Đang tải... (xem toàn văn)
Số liệu địa hóa thông thường bao gồm 4 nhóm nguyên tố địa hóa học chủ yếu: nhóm nguyên tố chính (major elements), nhóm nguyên tố vết (trace elements), nhóm đồng vị phóng xạ (radiogenic isotopes) và nhóm đồng vị bền (stable isotopes). 1 Nguyên tố chính. Là những nguyên tố chiếm chủ yếu trong các kết quả phân tích hóa học của đá. Đó là các nguyên tố: Si, Ti, Al, Fe, Mn, Mg, Ca, Na, K và P... Hàm lượng của các oxyt được tính bằng phần trăm trọng lượng (%tr.l), có giá trị tối thiểu là 0.1%tr.l, và tổng hàm lượng của toàn bộ oxyt nguyên tố chính trong đá bằng 100%. Fe có thể được xác định theo FeO và Fe2O3, nhưng đôi khi chúng được thể hiện bằng hàm lượng “sắt tổng”(viết dưới dạng FeOt). 2 Nguyên tố vết. Là những nguyên tố có mặt trong đá ở dưới mức 0.1% trọng lượng, hàm lượng của chúng được tính bằng đơn vị phần triệu (ppm) hoặc hiếm hơn là phần tỷ (ppb). Tuy nhiên, có trường hợp hàm lượng nguyên tố vết vượt quá mức 0.1% (1000ppm). Những nguyên tố vết có vai trò rất quan trọng trong nghiên cứu địa hóa học nói chung và các đá magma nói riêng.
BÀI GIẢNG XỬ LÝ VÀ LUẬN GIẢI SỐ LIỆU ĐỊA HÓA CÁC ĐÁ MAGMA - 131 - CHƯƠNG I: I. Số LIệU ĐịA HóA (Geochemical Data). Số liệu địa hóa thông thờng bao gồm 4 nhóm nguyên tố địa hóa học chủ yếu: nhóm nguyên tố chính (major elements), nhóm nguyên tố vết (trace elements), nhóm đồng vị phóng xạ (radiogenic isotopes) và nhóm đồng vị bền (stable isotopes). 1- Nguyên tố chính. Là những nguyên tố chiếm chủ yếu trong các kết quả phân tích hóa học của đá. Đó là các nguyên tố: Si, Ti, Al, Fe, Mn, Mg, Ca, Na, K và P Hàm lợng của các oxyt đợc tính bằng phần trăm trọng lợng (%tr.l), có giá trị tối thiểu là 0.1%tr.l, và tổng hàm lợng của toàn bộ oxyt nguyên tố chính trong đá bằng 100%. Fe có thể đợc xác định theo FeO và Fe 2 O 3 , nhng đôi khi chúng đ- ợc thể hiện bằng hàm lợng sắt tổng(viết dới dạng FeO t ). 2- Nguyên tố vết. Là những nguyên tố có mặt trong đá ở dới mức 0.1% trọng lợng, hàm lợng của chúng đợc tính bằng đơn vị phần triệu (ppm) hoặc hiếm hơn là phần tỷ (ppb). Tuy nhiên, có trờng hợp hàm lợng nguyên tố vết vợt quá mức 0.1% (1000ppm). Những nguyên tố vết có vai trò rất quan trọng trong nghiên cứu địa hóa học nói chung và các đá magma nói riêng. Có một vài nguyên tố có thể là nguyên tố chính trong nhóm đá này nhng lại là nguyên tố vết trong nhóm đá khác. Ví dụ, nguyên tố Kali (K) là thành phần chính trong đá ryolit (chiếm hơn 4% trọng lợng đá và là thành phần chủ yếu của orthoclas, biotit), nhng trong một số dạng đá basalt hàm lợng K lại rất thấp và có vai trò nh nguyên tố vết. Các chất bốc (nh H 2 O, CO 2 và S) thờng có trong các kết quả phân tích nhóm nguyên tố chính. Nớc thờng nằm trong ô mạng tinh thể của các khoáng vật silicat và bị thoát ra ở nhiệt độ > 110 0 C đợc ký hiệu nh H 2 O + . Còn nớc có mặt đơn giản nh là độ ẩm trong đá và bay hơi khi bị