THÔNG BÁO KHOA HỌC

HỆ TẦNG CƯ BREI TUỔI ĐEVON SỚM Ở KON TUM, NAM VIỆT NAM

THÂN ĐỨC DUYỆN¹, BÙI PHÚ MỸ², TỐNG DUY THANH³

¹Liên đoàn Bản đồ địa chất miền Nam, 200 Lý Chính Thắng, TP Hồ Chí Minh
²Tổng hội Địa chất Việt Nam, 6 Phạm Ngũ Lão, Hà Nội
³Trường Đại học KHTN (ĐHQG Hà Nội), Nguyễn Trãi, Hà Nội

Tóm tắt: Trầm tích Đevon được phát hiện ở Kon Tum, miền Nam Việt Nam và đã được mô tả sơ bộ [4] dưới tên gọi hệ tầng Cư Brei (D₁ cb). Hệ tầng phân bố trong một phức nếp lõm, theo phương TB-ĐN, dài 6 km, rộng 3 km. Nghiên cứu chi tiết các mặt cắt và nhiều hoá thạch mới được phát hiện cho phép định tuổi Đevon sớm cho hệ tầng. Hệ tầng Cư Brei gồm 2 phần:

Phần dưới: Bất chỉnh hợp trên granođiorit thuộc pha 2 phức hệ Diên Bình là trầm tích lục nguyên như cuội kết, sạn kết, cát kết, trên cùng là bột kết, sét kết. Bề dày khoảng 175 m.

Phần trên: Chỉnh hợp trên phần dưới là lớp đá phiến talc, tiếp đến là trầm tích carbonat, đolomit xen các lớp đá phiến sét vôi, đá phiến sét sericit, sét bột kết. Trên cùng là đá vôi đolomit màu xám trắng, đá vôi màu xám đen, xám nhạt. Bề dày khoảng 250 m.

Các tập đá vôi màu xám đen chứa hóa thạch San hô vách đáy (Tabulata) và Lỗ tầng (Stromatoporoidea) tuổi Đevon sớm; ngoài ra còn có di tích Tảo, Huệ biển bảo tồn xấu. Tổng bề dày của hệ tầng thấy được hơn 400 m.

Trầm tích lục nguyên - carbonat ở vùng núi Cư Brei xã Ya Ly, huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum (Hình 1) do Đề án đo vẽ địa chất và điều tra khoáng sản tỷ lệ 1: 50.000 Kon Tum thuộc Liên đoàn Bản đồ địa chất miền Nam phát hiện (2001) và Thân Đức Duyện mô tả sơ bộ dưới tên gọi hệ tầng Cư Brei [4].

Phát hiện trầm tích Đevon ở Kon Tum là một sự kiện mới trong địa chất khu vực. Để khẳng định chính xác hơn sự kiện này, đầu tháng 1 năm 2004, một nhóm nghiên cứu của Đề án Kon Tum (Liên đoàn BĐĐC miền Nam) và các nhà địa chất Bùi Phú Mỹ, Tống Duy Thanh đã tiến hành khảo sát kiểm tra thực địa, thực hiện một số hành trình địa chất cắt ngang phương cấu trúc và đã thu thập được một sưu tập hoá thạch phong phú cho phép xác định chính xác tuổi của hệ tầng.

Hệ tầng Cư Brei (D₁ cb) hầu như bị các trầm tích Đệ tứ phủ kín và chỉ lộ theo một số suối nhỏ, theo đó có thể biết hệ tầng phân bố theo một dải hẹp, dài khoảng 6 km, rộng khoảng 3 km trong một cấu trúc phức nếp lõm, có trục theo phương ĐN-TB với góc dốc hai cánh thay đổi từ 40 đến 70^o. Chúng bị 2 hệ thống đứt gãy phương TB-ĐN và kinh tuyến phân chia thành 2 diện lộ bắc Cư Brei và nam Cư Brei. Dưới đây là đặc điểm của các mặt cắt ở hai vùng này.

Mặt cắt bắc Cư Brei (Hình 2). Mặt cắt lộ theo phương TB-ĐN ở rìa tây bắc chân núi Cư Brei, thuộc tờ bản đồ Deo Go (D-48-72-A) (x = 14^o17’40’’; y = 107^o39’15’’) theo trật tự địa tầng sau.

Phần dưới dày171 m, gồm trầm tích lục nguyên với các tập:

Hình 1. Vị trí địa lý của hệ tầng Cư Brei

1. Phủ trực tiếp trên các đá granitoiđ kiểu Diên Bình là cuội kết, cuội sạn kết, cát kết phân lớp dày. Cuội được mài tròn tốt và bị ép dẹt, chủ yếu là thạch anh, ít đá granit aplit, granitogneis và đá phiến kết tinh. Xen trong những lớp cuội có lớp cát kết, bột kết xám vàng phớt trắng. Dày 11 m.

