ số thành công khá thấp chỉ đạt 0,18 0,31 cho khí và 0,080,23 cho dầu. Cần tiến hành bổ sung công tác địa chấn với mạng lưới dày hơn, đặc biệt với công nghệ 3D đảm bảo rủi ro thấp, nâng cao hệ số thu hồi dầu.

EVALUATE OIL AND GAS POTENTIAL OF BLOCKS A&B, SÔNG HỒNG BASIN AND SUGGEST FOR EXPLORATION PLAN Bui Thi Luan Department of Geology –University of Science, Ho Chi Minh City ABSTRACT Basing on structure, stratigraphic, depositional conditions and petroleum system is to estimate petroleum prospect, Song Hong Nothern basin, particularly, blocks B and C. High significantly gas potential areas are Hong Ha, Sapa, Bach Long Bac structural section. Predominantly oil potential is present in Hau Giang, Vam Co Dong structural areas. Conversely, in Cay Quat and Ben Hai structural sections, appearance of gas is in low volume and low oil potential is found in Vam Co Tay, Chi Linh, Do Son and Tien Lang structural areas. The result of calculation of a petroleum accumulattion capacity in local, enhanced recoveral volume, risk parameters for stored gas and oil amount in block A and B as: Oil potential in Kainozoi basement rock (KZ): The oil accumulation volume in local is 1722,9 million barrels (273,9 million cubic meters). Oil recovery coefficient is 0.25%. Oil recoverable amount is 430,7 million barrels (68,5 million cubic meters). Gas potential in Miocene structural areas: The gas accumulation volume in local is 1620 BSCF (45,8 billion cubic meters). Gas recoverable amount is 972 BSCF (27,5 billion cubic meters). Coefficient of success is quite low at 0,180,31 for gas and 0,080,23 for oil. Suggest for exploitation and exploration in further steps serveys 3D seismic in a 1500 square kilometer area and drilling 2 wells for exploitation. Keywords: Petroleum potential, petroleum reserve, local accumulation volume, recovery capacity, recovery coefficient. ISBN: 978-604-82-1375-6

73

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hiệp, Nguyễn Văn Đắc. Địa chất và tài nguyên Dầu khí Việt Nam. Tập Đoàn Dầu khí Việt Nam, 2010. [2] Hoàng Đình Tiến. Địa chất dầu khí và phương pháp tìm kiếm, thăm dò, theo dõi mỏ. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh, 2012. [3] PVEP, tháng 10/2010. Báo cáo đầu tư - Tìm kiếm thăm dò dầu khí phần diện tích hoàn trả lô 102-106, bể Sông Hồng. [4] B.P. Tissot, A.H.Welte Petroleum formation and Occurrence. Springter Verlag, Berlin Heidelderg, New York, 1978. [5] Geochemical Report Block 102-106. [6] Sequence Stratigraphic Study of 102-106. [7] Geochemical Report of the Ha Long -1X Well.

ISBN: 978-604-82-1375-6

74


V-O-1.9

ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC VÀ BIẾN ĐỔI THỨ SINH TẬP TRẦM TÍCH MIOCENE, LÔ 15.1 Ở BỂ CỬU LONG Võ Đăng Hiển1, Nguyễn Tấn Triệu1, Liêu Kim Phƣợng1, Bùi Thị Luận2 1

Trung Tâm Phân Tích Thí Nghiệm - Viện Dầu Khí Việt Nam 2 Khoa Địa chất - Trường ĐH KHTN, ĐHQG-HCM Email: [email protected]

TÓM TẮT Bể Cửu Long là nơi có công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí đạt hiệu quả nhất. Tại đây, phát hiện ba đối tượng chứa dầu chính là trầm tích Miocene hạ, trầm tích Oligocene và đá móng. Cho đến ngày nay việc thăm dò tìm kiếm - đánh giá trữ lượng dầu khí trong các đối tượng này vẫn không ngừng thực hiện nhằm chính xác hóa trữ lượng và phát hiện thêm nhiều cấu tạo chứa dầu mới hơn. Do đó, việc nghiên cứu đặc điểm thạch học, biến đổi thứ sinh trong tập trầm tích Miocene là cơ sở cho việc lựa chọn các thông số kỹ thuật của công nghệ khoan, thử vỉa và khai thác một cách tối ưu, nhằm nâng cao hiệu suất khoan, khai thác và đặc biệt là nâng cao hệ số thu hồi dầu. Tập trầm tích Miocene chủ yếu là cát kết lithic arkose, một lượng ít hơn là arkose và feldspathic greywacke. Cát kết có độ chọn lọc trung bình đến tốt, biến đổi thứ sinh chủ yếu là khoáng vật sét như kaolinite, chlorite và illite.Sự liên thông giữa các lỗ rỗng đôi chỗ bị giảm do sự xuất hiện của vật chất trám và khoáng vật thứ sinh. Tập đá trầm tích này đã được thành tạo trong môi trường hồ trải dài ra môi trường biển nông. Từ khoá: Đặc điểm thạch học, môi trường trầm tích, biến đổi thứ sinh, Cửu Long, Miocene … MỞ ĐẦU Cơ sở tài liệu Các tài liệu sử dụng trong nghiên cứu bao gồm: báo cáo thạch học các giếng khoan A-1X, A-2X và A-3X trong lô 15.1 hiện đang lưu giữ tại Phòng Thạch học – Trung tâm Phân tích Thí nghiệm – Viện Dầu khí Việt Nam.Số lượng mẫu phân tích:phân tích thạch học 191 mẫu lát mỏng; phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) 136 mẫu toàn bộ đá và 103 mẫu phân tích sét; phân tích kính hiển vi điện tử (SEM): 32 mẫu. Ngoài ra, còn tham khảo các bài báo và các nghiên cứu khoa học đã công bố trên các tạp chí và tuyển tập hội nghị trong và ngoài nước. Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu Móng trước Kainozoi Đá móng được cấu thành chủ yếu từ đá magma xâm nhập granitoid và bị xuyên cắt bởi các đai, mạch của đá phun trào basalt và/hoặc andesit. Đá móng bị phong hoá, nứt nẻ; đới phong hóa có chiều dày từ 4m đến 55m bao phủ đá móng nứt nẻ. Do quá trình hoạt động thủy nhiệt dưới sâu, đá cũng bị biến đổi ở những mức độ khác nhau, tùy thuộc khu vực, chiều sâu, mật độ nứt nẻ... Trầm tích Kainozoi Đặc điểm địa tầng của lô 15-1, theo tài liệu địa chấncho thấytrầm tích Oligocene trên, được đặt trưng chủ yếu trầm tích cát kết hạt thô, đôi khi xen kẹp lớp mỏng bột kết, sét kết và đá vôi có chứa các hạt vụn có nguồn gốc lục địa. Phủ bên trên trầm tích này là trầm tích Miocene, được đặt trưng bởi sự xen kẹp của các lớp cát kết, bột kết và sét kết. Vật liệu trầm tích được thành tạo chủ yếu trong những môi trường chuyển tiếp từ đồng bằng bồi tích cho đến đới ven biển(hình 1).

ISBN: 978-604-82-1375-6

75


Hình 1. Địa tầng lô 15.1 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu đặc điểm thạch học, biến đổi thứ sinh trong tập trầm tích Miocene,lô 15.1 ở bể Cửu Long, các phương pháp phân tích được sử dụng như: Phân tích thạch học lát mỏng dưới kính hiển vi phân cực: nhằm xác định thành phần khoáng vật, thành phần xi măng, độ rỗng nhìn thấy (bằng phương pháp đếm điểm, thường đếm 300 điểm, theo tác giả M. Soloman and R. Green, 1966; L. Van der Plas and A.C. Tobi, 1965. Xác định kích thước hạt (đo theo trục dài của 100 hạttrên mỗi lát mỏng),kiến trúc hạt như: độ chọn lọc của hạt, độ tròn và sự tiếp xúc giữa các hạt được mô tả theo R. L. Folk and W.C. Ward, 1957; F. J. Pettijohn, 1975. Phân tích nhiễu xạ tia X (XRD): phân tích XRD được thực hiện trên thiết bị D8-ADVANCE, là hệ thống nhiễu xạ tia X tự động. Thông số phân tích được thiết lập như sau: điện thế gia tốc 40KV, cường độ dòng điện 40mA, sử dụng bức xạ Cu-Ka (dùng bộ lọc Ni), tốc độ quét 0.01o/0.2s. Phân tích hiển vi điện tử quét (SEM):hình thái các khoáng vật, hình thái không gian rỗng được quan sát ở độ phóng đại lớn theo không gian 3 chiều.Qua đó xác định loại khoáng vật thứ sinh, mối quan hệ của chúng với nhau, với các khoáng vật hạt khung và với hệ thống lỗ rỗng. Từ đó nhận định trình tự sinh thành của khoáng vật thứ sinh, ảnh hưởng của chúng đối với các đặc tính rỗng – thấm và mức độ biến đổi thứ sinh của đá. Các mẫu phân tích SEM được thực hiện trên máy JEOL 840A và JSM-5600LV kèm theo hệ thống phân tích nhanh thành phần nguyên tố hoá học sử dụng năng lượng tán xạ tia X (hệ EDX, thiết bị OXFORD, model ISIS – 310). KẾT QUẢ Đặc điểm thạch học Tập trầm tích Miocenephổ biến ở các giếng khoan A-1X, A-2X và A-3X. Cát kết gồm 3 loại, chiếm ưu thế trong các mẫu đã phân tích là cát kết lithic arkose với thành phần chất trám (matrix)nhỏ hơn 15% so với phần trăm của toàn bộ đá và feldspathic greywacke với thành phần sét matrix lớn hơn 15%, ít hơn là arkose (Hình 2). ISBN: 978-604-82-1375-6

76


A

B

Hình 2. A. Phân loại cát kết Miocene,loại chứa ít hơn 15% vật liệu sét matrix (R. L. Folk, 1974) B.Phân loại cát kết Miocene,loại chứa nhiều hơn 15% vật liệu sét matrix (R. L. Folk, 1974) Thành phần mảnh vụn có các đặc tính sau: Cát kết feldspathic greywacke chủ yếu là loại hạt rất mịn, mịn đến trung bình, đôi khi hạt thô đến rất thô, chọn lọc kém đến rất kém (hình 3a). Cát kết hạt mịn (kích thước hạt trung bình, Md= 0.130.23mm) có độ chọn lọc tốt hơn, thường là chọn lọc trung bình (hình 3a). Trong khi đó, arkose (hình 3b) và cát kết lithic arkose (hình 3c và 3d) chủ yếu là loại hạt trung (Md= 0.250.45mm) và loại hạt thô (Md=0.650.77mm). Cát kết hạt trung bình có độ chọn lọc từ trung bình đến tốt với giá trị độ lệch chuẩn, σ1= 0.381.0. Sự phân bố độ hạt gần đối xứng, có mẫu hơi thiên về phía hạt mịn và có mẫu hơi thiên về phía hạt thô với giá trị hệ số đối xứng, Sk1 trong khoảng +0.13 đến -0.13. Đồ thị nhọn trung bình đến rất nhọn với hệ số độ nhọn (KG=0.921.63). Ngược lại với cát kết hạt trung bình, cát kết hạt thô có độ chọn lọc kém (σ1=1.231.40), phân bố độ hạt thiên về phía hạt mịn, với dạng đồ thị không đối xứng (Sk1= 0.110.26) và nhọn trung bình đến nhọn (KG= 1.081.13). Nhìn chung, các hạt vụn của cát kết có độ mài tròn kém, hạt vụn có dạng góc cạnh, bán góc cạnh, ít hơn là bán tròn cạnh. Khá nhiều mẫu còn chứa ít hạt vụn góc cạnh. Tiếp xúc hạt chủ yếu là loại điểm và theo đường thẳng. Loại không tiếp xúc, trôi nổi chỉ gặp trong cát kết feldspathic greywacke. Thành phần khoáng vật vụn chủ yếu là thạch anh với hàm lượng phổ biến 30 – 45%; feldspar thường chiếm 12 – 17%, cũng có khi lên đến 19 – 25%; mảnh đá chủ yếu gồm mảnh granitoid và mảnh đá phun trào nhưng hàm lượng của chúng thay đổi khác nhau. Trong cát kết hạt mịn, hạt trung, hàm lượng mảnh đá granitoid và mảnh đá phun trào chiếm khoảng 3-7%. Ngược lại trong cát kết hạt thô, loại arkose, mảnh đá granitoid chiếm tỷ lệ rất cao từ 10 – 24.8%, một vài mẫu lên tới 20 – 66.4%, trong khi đó ít hoặc không có sự hiện diện của mảnh đá phun trào. Các loại mảnh đá khác như silic, phiến sét, microquartzite chiếm tỉ lệ ít (0 – 3%). Hàm lượng mica rất thấp, thường nhỏ hơn 1.5%, kể cả trong cát kết feldspathic greywacke. Cát kết lithic arkose và arkose nhìn chung sạch, với hàm lượng sét matrix nhỏ (0 – 4.2%), ít có vật chất hữu cơ. Khoáng vật phụ phổ biến là epidote xuất hiện dưới dạng vài hạt vụn rất mịn.

A

B

C

D

ISBN: 978-604-82-1375-6

77

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Hình 3. A Mẫu sườn giếng khoan A-1X. Cát kết feldspathic greywacke độ sâu 1985.0m: Cát kết feldspathic greywacke hạt mịn đến trung bình, chọn lọc kém đến trung bình, hạt vụn góc cạnh, bán góc cạnh đến bán tròn cạnh, gồm chủ yếu thạch anh (Q), plagioclase (Pl) và mảnh đá granitoid (G). Không gian giữa các hạt vụn bị lấp đầy bởi vật liệu matrix (Cl) gồm chủ yếu là sét, vảy mica mịn và các hạt vụn rất mịn khác. B. Mẫu sườn giếng khoan A-2X. Cát kết arkose độ sâu 1900.85m: Cát kết arkosehạt mịn đến trung bình, chọn lọc trung bình đến tốt. Hạt vụn chủ yếu gồm thạch anh (Q), feldspar kali (K-f), plagioclase (Pl), ít vảy muscovite, mảnh đá granitoid và mảnh đá phun trào núi lửa. Hạt vụn nhìn chung bán góc cạnh, bán tròn cạnh đến tròn cạnh. Tiếp xúc hạt loại điểm và theo cạnh của hạt là chủ yếu. Cát kết có độ rỗng khá tốt (màu xanh). C và D. Mẫu lõi giếng khoan A-2X. Cát kết lithic arkose độ sâu 1897.11 m. Cát kết lithic arkose hạt mịn, chọn lọc tốt. Tiếp xúc hạt loại điểm. Hạt vụn chủ yếu gồm thạch anh (Q), feldspar kali (K-f), plagioclase (Pl), mảnh đá phiến sét (Cl), mảnh granitoid (G) và phun trào (V). Cát rất sạch, nghèo xi măng; có ít kaolinite lấp đầy từng phần lỗ rỗng, thạch anh thứ sinh tinh thể nhỏ mọc trên bề mặt hạt thạch anh vụn (q). Cát kết có độ rỗng mở rất cao (màu xanh). Mảnh feldspar bị hòa tan thay thế bởi kaolinite (mũi tên đỏ). Biến đổi xuyên sinh Vật liệu trầm tích ngay khi lắng đọng trải qua quá trình biến đổi xuyên sinh để tạo thành đá. Trong quá trình này khoáng vật thứ sinh được thành tạo là do kết tinh từ dung dịch chứa trong lỗ rỗng của đá. Đây là nguyên nhân làm giảm không gian rỗng và ảnh hưởng đến tính chất chứa của đá. Khoáng vật thứ sinh hình thành chủ yếu trong cát kết trầm tích Miocene là sét kaolinite, thạch anh và illite (Hình 4a). Hơn thế nữa, vật liệu vụn bị chôn vùi sâu thì dễ hòa tan, điều này làm gia tăng độ rỗng thứ sinh của đá. Những mảnh vụn thường bị hòa tan như: feldspar và mảnh đá phun trào.Dung dịch phóng thích ra từ sự hoà tan của những khoáng vật kết hợp cùng với dung dịch chứa trong lỗ rỗng của đá thích hợp cho sự thành tạosét illite, chlorite. Thêm vào đó, kaolinite được thành tạo trong giai đoạn xuyên sinh sớm, phần nào chuyển hóa thành illite(Hình 4b).

A

B

q

il

Il

K

D-f

Ch

Hình 4.A. Mẫu sườn giếng khoan A-1X, độ sâu 1880m. Độ lỗ rỗng nguyên sinh bị lắp đầy bởi xi măng kaolinite và thạch anh thứ sinh. Kaolinite (K) dạng tấm xếp lớp lấp đầy các lỗ rỗng thứ sinh, illite (il) dạng sợi phủ lên bề mặt hạt. Một ít lỗ rỗng giữa các hạt còn được bảo tồn. B. Mẫu sườn giếng khoan A-3X. Độ sâu 1956.8m. Xi măng và các khoáng vật thứ sinh chủ yếu là các loại khoáng vật sét, kali-feldspar (D-f) bị hòa tan một phần tạo ra các lỗ rỗng thứ sinh, chlorite (Ch) dạng tấm lấp đầy lỗ rỗng, illite (Il) dạng sợi phủ lên bề mặt hạt, thạch anh thứ sinh (q) mọc xen và lấp đầy các lỗ rỗng thứ sinh. Hàm lượng phân tích thành phần khoáng vật toàn bộ đá và sét được phân tích bằng XRD (bảng 1 và 2).Kết quả phân tích sét chủ yếu là kaolinite, chlorite, illite, smectit và một ít illite-smectit. Điều này chứng tỏ đá trong giai đoạn thành tạo đá sớm.

ISBN: 978-604-82-1375-6

78

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Bảng 1. Kết quả phân tích bán định lượng thành phần phần trăm toàn bộ đá Sample

A-2X

A-1X

A-3X

Quartz % K-feldspar %

2220-2225 2185-2190 2170-2175 1800-1805 1760-1765 1755-1760 2090.0 2087.0 1995.0 1943.0 1911.0 1880.0 1756.0 1755.0 1754.0 1752.0 1751.0 1750.0 1749.0 1748.0 1746.0 1745.0 1700.0 1680.0 1956.8 1752.7 1719.9 1706.0

45.5 47.3 43.5 63.0 46.9 49.1 54.2 53.0 48.5 48.8 61.8 47.2 56.6 47.8 46.8 56.0 38.7 60.2 65.2 55.5 52.7 55.1 24.0 21.1 44.3 43.5 17.6 14.9

Plagioclase %

Mica/Clays %

19.1 11.3 11.0 2.4 3.0 6.5 16.0 20.1 21.3 18.7 8.6 10.5 10.6 13.3 12.0 11.7 8.5 9.3 7.6 6.2 7.4 6.5 3.0 7.2 18.4 7.7 2.9 1.3

6.4 7.3 6.8 3.5 5.9 12.2 3.8 5.4 5.5 8.3 0.0 10.4 1.1 2.0 1.3 2.5 2.0 3.2 1.4 8.7 3.9 2.3 2.1 4.2 13.4 22.5 75.1 80.5

11.5 12.3 11.9 3.2 4.8 14 20.9 16.7 15.2 19.0 27.9 9.8 28.9 33.8 33.2 25.5 17.6 22.5 23.2 14.3 19.1 33.7 6.6 12.0 20.3 25.0 4.4 3.3

Calcite % Pyrite % Clays % 1.1 0.0 0.4 0.0 0.0 2.5 0.0 0.0 0.0 1.1 0.0 0.9 0.0 0.0 0.0 0.0 30.8 0.0 0.0 4.5 12.2 1.0 0.5 20.9 0.0 1.3 0.0 0.0

0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.8 0.0 0.8 2.9 0.0 0.0 6.7 0.0 0.0 2.6 0.0 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

16.4 20.8 26.4 4.6 5.2 13.4 5.1 4.0 6.6 4.1 1.7 14.5 2.8 3.1 4.1 4.3 2.4 3.8 2.6 10.8 4.7 1.4 3.0 1.9 0.0 0.0 0.0 0.0

Dolomite %

Anhydrite %

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 5.5 28.2 0.0 0.0 0.0 0.0

0.0 0.0 0.0 23.3 34.2 1.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 55.3 4.5 3.6 0.0 0.0 0.0

Bảng 2. Kết quả phân tích bán định lượng thành phần phần trăm khoáng vật sét

A-2X

A-1X

A-3X

Depth (m)

Kaolinite %

Chlorite %

Illite %

Smectite %

Illite-Smectite %

2220-2225 2185-2190 2170-2175 1800-1805 1765-1770 1760-1765 1755-1760 2090.0 1995.0 1911.0 1880.0 1756.0 1755.0 1754.0 1752.0 1750.0 1749.0 1748.0 1746.0 1745.0 1700.0 1680.0 1956.8 1752.7 1719.9 1706.0

32.3 34.3 40.0 18.5 19.5 19.0 21.7 25.8 25.2 60.9 40.5 77.8 62.8 55.5 61.9 62.5 56.6 33.8 58.5 32.7 30.5 30.0 56.1 30.3 23.1 24.9

8.1 8.0 10.6 15.0 14.5 14.0 12.9 44.6 12.8 26.7 17.5 12.1 16.8 21.9 20.0 15.3 27.9 51.3 18.1 19.2 18.2 19.0 9.5 9.4 9.1 10.2

35.6 36.7 23.4 64.5 29.9 65.5 25.7 11.3 30.2 7.5 23.9 7.4 13.9 16.8 13.2 16.2 12.2 10.8 15.3 25.1 38.6 36.5 13.4 18.7 28.6 16.9

24.0 21.0 26.0 2.0 12.8 1.5 11.6 9.8 7.3 1.7 4.5 1.0 2.7 3.2 1.4 1.4 1.8 2.4 3.9 13.8 7.3 8.1 8.5 23.7 25.3 29.0

0.0 0.0 0.0 0.0 23.3 0.0 28.1 8.5 24.5 3.2 13.6 1.7 3.8 2.6 3.5 4.6 1.5 1.7 4.2 9.2 5.4 6.4 12.5 17.9 13.9 19.0

Từ kết quả phân tích thạch học, biến đổi thứ sinh, phân tích thành phần toàn bộ đá và khoáng vật sét của các mẫu nghiên cứu từ các giếng khoan A-1X, A-2X và A-3X, kết quả tổng hợp phân tích như Bảng 3.

ISBN: 978-604-82-1375-6

79

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Bảng 3.Tổng hợp kết quả phân tích Tuổi

Giếng khoan

Độ sâu (m)

A-1X

1680 - 2112

Miocene A-2X

1856 - 2236

A-3X

1706 - 2148

Kích thước hạt

Độ chọn lọc

Hình dạng hạt

Tiếp xúc hạt

Thạch anh

Hạt mịn - trung (0.13 - 0.45)

Trung bình - tốt

Góc cạnh bán góc cạnh

Điểm và đường thẳng

30% - 45% 12% - 25%

Feldspar

Mảnh đá

Xi măng và khoáng vật thứ sinh

Khoáng vật sét

3% - 7% (granitoid) 3% - 7% (phun trào)

sét, thạch anh và carbonate

Kaolinite, chlorite, illite, smectite

KẾT LUẬN VÀ THẢO LUẬN Trầm tích Miocene, lô 15.1 có thành phần khoáng vật vụn giàu thạch anh, feldspar và mảnh đá. Từ kết quảphân tích cho thấy khoáng vật lưu tính này có nguồn gốc từ đá magma bị phong hóa. Cát kết chủ yếu thuộc loại lithic arkose, ít hơn là arkose và feldspathic greywacke. Cát kết subarkose rất hiếm gặp. Cát kết hạt mịn, hạt trung chiếm ưu thế hơn so với loại hạt rất mịn và hạt thô. Hạt vụn nhìn chung góc cạnh đến bán góc cạnh. Tiếp xúc hạt loại điểm và đường thẳng là chủ yếu. Độ chọn lọc phổ biến từ trung bình đến tốt, có nơi rất tốt. Xi măng và khoáng vật thứ sinh chủ yếu là các khoáng vật sét, thạch anh và carbonate. Cát kết Miocene bị biến đổi ở giai đoạn tạo đá sớm, được đặc trưng bởi quá trình xi măng hoá yếu và nén ép yếu. Quá trình hoà tan của các khoáng vật kém bền vững như feldspar và mảnh đá cũng rất kém. Phổ biến là sự kết tủa các khoáng vật thứ sinh ở nhiệt độ thấp như smectite, chlorite, kaolinite và có sự chuyển hoá yếu của smectite thành khoáng vật hỗn hợp lớp illite-smectite. Trên cơ sởnhững đặc điểm về thạch học, kiến trúc cho thấy tập trầm tích Miocene được trầm tích trong môi trường có sự thay đổi của dòng chảy từ năng lượng thấp đến cao do ảnh hưởng của thủy triều và và có thể được lắ ng đo ̣ng trong môi trường hồ kéo dài ra đến môi trường biển nông. Cát kết trong trong tập trầm tích Miocene là cát sạch với độ hạt đa phần mịn và độ trưởng thành về mặt kiến trúc tương đối cao.

ISBN: 978-604-82-1375-6

80

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM CHARACTERISTICS OF PETROGRAPHY AND POST-DEPOSITIONAL ALTERATION OF MIOCENE SEDIMENTARY SEQUENCE, BLOCK 15, CUU LONG BASIN Vo Dang Hien1, Nguyen Tan Trieu1, Lieu Kim Phuong1, Bui Thi Luan2 1

2

Analysis Laboratory Center, Vietnam Petroleum Institute Department of Geology, University of Science Ho Chi Minh City

ABSTRACT Petroleum exploration and exploitation in Cuu Long basin bring the highest efficiency. There are three objects which are mainly oil storages such as Lower Miocene, Oligocene sedimentary rocks and basement rock. So far, petroleum exploration and exploitation – reserve evaluation are continuing in the objects to petroleum reserve precisely estimate and discover more new fields which are containing petroleum.Thus, the study of the petrography characters and post-depositional alteration of Miocene sedimentary sequence is a basis which is added technic parameter option in technological drilling, well testing and significantly effective exploiting to improve the efficiency of exploitation particularly, enhance oil recovery factor. Miocene sandstone is mainly lithic arkose with subordinate arkose and greywacke. The sandstone is moderately to well sorting and authigenic clay minerals are kaolinite, chlorite and illite. Connection of pore spaces is partly decreased due to appearance of matrix and authigenic minerals. The sedimentary rock was deposited in lake settings extending to shallow marine. Key words: Characteristic of petrography, sedimentary environment, diagenesis, stratigraphy, Miocene. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Dũng, Đặc điểm thạch học biến đổi sau trầm tích và ảnh hưởng của chúng đến độ rỗng-thấm của đá chứa cát kết tuổi Oligocene-Miocene sớm mỏ Sư Tử Đen, lô 15-1, bể Cửu Long. Luận văn thạc sĩ khoa học địa chất, ĐHKHTN-ĐHQG Tp.HCM (2004). [2] Phạm Xuân Kim và nnk, Đặc điểm thạch học, tướng đá, môi trường thành tạo và quy luật phân bố các tầng chứa Mioxen sớm – Oligoxen bể Cửu Long. Viện Dầu Khí Hà Nội (1999). [3] Ngô Xuân Vinh và nnk, Đặc điểm biến đổi thứ sinh và ảnh hưởng của chúng đến tính chất thấm chứa trầm tích Oligoxen và đá móng nhằm nâng cao hiệu quả thăm dò tỉ mỉ và khai thấc mỏ Bạch Hổ. Viện Dầu Khí – Vietsovpetro (1994). [4] Phòng Thạch học – Trầm tích,Results of petrographic, XRD and SEM analyses các giếng khoan thuộc cấu X.Viện dầu khí việt nam(1995-2010). [5] M. Soloman and R. Green. A chart for designing modal analysis by point couting. Geol. Rdsch 55: 844848(1966). [6] R. L. Folk and W.C. Ward. Brazos River bar: a study in the signiﬁcance of grain size parameters. Journal of Sedimentary Petrology 27: 3-26(1957). [7] F. J. Pettijohn. Sedimentary rock, Harper & Row (1975). [8] R. L. Folk. Petrology of Sedimentary Rocks. Austin, Texas 78703, Hemphill Publishing Company(1974, 1980).

ISBN: 978-604-82-1375-6

81

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM V-O-10

XÁC ĐỊNH MÔI TRƢỜNG TRẦM TÍCH CỦA LÔ 102 BỒN TRŨNG SÔNG HỒNG DỰA TRÊN TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN Nguyễn Thị Ngọc Thanh Khoa Địa chất, Trường ĐH KHTN, ĐHQG-HCM Email:[email protected] TÓM TẮT Xác định môi trường trầm tích lô 102 – bồn Sông Hồng là một phần không thể thiếu trong công tác tìm kiếm và thăm dò dầu khí. Đây là nhân tố chính ảnh hưởng từ hệ thống dầu khí đến quá trình di cư và hình thành bẫy dầu khí. Quá trình giải đoán môi trường trầm tích bằng tài liệu địa vật lý giếng khoan lô 102 của bồn trũng cho kết quả như sau: Trầm tích tuổi Oligocen muộn là trầm tích tam giác châu. Trầm tích tuổi Miocen dưới- giữa có sự thay đổi môi trường từ sông đến biển nông. Từ khóa: Môi trường trầm tích, địa vật lý giếng khoan, tam giác châu, sông, biển nông. MỞ ĐẦU Bồn trũng Sông Hồng nằm về phía Bắc của Việt Namtrải dài từ Quảng Ninh (phần lớn thuộc Miền Bắc – Việt Nam) đến Bình Định. Bồn trầm tích có dạng hình thoi kéo dài từ miền võng Hà Nội ra đến Vịnh Bắc Bộ và một phần ven biển miền Trung. Bồn trũng có lớp phủ trầm tích Đệ Tam dày hơn 14km với cấu trúc địa chất phức tạp thay đổi dần từ đất liền ra biển theo hướng Tây Bắc – Đông Nam và Nam. Lô 102 của bồn trũng Sông Hồng nằm ngoài khơi vịnh Bắc Bộ kề với Miền Võng Hà Nội nằm trong cấu tạo Thái Bình là cấu tạo đặc trưng được đánh giá tiềm năng của lô.

Hình 1. Vị trí địa lý bồn trũng Sông Hồng và lô 102 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để thực hiện nội dung báo cáo này tác giả đã thu thập, phân tích và đánh giá tổng hợp các tài liệu sau: Tài liệu tổng hợp đo karota khí và log giếng khoan của công ty Dầu khí. Các tài liệu tổng quan về thăm dò khu vực lô 102 và bồn trũng Sông Hồng cũng như các địa chất liên quan. Trên cơ sơ các tài liệu có được, tác giả tiến hành các phương pháp nghiên cứu sau:

ISBN: 978-604-82-1375-6

82

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Phân tích tài liệu địa chất Xác lập Marker cho từng tập trầm tích của giếng khoan 102 – TB – 1X qua tổng hợp các băng địa chấn tổng hợp. Đánh giá tài liệu Mud Log tổng hợp và mẫu sườn xác định thành phần thạch học. Xử lý dữ liệu log Dựa trên sự biến đổi của các đường log đặc trưng gồm Gamma Ray, điện trở, đường mật độ thể hiện môi trường tương ứng để phân chia đối tượng. Đối sánh với tài liệu đo FMI đánh giá môi trường của khu vực nghiên cứu.

Hình 2. Biểu đồ tương quan sự thay đổi đường Gamma Ray, thành phần vật liệu và môi trường KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Giếng khoan 102 – TB – 1X với độ sâu từ 360 – 2900m MD được chia từ 353.6 – 959 mMD là 10m lấy 1 mẫu và 959 – 2900(TD) mMD là 5m lấy 1 mẫu, mẫusườn để phân tích thạch học. Tham khảo tài liệu địa chấn, tác giảxác định địa tầng giếng khoan nghiên cứu thành 3 địa tầng chính: Từ 453.3 – 1284.3m SS - Miocene giữa tướng ứng với hệ tầng Phù Cừ (U250). Từ 1284.3 – 2262.9m SS - Miocene dướitương ứng với hệ tầng Phong Châu (U300). Từ 2262.9 – TD mSS là thuộc Oligocene tương ứng với hệ tầng Đình Cao (U350). Kết quả minh giải log giếng khoan 102 – TB – 1X đối sánh các tài liệu địa chất, tác giả xác lập môi trường trầm tích lô 102 – bồn trũng Sông Hồng, gồm: Trầm tích sông (Miocene giữa): Biểu hiện của đường Gamma Ray (GR) trong độ sâu từ 487 – 1318 mMD biến đổi tương đối đồng đều tương đồng với 1 biển hiện trầm tích đồng nhất trong một giai đoạn tương ứng với tài liệu địa chấn với tuổi Miocene giữa. Đường cong dao động từ cát – sét chỉ một vài điểm là biểu hiện than (tưng ứng 5 ới tài liệu Mud Logging). Đối sánh với bảng phân chia môi trường trầm tích dựa trên biểu hiện biến đổi đường GR và Sonic (SP) (Sainta và Fisher, 1968) có sự thay đồi các tướng trầm tích trong trầm tích sông. Trong khoảng 487 – 950mMD chủ yếu là các dạng trầm tích bồi tích bởi sông với thành phần cát từ góc cạnh đến bán tròn cạnh xen kẹp với sét bột kết biểu hiện từ 75 – 110GAIP, đôi chỗ gặp các vỉa than nhỏ biểu hiện là đường GR xuống thấp khoảng 25GAIP với bề dày trầm tích ~ 1m và một ít trầm tích carbonate (đá vôi) với GR cao khoảng 180GAIP. Từ độ sâu 950mMD trở xuống có sự xen kẹp đồng đều của các trầm tích đá vôi xen kẹp với các lớp sét tạo dạng thấu kính mỏng, thành phầnmịn hạt tăng dần với biểu hiện đường GR dao động trong khoảng 95 – 150GAIP cho thấy môi trường chuyển tiếp đến đới đồng bằng ven biển. Từ kết quả phân tích trên đối sánh tài liệu phân tích thạch học Mudlog và mẫu sườn tương ứng với biểu hiện đường GR và SP, thể hiện sự thay đổi môi trường từ đới ven biển đến các bồi tích từ đồng bằng ven biển đến sông chứng tỏ có hiện tượng biển thoái trong giai đoạn này.