nung nóng ở nhiệt độ < 110 0 C, đợc ký hiệu là H 2 O - và thực chất nó không phải là thành phần quan trọng của đá. Đôi khi hàm lợng tổng của các chất bốc trong đá đợc xác định bằng sự đốt cháy - 132 - mẫu ở nhiệt độ 1000 0 C. 3- Các đồng vị đợc phân chia ra nhóm đồng vị phóng xạ và nhóm đồng vị bền. a- Nhóm đồng vị phóng xạ (radiogenic isotopes): bao gồm các đồng vị tự phân rã do tính phóng xạ tự nhiên của chúng và các đồng vị là các sản phẩm cuối cùng của cùng một sơ đồ phân rã. Chúng bao gồm các cặp nguyên tố mẹ - con nh Rb - Sr, Sm - Nd, U - Pb, Th - Pb và K - Ar. Đồng vị phóng xạ th ờng đợc thể hiện dới dạng các tỷ lệ của các giá trị tuyệt đối (nh Sr 87 /Sr 86 , Nd 143 /Nd 144 ) hoặc là đối sánh với giá trị chuẩn (nh chỉ số ). b- Nhóm đồng vị bền (stable isotopes): bao gồm các đồng vị tự nhiên của các nguyên tố nhẹ nh H, O, C và S, chúng có thể bị phân đoạn do sự khác nhau về khối lợng giữa các đồng vị của cùng nguyên tố. Thí dụ: đồng vị O 18 nặng hơn đồng vị O 16 và cả hai đồng vị này đợc phân đoạn trong quá trình bốc hơi của n- ớc. Nhóm đồng vị bền có ý nghĩa rất lớn để hiểu biết bản chất của dung thể và chất bốc trong địa chất học. Chúng thờng đợc biểu diễn dới dạng đối sánh với giá trị chuẩn (nh chỉ số ). II. NHữNG QUá TRìNH ĐịA CHấT KIểM SOáT THàNH PHầN HóA HọC CủA Đá MAGMA. 1- Thành phần hóa học và khoáng vật của miền nguồn (source region) kiểm soát thành phần hóa học của các đá magma. Thành phần hóa học nhóm nguyên tố chính và vết của dung thể magma lại đợc xác định bởi kiểu nóng chảy và mức độ nóng chảy từng phần, mặc dù thành phần của dung thể có thể thay đổi đáng kể trên đờng đi lên bề mặt Trái đất. 2- Các miền nguồn đợc chỉ thị tốt nhất bằng thành phần đồng vị phóng xạ, bởi lẽ các tỷ lệ đồng vị không bị biến đổi trong quá trình nóng chảy từng phần, cũng nh trong các quá trình khác xảy ra bên trong lò magma. Thành phần của nguồn bản thân là hệ quả của quá trình trộn lẫn (bên trong miền nguồn - source mixing). Điều này đặc biệt phù hợp khi nghiên cứu manti. Trong những năm gần đây đã có một bớc tiến quan trọng trong việc hiểu biết động học mantithông qua việc nghiên cứu đồng vị của các basalt bắt - 133 - nguồn từ manti. 3- Phần lớn các đá magma đợc di chuyển qua lò magma tới vị trí của chúng ở gần hoặc trên bề mặt Trái đất. Các quá trình xảy ra trong lò magma làm biến đổi thành phần hóa học của magma nguyên sinh đợc sinh thành bởi quá trình nóng chảy từng phần nguồn (pratial melting) thông qua quá trình kết tinh phân đoạn (fractional crystallisation), trộn lẫn magma (magma mixing), hỗn nhiễm (contamination), đồng hóa (assimilation) hoặc sự kết hợp cơ học một vài quá trình (assimilation + fractional crystallisation = AFC). Để phân tích những biến đổi hóa học gây ra bởi các quá trình khác nhau nêu trên cần phải có đầy đủ những số liệu địa hóa (những kết quả phân tích hóa học nhóm nguyên tố chính