MỘT SỐ VẤN
ĐỀ MỚI VỀ ĐỊA CHẤT KHU VỰC Ở DẢI TÂY NAM NHÓM TỜ YÊN CHÂU QUA KẾT QUẢ ĐO VẼ
1:50.000
LÊ THANH HỰU
Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Bắc, 208/10 Nguyễn Văn Cừ, Long Biên, Hà
Nội
Tóm tắt: Công tác đo vẽ địa chất và điều tra khoáng sản tỷ
lệ 1:50.000 nhóm tờ Yên Châu đã đem lại một số vấn đề mới về địa chất khu vực ở
dải TN của nhóm tờ, như mô tả chi tiết thêm các hệ tầng Nặm Cô (NP nc), Huổi
Hào (NP hh), Nặm Ty (NP-ε1 nt), Sông Mã
(ε2 sm), Hàm Rồng (ε3 hr), Đông Sơn
(O1 ds), Nặm Pìa (D1 np), Bản Páp (D1-2 bp),
Bắc Sơn (C-P bs), Cẩm Thủy (P3 ct), Yên Duyệt (P3 yd).
Đặc biệt đã phát hiện mới hóa thạch Bút đá, dựa trên đó xác lập một hệ tầng mới
Kết Hay tuổi Orđovic muộn(?) - Silur sớm. Ngoài ra, đã phát hiện thêm và thể
hiện trên nhóm tờ bản đồ này các thể magma thuộc các phức hệ Pác Nặm (U/NP-ε1 pn) và Bó Xinh (Gb/NP-ε1 bx).
I. MỞ ĐẦU
Các thành tạo địa chất lộ
ra ở dải TN nhóm tờ Yên Châu, tuy có diện tích
không lớn nhưng phân bố trên hai đới cấu trúc Sông Mã và Nậm Cô, có lịch
sử phát triển địa chất lâu dài và cấu trúc địa chất rất phức tạp do hậu quả của
hàng loạt vận động kiến tạo khác nhau; thế nằm của đá bị xáo trộn và chịu ảnh
hưởng của quá trình biến chất, biến dạng mạnh mẽ, mặt khác lại nghèo nàn về di
tích sinh vật, do vậy các tác giả nghiên cứu trước đây [1, 2, 4-7] đã có các
quan điểm phân chía khác nhau đối với các thành tạo địa chất thuộc nhóm tờ này
(Hình 1).
Việc đo vẽ địa chất và
điều tra khoáng sản tỷ lệ 1/50.000 nhóm tờ Yên Châu tiến hành trong thời gian
gần đây (2002-2007) đã giúp thu thập được nhiều tài liệu mới, góp phần chính
xác hóa và mô tả chi tiết nhiều phân vị địa tầng có trên nhóm tờ, cũng như xác
lập một hệ tầng mới, là hệ tầng Kết Hay tuổi Orđovic muộn (?) - Silur sớm. Đồng
thời, phát hiện sự có mặt của các phức hệ magma Pác Nặm (U/NP-ε1 pn)
và Bó Xinh (Gb/NP-ε1 bx) trong nhóm tờ này [3]. Bài báo này
trình bày các tài liệu mới đó.
II. KẾT QUẢ ĐO VẼ ĐỊA CHẤT 1: 50.000 NHÓM TỜ YÊN CHÂU
A.
VỀ ĐỊA TẦNG
1. Các thành tạo Neoproterozoi - Paleozoi hạ (NP-PZ1).
a. Hệ tầng Nặm Cô (NP nc): do
Đovjikov A. và nnk [2] xác lập, tương ứng với khối lượng điệp Nặm Lệ (Sn?-e1 nl)
thuộc loạt Nặm Cô [4]. Theo thành
phần thạch học và mức độ biến chất, hệ tầng Nậm Cô được chia thành 3 tập:
- Tập 1: đá phiến thạch anh - mica màu xám
tro xen quarzit mica, quarzit biotit, đá phiến thạch anh - sericit màu xám
trắng, phân lớp mỏng đến trung bình. Dày >400 m.
