KÕT QU¶ X¸C §ÞNH TUæI granit KHèI Bµ Nµ (MIÒN TRUNG VIÖT NAM)
B»NG PH¦¥NG PH¸P §åNG VÞ Rb-Sr
NguyÔn Trung Minh
ViÖn §Þa chÊt, Trung t©m KHTN&CNQG,
§êng Hoµng Quèc ViÖt, CÇu GiÊy, Hµ Néi
Tãm t¾t: C¸c nghiªn cøu gÇn ®©y vÒ tû lÖ ®ång vÞ Sr ban ®Çu cña granit khèi Bµ Nµ cao h¬n 0,705 chøng tá granit nµy ®îc thµnh t¹o tõ magma cã nguån gèc vá lôc ®Þa. B»ng ph¬ng ph¸p ®ång vÞ Pb-Sr tuæi cña granit Bµ Nµ ®îc x¸c ®Þnh lµ 245± 3 tr.n., t¬ng øng víi Trias sím.
Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y vÊn ®Ò x¸c ®Þnh chÝnh x¸c ®iÒu kiÖn vµ thêi gian thµnh t¹o cña c¸c ph©n vÞ ®Þa chÊt kh¸c nhau b»ng c¸c ph¬ng ph¸p tiªn tiÕn vµ cã ®é tin cËy cao lµ mét vÊn ®Ò cÇn quan t©m cña ®Þa chÊt ViÖt Nam. NhiÒu khèi magma cã thÓ liªn quan ®Õn c¸c kho¸ng s¶n kh¸c nhau cha ®îc x¸c ®Þnh chÝnh x¸c tuæi. Nh vËy, c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu nµy cßn t¹o thªm c¬ së cho viÖc ®iÒu tra kho¸ng s¶n vµ phôc vô nhiÒu môc tiªu kh¸c nhau cña nghiªn cøu ®Þa chÊt.
Granit thuéc khèi Bµ Nµ ®· ®îc nhiÒu nhµ ®Þa chÊt ViÖt Nam vµ níc ngoµi nghiªn cøu tõ nh÷ng n¨m 80 [1-4]. MÆc dï vËy cho ®Õn nay viÖc nghiªn cøu thµnh t¹o khèi granit Bµ Nµ nãi riªng còng nh phøc hÖ Bµ Nµ nãi chung vÉn cha ®îc tiÕn hµnh ®Çy ®ñ vµ ®ång bé.
Theo nh c¸c kÕt qu¶ x¸c ®Þnh b»ng c¸c ph¬ng ph¸p ®Þa chÊt gi¸n tiÕp tríc ®©y th× khèi Bµ Nµ thuéc phøc hÖ Bµ Nµ ®îc thµnh t¹o ë kû Creta vµ mét sè kÕt qu¶ x¸c ®Þnh tuæi b»ng ph¬ng ph¸p ®ång vÞ K-Ar [4] cho tuæi dao ®éng tõ 60 ®Õn 130 triÖu n¨m.
Granit Bµ Nµ thuéc phøc hÖ Bµ Nµ [3]. Khèi nµy n»m ë phÝa t©y nam §µ N½ng, cã diÖn tÝch gÇn 30 km2. Khèi gåm 2 pha x©m nhËp vµ pha ®¸ m¹ch, cã d¹ng vßm ®¼ng thíc. Pha 1 – granit biotit giµu th¹ch anh, pha 2 – granit alaskit vµ aplit, pha ®¸ m¹ch – pegmatit turmalin. Khèi xuyªn c¾t vµ g©y sõng ho¸ hÖ tÇng A V¬ng tuæi Cambri-Ordovic sím. Theo c¸c nhµ ®Þa chÊt [1] th× c¸c khèi kh¸c cña phøc hÖ Bµ Nµ ®Òu cã thµnh phÇn vµ cÊu t¹o t¬ng tù khèi Bµ Nµ (H×nh 1).
