Nguyễn Xuân Bao ⁽¹⁾, Trần Văn Trị ⁽¹⁾, Nguyễn Ngọc Thu ⁽¹⁾, Dương Văn Cầu ⁽¹⁾, Trịnh Long ⁽¹⁾, Hà Quang Hải ⁽²⁾, Đinh Quang Sang ^{(3) )}, Thái Bá Ngọc ⁽⁴⁾.

(1) Tổng hội Địa chất Việt Nam; (2) Đại học Khoa học tự nhiên Tp Hồ Chí Minh;

(3) Đại học Dầu Khí Vũng Tàu; (4) Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh

Tóm tăt: Tỉnh Quảng Ngãi chiếm phần Đông Bắc của địa khu biến chất cao đa kỳ Kon Tum. Nét đặc thù ở đây là sự có mặt các biểu hiện tạo núi vào thời cuối Ordovic khi khối đá tuổi Paleozoi hạ (Cambri – Ordovic) mà nay phân bố ở vùng phía Bắc sông Trà Khúc va chạm và kết nối với khối đá Tiền-Cambri phân bố ở phía Nam. Trong pha tạo núi này, các hoạt động biến dạng, biến chất và magma xâm nhập đã xảy ra rất mạnh mẽ và đều khắp trên toàn bộ địa khu Kon Tum. Sau đó, kể từ kỷ Silur cho đến Đệ Tứ, tiến hoa địa chất và kiến tạo tiếp diễn không ngừng với các hoạt động đa dạng và phong phú. Ở vùng Bắc sông Trà Khúc có nhiều điểm di sản địa chất lý thú, có giá trị về khoa học và giáo dục, kết hợp với các di sản lịch sử, văn hóa trên địa bàn địa phương, rất xứng đáng được thành lập công viên địa chất quốc gia và toàn cầu.

1. Khái quát về tiến hóa địa chất tỉnh Quảng Ngãi

Tỉnh Quảng Ngãi trên bình đồ địa chất khu vực nằm ở phần giáp rìa Đông Bắc địa khu biến chất cao Kon Tum. Địa khu này phân bố ở miền Trung Trung Bộ kẽ từ Đà Nẵng và rìa phía tây các tỉnh Quảng Trị và Thừa Thiên- Huế ở phía bắc cho đến tỉnh Phú Yên và rìa phía bắc tỉnh tỉnh Đăk Lăk ở phía nam. Hầu hết các thành tạo địa chất Trước-Neoproterozoi trên toàn địa khu này đều đã bị biến chất cao nhiệt trong các sự kiện kiến tạo kịch phát xảy ra vào các khoảng cuối Ordovic, cuối Silur và cuối Permi (Nguyễn Xuân Bao et al., 2015). (Hình 1)

Trong phạm vi tỉnh Quảng Ngãi các thành tạo địa chất Tiền Cambri phân bố ở vùng phía nam sông Trà Khúc. Đứt gãy Ba Tơ – Giá Vực phân chia khối đá cổ nhất này thành hai phụ khối: phụ khối Sông Re ở phía Bắc gồm các đá có tuổi giả thiết là Paleoproterozoi (phức hệ Ngọc Linh) và phụ khối Đức Phổ ở phía Nam có tuổi giả thiết là Mesoproterozoi (phức hệ Sông Biên). Cả hai thành tạo này đều bị các xâm nhập gabroamphibolit phức hệ Phù Mỹ có tuổi Neoproterozoi giữa (678 triệu năm) xuyên qua (Trần Văn Trị và Vũ Khúc đồng chủ biên, 2009) (Hộp 1)

Ở vùng phía bắc sông Trà Khúc phân bố các thành tạo địa chất thuộc phức hệ Khâm Đức – Núi Vú có tuổi Cambri-Ordovic mà vốn là một hệ cung đảo hình thành giữa đại dương Proto–Tethys thuở xưa ở Nam bán cầu (Hộp 2)