và vết, kết hợp với các giá trị đo thành phần đồng vị phóng xạ và đồng vị bền). Những luận giải chi tiết về các quá trình xảy ra trong lò magma đợc tiến hành khi sử dụng các tài liệu nhóm nguyên tố vết và đồng vị. 4- Tiếp theo sự kết tinh ở dới sâu hay phun trào trên bề mặt, các đá magma có thể bị biến đổi về mặt hóa học hoặc là do sự thoát khí (outgassing) hoặc do sự tác dụng tơng hỗ với chất lỏng (fluid). Sự thoát khí của các đá magma có ảnh hởng chủ yếu tới đặc điểm địa hóa của nhóm đồng vị bền, còn sự tác dụng tơng hỗ với chất lỏng có thể ảnh hởng toàn diện tới thành phần địa hóa học của đá. Bởi vậy các đá magma đợc lựa chọn để phân tích hóa học cần phải t- ơi, không bị biến đổi hoặc biến chất Điều này cần phải đặc biệt chú ý, bởi lẽ các mẫu đá lấy từ đáy biển phần lớn đã bị phong hóa hoặc bị biến đổi nhiệt dịch do nớc biển; nhiều thể magma là nguyên sinh khi thành tạo, nhng sự lu chuyển của nớc ngầm, của dung dịch nhiệt dịch từ các đá vây quanh đã làm thay đổi rõ rệt thành phần hóa học của bản thân các đá magma. Tóm lại, những quá trình chủ yếu khống chế thành phần hóa học của các đá magma bao gồm: * Những quá trình xảy ra trong manti: + Nóng chảy từng phần (pratial melting - PM). + Trộn lẫn nguồn (source mixing - SM). * Những quá trình xảy ra trong lò magma: + Kết tinh phân đoạn (fractional crystallisation - FC). - 134 - + Đồng hóa (assimilation) + Hỗn nhiễm (contamination) + Trộn lẫn magma (magma mixing - MM). * Những quá trình xảy ra sau kết tinh: + Sự thoát khí của dung thể (outgassing). + Sự tác dụng tơng hỗ với nớc ngầm hoặc đá vây quanh (interaction). CáC QUá TRìNH CHủ YếU KHốNG CHế THàNH PHầN HóA HọC CủA CáC Đá MAGMA (theo Rollinson H., 1993) - 135 - CáC QUá TRìNH SAU KếT TINH CáC QUá TRìNH TRONG Lò MAGMA THàNH PHầN NGUồN Thoát khí Biến đổi nhiệt dịch Phong hóa Biến chất Kết tinh phân đoạn Hỗn nhiễm Kết tinh phân đoạn Đồng hóa + AFC Trộn lẫn magma Dung ly magma Kết tinh phân đoạn Nóng chảy từng phần Hỗn nhiễm/tái cân bằng Bối cảnh kiến tạo Trộn lẫn nguồn N ớc biển N ớc ngầm III. CáC PHƯƠNG PHáP PHÂN TíCH HóA HọC CáC Đá MAGMA. 1- Phổ huỳnh quang tia X - HQTX (X-ray fluorescence spectrometry - XRF). Là kỹ thuật phân tích đợc sử dụng rộng rãi nhất hiện nay để xác định thành phần hóa học nhóm nguyên tố chính và vết của các mẫu đá. Ph ơng pháp này có thể phân tích đợc hơn 80 nguyên tố có hàm lợng trong đá từ 100% cho tới vài ppm. Đây là phơng pháp phân tích rất chính xác, có độ nhạy cao và có thể tiến hành trong thời gian tơng đối ngắn. Tuy nhiên, hạn chế chủ yếu của phơng pháp phân tích này là những nguyên tố nhẹ hơn Na (có số nguyên tử < 11) không thể phân tích bằng HQTX đợc. Nội dung chi tiết của phơng pháp HQTX có thể tham khảo qua các công trình của Norrish và Chappell (1977), Tertian và Claisse (1982), Williams (1987) và Ahmedali (1989) Về nguyên tắc, phổ huỳnh quang tia X dựa trên sự kích