2. Sử dụng tài liệu địa hoá xác định thành phần nguyên thủy các đá biến chất

Biểu đồ La Roche H. (de) và Rubo M. (1968)

Hình 4.1. Biểu đồ H. de La Roche và M. Rubo xác định thành phần nguyên thuỷ của các đá biến chất.Các trư­ờng trên biểu đồ: 1- Bazan; 2- Spilit; 3- Các đá núi lửa kiềm-natri kiểu Atlantic (và các đá xâm nhập kiềm tư­ơng ứng); 4- Các đá núi lửa vôi-kiềm kiểu Thái Bình Dương (và các đá xâm nhập vôi-kiềm); 5- Các đá núi lửa và xâm nhập tư­ơng ứng kiểu trung gian.

Biểu đồ hai thành phần có toạ độ x = Al/3-Na, y = Al/K, được tính theo số lượng nguyên tử (Hình 4.1). Với tài liệu thực tế, trên biểu đồ đã phân ra các trường và xu thế tiến hoá thành phần các seri núi lửa và trầm tích do hành vi địa hoá khác nhau của Na, K và Al gây nên.

Biểu đồ Moine B. và La Roche H. (de) (1968)

Biểu đồ thực nghiệm hai thành phần (Hình 4.2) có toạ độ tính bằng số lượng nguyên tử của các thành phần hoá học ít linh động: x = Ca+Mg, Y = Fe+Al+Ti. Trên cơ sở xử lí số lượng lớn các phân tích hoá học, biểu đồ phân ra các trư­ờng đá, được dùng để phân định para- và ortoamphibolit.

Các trư­ờng trên biểu đồ: I- đá siêu bazơ; II và III- đá bazơ (II- tập trung chủ yếu ); IV- các đá magma trung tính, và cả grauwack cát-sét và tuf pelit; V- cát kết tufogen, cát kết đơn khoáng và đa khoáng; VI- sét, argilit, bột kết, cát kết arkoz và cát kết chứa sét-vôi. Đư­ờng gấp khúc đóng kín giới hạn miền bền vững của amphibolit và amphibolit granat. Ranh giới được vạch theo các đường thành phần của granat (Gr), horblend (Amph) và plagioclas (oligoclas-andesin) (Pl)

 

Hình 4.2. Biểu đồ Moine B. và La Roche H. (1968)

 

Biểu đồ FAK của Predovskyi

Predovskyi A.A. (1980) đã đề xuất biểu đồ FAK để khôi phục thành phần nguyên thủy của các đá trầm tích và magma bị biến chất. Biểu đồ có dạng hai đại lượng kép có các toạ độ KF và AF, ở đây K = K2O-Na2O; A = Al2O3 - (K2O+Na2O+CaO), F = (Fe2O3+ FeO+MgO) / SiO2 (Hình 4.3). Đại lượng CaO'= CaO-CO2 là trị số hiệu chỉnh độ carbonat của đá. Các toạ độ của biểu đồ được tính theo số lượng phân tử. Trên biểu đồ thành phần đá được thể hiện bằng các điểm ở trên trường AF và KF, khi đó trư­ờng AF là chính, còn trường KF là phụ trợ.

 

Hình 4.3. Biểu đồ F-A-K của Predovskyi (1980) để khôi phục thành phần nguyên thuỷ của các đá magma alumosilicat và đá trầm tích.Các trư­ờng: A- diorit-andesit; B- gabro-bazan; C- pelit; D- đá siêu mafic; ACK- cát kết arkoz; GN- granit và phun trào tương ứng; GRW- grauwack; K- kaolin; IL- ilit; MM- montmorilonit; VE- vermiculit.

 

 Các tr­ường đá có thành phần khác nhau trên biểu đồ được phân định thông qua xử lí số lượng lớn các tài liệu thực tế của gần 5000 phân tích đá magma, hơn 4000 phân tích các đá trầm tích chưa bị biến chất và 1500 đá trầm tích bị biến chất. Khi sử dụng biểu đồ Predovskyi, nhất thiết phải phối hợp đối chiếu với các tài liệu địa chất, đặc biệt các quan sát ngoài thực địa, hiệu quả việc sử dụng biểu đồ được nâng cao khi nghiên cứu một loạt các phân tích đá, chứ không phải chỉ trên cơ sở một vài mẫu riêng lẻ.

Biểu đồ dùng đặc số Nigli của Leake

Leake (1964) đã sử dụng các đặc số của Nigli: al, alk, c, mg.

Các đặc số này được tính bằng số nguyên tử trên cơ sở số liệu phân tích silicat. Muốn thế lấy % hàm lượng oxid (nhận được từ kết quả phân tích silicat) chia cho trọng lượng phân tử; kết quả cho ta số lượng phân tử. Trọng lượng phân tử các oxid thường có trong các bảng tra sẵn, hoặc có thể tính trực tiếp từ bảng tuần hoàn Mendeleev. Đối với oxid Al­2O3, Fe2O3, Na2O, K2O, số nguyên tử kim loại bằng 2 lần số phân tử; còn các oxid khác như SiO2, TiO2, FeO, MnO, MgO, CaO có số nguyên tử kim loại bằng số phân tử.

Để loại số lẻ thập phân số nguyên tử từng nguyên tố đem nhân với 1000 (để phép tính chính xác hơn). Từ số liệu vừa tính này, đặc số Nigli được tính như sau:

Al là số nguyên tử của Al;

Fm = Fe2+ + Fe3+ + Mn + Mg;

C = Ca;

Alk = Na + K.

Tính chuyển các giá trị trên ra % ta sẽ được đặc số Nigli (al+fm+c+alk = 100). Sau đó tính đặc số mg = Mg/Fm.

Với các đặc số của Nigli, Leake dựng biểu đồ tam giác

c-100mg-(al-alk) (Hình 4.4a) và biểu đồ tương quan c-(al-alk) (Hình 4.4b)

Hình 4.4. Biểu đồ các đặc số Nigli c-100mg-(al-alk) (a) và (al-alk)-c (b) dùng để khôi phục thành phần nguyên thuỷ của các đá biến chất

 

Sau khi xác định được thành phần nguyên thuỷ của các đá biến chất (trầm tích, magma), chúng ta hoàn toàn có thể xử lí các tài liệu địa hoá tương ứng như các các đá trầm tích hoặc magma đã trình bày trong các chương trước.