ISBN: 978-604-82-1375-6

83


Hình 3. Kết quả giải đoán môi trường trầm tích tuổi Miocene giữa Trầm tích biển nông (Miocene dưới): Độ sâu từ 1318 – 2307 mMD biến đổi tương đối đồng đều tương đồng với 1 biển hiện trầm tích đồng nhất trong một giai đoạn tương ứng với tài liệu địa chấn. Đường cong dao động với thành phần mịn đều của sét bột đến sét và sự xen kẹp của các thành phần đá vôi biểu hiện đường cong GR dao động từ 75 – 178GAIP trong đó phổ biến khoảng 95 – 130 (tương ứng thành phần cát bột - sét. Tài liệu Mudlog và thạch học mẫu sườn hạt độ cát đều từ bán tròn cạnh đến tròn cạnh và mịn đều, cấu trúc trầm tích là cát xen kẹp sét, than và đá vôi đều nhau. Đối sánh với bảng phân chia môi trường trầm tích dựa trên biểu hiện biến đổi đường GR và Sonic (SP) (Coleman và Prior, 1980) có sự thay đồi các tướng trầm tích trong trầm tích ven biển. Các dạng trầm tích trong tuổi này dao động nhiều kiểu trầm tích ven biển như báo cáo đo FMI từ 990 – 1800 mMD cho thấy các cấu trúc trầm tích xiên chéo, chảy rối, v.v... đan xen nhau chứng tỏ có sự xáo động giữa các đơn vị trầm tích trong đới ven biển này và phân bố từ trầm tích bờ biển đến phẳng thủy triều vàlagoon. Theo tài liệu báo cáo FMI cho thấy đây là giai đoạn biển tiến trong tiến trình địa chất của khu vực này trong thời điểm Miocene dưới.

ISBN: 978-604-82-1375-6

84


Hình 4. Giải đoán môi trường trầm tích tuổi Miocen sớm qua các tài liệu địa vật lý Giếng khoan Trầm tích tam giác châu (Oligocene): Quan sát sự thay đổi đường GR, điện trở (R) và SP trong giai đoạn này từ độ sâu 2307 – TD mMD cho thấy giá trị đường SP ở độ sâu 2370 – 2500mMD chuyển từ 349 – 405 dao động từ thấp lên cao dần chứng tỏ có sự chuyển biến lớn của đơn vị trầm tíchkhác hoàn toàn với trầm tích phía trên và từ 2500 – TD mMD là một đường thẳng đều đặn thể hiện một đơn vị trầm tích thống nhất trong giai đoạn này. Thành phần cát sét theo đường GR và tài liệu Mudlog đều dao động trong khoảng 95 – 140GAIP tương đối ổn định không thay đổi khác thường trong toàn tập đánh giá. Trong đó, thành phần chiếm ưu thế là sét xen kẹp là các thấu kính sét vôi, than trong tập trầm tích, cát kết ở độ sâu này cũng xen kẹp đều với kích thước trong khoảng 1 -2m trong khi có nơi sét lên đến ~ 5m bề dày trầm tích, thành phần hạt độ thay đổi từ trung bình đến mịn và bán góc cạnh đến gần tròn cạnh. Đối sánh bảng phân chia tướng trầm tích củaColeman và Prior dựa trên 2 đường GR và R kết hợp với các đường mật độ (density) và Neutron cho các đối tượng trầm tích thuộc đơn vị trầm tích đầm hồ, tam giác châu.

ISBN: 978-604-82-1375-6

85


Hình 5. Môi trường trầm tích tuổi Oligocene qua tài liệu Địa vật lý Giếng khoan KẾT LUẬN Khu vực lô 102 – bồn trũng Sông Hồng có môi trường thay đổi theo từng giai đoạn lịch sử phát triển của bồn ứng với chu trình biển tiến – biển thoái. Theo cổ môi trường bồn trải qua 2 giai đoạn vào trước thời kỳ Miocene giữa là chu trình biển tiến và sau đó là tiến trình biển thoái. Môi trường trầm tích thay đổi từ tam giác châu đến biển nông từ giai đoạn Oligocene đến Miocene sớm và các đơn vị trầm tính sông, đồng bằng ven biển ở giai đoạn Miocene giữa. Biểu hiện dầu khí và các phép đo MDT, DST đánh giá tiềm năng khí chủ yếu ở khu vực này và cho biểu hiện dầu khí trong trầm tích tuổi Miocene là chủ yếu. Trên cơ sở đó cần tiến hành nhiều phép đo log và phân tích chi tiết để đánh giá chính xác trữ lượng của khu vực.

IDENTIFYING SEDIMENTARY ENVIRONMENT OF BLOCK 102, SONG HONG BASIN, BY PETROPHYSICS Nguyen Thi Ngoc Thanh Deparment of Geology, University of Science, VNU HCMC ABSTRACT Identifying sedimentary environment of block 102 – Song Hong basin is an indispensable part in oil exploration. It is the main factor affecting from the oil and gas system to migration processes and formation of traps. Deposital environment analysis is resulted by data wireline logging, such as: The late Oligocen is delta environment. The lower - middle Miocen has changed from aluvial to shallow water marine environment. Key words:Environment, wireline logging, delta, aluvial, shallow water marine. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] O.Serra, Schlumberger company. Sedimentary environments from wireline logs,1989, pp147-185. [2] Báo cáo thăm dò lô 102 bồn trũng Sông Hồng, tổng công ty Thăm dò và Khai thác Dầu khí, 2009.

ISBN: 978-604-82-1375-6

86

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM [3] Hoàng Văn Long, Peter D. Clift. Đặc điểm trầm tích Kainozoi vịnh Bắc Bộ và châu thổ sông Hồng. Tạp chí Dầu khí của tập đoàn Dầu khí quốc gia Việt Nam số 8 – 2009, tr8-18. [4] Tập đoàn Dầu khí Việt Nam, 2007. Địa Chất và Tài Nguyên Dầu Khí Viêt Nam. Hội Địa Chất Dầu Khí Việt Nam biên soạn, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật, tháng 1/2007.

ISBN: 978-604-82-1375-6

87


GÓP THÊM MỘT GIẢI PHÁP CUNG CẤP NƢỚC CHO VÙNG ĐÔNG NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VÀ VÙNG VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG NAM BỘ. Nguyễn phát Minh1 Lê thị Thúy Vân1 Nguyễn nhật Minh1 Nguyễn Thùy Dung1 Nguyễn trí Ngọc2Nguyễn văn Trung2 Nguyễn thị Thùy Luyên1 Nguyễn thị Kim Chi1 Khoa Địa Chất-ĐHKHTN Tp.HCM Trung Tâm NC&UD Địa chất-ĐHKHTN TpHCM Email: [email protected] TÓM TẮT Nguời dân khu vực Đông Nam TP.HCM thuộc các huyện Nhà Bè, Cần Giờ và các huyện ven biển của đồng bằng Nam bộ hiện đang gặp rất nhiều khó khăn trong vấn đề cấp nuớc cho sinh hoạt và phát triển kinh tế địa phương. Mạng luới cấp nuớc hiện nay của TP HCM và các tỉnh thành ven biển Nam bộ hiện nay chưa cung cấp đủ cho nguời dân ở những vùng này. Một bộ phận lớn dân cư hiện còn khó khăn trong việc sử dụng nước sạch, nguồn nuớc sạch cung cấp cho những vùng này chủ yếu được chuyên chở bằng các xe bồn hoặc ghe đến từng hộ gia đình với giá thành rất cao. Một số sử dụng nguồn nuớc giếng để sinh hoạt nhưng cũng rất hạn chế vì chi phí lớn, không phải gia đình nào cũng có khả năng. Nguồn nuớc duới đất trong khu vực ven biển chưa được nghiên cứu đánh giá toàn diện về trữ luợng cũng như chất luợng. Các nghiên cứu tổng quát truớc đây đều cho kết quả là hầu hết vùng ven biển của đồng bằng Nam Bộ không có nuớc ngọt nhưng trong thực tế một số các hộ gia đình vẫn khoan và lấy đuợc nuớc ngọt sử dụng với quy mô gia dình, cụm hộ gia dình. Nhóm tác giả đã điều tra nghiên cứu đặc điểm khí hậu của khu vực, đề xuất một giải pháp cung cấp nước sạch cho cư dân trong vùng. Đồng thời trao đổi biện pháp hạn chế sự hạ thấp áp lực của nguồn nước dưới đất theo thời gian khai thác, cũng bằng cách tận dụng lợi thế của khí hậu trong khu vực. Từ khóa : Coastal provinces: vùng ven biển; water sources: nguồn nước GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU Vùng Đông Nam Thành phố Hồ chí Minh và khu vực ven biển của đồng bằng sông Cửu long, có vị trí quan trọng trong phát triển kinh tế-xã hội, có tiềm năng lớn để phát triển nông nghiệp, đặc biệt là nuôi trồng, đánh bắt thuỷ sản, phát triển vườn cây ăn trái trên các đụn cát ven biển, đem lại giá trị xuất khẩu lớn cho cả nước và mở rộng giao lưu với khu vực và thế giới. ĐBSCL có đặc điểm tự nhiên nổi bật ít có trên thế giới với gần một nửa diện tích bị ngập lũ từ 3-4 tháng mỗi năm, vì đây là vùng thoát nước ra biển đông duy nhất của lưu vực sông Mekong, có diện tích gần 800.000km2 [6]. Đây là hạn chế lớn đối với canh tác nông nghiệp, gây nhiều khó khăn cho cuộc sống của dân cư. Tuy nhiên theo nhóm tác giả, đây cũng là cơ sở đề xuất của đề tài trong việc cải thiện nguồn nước sử dụng cho cộng đồng nơi đây, đặc biệt cho cư dân ở các địa phương ven biển trong vùng.

ISBN: 978-604-82-1375-6

88


Hình 1. Bản đồ lưu vực sông Mekong (Theo UB sông Mekong)

ISBN: 978-604-82-1375-6

89


Hình 2. Châu thổ sông Mekong và lưu vực Biển Hồ [1] Khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên đất và nước là vấn đề cốt lõi nhất, ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tếxã hội và bảo vệ môi trường sinh thái ở ĐBSCL..Báo cáo này chỉ đề cập đến khả năng cấp nước từ các nguồn nước có mặt trong khu vực nghiên cứu, trên cơ sở xem xét điều kiện tự nhiên trong vùng, trong đó đặc điểm khí hậu là quan trọng. ĐẶC ĐIỂM TỤ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU Vị trí vùng nghiên cứu Vùng ven biển được hiểu là những dải đất gần biển nhất và từng được biết đến là khu vực lãnh thổ hòan tòan bị chi phối bởi nước mặn quanh năm, không thể cung cấp nước ngọt cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp, chịu tác động trực tiếp của biển như sóng, gió, bão…. Bề rộng dải đất này được xác định một cách tự nhiên hoặc được giới hạn bởi đường biên cuối cùng của các dự án thủy lợi đang làm nhiệm vụ ngăn mặn và giữ ngọt. Ở đây người dân chủ yếu sống bằng nghề nuôi trồng, đánh bắt thủy sản, làm muối, trồng rừng và các dịch vụ liên quan đến du lịch, vận tải sông – biển [4]Khu vực ven bờ biển thường chịu ảnh hưởng của hải lưu, gió và phù sa sông, tạo thành các giồng cát cao ven biển có hình cánh cung lồi ra phía biển, nằm xen kẽ các vùng trũng thấp ngập triều.

ISBN: 978-604-82-1375-6

90


Hình 3. Các hệ thống thủy lợi tại ĐBSCL và ranh giới măn hiện tại (Nguồn: Phân viện QHTL Miền nam)

Hình 4. Bản đồ sông ngòi & địa hình

Hình 5. Bản đồ địa hình- địa mạo

đồng bằng sông Cửu Long

khu vực đồng bằng sông Cửu long [5]

ISBN: 978-604-82-1375-6

91

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Địa hình-Địa mạo Nếu tính từ biển trở vào, vùng sát biển chịu ảnh hưởng của thủy triều lên xuống là rừng ngập mặn,bên trong là giồng-cát-duyên-hải có độ cao từ 3-6 m, có chiều rộng khoảng 500-1,000 m, tùy nơi, do phù sa của sóng biển và thủy triều tạo thành. Bên trong các giồng cát duyên hải này đất thoai thoải thấp dần, tạo thành các vùng đầm lầy úng nước, có độ cao 0.5 – 1 m trên mực nước biển. Suốt hơn 6 ngàn năm thành lập, qua các thời kỳ nước biển hạ thấp rồi dâng cao nhiều lần, nhiều giồng-cát-duyên-hải được thành lập, giồng cổ xưa hơn ở bên trong, chạy song song với các giồng duyên hải mới.Một số thị trấn huyên như Cần giờ (TP.Hồ chí Minh) Duyên hải (Trà Vinh) Thạnh phú, Bình đại, Ba tri (Bến Tre) Gò Công Đông (Tiền giang). Thậm chí, các thành phố như Bạc Liêu, Sóc Trăng, Trà Vinh nằm trên các giồng cát cổ này. Giồng cát duyên hải, chạy song song với biển, có độ cao 3-6 m, không bị ngập trong khoảng thời gian lũ lụt của đồng bằng. Các thành phố như Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu nằm trên các giồng duyên hải cổ. Như tại tỉnh Trà Vinh càng về phía biển, các giồng này càng cao và rộng lớn, chẳng hạn vùng có địa hình cao nhất (>4 m) gồm cácgiồng cát phân bố ở Nhị Trường, Long Sơn (Cầu Ngang); Ngọc Biên (Trà Cú); Long Hữu (Duyên Hải) [5] Khí hậu Đặc điểm khí tượng Vùng ĐBSCL, nhiệt độ trung bình tháng trong toàn vùng thay đổi từ 25,3-27,0oC, khá đều theo không gian và thời gian; số giờ nắng rất cao, từ 2.200-2.400 giờ mỗi năm, trung bình 6-7 giờ mỗi ngày; lượng bốc hơi trung bình từ 1.000-1.300 mm; độ ẩm tương đối của không khí cao, từ 78-82%; lượng mưa trung bình toàn ĐBSCL vào khoảng 1.600-1.800 mm, ven biển Tây có lượng mưa cao hơn (2.000-2.400 mm) và ven biển Đông có lượng mưa thấp hơn (1.400-1.600 mm). ĐBSCL nhìn chung rất ít bão. Theo thống kê bão đổ bộ vào bờ biển Đông trong gần 100 năm qua, chỉ khoảng 30% số trận bão là có ảnh hưởng đến vùng biển Nam Bộ, trong đó không quá 10% đổ bộ trực tiếp. Trong 100 năm qua, có 3 trận bão ảnh hưởng lớn đến ĐBSCL là trận bão khủng khiếp năm 1904, bão Linda năm 1997 và bão Durian năm 2006.[3] Đặc điểm thuỷ văn Hàng năm, thông thường từ tháng VII, nước thượng nguồn dồn về nhiều làm cho mực nước tại đầu nguồn sông Cửu Long (Tân Châu và Châu Đốc) tăng nhanh. Khoảng từ nửa cuối tháng VII đến cuối tháng VIII, mực nước Tân Châu thường đạt trên mức 3,50 m và Châu Đốc trên 3,00 m. Mực nước lũ cao nhất năm thường xảy ra trong khoảng thời gian từ hạ tuần tháng IX đến trung tuần tháng X, với tần suất cao nhất vào thượng tuần tháng X. Mực nước cao nhất tại Tân Châu 5,12 m (1961) và 5,06 m (2000), tại Châu Đốc 4,90 m (2000). Bên cạnh đó, năm lũ nhỏ (1998), mực nước đỉnh lũ Tân Châu 2,81 m và Châu Đốc 2,54 m. Mực nước trung bình đỉnh lũ Tân Châu 4,13 m và Châu Đốc 3,62 m. Chênh lệch mực nước đỉnh lũ nhiều năm Tân Châu 2,31 m và Châu Đốc 2,35 m. Cường suất lũ lên và xuống thấp, trung bình 3-4 cm/ngày. Những trận lũ lớn và xuất hiện sớm 10-12 cm/ngày (1984), cao nhất có thể đạt 20-30 cm/ngày. Lũ ở ĐBSCL thông thường có dạng 1 đỉnh, đỉnh lũ thường xuất hiện vào khoảng cuối tháng 9 đến nửa đầu tháng 10. Những năm lũ kép (2 đỉnh) thường là những năm lũ lớn (1961, 1978, 2000, 2001 và 2002), đỉnh phụ thuờng xuất hiện trong tháng 8, hoặc đầu tháng9, có khi xấp xỉ với đỉnh chính tháng 10. Những năm lũ lớn, đỉnh thứ 2 thường xảy vào thời kỳ triều cường biển Đông, do vậy, tình hình ngập lụt càng nghiêm trọng ở ĐBSCL. Nếu căn cứ vào mực nước lũ tại Tân Châu để phân thành các nhóm năm lũ nhỏ (<3,5 m), lũ trung bình (3,6-4,4 m) và lũ lớn (>4,5 m) thì tần số xuất hiện năm lũ nhỏ là 21%, năm lũ trung bình là 46 % và năm lũ lớn là 33%.:[3] KHẢO SÁT THỰC ĐỊA Các mẫu nước sông, rạchđược thu thập tại mỗi điểm 4 mẫu ở các độ sâu 0m, 0,5m, 1,0m và 2,0m nhằm tìm ra bề dày lớp nước có sự khác biệt đặc điểm thủy hóa. [2] Vị trí các điểm thu thập mẫu được bố trí dọc theo các hệ thống kênh rạch trong khu vực Đông –Nam, ngoại thành thành phố Hồ Chí Minh, chủ yếu bố trí theo hướng từ nội thành ra đến khu vực nước chịu ảnh hưởng mạnh của triều. Các điểm thu thập mẫu phần lớn được thực hiện ở các ngã ba, ngã tư giữa các kênh, rạch, sông hoặc các điểm mốc là các cầu lớn trong khu vực. Mục đích nhằm tìm hiểu sự thay đổi thủy hóa của nước mặt từ khu vực nội thành hướng về phía biển(Đông –Nam TP.HCM), tìm ra điểm giáp nước giữa sông Nhà Bè và sông Vàm Cỏ. Tần suất thu thập mẫu được bố trí từ cuối mùa khô đầu mùa mưa cho đến giai đoạn mưa nhiều nhằm tìm ra thời điểm thích hợp nước mặt có đủ điều kiện tích trữ cho mục đích sử dụng sinh hoạt. Nhóm tác giả đã thực hiện 3 đợt thu thập mẫu vào tháng 6/2013, tháng 07/2013 và tháng 8/2013. - Đợt 1 đã thu thập được 22 điểm nước mặt, tổng cộng 88 mẫu.

ISBN: 978-604-82-1375-6

92

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM - Đợt 2 đã thu thập được 19 điểm nước mặt, tổng cộng là 76 mẫu. - Đợt 3 lấy 3 điểm nước mặt, tổng cộng là 12 mẫu. Tổng cộng số mẫu đã thu thập là 176 mẫu.

Hình 6-Bản đồ khu vực lấy mẫu nước Mẫu nước được phân tích các ion cơ bản để gọi tên loại hình nước như: Na++K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3-, SO42- và các thông số pH, độ đục, độ dẫn điện EC, Tổng khoáng hóa M (TDS), chất rắn lơ lửng SS. Ngoài ra còn thực hiện thêm các thông số đánh giá ô nhiễm như: NH4+, Fe tổng cộng, BOD5, COD. Các thông số trên được phân tích theo phương pháp tiêu chuẩn (Standard Method) tại PTN Địa chất Môi trường – Khoa Địa chất – Trường ĐH Khoa học Tự nhiên Tp.HCM. Kết quả phân tích được tính toán và thống kê bằng phần mềm Excel. Các biểu đồ được vẽ trên cơ sở chọn lọc các điểm theo 2 hướng Đông Bắc – Tây Nam (tuyến I, II, III) là hướng từ nội thành về phía biển và hướng Bắc – Nam (tuyến IV) là hướng từ sông Nhà Bè đến sông Vàm Cỏ. Riêng đợt 3 chỉ lấy mẫu kiểm tra các điểm có TDS còn cao ở đợt 2, nên biểu đồ vẽ so sánh tại các điểm này trong tháng 6, 7 và tháng 8/2013. [2] Bảng 1. Bảng kê các điểm thu thập mẫu trong khu vực nghiên cứu Ghi chú: *: nước lớn; còn lại là nước ròng. Điểm lấy mẫu

Stt

Tuyến

Thời điểm

1

I

6/2013

1

2

3

4

7/2013

1’

2’

3’

4’

6/2013

13

12

11

10

9

8*

7/2013

13’*

12’*

11’*

10’*

9’*

6/2013

22*

16

17

18

19*

16’

17’

5’

14

15

16

17

18

4

14’*

15’*

16’

17’

5’

4’

2

3

II

III

21*

7/2013 4

IV

5

ISBN: 978-604-82-1375-6

6/2013

13

12

7/2013

13’*

6/2013

20*

7/2013

6’

7’*

8’*

8/2013

3”*

1”*

2”*

5*

6* 19’ 7*

20* 6’

93


Biểu đồ 17 - Tương quan giữa Cl và M - Hướng TB-ĐN (tuyến I) (nội thành - biển) y = 2.092x + 69.57 R² = 0.986

6000

M (mg/l)

M (mg/l)

8000

Biểu đồ 18 - Biểu đồ tương quan Cl và M Hướng TB - ĐN (tuyến II) (nội thành - biển)

4000 2000 0y = 2.204x - 140.4 R² = 0.919 0 1000 2000

3000

8000 6000 4000 2000 0

y = 1.937x + 558.8 R² = 0.990 y = 0.072x + 804.4 R² = 0.041 0

4000

1000

rháng6/2013 7/2013 tháng

tháng 6/2013

2000 y = 1.050x + 1342. y = 0.528x +R²532.8 = 0.805 R² = 0.016 500 1000 1500 2000

M (mg/l)

M (mg/l)

4000

0

4000 3000 2000 1000 0

tháng 7/2013

y = 420.1x + 407.5 R² = 0.879 y = -54.29x + 935.4 R² = 0.004 0 2 4

Cl (mg/l) tháng 6/2013

4000

Biểu đồ 20 - Biểu đồ tương quan EC và M Hướng B - N (tuyến IV) (Sông Nhà Bè - Sông Vàm Cỏ)

Biểu đồ 19 - Biểu đồ tương quan Cl và M Hướng TB - ĐN (tuyến III) (nội thành - biển)

0

3000

Cl (mg/l)

Cl (mg/l) tháng 6/2013

2000

6

8

EC (mS/cm)

tháng 7/2013

tháng 6/2013

tháng 7/2013

Bảng 2. Biểu đồ quan hệ giữa Cl -, EC vàTổng lượng khoáng hòa tan (M) trong nước ở các sông rạch khu vực Đông Nam TP.HCM

ISBN: 978-604-82-1375-6

94


Tháng 7-2013

Tháng 6-2013

Hình 7. Bản đồ đẳng trị tổng lượng khoáng hòa tan trong nước sông rạch ở khu vực nghiên cứu KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Các thông số biểu thị độ mặn có sự tăng dần từ nội thành TP.Hồ chí Minh ra hướng biển, thấy rõ ở tuyến I,II, không rõ ở tuyến III, không thay đổi đáng kể ở tuyến IV. Có thể nhận định: +Tại khu vực khảo sát, giữa sông Nhà Bè và sông Vàm Cỏ tồn tại vùng giáp nước, và vùng này chịu ảnh hưởng triều phía sông Vàm Cỏ mạnh hơn phía sông Nhà Bè. Cụ thể là từ vị trí mẫu số 12(Cầu Ông Lớn) đến vị trí mẫu số 18(ngã ba rạch Bà Lào-sông Kinh). Tháng 7, tất cả các mẫu đều có M thấp hơn 2000mg/l, tuyến II thấp hơn 1000mg/l, tuyến IV (vùng giáp nước) thấp hơn 1600mg/l. +Theo thời gian từ đầu mùa mưa (tháng 6) đến giữa mùa mưa (tháng 8), độ mặn đã giảm mạnh, cụ thể từ kết quả tính toán độ mặn thông qua hàm lượng Clorua cho thấy So/oo thay đổi từ 3,1 o/oo trong tháng 6 tại cầu Hiệp Phước xuống còn 0,9 o/oo trong tháng 8 tại rạch Mương Lớn và khả năng sẽ còn tiếp tục giảm trong tháng 9đến tháng 11 là giai đoạn mưa nhiều hơn và lũ về. +Các thông số độ mặn không có sự chênh lệch lớn ở các độ sâu lấy mẫu, chứng tỏ đới nước từ 02,0m là khá đồng nhất, nghĩa là sẽ mặn hoặc lợ hoàn toàn trong mùa khô và lợ hoặc ngọt hoàn toàn trong mùa mưa. KẾT LUẬN-KIẾN NGHỊ 1-Nguồn nước trên các sông, rạch lớn ở các vùng có tổng lượng khoáng hòa tan lớn hơn 1g/l sẽ trở thành nhạt hơn (M<1g/l), có thể sử dụng cho sinh hoạt khi mưa nhiều và lũ về (tháng 8 đến tháng 11 hàng năm). Lớp nước nhạt này có độ dầy hơn 2m trên mặt sông, đây chính là nguồn cung cấp nước quan trọng cho cư dân vùng ven biển trong sinh hoạt, bên cạnh nguồn mưa, nước ngầm và nước trong đụn cát ven biển. 2-Nên có chương trình khảo sát chi tiết hơn nhằm xác định diện phân bố, độ dày của lớp nước nhạt trên sông trong giai đoạn mưa và lũ về. ở các vùng hạ lưu sông trong khu vực ven biển, đồng bằng sông Cửu long.Đồng thời, nghiên cứu xác định khu vực (sông rạch) nào có thể được sử dụng cho việc tích trữ lớp nước nhạt này, xử lý, cho cư dân trong khu vực sử dụng trong giai đoạn không mưa kế tiếp. LỜI CẢM ƠN Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn Công Ty TNHH MTV Phát triển Tân Thuận, Khoa Địa chất-Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc hoàn thành bài báo này.Nhóm tác giả cũng xin được bày tỏ sự biết ơn đến những tác giả của những bài báo, bài nghiên cứu mà nhóm tác giả đã tham khảo.

ISBN: 978-604-82-1375-6

95

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM A FURTHER CONTRIBUTION TO PROVIDE WATER SOLUTIONSSOUTHEAST REGION FOR HO CHI MINH CITY AND COASTAL PLAIN SOUTH ABSTRACT The Southeast HCMC including Can Gio, Nha Be District and coastal southern delta are facing a lot of difficulties in water supply for domestic and local economic development. The current water supply network of HCMC and the southern coastal provinces currently offer sour enough for people in these areas. A large segment of the population is still difficult to use clean water, clean water supply for the region are mainly transported by tank trucks or boats to every household with a very high price. Some families have used groundwater resource activities but also very limited because of the great cost, not every family has the same ability. Groundwater sources in coastal areas has not been studied assessment present reserves as well as quality. The overall study results previously for most of coastal southern delta has no fresh water fact some households still bore and get fresh water used for each family or a household. The authors investigated the climatic conditions of the region, proposed a solution to provide clean water to residents in the area. At the same time exchange restrictions lowering the pressure of underground water sources over time by exploiting also take advantage of the climate of the region. Key words: Coastal provinces; vùng ven biển; water sources; nguồn nước TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Ngọc Trân, Đồng bằng sông Cửu Long đối mặt với thách thức kép của biến đổi khí hậu. Báo cáo tại Hội nghị thường niên lần thứ 78 của Ủy ban Quốc tế về các đập lớn, Hà Nội,23-26.5.2010. [2] Nguyễn Phát Minh và nhóm- Đặc điểm tài nguyên nước định hướng khai thác sử dụng khu vực Xã Hiệp phước Huyện Nhà Bè-TP. Hồ chí Minh-Công ty TNHH MTV Phát triển Tân thuận-12-2013. [3] Tông cục Thủy lợi- Quy hoạch thủy lợi Đồng bằng sông Cửu Long trong điều kiện biến đổi khí hậu và nước biển dâng.[05/02/12]www.vncold.vn [4] Trịnh Công Vấn -Nhận dạng những tác động của quá trình nước biển dâng đối với Đồng bằng sông Cửu long và định hướng những hành động ứng phó –-Viện Khoa học thủy lợi miền Nam [5] Trần Đăng Hồng Đồng bằng sông Cửu Long: Môi trường và hệ thống sông rạch thiên nhiên 26/03/2010 http://vietsciences.org [6]- http://www.vnmc.gov.vn/newsdetail/239/luu-vuc-song-me-cong

ISBN: 978-604-82-1375-6

96


SỰ THAY ĐỔI TƢỚNG TRẦM TÍCH VÀ THUỘC TÍNH ĐỊA KỸ THUẬT TRONG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Trương Minh Hoàng 1, Nguyễn Văn Lập 2, Tạ Thị Kim Oanh 2, Takemura Jiro 3 (1)

Bộ môn Địa Chất Công Trình, Khoa Địa Chất Viện địa lý, Viện hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam (3) Bộ môn kỹ thuật công trình, Viện kỹ thuật Tokyo Email: [email protected]

(2)

TÓM TẮT Mục đích của nghiên cứu là đặc điểm biến đổi của tướng trầm tích và thuộc tính địa kỹ thuật của trầm tích trong Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL). Báo cáo này thảo luận ảnh hưởng của môi trường và điều kiện trầm tích trên thuộc tính địa kỹ thuật. Đặc điểm của đơn vị chỉ ra sự phát triển của tướng trầm tích. Mỗi tướng trầm tích được hình thành dưới một môi trường khác nhau và thể hiện thuộc tính địa kỹ thuật tiêu biểu.Những tướng được hình thành dưới mội điều kiện thủy động mạnh sẽ có cấu trúc và vật liệu phong phú;đồng thời thuộc tính cơ lý của chúng cũng biến đối phức tạp;như tướng delta front, gian triều, cửa sông. Những tướng được hình thành trong điều kiện thủy động yếu (yên lặng) cấu trúc trầm tích và vật liệu sẽ đơn giản hay gọi là đồng nhất. Đồng thời thuộc tính địa kỹ thuật cũng tương đối đồng nhất,cường độ tăng tuyến tính theo chiều sâu; như: đầm lầy, vịnh, prodelta, và đồng lục. Từ khóa: Holocene, tướng trầm tích, thuộc tính cơ lý, môi trường trầm tích. INTRODUCTION At the end of the last glacial maximum (LGM), the topography of the basement was not an entirely flat terrain likely to form incised-valley with different altitudes.After the MGM the see level continuously increased [1]. As a result, the late Pleistocene-Holocene sedimentary facies in the MRD accumulated, each of which was formed in a different sedimentary environment and has typical sedimentary structures and materials [2, 3], and undergone complex changes in the post-depositional processes [4, 5].The geotechnical properties of the late Pleistocene-Holocene sediments also complexly changed [4, 5]. Therefore, studying the changes of sedimentary environment and the influence of the sedimentary environments on geotechnical engineering properties of the sedimentary facies in the MRD, and changes of geotechnical properties in the MRD were conducted. INVESTIGATION PROGRAM In situ tests, boring and sampling The first investigation was conducted in Vinhlong province, MRD (Fig. 1). The borehole (designated VLM1) was located at latitude 10o 14’ 2” N, longitude 105o 59’ 8” E at an altitude of +2 m and reached to a depth of - 46.05 m. Carbon isotope (14C) dating, grain size, sedimentary structures were analyzed. CPTU test was used as a field test (designated CPTU1-VL) was conducted to a depth of -47.8 m. Soil-behaviortypeclassification of the Vinhlong site was performed using the CPTU results [6, 7]. A distance of the VLM1 borehole and position of the CPTU1-VL test is 2m. A Standard Penetration Test (SPT) designated SPT-VL was also carried out every 2 m to a depth of z = -60 m.The plan layout of the borehole, VLM1, and the in situ tests are shown in Fig. 1a. The second investigation was carried out in the Caolanh City, northwest of the MRD (Fig. 1a). The borehole (designated CLM1) was located at latitude 10o 27’ 39.50” N, longitude 105o 38’ 20.00” E at an altitude of z = +3.2 m above the present mean sea level and came to z = - 39.0 m. The ground water level was z = +0.7 m. Cone Penetration Test (CPTU) was conducted at the Caolanh site, designated CPTU1-CL, was conducted to a depth of z = -37 m, and the other, a Standard Penetration Test (SPT) designated SPT-CL was also carried out every 2 m to a depth of z = -40 m. The plan layout of the borehole, CLM1, and the in situ tests are shown in Fig. 1b.

ISBN: 978-604-82-1375-6

97


Fig. 1. Location of Vinhlong (a) and Caolanh (b) investigation sites on the map of the MRD Lab tests Various sedimentary and geotechnical tests were conduct. Carbon isotope ( 14C) dating of the organic material in some soil samples was performed by the Beta Analytic Radiocarbon Dating Lab, Japan. Basic geotechnical properties, such as grain size distribution, natural water content,wn, plastic limit,wp, liquid limit,wL,

unit weight,  sat , specific gravity, Gs(Head, 1985b) [8], were obtained every 0.1 m. The liquidity index, LI, was estimated from wn, wp, and wL. On the other hand, vertical effective stress  v' 0 was estimated from  sat . Unconfined compressive tests were conducted both for undisturbed soils and for remolded soil to obtain sensitivity, St. For evaluating one-dimensional consolidated properties, incremental loading oedometer tests (IL) (Head, 1985b) [9], were mainly conducted with undisturbed and reconstituted samples at the Engineering Geology Laboratory of Ho Chi Minh City University of Natural Science, Vietnam (HCMCUS). Constant rate of strain consolidation tests (CRS) (JGS, 2000) were also conducted on typical soil samplestaken from each faciesat Geomechanics Lab of Tokyo Institute of Technology and the Port and Airport Research Institute at Yokosuka, Japan (Fig. 2). The yield stresses

 y' IL

and

(a)

 y' CRS

were estimated from the IL and CRS results.

(b)

Fig. 2. CRS test at Geotechnical lab TIT (a) and PARI (b).

