§Æc ®iÓm biÕn ®æi nhiÖt dÞch cña c¸c ®¸ siªu mafic ë nam Hµ Giang
vµ ý nghÜa kho¸ng s¶n cña chóng

 §Æng V¨n Can, D­¬ng §øc Kiªm, NguyÔn Quang N­¬ng

ViÖn nghiªn cøu §Þa chÊt vµ kho¸ng s¶n, Thanh Xu©n, Hµ Néi.

Tãm t¾t: C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu gÇn ®©y thuéc ®Ò tµi "Nghiªn cøu kiÕn t¹o vµ sinh kho¸ng B¾c Bé" cña tËp thÓ t¸c gi¶ cho thÊy c¸c ®¸ siªu mafic cña phøc hÖ NËm Bót bÞ biÕn ®æi nhiÖt dÞch m¹nh mÏ, cã thµnh phÇn th¹ch häc chñ yÕu lµ tæ hîp serpentinit, serpentinit-talc-carbonat vµ ®¸ carbonat-talc aposerpentinit. Trong c¸c ®¸ chøa carbonat aposerpentinit, thµnh phÇn carbonat chñ yÕu lµ magnesit s¾t (breunerit). C¸c ®¸ talc- carbonat võa cã thÓ sö dông lµm vËt liÖu chÞu löa kh«ng nung, võa lµ mét kiÓu quÆng magnesit cã thÓ khai th¸c tuyÓn sö dông trong c«ng nghiÖp.

C¸c ®¸ siªu mafic ë nam Hµ Giang, thuéc phøc hÖ NËm Bót tuæi Paleozoi sím (s PZ1 nb), do TrÇn Xuyªn vµ n.n.k. x¸c lËp (1988). Chóng thuéc tæ hîp dunit - harzburgit, gåm chuçi c¸c th©n ph©n bè thµnh d¶i trªn 30 km chiÒu dµi, tõ Na Mong ®Õn ®«ng nam B¾c Quang. C¸c th©n d¹ng thÊu kÝnh nhá, cã tiÕp xóc kiÕn t¹o (dèc ®øng) víi c¸c ®¸ cña hÖ tÇng Hµ Giang (Î 2 hg) vµ kÐo dµi theo h­íng ®«ng b¾c - t©y nam, trïng víi ph­¬ng cÊu tróc cña ®¸ v©y quanh.

D¹ng cña c¸c thÓ siªu mafic lµ thÊu kÝnh kÐo dµi, nhá; c¸c th©n lín cã diÖn lé kh«ng qu¸ vµi km2.

Thµnh phÇn th¹ch häc: trong B¸o c¸o ®Þa chÊt vµ kho¸ng s¶n 1/50.000 nhãm tê B¾c Quang - VÜnh Tuy (NguyÔn §×nh CÇn, §ç V¨n Chi vµ nnk, 1994, L­u tr÷ §Þa chÊt), c¸c ®¸ ®­îc m« t¶ gåm harzburgit, lerzolit, dunit, olivinit bÞ serpentin ho¸ m¹nh (khèi Khao Mot, Khao Soui), ven r×a ph¸t triÓn c¸c æ, thÊu kÝnh talc mµu tr¾ng.