T¸c gi¶ ®· cïng c¸c chuyªn gia Ph¸p (GS.TS. Urs Scharer, TS. Elizabeth Nagy, §HTH Paris VII) vµ chuyªn gia Nga (GS.TSKH. Shukolyukov Yu.A., TS. Karpenko S.F. & TS. Fugzan M.M., ViÖn §Þa ho¸ vµ Ho¸ ph©n tÝch Vernadsky, ViÖn HLKH Nga) tiÕn hµnh c¸c ®ît kh¶o s¸t vµ thu thËp mÉu theo tuyÕn tõ ®Ønh ®Õn ch©n nói Bµ Nµ c¾t qua c¸c pha kh¸c nhau cña khèi. C¸c mÉu thu thËp ®îc chän läc cÈn thËn, chØ lÊy c¸c phÇn t¬i, kh«ng bÞ phong ho¸, kh«ng biÕn chÊt vµ ®îc nghiÒn nhá ®Õn cì h¹t 400 m. Sau ®ã chia ®Òu thµnh nhiÒu phÇn, mét phÇn sÏ ®îc nghiÒn nhá ®Õn d¹ng bét dïng ®Ó ph©n tÝch ho¸ vµ c¸c ph¬ng ph¸p ®¸ tæng kh¸c nhau. PhÇn mÉu cßn l¹i ®îc t¸ch ®¬n kho¸ng b»ng c¸c ph¬ng ph¸p vËt lý, c¬ häc vµ tû träng kh¸c nhau. MÉu ®îc xö lý vµ ph©n tÝch ho¸ b»ng ph¬ng ph¸p hÊp thô nguyªn tö, ph©n tÝch nguyªn tè vÕt b»ng ph¬ng ph¸p kÝch ho¹t neutron vµ ph©n tÝch ®ång vÞ O, H, Rb-Sr, Pb-U, K-Ar trªn m¸y khèi phæ kÕ t¹i c¸c Phßng thÝ nghiÖm ®Þa ho¸ cña trêng §HTH Paris VII, t¹i ViÖn §Þa ho¸ vµ ho¸ ph©n tÝch Vernadsky, t¹i ViÖn §Þa ho¸ - kho¸ng vËt vµ tinh thÓ, ViÖn HLKH Nga vµ t¹i trêng §¹i häc tæng hîp quèc gia Lomonosov.
Thµnh phÇn chñ yÕu cña granit Bµ Nµ gåm: th¹ch anh - 35%, plagioclas - 20-24%, felspat - 30-36%, biotit - 3-10%, muscovit - 1-2%, c¸c kho¸ng vËt ®i kÌm cã zircon, granat, ilmenit, turmalin, cassiterit, apatit...
§Ó x¸c ®Þnh tuæi granit Bµ Nµ b»ng ph¬ng ph¸p Rb-Sr, t¸c gi¶ ®· sö dông bé mÉu do chÝnh t¸c gi¶ thu thËp. Dïng phÇn mÉu ®· ®îc nghiÒn nhá thµnh bét ®Ó ph©n tÝch c¸c tû lÖ ®ång vÞ 87Rb, 85Rb, 88Sr, 87Sr, 86Sr vµ 84Sr. Th«ng thêng c¶ 2 nguyªn tè hiÕm Rb vµ Sr ®Òu cã hµm lîng rÊt thÊp trong c¸c ®¸. Hµm lîng Rb trong ®¸ dao ®éng tõ 1.10-6 ®Õn 170.10-6. Hµm lîng Sr th× dao ®éng tõ 465.10-6 (®¸ siªu mafic) ®Õn 2000.10-6 (®¸ v«i). Tû lÖ Rb/Sr trong ®¸ magma thêng dao ®éng tõ 0,06 (bazan) ®Õn 1,7 trong c¸c ®¸ granit ®Æc biÖt (cã hµm lîng Ca thÊp).
C¸c ®ång vÞ Rb vµ Sr ®îc ®o b»ng ph¬ng ph¸p pha lo·ng ®ång vÞ trªn m¸y khèi phæ kÕ MI-1201T t¹i Phßng thÝ nghiÖm Ho¸ ®ång vÞ, ViÖn §Þa ho¸, kho¸ng vËt vµ tinh thÓ (IMGRE), ViÖn HLKH Nga, víi ®é chÝnh x¸c 0,01% cho Sr vµ 1% cho Rb. Granit h¹t võa Bµ Nµ cã hµm lîng Sr dao ®éng tõ 37,9 ®Õn 47,4 ppm, hµm lîng Rb dao ®éng tõ 337,6 ®Õn 439,4 ppm. Tû lÖ ®ång vÞ 87Rb/86Sr tõ 20,6 ®Õn 28,5 vµ 87Sr/86Sr tõ 0,788439 ®Õn 0,815950. Granit h¹t lín Bµ Nµ cã hµm lîng Sr - 76,7 ppm vµ Rb - 321,5 ppm, tû lÖ 87Rb/86Sr - 12,1; 87Sr/86Sr - 0,759292.