- Tập 2: chủ yếu là đá phiến thạch anh -
mica, đá phiến mica - thạch anh màu xám, xám xanh xen đá phiến thạch anh -
mica-felspat, đá phiến thạch anh - felspat-biotit màu xám, xám xanh. Dày 1380
m.
- Tập 3: chủ yếu là đá phiến thạch anh - 2
mica - granat xen đá phiến thạch anh - 2 mica - felspat-granat, đá phiến
felspat - 2 mica, đá phiến thạch anh - felspat-biotit màu xám, xám sáng. Dày
>900 m.
Hình 1. Sơ đồ liên hệ sự phân chia địa tầng thuộc diện tích nhóm tờ Yên châu
của một số tác giả
Hệ tầng Nặm Cô được xếp vào Neoproterozoi vì nó nằm
dưới hệ tầng Sông Mã có hóa thạch Cambri giữa.
b. Loạt Bó
Xinh: chiếm diện tích nhỏ, phân bố ở góc TN nhóm tờ.
Loạt Bó Xinh mới được mô tả và thể hiện trên bản đồ trong đo vẽ 1:50.000, gồm 2
hệ tầng: Huổi Hào và Nậm Ty [5]. Trước đây, Nguyễn Xuân Bao và nnk [4] xếp diện
tích này vào 2 phân vị: tầng Suối Làng và điệp Hin Mã. Khi hiệu đính loạt tờ
Tây Bắc Bộ, Phan Cự Tiến và nnk [7] xếp toàn bộ diện tích nêu trên vào hệ tầng
Sông Mã (cánh TN của nếp lồi Nậm Cô). Theo kết quả đo vẽ 1:50.000, đồng thời
đối sánh với vùng phụ cận, đã ghi nhận sự có mặt của loạt Bó Xinh trên diện
tích nhóm tờ, thuộc phần kéo dài của loạt từ nhóm tờ Sơn La về phía ĐN tới nhóm
tờ Mường Lát.
- Hệ tầng Huổi Hào (NP hh): tương ứng khối lượng của hệ tầng Chiêm Hoá [2] hoặc tầng Suối Làng [4]. Thành phần chủ
yếu gồm các đá metabazan màu xanh lục xen ít đá phiến thạch anh - mica, đá
phiến thạch anh - mica-felspat. Dày 700 m. Thành phần khoáng vật các đá
metabazan (%): actinolit = 38-40; plagioclas = 37-47; epiđot = 13-43; ngoài ra
còn có calcit, chlorit, sphen và quặng. Thành phần hoá học (%): SiO2 =
44,52-49,48; TiO2 = 0,7-1,2; Al2O3 =
14,42-17,58; FeO = 5,64-7,69; Fe2O3 = 1,66-4,71; MnO =
0,12-0,24; MgO = 4,77-15,7; CaO = 5,74-8,26; Na2O = 1,25-2,25; K2O
= 0,16-0,47.
- Hệ tầng Nậm Ty (NP-e1 nt): gồm đá phiến thạch anh
- mica, đá phiến thạch anh - sericit-chlorit màu xám, xám xanh, đá hoa phân dải
màu xám, phân lớp mỏng đến trung bình xen ít lớp đá phiến silic bị quarzit hoá
phân dải màu đen và ít lớp đá metabazan màu xanh lục. Dày 410 m.
c. Hệ tầng Sông Mã (e2 sm):
tương ứng với phần lớn khối lượng điệp Hin Mã [4]. Hệ tầng Sông Mã lộ thành dải
hẹp kéo dài phương TB-ĐN, có thành phần chủ yếu là đá phiến thạch anh -
sericit-chlorit, đá phiến thạch anh - felspat-sericit-chlorit, đá phiến thạch
anh - sericit màu xám, xám xanh phân lớp mỏng xen cát kết dạng quarzit và ít đá
vôi phân dải, đá vôi hoa hoá. Dày 560 m.