C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu gÇn ®©y thuéc ®Ò tµi "Nghiªn cøu kiÕn t¹o vµ sinh kho¸ng B¾c Bé" cña c¸c t¸c gi¶ cho thÊy c¸c ®¸ siªu mafic cña phøc hÖ NËm Bót bÞ biÕn ®æi nhiÖt dÞch m¹nh mÏ, cã thµnh phÇn th¹ch häc chñ yÕu lµ tæ hîp serpentinit ophicarbonat (serpentinit chøa mét l­îng ®¸ng kÓ kho¸ng vËt carbonat ®­îc gäi ophicarbonat) - ®¸ xµ phßng (tõ ®­îc dïng cho c¸c ®¸ siªu mafic chøa chñ yÕu lµ talc-magnesit hoÆc dolomit). NhiÒu mÆt c¾t kh¶o s¸t chi tiÕt (lµng Cou, Khao Sui, ®«ng b¾c Khao Sui...) (h×nh 1) cho thÊy c¸c ®¸ siªu mafic bÞ carbonat-talc ho¸ m¹nh mÏ, thÓ hiÖn ë chç c¸c ®¸ carbonat-talc (®¸ xµ phßng) vµ carbonat-talc - Ýt serpentin aposerpentinit (tõ serpentinit) ph¸t triÓn rÊt réng r·i. Serpentinit chØ cßn sãt l¹i ë phÇn nh©n c¸c thÊu kÝnh, dµy 20 – 50 m, phÇn chñ yÕu (hai c¸nh) cña c¸c thÊu kÝnh lµ tæ hîp ®¸ carbonat-talc-serpentin vµ carbonat-talc. Song ë c¸c cöa suèi, ch©n nói däc ®íi l¹i cã nhiÒu t¶ng l¨n serpentinit d¹ng khèi lín, ®iÒu nµy ®­îc gi¶i thÝch do serpentinit cã ®é bÒn c¬ häc cao, Ýt bÞ ph¸ huû bëi qu¸ tr×nh phong ho¸. Cßn c¸c ®¸ xµ phßng vµ ophicarbonat dÔ bÞ bµo mßn, vì vôn do mÒm, vµ bÞ röa lòa m¹nh bëi qu¸ tr×nh phong ho¸ ho¸ häc, nªn ë ch©n nói, cöa khe gÇn c¸c thÊu kÝnh siªu mafic kh«ng thÊy c¸c t¶ng l¨n lín lo¹i nµy, mµ chØ gÆp ë d¹ng cuéi lç rç ®á n©u nh­ ®¸ ong ë lßng suèi.

  

 Serpentinit: T¹i vïng Lµng Cou, Khao Soui, c¸c serpentinit gèc th­êng lé ë phÇn gÇn ®Ønh nói, d¹ng nh÷ng d¶i sãt, hÑp dµy 20 – 50 m, cßn phÇn lín thÊu kÝnh bÞ biÕn ®æi thµnh ®¸ talc-carbonat-serpentin chuyÓn tiÕp sang ®¸ carbonat-talc-Ýt serpentin. X¸c ®Þnh d­íi kÝnh cho thÊy c¸c ®¸ serpentinit phæ biÕn lµ serpentinit antigorit-chrysotil hoÆc chrysotil-antigorit, nghÜa lµ c¸c serpentinit kh«ng chØ ®¬n thuÇn mét lo¹i serpentin, mµ lµ hçn hîp cña hai biÕn thÓ hoÆc nhiÒu h¬n (h×nh 1A). Trong c¸c ®¸ serpentinit cßn cã mét l­îng nhá carbonat, talc, tremolit d¹ng kim que, quÆng kh«ng thÊu quang (h×nh 1B,1C).

§¸ talc-carbonat-serpentin: lµ mét biÕn thÓ cña ®¸ siªu mafic, rÊt phæ biÕn trong vïng. §¸ cã cÊu t¹o ®Þnh h­íng theo ph­¬ng ®«ng b¾c - t©y nam, th­êng n»m kÒ s¸t víi phÇn serpentinit cßn sãt l¹i ë nh©n c¸c thÊu kÝnh siªu mafic, hoÆc xen kÏ víi c¸c ®¸ carbonat - talc víi quan hÖ chuyÓn tiÕp. §¸ t­¬i lé ë c¸c v¸ch hÎm, ë c¸c gê th¸c nhá; ®¸ cã mµu x¸m xanh, h¹t võa ®Õn lín; phÇn lé ra ë nh÷ng v¸ch nói xa dßng suèi ®¸ bÞ phong ho¸ cã mµu n©u ®Ëm, lç rç nh­ tæ ong. Thµnh phÇn kho¸ng vËt cña ®¸ gåm talc, carbonat (magnesit-breunerit, dolomit), serpentin, víi hµm l­îng c¸c kho¸ng vËt xÊp xØ nhau (h×nh 1D, 1§).

C¸c ®¸ carbonat-talc (®¸ xµ phßng - soap stone) : cã diÖn lé phæ biÕn nh­ ®¸ talc-carbonat- serpentin vµ cã quan hÖ chuyÓn tiÕp víi nhau. §¸ t­¬i lé ra ë nh÷ng v¸ch hÎm, gê th¸c nhá, cã mµu tr¾ng x¸m víi bÒ mÆt tr¬n, nh½n. §¸ cã kiÕn tróc h¹t võa ®Õn lín, cã nh÷ng ®íi tinh thÓ carbonat ®¹t ®Õn kÝch th­íc 1-2 cm, ph©n bè ®Òu, d¹ng thoi t­¬ng ®èi tù h×nh. Thµnh phÇn kho¸ng vËt chiÕm ­u thÕ lµ carbonat vµ talc, cßn serpentin chiÕm kh«ng qu¸ 10% (h×nh 1E, 1F, 1G).