thích mẫu bằng chùm tia X, chùm tia X nguyên sinh kích thích các tia X thứ cấp có chiều dài bớc sóng đặc trng cho các nguyên tố có mặt trong mẫu đá. Cờng độ của các tia X thứ cấp đợc sử dụng để đo hàm lợng của các nguyên tố bằng sự đối sánh với các tiêu chuẩn đã xác định với sự hiệu chỉnh thích hợp. Việc phân tích HQTX cho các mẫu đá đợc tiến hành dới hai dạng khác nhau: + Đĩa bột đá đợc nén chặt để phân tích các nguyên tố vết. + Tấm thủy tinh làm từ mẫu bột đợc nấu chảy cùng với metaborate hoặc tetraborat Li để phân tích các nguyên tố chính. 2- Phân tích kích hoạt neutron - KHNT (Neutron Activation Analysis - NAA). Kích hoạt neutron (KHNT) là phơng pháp phân tích rất linh hoạt và nhạy dùng để xác định hàm lợng các nguyên tố vết, có khả năng xác định đồng thời một số lợng lớn các nguyên tố mà không cần phải phá mẫu. Có hai kỹ thuật phân tích KHNT chủ yếu: + Phân tích KHNT dụng cụ (Instrusmental neutron activation analysis - INAA) sử dụng các mẫu đá hoặc khoáng vật đã nghiền nhỏ ( bột đá hoặc bột khoáng vật) không cần qua giai đoạn xử lý hóa học mẫu. + Phân tích KHNT hóa phóng xạ (Radiochemical neutron activation - 136 - analysis - RNAA) cần phải tiến hành kỹ thuật tách hóa phóng xạ cho từng nguyên tố riêng biệt hoặc từng nhóm nguyên tố từ mẫu đá cần phân tích. Trong kỹ thuật phân tích KHNT dụng cụ (INAA), khoảng 100mg bột đá hoặc bột khoáng vật đợc đặt vào trong lò phản ứng cùng với mẫu chuẩn. Mẫu đá và mẫu chuẩn đợc chiếu xạ trong khoảng 30 giờ. Dòng neutron bắn phá mẫu tạo ra các đồng vị phóng xạ mới của các nguyên tố có mặt trong đá và bức xạ gamma. Các đồng vị riêng biệt có thể xác định từ bức xạ gamma, cờng độ bức xạ tỷ lệ với hàm lợng của các đồng vị có mặt trong mẫu. Phổ tia gamma dùng để đo các đồng vị với bán chu kỳ phân rã khác nhau. Việc hiệu chỉnh đ ợc tiến hành đối với những đờng chồng chéo nhau trong vạch phổ và hàm lợng các nguyên tố đợc xác định bằng việc đối sánh với các mẫu chuẩn đã đợc phân tích trong cùng thời gian. Phơng pháp phân tích KHNT dụng cụ đặc biệt nhạy đối với nhóm nguyên tố đất hiếm và một số nguyên tố có trờng bền vững cao (Hf, Ta, U, Th). Đối với những nguyên tố có hàm lợng thấp (dới 2ppm), đặc biệt là nhóm đất hiếm nặng (HREE) và nhóm bạch kim (Pt, Pd, Ir, Os, Ru và Rh) việc tách hóa có thể tiến hành ngay sau khi chiếu xạ mẫu, nhng trớc khi tính toán. Đó chính là nội dung của kỹ thuật phân tích KHNT hóa phóng xạ (RNAA) - thực sự là một bớc tiến mới trong phân tích địa hóa học góp phần làm tăng độ nhạy của ph ơng pháp KHNT. 3- Quang phổ phát xạ plasma cảm ứng - QPPL (Inductively Coupled Plasma emisson spectrometry - ICP). Quang phổ phát xạ plasma cảm ứng (QPPL) là kỹ thuật phân tích mới có tiềm năng rất lớn trong nghiên cứu địa hóa học. Về mặt nguyên lý, phơng pháp phân tích này có thể xác định đợc phần lớn các nguyên tố trong Bảng tuần hoàn với giới hạn xác định thấp và