Xác định ranh giới permi/ trias trong đá vôi vùng nhị tảo (cao bằng) dựa trên tài liệu độ từ cảmvà phương pháp MSEC

ôi đã lấy mẫu cách nhau khoảng 5 cm trong suốt cả mặt cắt. Việc lấy mẫu dầy như vậy cho phép giảm ảnh hưởng của những bất đồng nhất nhỏ, thường khó phát hiện trong số liệu đo. Tổng số mẫu đã lấy là 143 mẫu để đo MSEC dọc theo mặt cắt từ dưới lên (Hình 2). Các mẫu đã được đo độ từ cảm tại Phòng thí nghiệm Cổ từ thuộc Đại học Quốc gia Lousiana (Mỹ). Kết quả phân tích MSEC trình bày trên Hình 4 cho chúng ta thấy rõ là các mẫu đá vôi tuổi Permi là các mẫu có tính nghịch từ, còn các mẫu tuổi Trias có tính thuận từ. Điều này chứng tỏ có sự khác biệt rõ rệt về thành phần thạch học của các mẫu khi chuyển qua ranh giới P/T. Từ khoảng 1,35 m, bắt đầu có sự tăng độ từ cảm một cách đột ngột từ 1.10-10 lên tới 2.10-8 m3/kg tại khoảng 1,50 m của mặt cắt. Điều này cho phép chúng tôi khẳng định là ranh giới P/T nằm tại khoảng 1,50 m của mặt cắt, tức là tại ranh giới giữa lớp 9 và lớp 10. Về mặt thạch học, tại ranh giới này đá vôi từ mầu xám sẫm, chứa di tích sinh vật chuyển sang đá vôi đolomit màu xám. Hình 5. Kết quả phân tích MSEC tại mặt cắt đá vôi ranh giới P/T ở mặt cắt chuẩn Meishan, Trung Quốc - Theo trục hoành phía trên hình: độ từ cảm biến thiên trong khoảng -40.10-10 đến 100.10-6 SI - Theo trục tung: bề dày của hệ tầng lấy mẫu tính về hai phía của đáy lớp 25; ranh giới được xác định cách đáy lớp 25 khoảng 0,22 m - Theo trục hoành dưới: sự biến đổi của đồng vị carbon org. 13-C – các dấu x (Hình phỏng theo [10]) Thảo luận kết quả Khi so sánh kết quả phân tích MSEC tại mặt cắt Nhị Tảo, chúng tôi thấy rất rõ sự tương ứng về xu hướng của đường biến thiên MSEC, về sự thay đổi từ tính của đất đá khi chuyển qua ranh giới P/T (từ chất nghịch từ đối với các mẫu đá tuổi Permi chuyển sang chất thuận từ đối với các mẫu đá tuổi Trias). Theo kết quả nghiên cứu cổ sinh, vị trí của ranh giới sinh địa tầng tại mặt cắt Nhị Tảo được xác định là nằm đâu đó trong lớp 11, còn theo phương pháp MSEC đã khẳng định vị trí của ranh giới địa tầng sự kiện ở khoảng 1,35-1,50 m, tức là giữa lớp 9 và lớp 10. Như vậy, việc phối hợp hai phương pháp cổ sinh và MSEC đã cho phép chúng tôi khẳng định chính xác vị trí của các ranh giới P/T tại mặt cắt và có thể dùng kết quả này để đối sánh địa tầng cho các mặt cắt tương tự tại Đông Bắc Bộ. Chúng tôi đã tiến hành so sánh kết quả của chúng tôi với kết quả của Hansen và nnk [9] đo MSEC tại mặt cắt chuẩn Meishan, Trung Quốc (Hình 5). Cần lưu ý là tại Hình 5 bề dày của mặt cắt được tính về hai phía của đáy lớp 25. Kết quả tại mặt cắt này rất đặc biệt, vì còn được phối hợp với kết quả nghiên cứu sự biến đổi của đồng vị carbon org. 13-C. Theo Hình 5, chúng tôi cũng thấy phần lớn các mẫu đá tuổi Permi là chất nghịch từ, có độ từ cảm dao động xung quanh giá trị -2.10-6 SI, còn các mẫu Trias là chất thuận từ, có giá trị độ từ cảm dao động xung quanh giá trị 25.10-6 SI; ranh giới được Hansen xác định cách đáy lớp 25 về phía trên khoảng 0,22 m. Có thể khẳng định là các kết quả nghiên cứu cổ sinh và MSEC ở Nhị Tảo phù hợp với kết quả phân tích tại mặt cắt chuẩn Meishan KẾT LUẬN 1. Sử dụng kết quả tổng hợp hai phương pháp cổ sinh và MSEC cho phép chúng tôi xác định chính xác vị trí các ranh giới P/T tại mặt cắt Nhị Tảo (Cao Bằng). Kết quả này có thể làm cơ sở cho việc đối sánh địa tầng các mặt cắt cùng tuổi tương tự ở nước ta. 2. Kết quả của chúng tôi đã được so sánh với kết quả xác định MSEC ở mặt cắt Meishan, Trung Quốc. Điều này cho phép khẳng định kết quả có tính toàn cầu của ranh giới P/T xác định ở miền Đông Bắc Bộ. Công trình được hoàn thành với sự tài trợ của Chương trình Nghiên cứu cơ bản thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, chuyên ngành Các khoa học về Trái đất. Tác giả chân thành cảm ơn GS. Nguyễn Thị Kim Thoa đã có những đóng góp quý báu cho bài báo này, GS. Ellwood đã giúp chúng tôi đo số liệu MSEC, TS. Tạ Hoà Phương đã giúp đỡ phân tích mẫu Răng nón, TS. Đoàn Nhật Trưởng, TS. Đặng Trần Huyên đã cung cấp các tư liệu về cổ sinh địa tầng và cùng CN. Vũ Hồng Nam tham gia thu thập mẫu thực địa với chúng tôi. VĂN LIỆU 1. Benton M. J. and Twitchett R. J., 2003. How to kill (almost) all life: The end of Permian extinction event. Trends in Ecology and Evolution, 18/7. 