5.1. Các biểu đồ phân biệt trầm tích hạt vụn sử dụng nguyên tố chính

Các biểu đồ phân biệt cát kết của Bhtia (1983)

Trên cơ sở tài liệu thực tế, Bhtia đã tiến hành so sánh giữa đặc điểm thành phần địa hoá của cát kết và các bối cảnh kiến tạo của các bồn trầm tích. Kết quả đã vạch ra các tiêu chuẩn phân biệt các trầm tích lục nguyên của 4 bối cảnh kiến tạo khác nhau: cung đảo đại dương, cung đảo lục địa, rìa lục địa tích cực và rìa lục địa thụ động. Khuynh hướng biến đổi thành phần trầm tích phù hợp với sự tăng hàm lượng (Fe₂O₃+MgO), TiO₂, Al₂O₃ và giảm K₂O/Na₂O, Al₂O₃/(CaO+Na₂O) từ cát kết cung đảo đại dươngđ cung đảo lục địađ rìa lục địa tích cựcđ rìa lục địa thụ động (H.3.3a-d).

Các biểu đồ hàm biệt số nhận biết cát kết

Bhtia (1983) đã đề nghị biểu đồ phân biệt dựa trên đồ thị hai chiều của các hàm biệt số của các nguyên tố chính. Các cát kết được lựa chọn để thể hiện 4 bối cảnh kiến tạo khác nhau đã được nêu trên so sánh với các trầm tích hiện đại (Hình 3.4). Khi sử dụng biểu đồ này, các mẫu giầu CaO (như đá carbonat) phải hiệu chỉnh hàm lượng carbonat. Tuy nhiên ở đây cần nêu rõ một số tác giả khi nghiên cứu cát kết ở một vài vùng cụ thể đã phát hiện biểu đồ này không phù hợp.

Hình 3.3. Các biểu đồ của M. P. Bhatia để phân định các đá lục nguyên theo các bối cảnh kiến tạo khác nhau. Các trường trên biểu đồ: A- cung đảo đại dương; B- cung đảo lục địa; C- rìa lục địa tích cực; D- rìa lục địa thụ động

Hình 3.4. Biểu đồ biệt số nhận biết cát kết, được hình thành trong bối cảnh kiến tạo khác nhau (Bhatia, 1983). Các hàm số: F1 = -0,0447 SiO₂ - 0,972 TiO₂ + 0,008 Al₂O₃ - 0,267 Fe₂O₃ + 0,208 FeO - 3,082 MnO + 0,140 MgO + 0,195 CaO + 0,719 Na₂O - 0,032 K₂O + 7,510 P₂O₅ + 0,303; F2 = -0,421 SiO₂ + 1,988 TiO₂ - 0,526 Al₂O₃ - 0,551 Fe₂O₃ - 1,610 FeO + 2,720 MnO + 0,881 MgO - 0,907 CaO - 0,177 Na₂O - 1,840 K₂O +7,244 P₂O₅ + 43,570

Biểu đồ K₂O/Na₂O – SiO₂ phân biệt cát kết - sét kết

Roser và Korsch (1986), trên cơ sở nghiên cứu thành phần hoá học các trầm tích cổ mà khung cảnh kiến tạo đã biết, vạch ra ba trường có bối cảnh kiến tạo khác nhau: rìa lục địa thụ động (PM), rìa lục địa tích cực (ACM) và cung đảo đại dương (ARC) (Hình 3.5). Sau đó các trường này được kiểm nghiệm bằng các trầm tích hiện đại với khung cảnh địa chất đã biết. Cần chú ý các phân tích hoá được tính theo thành phần khô.

Hình 3.5. Biểu đồ log(K₂O/Na₂O) - SiO₂ của Roser và Korsch (1986) để phân biệt cát - sét kết

Biểu đồ hàm biệt số nhận biết nguồn gốc các đá cát kết – sét kết

Biểu đồ hàm biệt số đã được Roser và Korsch (1988) đề nghị để nghiên cứu các trầm tích mà sản phẩm của chúng là nguồn magma mafic, trung tính, felsic và trầm tích giàu thạch anh.

Biểu đồ (Hình 3.6a) có hai hàm biệt số dựa trên các oxid Ti, Al, Fe, Mg, Ca, Na và K, phân biệt có hiệu quả nhất giữa 4 nguồn đá. Biểu đồ (Hình 3.6b) được xây dựng dựa trên hàm biệt số của các tỉ lệ của TiO₂, Fe₂O₃t, MgO, Na₂O và K₂O tất cả đều so với Al₂O₃. Việc sử dụng các tỉ lệ của các oxid đã tháo gỡ được vấn đề các hợp phần CaO và SiO₂ có nguồn sinh học.

Hình 3.6. Các biểu đồ hàm biệt số nhận biết nguồn của các trầm tích cát - sét kết (theo Roser và Korsch, 1988).

Các hàm biệt số: F1 = -1,773 TiO₂ + 0,607 Al₂O₃ + 0,76 Fe₂O₃t - 1,5 MgO + 0,616 CaO + 0,509 Na₂O - 1,224 K₂O - 9,09; F2 = +0,445 TiO₂ + 0,07 Al₂O₃ - 0,25 Fe₂O₃t - 1,142 MgO + 0,438 CaO + 1,475 Na₂O + 1,426 K₂O - 6,861; F*1 = +30,638 TiO₂/ Al₂O₃ - 12,541 Fe₂O₃t/Al₂O₃ +7,329 MgO/Al₂O₃ + 12,031 Na₂O/Al₂O₃ + 35,402 K₂O/Al₂O₃ - 6,382; F*2 = +56,500 TiO₂/Al₂O₃ - 10,879 Fe₂O₃t/Al₂O₃ + 30,875 MgO/Al₂O₃ - 5,404 Na₂O/Al₂O₃ + 11,112 K₂O/ Al₂O₃ - 3,89