độ chính xác cao. Các nguyên tố đ ợc phân tích đồng thời trong khoảng thời gian vài phút, thực sự là phơng pháp cực kỳ nhanh chóng. Quy trình phân tích và khả năng sử dụng của kỹ thuật phân tích này đã đ - ợc trình bày chi tiết trong các công trình của Walsh và Howie ( 1980), Thompson và Walsh (1983). Quang phổ phát xạ plasma cảm ứng là kỹ thuật ngọn lửavới nhiệt độ ngọn lửa vào khoảng 6.000 - 10.000 0 K, đồng thời cũng là kỹ thuật hòa tanvới - 137 - việc sử dụng các phơng pháp hòa tan silicat tiêu chuẩn. Dung dịch mẫu đợc đa vào trong plasma argon (Ar) dới dạng đám mâynh kiểu phun hơi. Plasma cảm ứng chính là dòng các nguyên tử Ar đợc nung nóng bởi dòng nhiệt cảm ứng tần số thấp và bị đốt cháy bởi ngòi lửa Tesla tần số cao. Các vạch phổ đợc ghi nhận bởi dãy ảnh đa phổ và đợc đối sánh với các đờng kiểm tra, cờng độ của chúng đ- ợc qui đổi ra hàm lợng của các nguyên tố hóa học có trong mẫu đá. 4- Quang phổ hấp thụ nguyên tử - HTNT (Atomic Absorption Spectrophotometry - AAS). Kỹ thuật phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử dựa trên cơ sở là những nguyên tử của nguyên tố có thể hấp thụ đợc các bức xạ điện từ, khi nguyên tố bị nguyên tử hóa (biến thành hơi) và độ dài bớc sóng của tia bị hấp thụ đặc trng cho mỗi một nguyên tố. Nh vậy, một thiết bị phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử bao gồm: bộ phận nguyên tử hóa, nguồn chiếu và máy dò (detector). Mẫu phân tích đợc hòa tan, sau đó chuyển sang trạng thái hơi và bị nguyên tử hóa trong ngọn lửa của khí acetylen hoặc oxyt nitơ - acetylen. Ph ơng pháp phân tích này đã đợc mô tả chi tiết bởi Price (1972). Có hai điểm hạn chế của phơng pháp HTNT trong phân tích silicat là: + Mẫu phân tích cần phải gia công dới dạng dung dịch (phải hòa tan chúng). + Mỗi lần phân tích chỉ thực hiện cho một nguyên tố, th ờng gọi là nguyên tố đặc trị (element - specific). Nhợc điểm này gần đây đã đợc khắc phục bằng các dụng cụ thích hợp. Tất cả các nguyên tố chính (trừ P) có thể xác định đợc bằng phơng pháp HTNT và giới hạn phát hiện đối với Na, K, Mg và Ca là rất thấp. Ngoài ra, những nguyên tố vết nh V, Ni, Co, Cr, Cu, Pb, Rb, Sr, Ba và đặc biệt hai nguyên tố rất nhẹ Li và Be cũng có thể phân tích bằng phơng pháp HTNT đợc. Phơng pháp HTNT không u việt hơn so với những phơng pháp phân tích nhanh nh HQTX và QPPL, song do giá thành phân tích khá rẻ, nên nó th ờng đợc sử dụng trong các trờng hợp sau: + Để xác định các nguyên tố nhẹ nh Be và Li, mà số nguyên tử của chúng quá thấp đối với phơng pháp HQTX. - 138 - + Phân tích nhóm kim loại chuyển tiếp (Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zr) đợc chắt lọc từ muối hoặc trầm tích dòng, rất hiệu quả trong địa hóa tìm kiếm. + Phân tích các nguyên tố vết bất thờng (non-routine) bằng việc sử dụng phơng pháp đặc dụng trong HTNT (mẫu phân tích đợc nguyên tử hóa trong lò graphit) cho phép xác định với giới hạn phát hiện cực thấp để phân tích những nguyên tố khó xác định đối với các kỹ thuật phân tích khác (Be, Li). 