ISBN: 978-604-82-1375-6

98

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM RESULTS Lithostratigraphy and inferred depositional facies The stratigraphy and sedimentary environments of the VLM1 and CLM1 core were rebuilt based on the characteristics of grain size, color, sedimentary structure, clay minerals, fossils and carbon isotope ( 14C) ages of the sediments. The sediments of the VLM1 and CLM1 cores can be divided into lithostratigraphic units. Then, depositional facies are inferred based on the characteristics of the units and grain size fractions. The characteristics of these units, corresponding depositional facies are presented below in ascending order in Fig. 3a and 4a. Results of geotechnical engineering tests Results of in situ tests A typical soil profile can be estimated by soil-behavior-type classification using the following normalized values (Robertson 1990 and 1991) [8 & 9]: Normalized cone resistance:

Normalized friction ratio:

Qt 

FR 

Normalized pore pressure ratio:

qt   vo (1)  ' vo

fs  100% qt   vo

Bq 

u  uo qt   vo

(2)

(3)

Where ζv0 and ζ’v0 are total and effective vertical stress. The soil-behavior types estimated from the relationship between Qt and FR (Robertson, 1990 and 1991) are shown in Fig. 3b. The soil-behavior types estimated from the relationship between Q t and Bq (Robertson, 1991) were almost the same as those estimated from the Qt-FR relationship. In the cohesive soil layers with homogeneous material properties, Qt, FR and Bqare all rather constant with depth.

ISBN: 978-604-82-1375-6

99


Fig. 3. Results of the in situ tests at the Vinhlong site:(a) columnar section of the VLM1 core,(b) soil-behaviortype classification by Qt and FRobtained from CPTU1-VL, (c) – (e) cone resistance, qt, pore water pressure, u2, and sleeve friction, fs , of CPTU1-VL, (f) N value from the SPT-VL, values of t50 is requisite time for dissipating 50% of pore water pressure, values of c v and ch were calculated at the each depth in (d).

ISBN: 978-604-82-1375-6

100


Fig. 4. CPTU1-CL, SPT-CL results of the in situ tests at the Caolanh site:(a) columnar section of the CLM1 core,(b) soilbehavior-type classification by Qt and FRobtained from CPTU1-CL, (c) – (e) cone resistance, qt, pore water pressure, u2, &sleeve friction, fs , of CPTU1-CL, (f) N value from the SPT-CL, values t50 is requisite time for dissipating 50% of pore water pressure, values of cv, ch were calculated at the each depth in (d).

3.2.2. Results of lab tests

Fig. 5. Summary of laboratory test results: (a) Geological column of the VLM1 core, (b) Description of the material, (c) Grain size distribution, (d) Saturated unit weight  sat and specific gravity Gs, (e) Natural water content wn, plastic limit wp, liquid limit wL, (f) Liquidity index LI, (g) Sensitivity, ratio of compression strength for undisturbed sample q u to remould ′ ′ . sample qru, (h) Yield stress from IL oedometer test 𝜎𝑦−𝐼𝐿 and CRS test 𝜎𝑦′ −𝐶𝑅𝑆 , with vertical effective overburden stress 𝜎𝑣𝑜

ISBN: 978-604-82-1375-6

101


Fig. 6. Summary of lab test results of Caolanh site: (a) Geological column of the CLM1 core, (b) Description of the materials, (c) Grain size distribution, (d) Saturated unit weight  sat and specific gravity Gs, (e) Natural water content wn, plastic limit wp, liquid limit wL, (f) Liquidity index LI, (g) Sensitivity, ratio of compression strength for undisturbed sample qu to remould sample qru, (h) Yield stress from IL oedometer test

 y' IL

and CRS

test  yCRS , with vertical effective overburden stress  v 0 . '

'

DISCUSSION AND CONCLUSION At the VLM1 core site, from the soil layer in the range of -49 to -47 m, is heavily overconsolidated state and strength increased highly. From -49.6 to -60 m, N value suddenly increased to over 50 (Fig. 3f). This soil layer can coincide to thebasement with the age over 40, 000 yr BP [10, 11]. The test results at the CLM1 core site, at altitude, z = -36.6 m, values N from SPT increase highly (Fig. 4f); the penetration machine used for the investigation could not penetrate through this layer since its capacity limit was already reached. At this altitude (z = -36.6 m) can seem to be a boundary between the basement and the late Pleistocene-Holocene sediments. At the both Vinhlong and Caolanh sites, the estuarine channel, estuarine marine, delta front-mouth bar, and sub- to inter-tidal flat facies were formed under strong hydrodynamic conditions. The sediments are from clay to coarse sand and even pebbles, and the sedimentary structures are plentiful, such as intercalated clay, silt beddings and fine to coarse sand beddings with very different thicknesses. Strengths of these sedimentary facies vary significantly, which can be observed by cone penetration test (CPTU) results, but not by standard penetration test (SPT). Thenormalized values from CPTU show saw-tooth graphs with large variations, especially delta front-mouth bar and sub- to inter-tidal flat facies at shallower depth.The soil-behavior-types determined from the normalized values are plentiful from cohesionless to cohesive soils. As an example, an estuarine channel facies of the VLM1 core site experiencing a large consolidation pressure, in relatively longtime about 10,000 yr BP have geotechnical properties with heavily overconsolidated conditions and high strength.

ISBN: 978-604-82-1375-6

102


Fig. 7. Locations of Mississippi, Arno, and Mekong delta on the world map Pranzini (2001). The marsh, open bay, pro-delta and march/flood plain facies, which formed under relatively low hydrodynamic conditions, have simple and homogenous sedimentary properties. The sediments are commonly silt and clay, and sedimentary structures are very faint interbedded clay and silt laminae, and rarely very fine sand laminae. Strengths of these sedimentary facies increase linearly with depth, the normalized values are all rather constant with depth and their soil behavior-type is only normally consolidated clays from CPTU results.The bay faices of the VLM1 core, the materials are very high plasticity clay CV (Fig. 5b). The tidal flat/marsh facies of the CLM1 core, the materials are medium plasticity silt, MI, and high plasticity clay CH (Fig. 6b). These showhigh homogeneity-level and correlate with the sedimentary properties ofthefacies. The post-depositional processes influence significantly on the formation of the geotechnical properties. Specially, for the estuary channel and natural levee facies, the yield stress

'  y IL

and  yCRS increased highly '

(Fig. 5h and 6h); the yield stress ratios OCRs are the largest in comparison with the other facies. The natural levee facies with high values of OCR was due to they directly contacted the solar energy. The facies of the CLM1 core site also trend to be cohesionless soils more than those of the VLM1 core sites. It means the cohesionless soils of these facies trend to reduce from the upper delta plain to lower delta plain. Causes were by more fluvial activities and being closer to the source of material supply of the Mekong River system. These can be characteristics of geotechnical properties oflate Pleistocene-Holocene sediments in the MRD. The geotechnical properties of the MRD are compared with other deltas on the world (Fig. 7). The geotechnical properties of the facies in the MRD, Arno delta [12], and Mississippi delta [13] have general characteristics as the mechanical behavior of the sandy soil will begin to appear from the prodelta to flood plain/marsh facies. The clear appearance of the mechanical behavior is of sandy soil in the delta front facies. This law of appearance is similar with those of the sedimentary geology. The maximum values of q c of the cohesive delta front sediments of these three deltas are about 3 MPa and the cohesionless delta front sediments are about 13 MPa. The geotechnical characteristics and the subsurface stratigraphy including five main facies of the MRD and Arno delta are so similar that they were also confirmed by Giovanni et al. (2012) and Truong et al. (2011). Acknowledgements:The authors would like to thank the Port and Airport Research Institute at Yokosuka, Japan, the Civil Engineering Department-Tokyo Tech (TIT), and the Engineering Geology lab, HCMCUS, created favorable conditions in which to conduct the lab tests and collect documents. The Japan Society for the Promotion of Science for its encouragement and finance. Mr. Y. Yuasa and Mr. K. K. Chen, TIT, collaborated in conducting the tests, the TEDI South, assisted in field tests.

ISBN: 978-604-82-1375-6

103

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM CHANGES IN LATE PLEISTOCENE-HOLOCENE SEDIMENT FACIES AND GEOTECHNICAL PROPERTIES IN MEKONG RIVER DELTA Truong Minh Hoang 1, Nguyen Van Lap 2, Ta Thi Kim Oanh 2, Takemura Jiro 3 1

Department of Engineering Geology, Ho Chi Minh University of Natural Science, Vietnam Academy of Science and Technology, HCMC Institute of Resources Geography 3 Department of Civil Engineering, Tokyo Institute of Technology,

2

ABSTRACT The aim of the study was to characterize varieties of sedimentary facies and their geotechnical properties in the Mekong River delta (MRD). The report furthermore discusses the influences of sedimentary environment and conditions on geotechnical properties of the sedimentary facies. A core at the Vinhlong City, MRD, sufficiently presented the sedimentary facies of the area. Eight successive facies were identified based upon sedimentary properties. Characteristics of the unit showed development of sedimentary facies. Each sedimentary facies was formed under a different environment and revealed typical geotechnical properties.The estuarine channel, estuarine marine, delta front-mouth bar facies, which were formed under strong hydrodynamic conditions have various sedimentary structures and material; their soil-behavior-types vary largely and their formed sequences are similar to the characteristics of sedimentary structures with inhomogeneity.The marsh, bay, and pro-delta facies were formed under low hydrodynamic conditions. They are highly homogeneous and their strengths increase linearly with depth. Keywords: Holocene; Mekong River Delta; facies; geotechnical properties; sedimentary environment REFERENCES [1] Nguyen, V. L., Ta, T. K. O., Tateishi, M., 2000. Late Holocene depositional environments and coastal evolution of the Mekong River Delta, Southern Vietnam. Journal of Asian Earth Sciences 18, 427-439. [2] Ta,T.K. O., Nguyen, V.L.,Tateishi, M., Kobayahi, I., Saito, Y., Nakamura, T., 2002. Sediment facies and Late Holocene progradation of the Mekong River Delta in Bentre Province, southern Vietnam: an example of evolution a tide-dominated to a tide- and wave-dominated delta. Sedimentary Geology 152, 313-325. [3] Ta, T. K. O., Nguyen, V.L., Tateishi, M., Kobayahi, I., Tanabe, S., Saito, Y., 2002. Holocene delta evolution and sediment discharge of the Mekong River, Southern Vietnam, Quaternary Science Reviews 21, 1807-1819. [4] Truong, .M.H., Nguyen, V.L., Ta, T.K.O., Takemura, J., 2011. Changes in late Pleistocene-Holocene sedimentary facies of the Mekong River Delta and the influence of sedimentary environment on geotechnical engineering properties, Elsevier, Engineering Geology, Vol. 122, paper 146-159. [5] Truong, .M.H., Nguyen, V.L., Ta, T.K.O., Takemura, J., 2011. The late Pleistocene-Holocene sedimentary facies and geotechnical properties of CLM1 core at Caolanh city Mekong River Delta, Science & Technology Development, Vol. 16, No.M2- 2013. [6] P.K. Robertson, P.K., 1990. Soil classification using the cone penetration test, Canadian Geotechnical Journal, 27, 151-158. [7] Robertson, P.K., 1991. Soil classification using the cone penetration test: Reply, Canadian Geotechnical Journal, 28,176-178. [8] Head, K. H., 1985a. Soil classification and compaction tests, Vol. 1. Pentech press London. [9] Head, K. H., 1985b. Permeability, Shear Strength and Compressibility Tests, Vol. 2. Pentech press London, 581-729. [10] Ta, T. K. O., Nguyen, V. L., Tateishi, M., Kobayahi, I., Saito, Y., Nakamura T., 2002a. Sediment facies and Late Holocene progradation of the Mekong River Delta in Bentre Province, southern Vietnam: an example of evolution a tide-dominated to a tide- and wave-dominated delta. Sedimentary Geology 152, 313-325. [11] Ta, T. K. O., Nguyen, V. L., Tateishi, M., Kobayahi, I., Tanabe, S., Saito, Y., 2002b. Holocene delta evolution and sediment discharge of the Mekong River, Southern Vietnam. Quaternary Science Reviews 21, 1807-1819. [12]Giovanni S., Veronica R., Alessandro A., 2012. Influence of Holocene stratigraphic architecture on ground surface settlements: A case study from the City of Pisa (Tuscany, Italy), Sedimentary Geology-Elsevier 281, 7587. [13] Heinrich, V. P., 2005. Review of the Engineering Geology of St. Bernard Parish Louisiana, Louisiana Geological Survey. Vol. 15, Number 3, paper 6-11.

ISBN: 978-604-82-1375-6

104


NHẬN ĐỊNH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN TÌNH HÌNH XÂM NHẬP MẶN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG MEKONG TRONG NHỮNG NĂM GẦN ĐÂY Lê Thị Thúy Vân, Nguyễn Nhật Trƣờng Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Email: [email protected] TÓM TẮT Đồng bằng sông Mekong là vựa lúa lớn không chỉ của Việt Nam mà còn của Thế giới. Những biến động về tài nguyên nước trong khu vực này sẽ có tác động không nhỏ đến an ninh lương thực của Việt Nam và Thế giới. Trong những năm gần đây, diễn biến mặn trên sông Mekong ngày càng phức tạp đã có ảnh hưởng nhất định đến diện tích đất nông nghiệp của Việt Nam. Nội dung bài báo đề cập đến các yếu tố tự nhiên ảnh hưởng đến tình hình mặn trên đồng bằng châu thổ Mekong, cụ thể là các yếu tố khí tượng, lưu lượng nước thượng nguồn, chế thủy triều và nước biển dâng do biến đổi khí hậu. Từ khóa: Sự xâm nhập mặn, đồng bằng sông Mekong, lưu lượng, chế độ triều. GIỚI THIỆU Đồng bằng châu thổ Mekong là cuối nguồn của sông Mekong trên lãnh thổ Việt Nam. Những biến động về điều kiện tự nhiên ở khu vực này không có biên giới quốc gia mà sẽ phụ thuộc vào các biến đổi điều kiện tự nhiên trên toàn lưu vực sông. Mặn là một trong những vấn đề lớn mà đồng bằng châu thổ Mekong đang phải đối mặt. Để có những chính sách vĩ mô cho giải quyết vấn đề này, rất cần thiết nghiên cứu các yếu tố nào trên toàn lưu vực đã, đang và sẽ làm thay đổi hiện trạng mặn ở đồng bằng sông Mekong. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Kế thừa tài liệu nghiên cứu trước Xâm nhập mặn ở đồng bằng sông Mekong được nghiên cứu nhiều trong những năm gần đây, nổi bật là các tài liệu sau đây: Nghiên cứu xâm nhập mặn phục vụ phát triển kinh tế xã hội đồng bằng sông Cửu Long – Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam (2004) Biến đổi khí hậu với đồng bằng sông Cửu Long – Trần Đức Khâm (2009) Mô phỏng xâm nhập mặn đồng bằng sông Cửu Long dưới tác động nước biển dâng và sự suy giảm lưu lượng từ thượng nguồn – Đại học Cần Thơ (2012) Dự báo xâm nhập mặn tại các cửa sông vùng ven biển đồng bằng sông Cửu Long và đề xuất giải pháp chống hạn – Viện khoa học Thủy lợi miền Nam – Viện khoa học Thủy lợi Việt Nam (2013, 2014) Xâm nhập mặn mùa khô các năm 2011-2013 ở đồng bằng sông Cửu Long và công tác dự báo mặn của Đài khí tượng thủy văn khu vực Nam Bộ - Trần Đình Phương, Hoàng Lê Nhung (2013) Diễn biến mặn ở đồng bằng sông Cửu Long – Trần Thanh Xuân và nnk (2013) Giám sát mặn đồng bằng sông Cửu Long phục vụ cho dự báo lấy nước sản xuất – Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn (2013) Và nhiều nghiên cứu khác về tình hình mặn ở các sông ven biển thuộc các tỉnh Long An, Kiên Giang, Sóc Trăng, Cà Mau… Phân tích số liệu thu thập Từ các số liệu độ mặn thu thập, nhóm tác giả xây dựng các biểu đồ diễn biến mặn vào mùa khô, tích hợp các số liệu mặn và bản đồ ranh mặn thu thập trong các năm gần đây để nhận định hiện trạng xâm nhập mặn Phân tích số liệu lưu lượng, khí tượng thu thập để đánh giá khả năng cung cấp nước cho sông Mekong ở hạ lưu.Phân tích số liệu mực nước biển và tài liệu về các đập thủy điện ở thượng nguồn sông Mekong để nhận định các yếu tố ảnh hưởng đến tình hình xâm nhập mặn ở đồng bằng sông Mekong.

ISBN: 978-604-82-1375-6

105

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Các con đường xâm nhập mặn đồng bằng sông Mekong Sông Vàm Cỏ Kết hợp từ sông Vàm Cỏ Đông và sông Vàm Cỏ Tây, có nguồn từ lãnh thổ Campuchia. Nước mặn xâm nhập từ biển Đông theo cửa Soài Rạp vào 2 nhánh sông Cần Giuộc và sông Vàm Cỏ thuộc huyện Tân Trụ, Cần Đước. Vùng cửa sông Mekong Nước mặn từ biển Đông xâm nhập vào đồng bằng qua 7 cửa chính: Cửa Tiểu (Tiền Giang), Cửa Đại (Tiền Giang, Bến Tre), Cửa Hàm Luông (Bến Tre), Cửa Cổ Chiên (Bến Tre, Trà Vinh), Cửa Cung Hầu (Trà Vinh), Cửa Định An (Trà Vinh, Sóc Trăng), Cửa Tranh Đề (Sóc Trăng). Ngoài ra, cửa Ba Lai (Bến Tre) đã được đã được xây đập ngăn mặn năm 2001. Vùng ven biển Tây Dọc theo đường bờ biển từ Hà Tiên (Kiên Giang) đến sông Ông Đốc (Cà Mau), chịu ảnh hưởng mặn trực tiếp của thủy triều biển Tây và một phần từ biển Đông truyền từ sông Mỹ Thanh-Gành Hào. Ngoài ra, độ mặn có thể bị đẩy lùi một phần từ nước ngọt thông qua hệ thống kênh rạch vào khu vực sông Ông Đốc-sông Cái Lớn. Vùng Bán đảo Cà Mau: mặn xâm nhập theo 2 đường: Biển Tây gồm các cửa chính:Cửa Mỹ Bình (đầm Thị Tường), Cửa Cái Đôi Vàm, Cửa Bảy Hạp, Cửa Lớn. Biển Đông gồm các cửa chính: Cửa Mỹ Thạnh (Sóc Trăng), Cửa Gành Hào (Bạc Liêu, Cà Mau), Cửa Bồ Đề, Cửa Năm Ô Rô. Khái quát tình hình xâm nhập mặn trong những năm gần đây Diễn biến theo mùa trong năm Đồng bằng sông Mekong nằm trong kiểu khí hậu chung của Nam bộ là có mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Vào mùa mưa, do lượng nước đầu nguồn đổ về nhiều nên nước thủy triều không có điều kiện xâm nhập sâu vào đất liền. Ngược lại, vào mùa khô, do nước sông từ thượng lưu chảy về giảm mạnh nên nước mặn theo thủy triều có điều kiện xâm nhập sâu vào nội đồng. Mặn sẽ đạt cao nhất vào tháng 2, 3 và 4, là các tháng không chỉ có lưu lượng nguôn giảm mà còn vì là các tháng cao điểm lấy nước cho các nhu cầu tưới trong nội đồng [8]. .Diễn biến theo không gian Khi khảo sát về diễn biến mặn theo không gian, có thể chia đồng bằng sông Mekong thành 4 vùng: sông Vàm Cỏ, vùng cửa sông Tiền-sông Hậu, vùng ven biển Tây và vùng bán đảo Cà Mau. Sông Vàm Cỏ Giá trị độ mặn lớn nhất hàng năm thường vào tháng 2, 3, 4. Càng đi sâu vào trong sông, độ mặn lớn nhất càng giảm dần. Ví dụ, trong năm 2014, độ mặn trên sông Vàm Cỏ thay đổi từ 1,1g/L (trạm Tân An) đến 17,5g/L (trạm Gia Thuận) trong tháng 2; thay đổi từ 0,6g/L (trạm Tân An) đến 16,5g/L (trạm Gia Thuận) trong tháng 4 [14,15,16], xem Hình 1

17.5 16.5 14.2 11.6

5.4 4.6

4.8 3.6

4.2 3.6 1.1 0.6

Gia Thuận-8km Cầu Nổi-33km

Cống Đôi Ma- Long Cang-61km Bến Lức-69km 50km Tháng 2 Tháng 4

Tân An-85km

Hình 1. Độ mặn lớn nhất trên sô Vàm Cỏ năm 2014

ISBN: 978-604-82-1375-6

106


Độ mặn g/L

Vùng cửa sông Tiền-sông Hậu Giá trị độ mặn lớn nhất hàng năm thường vào tháng 2, 3, 4. Càng đi sâu vào trong sông, độ mặn lớn nhất càng giảm dần. Ví dụ, trong năm 2014, độ mặn trên sông Tiền thay đổi từ 0,5g/L (trạm Cái Hóp) đến 24g/L(trạm Bình Đại) trong tháng 2; thay đổi từ <0,5g/L(trạm Cái Hóp) đến 21,0g/L(trạm Vàm Kênh) trong tháng 4 [16], xem hình 2. Độ mặn trên sông Hậu thay đổi từ <0,2g/L (trạm Mỹ Văn) đến 13,3g/L (trạm Trần Đề) trong tháng 2; thay đổi từ 0,2g/L (trạm Cần Chông) đến 14,9g/L (trạm Trần Đề) [16], xem Hình 3. 24 19.4

23.2 19.5

22 21.1

19.2 17.1

15 12.6 7.3 6.8

Bình Đại4km

Bến Trại4km

Vàm Kênh- An Thuận6km 10km

5.3 4.5

Sơn Đốc20km

Long Hải18km

Trà Vinh28km

2.6 1

0.5 0

Láng Thé40km

Cái Hóp43km

Trạm quan trắc Tháng 2

Tháng 4

Độ mặn g/L

Hình 2. Độ mặn trên sông Tiền năm 2014

14.9 13.3 10 8.3 3.7 0.5 Trần Đề-4km Trà Kha-7km

3.5 1.8

5.2 2.9

Đại Ngãi30km

Cầu Quan32km

0.6 0.4

Bắc Trang23km

Trà Cú-28km

1.4 0.2

0

Cần Chông39km

Mỹ Văn50km


Tháng 4

Hình 3. Độ mặn trên sông Hậu năm 2014 Vùng ven biển Tây Giá trị độ mặn lớn nhất hàng năm thường vào tháng 2, 3, 4. Càng đi sâu vào trong sông, độ mặn lớn nhất càng giảm dần. Ví dụ, trong năm 2014, độ mặn thay đổi từ 11,4g/L (trạm Gò Quao) đến 18,3g/L (trạm Xẻo Rô) trong tháng 2; thay đổi từ 8,3g/L (trạm Gò Quao) đến 15,8g/L (trạm Xẻo Rô) trong tháng 4 [16], xem hình 4.

Độ mặn g/L

31.9 31.8 31.6 29.9 29 22.5 21.4

21.6 21.4 20.4 20 16.1

14.8 14 5.3 4.2 2.9 2.4 0.2

Cầu Hà Giang

Kiên Lương

9 8 6

2.7 2.5 1.5 1 0.1

2.9 2.7 1.7 0.8 0.3

Kênh KT5

Kênh Kiên Hảo

Rạch Giá

13 12 8.1 8 5

13.6 13

Kênh Cái Sắn

Xẻo Rô

7.6

14.2 13.6 5.4 5.2 4.8 2.5 2

4 3.7 3.3 2 1.3

Kênh KH1 Kênh Giữa

5.4 5.1 5 Gò Quao

Sông Đốc


Tháng 2

Tháng 3

Tháng 4

Tháng 5

Hình 4. Đô mặn vùng ven biển Tây năm 2013 ISBN: 978-604-82-1375-6

107

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Vùng bán đảo Cà Mau Độ mặn cao nhất thường vào các tháng 2, 3, 4. Khu vực Cà Mau mặn cao hơn nhiều so với khu vực Sóc Trăng-Bạc Liêu. Trong đó, khu vực Cà Mau có độ mặn thay đổi từ 27,4g/L (trạm Gành Hào) vào tháng 2 đến 33,1g/L (trạm Cà Mau) vào tháng ; khu vực Sóc Trăng-Bạc Liêu có độ mặn thay đổi từ 3,8g/L (trạm Thạnh Phú) vào tháng 2 đến 21,7g/L (trạm Trần Đề) vào tháng 3 [16], xem Hình 5. 33.1 31.9 28.3 27.8 Độ mặn g/L

31.7 31.2 31.1 27.4 21.7 20.4 19.2 16.4 10 9.2 4.7 3.8

Cà Mau-nội đồng

Gành Hào-2km

8.7 8.1 3.4

Thạnh Phú-nội đồng

Trần Đề

Đại Ngãi-30km


Tháng 3

Tháng 4

Tháng 5

Hình 5. Độ mặn vùng bán đảo Cà Mau Số liệu quan trắc thấy chiều dài xâm nhập mặn ở 4 vùng trên không đồng đều, xem Bảng 1. Bảng 1.Chiều dài cách biển đạt độ mặn lớn nhất (năm 2013) Chiều dài cách biển, km

Độ mặn, g/l

Sông Vàm Cỏ Tây

82

7,1

Sông Vàm Cỏ Đông-trạm Bến Lức, Long An

69

7,8

Sông Tiền-trạm Long Hải, Tiền Giang

18

19,1

Sông Hàm Luông-trạm Sơn Đốc, Bến Tre

20

19,3

Sông Cổ Chiên-trạm Cái Hóp, Trà Vinh

43

7,5

Sông Hậu-trạm Cần Chông, Trà Vinh

50

9,6

Sông Cái Lớn-trạm Xẻo Rô, Kiên Giang

4

22,5

Sông Cái Lớn-trạm Gò Quao, Kiên Giang

40

14,2

Sông Mỹ Thanh-trạm Sóc Trăng

42

4,4

-

31,9

Vùng

Sông

Sông Vàm Cỏ

Cửa sông Mekong

Biển Tây

Bán đảo Cà Mau

Kênh nội đồng-trạm Cà Mau

Diễn biến mặn trong các năm gần đây Vùng sông Vàm Cỏ Theo số liệu quan trắc từ năm 1995-2013, độ mặn cao nhất vào mùa khô trên sông Vàm Cỏ có khuynh hướng giảm, từ 15,4-22,5 g/L (1995-2010) giảm còn 4,7-15,8 g/L (2013) [14,15] Hình 6.

Độ mặn g/L

22.5 16.7

15.7 15.4

5.3 3.8 1995-2010

15.8

14.1

2011

3.5 0.7

4.7 3.6

2012

2013

Thời gian Cầu Nổi-20km

Bến Lức-56km

Tân An-69km

Hình 6. Diễn biến mặn theo thời gian trên sông Vàm Cỏ ISBN: 978-604-82-1375-6

108

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Vùng cửa sông Tiền-sông Hậu Theo số liệu quan trắc từ năm 1995-2013, độ mặn cao nhất vào mùa khô trên sông Tiền có giảm nhẹ theo thời gian, từ 10-30,9g/L (1995-2010) đến 0,8-29,9g/L (2013); độ mặn trên sông Hậu có mức giảm mạnh hơn sông Tiền, từ 11,8-22,8g/L (1995-2010) còn 8,4-18,1g/L (2013) [14,15], Hình 7,8.

Độ mặn g/L

30.9 30.6 29.4 29.1

28.9 28.1 26.8 25.1

24.1 19.8

29.9 29.1 27.2 25

27.3 25.5 23.7

19.2

12.7 11.2 10 4.9

1995-2010

14.5 12.4 11.2

13.1 10.2 10.1

13.7 12.8

2.4 0.7 0.4

3.1 2 1.2

3.8 2.2 0.8

2011

2012

2013

Thời gian Vàm Kênh-2km

Hòa Bình-18km

Bình Đại-4km

An Định-48km

Mỹ Tho-55km

Đồng Tâm-63km

An Thuận-10km

Sơn Đốc-20km

Bến Trại-10km

Trà Vinh-28km

Hình 7. Diễn biến mặn theo thời gian trên sông Tiền

Độ mặn g/L

22.8 21.9

21.2 17.8

14.6 11.8

1995-2010

16.8 15.7

18.1 16.2

11.1 8.3

8.4 8.1

9.2 8.4

2011

2012

2013

Thời gian Trà Kha-7km

Long Phú-15km

Đại Ngãi-30km

Cầu Quan-32km

Độ mặn g/L

Hình 8. Diễn biến mặn theo thời gian trên sông Hậu Vùng biển Tây Theo số liệu quan trắc từ năm 1995-2013, độ mặn cao nhất vào mùa khô vùng ven biển Tây có khuynh hướng giảm nhưng tăng nhẹ trở lại trong năm 2013, từ 18,8-25g/L (1995-2010) đến 14,2-22,5g/L (2013) [14,15], xem Hình 9. 25 24.5 24.1 18.8

1995-2010

16.9 15.1 14.6 8.2

18.5 16.9 9.3 7.2

2011

2012

22.5 21.5 17.2 14.2

2013

Thời gian Xẻo Rô-4km

Gò Quao-34km

Rạch Giá-0km

An Ninh-8km

Hình 9. Diễn biến mặn theo thời gian vùng ven biển Tây

ISBN: 978-604-82-1375-6

109


Độ mặn g/L

Vùng bán đảo Cà Mau Theo số liệu quan trắc từ năm 1995-2013, độ mặn cao nhất vào mùa khô vùng bán đảo Cà Mau cũng có khuynh hướng giảm nhẹ nhưng tăng trở lại trong năm 2013, thấy rõ nhất ở các trạm nội đồng, từ 8,1-39,7 g/L (1995-2010) đến 5,5-33,1 g/L (2013) [14,15], Hình 10.

39.7 37.8 37.7 36.8 33.8 17.5 8.1

1995-2010

31 30.9 28.4 27.5 23.1

31.9 31.7 27.7 24.9 20.9

10.5 4

5.1 2

2011

2012

33.1 31.9 21.7 10 5.5

2013

Thạnh Phú-nội đồng Thời gian Sóc Trăng-nội đồng

Mỹ Thanh-0km Cà Mau-nội đồng

Gành Hào-nội đồng

Phước Long-0km

Sông Đốc -0km

Hình 10. Diễn biến mặn theo thời gian vùng bàn đảo Cà Mau Nhận định các yếu tố ảnh hưởng đến tình hình xâm nhập mặn Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự xâm nhập mặn, phạm vi bài báo chủ yếu đề cập đến các yếu tố tự nhiên gồm 3 yếu tố chính: khí hậu, nguồn nước đầu nguồn và thủy triều. Khí hậu Lượng mưa Khí hậu khu vực Nam bộ gồm mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Tuy vậy, thực tế ngày bắt đầu hay kết thúc mùa mưa mưa lại có sự khác biệt từ vài ngày đến vài mươi ngày ở các năm khác nhau. Thời gian bắt đầu mùa khô và bắt đầu mùa mưa có tính quyết định đến mức độ xâm nhập mặn trên các hệ thống sông rạch ở đồng bằng sông Mekong. Các số liệu lượng mưa tại trạm Mỹ Tho-Tiền Giang (1978-2011) [4] cho thấy mùa mưa bắt đầu khoảng 10 ngày giữa tháng 5. Những năm có hiện tượng La-Nina (1986, 1989, 1990, 1994, 1996, 1999, 2000 và 2008) hầu hết thời gian bắt đầu mùa mưa sớm hơn trung bình nhiều năm; ngược lai, những năm có hiện tượng El-Nino (1987, 1988, 1991, 1992, 1997, 1998) thì thời gian bắt đầu mùa mưa muộn hơn, sớm nhất là đầu tháng 5, muộn nhất là giữa tháng 6. Thời gian chênh lệch ngày bắt đầu mùa mưa giữa các năm có hiện tượng El-Nino và LaNina là 30-40 ngày. Điều này giải thích vì sao có sự chênh lệch độ mặn trên sông rạch trong cùng tháng của các năm khác nhau. Kết quả quan trắc độ mặn trên các sông cho thấy tình hình mặn cao điểm tập trung vào các tháng 2, 3 và có giảm nhẹ vào tháng 4 hoàn toàn tương thích với chế độ mưa, Hình 11A, 11B. Mỹ Tho

LƯỢNG MƯA TRUNG BÌNH NHIỀU NĂM (MM)

Châu Thành

Vàm Kênh

Chợ Gạo

Cái Bè

An Hữu

Long Định

Hòa Bình

Hậu Mỹ Bắc

Mỹ Phước

Gò Công

Phú Mỹ

3

5

Cai Lậy

350 300 250 200 150 100 50 0 1

2

4

6 THÁNG

7

8

9

10

11

12

Hình 11A. Lượng mưa trung bình tháng tại trạm Mỹ Tho-Tiền Giang (1979-2011)

ISBN: 978-604-82-1375-6

110

Lượng mưa, mm

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM 400 300 200 100 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Tháng Tân Châu

Châu Đốc

Long Xuyên

Cần Thơ

Sóc Trăng

Cà Mau

Rạch Giá

Hình 11B. Lượng mưa trung bình tháng tại trạm ở đồng bằng sông Mekong trong nhiều năm [6] Số liệu quan trắc độ mặn trên sông rạch cũng cho thấy xu thế độ mặn giảm từ giai đoạn 1995 đến 2013 cũng rất tương thích với xu thế mưa tăng trong nhiều năm, Hình 12. Ngoài ra, lượng mưa trên vùng nghiên cứu cũng có sự chênh lệch, cao ở phía Tây (1800-2400mm/năm), thấp hơn ở phía Đông (1600-1800mm/năm), thấp nhất ở vùng trung tâm dọc sông Hậu (1200-1600mm/năm) [11].

Hình 12. Lượng mưa tại trạm Mỹ Tho, Vàm Kênh – Tiền Giang (1978-2011) Chế độ nắng và bốc hơi Tương ứng với 2 mùa: mưa và khô, mùa mưa là thời kỳ ít nắng nhất (tháng 8, 9, 10), mùa khô nhiều nắng nhất trong tháng 3, 4. Kết quả quan trắc chế độ nắng (1978-2011) [4] cho thấy số giờ nắng giảm, xem hình 13. Điều này cũng đồng nghĩa lượng bốc hơi giảm, Hình 14. Các yếu tố này kết hợp với lượng mưa tăng góp phần làm xu thế mặn có khuynh hướng giảm dần.

Hình 13. Số giờ nắng trung bình tại trạm Mỹ Tho-Tiền Giang và Ba Tri-Bến Tre (1978-2011)

ISBN: 978-604-82-1375-6

111


Hình 14. Lượng bốc hơi trung bình năm tại trạm Mỹ Tho-Tiền Giang và Ba Tri-Bến Tre (1978-2011) Chế độ gió Đồng bằng sông Mekong chịu ảnh hưởng của gió mùa đông bắc từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau và gió mùa tây nam từ tháng 5 đến tháng 11. Tương ứng với chế độ gió là mùa gió đông bắc là thời kỳ khô hạn, mùa gió tây nam là thời kỳ mưa ẩm. Như vậy, mặn xâm nhập sâu vào sông rạch vào các tháng 2,3 và 4có góp phần của của gió mùa đông bắc, thúc đẩy thủy triều vào sâu trong đất liền. Kết quả quan trắc tốc độ gió mạnh nhất giảm dần trong nhiều năm (1978-2011) [4] cũng cho thấy sự tương đồng với độ mặn giảm, Hình 15.