d. Hệ tầng Hàm Rồng (e3 hr): có diện phân bố hạn hẹp ở vùng TB của dải, với
thành phần chủ yếu là đá vôi hạt nhỏ đến vừa bị hoa hoá, đá vôi phân dải, đá vôi
đolomit, đá phân lớp mỏng đến trung bình xen đá phiến thạch anh mica, đá phiến
chlorit-calcit. Dày 330 m. Hệ tầng Hàm Rồng nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Sông Mã.
e. Hệ tầng Đông Sơn (O1 ds): Hệ
tầng mới được ghi nhận trong đo vẽ địa chất 1:50.000, lộ thành dải hẹp kéo dài
theo phương TB-ĐN gần 5 km từ bản Cò Hạy đến đèo Chằm Cọ, với chiều rộng trung
bình là 400 m. Theo mặt cắt dọc suối Pa Nó, thành phần thạch học gồm: đá phiến
sericit-chlorit - thạch anh màu xám, xám sáng chuyển lên quarzit xám sáng, phân
lớp dày, xen ít đá phiến thạch anh - mica-felspat. Dày >100 m. Hệ tầng có
quan hệ chỉnh hợp trên hệ tầng Hàm Rồng.
f. Hệ tầng Kết Hay (O3?-S1 kh): mới được xác lập trong
đo vẽ địa chất 1:50.000 [3, 8], trên cơ sở phát hiện lần đầu tiên kiểu mặt cắt
lục nguyên - silic chứa hoá thạch Bút đá tuổi Orđovic muộn (?) - Silur sớm. Hệ
tầng lộ thành dải hẹp kéo dài theo phương TB-ĐN từ đèo Chằm Cọ qua Pa Nó, Kết
Hay, Xà Kềnh, Bản Khuông tới bản Cô Tôm. Trước đây, diện tích này được Nguyễn
Xuân Bao và nnk [4] xếp vào các thành tạo Đevon không phân chia (D), và Phan Cự
Tiến và nnk [7] xếp vào hệ tầng Pa Ham (O3-D1 ph). Hệ tầng gồm 3 tập:
- Tập 1: đá phiến silic-sét, đá phiến silic
phân dải màu xám đen, phân lớp mỏng xen đá phiến thạch anh - sericit màu xám
sáng. Dày >90 m.
- Tập 2: đá phiến sét, sét-bột kết bị biến
chất yếu, màu xám đen xen đá phiến thạch anh - sericit, đá phiến silic, đá
phiến silic-sét màu xám đen, phân lớp mỏng. Trong lớp sét-bột kết phát hiện
được lần đầu tiên hoá thạch Bút đá bảo tồn khá tốt gồm: Demirastrites triangulatus (Harkness), Diplograptus cf. modestus (Harkness)
[7] Hedrograptus cf. rectangularis
(Mc.Coy), Diplograptus bohemicus tuổi Orđovic muộn (?) - Silur sớm (do PGS.
Nguyễn Văn Phúc xác định). Dày 70-90 m.
- Tập 3: đá phiến thạch anh -
sericit-chlorit bị ép, màu xám sáng xen ít lớp đá vôi mỏng bị hoa hoá, đá vôi silic. Dày 70 m.
2. Các thành tạo Paleozoi trung
a. Hệ tầng Nậm Pìa (D1 np): Hệ tầng mới được ghi
nhận và mô tả chi tiết trong đo vẽ 1:50.000 [3], lộ thành dải không liên tục
kéo dài phương TB-ĐN từ vùng Tà Vắt đến Chiềng Tương, Lóng Sập. Thành phần
thạch học gồm cát kết hạt nhỏ đến vừa, cát bột kết, sét bột kết, đá phiến
sét-sericit-chlorit phân lớp mỏng đến trung bình, màu xám đen, xen ít lớp đá
vôi, đá vôi sét màu đen dạng dải. Dày 580 m.