2. Cát kết màu xám vàng, có nơi xám trắng, hạt vừa đến thô, phân lớp dày xen lớp mỏng sạn kết, thỉnh thoảng trong các lớp có cuội thạch anh mài tròn tốt. Bề dày 41 m.

3. Sét kết, bột kết màu xám đen, phân lớp mỏng, bị phiến hóa mạnh, thỉnh thoảng xen lớp cát kết mỏng màu xám vàng. Bề dày 119 m.

Phần trên dày 231 m, gồm các tập trầm tích carbonat xen lục nguyên như sau:

1. Đá phiến talc màu xám xanh đen, xám phớt trắng, phân lớp mỏng, bị phân phiến mạnh. Bề dày 18 m .

2. Đá vôi đolomit màu xám trắng sữa, cấu tạo khối, có xen vài lớp mỏng đá phiến sét màu xám đen. Bề dày 29 m.

3. Sét kết, bột kết màu xám sẫm bị phân phiến mạnh, đôi nơi gặp đá phiến sericit. Bề dày 51 m.

4. Đá vôi màu xám đen phân lớp dày, có dấu tích của Tảo và Huệ biển. Bề dày 51 m.

5. Đá phiến sét đen, kẹp thấu kính mỏng đá sét vôi có di tích của Tảo, Huệ biển và San hô. Bề dày 22 m.

6. Đá vôi đolomit màu xám, xám đen, cấu tạo phân lớp mỏng, xen những lớp mỏng đá phiến sét vôi, phiến sét sericit dày một vài cm. Bề dày 23 m.

7. Đá vôi đolomit màu xám trắng phân lớp dày, xen kẹp ít lớp mỏng đá phiến sét talc màu xám và đá phiến sét vôi, đá phiến sét sericit dày một vài cm. Bề dày 37 m.

Mặt cắt Nam Cư Brei (Hình 3). Mặt cắt lộ theo phương ĐB-TN ở chân núi Cư Brei, thuộc tờ bản đồ Deo Go (D-48-72-A) (x = 14^o16’25”; y = 107 ^o 39’45”) và cũng có thể phân biệt hai phần.

Phần dưới dày 176 m, gồm trầm tích lục nguyên với các tập sau:

1. Sạn kết, cát kết hạt thô màu xám vàng phân lớp dày, thỉnh thoảng có hòn cuội mài tròn tốt. Thành phần cuội đa khoáng, chủ yếu là thạch anh, ít đá granitogneis, đá granit aplit và đá phiến kết tinh. Bề dày 26 m.

2. Cát kết hạt nhỏ tới vừa, màu xám vàng phớt trắng, phân lớp dày, xen ít lớp mỏng bột kết màu xám. Bề dày 54 m.

3. Cát kết, sạn kết màu tím vàng, phân lớp dày, chứa ít cuội thạch anh nhỏ màu trắng, mài tròn tốt. Bề dày 26 m.

4. Cát kết thạch anh hạt nhỏ, màu xám vàng, phân lớp mỏng. Bề dày 12 m.

5. Bột kết, sét kết màu xám, xám vàng, phân lớp mỏng, xen ít lớp mỏng đá phiến sét màu xám đen. Bề dày 58 m.

Phần trên dày 33 m, gồm trầm tích lục nguyên xen carbonat với các tập từ dưới lên như sau:

1. Đá phiến talc màu xám sẫm, xen ít thấu kính đolomit màu xám trắng. Dày 2 m.

2. Đá vôi đolomit màu xám trắng, phân lớp mỏng. Dày 6 m.

3. Sét vôi màu xám sẫm, phân lớp mỏng. Dày 10 m.

4. Đá vôi đolomit màu xám, phân lớp mỏng. Dày 4 m.

6. Đá vôi xám sẫm phân lớp dày xen lớp mỏng đá vôi màu xám nhạt. Dày 11 m.

Tổng chiều dày mặt cắt là 209 m.

Trong đá vôi xám sẫm gặp hóa thạch Tảo, Huệ biển, San hô (Tabulata) và Lỗ tầng (Stromatoporoidea) Syringostroma cf. densum Nicholson (mẫu 1902), Amphipora cf. raris Yavorsky (mẫu 1902/1b), A. cf. raritalis Yavorsky (mẫu 1902/1C), Simplexodictyon cf. artyschtense Yavorsky (mẫu 1902/1g), Stromatopora cf. boriarchinovi Yavorsky (mẫu 1903/2) và nhiều mẫu khác chỉ xác định được là Stromatopora sp. indet.