Hình 15. Tốc độ gió mạnh nhất tại trạm Mỹ Tho-Tiền Giang và Ba Tri-Bến Tre (1978-2011) Nguồn nước đầu nguồn Hai yếu tố thượng lưu quan trọng ảnh hưởng đến xâm nhập mặn ở hạ nguồn sông Mekong là lượng trữ trong Biển Hồ (Tonle Sap) và dòng chảy đến Kratie (đầu châu thổ sông Mekong). Trong mùa lũ, một lượng nước từ dòng chính Mekong chảy ngược vào hồ (trung bình khoảng 50% tổng lượng nước của hồ) [7], và trong mùa khô, nước từ hồ chảy trở lại dòng chính Mekong đóng góp một lượng nước đáng kể cho vùng hạ lưu. Tổng lượng dòng chảy trung bình nhiều năm từ Biển Hồ (trạm Prekdam) đóng góp cho hạ lưu Mekong từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau là 20506 triệu m3, trong khi đó dòng chảy của dòng chính Mekong (trạm Kratie) là 40338 triệu m3 (số liệu trung bình từ 1961-1972), xem hình 16 [7]. Tỷ lệ lượng dòng chảy trong mùa khô từ Biển Hồ (trạm Prekdam) so với tổng dòng chảy vào châu thổ Mekong (trạm Prekdam+Kratie) lớn nhất là 41,27% (1961), nhỏ nhất là 27,64% (1968), trung bình là 33,61%. Điều này nói lên vai trò quan trọng của Biển Hồ đối với hạ lưu Mekong vào mùa khô.

ISBN: 978-604-82-1375-6

112

60000 50000 40000 30000 20000 10000 0

196 1

196 2

196 4

196 5

196 6

196 7

196 8

196 9

197 0

197 1

197 2

Prekdam 2627 2258 2336 1813 2440 1913 1346 1737 1752 2046 2286 Kratie

3738 3987 4074 3984 4101 4152 3524 3070 4131 4810 4786

%

41.2 36.1 36.4 31.2 37.2 31.5 27.6 36.1 29.7 29.8 32.3

Prekdam

Năm Kratie

45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

% Prekdam so với Prekdam+Kratie

Tổng lượng dòng chảy, triệu m3


%

Lưu lượng, m3/s

Hình 16. Tỷ lệ dòng chảy của Biển Hồ (trạm Prekdam) so với dòng chảy vào đầu châu thổ Mekong (trạm Kratie) trong mùa khô (tháng 12 đến tháng 4 năm sau) (1961-1972) Các số liệu nước thượng nguồn như trạm Paskse-Lào (1986-2005), trạm Kratie-Campuchia (1986-2000) lưu lượng có xu hướng giảm dần từ đầu mùa khô đến cuối mùa khô, tuy nhiên, các giai đoạn năm càng về sau lưu lượng lại có xu hướng cao hơn [7], xem hình 17, 18. Cụ thể, tại trạm Paskse-Lào, giai đoạn 2001-2005 cao hơn 1991-1995 từ 310-370m3/s; trạm Kratie-Campuchia, giai đoạn 1996-2000 cao hơn 1991-1995 từ 290500m3/s [7]; mực nước Biển Hồ (trạm Prekdam) trong những năm gần đây cũng cao hơn so với trung bình nhiều năm (1980-2011) [7], Hình 19. Điều này phù hợp với thời gian ra đời của hàng loạt các đập thủy điện ở thượng nguồn Mekong.Cuối những năm 1990, Trung Quốc bắt đầu lên kế hoạch xây ít nhất 7 đập thủy điện ở thượng nguồn Mekong, đến năm 2003 trên thượng nguồn Mekong đã hoàn thành 4 đập thủy điện. Tác động của việc xây đập thủy điện ở thượng nguồn gây ra cho hạ nguồn đang là những vấn đề lớn nghiêm trọng như: thay đổi vĩnh viễn dòng chảy và bản chất tự nhiên của dòng sông; suy giảm phù sa gây thiệt hại cho thủy sản và nông nghiệp. Một yếu tố tích cực của đập thủy điện đó chính điều tiết lưu lượng nước vào mùa khô. Kết quả là xu hướng xâm nhập mặn ngày càng giảm sau khi các đập thủy điện ra đời Tuy nhiên, diễn biến lưu lượng nước sẽ còn tiếp tục biến đổi phức tạp khi Lào và Campuchia cũng đang lên kế hoạch xây dựng 12 đập trên dòng chính Mekong; đến 2015 sẽ có 36 đập trên dòng nhánh được vận hành, năm 2030 sẽ có thêm 30 đập trên dòng nhánh được triển khai (Stone 2011). Lưu lượng nước mùa khô có thể tăng, nhưng phù sa đã bị giữ phần lớn trên đập, châu thổ Mekong giảm màu mỡ và mất khả năng mở rộng lãnh thổ vì giảm bồi lắng ven biển. 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0

y = -307.9x + 3163.

Tháng 1

Tháng 2

Tháng 3

Tháng 4

Tháng 1986-1990

1991-1995

1996-2000

2001-2005

Hình 17. Lưu lượng trung bình tại trạm Paskse-Lào (1986-2005)

ISBN: 978-604-82-1375-6

113

Lưu lượng, m3/s

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM 5000 4000 3000 2000 1000 0

y = -558.8x + 4580

Tháng 1

Tháng 2

Tháng 3

Tháng 4

Tháng 1986-1990

1991-1995

1996-2000

Hình 18. Lưu lượng trung bình tại Kratie-Campuchia (1986-2000)

Lưu lượng, m3/s

Hình 19. Biểu đồ mực nước tại trạm Prekdam những năm gần đây Kết quả lưu lượng thấp nhất tại các trạm đo thủy văn trong các tháng mùa khô 2, 3, 4 [12]cũng phù hợp với độ mặn trên các sông rạch Mekong cao nhất trong thời gian này, Hình 20. 40000 30000 20000 10000 0 1

2

3

4

5

6

7

Kratie

Tân Châu

Mỹ Thuận

Cần Thơ

2 per. Mov. Avg. (Tân Châu)

2 per. Mov. Avg. (Châu Đốc)

Tháng

8

9

10

11

12

Châu Đốc 2 per. Mov. Avg. (Kratie) 2 per. Mov. Avg. (Mỹ Thuận)

2 per. Mov. Avg. (Cần Thơ)

Hình 20. Lưu lượng trung bình tháng (m3/s) tại các trạm thủy văn

ISBN: 978-604-82-1375-6

114

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Ảnh hưởng của thủy triều Đặc điểm thủy triều ven biển [6] Thủy triều biển Đông Kéo dài từ Vũng Tàu đến mũi Cà Mau, dài khoảng 400km, chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều không đều, biên độ triều khá lớn, Hình 21, trung bình từ 200-350cm, đặc biệt trong chu kỳ triều Maton (chu kỳ 19 năm), biên độ triều có thể đạt 400-420cm. Càng đi dần về phía Cà Mau, thủy triều có ảnh hưởng một phần của triều biển Tây (nhật triều không đều). Theo số liệu quan trắc tại trạm Vũng Tàu, mực triều cao nhất Hmax = 4,34m (1/2/1995), mực triều thấp nhất Hmin = -0,36 m (23/6/1982), trung bình nhiều năm Htb = 2,59m Thủy triều biển Đông tăng biên độ khi tiến sát cửa sông và bắt đầu giảm dần khi truyền sâu vào đất liền, do đặc điểm lòng sông hẹp và nông hơn nhiều so với vùng cửa sông và chịu ảnh hưởng thêm của nước đầu nguồn. Đặc biệt về mùa kiệt, lượng nước thượng nguồn về giảm, chế độ dòng chảy sông Tiền, sông bị chi phối hoàn toàn bởi thủy triều. Mức độ truyền triều vào sông Mekong khá sâu, mức độ truyền triều vào các tháng 3, 4 có thể đạt 350km, tức lên đến điểm trên thủ đô Pnom Penh (Campuchia). Bảng 2.Các thông số triều trên sông Tiền, sông Hậu vào mùa kiệt [Ngô Trọng Thuận] Trạm

Thời gian truyền triều và Tốc độ truyền triều

Tân Châu225km

7-8giờ

Châu 201km

7-8 giờ

Đốc-

Mực đỉnh triều lớn nhất trung bình nhiều năm

Mực chân triều thấp nhất trung bình nhiều năm

Biên độ mực nước triều lớn nhất trung bình nhiều năm

Mực nước trung bình tháng nhỏ nhất trung bình nhiều năm

25-30km/h

1,70m

-0,35m

0,95-1,05m

0,42m

22-24km/h

1,50m

-0,55m

1,1-1,2m

0,38m

Mỹ Thuận

-

-

-1,37m

1,8-1,9m

-

Cần 90km

-

1,24m

-1,60m

2,2-2,3m

-

Thơ-

Bán đảo Cà Mau

Kết quả quan trắc cho thấy biên độ triều ở Vũng Tàu cao hơn ở Cà Mau, xem hình 21. Lưu lượng triều đạt giá trị cực đại vào mùa kiệt tương ứng với thời gian lưu lượng nước thượng nguồn về thấp nhất là nguyên nhân chính dẫn đến độ mặn nước sông tăng cao vào tháng 2, 3, 4.

Cà Mau-65km

90

Gành Hào-2km

30

Sông Hậu

93

Long Xuyên-144km

144

Cần Thơ-90km

236

Đại Ngãi-43km Sông Tiền

TRẠM QUAN TRẮC

Châu Đốc-201km

334

Tân Châu-225km

69

Chợ Mới-183km

120

Mỹ Tho-56km

370

Vũng Tàu-0km

375 0

50

100

150

200

250

300

350

400

BIÊN ĐỘ TRIỀU, CM

Hình 21. Biên độ triều trên sông Mekong (tháng 6/1978) Thủy triều biển Tây Từ mũi Cà Mau đến Hà Tiên dài 250km, chịu ảnh hưởng chế độ nhật triều không đều. Khu vực Rạch Giá có dạng triều hỗn hợp thiên về bán nhật triều. Từ Rạch Giá đến Hà Tiên có dạng triều hỗn hợp thiên về nhật triều.Biên độ triều trung bình 70-80cm, tối đa không vượt quá 110-120cm. Sự truyền triều trong khu vực Tứ giác Long Xuyên và bán đảo Cà Mau rất phức tạp do có sự trung gian giữa triều biển Đông và triều biển Tây. Tại những nơi này, xảy ra hiện tượng giao thoa của 2 loại triều truyền ngược nhau và hình thành nên “vùng giáp nước”, là nơi tốc độ dòng chảy chậm. Đặc biệt, vùng bán đảo Cà Mau, ISBN: 978-604-82-1375-6

115

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM nơi chịu ảnh hưởng của cả triều biển Đông và triều biển Tây mạnh mẽ, nước mặn xâm nhập sâu, nước mặn đợt triều trước chưa kịp rút đã bị đẩy ngược trở lại do đợt triều sau ngay trong ngày. Ngoài ra, vận tốc dòng chảy ven bờ trung bình và mực nước triều vào các tháng mùa khô đều cao hơn các tháng mùa mưa, từ vận tốc 20m/s (tháng 1), giảm còn 10m/s (tháng 4), mực nước cao nhất 19,2cm (tháng 1) và 4,4cm (tháng 4) ở vùng biển Tây [17]. Tương ứng với mực nước thì các tính toán về độ mặn của nước biển cũng có khuynh hướng cao hơn trong các tháng mùa khô. Cụ thể độ muối đạt 32,0-32,9g/L (tháng 7), 32,5-33,2g/L(tháng 4), 32,7-33,5g/L (tháng 1), trong đó, vùng biển Đông có khuynh hướng mặn cao hơn vùng biển Tây [17].

Hình 22. Độ muối tầng mặt tháng 1, 4 và 7 ở vùng biển Đông và Biền Tây. Nguồn [17]. Tất cả các tính chất của thủy triều như trên đã góp phần làm xu hướng mặn tăng cao vào các tháng mùa khô. Nước biển dâng do biến đổi khí hậu Mực nước biển trung bình (Htb) tăng không đồng đều từ Vũng Tàu đến Rạch Giá. Mực đỉnh triều cao nhất (Hmax) trong năm tăng dần từ Vũng Tàu đến Mỹ Thanh, giảm xuống dần qua Gành Hào đến Rạch Giá. Biên độ triều cao ở Vũng Tàu và giảm dần đến Rạch Giá. Nổi bật là biên độ triều ở:An Thuận (S.Hàm Luông) tăng 8,5mm/năm;Mỹ Thanh tăng 8,21mm/năm;Rạch Giá giảm -4,35mm/năm Bảng 3. Số liệu quan trắc mực nước từ nằm 1988-2008. Nguồn [10] Mực nước

Htb

Mực nước

Hmax

Biên độ triều

(Biên độ triều

Trạm

Htb

Bq năm

Hmax

Bq năm

(Hmax-Hmin) tb

(Hmax-Hmin) tb)

VŨNG TÀU

(cm) -23,37

(mm) 1,76

(cm) 133,57

(mm) 3,88

(cm) 252,8

(mm) 4,75

VÀM KÊNH

-8,49

7,78

156,67

8,55

251,3

5,00

BÌNH ĐẠI

-0,38

11,77

154,38

18,21

241,5

5,58

AN THUẬN

1,61

5,73

160,81

14,16

248,6

8,52

BẾN TRẠI

1,73

4,86

172,67

7,49

258,1

0,28

MỸ THANH

-4,07

14,51

191,14

15,38

273,3

5,52

GÀNH HÀO

3,88

8,54

190,38

13,84

285,4

8,21

NĂM CĂN S.ÔNG ĐỐC

9,82 -1,01

16,79 5,9

126,67 81,08

26,51 14,89

185,5 75,5

0,65 4,95

RẠCH GIÁ

1,67

6,13

87,71

1,58

69,3

-4,35

Tình hình nước biển dâng do tác động của quá trình biến đổi khí hậu toàn cầu góp phần làm phức tạp hóa hình hình diễn biến mặn trên sông đồng bằng châu thổ Mekong, không chỉ làm tăng diện tích bị xâm nhập mặn mà sẽ còn làm ảnh hưởng đến hiệu quả của các công trình cống ngọt hóa các vùng mặn ven biển hiện tại. KẾT LUẬN Xâm nhập mặn ở đồng bằng sông Mekong được phân thành 4 vùng: vùng cửa sông Vàm Cỏ, cửa sông Mekong, bán đảo Cà Mau và vùng biển Tây; Độ mặn đạt giá trị cao vào các tháng mùa kiệt, cao nhất trong các tháng 2, 3, bắt đầu giảm dần vào cuối tháng 4; ISBN: 978-604-82-1375-6

116

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Chiều dài xâm nhập mặn không đồng đều giữa các vùng; Xu hướng xâm nhập mặn ngày càng giảm trong những năm gần đây so với giai đoạn trước khi có các đập thủy điện ở thượng nguồn sông Mekong; Các yếu tố ảnh hưởng đến tình trạng mặn như trên gồm: Lượng mưa: thấp trong mùa kiệt và có xu hướng tăng theo thời gian năm kèm với độ bốc hơi có xu hướng giảm; Chế độ gió mùa đông bắc thuận lợi cho thúc đẩy thủy triều xâm nhập sâu vào mùa kiệt; Lưu lượng nước thượng nguồn tăng vào mùa kiệt sau khi các đập thủy điện ở thượng nguồn Mekong được vận hành; Chế độ triều và nồng độ muối khác nhau ở 2 vùng Biển Đông và Biển Tây dẫn đến sự xâm nhập mặn không đồng đều giữa các vùng; Nước biển dâng do biến đổi khí hậu có khuynh hướng làm phức tạp hóa tình hình xâm nhập mặn hiện nay, cũng như làm ảnh hưởng đến các giải pháp và dự án ngọt hóa các vùng mặn đang được triển khai ở vùng ven biển.

CONSIDER THE FACTORS THAT INFLUENCE ON THE SITUATION OF SALINITY WATER INFILTRATION IN MEKONG RIVER DELTA IN RECENT YEARS Le Thi Thuy Van 1, Nguyen Nhat Truong 2 1

2

Department of Geology, University of Science Graduate student, Department of Geology, University of Science, VNU-HCM

ABSTRACT Mekong river delta is a large granary not only of Vietnam but also of the World. The crisis of water resource in this area will have an effect on victual security of Vietnam and the World. In recent years, the salinity of water in Mekong river delta is increasing complex. This has a strongly influence on Vietnam agricultural soil square. The article mentions to natural factors that influence on the situation of salinity water infiltration in Mekong river delta, such as: meteorological factor, discharge of source river, tidal regime and the rising sea level due to climate change. Key words: salinity water infiltration, Mekong river delta, discharge, tidal regime,… TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Bùi Việt Hưng, Nguyễn Ngọc Diệp, Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu-nước biển dâng tới xâm nhập mặn tại Kiên Giang, Hội thảo khoa học quốc gia về khí tượng thủy văn, môi trường và biến đổi khí hậu lần thứ XVI1, 2013,tr.243-249. [2]. Đào Xuân Học và nnk, Một số suy nghĩ ban đầu về vấn đề kiểm soát lũ vùng Đồng Tháp Mười, Cơ sở II Đại học Thủy lợi, (2003), tr.1. [3]. Đặng Hòa Vĩnh, Phạm Thị Bích Thục, Nước mặn trên sông Cổ Chiên và giải pháp khai thác nước ngọt phục vụ cung cấp nước sinh hoạt cho thành phố Trà Vinh, Tạp chí các khoa học về Trái đất34, 2012, tr.47-43. [4].Đoàn Văn Muốn, Trương Thanh Tùng, Phạm Văn Hùng, Biến đổi khí hậu tỉnh Tiền Giang, Khóa luận tốt nghiệp Khoa Địa chất, Trường ĐH KHTN (2014). [5]. Hoàng Văn Huân, Trần Thị Xuân Mỹ, Tác động của quá trình nước biển dâng đối với vùng cửa sông ven biển đồng bằng Nam bộ và định hướng những hành động ứng phó, Tuyển tập Khoa học công nghệ 50 năm xây dựng và phát triển, (2011). [6]. Lê Anh Tuấn, Đặc điểm chế độ khí tượng – thủy văn đồng bằng sông Cửu Long, Đại học Cần Thơ, tr.12. [7]. Lê Đình Thành, Vai trò của biển hồ đối với chế độ dòng chảy hạ lưu sông Mekong, Trường Đại học Thủy lợi (2005), tr.2-4. [8]. Lê Sâm, Diễn biến mặn dọc sông Cửu Long và đánh giá chiều dài xâm nhập mặn, Viện khoa học thủy lợi Nam bộ, (2003), tr.1, 5. [9]. Lương Quang Xô, Ảnh hưởng của các công trình trên các cửa sông lớn đến xâm nhập mặn vào hệ thống sông đồng bằng sông Cửu Long, (2014), Khoa học kỹ thuật thủy lợi và môi trường45, (2014), tr.44-51. [10]. Nguyễn Ngọc Trân, Đồng bằng sông Cửu Long đối mặt với thách thức kép của biến đổi khí hậu, Trung tâm nghiên cứu phát triển đồng bằng sông Cửu Long, 2010, tr.5-7. [11]. Nguyễn Sinh Huy, Đồng bằng sông Cửu Long-Tài nguyên đất, nước và vấn đề khai thác, Cơ sở II Đại học Thủy Lợi, (2003), tr.1-2.

ISBN: 978-604-82-1375-6

117

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM [12]. Nguyễn Xuân Hiển, Trần Thục, Lương Hữu Dũng, Biến động dòng chảy và bùn cát hạ lưu sông Mekong, Hội thảo khoa học quốc gia về khí tượng thủy văn, môi trường và biến đổi khí hậu lần thứ XVI2, 2013, tr.98-99. [13]. Trần Đức Khâm, Biến đổi khí hậu với đồng bằng sông Cửu Long, Viện Quy hoạch thủy lợi miền Nam (2009), tr.10-11. [13]. Trần Đình Phương, Hoàng Lê Nhung, Xâm nhập mặn mùa khô các năm 2011-2013 ờ đồng bằng sông Cửu Long và công tác dự báo mặn của đài khí tượng thủy văn khu vực Nam bộ, Hội thảo khoa học quốc gia về khí tượng thủy văn, môi trường và biến đổi khí hậu lần thứ XVI2, 2013, tr.148-155. [15]. Trần Thanh Xuân, Hoàng Minh Tuyển, Lương Hữu Dũng, Ngô Thị Thủy, Diễn biến mặn ở đồng bằng sông Cửu Long, Hội thảo khoa học quốc gia về khí tượng thủy văn, môi trường và biến đổi khí hậu lần thứ XVI2,tr.220-228. [16]. Viện khoa học Thủy lợi miền Nam, Dự báo xâm nhập mặn tại các cửa sông vùng ven biển đồng bằng sông Cửu Long và đề xuất các giải pháp chống hạn, cập nhật tháng 2/2013; cuối tháng 2/2014; cuối tháng 3-đầu tháng 4/2014. [17].Võ Thanh Tân, Tính toán dòng chảy vùng biển ven bờ-nước nông, Luận án Tiến sĩ Trường ĐH KHTN (2004), tr.132-136,181-182.

ISBN: 978-604-82-1375-6

118


SỰ TỒN TẠI VÀ TIỀM NĂNG SỬ DỤNG CỦA LỚP NƢỚC NGỌT BÊN TRÊN HỆ THỐNG SÔNG RẠCH KHU VỰC ĐÔNG NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRONG GIAI ĐOẠN MÙA MƢA Nguyễn Trí Ngọc1, Châu Nhật Minh2, Nguyễn Phát Minh2 1

Trung Tâm Nghiên Cứu và Ứng Dụng Địa Chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM 2 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Email: [email protected]

TÓM TẮT Khu vực đông nam thành phố Hồ Chí Minh có nguồn tài nguyên nước mặt rất dồi dào từ một hệ thống sông rạch dày đặc ở đây. Tuy nhiên, nguồn nước này hầu như không có khả năng sử dụng vì bị lợ hoặc mặn đặc biệt là trong mùa khô. Để tìm kiếm nguồn nước ngọt có khả năng sử dụng trong vùng nhóm tác giả đã thực hiện quá trình thực địa, lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu hóa lý của nước trên các sông rạch ở khu vực này trong tháng 6 tháng 7 và tháng 8 mùa mưa năm 2013. Kết quả phân tích cho thấy giá trị trung bình của TDS và Cl- lần lượt là 3558,9 và 1672,7 (mg/l) vào tháng 6 giảm xuống còn 1364,0 và 614.3 (mg/l) vào tháng 7 giảm còn 1225,3 và 597,6 (mg/l) vào tháng 8. Kết quả khảo sát cũng cho thấy có sự tồn tại một lớp nước ngọt có bề dày ít nhất là 2 (m) trên bề mặt một số sông rạch của khu vực trong giai đoạn mưa nhiều. Lớp nước ngọt tiềm năng này nếu được tích trữ và xử lý thích hợp hoàn toàn có thể là nguồn bổ sung nước quý giá cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của người dân địa phương. Từ khóa: Tài nguyênnước mặt, lớp nước ngọt, tổng khoáng hóa, độ dẫn điện… MỞ ĐẦU Vấn đề nước ngọt khu vực Đông Nam thành phố Hồ Chí Minh đang là vấn đề cấp bách hiện nay, đặc biệt một số vùng ở huyện Nhà Bè, Cần Giờ đang xảy ra tình trạng thiếu nước ngọt nghiêm trọng và tình trạng đó ngày càng tăng khi quá trình đô thị hóa và dân số đang tăng nhanh. Nguồn nước mặt trong khu vực rất dồi dào ở các hệ thống sông ngòi, kênh rạch; tuy nhiên nước mặt theo nhận định từ trước tới nay của các cơ quan là bị nhiễm mặn nên không khai thác cho mục đích sinh hoạt. Với hướngnhận định nguồn nước mặt sẽ thay đổi chất lượng vào mùa mưa lũ, lúc đósẽ có tiềm năng khai thác nếu biết cách tận dụng và xử lý. Việc tìm kiếm nguồn nước cho sinh hoạt và sản xuất tại chỗ là vấn đề cấp thiết cần được nghiên cứu triển khai và thực hiện. PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN Thực địa lấy mẫu và thí nghiệm ngoài hiện trường Vị trí các điểm lấy mẫu dọc theo các hệ thống kênh rạch trong khu vực Đông Nam thành phố tập trung nhiều tại huyện Nhà Bè thành phố Hồ Chí Minh (Hình 1). Các điểm lấy mẫu phần lớn được lấy ở các ngã ba, ngã tư giữa các kênh, rạch, sông hoặc các điểm mốc là các cầu lớn trong khu vực.Các mẫu nước mặt được lấy mỗi điểm 4 mẫu ở các độ sâu 0m, 0,5m, 1,0m và 2,0m nhằm xem sự biến đổi chất lượng nguồn nước theo chiều sâu. Công tác thực địa lấy mẫu được bố trí từ cuối mùa khô đầu mùa mưa cho đến giai đoạn mưa nhiều nhằm theo dõi diễn biến chất lượng nguồn nước mặt. Đề tài đã thực hiện 3 đợt lấy mẫu vào tháng 6/2013, tháng 07/2013 và tháng 8/2013. Đợt 1 đã lấy được 22 điểm nước mặt có 88 mẫu. Đợt 2 đã lấy được 19 điểm nước mặtcó 76 mẫu. Đợt 3 lấy 3 điểm nước mặt có 12 mẫu. Lấy mẫu các đợt theo nguyên tắc lấy lặp có chọn lọc. Tổng cộng số mẫu đã lấy là 176 mẫu. Mẫu sau khi lấy lên tiến hành thí nghiệm một số chỉ tiêu như pH, EC, sau đó mẫu được bảo quản cẩn thận mang về phòngđể thực hiện thí nghiệm các chỉ tiêu hóa lý trong phòng.

ISBN: 978-604-82-1375-6

119


Hình 1. Vị trí các điểm lấy mẫu các đợt thực địa. Thí nghiệm trong phòng Mẫu nước được phân tích các ion cơ bản để gọi tên loại hình nước như: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3-, SO42-, độ đục, tổng khoáng hóa M (TDS), chất rắn lơ lửng SS. Ngoài ra còn thực hiện thêm các thông số đánh giá ô nhiễm như: NH4+, Fe tổng cộng, BOD5, COD. KẾT QUẢ Sự thay đổi theo chiều thẳng đứng Trong phạm vi từng vị trí lấy mẫu, mỗi vị trí lấy 4 mẫu theo độ sâu (từ 0 đến 2 m). Kết quả phân tích cho thấy giá trị của các chỉ tiêu hầu như không có sự thay đổi nhiều. Có thể xem bề dày 2m nước là đồng nhất về các chỉ tiêu thành phần. Sự thay đổi theo chiều ngang Xét theo hướng lấy mẫu dạng tuyến từ nội thành rabiển thì giá trị tổng khoáng hóa M và Clorua đều tăng dần.

ISBN: 978-604-82-1375-6

120


mg/l 8000.00 5232.00

6000.00 4000.00 2000.00

3280.00

2343.00

1349.00

5836.00

5968.00

2698.00

2875.50 M Cl

0.00 M11

M10

M9

M8

Biển Hình 2. Sự thay đổi của M và Cl trên các mẫu tháng 6 theo tuyến từ nội thành ra biển Sự thay đổi theo thời gian Dựa vào kết quả phân tích nước qua các đợt thực địa nhận thấy chất lượng nước có nhiều thay đổi theo xu hướng ngọt hóa về các tháng có nhiều mưa lũ. Bảng 1.Sự thay đổi các chỉ tiêu pH, EC, M, Cl của các mẫu tương ứng tháng 6, 7 và tháng 8. Số Hiệu Mẫu Tháng 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 ___ ___

Tháng 7/8 M1 M2 M3 M4 ___ M19 ___ M9 M10 M11 M12 ___ M13 M14 M15 M16 M17 M5 ___ M6/ 1’’ ___ M7/ 2’’ M8/ 3’’

pH Tháng 6 7.96 7.99 7.86 7.98 7.95 7.99 7.79 7.83 7.85 7.52 7.52 7.63 7.79 7.73 7.93 7.96 7.88 7.89 7.87 7.89 7.93

ISBN: 978-604-82-1375-6

___ ___

EC (mS/cm) Tháng 7/8 6.81 6.65 6.60 6.61 ___ 6.45 ___ 6.45 6.43 6.29 6.5 ___ 6.79 6.95 6.92 6.90 6.98 6.71 ___ 6.52/ 6.72 ___ 6.35/ 6.64 6.29/ 6.68

Tháng 6 4.23 4.55 6.78 6.58 10.59 12.98 12.06 12.38 12.08 10.14 6.54 5.63 1.59 5.56 5.54 5.85 6 5.90 6.13 8.09 5.54 ___ ___

Tháng 7/8 2.72 3.18 3.60 2.89 ___ 1.57 ___ 1.57 0.98 1.10 1.35 ___ 4.19 1.98 2.75 2.98 2.72 2.88 ___ 1.33/ 2.03 ___ 4.13/ 1.99 4.13 /3.39

Tổng muối tan M(mg/l) Tháng Tháng 6 7/8 2152.0 1102.0 2136.0 1508.0 3152.0 1488.0 3304.0 1362.0 5332.0 ___ 6668.0 1760.0 5636.0 ___ 5968.0 730.0 5836.0 760.0 5232.0 1282.0 3280 876 2812.0 ___ 938 2288 2768.0 1210.0 2832 1464 2792.0 1626.0 2764 1514 2636.0 1364.0 2784 ___ 686/ 3324 1002 2604.0 ___ 1808/ ___ 984 1851/ ___ 1690

Clorua (mg/l) Tháng 6 923.0 958.5 1455.5 1597.5 2485.0 3017.5 2769.0 2875.5 2698.0 2343.0 1349 1136.0 905.25 1153.8 1278 1313.5 1278 1278.0 1349 1721.7 1242.5 ___ ___

Tháng 7/8 568.0 745.5 816.5 639.0 ___ 834.25 ___ 390.5 284.0 568.0 355 ___ 426 568.0 674.5 745.5 710 639.0 ___ 355/ 514.7 ___ 852/ 461.5 887.5/ 816.5

121

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Biểu đồ tương quan EC và M theo thời gian lấy mẫu 8000 7000 M (mg/l)

6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0

5 Tháng 6/2013

EC (mS/cm) 10 Tháng 7/2013

15 Tháng 8/2013

Hình 3. Biểu đồ tương quan EC và M theo thời gian lấy mẫu

Biểu đồ tương quan Cl và M theo thời gian lấy mẫu 8000 7000 M (mg/l)

6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0

1000 Tháng 6/2013

2000 Cl (mg/l) Tháng 7/2013

3000

4000

Tháng 8/2013

Hình 4. Biểu đồ tương quan Cl và M theo thời gian lấy mẫu Độ dẫn điện EC (mS/cm) Các mẫu tháng 7, tháng 8, EC giảm mạnh. Tại cầu Hiệp Phước, từ 8.09mS/cm trong tháng 6 còn 2.03mS/cm trong tháng 8 lúc triều lớn, tháng 7 lúc triều ròng chỉ đạt 1,33mS/cm có thể giúp dự đoán triều ròng tháng 8 và tháng 9 tiếp theo sẽ còn thấp hơn nữa. Tại điểm rạch Rộp và rạch Mương Lớn EC cũng giảm từ 4,13mS/cm xuống còn 1,99mS/cm lúc triều lớn, dự đoán lúc triều ròng EC sẽ thấp hơn. Tổng khoáng hóa M (TDS) (mg/l hoặc g/l) M cũng giảm mạnh từ 3324mg/l (tháng 6 - cầu Hiệp Phước) xuống còn 984mg/l (tháng 8 - rạch Mương Lớn) Clorua (mg/l) Từ 1722mg/l (tháng 6 – cầu Hiệp Phước) xuống còn 462mg/l (tháng 8 – rạch Mương Lớn) lúc triều lớn, đặc biệt lúc triều ròng tại rạch Rộp (tháng 7) chỉ còn 355mg/l, dự báo triều ròng tháng 8, 9 tại những điểm này, Cl sẽ còn thấp hơn nữa. Ngoài ra các chỉ tiêu về ô nhiễm như BOD5 tại các điểm cầu Hiệp Phước, rạch Rộp, rạch Mương Lớn, BOD5 giảm đáng kể từ 6,8mg/l (tháng 6), giảm còn 2mg/l (tháng 8).Chỉ tiêu COD tại các điểm cầu Hiệp Phước,

ISBN: 978-604-82-1375-6

122

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM rạch Rộp, rạch Mương Lớn, COD giảm mạnh từ 192 mg/l (tháng 6) còn 21,3 mg/l (tháng 7) và tăng nhẹ trở lại là 69,5 mg/l (tháng 8). Đánh giá chất lượng nguồn nước Chất lượng nước mặt có nhiều thay đổi theo chiều ngang và theo thời gian đặc biệt có nhiều thay đổi do ảnh hưởng của triều, giai đoạn triều ròng chất lượng tốt hơn nhiều so với triều lớn tại một vị trí Bảng 2. Đánh giá một số chỉ tiêu cơ bản nước mặt thực địa đợt 3

TT

Chỉ tiêu

Đơn vi ̣

Hàm lượng trong nước đợt 3

Hàm lượng giới hạn Tiêu chuẩn áp trong nước theo tiêu dụng chuẩn cho phép

Đánh giá

6,62 – 6,85

6,0 - 8,5

TCVN 5502/2003

Đạt

mg/l

946 – 1640

1000

TCVN 5502/2003

33% đạt

Tổ ng (Fe2++Fe3+)

mg/l

0,08 – 0,18

0,50

4

Amoni (NH4+)

mg/l

0 – 0,5

1,5

TCVN 1329/2002

Đạt

5

Sunfat (SO42-)

mg/l

170,83-245,83

400

QCVN 09:2008

Đạt

1

Giá trị pH

2

Tổ ng khoáng hoá

3

TCVN 5502/2003

Đạt

Đánh giá một số chỉ tiêu của nước dùng cho sinh hoạt của các mẫu thực địa đợt 3, theo tiêu chuẩn một số chỉ tiêu nước cho sinh hoạt thấy rằng chất lượng nước phần lớn đều đạt, cho nên có nhiều tiềm năng khai thác xử lý phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất. THẢO LUẬN VÀ KẾT LUẬN Theo kết quả thực tế cho thấy có sự hiện diện của nước ngọt (tổng khoáng hóa <1g/l) trong giai đoạn mưa lũ (tháng 8) và giai đoạn triều ròng. Nhận định vào đỉnh điểm mùa mưa lũ (tháng 9,10) kết hợptriều ròng thì chất lượng nước mặt sẽ còn tốt hơn nữa. Với những mẫu nước lấy đợt 3 có các chỉ tiêu cơ bản về chất lượng nước dùng cho sinh hoạt phần lớnđạt chuẩn cho nên đây là nguồn nước có tiềm năng dồi dào có thể tận dụng xử lý dùng cho sinh hoạt. Tóm lại, nguồn nước mặt trong khu vực Đông Nam thành phố rất dồi dào và chất lượng sẽ tốt trong giai đoạn đỉnh điểm mưa, cho nên tiềm năng để khai thác và sử dụng rất cao. Xử lý được nguồn nước này cho sinh hoạt sẽ giảm được phần nào tình trạng thiếu nước ngọt một số nơi trong vùng. HƢỚNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu chi tiết diễn biến chất lượng nguồn nước mặt tại những khu vực có nhiều tiềm năng khai thác. Tăng cường các chỉ tiêu phân tích thí nghiệm để có cái nhìn toàn diện về khả năng sử dụng nguồn nước mặt vào mục đích sinh hoạt sản xuất. Nghiên cứu chọn vị trí, cách thức tích trữ, phương pháp khai thác và xử lý nguồn nước mặt gai đoạn ngọt sao cho hiệu quả nhất.