5- Phổ khối lợng hay khối phổ - KPK (Mass spectrometry - MS). Phổ khối lợng (khối phổ kế - KPK) ở những dạng khác nhau là phơng pháp phân tích hiệu quả nhất để đo các tỷ lệ đồng vị, dựa trên sự tách các hạt tích điện theo tỷ số khối lợng / điện tích của chúng. Những ion tích điện của nguyên tố cần phân tích đợc sinh thành do sự bắn phá mẫu bằng hơi các điện tử (nguồn khí) hoặc bằng sự hóa hơi của mẫu trên tấm filament nung nóng đợc chế tạo từ kim loại có độ nóng chảy cao (nguồn rắn). Chùm tia ion đợc phóng dọc theo ống cong qua một trờng điện từ cực mạnh sẽ chia tách các nguyên tử theo khối lợng của chúng. Trong phổ khối lợng đợc sinh thành, những ion nhẹ hơn sẽ đi chệch hớng theo đờng cong có bán kính nhỏ hơn so với các ion nặng. Việc định lợng các dấu hiệu của hai hay nhiều phổ khối lợng sẽ cung cấp tỷ số đồng vị để tính toán. Khối phổ kế nguồn khí thờng đợc sử dụng trong nghiên cứu đồng vị bền và địa chất đồng vị Argon (Ar), còn khối phổ kế nguồn rắn đợc sử dụng trong địa chất đồng vị phóng xạ và địa niên đại (Rb-Sr, Sm-Nd, Pb-Pb và U-Pb) hoặc để phân tích các nguyên tố vết bằng phơng pháp pha loãng đồng vị (IDMS). a- Phổ khối lợng pha loãng đồng vị (Isotope dilution mass spectometry - IDMS). Phổ khối lợng pha loãng đồng vị là kỹ thuật phân tích chính xác nhất và nhạy nhất cho toàn bộ nguyên tố vết và đặc biệt thích hợp cho việc xác định những nguyên tố có hàm lợng cực thấp. Phơng pháp này đã đợc trình bày khá chi tiết bởi Henderson và Pankhurst (1984). Phơng pháp pha loãng đồng vị thờng đợc sử dụng để xác định hàm lợng của nhóm đất hiếm (REE) với độ chính xác rất cao, tuy nhiên 4 nguyên tố đất hiếm (Pr, Tb, Ho và Tm) không thể phân tích bằng phơng pháp này đợc vì chúng - 139 - chỉ có duy nhất một đồng vị bền (mono-isotopic). Song nhợc điểm chủ yếu của phơng pháp phân tích này (mặc dù với thiết bị đã tự động hóa hoàn toàn) là rất tốn thời gian và đắt tiền (xa hoa). Bởi vậy nó đợc sử dụng rất hạn chế và chỉ dùng để kiêớm tra các phơng pháp phân tích khác khi cần thiết. b- Phổ khối lợng plasma cảm ứng (Inductively coupled plasma emisson mass spectrometry - ICP-MS). Phổ khối lợng plasma cảm ứng (KPPL) là kỹ thuật phân tích đợc phát triển tiếp nối từ kỹ thuật phân tích Quang phổ plasma cảm ứng, nó bao gồm một tổ hợp ICP đợc ghép với một khối phổ kế (MS) (Date và Jarvis, 1989). Đây là công cụ phân tích nguyên tố vết và đồng vị có độ chính xác cao với giới hạn phát hiện rất thấp. Phơng pháp này thờng sử dụng để phân tích một số lợng lớn nguyên tố vết, đặc biệt nhóm nguyên tố đất hiếm (REE) và nhóm nguyên tố có trờng vững bền cao (HFSE) với lợng mẫu phân tích nhỏ (Jenner, 1990). Hai u điểm nổi bật của phơng pháp KPPL là: + Phổ đơn giản, dễ giải đoán và dễ tách các nhiễu ảnh hởng lẫn nhau. + Thông