§êng ®¼ng thêi x©y dùng qua 6 ®iÓm mÉu cña granit Bµ Nµ (H×nh 2) cã ®é håi quy rÊt tèt - nhá h¬n 1, c¸c ®iÓm ®îc ph©n bè t¬ng ®èi xa nhau trªn ®å thÞ b¶o ®¶m x¸c ®Þnh chÝnh x¸c tuæi cña khèi Bµ Nµ víi c¸c th«ng sè sau: tuæi T = 244,5
± 3,0 tr. n¨m, gi¸ trÞ tû lÖ ®ång vÞ Sr ban ®Çu (87Sr/86Sr)0 = 0,71715 ± 0,00009 vµ MSWD = 0,8.
Tû lÖ ®ång vÞ Sr ban ®Çu (87Sr/86Sr)0 cao h¬n 0,705 chøng tá granit Bµ Nµ ®îc thµnh t¹o tõ magma cã nguån gèc vá lôc ®Þa.
KÕt qu¶ 244,5 triÖu n¨m ®îc x¸c ®Þnh b»ng ph¬ng ph¸p ®ång vÞ Rb-Sr lµ mét kÕt qu¶ míi kh¸c biÖt víi c¸c gi¸ trÞ ®· ®îc c«ng bè (60-130 triÖu n¨m). HÖ ®ång vÞ Rb-Sr chØ bÞ ph¸ vì trong mét sè ®iÒu kiÖn, nh nhiÖt ®é vît qu¸ 4000C. Nh vËy trong mét chõng mùc nµo ®ã hÖ ®ång vÞ Rb-Sr cña granit Bµ Nµ ®· ®îc b¶o toµn trong thêi gian tån t¹i cña khèi do chÝnh tÝnh chÊt ho¸ häc cña c¸c ®ång vÞ nµy.
Víi kÕt qu¶ x¸c ®Þnh tuæi khèi Bµ Nµ b»ng ph¬ng ph¸p ®ång vÞ Rb-Sr nµy ta cã thÓ kÕt luËn r»ng granit Bµ Nµ ®îc thµnh t¹o 245
± 3 triÖu n¨m tríc vµ t¬ng øng víi Triat sím.V¨n liÖu
1. Huúnh Trung, NguyÔn Xu©n Bao, 1981.
Ph©n chia c¸c thµnh t¹o magma x©m nhËp miÒn Nam ViÖt Nam. §Þa chÊt, 151 : 7-12. Hµ Néi.2. NguyÔn Trung Minh, Petrova A. Yu., Kostitsyn Yu. A., Shukolyukov Yu. A., Karpenko S. F., Fugzan M. M., 2000. Izotopnyi Rb-Sr vozrast massiva Bana i svyazannogo s nim Sn orudneniya, tsentralnyi Vietnam. Tezis dokl. 1oi Ross. Konf. po izot. Geochr. : 249-252. Moskva.
3. NguyÔn V¨n Trang (Chñ biªn), 1996. B¶n ®å ®Þa chÊt vµ kho¸ng s¶n ViÖt Nam 1: 200.000. Tê Híng Ho¸, HuÕ, §µ N½ng; vµ thuyÕt minh kÌm theo. Côc §Þa chÊt VN, Hµ Néi.
4. Phan Lu Anh, TrÇn Träng Hoµ, Vladimirov A. G., TrÇn TuÊn Anh, 1995. §iÒu kiÖn thµnh t¹o cña granitoid kiÓu H¶i V©n, Bµ Nµ trªn c¬ së nh÷ng tµi liÖu míi vÒ nguyªn tè hiÕm vµ ®ång vÞ. TC Khoa häc vÒ Tr¸i ®Êt, 17/4 : 151-155. Hµ Néi.