ISBN: 978-604-82-1375-6

123

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM THE EXISTENCE AND POTENTIAL USE OF THE FRESH WATER LAYER IN THE RAINNY SEASON ON THE RIVER SYSTEM IN THE SOUTH-EASTERN AREA OF HO CHI MINH CITY Nguyen Tri Ngoc1, Chau Nhat Minh2, Nguyen Phat Minh2 Geological Research &Application Center, University of Science University of Science, VNU-HCM ABSTRACT The South-Eastern area of Ho Chi Minh city has abundant water resource supplied from the local river system. However, this water resource is unusable because it is almost brackish or salty, especially in the dry season. In order to discover an extra fresh water resource the authors conducted field trips during the rainy season of the year 2013 to take water samples for analyzing chemical and physical parameters. The analyzed results showed that the average value of TDS and Clconcentration decreased from 3558,9 and 1672,7 (mg/l) in June to 1364,0 and 614.3 (mg/l) in July, 1225,3 and 597,6 (mg/l) in August respectively. The survey results also indicated that there was a fresh water layer with at least 2 meters in thickness existed on the surface of the river system during the rainny period. This water layer, stored and well treated, would be the valuable water supply resource for domestic and industrial use. Keywords: Surface water resources, fresh water layer, total disssolved solids , electrical conductivity... TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trung Tâm Nghiên Cứu và Ứng Dụng Địa Chất trường ĐH KHTN, Đặc điểm tài nguyên nước, định hướng khai thác sử dụng khu vực xã Hiệp Phước – Huyện Nhà Bè – Thành phố Hồ Chí Minh (2013).

ISBN: 978-604-82-1375-6

124

TOÀN VĂN BÁO CÁO TREO POSTER Tiểu ban ĐỊA CHẤT

ISBN: 978-604-82-1375-6

125

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM V-P-1.5

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, KHOÁNG VẬT THẠCH ANH XUÂN TÂM, HUYỆN XUÂN LỘC, TỈNH ĐỒNG NAI VÀ ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT ĐÁ “QUARTZ STONE” NHÂN TẠO Trƣơng Chí Cƣờng , Nông Thị Quỳnh Anh, Nguyễn Thế Công Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Tp.HCM TÓM TẮT Xu hướng sử dụng vật liệu xây dựng xanh- không nung, thân thiện với môi trường, ngày càng được sử dụng rộng rãi để thay thế cho vật liệu nung truyền thống. Đá ốp lát không nung “ Quartz stone” là một loại đá nhân tạo, không nung, tuy còn mới mẻ nhưng đang dần được thị trường chấp nhận vì những ưu điểm riêng biệt so với vật liệu ốp lát nung và đá tự nhiên. Đá “ Quartz stone” được làm với thành phần nguyên liệu chính là bột thạch anh, một loại nguyên liệu khoáng có nhiều ở Bình Thuận, Dak Lak, Đồng Nai. Hiện nay, nguyên liệu này còn phải nhập khẩu nhiều từ Trung Quốc, Ấn Độ nên việc tìm kiếm nguyên liệu thạch anh trong nước thay thế là rất quan trọng để giảm giá thành sản xuất. Bài báo cáo này nghiên cứu khoáng vật thạch anh Xuân TâmĐồng Nai để làm nguyên liệu để sản xuất đá này. Thạch anh Xuân Tâm có màu trắng, độ cứng từ 6.5-7 (thang Mohs), bán trong, tỷ trọng 3 2.67g/cm . Thành phần hóa SiO2 :97%; Fe2O3: 0.42%; TiO2: 0.05%. Thân khoáng có chiểu rộng 0 khoảng 10-20 mét, kéo dài khoảng vài trăm mét theo phương B300 . Với những kết quả phân tích và thử nghiệm cho thấy thạch anh Xuân Tâm đạt tiêu chuẩn TCVN 6927: 2001, mẫu công nghệ thử nghiệm cũng cho kết quả phù hợp. Từ khóa: Thạch anh, khoáng vật, Quartz stone. MỞ ĐẦU Đặc điểm địa lý tự nhiên Vị trí địa lý Mỏ thạch anh thuộc địa phận xã Xuân Tâm, huyện Xuân Lộc, nằm ở phía Đông Nam tỉnh Đồng Nai; cách thành phố Hồ Chí Minh khoảng 100 km và cách thành phố Biên Hòa khoảng 75km về phía Đông – Đông Nam, quốc lộ 1A đi qua phía Đông Bắc của khu vực nghiên cứu. Ranh giới khu vực nghiên cứu được giới hạn bởi tọa độ địa lý như sau: Điểm góc A B C D

Hệ tọa độ VN 2000 (TẠM THỜI) X (mét) Y (mét) 468843 1200637 468626 1200478 468958 1200117 469172 1200302

Địa hình – địa mạo Khu vực nghiên cứu thuộc huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai có dạng địa hình chủ yếu là đồng bằng và bình nguyên với những núi sót rải rác, có xu hướng thấp dần theo hướng Đông Bắc – Tây Nam. Địa hình có thể chia làm các dạng là: địa hình núi sót và sườn đổ lở, địa hình đồng bằng núi lửa và địa hình bóc mòn và tích tụ. Trong đó, địa hình tại khu mỏ hầu hết là địa hình tương đối bằng phẳng, nhiều nơi trũng ngập nước quanh năm. Tại khu vực nghiên cứu thuộc xã Xuân Tâm, địa hình ít bị phân cắt, độ cao trung bình khoảng 100 – 150 m. Độ cao lớn nhất của địa hình là 155 m. Địa hình núi sót và sườn đổ lở: Địa hình này biểu hiện trên các khối xâm nhập ở các vùng lân cận, thường có dạng đẳng thước. Sườn núi có nhiều đá lộ, quá trình đá lộ rất phát triển tạo sườn dốc hiểm trở, lớp phủ thực vật mỏng, chủ yếu là cây bụi nhỏ, lau sậy, rừng gỗ đã bị khai thác gần hết. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong khu vực nghiên cứu đã thực hiện các lộ trình địa chất, khảo sát các vết lộ mạch thạch anh, các tảng lăn thạch anh và đá vây quanh. Các mẫu được thu thập ngay trong quá trình thực địa sau đó tiến hành phân tích thạch học, gia công và phân tích các mẫu lát mỏng dưới kính hiển vi phân cực, gửi phân tích thành phần hóa silicat, quang phổ bán định lượng và trọng sa nhân tạo để xác định hàm lượng các oxid và nguyên tố vi lượng. Ngoài ra, còn tiến hành đo tỷ trọng của khoáng vật thạch anh bằng phương pháp cân tỷ trọng trong phòng thí nghiệm Khoa Địa chất. Cuối cùng, các mẫu thạch anh được xử lý theo quy trình sản xuấ t đá “Quartz Stone ” tại nhà máy Hoàng Gia để đánh giá chất lượng và khả năng ứng dụng trong công nghệ sản xuất “Quartz Stone” ISBN: 978-604-82-1375-6

126

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Đặc điể m điạ chấ t, thạch học và nguồn gốc thạch anh mạch Đặc điểm địa chất khu mỏ Khu mỏ nằm trong một dải có 3 ngọn đồi, có độ cao từ 120m đến 140m. Khu vực nghiên cứu là ngọn đồi trung tâm kéo dài khoảng 500 mét, rộng khoảng 280 mét, với diện tích khoảng 13,5 hecta. Trong khu vực nghiên cứu chủ yếu là sét bột kết thuộc Tập 2 (J2a-bjtm2) của hệ tầng Trà Mỹ và vật liệu phong hóa của chúng. Trên cơ sở tài liệu địa chất khu vực, tài liệu thực tế và qua các vết lộ có sẵn, có thể nhận định được đặc điểm cấu tạo địa chất mỏ như sau (Hình 1): Thành phần thạch học của đá vây quanh thân quặng chủ yếu thuộc hệ tầng Trà Mỹ - tập 1 và tập 2. Thành phần đá tập 1 gồm: bột kết xen kẽ cát bột kết, sét kết đen. Chiều dày tập này khoảng 200 – 350 m. Tập 2: Thành phần chủ yếu là sét bột kết, cát bột kết, lớp mỏng sét kết đen. Chiều dày lớp phủ khoảng 2 – 3 m (trong diện tích nghiên cứu). Chúng bị phong hóa mạnh gần như bở rời, nhưng vẫn còn thấy được tính phân lớp của đá trầm tích, có màu xám trắng phớt vàng, đôi chỗ có màu nâu đỏ. Thành phần khoáng vật chủ yếu: serixit, thạch anh, sét, muscovit. (Ảnh 3). Mạch thạch anh xuyên cắt trong đá trầm tích sét bột kết hệ tầng Trà Mỹ, kéo dài theo phương B300. Thân mạch thạch anh lộ ra rõ ở đỉnh đồi đầu tiên (gần phía Bắc bản đồ) và đỉnh đồi trung tâm. Tại nơi thân mạch thạch lộ ra, thấy mạch có chiều rộng khoảng 20-30 m, chiều dài lộ ra không liên tục nhưng khá dài. Tại thân mạch thấy lộ ra những tảng thạch anh có kích thước lớn 1,3 m x 1,7 m, có màu vàng nhạt ở bên ngoài, nhưng bên trong có màu trắng đục, có khá nhiều đường nứt nhỏ, dọc theo những đường nứt này thấy có màu vàng nhạt do các hidroxit sắt trám vào (Ảnh 1 - Ảnh 2). Đặc điểm thạch học Trên cơ sở tham khảo tài liệu và phân tích lát mỏng thạch học, thấy được thành phần thạch học tại khu vực nghiên cứu có các loại đá chính sau đây: Các đá thuộc tập 1 (J2a-bjtm1) và tập 2 (J2a-bjtm2) của hệ tầng Trà Mỹ. Mạch thạch anh. Trong đó mạch thạch anh mà tác giả quan sát được đều nằm trong đá trầm tích (sét bột kết) thuộc tập 2 (J2a-bjtm2) của hệ tầng Trà Mỹ tuổi Jura giữa và vật liệu phong hóa của chúng. Đá chứa thuộc loại sét bột kết, có các đặc điểm thạch học – khoáng vật như sau (Ảnh 2 - Ảnh 4): Sét bột kết: Đá có màu xám trắng phớt vàng, đôi chỗ có màu nâu đỏ. Hạt độ mịn, sờ trơn tay, có cấu trúc vi phân lớp, các lớp không rõ ràng, mặt lớp không liên tục. Thành phần tạo đá: 25% vụn, 75% sét. Thành phần khoáng vật: serixit ~40%, thạch anh ~20%, sét ~15%, muscovit ~5%, plagioclas: vài hạt. Quặng và vật liệu hữu cơ ~20%. Mạch thạch anh: Đá thạch anh có màu trắng, loang lổ từng đám màu xám trắng hoặc vàng đến vàng nâu. Cấu tạo khối đặc sít. Kiến trúc vi tinh đến hạt thô; đôi chỗ thấy được các tinh thể thạch anh có dạng lưỡng chóp phân bố rải rác hoặc tập trung trong đá, bề mặt hạt có sọc ngang. Trong đá thấy được nhiều khe nứt nhỏ trám bởi sét và hidroxit sắt. Thành phần khoáng vật chủ yếu: thạch anh ~ 98%; khoáng vật thứ sinh: serixit (Ảnh 6) và hidroxit sắt ~1% (Ảnh5, Ảnh 7); khoáng vật quặng ~1%. Đặc điểm nguồn gốc thạch anh mạch Thạch anh có nhiều nguồn gốc khác nhau như: nhiệt dịch, magma, trầm tích, pegmatit … Thạch anh trong khu vực Xuân Tâm có dạng mạch nên có thể khẳng định rằng thạch anh ở đây có nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt độ cao – trung bình: thuộc kiểu mỏ Thạch anh dạng mạch liên quan với magma xâm nhập granitoit. Các dung dịch nhiệt dịch là sản phẩm cuối cùng của các giai đoạn hậu magma. Chúng theo các khe nứt đi vào các đá vây quanh và nguội đi, kết tinh lại tạo thành các mạch nhiệt dịch. Theo nhiệt độ và độ sâu thành tạo, kiểu mỏ thạch anh nhiệt dịch được chia làm 3 loại như sau: Nhiệt dịch nhiệt độ cao ( 300 0C – 500 0C). Nhiệt dịch nhiệt độ trung bình ( 200 0C – 300 0C). Nhiệt dịch nhiệt độ thấp (150 0C – 200 0C). Thạch anh Xuân Tâm được thành tạo cùng với các khoáng vật pyrit, ilmenit, zircon, hematit (theo kết quả phân tích mẫu trọng sa) nên có thể suy ra nguồn gốc thành tạo là nhiệt dịch nhiệt độ cao đến nhiệt độ trung bình. Chất lượng và triển vọng thạch anh khu vực Xuân Tâm, Xuân Lộc, Đồng Nai Thành phần khoáng vật Khoáng vật phi quặng Khoáng vật phi quặng chủ yếu là thạch anh, ngoài ra còn có serixit ISBN: 978-604-82-1375-6

127

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Thạch anh: có thể chia làm 2 thế hệ: Thạch anh thế hệ I: chiếm 90% thạch anh của đá, là những hạt lớn có dạng tha hình, thường là dạng kéo dài, đôi hạt kéo dài rồi vát nhọn hai đầu. Kích thước hạt phổ biến 2 x 4mm. Dưới 1 nicol, thạch anh trong suốt, không bị biến đổi thứ sinh. Thấy được các sọc không liên tục. Dưới 2 nicol, thạch anh có màu giao thoa xám trắng đến phớt vàng bậc 1, tắt làn sóng rõ, đôi chỗ thấy được dạng đới khá rõ ràng. Thạch anh thế hệ II: chiếm 10% thạch anh của đá, là những hạt nhỏ có dạng đẳng thước, phân bố rải rác tại rìa các hạt thạch anh thế hệ I. Đôi khi chúng tập trung thành cụm, tái kết tinh trên nền các hạt thạch anh thế hệ I hoặc lấp đầy các khe nứt trong đá. Dưới 1 nicol, thạch anh trong suốt, bề mặt sạch. Dưới 2 nicol, thạch anh này có màu giao thoa xám trắng, đôi chỗ chúng sắp xếp và tắt định hướng khi xoay bàn kính. Serixit: có dạng que rất nhỏ nằm trong khoáng vật thạch anh, dưới 1 nicon không màu, 2 nicon có màu vàng bậc 1. Khoáng vật quặng Dưới kính hiển vi thạch học, quặng là khoáng vật chắn sáng (tối đen dưới 1 và 2 nicol), chiếm hàm lượng rất ít, có dạng đẳng thước, kích thước nhỏ dưới 0.1mm. Hidroxit sắt có màu nâu đỏ dưới 1 nicol, chúng có dạng đẳng thước hoặc vô định hình phân bố rải rác hoặc tập trung thành từng đám loang lổ, đôi khi lấp đầy các khe nứt trong đá. Theo kết quả phân tích mẫu trọng sa, thạch anh Xuân Tâm cho thấy trong thạch anh có lẫn các khoáng vật quặng sau: Khoáng vật magnetit: 2 % (trong khối lượng 0,63 g đã được làm giàu là 17,22 g, khối lượng ban đầu là 5,7 kg). Khoáng vật ilmenit: 10 % (trong khối lượng 0,28 g đã được làm giàu là 17,22 g, khối lượng ban đầu là 5,7 kg). Khoáng vật limonit: 1 % (trong khối lượng 0,28 g đã được làm giàu là 17,22 g, khối lượng ban đầu là 5,7 kg). Khoáng vật pyrit: 94 % (trong khối lượng 16,37 g đã được làm giàu là 17,22 g, khối lượng ban đầu là 5,7 kg). Khoáng vật mozanit: rất ít Khoáng vật zircon: rất ít Tính chất vật lý Tỷ trọng: Các bước tiến hành đo tỷ trọng của khoáng vật: Đầu tiên ta cân khối lượng của khoáng vật trong bình chân không, ta được khối lượng m kk . Tiếp sau đó ta sẽ cân khối lượng của mẫu khoáng vật đó trong dung dịch nước cất, ta được mH 2O. Tỷ trọng của khoáng vật được tính theo công thức như sau: Tỷ trọng = mkk / ( mkk - m H2O ) mkk =5,0527 g m H2O =3,1603 g Tỷ trọng thạch anh =5,0527 / (5,0527 – 3,1603) =5,0527/1,8924 =2,67 g/cm3 Như vậy, tỷ trọng của thạch anh khu vực Xuân Tâm gần bằng với tỷ trọng chuẩn của thạch anh là 2.65. Với tỷ trọng này, thạch anh khu vực được xếp vào loại khoáng vật nhẹ. Độ trong: Thạch anh Xuân Tâm là loại thạch anh trắng đục (Ảnh 9 - Ảnh 10) tương đồng với thạch anh Bình Thuận, khác với thạch anh vùng Đại Lào, Bảo Lộc. Thạch anh loại này khi được nghiền ra thành bột sẽ có đặc tính là khả năng “ bắt màu” cao, giảm hàm lượng màu sử dụng. Ngoài ra, thạch anh Xuân Tâm đồng đều về độ trong, không có hiện tượng xen kẹp giữa thạch anh đục và thạch anh bán trong. Độ trắng: Đây là chỉ tiêu quan trọng nhất của thạch anh để làm nguyên liệu cho ngành gốm sứ và vật liệu không nung “ Quartz stone”, độ trắng càng cao thì chất lượng thạch anh càng tốt. Hầu hết thạch anh được khai thác từ mỏ sẽ không thể sử dụng được ngay cho ngành gốm sứ và ngành vật liệu không nung vì thường bị nhiễm tạp chất làm ảnh hưởng đến độ trắng của thạch anh như hidroxit sắt bám trên bề mặt (Ảnh 10). Thạch anh thô sẽ được chế biến để thành bột nguyên liệu thạch anh. Kết quả mẫu thạch anh Xuân Tâm đã qua xử lý và nghiền mịn có độ trắng đạt 76%. Với độ trắng này, mẫu thạch anh Xuân Tâm có thể làm nguyên liệu chính để sản xuất các mẫu đá nhân tạo có sử dụng màu, nhưng không thể làm nguyên liệu chính để sản xuất mẫu “trắng trơn” – “super white”. Thành phần hóa học Kết quả phân tích quang phổ cho thấy hàm lượng nguyên tố kim loại có trong mạch thạch anh hiện diện với hàm lượng thấp (Phụ lục): Fe, Ti, Cr, Cu,… ISBN: 978-604-82-1375-6

128

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Theo kết quả phân tích hóa silicat, thành phần các oxit có trong thạch anh Xuân Tâm so sánh thành phần với tiêu chuẩn TCVN 6927: 2001 (nguyên liệu để sản xuất sản phẩm gốm xây dựng), thành lập được bảng như sau (Bảng 1). Bảng 1. Các chỉ tiêu kỹ thuật của thạch anh TCVN 6927: 2001 so sánh với tha ̣ch anh Xuân Tâm nguyên liệu để sản xuất sản phẩm gốm xây dựng - Thạch anh Cho xương

Thạch anh Xuân Tâm

98

96

97,62 0,42

Mức 1.

Tên các chỉ tiêu

Cho men

Hàm lượng silic dioxit (SiO2), %, không nhỏ hơn

2.

Hàm lượng sắt oxit (Fe2O3), %, không lớn hơn

0,1

0,5

3.

Hàm lượng titan dioxit (TiO2), %, không lớn hơn

0,05

0,2

0,05

4.

Hàm lượng mất khi nung (MKN), %, không lớn hơn

0,5

0,5

0,12

5.

Độ ẩm, %, không lớn hơn

1

1

0

5

6. Độ mịn, tính bằng phần trăm lượng còn lại trên sàng kích thước lỗ 0,2 mm, không lớn hơn

Hàm lượng SiO2 đạt tiêu chuẩn cho xương gốm sứ xây dựng. Hàm lượng Fe2O3 đạt tiêu chuẩn cho xương gốm sứ xây dựng. Hàm lượng TiO2 đạt tiêu chuẩn cho men gốm sứ xây dựng. Hàm lượng mất khi nung đạt tiêu chuẩn cho men và xương gốm sứ xây dựng. Đánh giá chung là đạt. Hàm lượng CaO (trong tiêu chuẩn TCVN 6927: 2001 không yêu cầu) nhưng đây là chỉ tiêu rất quan trọng đối với ngành vật liệu không nung có sử dụng keo (polyester chưa no) để kết dính. Khi hàm lượng CaO cao thì thạch anh bị lẫn hàm lượng khoáng vật felspar cao, khi nghiền ra, trên bề mặt hạt thạch anh có lớp felspar rất mịn. Lớp bột này sẽ hút keo và làm giảm độ kết dính của keo với các hạt thạch anh, làm giảm độ bóng bề mặt của đá thành phẩm. Hàm lượng CaO trong mẫu thạch anh Xuân Tâm là 0,54%. Hàm lượng này rất thấp. Hàm lượng tổng kiềm: Na2O + K2O=0,15%. Nhìn chung, qua các kết quả phân tích quang phổ, hóa silicat và trọng sa nhân tạo, so sánh thành phần trong thạch anh Xuân Tâm và với các chỉ tiêu sản xuất của TCVN 6927: 2001 cho thấy thạch anh này đạt chỉ tiêu chất lượng để sản xuất vật liệu không nung Quartz stone. Ứng dụng thạch anh Xuân Tâm trong sản xuất đá “Quartz Stone” Quy trình sản xuấ t đá “Quartz Stone” Quy trình sản xuất đá “Quartz Stone” được thực hiện theo sơ đồ sau : Chuẩ n bi ̣và trô ̣n nguyên liê ̣u

Tạo hình sản phẩm- Ép rung chân không

Đánh bóng, gia công sản phẩ m và đóng bao bì

Sấ y

Lưu trữ

Quy triǹ h sản xuấ t đá “Quartz Stone” đươ ̣c mô tả chi tiế t như sau: Bước 1: nguyên liê ̣u cầ n chuẩ n bi ̣là : bô ̣t đá tha ̣ch anh , keo polymer chưa baõ hòa , chấ t kết dính, chấ t xúc tác, bột màu. Nguyên liê ̣u đươ ̣c trô ̣n đề u và phố i liê ̣u theo mô ̣t công thức có sẵn . Bước 2: Tạo hình sản phẩm . Bước này đươ ̣c làm bằ ng tay , công nhân đưa nguyên liê ̣u đã đươ ̣c trô ̣n vào khuôn có sẵn và ta ̣o hiǹ h sản phẩ m .

ISBN: 978-604-82-1375-6

129

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Bước 3: Ép rung chân không và sấ y . Khuôn ta ̣o hin ̀ h đươ ̣c đưa vào má y rung và ép (không khí trong khuôn được hút ra liên tục để áp suất trong khuôn giảm) sau đó đươ ̣c sấ y ở 1000C khoảng 60 phút. Bước 4: Lưu Trữ . Bước này mu ̣c đích để keo polymer đông rắ n hoàn toàn . Thời gian lưu trữ khoảng 1 ngày. Bước 5: Đánh bóng, gia công và đóng bao bì . Khi keo polymer đã đông rắ n hoàn toàn thì đá đươ ̣c mang đi đánh bóng bề mă ̣t . Đá sau khi đánh bóng đươ ̣c cắ t theo mô ̣t kić h thước tiêu chuẩ n và đươ ̣c gia công . Sau đó , đá đươ ̣c đóng bao bi.̀ Quy trình sản xuấ t đá “Quartz Stone” là mô ̣t quy trình sản xuấ t đơn giản nhưng đòi hỏi công nghê ̣ và vâ ̣t liê ̣u mới nên chưa phổ biế n ở Viê ̣t Nam. Quy trình gia công nguyên liệu bột thạch anh Khai thác

Phân loại và loại bỏ tạp chất

Làm sạch

Nghiền

Kết quả mẫu nguyên sau khi xử lý loại bỏ tạp chất Kết quả mẫu thạch anh Xuân Tâm sau khi xử lý loại bỏ tạp chất, so sánh với thạch anh Ấn Độ được thể hiện trên các Ảnh 11a, Ảnh 11c. Mẫu công nghệ Mẫu thử nghiệm công nghệ sử dụng 30 % nguyên liệu thạch anh Xuân Tâm, bột màu vàng nhạt. Lý do không thể thử nghiệm với 100% nguyên liệu thạch anh Xuân Tâm vì mẫu thạch anh chỉ được nghiền thử nghiệm bằng cối nghiền phòng thí nghiệm nên nguyên liệu không đầy đủ các kích cỡ hạt cần thiết cho việc tạo mẫu công nghệ. Mẫu thử nghiệm cũng được ép, sấy và đánh bóng giống như quy trình sản xuất đá Quartz stone thực tế. Mẫu được thử nghiệm tại phòng thí nghiệm nhà máy đá nhân tạo Vương Miện thuộc Công ty Hoàng Gia. Kết quả thử nghiệm cho thấy mẫu đá thử nghiệm có chất lượng tương đương với các mẫu đá đang sản xuất như độ bóng bề mặt, màu sắc. Kết luận: với tỷ lệ thay thế nguyên liệu thạch anh Xuân Tâm với tỷ lệ 30 %, mẫu nguyên liệu đạt tiêu chuẩn để đưa vào sử dụng thay thế cho nguyên liệu ngoại nhập (không áp dụng cho mẫu “trắng trơn”). KẾT LUẬN Thạch anh Xuân Tâm có nguồn gốc nhiệt dịch nhiệt độ cao – trung bình, chúng xuyên cắt qua các đá trầm tích có trước. Thạch anh ở đây có độ trắng 76 %, độ trong tốt, đồng đều, thích hợp để làm nguyên liệu sản xuất đá nhân tạo có sử dụng màu. Ngoài ra, còn có thể sử dụng làm xương gốm sứ xây dựng.

ISBN: 978-604-82-1375-6

130

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM GEOLOGICAL, MINERALOGICAL CHARACTERISTICS OF QUARTZ IN XUAN TAM, DISTRICT XUAN LOC, DONG NAI PROVINCE AND APPLICATIONS ON PRODUCTION OF “QUARTZ STONE” – ARTIFICIAL STONE Truong Chi Cuong, Nong Thi Quynh Anh, Nguyen The Cong Faculty of Geology, University of Science VNU-HCM, Vietnam ABSTRACT The trend of using unburned construction materials, environmentally friendly is increasingly widespread used to replace the traditional calcined materials. The unburned paving stones called “Quartz stone” is an uncalcined, artificial type of stone. Although it is a new material, it is gradually accepted by the market thanks to its specific advantages in comparison with the ashlar paving stones and natural stones. The main composition of “Quartz stone” is quartz powder, a raw type of material that are abundant in Binh Thuan, Dak Lak, Dong Nai provinces. Currently, for this material still must be imported from China, India, it is so important to find domestic quartz material for reducing the production costs. This report researches on quartz minerals in Xuan Tam, Dong Nai province as materials for producing “Quartz stone”. Quartz in Xuan Tam is white, with hardness of 6.5-7 (Mohs scale), semitransparent, 2.67 g/cm3 in density. The chemical composition: SiO2 :97%; Fe2O3: 0.42%; TiO2: 0.05%. Width of ore body is 0 about 10-20 meters, extending about hundreds meters in the direction of B300 . With such analytical results and testing methods showed that the quartz in Xuan Tam met the standard TCVN 6927: 2001. The testing technology samples also showed the similar results. Key words: Quartz, mineral, Quartz stone TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Trương Chí Cường và nnk,. Đặc điểm thạch học, khoáng vật thạch anh Bảo Lộc, ứng dụng trong sản xuất đá " Quartz stone" nhân tạo. Báo cáo hội nghị khoa học cấp trường, Đại học Khoa học Tự nhiên Tp. Hồ Chí Minh (2012). [2] Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Nam. Bản đồ địa chất - khoáng sản và phân vùng triển vọng khoáng sản tỉnh Đồng Nai. Lưu trữ Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Đồng Nai (2006)

ISBN: 978-604-82-1375-6

131


Hình 1. Tảng thạch anh có kích thước 1.3x1.7 m, lộ ngay tại thân mạch thạch anh.

ISBN: 978-604-82-1375-6

Hình 2. Sét bột kết

132


Hình 3. Sét bột kết, XT04, 2N+ 40X. Vẩy serixit có màu vàng nhạt

Hình 4.Sét bột kết, XT04, 2N+, 40X. Các hạt plagioclas và thạch anh vẫn còn khá góc cạnh.

Hình 5. Khoáng vật thạch anh. Mẫu XT1/1. 2N+, 10x. Hidroxit sắt có màu vàng nhạt trám vào khe nứt.

Hình 6. Khoáng vật thạch anh, mẫu XT03/1. 2N+,40x. Khoáng vật sericit trong khoáng vật thạch anh

Hình 7. Khoáng vật thạch anh. Mẫu XT03/1. 2N+, 40x. Hidroxit sắt có kích thước rất nhỏ

Hình 8. Khoáng vật thạch anh, mẫu XT1/1. 2N+, 10x Thạch anh thế hệ II trong thạch anh thế hệ I.

ISBN: 978-604-82-1375-6

133


Hình 9. Thạch anh trắng đu ̣c, bị nhiễm sắ t hidroxit trong

Hình 10. Thạch anh bị lớp hidroxit sắt bao bên ngoài

khe nứt nhỏ.

nhưng bên trong vẫn trắng.