Vào khoảng 450 triệu năm trước, cung đảo này va chạm và bồi kết vào địa khối Tiền-Cambri nói trên, gây ra các hoạt đông biến dạng và biến chất mãnh liệt, kèm theo với hoạt động magma xâm nhập granit migmatit phức hệ Chu Lai. Ở cầu Hà Giá trên sông Re và ở sát bên dưới đập Thạch Nham trên sông Trà Khúc có các vết lộ đẹp của loại đá này (Thân Đức Duyện et al., 1969) (Ảnh 1, 2, 3, 4). Ở vùng Trà Bồng bắt gặp quan hệ phủ bất chỉnh hợp góc của cuội kết cơ sở hệ tầng Suối Cát tuổi Silur trên phức hệ Khâm Đức – Núi Vú (Ảnh 5).

Liền sau đó vào kỷ Silur đại dương Proto-Tethys tiếp tục khép lại, đồng thời gây ra cung magma rìa lục địa trên địa khối Kon Tum, kèm theo sự thành tạo các xâm nhập granitoid phức hệ Trà Bồng. Vào cuối Silur đại dương Proto-Tethys hoàn toàn tiêu biến khi địa khối Kon Tum va chạm với khối lục địa Bắc Việt và Hoa Nam. Trong pha tao núi gọi là “Celedon muộn” này lại xảy ra thêm các hoạt động biến dạng, biến chất và tạo ra các xâm nhập granit-gneis phức hệ Đại Lộc (409-419 triệu năm), phân bố chủ yếu ở Bắc Quảng Nam, Đà Nẵng và Tây Thừa Thiên-Huế. (Hình 2) (Hộp 3)

Từ cuối kỷ Devon phần lục địa Việt Nam trong mảng Đông Dương (Indochina) tách rời khỏi siêu lục địa Gondwana ở Nam bán cầu và trôi dạt về phía bắc trong đại dương mới gọi là Paleo-Tethys. Từ Carbon muộn đến Permi giữa nhánh đại dương Paleo-Tethys phía bắc nằm xen giữa hai mảng lục địa Đông Dương và Hoa Nam khép lại dần, khiến tạo ra các xâm nhập granitoid phức hệ Bến Giằng-Quế Sơn. Ở tỉnh Quảng Ngãi gặp chúng ở núi Thiên Ấn (Sơn Tịnh) và ở Đảnh Khương (Nghĩa Hành) (Thân Đức Duyện et al., 1999).

Tạo núi gọi là Indosini xảy ra từ Permi muộn đến Trias khi các nhánh đại dương Paleo-Tethys đóng kín hẳn đã lại gây ra hoạt động biến dạng, biến chất và magma xâm nhập trên phạm vi khu vực rộng lớn. Đó là các xâm nhập sáng màu chứa kim loại hiếm (Sn, Wo, Li) phức hệ Hải Vân (Ảnh 6) khá phổ biến khắp Quảng Ngãi (Dương Văn Cầu et al., 2004). Trong pha căng dãn tạo núi muộn xảy ra vào Trias giữa đã hình thành các khối xâm nhập granit giàu feldspat kali phức hệ Vân Canh, lộ ra ở vùng Sơn Mùa thuộc huyện Sơn Tây.

Trong giai đoạn Trias muộn đã phát sinh chế độ kiến tạo căng dãn khiến cho ở vùng các huyện Tây Trà và Trà Bồng xuất hiện các khối xâm nhập nhỏ gabro kiềm, monzogabro, lamprophyr phức hệ Trà Phong, đi đôi với các granosyenit phức hệ Măng Xim (Nguyễn Thành Tín et al., 1997). Tại thị trấn Châu Ổ và dọc rìa Tây huyện Sơn Hà đã hình thành các trũng trầm tích lục địa hệ tầng Bình Sơn tuổi Jura sớm. Các trầm tích này bị các khối xâm nhập granit sáng màu xuyên qua có tuổi giả thiết là Jura muộn – Creta sớm. Sự hình thành của chúng có lẽ là do liên quan đến sự kiện va chạm và ghép nối của khối Trường Sa – Luconia vào lục địa Nam Việt Nam vào khoảng thời gian này.