b. Hệ tầng Bản Páp (D1-2 bp): Hệ tầng mới được thể
hiện và mô tả trong đo vẽ 1:50.000 [3], lộ ra ở vùng bản Tà Vắt, Xà Kềnh,
Phiêng Khàng và Suối Cút. Trước đây, các diện lộ này được Nguyễn Xuân Bao và
nnk [4] xếp các thành tạo Đevon không phân chia. Thành phần thạch học của hệ
tầng gồm đá vôi vi hạt, hạt nhỏ màu xám, xám đen, phân lớp dày đến dạng khối,
đôi nơi bị đolomit hoá. Đá vôi chứa hoá thạch San hô và Lỗ tầng: Thamnopora cf. minor Dubat., Amphipora
minima Ermak. Dày >100 m. Hệ tầng nằm chỉnh hợp trên đá phiến sét - sericit-chlorit
của hệ tầng Nậm Pìa.
3. Các thành tạo Paleozoi thượng
Trên dải TN nhóm tờ Yên Châu, các thành tạo
Paleozoi thượng có diện phân bố khá lớn, gồm 3 hệ tầng: Bắc Sơn, Cẩm Thuỷ và
Yên Duyệt.
a. Hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs): Hệ
tầng mới được thể hiện và mô tả chi tiết qua đo vẽ địa chất 1:50.000 [3], có
diện lộ nhỏ, tạo thành dải hẹp bám dọc theo đứt gãy phương TB-ĐN. Thành phần
thạch học của hệ tầng khá đồng nhất, gồm đá vôi vi hạt màu trắng, trắng xám,
phân lớp dày đến dạng khối, chứa hoá thạch Huệ biển Pentagonocyclicus sp. (aff. platus
Li). Dày >100 m.
b. Hệ tầng Cẩm Thuỷ (P3 ct): Hệ
tầng lộ thành dải kéo dài không liên tục theo phương TB-ĐN từ vùng Xà Kềnh qua
Chiềng On và bị ngắt quãng, sau đó lộ ra ở Đin Chí và Chiềng Khừa. Khối lượng
của hệ tầng tương ứng với tầng Núi Ông [4] và chỉ ứng với khối lượng hệ tầng
Cẩm Thuỷ (P2 ct) ở phần TB
của dải (Xà Kềnh, Chiềng On của [7]), còn phần TN của dải (Đin Chí, Chiềng
Khừa) được Phan Cự Tiến xếp vào hệ tầng Pa Ham (O3-D1).
Thành phần thạch học gồm đá bazan màu xám xanh, đá thường bị ép và biến đổi.
Kiến trúc vảy, hạt biến tinh, dạng sợi rối (pilotaxit). Cấu tạo khối, định
hướng, phân phiến. Thành phần khoáng vật (%): pyroxen (titan-augit) = 12-32;
plagioclas = 30-70; thuỷ tinh = 1-10; và các khoáng vật khác: actinolit,
chlorit, epiđot, ít khoáng vật quặng. Thành phần hoá học (%): SiO2 =
46,22-49,62; TiO2 = 2,2-4,0; Al2O3 =
12,36-14,71; FeO = 2,47-3,98; Fe2O3 = 7,62-9,92; MgO =
4,74-6,65; CaO = 8,13-10,52; Na2O+K2O = 2,47-3,96. Thuộc
nhóm cao sắt, cao titan, thấp magnesi.
c. Hệ tầng Yên Duyệt (P3 yd):
Trên dải TN nhóm tờ Yên Châu, hệ tầng lộ thành dải kéo dài theo phương TB-ĐN từ
vùng Chiềng Ve tới Lao Khô, qua biên giới Việt - Lào đến Củ May, Pa Đoán. Các
thành tạo này trước đây được Nguyễn Xuân Bao và nnk [4] xếp vào tầng Chiềng
Khừa (P2-T1i ck),
khi hiệu đính loạt tờ Tây Bắc Bộ lần thứ nhất Phan Cự Tiến và nnk [7] chuyển
thành hệ tầng Yên Duyệt (P2 yd).
Hệ tầng gồm 2 tập:
- Tập 1: chủ yếu là đá phiến sét đen, đá
phiến sét-silic, bột kết, cát kết, sạn kết và cuội kết đa khoáng xen thấu kính
đá vôi. Dày 440-470 m. Có quan hệ kiến tạo với các thành tạo nằm dưới.