Hình 11a. Mẫu thạch anh Xuân Tâm (30-60mesh)

Hình 11c. Mẫu thạch anh Xuân Tâm (kích thước hạt 200 mesh)

ISBN: 978-604-82-1375-6

Hình 11b. Mẫu thạch anh Ấn Độ (30-60mesh)

Hình 11d. Mẫu thạch anh Ấn Độ (kích thước hạt 200 mesh)

134


ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÀ THẠCH HỌC CÁC ĐÁ MAGMA MESOZOI MUỘN KHU VỰC TÂY KON TUM VÀ ĐĂK RÔNG-A LƢỚI Nguyễn Hữu Trọng1, Lê Tiến Dũng1, Phạm Trung Hiếu2 1

Trường Đại học Mỏ - Địa chất Trường Đại học Khoa học Tự nhiên -ĐHQG-HCM Email: [email protected]

2

TÓM TẮT Các đá magma ở các khu vực Tây Kon Tum và khu vực Đakrông-A Lưới phía tây Thừa Thiên Huế - Quảng Trị bao gồm các đá bazan, andesit, dacit, riolit, chủ yếu là các đá phun trào trung tính và các xâm nhập nông granit porphyr, granophyr. Theo đặc điểm địa chất và thạch học chúng thuộc về các tướng phun nổ, phun trào thực sự và tướng á phun trào - xâm nhập nông, đa số các đá có mức tuổi là Kreta sớm.Về mặt thành phần hoá học các đá nghiên cứu thuộc loạt kiềm vôi cao kali, được hình thành trong bối cảnh kiểu rìa lục địa tích cực kiểu Andes. Tại khu vực Đăk Rông - A Lưới, hoạt động biến đổi nhiệt dịch như lục hóa, propylit hóa, beresit hóa và argilit hoá phát triển mạnh mẽ, với biểu hiện khoáng hóa vàng, bạc và đa kim. Ở khu vực Tây Kon Tum, liên quan với các đá phun trào kiểu Bảo Lộc - Nha Trang có vàng và đồng kiểu nhiệt dịch phun trào, với các các xâm nhập kiềm vôi kiểu Định Quán có vàng nhiệt dịch xâm nhập và các biểu hiện đồng vàng molipden. Từ khóa: Kon Tum, Đakrong- A Lưới, magma, Mezozoi muộn MỞ ĐẦU Các hoạt động magma Mesozoi- muộn tại Việt Nam nói chung, khu vực tây Kon Tum và Đăk Rông A Lưới nói riêng khá phức tạp, quan điểm hiện nay cho rằng chúng được hình thành chủ yếu liên quan tới quá trình hút chìm mảng tây Thái Bình Dương xuống dưới lục địa Đông Dương và Nam Trung Hoa. Tại Việt Nam các thành tạo Mesozoi muộn phân bố trải dài từ Bắc tới Nam, chủ yếu tập trung tại các khu vực Nam Việt Nam (đới Đà Lạt), khu vực rìa bắc đới Kon Tum, miền trung (Huế, Quảng Trị), miền bắc đới Tú Lệ. Các sản phẩm của hoạt động magma Mesozoi muộn chủ yếu là các thành tạo xâm nhập granitoid, điorit và phun trào trachit, riolit, andezit. Việc tổng hợp nghiên cứu chi tiết các đặc trưng địa hóa, tuổi thành tạo các đá magma Mesozoi muôn khu vực tây Kon Tum và Đăk Rông - A Lưới cung cấp nhiều thông tin có giá trị, góp phần cho sự hiểu biết quá trình tiến hóa magma trên bình đồ cấu trúc khu vực. Trong công trình này, chúng tôi trình bày những tài liệu, nhằm xác minh về sự có mặt các hoạt động magma Mesozoi muộn (MZ3) khu vực Tây Kon Tum và Đăk Rông - A Lưới (Huế - Quảng Trị). Hy vọng rằng, các tài liệu này góp phần làm sáng tỏ hơn bình đồ cấu trúc, lịch sử phát triển kiến tạo và sinh khoáng ở khu vực Bắc Trung Bộ và Tây Kon Tum. KHÁI QUÁT VỊ TRÍ VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT CÁC THỂ ĐÁ XÂM NHẬP PHUN TRÀO MESOZOI MUỘN Khu vực tây Kon Tum Về mặt địa lý, khu vực Tây Kon Tum trong công trình này bao gồm các vùng Sa Thày, Ngọc Hồi, Đăk Lei tỉnh Kon Tum. Trên sơ đồ “Các đơn vị kiến tạo chính ở Việt Nam, 2008” (Nguyễn Xuân Bao, Trần Văn Trị), khu vực nghiên cứu nằm trong ranh giới giữa các địa khu lục địa tiền Cambri tái cải biến trong Phanerozoi, đai tạo núi Indosinia Mê Kông và rìa lục địa tích cực Mesozoi muộn Đà Lạt. Các đá phun trào Mesozoi muộn trên các bản đồ địa chất mới nhất, được mô tả trong hệ tầng Bảo Lộc và hệ tầng Nha Trang. Các thành tạo xâm nhập được mô tả trong phức hệ Định Quán [4]. Phun trào kiểu Bảo Lộc - Nha Trang Diện phân bố không lớn, tập trung xung quanh khu vực thị trấn Sa Thày, cầu Đăk Sir. Chúng xuyên cắt hoặc phủ bất chỉnh hợp lên trên các đá biến chất, magma xâm nhập trước Cambri, Paleozoi và Mesozoi sớm-giữa. Dưới đây, mô tra một số mặt cắt tiêu biểu. Mặt cắt cầu Đăk Sir Cầu Đăk Sir nằm cách thị trấn Sa Thày 20 km, có toạ độ địa lý X: 803861; Y: 1592680. Theo dòng suối Đăk Sirkéo dài trên 500 m, mặt cắt địa chất gồm các đá andesit và andesit porphyrit màu xám xanh, cấu tạo khối, dòng chảy. Chiề u dày ước tính khoảng 500 m. ISBN: 978-604-82-1375-6

135

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Mặt cắt khu Hải Bình Mặt cắt được quan sát chúng tôi mô tả chi tiết dọc theo suối nhánh chảy theo hướng 310o theo hướng bắc, đi qua mỏ đá Hải Bình, xã Sa Bình, Kon Tum. Các đá lộ rất rõ dọc theo dòng suối cắt qua khu mỏ đá Hải Bình. Mặt cắt kéo dài 500 m, bao gồm hai tập: Tập 1: Dày trên 300 m, gồm các đá andesit, andesit porphyr, có màu xám lục, xám xanh, xám nâu đến màu đen. Đá có kiến trúc nổi ban, nền kiến trúc andesit, gian phiến, pilotaxic, hialopilit hoặc vi hạt ẩn tinh; cấu tạo dòng chảy, dạng dòng chảy hoặc dạng khối. Nền gồm tập hợp các vi tinh microlit plagioclas (andesin), biotit, hornblend, pyroxen và thủy tinh núi lửa thành phần trung tính bị biến đổi phân hủy tạo tập hợp chlorit, epidot, zoisit, carbonat, actinolit. Đá bị biến đổi mạnh tạo carbonat, sericit hóa, chlorit, epidot- zoisit hóa và sulfur...). Tập 2: Dày 200-250m, gồm các đá dacit, ryodacit. Đá có màu xám, xám sáng tới xám tối; kiến trúc porphyr, nền kiến trúc felsit, vi felsit, vi khảm, giả hạt cầu; cấu tạo khối, dạng dòng chảy. Ban tinh chủ yếu là plagioclas axit (oligoclas - andesin), thạch anh, biotit. Nền gồm tập hợp vi hạt felspat, thạch anh, ít biotit, hornblend lục, silic và thủy tinh núi lửa thành phần axit bị phân hủy tạo tập hợp sericit, chlorit, epidot, zoisit, actinolit, carbonat và ít vi quặng sulfur, pyrit; khoáng vật phụ gặp apatit, sphen. Nhiều nơi đá bị cà nát, biến đổi lục hóa hóa chứa vi quặng sulfur xâm tán. Trên mặt cắt, không quan sát thấy ranh giới trực tiếp giữa hai tập. Mặt cắt Plei Kleng - Chư Toi Mặt cắt do Thân Đức Duyện (2006) [4] mô tả và được tách thành hai phần. Phần dưới gồm các đá andesit liên hệ với hệ tầng Bảo Lộc; phần trên gồm hai tập thành phần gồm các đá phun trào axit được liên hệ với hệ tầng Nha Trang. Đặc điểm chi tiết của các tập trong mặt cắt được mô tả chi tiết như sau. Tập 1: Thành phần đơn giản, gồm andesit porphyrit cấu tạo dòng chảy hoặc dạng khối xen ít tuf andesit thuộc tướng phun trào thực sự. Chiều dày của tập này trên 300m. Tập 2: Các thành tạo núi lửa thành phần felsic (tướng phun trào thực thụ): ryodacit, ryolit, felsit và tuf của chúng. Dày 300 - 350m. Các đá của tập 1 phủ trực tiếp trên andesit của tập 1. Tập 3: Các thành tạo dăm vụn núi lửa thành phần felsic (tướng họng núi lửa): dăm kết tuf ryodacit, dăm kết tuf ryolit, dăm kết tuf thành phần felsic. Dày 150m. Mặt cắt suối Ya Krei Mặt cắt ở suối Ya Krei gồm andesit, dacit, dacit porphyr và tuf của chúng. Các đá có màu xám, xám đen; cấu tạo khối; kiến trúc porphyr, ban tinh và vụn tinh thể có thành phần là plagioclas và thạch anh, nền vi hạt, gồm tập hợp vi ẩn tinh felspat, thạch anh, sericit, chlorit, epidot-zoisit, silic và vi quặng. Dày 250 - 300m. Các đá phun trào bị các thành tạo xâm nhập granitoid phức hệ Bà Nà pha 2 (G/Kbn2) xuyên cắt. Mặt cắt khu vực Ya Xiêr Mặt cắt gồm 2 tập từ dưới lên do Thân Đức Duyện mô tả năm 2006 [4] và được chúng tôi bổ sung năm 2011, gồm ba tập. Tập 1: Lộ ra ở suối Đak sir, gồm andesit porphyrit màu xám xanh, cấu tạo khối. Dày 350m. Tập 2: Gồm ryolit, ryolit porphyr màu xám, kiến trúc porphyr, nền vi felsit, cấu tạo dạng dòng chảy (tướng phun trào thực thụ). Dày chừng 250m. Tập 3: Gồm dăm kết tuf thành phần ryolit, cấu tạo khối hoặc dạng dòng chảy, kiến trúc dạng dăm và mảnh vụn, các mảnh dăm sắc cạnh, kích thước từ một vài cm đến một vài dm. Thành phần dăm vụn là felsit, ryolit, dacit, andesit, tuf của chúng và cả granit hạt trung màu hồng thịt (tướng họng núi lửa). Dày 150 - 200m. Tổng chiều dày các đá phun trào của mặt cắt khoảng 400 - 450m. Qua các kết quả khảo sát, cho phép xác nhận sự có mặt các tướng sau đây: Tướng phun trào thực sự và một ít tướng phun nổ Chiếm khối lượng lớn nhất. Chúng chiếm diện tích trung tâm các khối phun trào, thành phần thạch học gồm andesit, dacit và ryolit, các dạng đá dòng chảy dung nham và các đá phun nổ thành phần felsic: ryolit, ryolit porphyr, felsit - ryolit, ryodacit, ryodacit porphyr, dacit porphyr và ít tuf của chúng. Tướng họng núi lửa Chiếm khối lượng không lớn (5%), phân bố chủ yếu ở các phần cao của cấu trúc núi lửa (khu vực xã Ya Xiêr... v v). Thành phần gồm dăm kết tuf ryolit màu xám, xám sáng hoặc xám tối, cấu tạo khối hoặc định hướng, dòng chảy yếu. Xâm nhập kiểu Định Quán Các khối xâm nhập kiểu Định Quán mới được xác lập gần đây trong công tác đo vẽ bản đồ địa chất 1:50.000 loạt tờ Kon Tum [4]. Trên bình đồ, bao gồm các khối lộ nhỏ dạng bướu, stock, khối nhỏ xuyên cắt các đá biến chất hệ tầng Khâm Đức, xâm nhập phức hệ Quế Sơn. Dưới đây, mô tả một số khối tiêu biểu: Khối xâm nhập Bình Trung ISBN: 978-604-82-1375-6

136

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Trên bản đồ tỷ lệ 1: 200.000 năm 1986, chúng được mô tả vào phức hệ Quế Sơn. Trung tâm khối granitoid Bình Trung, tại thôn Bình Trung, xã Sa Bình, Kon Tum, cách thị trấn Sa Thầy khoảng 16 km về phía đông nam. Khối có dạng thể cán tương đối đẳng thước. Phía đông và bắc khối có quan hệ xuyên cắt với các tổ hợp đá phiến mica, amphibolit phức hệ Khâm Đức và gây sừng hóa chúng, phía nam và tây gặp chúng xuyên cắt và chứa tù andesit, dacit hệ tầng Bảo Lộc. Khối Bình Trung được tạo nên bởi hai pha xâm nhập chính và pha đá mạch. Pha 1 gặp ở ven rìa phía đông và tây khối, gồm các đá diorit porphyrit, diorit thạch anh, màu xám đen, cấu tạo khối, kiến trúc nửa tự hình hạt trung không đều. Pha 2 chiếm 80-85% diện tích gồm granodiorit biotit hornblend, ít hơn là granit biotit hornblend, tonalit, màu xám trắng đốm đen, cấu tạo khối, kiến trúc hạt vừa nửa tự hình. Pha đá mạch xuyên cắt pha xâm nhập chính có kích thước nhỏ từ vài dm đến vài mét, kéo dài hàng chục mét, thành phần gồm granit aplit, granit porphyr và thạch anh.

Hình 1. sơ đồ phân bố các đá magma Mesozoi muộn khu vực Sa Nhơn – Sa Bình tây Kon Tum Khu vực Đắk Rông- A Lưới Trên bình đồ hiện đại, diện tích đá núi lửa phân bố không liên tục, kéo dài trên 100km từ Nam Đông - A Lưới (Thừa Thiên Huế) đến Đắk Rông (Quảng Trị) theo hướng tây bắc - đông nam, chiều rộng dao động từ 2 - 3 km đến khoảng 5 - 6 km. Trong vùng nghiên cứu, phổ biến các mặt cắt địa chất, trong đó có mặt các đá phun trào và xâm nhập nông, nằm cùng với các đá trầm tích lục nguyên carbonat mức tuổi khác nhau. Dưới đây, dẫn ra một số mặt cắt tiêu biểu đã được mô tả trong các bản đồ địa chất có hiệu chỉnh của tác giả. Mặt cắt khu vực suối Xi Pa Mặt cắt nằm ở suối nhánh trên bờ trái sông Đắk Rông, cách A Lưới về phía bắc khoảng 70km. Trên bản đồ địa chất tỷ lệ 1: 200 000 nhóm tờ Huế - Quảng Ngãi [5], đây là diện lộ tiêu biểu nhất của hệ tầng A Lin đặc trưng bởi các đá phun trào và trầm tích mầu đỏ. Kết quả nghiên cứu chi tiết của chúng tôi cho thấy bức tranh cấu trúc khu vực mặt cắt hoàn toàn khác với những nghiên cứu trước đây. Các đá phun trào và các đá trầm tích mầu đỏ chỉ có mối quan hệ không gian, cùng phân bố trong một diện tích hẹp tạo nên các tổ hợp thạch học hoàn toàn riêng biệt. Giữa chúng không có các dấu hiệu cùng tuổi địa chất. Có thể mô tả và phân biệt các tổ hợp thạch học sau đây. Tổ hợp thạch học thứ nhất, bao gồm các đá phiến thạch anh sericit, quarzit, các vỉa đá vôi bị hoa hoá mầu xám xanh. Theo mức độ biến chất, chúng được liên hệ với hệ tầng A Vương tuổi giả định Paleozoi sớm. Tổ hợp này có diện phân bố khá rộng trong khu vực tây Quảng Trị. ISBN: 978-604-82-1375-6

137

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Tổ hợp thạch học thứ hai, bao gồm các đá cát kết, bột kết, đá phiến sét mầu đỏ-tím đôi nơi xen với đá vôi và sét vôi mầu xám tím. Các đá có cấu tạo phân lớp mỏng đến trung bình, góc dốc 20-300, dọc theo đứt gẫy góc dốc tăng cao đến 70 - 800. Tại khu Xi Pa chúng tạo nên một dải chiều rộng 2km, dầy 200 - 350m. Trong không gian phân bố của tổ hợp, một số mạch đá ryolit và mạch granophyr xuyên cắt gây biến chất nhẹ các đá trầm tích. Dọc theo suối chính gần làng Xi Pa, các khối lộ dăm kết tuf ryolit tướng phun nổ bao gồm các mảnh dăm sét kết, cát kết mầu đỏ được gắn kết bởi dung nham ryolit mầu xám trắng. Trong các tập đá sét vôi mầu xám hồng bị các thể granophyr xuyên cắt và gây biến chất tiếp xúc nhiệt trên suối nhánh phía tây nam làng Xi Pa, đã tìm thấy các hoá thạch Chân rìu bảo tồn xấu [1]. Theo đặc điểm thành phần thạch học, mầu sắc, tướng đá, các dấu hiệu cổ sinh và thành phần hoá học, tổ hợp thạch học thứ hai hoàn toàn tương đồng với các mặt cắt trầm tích hệ tầng A Ngo chứa hoá đá định tầng Jura sớm phân bố rất rộng rãi ở phía tây Thừa Thiên Huế - Quảng Trị. Tổ hợp thạch học thứ 3, bao gồm các đá phun trào thành phần andesit, dacit, ryolit-felsit, đá silic núi lửa, các thể granophyr, granit dạng porphyr mầu trắng và các đá tuf. Chúng tạo nên một dải kéo dài 5 - 6 km phương tây bắc - đông nam, chiều rộng 0,8 đến 1,2 km. Cấu trúc nội bộ bao gồm 3 phần chính như sau: Phần dưới, chiều dày 60-80m nằm sát bờ phải suối Xi Pa, gồm dacit, một ít andesito - dacit và rất ít andesit, tướng phun trào thực sự. Phần giữa dày 120m, gồm dacit, dacito - ryolit, andesito - dacit và các đá tuf tướng phun nổ. Phần trên cùng gồm ryolit, felsit, tuf andesit và các thể nhỏ granophyr tướng á núi lửa. Đá felsit không có ban tinh bị silic hoá yếu, tạo nên các vỉa mỏng xen kẹp hoặc ở dạng ổ trong trường ryolit. Các đá tuf ryolit tướng phun nổ đặc trưng bởi các cấu tạo dòng chẩy và cấu tạo dăm. Thành phần các mảnh dăm là cát - bột kết mầu đỏ, các mảnh đá ryolit - andesit. Dung nham acid đóng vai trò xi măng gắn kết. Hoạt động biến chất nhiệt dịch phát triển mạnh đi cùng với các đới sulphur hoá có chứa vàng. Căn cứ vào các tài liệu mô tả địa chất, có nhận thấy rằng, tổ hợp thạch học thứ ba là một thể địa chất hoàn toàn độc lập với các đá trầm tích mầu đỏ. Về mặt thời gian chúng được thành tạo muộn hơn theo kiểu phun trào khe nứt dạng tuyến tính. Mặt cắt thượng nguồn Đắk Rông Theo mô tả của Phạm Huy Thông [11], mặt cắt gồm 7 tập: Tập 1: Có quan hệ kiến tạo với hệ tầng Khâm Đức, bao gồm bột kết, đá phiến sét, ít cát bột kết, cát sạn kết. Đá phân lớp mỏng đến trung bình, màu tím, tím nhạt, tím gụ. Dày 200m. Tập 2: Sạn kết, cát kết phân lớp trung bình màu tím, tím gụ. Dày 65m. Tập 3: Cát kết xen đá phiến sét, bột kết, phân lớp không đều, các thấu kính mỏng đá andesit màu phớt tím. Dày 200m. Tập 4: Đá phiến sét màu tím, tím nhạt xen ít bột kết, đá vôi phân lớp mỏng. Dày 60m. Tập 5: Cuội kết, cát sạn kết đa khoáng, cát kết phân lớp vừa. Dày 40m. Tập 6: Bột kết, sét kết xen cát kết màu tím nhạt. Dày 120m. Tập 7: Cát kết, bột kết màu tím nhạt. Dày 80m. Mặt cắt La Sam: Do Phạm Huy Thông mô tả [11], gồm 6 tập. Tập 1: Cuội kết, cát kết phân lớp vừa có xen các thấu kính andesit và tuf andesit. Đá có màu tím, tím gụ. Dày 150m. Tập 2: Đá vôi sét, sét vôi màu xám nhạt. Dày 80m. Tập 3: Cát kết, bột kết xen ít cát kết màu tím gụ, tím nhạt. Dày 170m. Tập 4: Cuội sạn kết đa khoáng phân lớp dày. Hạt cuội có thành phần cát-bột kết, đá phiến sét và thạch anh. Dày 150m. Tập 5: Bột kết, đá phiến sét, lớp mỏng cát kết màu tím nhạt. Dày 100 - 150m. Tập 6: Cát kết, bột kết màu tím nhạt. Dày 100m. Mặt cắt khu vực Thôn Húc Nghì: Mặt cắt được quan sát dọc sông Đắk Rông, do Vũ Mạnh Điển [5] mô tả , gồm 11 tập như sau: Tập 1: Cuội kết màu xám gụ phân lớp 0,4 - 0,6m. Thành phần hạt cuội gồm đá phiến, quarzit, đá vôi, silic, xi măng là sét bột kết. Dày 70m. Tập 2: Cát kết màu phớt tím, phớt lục loang lổ. Dày 60m Tập 3: Cát kết hạt vừa màu xám sáng xen một vài lớp bột kết. Dày 50m Tập 4: Cát kết xen bột kết màu xám tro phớt tím. Dày 110m. Tập 5: Cát bột kết màu xám tím nhạt. Dày 25m. Tập 6: Cát kết hạt vừa xen cát - bột kết , sét màu tím. Dày 105m. ISBN: 978-604-82-1375-6

138

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Tập 7: Andesit porphyr màu xám lục phớt tím nhạt. Dày 27m. Tập 8: Cuội sạn kết ít khoáng màu xám tím nhạt. Thành phần hạt cuội gồm thạch anh, silic. Dày 25m. Tập 9: Cát - bột kết màu xám nâu. Dày 25m. Tập 10: Cát sạn kết màu xám nâu xen lớp mỏng bột kết. Thành phần hạt vụn là thạch anh, silic, quarzit. Dày 50m. Tập 11: Cát-bột kết màu tím. Dày 120m. Mặt cắt Tà Riệp-Đắk Rông: Đây là một mặt cắt khác được mô tả trong tờ bản đồ địa chất loạt Hương Hoá [6] với các tập sau: Tập 1: Cuội kết đá khoáng mầu xám sáng phớt tím, dày 45m. Hạt cuội có thành phần tương ứng granit, quarzit, gneis. Tập 2: Cát kết hạt lớn đến vừa màu xám phớt nâu, dày 50m. Tập 3: Cuội sạn kết mầu phớt tím, dày 20m. Tập 4: Cát kết ít khoáng, dày 30m. Tập 5: Cát kết hạt vừa màu nâu tím, dày 25m. Tập 6: Andesit hạt nhỏ màu xám tím, không phân lớp, dày 25m. Tập 7: Cát kết cấu tạo phân lớp, dày 100m. Tập 8: Cát kết ít khoáng hạt vừa, dày 50m. Tập 9: Andesit porphyrit mầu xám tím, dày 52m. Trong các mặt cắt vừa mô tả, có thể phân biệt hai tổ hợp đá. Tổ hợp thứ nhất gồm các đá trầm tích lục nguyên gồm cuội kết, cát kết, bột kết, sét kết mầu đỏ, chúng có chứa các hoá đá tiêu biểu cho hệ tầng A Ngo, mức tuổi Jura sớm giữa. Tổ hợp thứ hai gồm các đá phun trào andesit porphyrit tồn tại dưới dạng mạch và thấu kính. Theo các mô tả trên, rõ ràng các đá phun trào có khối lượng rất không đáng kể, vị trí địa tầng không ổn định dưới dạng các mạch - thấu kính. Trong các mặt cắt nêu trên, các tác giả đã mô tả nhiều tập đá tuf, nguồn gốc trầm tich phun trào. Tuy nhiên, các tập mẫu mô tả thạch học chi tiết của chúng tôi cho thấy, tại đây không có mặt các đá tuf và trầm tích phun trào. Các đá tuf do các nhà địa chất mô tả, chỉ là các đá trầm tích thông thường hoặc các đá tuf tướng phun nổ như đã bắt gặp ở khu Xi Pa. Mặt cắt khu La Sam và khu A Dang Theo tài liệu của tác giả [1, 2], mặt cắt bao gồm đá phiến thạch anh mica, đá quarzit thuộc hệ tầng A Vương và các đá phiến lục, amphibolit hệ tầng Núi Vú mức tuổi Proterozoi và Paleozoi sớm bị milonit hóa mạnh. Trong diện lộ các đá biến chất có mặt các thể đá phun trào thành phần andesit, andesito - bazan, bazan pyroxen, tuf phun nổ ryolit, tuf phun nổ andesit và các thể granophyr, granit porphyr. Chiều dày các thể đá phun trào và á phun trào từ vài mét đến vài chục mét, chiều dài từ vài chục mét đến vài trăm mét. Kết quả phân tích chi tiết lát mỏng và các tổ hợp cộng sinh khoáng vật cho thấy, đá phun trào và á phun trào bị biến chất nhiệt dịch không đều (beresit hóa và chlorit hoá), nhưng không hề bị biến chất nhiệt động và biến chất động lực như đá phiến và amphibolit vây quanh. Các đá tướng phun nổ đặc trưng bởi sự có mặt các mảnh dăm đá phiến kết tinh, mảnh đá amphibolit, mảnh khoáng vật felspat, xi măng là các loại dung nham ryolit hoặc andesit [1, 2]. Mặt cắt khu vực Nam Đông, A Lưới: Theo Vũ Mạnh Điển [5], các thành tạo phun trào andesit, dacit và ryolit có khối lượng không lớn đi cùng với các đá trầm tích mầu đỏ. Chúng có các đặc điểm tương tự với các mặt cắt Thôn Húc Nghì, thượng nguồn Đắk Rông. Tổng hợp các tài liệu địa chất khu vực cho thấy sự tồn tại của một dải đá magma kéo dài từ A Lưới đến Đắk Rông. Theo đặc điểm thạch học, thế nằm địa chất có thể phân biệt các tướng sau đây: Tướng phun nổ: bao gồm các đá dăm kết tuf ryolit, dăm kết tuf andesit. Quy mô phân bố không nhiều, dưới dạng các thể kích thước nhỏ trên nền các đá trầm tích mầu đỏ tuổi Jura hệ tầng A Ngo và các đá biến chất Proterozoi muộn - Paleozoi sớm hệ tầng A Vương, hệ tầng Núi Vú. Tướng phun trào: bao gồm các đá bazan, andesit, dacit, ryolit tạo nên các khối lớn dạng tuyến tính phương tây bắc - đông nam, các lớp phủ mỏng, các đai mạch lấp đầy khe nứt. Chúng xuyên cắt, phủ bất chỉnh hợp lên trên các đá trầm tích lục nguyên tuổi Jura và các đá biến chất Proterozoi muộn - Paleozoi sớm. Tướng á phun trào: bao gồm các khối đá granit porphyr sáng mầu kích thước nhỏ xuyên cắt các đá biến chất Proterozoi muộn - Paleozoi sớm và trầm tích lục nguyên tuổi Jura. Cùng thuộc vào tướng á phun trào còn có các thể granophyr có quan hệ chuyển tiếp với các đá ryolit porphyr trong phần trên cùng của khối phun trào khu vực Xi Pa. Với các đặc điểm nêu trên, tổ hợp các đá phun trào khu vực A Lưới - Đắk Rông phía tây Quảng Trị - Thừa Thiên Huế có vị trí tuổi chắc chắn trẻ hơn các đá trầm tích mầu đỏ tuổi Jura hệ tầng A Ngo. Chúng có vị trí tuổi địa chất tương tự các đá magma khu vực tây Kon Tum. ISBN: 978-604-82-1375-6

139

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Các giá trị tuổi tuyệt đối dẫn ra dưới đây đã được công bố trong nhiều công trình khoa học và các tài liệu lưu trữ địa chất là bằng chứng cho nhận định trên đây. Bảng 1. Tổng hợp các số liệu phân tích tuổi các đá andesit porphyrit Tên đá

Vị trí

Tuổi (tr.n)

Phương pháp

Tác giả, nơi phân tích

Hệ tầng

Đăk Rông - A Lưới Andesit porphyrit

A Lưới

Andesit porphyrit

A Lưới

115,3 5,8 115,9  2,5

K/Ar K/Ar

Trịnh Long, Trần Ngọc Nam; 1999; Nhật Bản Trịnh Long, Trần Ngọc Nam; 1999; Nhật Bản

Tây Kon Tum Andesit porphyrit

Sa Thày

102,4  1,8

K/Ar

Trịnh Long, Trần Ngọc Nam (1999); Nhật Bản

Andesit porphyrit

Sa Thày, Kon Tum

136 ± 1,3

Rb-Sr

Trịnh Long, Nguyễn Xuân Bao (2000) Bảo Lộc

Andesit porphyrit

Sa Thày, Kon Tum

98  8,6

K-Ar

Trịnh Long, Nguyễn Xuân Bao (2000) Bảo Lộc

Andesit porphyrit

Chư Prông

106,4  2,3

K/Ar

Trịnh Long, Trần Ngọc Nam (1999); Nhật Bản

Bảo Lộc

Andesit porphyrit

Chư Prông

110  10

Rb/Sr

Nguyễn Văn Thuấn (1999)

Bảo Lộc

Kon Tum

Ar - Ar và 100 - 129 Nguyễn Xuân Bao, nnk (2001) Rb-Sr

Dacit

Bảo Lộc

Bảo Lộc

Đà Lạt Ryolit porphyr

Nha Trang

100  1

K/Ar

Trịnh Văn Long, Phạm Huy Long, Steve C.B. (1997); Hoa Kỳ

Nha Trang

Tuf ryolit

Nha Trang

100  1

K/Ar

Trịnh Văn Long, Phạm Huy Long, Steve C.B (1997); Hoa Kỳ

Nha Trang

Andesit porphyrit

Bảo Lộc

100  3

K/Ar

Andesit porphyrit

Bảo Lộc

100  3

K/Ar

Trịnh Long, Phạm Huy Long, Steve C.B. (1997), Hoa Kỳ Trịnh Long, Phạm Huy Long, Steve C.B. (1997), Hoa Kỳ

Bảo Lộc Bảo Lộc

Từ các tài liệu trên đây, có thể thấy rằng, sự tồn tại các xâm nhập, phun trào Mesozoi muộn trong khu vực tây Kon Tum và khu vực Đăk Rông - A Lưới là hiện thực. Mức tuổi của chúng ít nhất là muộn hơn hệ tầng A Ngo, chứa hoá đá tuổi Jura sớm - giữa, hợp lý nhất có thể trong khoảng Jura muộn đến Kreta sớm, chủ yếu trong giai đoạn Kreta sớm, tương đồng mức tuổi của loạt phun trào Bảo Lộc - Nha Trang tiêu biểu cho khu vùng rìa lục địa tích cực Mesozoi muộn Đà Lạt. ĐẶC ĐIỂM THẠCH ĐỊA HÓA Bảng dưới đây, tổng hợp các kết quả phân tích silicat các đá xâm nhập và phun trào tiêu biểu cho các đối tượng đang xem xét. Có ba tập mẫu tiêu biểu cho 3 khu vực. Đó là khu vực Đăk Rông- A Lưới, khu vực Tây Kon Tum và khu vực đới Đà Lạt.

ISBN: 978-604-82-1375-6

140

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Bảng 2. Tổ ng hơ ̣p các kết quả phân tích silicat các đá phun trào Đắk Rông- A Lưới- Sa Thày STT

Kí hiệu mẫu

SiO2

TiO2

Al2O3

FeO

Fe2O3

MnO

MgO

CaO

Na2O

K2 O

1

H.6

72,18

-

17,03

0,29

0,95

0,11

0,40

0,28

0,77

4,13

2

H.8

73,28

-

17,13

0,11

1,15

0,11

0,40

0,28

0,48

3,75

3

Hh.4118

52,88

1,20

15,05

4,80

1,19

0,09

1,31

0,98

5,00

0,97

4

Hu.136

58,66

0,50

17,03

3,41

5,47

0,12

1,91

1,96

3,47

3,28

5

Hu.138

57,54

0,70

15,78

4,28

1,59

0,11

2,21

1,25

3,19

2,75

6

Hu.1779

72,76

0,30

15,59

3,81

2,34

0,13

2,27

1,51

2,75

2,81

7

Hu.2122

71,86

0,50

14,58

3,02

4,10

0,13

2,91

3,07

3,88

3,00

8

96VNL-04A

56,10

0,87

16,70

-

2,79

-

4,40

7,20

2,79

2,12

9

96VNL-05A

57,20

0,88

16,00

-

2,90

-

3,70

6,20

2,92

3,16

10

96VNL-40E

54,40

1,01

17,30

-

4,08

-

4,20

5,40

3,09

1,67

11

96VNL-42A

50,10

1,35

17,80

-

3,88

-

4,40

6,90

3,56

2,27

12

96VNL-45A

68,50

0,23

16,30

-

1,11

-

0,20

1,90

4,90

4,30

13

97VM-26

70,80

0,20

13,70

-

1,30

-

0,01

1,25

4,68

4,43

14

DL303

77,65

0,20

14,55

-

0,81

0,05

0,08

0,72

2,74

5,89

15

KT2225

58,96

0,94

16,03

-

1,56

0,08

3,23

5,63

3,02

2,58

16

KT4387/2

61,94

0,76

15,56

-

2,66

0,14

2,35

3,86

3,63

1,84

17

KT838

57,12

1,21

16,59

-

3,22

0,01

4,25

5,91

2,10

0,87

18

KT4086

58,92

0,83

16,23

-

3,70

0,08

3,31

5,71

2,66

2,44

19

KT6185

66,04

0,72

14,86

1,64

3,99

-

0,05

1,53

3,29

2,50

20

KT11626

74,00

0,26

12,83

2,74

1,29

-

0,07

0,38

0,33

3,00

Na 2O+K2 O

21

KT11628 68,48 0,44 15,10 4,54 0,17 0,08 0,71 1,66 3,24 Ghi chú: Mẫu 1,2- Granit porphyr ( tài liệu của Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị, 2000 [17])-; Mẫu 3- Đá phun trào ( tài liệu tờ Bản đồ địa chất Hương Hoá, 1997); Mẫu 4 đến 7-Đá phun trào ( tài liệu tờ Bản đồ địa chất Huế 1:50000, 1997); Mẫu 8 đến mẫu 14 đá phun trào ( tài liệu Địa chất và Tài nguyên Việt Nam , trang 280); Mẫu 15 đến 21 đá phun trào(tài liệu Bản đồ địa chất Kon Tum1:50000, 2006) Pc Picrobazan B Bazan 14 Ph O1 Trên bão hào SiO2 O2 Andesit 12 U3 T R O3 Acid 10 F S Bão hòa SiO2 1 U2 S3 Ir S2 Trachybazan 8 S2 S3 Trachyandesit U1 6 S1 T Alkalitrachyt-trachyt R Alkalitryoliyt-ryolit 4 U Dưới bão hòa SiO2 2 Pc

B

O1

O2

O3

0 35

45

55

65

75

SiO2

U1 U2 U3 Ph F

Tefribazan Fonotefrif Tefrifonolit Phonolit Foidok

Hình 1. Biể u đồ TAS phân loa ̣i các đá phun trào khu vực Sa Thầy - Đắk RôngQuảng Trị (Le Bas, 1986)

ISBN: 978-604-82-1375-6

141


Các đá phun trào khu vực Sa Thày, Kon Tum Các đá phun trào khu vực Bảo Lộc Các đá phun trào khu vực Nha Trang

FeOt

Tholeiitic

(Vôi - kiềm) CalcAlkaline

Na2O+K2O

MgO

Hình 2 . Biểu đồ AFM của các đá phun trào thuộc khu vực Sa Thầy - Đắk Rông- Quảng Trị (Irvine & Baragar, 1971)

Hình 3. Biểu đồ K20 – Si2O (Gill, 1981)

Các đá của dải trên, tại những khu vực cụ thể chúng là một dãy phân dị liên tục từ andesit bazaltic, andesit tới dacit, trong đó phổ biến các đá trung tính chiếm ưu thế rõ rệt. Hàm lượng SiO2 dao động trong khoảng 50,177,65 %, hàm lượng Al2O3 dao động trong khoảng 12,83-17,8 %, có thể thấy hàm lượng của Al2O3 là khá cao, hàm lượng của MgO trong khoảng 0,01 – 4,4 %. Trên biểu đồ AFM, các đá nghiên cứu thuộc loạt kiềm vôi và kiềm vôi cao kali. Biểu đồ SiO2 - K2O cho thấy chúng chủ yếu thuộc loạt cao Kali. Tập hợp các đá phun trào và xâm nhập có xu thế tăng cao hàm lượng K2O theo chiều tăng của SiO2.