Trong giai đoạn Kainozoi muộn ở miền Nam Đông Dương phổ biến hoạt động phun trào basalt. Theo H.Flower và Nguyễn Hoàng (1996) đó là do vật liệu manti từ các mảng đại dương Philippin và Ấn-Úc bị ép trồi vào mảng lục địa Âu- Á, nóng chảy và phun lên theo các đứt gãy. Ở Quảng Ngãi basalt Kainozoi muộn có các số liệu tuổi đồng vị từ 12 đến 0.4 triệu năm (Lee Tung-Yi et al, 1998) và lộ ra rải rác ở vùng ven biển huyện Bình Sơn, huyện đảo Lý Sơn và bãi đá Bàn Than (Ảnh 7, 8).

2. Giá trị về khoa học, giáo dục, du lịch vùng Bắc Quảng Ngãi.

Địa chất vùng Bắc tỉnh Quảng Ngãi thể hiện tính đa dạng về thành phần đá (trầm tích, magma, biến chất), về tuổi (từ Tiền- Cambri đến Đệ Tứ). Cấu trúc địa chất khá phức tạp do được hình thành trong nhiều bối cảnh kiến tạo khác nhau qua lịch sử phát triển lâu dài với không ít lần xảy ra tạo núi va chạm.

Một trong những đặc sắc hàng đầu của địa chất tỉnh nhà là sự có mặt đới tạo núi Paleozoi sớm (tương ứng về thời gian xảy ra hoạt động kiến tạo Caledon ở Bắc Âu – Mỹ) phân bố ở vùng Bắc sông Trà Khúc. Ở đây phổ biến các thành tạo cung đảo đại dương Khâm Đức – Núi Vú, chủ yếu là các đá biến chất từ basalt, andesit cao Mg các xâm nhập đồng magma gabroid, granitoid cao Na có tuổi Cambri-Ordovic. Chúng bị biến dạng và xáo trộn phức tạp cùng với các di chỉ vỏ đại dương Proto-Tethys trong biến họa kiến tạo xảy ra vào Ordovic giữa – muộn, có kèm theo hoạt động biến chất mạnh mẽ và magma xâm nhập phức hệ Chu Lai. Thêm vào đó sự có mặt các khối đá xâm nhập granitoid phức hệ Trà Bồng tuổi Silur chứng tỏ vùng Bắc Quảng Ngãi có biểu hiện mạnh mẽ hoạt động kiến tạo – magma trong tiến trình tạo núi “Caledon muộn”.

Sự xuất hiện khá tập trung ở vùng Tây Trà của các xâm nhập nhỏ thuộc hai phức hệ tương phản Trà Phong và Măng Xim tuổi Trias giữa – muộn phát sinh trong bối cảnh căng dãn mảng lục địa cũng là một nét lí thú và độc đáo của tỉnh Quảng Ngãi.

Không kém phần hấp dẫn là các cảnh quan hoạt động núi lửa basalt còn được bảo tồn khá tốt ở huyện đảo Lý Sơn, nơi có những chùm miệng núi lửa kiểu phun nổ và hệ tầng trầm tích biển chứa vun núi lửa basalt, với những vách đá và hang động ven bờ biển rất hoành tráng và ngoạn mục (Ảnh 9).

Ở tỉnh Quảng Ngãi các phá hủy đứt gãy phát triển rầm rộ, trong đố nổi tiếng nhất là đứt gãy phương Đông Bắc Ba Tơ- Giá Vực và đứt gãy phương vĩ tuyến Trà Bồng. Đứt gãy Trà Bồng thể hiện rất rõ trên các tài liệu địa chất, địa mạo, địa vật lý và không ảnh. Tuổi hình thành đứt gãy này được xác định là Trias giữa (223,243 triệu năm) và tái hoạt động và Kreta-Kainozoi sớm (Trần Văn Trị và Vũ Khúc đồng chủ biên, 2009) (Ảnh 10, 11).