C¸c mÆt c¾t chi tiÕt ë Lµng Cou, Khao Sui, ®«ng b¾c Khao Sui cho thÊy c¸c thÓ siªu mafic cã ®íi ®¸ carbonat-talc vµ talc-carbonat-serpentin réng hµng tr¨m met, phæ biÕn h¬n nhiÒu so víi phÇn serpentinit cßn sãt l¹i (h×nh 1). Tæng hîp c¸c mÆt c¾t kh¶o s¸t ta thÊy tÝnh ph©n ®íi cña c¸c ®¸ siªu mafic bÞ biÕn ®æi nhiÖt dÞch ë nam Hµ Giang gåm chñ yÕu lµ 3 ®íi (B¶ng 1).

B¶ng 1: Cét ph©n ®íi biÕn ®æi nhiÖt dÞch carbonat ho¸ cña c¸c ®¸ siªu mafic
ë vïng nam Hµ Giang

§íi

Tªn ®íi

Tæ hîp kho¸ng vËt

ChiÒu réng (m)

0

Serpentinit

antigorit, chrysotil, (olivin*, pyroxen*, talc, carbonat, chlorit)

vµi chôc mÐt

1

§¸ serpentin - talc – carbonat

antigorit, talc, carbonat (magnesit, dolomit)

vµi chôc mÐt

2

§¸ carbonat - talc (®¸ xµ phßng)

carbonat (magnesit - breunerit, Ýt dolomit), talc, antigorit, chlorit, th¹ch anh

vµi chôc mÐt

Ghi chó: antigorit - kho¸ng vËt chñ yÕu; carbonat - kho¸ng vËt thø yÕu;
pyroxen* - kho¸ng vËt tµn d­ cña ®¸ ban ®Çu.

C¸c kÕt qu¶ ph©n tÝch roengen ®Þnh l­îng cho thÊy ®¸ carbonat-talc cã thµnh phÇn kho¸ng vËt: talc 30-40%, magnesit 30-40%, dolomit 7-10%, antigorit d­íi 10%, Ýt th¹ch anh vµ chlorit; vµ ®¸ talc-carbonat-serpentin ë nam Hµ Giang cã thµnh phÇn ba kho¸ng vËt gièng nh­ ®¸ carbonat-talc, song hµm l­îng serpentin cao h¬n (15 - 20%). KÕt qu¶ ph©n tÝch vi dß kho¸ng vËt magnesit trong c¸c ®¸ carbonat-talc vµ ®¸ serpentin-talc-carbonat (B¶ng 3) cho thÊy magnesit thuéc lo¹i nhiÔm s¾t (breunerit); hµm l­îng s¾t ®ång h×nh víi magnesi trong carbonat t­¬ng ®èi æn ®Þnh (FeO = 5,1 - 5,8%), chøng tá chóng ®­îc thµnh t¹o trong m«i tr­êng ®Þa chÊt t­¬ng ®èi ®ång nhÊt.

VÒ ®Æc ®iÓm thµnh phÇn ho¸ häc (B¶ng 4) ta thÊy c¸c siªu mafic cña phøc hÖ NËm Bót gièng c¸c ®¸ siªu mafic ë ®íi S«ng M·. Trong c¸c mÉu ph©n tÝch ho¸ cã nhiÒu mÉu cã l­îng CO2 lín (10 - 20%), chøng tá c¸c mÉu nµy ®· bÞ carbonat ho¸ m¹nh.

B¶ng 2: KÕt qu¶ ph©n tÝch roengen mét sè mÉu siªu mafic bÞ carbonat ho¸ ë vïng nam Hµ Giang

Sè liÖu mÉu

Sè liÖu roengen chuÈn

5027/1

5033/1

5033/2

Talc

Magnesit

Dolomit

Antigorit

j

d

j

d

j

d

j

d

j

d

j

d

j

d

10

9,3

 

 

6

9,28

10

9,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

8,5

 

 

 

 

 

 

 

 

4

7,17

 

 

6

7,18

 

 

 

 

 

 

9

7,16

5

4,68

1

4,68

2

4,68

 

 

 

 

 

 

2

4,66

1

4,28

1

4,30

1

4,30

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3,57

4

3,58

5

3,58

 

 

 

 

 

 

10

3,58

 

 

 

 

2

3,34

 

 

 

 

 

 

 

 

10

3,10

10

3,10

10

3,10

10

3,10

 

 

 

 