Tuy hóa thạch bảo tồn không tốt, việc xác định chỉ có thể dừng lại ở mức các dạng bỏ ngỏ, nhưng do chúng được phát hiện và thu thập với số lượng lớn trong các điểm liền kề nhau cả về vị trí địa tầng lẫn vị trí địa lý nên tập hợp hoá thạch này có thể định tuổi đáng tin cậy cho trầm tích chứa chúng. Với hóa thạch San hô Squameofavosites aff. spongiosus Dubat. đã xác định trước đây cùng hóa thạch Lỗ tầng vừa kể trên có thể khẳng định hệ tầng Cư Brei có tuổi Đevon sớm và hoàn toàn có thể so sánh với mức địa tầng Praga (Đevon hạ) của các hệ tầng Mia Lé, Bản Nguồn và phần thấp của hệ tầng Khao Lộc ở Bắc Bộ.

Hệ tầng Cư Brei bắt đầu bằng tập cuội cơ sở nằm bất chỉnh hợp trên đá granođiorit biotit horblenđ dạng gneis kiểu Diên Bình có tuổi K/Ar: 384 ±17; 418 ±12 và 398 triệu năm [1, 7].

Với tài liệu kể trên, hệ tầng Cư Brei được định tuổi Đevon sớm (D₁ cb). Tuy vậy, diện lộ của hệ tầng chỉ mới phát hiện được trên một diện tích nhỏ ở xã Cư Brei nên không loại trừ khả năng diện phân bố và tuổi của hệ tầng có thể được mở rộng hơn.

Bên cạnh ý nghĩa địa tầng và địa chất khu vực, đá vôi trong hệ tầng Cư Brei có hàm lượng CaO cao, lại chưa bị biến chất cao nên có ý nghĩa lớn đối với kinh tế địa phương. Kết quả phân tích hoá học một số mẫu đá vôi và đolomit cho thấy hàm lượng CaO và MgO như sau: 1). Trong đá vôi: CaO = 44,22 - 52,97%; MgO = 0,52 - 4,19%; 2). Trong đolomit: CaO = 29,03 - 30,13%; MgO = 17,44 - 19,56%.

Nếu các số liệu về hàm lượng CaO và MgO trên đây là phổ biến cho toàn bộ thành phần của hệ tầng thì đá vôi và đolomit ở Cư Brei đều đạt tiêu chuẩn công nghiệp. Theo ước tính của Đề án Kon Tum, trữ lượng đá vôi công nghiệp P₂ = 14.217.000 tấn, đolomit P₂ = 7.740.000 tấn; như vậy có thể hy vọng đá vôi và đolomit của hệ tầng Cư Brei là loại hình khoáng sản có thể góp phần vào sự phát triển kinh tế ở Kon Tum và các tỉnh Tây Nguyên.

Lời cảm ơn: Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành bài báo này các tác giả nhận được sự hỗ trợ của Liên đoàn BĐĐC miền Nam và của lãnh đạo tỉnh Kon Tum. TS Nguyễn Hữu Hùng (Viện NC Địa chất & Khoáng sản) tham gia xác định hoá thạch Lỗ tầng, đồng nghiệp Trần Duân và Nguyễn Năng Thành đã nhiệt tình cùng thực hiện chuyến khảo sát nghiên cứu và giúp các tác giả thu thập hoá thạch vào đầu năm 2004. Các tác giả chân thành cảm ơn sự hỗ trợ và cộng tác có hiệu quả của các cơ quan và các nhà khoa học nêu trên.

VĂN LIỆU

1. Faure C., Fontaine H., 1969. Géochronologie du Vietnam méridional. Việt Nam Địa chất khảo lục, 12: 213-222. Sài Gòn.

2. Fontaine H., Saurin E.,1962. Carte géologique “Viet Nam, Cambodge, Laos” à l’échelle du 1:500.000. Compléments. Notice sur la feuille de Hue (Bổ sung thuyết minh cho tờ Huế). Serv. Géogr. Nat. Viet Nam, Da Lat.

3. Nguyễn Văn Trang (Chủ biên), 1996. Bản đồ địa chất và khoáng sản Việt Nam tỷ lệ 1:200.000 loạt tờ Huế - Quảng Ngãi. Cục ĐC Việt Nam, Hà Nội.

5. Tống Duy Thanh (Chủ biên), 1986. Hệ Đevon ở Việt Nam. Nxb Khoa học Kỹ thuật. Hà Nội, 141tr.

4. Thân Đức Duyện, 2003. Phát hiện đá vôi tuổi Đevon ở Kontum, Nam Việt Nam. Tạp chí Địa chất, 278 : Hà Nội.

6. Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao (Đồng chủ biên), 1988. Bản đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1:500.000. Tổng cục MĐC, Hà Nội.

7. Trần Văn Trị và nnk, 1980. Tài liệu mới về tuổi của một số thành tạo magma ở Nam Việt Nam và ý nghĩa thành tạo của chúng. TC Khoa học Trái đất 4/2: 31-32. Hà Nội.