ISBN: 978-604-82-1375-6

142



Bảng 3. Thành phần các nguyên tố vi lượng trong các đá magma khu vực Dak Rông - A Lưới- Sa Thày 96VNL- 96VNL- 96VN 04A 05A L-40E

96VNL -42A

96VNL -45A

97VM DL303 DL1226 DL1241 DL2083 DL1314 DL1221 DL1210 DL1212 DL1237 DL1242 DL1100 DL4432/1 KT11610 -26

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Rb

59

89

47

54

116

150

171,7

77,7

140,0

129,0

266,0

156,0

249,0

234,0

145,0

152,0

133,0

197,0

29,30

Ba

590

551

346

537

1010

731

725,4

259,0

495,0

463,0

692,0

395,0

619,0

592,0

651,0

269,0

445,0

336,0

317,0

Th

6

15

5,4

4,3

13

14

19,94

8,2

16,9

20,1

8.1

24.5

20.9

21.8

14.0

24,3

17,7

23,7

3,70

Nb

6

10

8

7

9

18

14,28

4,0

15,8

4,2

47,2

2,3

5,4

1,8

13,4

2,7

11,70

Ta

1

0,8

0,5

0,5

0,8

1,3

1,24

0,6

1,0

2,0

0,3

1,7

0,2

0,1

0,1

1,3

1,3

0,2

0,99

La

19,6

24

20,5

30,7

46,5

54,9

63,08

21,5

19,7

26,6

8,8

23,5

24,5

23,3

31,7

36,5

36,8

24,4

18,79

Ce

41,4

51,6

45,2

66

86,5

116

130,8

22,9

34,5

61,2

37,1

41,2

69,0

60,8

61,0

64,4

49,3

61,5

41,20

Pr

4,9

6,2

5,5

8,1

9,3

13,9

13,53

6,6

4,9

6,3

4,8

5,7

5,8

6,0

6,9

8,5

9,7

6,7

7,10

Sr

471

376

380

774

145

105

67,87

173,0

153,0

571,0

423,0

233,0

398,0

350,0

284,0

80,2

178,0

60,9

532,0

Nd

20,2

25,2

23

31,9

33

51,9

46,09

18,4

16,2

19,3

12,4

18,1

18,0

16,8

19,9

27,0

28,0

20,0

20,60

Zr

96

104

95

118

158

158

149,3

304,0

337,0

134,0

17,8

270,0

13,9

12,6

14,2

243,0

254,0

7,9

119,0

Hf

3,1

4,9

3,6

4,7

9,3

11

5,38

6,7

5,6

3,6

0,6

6,1

0,4

0,4

0,5

4,5

6,8

0,5

2,76

Sm

4,4

5,4

4,6

6,4

5,8

10,1

8,21

4,5

3,8

3,6

5,4

4,3

5,2

3,8

4,7

6,4

5,7

7,7

4,37

Eu

1,27

1,15

1,27

1,93

1,28

2,09

1,25

1,2

0,7

0,7

0,8

0,7

0,7

0,7

0,7

0,6

1,0

0,4

1,24

Gd

4,3

4,9

4,8

5,8

5,2

8,5

7,16

4,1

3,7

3,0

3,4

3,5

3,3

2,6

4,1

5,0

4,9

4,7

4,79

Tb

0,7

0,9

0,8

0,8

0,9

1,5

1,09

1,0

0,9

0,6

1,3

0,7

1,3

1,1

1,4

1,2

0,8

1,6

0,60

Dy

4,2

4,4

4,1

4,2

4,5

9

6,24

3,6

3,4

2,8

2,7

3,3

2,4

2,2

3,4

4,7

3,9

4,4

4,04

Y

21

21

17

19

20

48

32,46

16,1

15,6

13,9

10,3

13,2

8,6

7,1

12,5

22,1

21,3

16,3

19,74

Ho

0,86

0,88

0,87

0,91

0,92

1,76

1,27

1,0

1,0

0,6

1,0

0,8

0,8

0,8

1,1

1,4

0,8

1,3

0,75

Er

2,6

2,7

2,6

2,1

2,8

5,2

3,74

2,3

2,3

1,7

2,5

2,1

2,8

0,9

2,5

3,0

2,3

3,4

2,14

Tm 0,4

0,4

0,4

0,3

0,4

0,7

0,59

0,4

0,4

0,3

0,4

0,3

0,3

0,2

0,4

0,5

0,3

0,5

0,31

Yb

2,4

2,4

2,4

2

3

4,9

3,83

2,1

2,1

1,8

1,8

1,9

1,6

1,4

2,3

2,8

2,3

2,8

1,83

Lu

0,35

0,38

0,36

0,29

0,5

0,71

0,58

0,3

0,3

0,2

0,3

0,3

0,3

0,2

0,4

0,4

0,4

0,4

0,28

Ghi chú: Các mẫu từ 1 đến 19 tham khảo tài liệu Bùi Minh Tâm, 2002 ( trang 280- 283, cuốn Đi ̣a chấ t và Khoáng sản Viê ̣t Nam) ISBN: 978-604-82-1375-6

143

19

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Các kết quả phân tích nguyên tố vi lượng thể hiện trong bảng 3. Trên các biểu đồ phân loại các kiểu bối cảnh kiến tạo đá granit [Pearce et al, 1984] đa số các kết quả phân tích đều rơi vào trường granit cung núi lửa (VAG). Trên các biểu đồ Nb - Y và Rb - (Yb+Ta), các mẫu chủ yếu rơi vào trường granit cung núi lửa (VAG) trùng với trường phân bố của các mẫu cung núi lửa Andes. Xem xét đặc điểm phân bố các nguyên tố hiếm và đất hiếm trong các đá nghiên cứu được chuẩn hoá với chondrit có thể thấy, mặc dù các đá được lấy từ các vị trí khác nhau trong khu vực Thừa Thiên Huế, Quảng Trị tới Sa Thày nhưng các nguyên tố vết có sự biến thiên tương tự nhau và trùng với trường phân bố của các mẫu cung núi lửa Andes. 96VNL-04A

1000.0

1000.0

96VNL-04A

96VNL-05A

96VNL-05A

96VNL-40E

96VNL-40E 96VNL-42A

96VNL-42A 100.0

100.0 Rock/Primitive Mantle

96VNL-45A

Rock/Chondrite

97VM-26 DL303 DL1226

10.0

DL1241 DL2083 DL1314

97VM-26 DL303 DL1226 10.0

DL1241 DL2083 DL1314

DL1221

1.0

96VNL-45A

DL1221

1.0

DL1210

DL1210

DL1212

DL1212

DL1237

DL1237 Yb

DL1100

Y

Lu

Er

Yb

Tb

Tm

f

Er

Eu

Ho

d

Dy

H

Tb

Pr

Gd

N

Eu

b

Sm

La

Nd

N

Pr

b

Ce

R

La

DL1242

0.1

DL1242

Th

0.1

DL1100 DL4432/1

DL4432/1

KT11610 96VNL-04A

Hình 4. Sơ đồ phân bố đất hiếm chuẩn hóa theo Chondrite, (Sun & McDon., 1989) và sơ đồ nhện chuẩn hóa thành phần mantle nguyên thủy (Sun&McDon.,1989)của các đá magma khu vực Sa Thày – Đắk Rông- Quảng Trị

10000

10000

1000

1000 Syn-COLG

WPG

Rb

Nb

WPG

100

100

VAG

10

10 ORG ORG VAG+syn-COLG

1

1 1

10

100

1000

Y

Hình 5. Biểu đồ Y-Nb (Pearce, 1984)

10000

1

10

100

1000

10000

Y+Nb

Hình 6. Biểu đồ Y-Nb ( Pearce, 1984)

CÁC ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỔI SAU MAGMA VÀ MỐI LIÊN QUAN VỚI KHOÁNG SẢN Khu vực Đăk Rông- A Lưới, hoạt động biến chất nhiệt dịch như lục hóa, propylit hóa, beresit hóa và argilit hoá phát triển mạnh mẽ cùng với các quá trình biến chất động lực. Xuất hiện rất nhiều khoáng vật biến chất nhiệt dịch nhiệt độ thấp gồm sericit, chlorit, calcedon, epidot, ankerit. Các khoáng vật sulphur tiêu biểu gồm galena, pyrit, chancopyrit, antimonit. Vàng dạng hạt nhỏ và siêu mịn, hàm lượng vàng dao động từ <1g/t đến 910 g/t. Mối liên quan của các thành tạo núi lửa tuyến Đắk Rông phía tây Quảng Trị với các quá trình biến chất trao đổi cạnh mạch và khoáng sản vàng đã được chúng tôi trình bày chi tiết trong công trình “ Các thành hệ biến chất trao đổi nhiệt dịch và mối liên quan với quặng hoá vàng lấy ví dụ khu vực phía Tây Quảng Trị vùng Bắc Trung Bộ ”. Tại khu vực XiPa, theo cường độ của hoạt động sulphur hóa, có thể khoanh định các đới quặng chiều rộng từ 25 đến 175m, chiều dài từ 500 đến trên 1000m, hàm lượng Au  0,05 ppm. Đới quặng có cấu trúc phân nhánh, không gian phân bố trùng lặp hoàn toàn với các đới biến chất nhiệt dịch. Hàm lượng các khoáng vật sulphur cũng như hàm lượng vàng tăng tỷ lệ thuận với cường độ quá trình biến chất nhiệt dịch. Trong phạm vi các đới biến chất nhiệt dịch có thể phân biệt nhóm đá cấu tạo đơn giản gồm tổ hợp cộng sinh (THCS) thạch anh ISBN: 978-604-82-1375-6

144

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM – sericit – hydrosericit - kaolinit và nhóm đá biến chất cấu tạo phức tạp gồm THCS thạch anh – hydrosericit kaolinit chứa các mạch ankerit - chlorit. Hàm lượng Au cao nhất theo các tài liệu phân tích khoảng 4 g/t. Khu vực Tây Kon Tum. Các tài liệu điều tra mới nhất cho thấy, liên quan với các đá phun trào kiểu Bảo Lộc - Nha Trang có vàng và đồng kiểu nhiệt dịch phun trào. Liên quan với các các xâm nhập kiềm vôi kiểu Định Quán có vàng nhiệt dịch xâm nhập và các biểu hiện đồng vàng molipden. MỘT VÀI NHẬN XÉT TỔNG QUAN VỀ PHÂN BỐ KHÔNG GIAN, BỐI CẢNH NGUỒN GỐC Từ các tổng hợp trên đây, có thể nhận thấy, hai khu vực Tây Kon Tum và Đăk Rông - A Lưới đều có các hoạt động magma Mesozoi muộn. Các kết quả khảo sát từ các tài liệu phân tích cho thấy, chúng có các đặc điểm khá tương đồng về mặt địa chất, thành phần thạch học, thành phần hoá học và các đặc điểm thạch địa hoá. Về mặt địa chất, đa số các thể phun trào có quy mô nhỏ, dưới dạng mạch dạng tuyến và các thể có kích thước không lớn đến rất nhỏ. Các đai mạch có quan hệ xuyên cắt, lấp đầy các đứt gẫy. Vắng mặt các đá trầm tích phun trào. Về mặt thạch, địa hoá Tại những khu vực cụ thể các đá phun trào là một dãy phân dị liên tục từ andesit bazaltic, andesit tới dacit, trong đó phổ biến các đá trung tính chiếm ưu thế rõ rệt. Mối liên quan với khoáng sản. Khu vực Đăk Rông - A Lưới liên quan với vàng và đa kim; Xuất hiện rất nhiều khoáng vật biến chất nhiệt dịch nhiệt độ thấp gồm sericit, chlorit, calcedon, epidot, ankerit. Các khoáng vật sulphur tiêu biểu gồm galena, pyrit, chancopyrit, antimonit. Vàng dạng hạt nhỏ và siêu mịn, hàm lượng vàng dao động từ <1g/t đến 9-10 g/t. Khu vực tây Kon Tum liên quan tới hiện tượng biến đổi sau magma như hiện tượng lục hóa, hiện tượng propylit hóa, hiện tượng biến chất nhiệt dịch thạch anh hóa, sericit hóa và đi kèm với nó liên quan tới các khoáng sản Cu-Au-Mo. Trên quy mô khu vực, các xâm nhập phun trào Mesozoi muộn Bảo Lộc - Nha Trang và Định Quán phân bố rộng rãi trên cấu trúc rìa lục địa tích cực Mesozoi muộn Đà Lạt. Mô hình tiến hoá kiến tạo Việt Nam và diện tích kế cận giai đoạn Jura muộn - Kreta, theo Trần Văn Trị, Nguyễn Xuân Bao [15] được trình bày trong hình vẽ dưới đây (Hình 7).

Hình 7. Mô hình tiến hóa kiến tạo khu vực Sa Thày - Huế - Quảng Trị (theo Trần Văn Trị và nnk 2009 có sửa chữa) Theo mô hình này, các xâm nhập phun trào đang mô tả có thể liên quan nguồn gốc với đới hút chìm Pacific Biển Đông cổ ở phía nam và đới hút chìm Mesothethys ở phía tây. Các đá xâm nhập phun trào Bảo Lộc Nha Trang và Định Quán được xem là có nguồn gốc từ nguồn Manti bị hỗn nhiễm và trộn lẫn vỏ liên quan với đới hút chìm [15]. Vấn đề cần tiếp tục xem xét là, bối cảnh thành tạo, nguồn gốc các đá magma phun trào xâm nhập Mesozoi muộn khu vực Tây Kon Tum và Đăk Rông- A Lưới và mối liên quan nguồn gốc với các khoáng sản. KẾT LUẬN 1. Bằng các tài liệu địa chất thực tế cũng như tổng hợp các tài liệu, chứng minh sự tồn tại các hoạt động magma Mesozoi muộn khu vực Tây kon Tum và khu vực Đăk Rông - A Lưới . Dải phun trào-xâm nhập nông A Lưới - Đắk Rông phía tây Thừa Thiên Huế - Quảng Trị phương tây bắcđông nam tuổi Mesozoi muộn bao gồm tổ hợp các đá tướng phun trào, phun nổ thành phần bazan – andesit – dacit - ryolit và tuf của chúng đi cùng với các thể xâm nhập nông granit porphyr, granophyr loạt kiềm vôi. Chúng có mối liên quan nguồn gốc với các khoáng sản vàng và đa kim. ISBN: 978-604-82-1375-6

145

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Các xâm nhập phun trào Mesozoi muộn khu vực Tây Kon Tum bao gồm các đá andesit, dacit, ryolit, xâm nhập diorit, granodiorit và granit loạt kiềm vôi. Chúng có mối liên quan nguồn gốc với khoáng sản vàng - đồng và vàng - đồng -molipden. 2. Vị trí tuổi địa chất hợp lý nhất của chúng theo các tài liệu hiện có trong khoảng Jura muộn - Kreta sớm, chủ yếu là Kreta sớm tương ứng với mức tuổi các magma xâm nhập phun trào kiểu Bảo Lộc - Nha Trang và Định Quán phân bố rộng rãi trong đới Đà Lạt, liên quan với bối cảnh rìa lục địa tích cực. 3. Trong tương lai cần tiếp tục nghiên cứu, làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc địa chất, thành phần vật chất, quy luật phân bố, mối liên quan với khoáng sản của các thành tạo magma Mesozoi muộn trong các khu vực Tây Kon Tum, Đăk Rông - A Lưới góp phần làm sáng tỏ, chính xác hoá bình đồ địa chất khu vực Trung Bộ và Tây Nguyên cũng như dự báo sinh khoáng.

GEOLOGICAL AND PETROLOGICAL CHRACTERISTICS OF LATE MESOZOIC MAGMATIC ROCKS IN WEST KONTUM AND DAKRONG-ALUOI AREAS Nguyen Huu Trong1, Le Tien Dung1, Pham Trung Hieu2 1

Hanoi University of Mining and Geology University of Science - Ho Chi Minh City

2

ABSTRACT Magmatic Rocks in West Kontum and Dakrong-Aluoi areas, west Thua Thien Hue-Quang Tri consist of basalt, andesite, dacite, ryolite. They are mainly intermediate volcanic rocks and shallow intrusive rocks such as porphyry granite and granophyres.According to petrological and geological features, they are explosion, true effusive and hypabyssal-semieffusive facies. Most of them have been dated as in Early Cretaceous age.According to chemical aspect, studied rocks belong to high potassium calc-alkaline series, formed in active continental margin condition of Andes type. In Dakrong-Aluoi area, metasomatic activities such as chloritisation, prophylitisation, beresitisation and argilitisation strongly occurred with the development of gold, silver and polymetal mineralisations.In West Kontum area, gold and copper with volcanic hydrothermal origin related to volcanic rocks of Bao Loc-Nha Trang Type. Intrusive hydrothermal Gold and Molybdenum-GoldCopper occurrences related to calc-alkaline intrusion rocks of Dinh Quan Type. Key words: Kon Tum, Dakrong-Aluoi, magma, Late Mezozoic TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Lê Tiến Dũng, Phạm Thị Vân Anh, Tô Xuân Bản. Các thành tạo phun trào và xâm nhập Mesozoi muộn tuyến A Lưới – Đắk Rông phía Tây Quảng Trị và Thừa Thiên Huế. Tạp chí Các khoa học về Trái đất. Số 2 (T.27)/2005. Trang 133-141. [2]. Lê Tiến Dũng và nnk, 2000. Các thành hệ biến chất trao đổi nhiệt dịch ở phía tây Quảng Trị bắc Trung Bộ và mối liên quan của chúng với quặng hoá vàng. Tạp chí Địa chất, A, số 272, 9-10/2002. Trang 29-37. [3]. Lê Tiến Dũng và nnk, 2011, 2012. Báo cáo tổng kết đề tài “Nghiên cứu đánh giá tiềm năng dải khoáng hoá Au – Cu Mo ở Sa Thầy - Đăk Tô để phục vụ cho việc quy hoạch, đầu tư khai thác khoáng sản hợp lý tỉnh Kon Tum”. Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Kon Tum. [4]. Thân Đức Duyện, 2006. Địa chất và khoáng sản nhóm tờ Kon Tum tỷ lệ 1:50000. Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội. [5]. Vũ Mạnh Điển và nnk, 1993. Địa chất và khoáng sản nhóm tờ Nam Đông tỷ lệ 1:50000. Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội. [6]. Vũ Mạnh Điển và nnk, 1997. Địa chất và khoáng sản nhóm tờ Hướng Hoá tỷ lệ 1:50000. Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội. [7]. Lepvirier. C, Maluski H, Nguyễn Văn Vượng, 1997. Indosinian NW - =Trending shear zones within the Truong Son belt 40Ar - 39Ar Triassic Cretaccous to Cenozoic oveprints. Tectonophysics/283, Issues 1–4, 30 December 1997, trang 105–127. [8]. Eric A. K. Middlemost, 1988. Magmas and magmatic rock. Longman group Ltd, Singapore. [9]. H. M. Prichard, T. Alabaster, 1993. Magmatic processes and plate tectonics. Geological society London. [10]. Trần Tính và nnk, 1994. Địa chất và khoáng sản 1:200000 nhóm tờ Kon Tum - Buôn Mê Thuật. Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội. [11] .Phạm Huy Thông và nnk, 1997. Địa chất và khoáng sản nhóm tờ Huế tỷ lệ 1:50000. Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội.

ISBN: 978-604-82-1375-6

146

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM [12]. Nguyễn Văn Thuấn, 1995. Tài liệu mới về các thành tạo núi lửa ở Chư Prông - Gia Lai và các khoáng sản liên quan. Địa chất Khoáng sản Dầu khí Việt Nam, số 1:115-120, Hà Nội. [13]. Đào Đình Thục, Huỳnh Trung (Đồng chủ biên), 1995. Địa chất VN, tâp II. Các thành tạo magma. Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội. [14]. Nguyễn Văn Trang và nnk, 1986. Địa chất và khoáng sản loạt tờ Huế-Quảng Ngãi tỷ lệ 1:200000. Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội. [15]. Trần Văn Trị và Vũ Khúc (đồng chủ biên), 2009. Địa chất và tài nguyên Việt Nam. Nxb Khoa học tự nhiên và công nghệ. trang 279-288. [16]. Marjorie Wilson, 1989. Igneous petrogenesis. Chapman & Hall, 2-6 Boundary Row, London. [17]. Lê Tiến Dũng và nnk, 1999. Địa chất và khoáng sản tỉnh Quảng Trị. Lưu trữ Sở KHCN tỉnh Quảng Trị.

ISBN: 978-604-82-1375-6

147


AN AGENT-BASED MODEL FOR SIMULATING LOCATIONS OF PORTS: A CASE STUDY OF SOME PROVINCES OF SOUTHERN VIETNAM Nguyen Dinh Thanh, Truong Tieu Bao, Tran Quoc Dung, Truong Minh Hoang Department of Geology, University of Science, VNU-HCM [email protected] ABSTRACT Along with social and economic development, demand for manufacturing and transporting goods is also increased. To facilitate goods transportation in the country and oversea, a lot of roads and ports have been built in Vietnam, especially in the south of Vietnam.The aim of this study is to develop an agent-based model (ABM) basing on land use zones and some conditions of engineering geology, such as topography, dynamic engineering geologyin order to simulate location choice for building ports in three places that are Soairap river (Hochiminh City), Vamco river (Longan province), and Thivai river (Dongnai province). By comparing to the real locations of three ports in above places, the model was validated and the result showed that three simulated locations of ports matched to the real ones. Keywords: agent-based model, location choice of port, location simulation, southern Vietnam INTRODUCTION Along with social and economic development, demand for manufacturing and transporting goods is also increased. Hochiminh city, Dongnai province and Longan province are areas where a lot of industrial zones and export processing zones are concentrated. Therefore, to facilitate goods transportation from these areas to other areas in the country and oversea, a lot of roads and ports have been built. From literature, there are some approaches for choosing locations. Location-allocation, for instance, is an optimal approach for determining an optimal location for one or more facilities that will services demand from a given set of point 1). Besides that, Yang et al.2) employed an ordered logit model for investigating potential factors that contribute to the hotel location choice. An agent-based model emerged as powerful model in exploring the complexity of urban systems. Moreover, it is also a popular means for representing decisionmaking processes, such as choosing locations for facilities or relocations, choosing locations for shopping (Chen et al., 20063); Vanhaverbeke et al., 20114); Huang et al.,20115), Shen et al., 20126,7). In the agent-based model, agents that are individuals will be created and can receive necessary information from an environment where that are living in and located. Then, the agents can also display their behavior and interact with each other and also the environment in the environment in order to achieve their goals. The purpose of this study aims at developing an agent-based model in order to simulate suitable locations for building ports in three areas of southern Vietnam that are Hochiminh city, Dongnai province and Longan province. Furthermore, this research may assist local governments, policy makers and planners in selecting a suitable planning strategy for ports in the future. METHOD Three ports that are Saigon Premier Container Terminal (located on Soairap river, Hochiminh City), Phuocdong Port (Vamco river, Longan province) and Phuocan Port (located on Thivai river, Dongnai province) are used as case studiesfor the simulation and their real locations are compared to simulated ones (output of the model) for model validation. The detailed procedure for developing the model is described in figure 1 as below:

ISBN: 978-604-82-1375-6

148


Figure 1. The procedure for conducting the simulation Three maps that are land development map, topographic map, and land used map, and are collected and then prepared in ArcGis software (ERIS). The coarse line of land slide map is created basing on landsat satellite images that is processed in Envi software. Besides that, agent-based model (Macal and North, 20108)) is developed to implement the simulation and NetLogo software (Wilensky, 1999) is employed as a simulation platform. Moreover, a decision for choosing location of port is issued by applying Logistic Regression (Long et al, 20089)) for calculating probability that indicate whether cells will be chosen as a location of port or not. MODEL DESIGN Input data This study showed four factors affecting location choice of port that are topography with tidal, land use zones, coarse lineof land slide, and land development. We collected and created four maps corresponding to those four factors in order to create input data for the model. After the maps are collected, they are processed in Arcgis software that converts the data from vector data to raster data and to ascII data. Then the ascII data will be input into NetLogo software through programming code. Because we simulate locations of three ports at different places, we only pay attention to the areas near to the rivers where the port will be built. Therefore, the input data have some differences in land use map, land development map and topographic map at each place. There are, for instance, five kinds of land uses along the Soairap river while there are three and four kinds of land uses along Vamco river and Thivai river respectively. Topographic map Topography and tidal have a mutualrelationship that influentlocation choice of port. Areas with elevation that is over than maximum tidal or the areas with higher elevation than other areas are advantaged for building port and vice versa. According to result of monitoring tidal in Nhabe district, the maximum and minimum tidal are 1,27m to 1,5m and -2,18 to -2,78m respectively. Therefore, basing on the topographic map and the maximum tidal, we create a map that indicatesadvantaged and disadvantaged areas for location choice of port. For the topography at area of Vamco river, apart from advantaged and disadvantaged areas, the map also displays rather advantaged areas. The area of Soairap river divides into two areas that are area with elevation of 0,8 – 1m and area with elevation of 0,5 – 0,7m. Although the elevation of two areas is less than the maximum tidal, the higher elevation the area has, the more advantaged the area is for building port. Thus, the area with elevation of 0,8 – 1m is advantaged area and the area with elevation of 0,5 – 0,7m is disadvantaged area for building the port (figure 2b). In the area of Vamco river, there are three topographic areas that are areas with elevation of less than 0,8m, elevation with 0,8 – 1m, and elevation of 1 – 2m. Comparing to maximum tidal, we divide those topographic areas into disadvantaged, rather advantaged, and advantaged areas respectively (figure 3b) while the topographic areas of Thivai river are divided into advantaged areas with elevation of 2 – 4m, rather advantaged areas with elevation of 1 – 2m, and disadvantaged areas with elevation of 0,5 – 1m (figure 4b).

ISBN: 978-604-82-1375-6

149


a)

b)

a)

b)

Figure 2.

Figure 3.

a) Topographic map of area of Soairap river

a) Topographic map of area of Thivai river

b) Map with advantaged (green)

b) Map with advantaged (green), rather advantaged (light

anddisadvantaged (pink) areas

green), and disadvantaged (pink) areas

a)

b) Figure 4.

a) Topographic map of area of Vamco river b) Map with advantaged (green), rather advantaged (light green), and disadvantaged (pink) areas Coastline of land slide map The coastline of land slide map at a place is created basing on landsat satellite images in several years (table 1) and its topographic map. Firstly, the satellite images are collected from landsat.org homepage10),processed in Envi software and then will be input into GIS. In GIS, the coastlines are drawn basing on the images and overlaid to topographic map. Next, basing on changes among coastlines, we can specify deposit areas, areas with landslide and stable areas (with no deposit and no landslide).Moreover, deposit and landslide are important factors that influence location choice of port. Therefore, a map that indicates advantaged areas (stable areas) and disadvantaged areas (deposit and landslide areas) for building a port is created (figure 5b, 6b, 7b). Table 1. Region

Satellite image

No. of satellite image

Date

Resolution

Soairap river

Landsat Ortho

125/53

1989

30m

Landsat Ortho

125/53

2001

30m

Landsat Ortho

125/53

2005

30m

Landsat Ortho

125/53

1989

30m

Landsat Ortho

125/53

2001

30m

Landsat Ortho

125/53

2005

30m

Vamco river

ISBN: 978-604-82-1375-6

150

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Thivai river

Landsat7

124/53

1995

30m

Landsat7

124/53

2000

30m

Landsat7

124/53

2005

30m

Landsat7

124/53

2009

30m

a)

b) Figure 5. a) Coastline of Land slide Map of Soairap river with stable (cross simbol), deposit (black circle), landslide (red circle) areas b) Map with advantaged (green) and disadvantaged (pink) areas

a)

b) Figure 6. a) Coastline of landslide map of Thivai river with stable (green rectangle), deposit (black rectangle), landslide (red rectangle) areas. b) Maps with advantaged (green) and disadvantaged (pink) areas

a)

b) Figure 7.

a) Coastline of landslide map of Vamco river b) Maps with advantaged (green) and with stable (green rectangle), deposit (black rectangle), disadvantaged (pink) areas landslide (red rectangle) areas. Land use map Landuse map shows the information about the kinds of current landuse zones of an area. Basing on those information, we can know which zone is suitable for port location. For example, the landuse zones that are suitable for building a port are industrial zone, infustructure development zone, port zone, industry development zone. Therefore, in the model, these landuse zones will have a higher potential in order to be chosen as a location of port than others.

ISBN: 978-604-82-1375-6

151


Figure 8. Landuse zones alongSoairap river 1-River, 2-Industry development zone, 3-green zone, 4-residential zone, 5-agricultural zone, 6-port zone, 7-military zone

Figure 9. Landuse zones along Thivai river 1-River, 2-infrastructure zone, 3-forest zone, 4-port zone, 5-aquatic product zone

Figure 10. Landuse zones along Vamco river 1-River, 2-industrial zone, 3-paddy field, 4-aquatic product zone

Land development map This kind of map presents the information of landuse zone that will be planned for the future. Two maps are collected from two places that are Soairap river and Thivai river. The same with the landuse map, the industrial zone, port zone, infrastructure zone have higher potential for building port than others.

Figure 11. Land development map of Soairap river area

Figure 12. Land development map of Soairap river area

Model description According to Macal and North (2010), an agent-based model includes three components that are agent, environment and interaction. In the model of this study, one agent is created that is named “planner”. The planner will collect and synthesize information from the environment which is a lattice with a lot of squareshaped and 50m*50m-size cells, and then make a decision in order to choose a location for building a port. The environment consists of the information about topography, areas of river coarse-line land slide, land use, and areas of land development that correspond to the data input.The interaction here is the interaction between the agent and the environment in making the decision to choose a port location. The decision is conducted through logistic regression that is used for calculating the probability at each cell of the lattice. Basing on the probability of each cell, the planner then chooses a cell that has the highest probability as a place for building a port. The general equation of logistic regression for location choice of port is presented as following:

y  0  1  x1  2  x2  ...  n  xn

p

1 1  e(  y )

ISBN: 978-604-82-1375-6

(1)

(2)

152


Where: y: suitability of each cell

 0 : constant that is one of [-3; 3]  1 ,  2 ,…, x1 ,

 n : coefficients of logistic regression.

xn ,…, xn : spatial feature of each cell.

p : probability of each cell that indicates one cell will be chosen as a port location or not. Simulation result The model was run for ten times and it took two minutes for each time.

Figure 13. Model interface for a case study of Thivai river In the figure 13, the left part shows the instruction for carrying out the model, next is function buttons that are used for loading data, setting up and running the program. The screen displays the simulation result as well as some symbols such as a red person-shape symbol (agent) and a small house-shape symbol (industrial zone) (figure 14a). And the part on the right side indicates the coefficients of logistic regression whose values depend on their factors.

a

b

c

Figure 14. Simulated results: The yellow (a) and red (b,c) areas were chosen as the port locations a) Case study of Soairap river b) Case study of Thivai river c) Case study of Vamco river According to simulated results, the areas with color of yellow (figure 14a) and red (figure 14b, c) have the highest propability, so they were chosen as locations for building ports. In the case of Soairap river, two areas became potential places for port locations. Basing on the real data in Soairap river area, there is a channel that is next to the first location (figure 15). If the port is built next to the channel, port operation will be affected ISBN: 978-604-82-1375-6

153

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM because of ships that move in and move out the channel. Therefore, the second location was chosen as a port location.

Figure 15. Real location of port in Soairap river (blue rectangle) Model validation To validate the model, a following procedure was applied: Firstly, the real locations were collected from Google map (figure 16a), processed in ArcGIS and inputtedin Netlogo (figure 16b). Secondly, Basing on the coordinate in NelLogo, the coordinate of real locations were obtained (figure 16c).

a

b

c Figure 16.

a) Real location of port in Soairap river areab) real location inputted in Netlogo c) coordinate of real location Next,the coordinates of simulated locations are also obtained in Netlogo. Finally, by overlaying the real locations and simulated locations, we could know whether they are matched together or not.

a

b

c

Figure 17. Real locations (white with blue (a) and black edge (b,c)) and simulated locations (yellow and orange) of ports a) Soairap river area b) Thivai river area c) Vamco river area ISBN: 978-604-82-1375-6

154

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM The validation result showed that the simulated locations are inside of real locations. Although the area of simulated and real locations was not totally matched together, the result was acceptable and model development was successful. DISCUSSION AND FURTHER RESEARCH In this study, an agent-based model was developed basing on land use zones and engineering geology conditions such as, topography and dynamic engineering geologyin order to simulate suitable locations for building ports at three places in the South of Vietnam. The result showed that the simulated locations are not total matched with real locations and the area of the simulated one is smaller than the real one. The reason for those is that the input data including four kinds of data are limited. However, the model ran well and the simulated results could be acceptable. The model ran ten times and it took about two minutes each time. This model can assist the local government, policy makers and planners for choosing suitable locations in order to build ports. At this time, the study just considered natural conditions as the factors for choice of port locations. In future, we will try to consider more factors such as, environmental impact, social conditions for this model. Moreover, the depth of the river will be also considered as one of the natural conditions. REFERENCES [1].Shams-ur Rahman, David K. Smith,Use of location-allocation models in health service development planning in developing nations,European Journal of Operational Research123 (2000), pp. 437-452 [2]. Yang Yang, Kevin K.F. Wong, Tongkun Wang, How do hotels choose their location? Evidence from hotels in Beijing,International Journal of Hositality Management. Doi: 10.1016/j.ijhm.2011.09.003 (2011) [3]. Chen Ping, Shen Zhenjiang, Mitsuhiko Kawakami, Study on development and application of MAS for impact analysis of large-scale shopping center development,Journal of the City planning institute of Japan, No. 41-3 (2006), pp. 271-276. [4]. Lieselot Vanhaverbeke and Cathy Macharis,An agent-based model of consumer mobility in a retail environment,Procedia Social and Behavioral Sciences 20(2011), pp. 186 – 196. [5]. Arthur Huang, David Levinson, Why retailers cluster: an agent model of location choice on supply chains,Environment and Planning B: Planning and Design, Vol 38 (2011), pp. 82-94. [6]. Zhenjiang SHEN, Yan MA, Mitsuhiko KAWAKAMI, and Tatsuya NISHONO, Development of AgentBased Model for Simulation on Residential Mobility Affected by Downtown Regeneration Policy, in: Intelligent Interactive Multimedia Systems and Services: Smart Innovation, System and Technologies, Verlag Berlin and Heidelberg: Springer, edited by Watanabe, T; Watada, J; Takahashi, N; Howlwtt, R. J; Jain, L. C, Vol 14(2012), pp. 201-211. [7]. Zhenjiang SHEN, Nguyen Dinh Thanh, Yan MA, Mitsuhiko KAWAKAMI, An agent-based model for simulating locations of day-care centers. A case study of Kanazawa City, Journal of the City planning institute of Japan, Vol. 47, No. 3 (2012). [8]. CM Macal and MJ North,Tutorial on agent-based modelling and simulation,Journal of Simulation , Vol. 4 (2010), pp. 151 – 162 [9]. Y. Long, Z. Shen, L. Du, Q. Mao, Z. Gao, BUDEM: an urban growth simulation model using CA for Beijing metropolitan area,The Geoinformatics and Joint Conference on GIS and Built Environment: Geo-simulation and Virtual GIS Environments, SPIE 2005. 2005 (2008), pp. 7143-71431D [10]. www.landsat.org

ISBN: 978-604-82-1375-6

155


SỰ THAY ĐỔI THUỘC TÍNH ĐỊA KỸ THUẬT CỦA TRẦM TÍCH HOLOCENE TRONG ĐỒNG BẰNG THẤP CỦA ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Trƣơng Tiểu Bảo1, Trƣơng Minh Hoàng1, Tạ Thị Kim Oanh2, Nguyễn Văn Lập2 1

2

Khoa Địa chất, Trường ĐH KHTN, ĐHQG-HCM Viện Địa Lý, Viện Hàn Lâm Khoa Học & Công nghệ Việt Nam Email:[email protected]

TÓM TẮT Trên cơ sở đặc điểm trầm tích Holocene ở đồng bằng sông Cửu Long đã được làm sáng tỏ trên diện rộng với các thành tạo có nguồn gốc khác nhau, nghiên cứu hướng đến tìm hiểu sự thay đổi đặc tính địa kỹ thuật của trầm tích này trên đồng bằng tam giác châu thấp với khu vực cụ thể là Giồng Trôm, Bến Tre. Đồng thời, đối chiếu sự biến đổi của thuộc tính địa kỹ thuật với các biến đổi trầm tích từ những kết quả nghiên cứu trước. Ứng dụng kết quả này cho việc tính toán thiết kế nền móng công trình cũng như định hướng quy hoạch xây dựng cho khu vực nghiên cứu. Từ khóa: Trầm tích, thuộc tính địa kỹ thuật, Holocene, sông Cửu Long. MỞ ĐẦU Bến Tre là tỉnh nằm ở đồng bằng tam giác châu thấp của sông Cửu Long, có tốc độ phát triển cao về kinh tế cũng như hạ tầng kỹ thuật. Với sự phát triển này, việc xây dựng nâng cấp cơ sở hạ tầng như các công trình điện, hệ thống giao thông, trường học và bệnh viện luôn được chú trọng. Nền đất yếu khá dày và hiện diện ngay trên bề mặt, chủ yếu là trầm tích Holocene nằm bao phủ khắp khu vực khảo sát. Chúng gây khó khăn về mặt kỹ thuật nền móng công trình; đặc biệt, nếu đặt trực tiếp tải trọng công trình trên nền trầm tích này rất dễ xảy ra các hiện tượng địa chất công trình. Do đó, nghiên cứu sự thay đổi thuộc tính địa kỹ thuật của trầm tích Pleistocene muộn – Holocene tại Bến Tre trên đồng bằng tam giác châu thấp của sông Cửu Long được thực hiện. TÀI LIỆU VA PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Việc tiến hành khảo sát được thực hiện trên lỗ khoan BT2 (có tọa độ xác định 10o08’18” vĩ độ Bắc, o 106 28’07” kinh độ Đông và cao trình là 2 m) tại Bến Tre (Hình 1) đã được nghiên cứu, mô tả chi tiết về đặc điểm trầm tích [3,4,5]. + Thí nghiệm hiện trường : thực hiện thí nghiệm xuyên tĩnh CPTu (the piezocone penetration Test) đến độ sâu 33m bằng bộ thiết bị xuyên có gắn mũi côn nhọn góc 60o (Hình 2) và thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (Standard Penetration Test) đến độ sâu 28m trên lỗ khoan BT2; đồng thời cũng tại vị trí này tiến hành khoan lấy mẫu đến độ sâu 30,2 m. + Thí nghiệm trong phòng : tiến hành phân tích các chỉ tiêu cơ lý như : độ ẩm, dung trong tự nhiên, giới hạn chảy , giới hạn dẻo, lực dính kết , sức chống cắt, hệ số nén lún… được thực hiện trên 30,2 m khoan tại vị trí BT2 của khu vực khảo sát.