 

 

6

2,87

5

2,87

2

2,87

 

 

 

 

10

2,88

 

 

 

 

2

2,78

 

 

 

 

4

2,78

 

 

 

 

10

2,74

10

2,74

10

2,74

 

 

10

2,74

 

 

 

 

4

2,52

4

2,53

2

2,53

 

 

4

2,54

 

 

 

 

1

2,33

1

2,33

 

 

 

 

4

2,33

 

 

 

 

2

2,10

2

2,10

2

2,14

 

 

8

2,10

 

 

 

 

 

 

1

1,94

 

 

 

 

4

1,94

 

 

 

 

3

1,87

 

 

 

 

5

1,87

 

 

 

 

 

 

 

Sè liÖu mÉu

Sè liÖu roengen chuÈn

5035/2

5048/3

5024

Talc

Magnesit

Dolomit

Antigorit

j

d

j

d

j

d

j

d

j

d

j

d

j

d

8

9,3

8

9,3

2

9,28

10

9,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

7,17

3

7,17

8

7,17

 

 

 

 

 

 

9

7,16

 

 

2

4,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

4,68

 

 

2

4,68

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3,57

3

3,58

10

3,58

 

 

 

 

 

 

10

3,58

 

 

1

3,54

1

3,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3,34

2

3,34

 

 

 

 

 

 

 

 

10

3,10

8

3,10

2

3,10

10

3,10

 

 

 

 

 

 

6

2,85

4

2,87

3

2,87

 

 

 

 

10

2,88

 

 

4

2,78

 

 

 

 

 

 

4

2,78

 

 

 

 

10

2,74

2

2,74

 

 

 

 

10

2,74

 

 

 

 

8

2,52

4

2,53

4

2,53

 

 

4

2,54

 

 

 

 

1

2,44

 

 

1

2,41

 

 

 

 

 

 

2

2,41

1

2,33

1

2,32

 

 

 

 

4

2,33

 

 

 

 

Ghi chó: 5027/1, 5033/1, 5035/2, 5048/3: ®¸ carbonat - talc - Ýt serpentin aposerpentinit; 5033/2: ®¸ carbonat - talc; 5024: serpentinit bÞ talc - carbonat hãa yÕu.

B¶ng 3: KÕt qu¶ x¸c ®Þnh thµnh phÇn kho¸ng vËt breunerit trong
c¸c ®¸ carbonat - talc, ®¸ serpentin - talc - carbonat tõ serpentinit
ë vïng nam Hµ Giang b»ng ph­¬ng ph¸p vi dß

TT

Sè hiÖu

Hµm l­îng c¸c oxyt (%)

 

 

MgO

FeO

CO2

S

1

BK - 5027/1

42,81

5,39

51,00

99,20

2

BK - 5033/1

43,18

5,16

51,00

99,34

3

Bk - 5035/2

43,00

5,10

51,20

99,30

4

Bk - 5047/1

44,02

5,75

50,00

99,77

5

Bk - 5048/2

42,83

5,48

51,00

99,31

(Ph©n tÝch t¹i Trung t©m Ph©n tÝch thÝ nghiÖm ®Þa chÊt, 3 - 2000)

ChÝnh c¸c ®¸ carbonat-talc vµ serpentin-talc-carbonat cã hµm l­îng magnesit-breunerit cao lµ thµnh phÇn chÝnh cña c¸c th©n siªu mafic, cã thÓ xem lµ nguån quÆng magnesit, cã triÓn väng lín, cÇn ®­îc ®Çu t­ nghiªn cøu ®Ó khai th¸c sö dông trong c¸c ngµnh c«ng nghiÖp.

B¶ng 4. KÕt qu¶ ph©n tÝch ho¸ toµn phÇn mét sè ®¸ siªu mafic
bÞ biÕn ®æi nhiÖt dÞch carbonat ho¸ ë nam Hµ Giang

