Sơ lược lịch sử phát triển địa chất ở Thái Nguyên

Khu vực tây bắc huyện Định Hóa, các xã phía Tây huyện Phú Lương, Đại Từ (Thái Nguyên) có lịch sử hình thành sớm nhất, thuộc chu kỳ tạo sơn Calêđôni bắt đầu cách đây 480 triệu năm và được hình thành xong trong đại cổ sinh cách đây 225 triệu năm. Ở dưới sâu là các lớp đá có tuổi nguyên sinh và thái cổ, có nhiều đá mácma a xít và bazơ xâm nhập. Phía trên là các lớp đá trần tích có tuổi cổ sinh, bề dày tổng cộng 2.500 đến 3.000 m, trầm tích dưới trung sinh thấy rất ít, thường ở khu vực trũng.

Vận động kiến tạo cách đây 25 triệu năm, ảnh hưởng rõ rệt đến khu vực này, là cho khu vực được nâng cao 200-500m. Nham thạch chủ yếu là sa phiến thạch và đá vôi bị biến chất ở mức độ thấp, ở dưới sâu, đá bị biến chất mạnh hơn, thưòng là: diệp thạch kết tinh, diệp thạch mica, đá hoa là kết quả của hoạt động mácma.

Các khu vực núi còn lại của Thái Nguyên có lịch sử địa chất trẻ hơn, quá trình sụt võng để tạo nên các trầm tích trẻ hơn trong suốt trung sinh đến tận kỷ Crêta với các trầm tích lục nguyên màu đỏ rất đặc trưng. Ở dưới sâu có đá tuổi Calêđôni với bề dày tới 2.500 m lộ ra ở vùng Đình Cả (huyện Võ Nhai).

Trầm tích sau Calêđôni có 3 phức hệ: Phức hệ trầm tích bên dưới gồm đá trầm tích bên dưới gồm đá trầm tích hạt thô, cát kết và đá phiến tuổi S2 lộ ra ở phía Bắc T.P Thái Nguyên, có bề dày khoảng 1.500-2.000 m. Phía trên là trầm tích lục nguyên T1, dày 500-1.000m. Trên cùng là trầm tích trẻ hơn tuổi T2-3, là trầm tích C+ và C2 rất phổ biến trên bề mặt địa hình.

Các khối mácma xâm nhập nằm rải rác khắp nơi:

    - Khối ở tây bắc T.P Thái Nguyên (núi Chúa, xã Phục Linh, huyện Đại Từ), cách T.P Thái Nguyên 15 km được cấu tạo bằng đá Gabrô hơi sẫm màu, rộng tới 55km².

     - Khối xâm nhập Khau Quế (núi Pút, phí đông bắc huyện Định Hóa) rộng tới 30km², đá Gabrô có màu xẫm nhạt.

     - Khối phun trào axít Tam Đảo, chạy dài 60km, rộng 15km, cấu tạo chủ yếu bằng nham riôlit, sườn dốc, nhiều nơi 25-30º, đứng sừng sững bên rìa đồng bằng Bắc Bộ.

Phần lớn lãnh thổ Thái Nguyên có lịch sử hình thành suốt trung sinh (bắt đầu hình thành cách đây 240 triệu năm, kết thúc cách đây 67 triệu năm, kéo dài 173 triệu năm).

Sau khi được hình thành xong (cách đây 67 triệu năm), lãnh thổ Thái Nguyên tồn tại dưới chế độ lục địa liên tục 50 triệu năm. Với thời gian đó, địa hình được san bằng trở thành bình nguyên. Đến tạo sơn Hymalaya cách đây 25 triệu năm, do vận động nâng lên mãnh liệt, Thái Nguyên cũng được nâng cao, tùy nơi, có thể từ 200 đến 500m, làm cho địa hình trẻ lại, những miền được nâng cao, địa hình bị cắt xẻ, các vật liệu trầm tích trẻ, mềm bị ngoại lực bóc mòn, các núi cổ được cấu tạo bằng nham thạch cổ hơn, cứng hơn lại lộ ra, tái lập lại địa hình như lúc mới hình thành xong (cuối trung sinh).