Tóm lại vùng phía bắc sông Trà Khúc của tỉnh Quảng Ngãi có các di dản địa chất – địa mạo độc đáo và lí thú, hàm chứa ý nghĩa khoa học và giáo dục. Nghững kì quan thiên nhiên nâng cùng với các di sản văn hóa và lịch sử khác xứng đáng được xem xét là có triển vọng trở thành công viên địa chất quốc gia và toàn cầu.

VĂN LIỆU

1. Dương Văn Cầu (Chủ biên), 2004 Báo cáo kết quả đo vẽ BĐĐC và ĐTKS nhóm tờ Ba Tơ tỉ lệ 1/50.000. Lưu trữ địa chất Hà Nội
2. Flower M.I, Nguyen Hoang, 1996 Petrogemesis of Cenozoic basalt from VietNam. Implication for origin of “Diffuse Igreous Province” Ext.Abstr.Inter.Symp.Lithosph.Dyn.East. Asia, 38 Taipei
3. Lee Tung-Yi, Lo C.H, Chung S.L, Chen C.Y, Wang.P.L, Lin W.P, Nguyễn Hoàng, Cung Thượng Chí, Nguyễn Trọng Yêm, 1998 . 40 Ar/ 39 Ar dating results of Neogence basalt in VietNam and ít tectonic implication. Geodynamics. 26.317-330.Amer.Geoph.Union.
4. Nguyễn Thành Tín (Chủ biên), 1997 Địa chất và khoảng sản nhóm tờ Măng Xim tỉ lệ 1/50000 .Lưu trữ địa chất Hà Nội
5. Nguyễn Xuân Bao, Dương Văn Cầu, Trịnh Long, 2015. Các đới kiến tạo phần đất liền Nam Việt Nam. Tạp chí địa chất, loạt A, số 352-354, tr.16-27 Hà Nội
6. Thân Đức Duyện (Chủ biên), 1999 . Báo cáo kết quả ĐVĐC và ĐTKS nhóm tờ Quảng Ngãi tỷ lệ 1/50000.Lưu trữ địa chất Hà Nội
7. Trần Văn Trị và Vũ Khúc (Đồng chủ biên) 2009, Địa chất và Tài nguyên Việt Nam. Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và công nghệ . Hà Nội.

A REVIEW OF GEOLOGY OF QUANG NGAI PROVINCE – GEOSITES AND AN OUTLOOK FOR RECOGNITION OF A GLOBAL GEOPARK

Nguyễn Xuân Bao ⁽¹⁾, Trần Văn Trị ⁽¹⁾, Nguyễn Ngọc Thu ⁽¹⁾, Dương Văn Cầu ⁽¹⁾, Trịnh Long ⁽¹⁾, Hà Quang Hải ⁽²⁾, Đinh Quang Sang ^{(3) )}, Thái Bá Ngọc ⁽⁴⁾.

(1) Vietnam Union of Geological Sciences; (2) University of Natural Sciences in Ho Chi Minh City;
(3) Vung Tau Oil and Gas University; (4) Ho Chi Minh City University of Technology

Summary: Quang Ngai province lies on the northeastern part of the Kontum high – grade polymetamorphic terrane. Its pecularity is the orogeny that occurred by the Ordovician period, when the Lower Paleozoic (Cambrian to Ordovician) rock mass (which now is distributed in the northern part of Quang Ngai province) had collided with the Pre-Cambrian massif (that is distributed in the southern part one).In this “Early-Caledonian orogeny” widespread structural  deformation, metamorphism, and intrusive magmatism had occurred throughout the Kontum terrane. Afterwards, since Silurian to the Quaternary, the tectonic  evolution continued with diverse and abundant geological activities. In the northern part of Quang Ngai province  there are many interesting geosites, that are worthy of recognition of a national and even global geopark.