- Tập 2: chủ yếu là đá phiến sét, đá phiến
sét-silic, đá silic màu đen phân lớp mỏng, bột kết, sét bột kết màu nâu vàng xen
cát kết hạt không đều màu xám phân lớp mỏng đến trung bình. Dày 280-330 m.
B. VỀ CÁC
THÀNH TẠO MAGMA XÂM NHẬP
Các công trình nghiên cứu trước đây không hề mô tả
một thành tạo magma xâm nhập nào trên dải TN của nhóm tờ. Kết quả đo vẽ địa
chất 1:50.000 nhóm tờ Yên Châu [3] đã ghi nhận được khá nhiều các thân xâm nhập
siêu mafic, mafic dạng thấu kính kích thước nhỏ của các phức hệ Pắc Nậm và Bó
Xinh; chúng có mối quan hệ không gian khăng khít với các thành tạo metabazan
của các hệ tầng Huổi Hào và Nậm Ty.
1. Phức hệ Pắc Nậm (U/NP-e1 pn): gồm nhiều thể siêu mafic chiều dài từ 600- 700 m
đến 2-3 km, phương TB-ĐN, rộng 300-400 m. Thành phần thạch học chủ yếu là
harzburgit bị serpentin hoá màu xám đen, xanh đen, đôi nơi bị biến đổi thành đá
phiến talc. Đá có kiến trúc vi vảy, vảy biến tinh, thay thế. Cấu tạo khối, định
hướng. Thành phần khoáng vật (%): serpentin = 81,5-96,5; augit = 15 và một số
khoáng vật khác (chlorit, calcit, talc và khoáng vật quặng). Thành phần hoá học
(%): SiO2 = 38,82-39,56; tổng
FeO = 6,06-6,16; MgO = 37,19-37,99; CaO = 0,10-0,28; tổng K2O+Na2O
= 1,72-1,78.
2. Phức hệ Bó Xinh (Gb/NP-e1 bx): gồm nhiều khối nhỏ dạng thấu kính, chiều dài từ
vài trăm mét đến 1 km, rộng từ vài chục đến 350 m. Thành phần gồm gabbro
amphibol, gabbro điorit; đá có màu xám xanh, cấu tạo khối hoặc dạng phân dải.
Thành phần
khoáng vật (%):
- Gabbro amphibol: plagioclas = 45-51,2;
hornblenđ = 39,8-45,0; thạch anh = 2,0-3,5 ngoài ra còn gặp epidot, biotit,
granat.
- Gabbro điorit: plagioclas = 60,8-62,0;
actinolit = 35,0-35,7; biotit = 1-3; thạch anh = 0,5, ngoài ra còn có epiđot.
Thành phần hoá học (%):
- Gabbro amphibol: SiO2 =
50,64-51,3; TiO2 = 0,8-1,0; Al2O3 =
14,68-17,20; tổng FeO = 9,63-10,35; MgO = 5,34-8,57; CaO = 17,15- 9,67; tổng K2O+Na2O
= 2,44-3,06.
- Gabbro điorit: SiO2 = 54,34;
TiO2 = 0,8; Al2O3 = 14,17; tổng FeO = 11,22;
MgO = 5,44; CaO = 9,25; tổng K2O+Na2O = 2,68.
III. KẾT LUẬN
Như đã trình bày ở trên, các thành tạo địa chất ở
dải TN nhóm tờ Yên Châu có cấu trúc rất phức tạp do chịu ảnh hưởng của hàng loạt
vận động kiến tạo mạnh mẽ, thế nằm của đá bị đảo lộn, lại nghèo nàn về di tích
sinh vật, làm cho công tác nghiên cứu địa chất gặp nhiều khó khăn. Nhưng trên
cơ sở nghiên cứu đặc điểm mặt cắt, mà chủ yếu là thạch địa tầng kết hợp với
sinh địa tầng và thành phần vật chất định lượng, đã phân chia chi tiết đồng
thời chính xác hoá về diện phân bố không gian và trật tự theo thời gian của các
thành tạo địa chất.