Oxyt

Sè hiÖu mÉu

1

2

3

4

5

6

7

8

SiO2

40,56

40,30

40,34

36,76

35,30

36,04

37,50

51,10

TiO2

0,07

0,06

0,07

0,04

0,05

0,07

0,07

0,08

Al2O3

1,65

1,65

1,09

0,63

1,40

1,82

1,20

6,00

Fe2O3

5,40

3,55

1,59

2,90

1,90

2,13

1,73

2,67

FeO

2,65

3,70

4,73

4,42

3,90

4,14

4,85

2,82

MnO

0,10

0,10

0,09

0,14

0,10

0,10

0,17

0,20

MgO

36,76

36,66

33,62

36,20

33,72

33,26

33,60

23,83

CaO

0,00

0,70

1,81

0,00

0,30

0,00

1,60

8,27

Na2 O

0,01

0,03

0,02

0,01

0,01

0,01

0,03

0,13

K2O

0,01

0,01

0,02

0,01

0,01

0,01

0,01

0,03

P2O5

0,07

0,09

0,07

0,09

0,06

0,07

0,07

0,05

SO3

0,21

0,00

0,00

0,35

0,27

0,60

0,55

0,00

MKN

11,40

12,34

15,14

17,30

21,57

20,00

17,26

3,54

(CO2 )

( 0,33)

( 1,21)

(13,60)

(15,86)

(19,47)

(18,70)

(16,89)

( 0,00)

Cr2O3

0,26

0,30

0,28

0,16

0,27

0,22

0,26

0,15

NiO

0,06

0,19

0,21

0,19

0,15

0,09

0,15

0,06

Tæng sè

99,21

99,68

99,08

99,20

99,01

98,56

99,05

98,93

Ghi chó: 1- MÉu BK.5030/1: antigoritit; 2- MÉu BK.5048/2: antigoritit; 3- MÉu BK.5024/1: serpentinit bÞ talc - carbonat ho¸; 4- MÉu BK.5047/1: ®¸ antigorit - talc - carbonat; 5- MÉu BK.5027/2: ®¸ carbonat - talc; 6- MÉu BK. 5033/1: ®¸ carbonat - talc; 7- MÉu BK.5033/2: ®¸ carbonat - talc; 8- MÉu BK. 5045/2: tremolit asbest (®­îc thµnh t¹o tõ phun trµo mafic bÞ biÕn ®æi).

Mét ®Æc ®iÓm cÇn l­u ý lµ trong c¸c ®¸ carbonat - talc vµ talc - carbonat - serpentin tõ serpentinit (aposerpentinit) th× carbonat cã d¹ng h¹t biÕn tinh t­¬ng ®èi tù h×nh, t¹o thµnh ®¸m tinh thÓ h×nh thoi s¾p xÕp ®Þnh h­íng theo ph­¬ng Ðp ®«ng b¾c - t©y nam, chøng tá c¸c siªu mafic hÇu nh­ kh«ng bÞ biÕn chÊt ®éng lùc (cµ n¸t) sau qu¸ tr×nh carbonat ho¸.

C¸c th©n siªu mafic bÞ carbonat ho¸ (listvenit ho¸) cã tiÕp xóc kiÕn t¹o víi hÖ tÇng Hµ Giang (Î 2 hg). Ph­¬ng kÐo dµi trïng víi ph­¬ng cÊu tróc cña ®¸ v©y quanh. §¸ v©y quanh cã thµnh phÇn lµ ®¸ phiÕn th¹ch anh - mica, ®¸ phiÕn th¹ch anh - sericit - graphit, ®¸ phiÕn d¹ng quarzit vµ Ýt ®¸ hoa ph©n líp máng, h¹t nhá, chøa phlogopit.

C¸c kh¶o s¸t ®Þa chÊt cho thÊy ë nam Hµ Giang trong vïng lé c¸c ®¸ siªu mafic kh«ng cã mÆt c¸c x©m nhËp granitoid trÎ. Trong c¸c ®¸ serpentinit bÞ carbonat ho¸ kh«ng thÊy c¸c g©n m¹ch th¹ch anh nhiÖt dÞch. Quy m« biÓu hiÖn carbonat ho¸ lín, phÇn lín c¸c th©n siªu mafic bÞ biÕn ®æi thµnh c¸c ®¸ carbonat-talc vµ talc-carbonat-serpentin. C¸c ®Æc ®iÓm nªu trªn ®Æc tr­ng cho kiÓu carbonat ho¸ ®¸ siªu mafic do qu¸ tr×nh tù biÕn chÊt, mµ theo quan ®iÓm ®Þa chÊt hiÖn ®¹i (Kurt Bucher, Martin Frey, 1994) th× ®©y lµ hiÖn t­îng serpentinit bÞ carbonat ho¸ th­êng x¶y ra trong ®iÒu kiÖn ¸p lùc cao cña phøc hª ophiolit, di chØ cña vá ®¹i d­¬ng.

V¨n LiÖu

1. Bucher K., Frey M., 1994. Petrogenesis of metamorphic rocks. Springer Verlag, Berlin.