ISBN: 978-604-82-1375-6

156


Hình 1. Vị trí khảo sát thí nghiệm hiện trường

Hình 2. Thiết bị xuyên CPTu gồm: (a) Măng xông. (b) Mũi xuyên hình côn nhọn góc 60o. (c) Cần xuyên

ISBN: 978-604-82-1375-6

157

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM KẾT QUẢ Trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm trầm tích môi trường đồng bằng sông Cửu Long nói chung và Bến Tre nói riêng khu vực khảo sát BT2 có các đơn vị trầm tích sau : - Trầm tích vịnh biển : từ -35,95 đến -20,0 m gồm 2 phần. Phần dưới gồm những lớp bột – sét xen kẽ bột cát xám sẫm với cấu trúc phân lớp gợn sóng và song song. Phần trên đặc trưng bởi 13,5 m sét – bột dẻo mềm màu xám xanh cấu tạo khối đồng nhất, vỏ sò ốc và kết hạch vôi phong phú. Các giống loài diatom mặn phù du gia tăng, ngược lại nhóm nước ngọt giảm đáng kể. - Trầm tích prodelta :có chiều dày khoảng 3-5 m đặc trưng bởi cấu trúc phân lớp song song và phân lớp song song gián đoạn của sét – bột, cát – bột xám sẫm với sự hiện diện phổ biến của kết hạch vôi, vết tích hoạt động sinh vật và vỏ sò ốc. - Trầm tích delta front:cát xám xanh, xám sẫm với chiều dày thay đổi từ 4 – 10 m. Những sinh vật diatom, trùng lỗ và mollusca được tìm thấy trong trầm tích này cũng thấy rõ sự ảnh hưởng gia tăng của môi trường nước ngọt. - Trầm tích gian triều: có chiều dày khoảng 5 – 7 m. Thành phần gồm những lớp bột sét – cát xen kẽ cát mịn màu xám tạo nên nhiều cấu trúc trầm tích khác nhau như: cấu trúc phân lớp gợn sóng và song song, thấu kính… - Trầm tích giồng cát:chiều dày khoảng 4-6 m, thành phần gồm cát mịn nâu vàng, xám vàng có độ chọn lọc tốt, trùng lỗ không tìm thấy ở đây. KẾT QUẢ THI NGIỆM HIỆN TRƢỜNG Kết quả thu được từ thí nghiệm CPTu sẽ được tính toán để phân loại các kiểu ứng xử của đất theo biểu đồ của Robertson (1986-1990) [1,2] bằng cách sử dụng những giá trị hiệu chỉnh. Hệ số hiệu chỉnh sức kháng xuyên:

Hệ số hiệu chỉnh ma sát:

FR 

Qt 

qt   vo  'vo

fs  100% qt   vo

Với: - ứng suất phương đứng tổng và hữu hiệu là: ζvo, và ζ’vo. Sức kháng mũi hiệu chỉnh qt. Kết quả CPTu và SPT được mô tả trong Hình 3.

Hình 3. Kết quả thí nghiệm CPTu và SPT theo độ sâu tại vị trí BT2

ISBN: 978-604-82-1375-6

158

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Kết quả thí nghiệm trong phòng

Hình 4. Kết quả thí nghiệm trong phòng tại vị trí BT2 THẢO LUẬN Trong thí nghiệm CPTu, dựa vào đặc điểm thay đổi tương quan giữa các thông số ghi nhận: sức kháng mũi qt, sức kháng của đất với bề mặt măng sông fs và áp lực nước lỗ rỗng u2 có thể giúp xác định những vật liệu khác nhau. Đối với đất rời rạc như cát, cát bột… được biểu hiện là sự gia tăng đột ngột các giá trị sức kháng mũi qt, sức kháng bên fs đồng thời là sự hạ thấp tương quan của giá trị áp lực nước lỗ rỗng u2 tiến về áp lực thủy tĩnh uo gây ra bởi sự tiêu tán nước lỗ rỗng khi tiến hành xuyên chùy côn vào trong đất nền. Đất hạt mịn hay đất mềm dính thì biểu hiện ngược lại. Chính sự quan sát này giúp phân định các lớp đất xen kẹp khác nhau có trong khu vực khảo sát. Sự sắp xếp chen kẹp giữa những lớp đất hạt thô và hạt mịn dẫn đến kết quả đường biểu diễn các giá trị qt, fs và u2 theo độ sâu có dạng hình răng lược (hình 3). Sự thay đổi giá trị trên đồ thị răng lược này tùy thuộc vào thành phần cấp phối hạt giữa các vật liệu cát, bột, sét có trong lớp đất; từ đó phản ảnh mức độ đồng nhất của đất nền thông qua sự dao động giá trị của 3 thông số qt, fs và u2. Trên cơ sở phân tích sự biến đổi các thông số sức kháng mũi qt, sức kháng bên fs và áp lực nước lỗ rỗng u2 từ thí nghiệm CPTu và giá trị số nhát đập N ghi nhận từ thí nghiệm SPT kết hợp với kết quả thí nghiệm trong phòng (hình 4), các đơn vị trầm tích Holocene khu vực nghiên cứu có đặc tính như sau: - Cấu trúc trầm tích của môi trường vịnh biển và prodelta (-33m đến -17,5m) có độ đồng nhất cao. Tất cả các giá trị qt, fs và u2 tăng tuyến tính theo chiều sâu, thành phần chủ yếu là sét, sét lẫn ít bột trạng thái chảy đến dẻo chảy với giá trị có được từ SPT hầu như không thay đổi N=2. Giá trị cường độ tiêu chuẩn Rtc của môi trường trầm tích vịnh biển dao động từ 0,459 kG/cm2 đến 0,477 kG/cm2. - Trầm tích Delta front (từ -17,5m đến -9,45m) có thể chia làm 2 phần: + Phần thấp (-17,5m đến -15m) giá trị qt, fs và u2 hầu như ít biến đổi thể hiện thành phần chủ yếu là sét, sét bột trạng thái chảy đến dẻo chảy, cấu trúc tương đối đồng nhất chen kẹp ít bột với giá trị N=2. + Phần trên (từ -15m đến -9,5m) các giá trị qt, fs và u2 tăng cao đồng thời thấy rõ sự biến đổi giá trị qt, fs và u2 thông qua đồ thị biểu diễn có dạng răng lược. Điều này cho thấy cấu trúc trầm tích có sự xen kẹp phân lớp mỏng giữa thành phần vật liệu chủ yếu cát với hỗn hợp vật liệu bột. Giá trị N= 2-4, đất có trạng thái rất xốp. Nhìn chung, trầm tích delta front có xu hướng thô dần lên từ phần thấp đến phần trên có thể thấy rõ qua kết quả thành phần hạt (hình 4). Đặc điểm này hoàn toàn tương quan, phù hợp với thuộc tính trầm tích môi trường delta front và có giá trị cường độ tiêu chuẩn Rtc từ 0,44 kG/cm2 đến 0,52 kG/cm2 - Trầm tích gian triều (-9.5m đến -2m): các giá trị qt, fs và u2 hình răng cưa với biên độ thay đổi rất đều phản ánh sự xen kẹp đều đặn giữa thành phần cát bột và sét bột xen kẹp ít hữu cơ với N=3-4, sự thay đổi này rất giống với nhịp lên xuống của triều. Tuy nhiên kết quả mà thí nghiệm SPT ghi nhận được không thấy được sự biến đổi rõ ràng giữa vật liệu hạt thô và hạt mịn nằm xen kẹp như kết quả có được từ thí nghiệm CPTu. Giá trị cường độ tiêu chuẩn Rtc của môi trường trầm tích gian triều dao động từ 0,317 kG/cm2 đến 0,375 kG/cm2. - Trầm tích giồng cát: giá trị cường độ có được từ CPTu tăng cao ở phần trên cho thấy thành phần ở đây là đất rời rạc: cát, cát sỏi; đây là lớp phủ trên mặt có thành phần vật liệu hạt thô ghi nhận từ thí nghiệm hoàn toàn

ISBN: 978-604-82-1375-6

159

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM phù hợp với mô tả đặc điểm trầm tích. Phần thấp – phần chuyển tiếp giữa đơn vị trầm tích gian triều và trầm tích giồng cát có thành phần là sét, sét bột trạng thái chảy đến dẻo chảy chứa nhiều hữu cơ, giá trị N=2. KẾT LUẬN Trầm tích Holocene khu vực Giồng Trôm, tỉnh Bến Tre thuộc đồng bằng thấp sông Cửu Long phủ trực tiếp trên bề mặt của trầm tích Pleistocene muộn. Vị trí lõi khoan khảo sát địa kỹ thuật BT2 gồm các đơn vị : vịnh biển, prodelta, delta front, trầm tích gian triều và trầm tích giồng cát. Thông qua các phân tích thí nghiệm trong phòng cũng như thí nghiệm hiện trường (đặc biệt là thí nghiệm CPTu), kết quả nghiên cứu của đề tài đã cho thấy rõ mỗi một đơn vị trầm tích đều có đặc tính địa kỹ thuật tiêu biểu riêng tương ứng với cấu trúc trầm tích và điều kiện thủy động của môi trường thành tạo. - Cấu trúc trầm tích của môi trường vịnh biển và prodelta thành tạo trong điều kiện thủy động yên tĩnh có độ đồng nhất cao chủ yếu là sét, sét bột. Các giá trị qt, fs và u2 tăng tuyến tính theo chiều sâu với giá trị SPT khá nhỏ hầu như không thay đổi N=2. - Trầm tích delta front thành tạo trong điều kiện thủy động mạnh hơn với vật liệu có xu hướng thô dần lên từ trên. Giá trị qt, fs và u2 thay đổi ghi nhận sự xen kẹp phân lớp mỏng thường xuyên giữa các thành phần vật liệu cát, bột và sét với N = 2-4. - Trầm tích gian triều: các giá trị qt, fs và u2 phản ánh sự xen kẹp đều đặn giữa thành phần cát bột và sét bột xen kẹp ít hữu cơ ảnh hưởng bởi hoạt động của triều với N=3-4 - Trầm tích giồng cát: giá trị cường độ có được từ CPTu cao ở phần trên và giá trị này giảm dần theo độ sâu có thành phần thay đổi từ cát thô mịn đến sét, sét bột trạng thái chảy đến dẻo chảy chứa nhiều hữu cơ, giá trị N=2.

CHANGES OF GEOTECHNICAL PROPERTIES ON THE HOLOCENE SEDIMENTS IN THE LOWER DELTA PLAIN OF MEKONG RIVER Truong Tieu Bao1, Truong Minh Hoang1, Ta Thi KimOanh2, Nguyen Van Lap2 1

2

Department of Geology, University of Science Vietnam Academy of Science and Technology, HCMC Institute od Resources Geography

ABSTRACT Aim of the study is to find out the changes of geotechnical properties in the Holocene sediments that formed in the lower delta plain of the Mekong River. Giongtrom, Bentre Province is chosen as a case study to investigate. Simultaneously, the changes of the geotechnical properties are compared with the sedimentary changes from the previous research results. The results of this study are applied for calculating in foundation of structures and planning the infrastructure in the area. Key words: Sediment, geotechnical properties, Holocene, Mekong River. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] P.K. Robertson, Soil classification using the cone penetration test, Canadian Geotechnical Journal, 27, (1990) 151-158 [2] P.K. Robertson, Soil classification using the cone penetration test: Reply, Canadian Geotechnical Journal, 28, (1991) 176-178 [3] V.L. Nguyen, T.K.O. Ta, M. Tateishi, “Late Holocene depositional environments and coastal evolution of the Mekong River Delta, Southern Vietnam”, Journal of Asian Earth Sciences , (18), (2000) 427 – 439. [4] Ta, T.K.O., Nguyen, V.L., Tateishi, M., Kobayashi, I., Saito, Y. T. Nakamura, Sediment facies and Late Holocene progradation of the Mekong River Delta in Bentre Province, southern Vietnam: an example of evolution a tide-dominated to a tide- and wave-dominateed delta, Sedimentary Geology 152, (2002) 313-325. [5] TA, T.K.O., Nguyen, V.L., Tateishi, M., Kobayashi, I., Saito, Y.,. Holocene delta evolution and sediment discharge of the Mekong River, southern Vietnam. Quaternary Science Reviews 21, (2002) 1807-1819. [6] Truong, M.H., et al., “ Reconstructing sedimentary environments of MR1 core and investigating facies’ geotechnical properties through the piezocone penentration test in the late Pleistocene – Holocene periods in the Mekong River Delta”, Earth Science, vol 26-1, (2010) 19-31. [7] Truong, .M.H., Nguyen, V.L., Ta, T.K.O., Takemura, J., Changes in late Pleistocene-Holocene sedimentary facies of the Mekong River Delta and the influence of sedimentary environment on geotechnical engineering properties, Elsevier, Engineering Geology, Vol. 122, (2011) 146-159.

ISBN: 978-604-82-1375-6

160


ĐẶC ĐIỂM THUỘC TÍNH ĐỊA KỸ THUẬT CỦA TRẦM TÍCH PLEISTOCENE MUỘN HOLOCENE KHU VỰC CAO LÃNH – ĐỒNG THÁP Trần Quốc Dũng, Trƣơng Minh Hoàng, Nguyễn Thị Ngọc Lan Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Email: [email protected] TÓM TẮT Trầm tích của Đồng bằng sông Cửu Long nói chung, Cao Lãnh-Đồng Tháp nói riêng là khá phức tạp, bao gồm nhiều phân vị thạch học trầm tích khác nhau. Các phân vị thạch học có sự khác nhau về thuộc tính cơ lý.Chúng ảnh hưởng đến sự ổn định của công trình bên trên. Bài báo thảo luận về tính chất cơ lý và đánh giá ứng suất, khả năng chịu tải và biến dạng-biến dạng theo thời gian của nền đối với các dạng công trình có tải trọng khác nhau trên cở sở của cấu trúc trầm tích.Đặc biệt là tướng trầm tích đê tự nhiên do sự hình thành của oxit sắt trong vai trò xi măng gắn kết hạt đất nên cường độ tăng cao hơn những tướng trầm tích bên dưới.Sự tồn tại của tướng này phần nào gia tăng khả năng chịu tải của nền đất. Từ khóa: Biến dạng, cơ lý, hóa đất, ứng suất, ổn định. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thí nghiệm hiện trường và lấy mẫu Bốn lỗ khoan lấy mẫu được thực hiện đến độ sâu -5 m và một hố khoan với độ sâu -40 m. Mẫu được lấy bằng ốngmẫu thành mỏng kết hợp với pittông. Mẫu được bảo quản tránh những tác động trong quá trình vận chuyển, lưu mẫu và thí nghiệm. Mẫu được phân thành những đoạn với chiều dài 50 cm, được quan sát, mô tả, và chụp ảnh cấu trúc trầm tích.Mẫu được phân tích hóa học và thuộc tính cơ lý.Thực hiện các thí nghiệm hiệntrường xuyên tĩnh (CPT: Cone Penetration Test), cắt cánh (VST: Vane Shear Test)và thí nghiệm xuyên tĩnh có đo áp lực nước lỗ rỗng với tổng chiều dài 40 m (CPTU: Piezo-cone penetration test) [1,2]. Thí nghiệm trong phòng Phân tích độ ẩm tự nhiên, độ ẩm giới hạn chảy, độ ẩm giới hạn dẻo,khối lượng riêng,thành phần hạt [3,4]. Phân tích hàm lượng sắt trao đổi:hàm lượng sắt tổng cộng trao đổi, Fe3+ trao đổi và Fe2+ trao đổi, phân tích hàm lượng sắt tổng cộng trong cấu trúchạt đất, xác địnhhàm lượng khoáng hòa tan, hàm lượng hữu cơ trong đất [5].

Hình 1. Sơ đồ vị trí khoan và thí nghiệm hiện trường

ISBN: 978-604-82-1375-6

Hình 2. Dụng cụ thí nghiệm hiện trường

161


Hình 3. Dụng cụ thí nghiệm trong phòng KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Hình 4. Biểu đồ kết quả thí nghiệm trong phòng và hiện trường hố khoan tay

Hình 5. Biểu đồ kết quả thí nghiệm trong phòng và hiện trường hố khoan sâu CLM1

ISBN: 978-604-82-1375-6

162

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Bảng 1. Sức chịu tải tiêu chuẩn

Hình 6. Sơ đồ cấu trúc trầm tích hố khoan CLM1

Hình 7. Sơ đồ cấu trúc trầm tích các hố khoan tay

CÔNG THỨC TÍNH TOÁN Ứng suất bản thân bt (G/cm2) Trên mực nước ngầm: bt= w.h (G/cm2) Trong đó: bt: ứng suất bản thân (G/cm2) w: dung trọng tự nhiên của lớp đất (g/cm3) h: chiều dày của lớp đất (cm) Dưới mực nước ngầm: bt= (w-n).h (G/cm2) Trong đó:

ISBN: 978-604-82-1375-6

163

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM bt: ứng suất bản thân (G/cm2) w: dung trọng tự nhiên của lớp đất (g/cm3) n: dung trọng tự nhiên của nước (1g/cm3) h: chiều dày của lớp đất (cm) Ứng suất gây lún gl (G/cm2) gl= I. q(G/cm2) Trong đó: I : hệ số[6]. q : tải trọng trên mỗi đơn vị diện tích (G/cm2) Độ lún cố kết thường [6]. 𝑺=

𝑪𝒄 . 𝑯 𝒑𝟎 + ∆𝒑 𝒍𝒐𝒈 𝟏 + 𝒆𝟎 𝒑𝟎

(𝐜𝐦)

Trong đó: e0: hệ số rỗng ban đầu của lớp đất H: là bề dày của lớp đất (cm) p0: là ứng suất bản thân (G/cm2) p: là ứng suất gây lún (G/cm2) Cc: là chỉ số nén Cc=0,009.(LL-10) LL: là giới hạn chảy của lớp đất (%) Thời gian cố kết [6]. t =

𝐓𝐯 .𝑯𝟐 𝒅𝒓 𝐂𝐯

(𝐧ă𝐦)

Trong đó: Tv : nhân tố thời gian tương ứng với độ cố kết H2dr: là bề dày đường thoát nước (cm) Cv: hệ số cố kết (cm2/năm) t: thời gian cố kết (năm) THẢO LUẬN Đặc điểm trầm tích [7] Tướng đê tự nhiên (Natural levee):Độ sâu 0m đến -2m Bột cát màu nâu đỏ đến xám trắng, thành phần vật liệu chủ yếu là thô hạt gồm cát mịn(14,42-49,70%), bột (69,93-83,75%), sét (1,51-2,23%).Độ ẩm tự nhiên W = 27,9 %, dung trọng tự nhiên = 1,851 g/cm3, hệ số rỗng e= 0,853, và sức chịu tải tiêu chuẩn Rtc= 2,1 (kG/cm2). Thí nghiệm xuyên tĩnh (CPTu): sức kháng mũi qc = 0,765 MPa, sức kháng bên fs = 0,036 Mpa, số búa SPT: N=8-9. Kết quả nghiên cứu hàm lượng Fe trao đổi, tướng đê tự nhiên có hàm lượng Fe 3+chủ yếu. Do tướng đê tự nhiên ở gần bề mặt, mực nước ngầm dao động giữa triều lên và xuống là 1,8-2,6m,tạo điều kiện tiếp xúc với oxi tự do nên Fe2+phần lớn bị oxi hóa thành oxit Fe3+, nền đất có sức chịu tải tốt. Tướng đồng lụt (Flood plain):Độ sâu -2m đến -8m Sét bột màu xám nâu đen đến xám xanh, giàu hữu cơ, có vảy mica, thành phần hạt gồm cát mịn (11,318,0%), bột (36,4-40,6%), sét (45,6-50,6%); hàm lượng hữu cơ (4,23-42,98%), trung bình là 15,12%, hàm lượng khoáng hòa tan là 0,18 % đất thuộc môi trường nước ngọt (TCVN 9167:2012). W = 78,5 %, = 1,474 g/cm3, e=2,140, LL=67,9 %, PL=33,4 %, B = 1,31, E = 9,245 kG/cm2, Cv= 6,011 m2/năm, C= 0,085 kG/cm2, = 5001 và sức chịu tải tiêu chuẩn Rtc= 0,49 (kG/cm2). Kết quảthí nghiệm cắt cánh(VST): 0,3-0,6 kG/cm2. Thí nghiệm CPTu: sức kháng mũi qc = 0,271 Mpa, sức kháng bên fs = 0,012 Mpa, áp lực nước lỗ rỗng u = 0,074 Mpa, số búa SPT: N=2-4. Kết quả phân tích hàm lượng Fe trao đổi, hàm lượng Fe3+ giảm, Fe2+ chiếm chủ yếu, do tướng đồng lụt thường ở môi trường có độ ẩm cao,

ISBN: 978-604-82-1375-6

164

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM mực nước ngầm nông, dao động 0-0,5m, nên không tạo điều kiện cho hydroxit Fe2+ chuyển hóa thành oxit Fe3+, nền đất có tính chất cơ lý yếu. Tướng bãi triều giữa (Intertidal flat)Độ sâu -8m đến -18m Bột sét lẫn cát màu xám đen, trạng thái chảy, có sự xen kẹp lớp mỏng giữa lớp cát mịn với lớp bột sét,thành phần vật liệu gồm: cát mịn (17,6-23,6%), bột (34,3-46,4%), sét (36-43,9%), hàm lượng hữu cơ (5,017,91%), hàm lượng khoáng hòa tan là 0,35-0,81%, trung bình 0,5 % thuộc môi trường mặn ít đến mặn trung bình (TCVN 9167:2012). W = 79,3 %,= 1,492 g/cm3, e= 2,098, LL= 69,4 %, PL= 36,1 %, B = 1,31, E = 8,471 kG/cm2, Cv= 9,054 m2/năm, C= 0,085 kG/cm2, = 4022 và sức chịu tải tiêu chuẩn Rtc= 0,52kG/cm2. Kết quả thí nghiệm cắt cánh (VST): 0,36 – 0,43 kG/cm2, CPTu : qc= 0,411 Mpa, fs= 0.011Mpa, u= 0.224 Mpa, số búa SPT : N=2. Tướng trán tam giác châu (Delta front) : Độ sâu -18m đến -26m Cát mịn màu xám nâu đến xám đen, cát mịn (81,6-92,5%), bột (7,5-14,6%), sét (0-3,8%), cấu trúc phân lớp song song, dạng thấu kính, gợn sóng, có mảnh vỏ sinh vật, vảy mica.W = 24,5 %, =1,932 g/cm3, e=0,717, B= 1,31, E= 30,581 kG/cm2, C=0,041 kG/cm2, = 28044’, Rtc=1,62 kG/cm2. Thí nghiệm hiện trường CPTu: qc=5,846Mpa, fs=0,051Mpa, u=0,133Mpa, số búa SPT: N=11-16. Tướng triền tam giác châu/ vịnh (Prodelta/Bay): Độ sâu -25m đến -28m Bột sét màu xám nâu, trạng thái dẻo mềm, phân lớp song song không liên tục hiện diện trên toàn phân vị trầm tích và cấu trúc phân lớp song song xuất hiện ở phần trên của phân vị, chứa vài mảnh vỏ sinh vật, mảnh thực vật, thành phần cát (5-17,2%), bột (43,9-51,9%), sét (38,9-42,1%).W = 26,3 %, =1,883 g/cm3, e=0,797, LL=34,2 %, PL=17,1 %, B= 0,54, E= 27,437 kG/cm2, Cv= 50,851 m2/năm, C=0,126 kG/cm2, = 8001’, Rtc=0,84 kG/cm2. Thí nghiệm hiện trường CPTu: qc=1,923Mpa, fs=0,033Mpa, u=0,392Mpa, số búa SPT: N=7-8. Tướng gian triều (Sub-to Inter-tidal flat):Độ sâu -28m đến -35m Bột sét màu xám nâu, thành phần cát (5-9,5%), bột (50,3-51,9%), sét (38,9-43,1%), giàu hữu cơ, cấu trúc phân lớp song song, xuất hiện những lớp than, mảnh thực vật. W = 26,93 %, =1,875 g/cm3, e=0,817, LL=34,8 %, PL=17,0 %, B= 0,56, E= 26,096 kG/cm2, Cv= 3,161 m2/năm, C=0,133 kG/cm2, = 7037’, Rtc=0,7 kG/cm2. Thí nghiệm hiện trường CPTu: qc=1,087Mpa, fs=0.0229Mpa, u=0,738Mpa, số búa SPT: N=7. Tướng đầm lầy/ bãi triều(Marsh/Tidal flat):Độ sâu -35m đến -39.5m Cát bột màu xám đen, xám nâu, trạng thái chặt vừa, đặc điểm phân lớp song song rất mỏng, thấu kính sét, có mảnh vỡ thực vật, thành phần cát (43-45%), bột (35-43%), sét(13-23%). W = 24,03 %, =1,901 g/cm3, e=0,736, E= 32,229kG/cm2, C=0,045 kG/cm2, = 28023’, Rtc=1,56 kG/cm2. Thí nghiệm hiện trường CPTu: qc=4,420Mpa, fs=0,066Mpa, u=0,297Mpa, số búa SPT: N=11-16. Biến dạng và ứng suất nền: Công trình đường: Công trình đường khi đặt trực tiếp lên tướng đê tự nhiên: Nền đườngvới bề rộng B=20m, cao 2m, = 1,95 g/cm3, đặt trực tiếp lên tướng đê tự nhiên gây ra phạm vi ảnh hưởng lún cho nền đất bên dưới là 11m, phạm vi hoạt động lún là độ sâu mà khi đó gl ≤ 0.5*bt[8],với độ lún S=53,9 cm, thời gian cần thiết nền đường cố kết đạt 50% là 0,8 năm và cố kết đạt 90% là 3,5 năm.

ISBN: 978-604-82-1375-6

165

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Bảng 2.Kết quả tính toán công trình đườngđặt trực tiếp lên đê tự nhiên

Bảng 3.Thời gian cố kết khi đặt trực tiếp lên đê tự nhiên

Hình 8. Sơ đồ ứng suất gây lún công trình đường đặt trực tiếp lên đê tự nhiên Công trình đường khi đặt trực tiếp lên tướng đồng lụt: Phạm vi ảnh hưởng lún của nền đường đối với nền đất bên dưới là 11,5m, độ lún S=0,542m, thời gian để nền đường cố kết đạt 50 % là 0,9 năm và cố kết đạt 90% là 4 năm. Bảng 4. Kết quả tính toán công trình đường đặt trực tiếp lên tướng đồng lụt

Bảng 5. Thời gian cố kết khi đặt trực tiếp lên tướng đồng lụt.

Hình 9. Sơ đồ ứng suất gây lún công trình đường đặt trực tiếp lên tướng đồng lụt ISBN: 978-604-82-1375-6

166

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Công trình dân dụng a/ Công trình nhà ở với tải trọng nhẹ, P= 50 Tấn, đặt trên 8 hố móng, hệ số thiết kế K= 1,2, bề rộng móng B= 1x1m, tải trọng công trình tác dụng lên nền đất ở mỗi hố móng là 0,75 kG/cm2
Hình 9. Sơ đồ ứng suất gây lún công trình dân dụng tải trọng lớn KẾT LUẬN Khu vực nghiên cứu có 7 phân vị thạch học trầm tích, mỗi phân vị có thuộc tính cơ lý khác nhau. Tướng delta frontvới thành phần chủ yếu là cát, tương đối có lợi cho nền móng công trình. Đối với các tướng trầm tích trên mặt thì tướng đê tự nhiên có tính chất cơ lý thuận lợi hơn so với tướng đồng lụt, do sự tồn tại của các oxit sắt trong trầm tích đê tự nhiên trong vai trò xi măng gắn kết các hạt đất. Công trình đường với bề rộng B=20m, đắp cao 2m với  = 1,95 g/cm3, đặt trực tiếp lên nền đất đê tự nhiên thì phạm vi hoạt động lún của công trình là 11m, độ lún: S= 53,9cm,thời gian nền đường cố kết đạt 50% là 0,8 năm và cố kết đạt 90% là 3,5 năm, kết quả nhỏ hơn so với trường hợp đặt tực tiếp lên tướng đồng lụt, với phạm vi hoạt động lún là 11,5m, độ lún S=54,2cm, thời gian cố kết đạt 50% là 0,9 năm và cố kết đạt 90% là 4 năm. Đối với công trình dân dụng nhà ở với tải trọng nhẹhơn P = ,1 kG/cm2,có thể đặt trực tiếp lên trên đê tự nhiên mà không cần biện pháp xử lý khác. Đối công trình có tải trọng lớn P = 5 kG/cm2 thì không thể đặt trực tiếp móng lên trên đêtự nhiên.

ISBN: 978-604-82-1375-6

167

Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM CHARACTERISTICS OF GEOTECHNICAL PROPERTIES ON THE LATE PLEISTOCENE – HOLOCENE SEDIMENTS AT CAO LANH – DONG THAP PROVINCE Tran Quoc Dung, Truong Minh Hoang, Nguyen Thi Ngoc Lan University of Science, VNU-HCM ABSTRACT Sediments of the Mekong Delta in general and Cao Lanh-Dong Thap in particular is quite complex, including multiple units of different sedimentary petrography. The units have different mechanical and physical properties. They affect the stability of the above structures. This paper discusses about the sedimentary structure, the mechanical properties, stress, loading capacity, deformation and time-deformation of the structures with different loads. Specially, trength of the natural levee facies is high. Key words: Deformation, mechanical and physical properties, chemical properties, stress, stability. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Robertson, P.K., 1990. Soil classification using the cone penetration test, Canadian Geotechnical Journal, 27, 151-158. [2] Robertson, P.K., 1991. Soil classification using the cone penetration test: Reply, Canadian Geotechnical Journal, 28,176-178. [3] Head, K. H., 1985a. Soil classification and compaction tests, Vol. 1. Pentech press London. [4] Head, K. H., 1985b. Permeability, Shear Strength and Compressibility Tests, Vol. 2. Pentech press London, 581-729. [5] Page, A. L., Miller, R. H., Keeney, D. R., 1982. Methods of soil analysis. Part 2, Chemical and microbiological properties. Second edition, Number 9 in the series Agronomy. Publisher Madison, Wisconsin USA, 1159 pp. [6] Braja M. Das, Principles of Geotechnical Engineering, Califonia State University, Sacramento, Seventh edition, 268, 269, 280, 318, 333. [7] Truong, .M.H., et al, The late Pleistocene-Holocene sedimentary facies and geotechnical properties of CLM1 core at Cao Lanh city Mekong river delta, Science & technology development journal, vol 16 (2013) 29. [8] Vũ Công Ngữ, Cơ học đất, NXB GD TP.HCM, 1990

ISBN: 978-604-82-1375-6

168

Diachat - Đại Học Khoa Học Tự Nhiên - Trường Đại học Khoa học

Recommend Documents