Lần đầu tiên phát hiện được kiểu mặt cắt lục nguyên
- silic chứa Bút đá tuổi Orđovic muộn - Silur sớm, làm cơ sở để xác lập hệ tầng
Kết Hay (O3?-S1 kh).
Tuy có cùng mức tầng với hệ tầng Sinh Vinh (O3-S1 sv) (khu vực Tây Bắc Bộ), nhưng lại
hoàn toàn khác biệt về thành phần thạch học và hoá thạch; trong khi đó hệ tầng
Kết Hay lại có đặc điểm mặt cắt và hoá thạch tương tự các mặt cắt các hệ tầng
Phú Ngữ, Tấn Mài (khu vực Đông Bắc Bộ) và hệ tầng Sông Cả, Long Đại (khu vực
Bắc Trung Bộ). Việc phát hiện kiểu mặt cắt và hoá thạch Bút đá hệ tầng Kết Hay
giúp việc nhận thức đầy đủ hơn về lịch sử phát triển địa chất của nhóm tờ Yên
Châu nói riêng và cả khu vực Tây Bắc Bộ nói chung.
Đã xác nhận thêm trên dải TN thuộc phạm vi nhóm tờ
Yên Châu có mặt các đá metabazan của các hệ tầng Huổi Hào và Nậm Ty, các thành
tạo lục nguyên bị biến chất hệ tầng Đông Sơn, lục nguyên - carbonat hệ tầng Nậm
Pìa, đá vôi màu xám đen chứa hoá thạch San hô và Lỗ tầng hệ tầng Bản Páp cũng
như đá vôi dạng khối màu trắng xám chứa hoá thạch Huệ biển của hệ tầng Bắc Sơn,
mà các tài liệu đo vẽ trước đây chưa đề cập tới, đồng thời phát hiện được nhiều
thân xâm nhập siêu mafic phức hệ Pắc Nậm và các thể gabbro amphibol, gabbro
điorit phức hệ Bó Xinh.
Để có được những kết quả nghiên cứu trên, các tác
giả đã nhận được sự giúp đỡ, góp ý kiến của lãnh đạo Liên đoàn Bản đồ Địa chất
Miền Bắc và các nhà địa chất, cổ sinh. Tác giả xin chân thành cảm ơn GS.TS Trần
Văn Trị, GS.TSKH Vũ Khúc, các nhà địa chất Đoàn 50A và các đồng nghiệp đã giúp
tác giả hoàn thành bài viết này.
VĂN LIỆU
1. Dussault L., 1929. Contribution à la feuille de Van Yen. Bull. SGI, XVIII/2 : 120
p.
2. Đovjikov A.E. (Chủ biên), 1965. Địa chất miền Bắc Việt
3. Lê Thanh Hựu (Chủ biên), 2007. Báo cáo Địa chất và
khoáng sản nhóm tờ Yên Châu tỷ lệ
50.000. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.
3. Nguyễn Xuân Bao (Chủ biên), 1969. Địa chất và khoáng sản
tờ Vạn Yên tỷ lệ 1:200.000. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.
4. Phạm Đình Trưởng (Chủ biên), 1999. Địa chất và khoáng sản
nhóm tờ Sơn La tỷ lệ 50.000. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.
5. Phạm Kim Ngân (Chủ biên), 1998. Địa tầng Proterozoi
thượng - Paleozoi hạ dải tây nam Bắc Bộ. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.
6. Phan Cự Tiến (Chủ biên), 1977. Chú giải Bộ bản đồ địa
chất Tây Bắc Việt
7. Trần Văn Trị, Nguyễn Văn Can, Nguyễn Cẩm,
Nguyễn Văn Hoành, Bùi Công Hóa, 2005. Phát hiện mới về Trùng tia và Bút đá ở Sơn La,
Tây Bắc Bộ. TC Địa chất, A/287 : 62-67. Hà Nội.