tin về độ giàu đồng vị là thuộc tính của phơng pháp. 6- Phân tích vi dò điện tử hay kính hiển vi điện tử - HVĐT (Electron microprobe analysis - EMPA). Những nguyên tắc của phân tích vi dò điện tử hoàn toàn tơng tự phơng pháp Huỳnh quang tia X, ngoại trừ có một điểm khác biệt là mẫu phân tích đ ợc kích thích bởi chùm tia điện tử, chứ không phải bằng tia X. Những tia X thứ cấp đợc phân tích theo độ dài bớc sóng của chúng, miền đỉnh (cực đại) đợc tính toán đối sánh với tiêu chuẩn và cờng độ đợc tính chuyển đổi sang hàm lợng, với sự hiệu chỉnh thích hợp (Long, 1967). Kỹ thuật phân tích vi dò điện tử tán sắc - năng lợng sử dụng phổ năng l- ợng đối sánh với cờng độ (không phải là độ dài bớc sóng đối sánh với cờng độ) cho phép xác định đồng thời đơồc nhiều nguyên tố trong mẫu. Phơng pháp phân tích này nhanh chóng hơn, nhng kém chính xác hơn so với phơng pháp độ dài b- ớc sóng. Kỹ thuật phân tích vi dò điện tử về nguyên tắc đợc sử dụng để xác định hàm lợng các nguyên tố chính của khoáng vật , mặc dù cũng có thể dùng để phân - 140 - [...]... từ các đá magma ban đầu có đặc điểm địa hóa trội natri, còn các đá granit kiểu S là sản phẩm nóng chảy từng phần từ các thành tạo trầm tích vỏ lục địa mang tính trội kali rõ rệt IV KếT LUậN Số liệu địa hóa nhóm nguyên tố chính của các đá magma đợc sử dụng để luận giải về đặc điểm thạch luận nguồn gốc bằng việc xây dựng các biểu đồ thạch địa hóa theo các hớng sau: 1- Phân loại và gọi tên các đá magma. .. Trái đất nói chung, cũng nh về các quá trình địa hóa học đá magma nói riêng Pearce và Cann ( 1971, 1973) lần đầu tiên đã xác định đặc điểm địa hóa học các đá basalt từ các bối cảnh kiến tạo khác nhau: cung núi lửa (VAB), đáy đại dơng (OFB) và nội mảng (WB) Ngày nay, việc phân biệt về mặt hóa học các bối cảnh kiến tạo đã mở rộng ra cho tất cả các đá magma và trầm tích Các kiểu khác nhau thuộc bối cảnh... luận các đá magma, và cũng đợc sử dụng cho một số dạng đá trầm tích 2- Sử dụng số liệu nhóm nguyên tố chính để xây dựng các dạng biểu đồ hai biến số hoặc ba biến số (biểu đồ x = y hoặc biểu đồ tam giác) để xác định mối liên quan tơng hỗ giữa các nguyên tố hóa học và từ đó có thể suy luận về các quá trình địa hóa đã xảy ra trong quá khứ 3- Biểu diễn thành phần hóa học của các đá magma trên biểu đồ pha... đồ phân loại và gọi tên các đá xâm nhập sử dụng các tham số R1 và R2 (theo De la Roche và nnk, 1980) 2- Phân chia các loạt (series) magma a- Phân chia loạt kiềm (AL) và á kiềm (TH và CA) trên biểu đồ tổng lơồng kiềm - SiO 2 (TAS): + Cho các đá núi lửa (theo McDonall và Katsura, 1964; Kuno, 1966; Irvine và Baragar, 1971) + Cho các đá xâm nhập (theo Cox, 1979; Wilson, 1984) b- Phân chia các đá núi lửa... động magma nói riêng và lịch sử phát triển địa chất nói chung - 150 - II Sự PHÂN LOạI Đá Và GọI TÊN Đá MAGMA 1- Phân loại các đá magma bằng việc sử dụng các biểu đồ oxyt - oxyt