2. Crick R.E., Ellwood B.B., El Hassani A., Feist R. and Hladil J., 1997. Magnetosusceptibility event and cyclostratigraphy (MSEC) of the Eifelian-Givetian GSSP and associated boundary sequences in North Africa and Europe. Episodes, 20 : 167-175. 3. Crick R.E., Ellwood B.B., El Hassani A., Hladil J., Hrouda F. and Chlupac I., 2001. Magnetostratigraphy susceptibility of the Pridoli-Lochkovian (Silurian- Devonian) GSSP (Klonk, Czech Republic) and a coeval sequence in Anti-Atlas Morocco. Journ. PPP, 167 : 73-100. 4. Đặng Trần Huyên, 1998. Lower Triassic bivalves from Hồng Ngài Formation (Sông Hiến structural zone). Jour. Geol., B/ 11-12. Hà Nội. 5. Đoàn Nhật Trưởng, Đặng Trần Huyên, Nguyễn Xuân Khiển, Tạ Hòa Phương, 2004. Về ranh giới Permi / Trias ở Việt Nam. TC Địa chất, A/284 : 1-9. Hà Nội. 6. Ellwood B.B., Crick R.E., El Hassani A., 1999. The magnetosusceptibility event and cyclostratigraphy (MSEC) method used in geological correlation of Devonian rock from Anti-Atlas Morocco. Amer. Ass. of Petrol. Geol. Bull., 83 : 1119-1134. 7. Ellwood B.B., Crick R.E., El Hassani A., Benoist S., Young R., 2000. Magnetosusceptibility event and cyclostratigraphy method applied to marine rocks: Input versus carbonate productivity. Geology, 28/12 : 1135-1138. 8. Ellwood B.B., Crick R.E., Garcia-Alcalde F.J., Soto F., Tryols-Massoni M., El Hassani A., Kovas E., 2001. Global correlation using magnetic susceptibility data from Lower Devonian rocks. Geology, 29/7 : 583-586. 9. Hansen H.J., Lojen S., Toft P., Dolenec T., Yong J., Michaelsen P. and Sarkar A., 1999. Magnetic susceptibility of sediments across some marine and terrestrial Permo-Triassic boundaries. Proc. of the Intern. Conf. “Pangea and the Paleozoic - Mesozoic transition. China University of Geosciences, p.114-115. Hubei, China. 10. Lehrmann D. J., Payne J. L., Felix S. V., Dillett P. M., Wang H., Yu Y. and Wei J., 2003. Permian-Triassic boundary sections from shallow-marine carbonate platforms of the Nanpanjiang Basin, south China: Implications for oceanic conditions associated with the end-Permian extintuion and its aftermath. PALAIOS, 18 : 138-152. 11. Nguyễn Văn Liêm, 1966. Địa tầng Paleozoi thượng và vấn đề tuổi của bauxit ở vùng Đồng Đăng, Lạng Sơn. Địa chất, 57 : 25-32. Hà Nội. 12. Nguyễn Thị Kim Thoa, B. B. Ellwood, Phạm Kim Ngân, Vũ Hồng Nam, Lưu Thị Phương Lan, 2002. Sử dụng số liệu đo độ từ cảm xác định ranh giới Đevon- Carbon trên các đá trầm tích tại đảo Cát Bà và Núi Voi (Kiến An). TC Các khoa học về Trái đất, 24/1 : 55-66. Hà Nội. 13. Phan Cự Tiến, 1978. Địa tầng Permi thượng - Trias hạ tại Việt Nam. TC Sinh vật - Địa học, XVI/4 : 97-103. Hà Nội. 14. Shackleton N.J., 1999. Will oxygen isotope stratigraphy survive to the next millenium. EOS Transactions AGU Abstr. Annual Meeting (San Francisco), 80 : F505. 15. Tạ Thành Trung, 1972. Địa tầng chứa bauxit tại Phó Bảng, Hà Giang. Địa chất, 105 : 8-10. Hà Nội. 16. Wang Cheng-Yuan, 1994. A conodont-based high-resolution evento- stratigraphy and biotratigraphy for the Permian-Triassic boundaries in South China. Permian stratigraphy, environments and resources, 1. Paleontology and stratigraphy. Nanning Univ. Press. Nanning. 17. Yin Hongfu, Zhang Kexin, Tong Jinnan, Yang Zunyi and Wu Shunbao, 2001. The global stratotype section and point (GSSP) of the Permian-Triassic boundary. Episodes, 24 / 2 : 102-114.