a- Biểu đồ tổng lợng kiềm - silic (TAS) của Le Maitre (1981) (hình II.1) Là một trong những biểu đồ phân loại đợc sử dụng nhiều nhất đối với các đá núi lửa Các số liệu hóa học nh tổng hàm lợng Na2O và K2O (tổng kiềm - TA) và hàm... điểm hóa học của các đá basalt, còn để phân biệt các kiểu khác nhau trong bối cảnh kiến tạo đới va chạm mảng ( COL) tốt nhất nên sử dụng đặc điểm địa hóa các đá granite Rìa lục địa thụ động (PCM) đợc đặc trng bởi sự vắng mặt các hoạt động magma và chỉ có thể nhận biết đợc khi sử dụng đăồc điểm địa hóa các đá trầm tích Những bối cảnh kiến tạo nội mảng (WP) có thể xác định từ đặc điểm địa hóa của cả đá. .. Các PPPT Nguyên tố HH HQTX HTNT Kim loại chuyển tiếp (TRE) Nhóm platin (PGE) PLĐV + + + Y Sc QPPL + Lu KHNT + + V + + + Cr + + + Co + + + Ni + + + Cu + + + + + + Zn Pt + Pd + Ir + Os + Rh + Ru + V CáCH THU THậP MẫU NGOàI THựC ĐịA Để PHÂN TíCH THàNH PHầN ĐịA HóA HọC CáC Đá MAGMA Để có đầy đủ số liệu địa hóa các đá magma trong nghiên cứu thạch luận nguồn gốc cần phải tiến hành thu thập các dạng mẫu đá. .. đồng vị Rb Sr và Sm - Nd: + Phơng pháp Rb - Sr áp dụng rất tốt đối với các đá magma có thành phần felsic và tuổi trẻ, trái lại phơng pháp Sm - Nd chỉ hiệu quả đối với các đá mafic và có tuổi cổ hơn 500 triệu năm + Các tỷ số đồng vị của Sm và Nd không chỉ giúp cho việc xác định tuổi thành tạo của các đá magma, mà còn cho phép luận giải đợc tuổi mô hình (TDM, TCHUR) - là thời điểm mà dung thể magma tách... A (1974) đợc sử dụng để phân chia các loạt magma tholeit (TH) và loạt magma kiềm-vôi (CA) đối với các đá núi lửa thành phần mafic và trung tính (basalt và andesit) là các đá đợc cấu thành chủ yếu bởi các khoáng vật chứa Fe và Mg (mafic) Lợng sắt tổng (FeOt) bao gồm các oxyt sắt FeO và Fe 2O3 Cần lu ý rằng, biểu đồ này không sử dụng đối với các đá đã bị biến đổi sau magma (nhiệt dịch hoặc biến chất)... phần hóa học của đá, hàm lợng của chúng đợc biểu diễn bằng phần trăm trọng lợng (%tr.l) với giá trị > 0.1% và tổng hàm lợng của các oxyt nguyên tố chính bằng 100% Đó là các nguyên tố Si, Ti, Al, Fe, Mn, Mg, Ca, Na, K và P Các nhà địa hóa học thờng sử dụng nhóm nguyên tố chính theo 3 mục đích nh sau: 1- Để phân loại và gọi tên các đá Xu hớng này đợc áp dụng rộng rãi trong nghiên cứu thạch luận các đá magma, . BÀI GIẢNG XỬ LÝ VÀ LUẬN GIẢI SỐ LIỆU ĐỊA HÓA CÁC ĐÁ MAGMA - 131 - CHƯƠNG I: I. Số LIệU ĐịA HóA (Geochemical Data). Số liệu địa hóa thông thờng bao gồm 4 nhóm nguyên tố địa hóa học chủ yếu:. + Ir + Os + Rh + Ru + V. CáCH THU THậP MẫU NGOàI THựC ĐịA Để PHÂN TíCH THàNH PHầN ĐịA HóA HọC CáC Đá MAGMA. Để có đầy đủ số liệu địa hóa các đá magma trong nghiên cứu thạch luận nguồn gốc cần phải. các đá magma có ảnh hởng chủ yếu tới đặc điểm địa hóa của nhóm đồng vị bền, còn sự tác dụng tơng hỗ với chất lỏng có thể ảnh hởng toàn diện tới thành phần địa hóa học của đá. Bởi vậy các đá magma