da tram tich

15
Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH CH NG II ƯƠ : Á TR Đ M T ÍCH SEDIMENTARY ROCK A. NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI: I. Nguồn gốc: Đá trầm tích là: - Sản phẩm phá huỷ của đá có trước (macma, biến chất, trầm tích) - Sản phẩm hoạt động của núi lửa (cuội cát, tro bụi). - Kết quả của quá trình hoạt động của sinh vật được vận chuyển (do dòng nước mặt, gió, băng hà, dòng biển) hoặc ở ngay tại chỗ được tích tụ trong môi trường ước hoặc trên cạn. * Các sản phẩm tích tụ này trải qua một thời gian biến đổi lâu dài dưới nhiệt độ và ánh sáng khác nhau rồi gắn kết lại thành đá trầm tích. Các sản phâm tích tụ có nguồn gốc khác nhau sẽ biến thành các đá trầm tích tương ứng.Ví dụ: cuội thành cuội kết, sạn thành sạn kết, bùn vôi thành đá vôi… * Quá trình tích tụ và lắng đọng các sản phẩm không giống nhau ở mọi điểm, phụ thuộc điều kiện môi trường (nhiệt độ, ánh sáng, độ sâu, độ dốc của đáy trầm tích, tốc độ dòng nước…) bản thân hình dạng tỉ trọng, thành phần hoá học của chúng, sự thay đổi quá trình lắng đọng các vật liệu, phân dị trầm tích. . Quá trình phân dị này có thể coi là sự tuyển lựa của tự nhiên, nhờ quá trình này mà các vật chất hoá học phức tạp đa dạng biến đổi thành những vật thể đơn giản. Đó là nguồn gốc hình thành các mỏ sa khoáng vàng, bạch kim…và các mỏ trầm tích hóa học của nhôm, sắt, muối, hai quá trình phân di chính là: Phân dị vật lý : hình thành các đá có cùng cỡ hạt, cùng hình dạng hoặc cùng tỉ trọng. Yếu tố quyết định sự phân dị này là hình dạng kích thước, tỉ trọng của vật liệu và điều kiện môi trưòng trầm tích nông hay sâu. Phân dị hoá học : hình thành các đá có cùng thành phần hoá học. Yếu tố quyết định của sự phân dị này là thành phần chất hoà tan và điều kiện môi trường(khí hậu, độ pH).Vd: trong điều kiện khí hậu nóng ẩm sẽ thuận lợi cho quá trình tạo thànhcác tích tụ cacbonat, sét, caolin để tạo đá vôi đá sét; khí hậu lạnh hình thành các tích tụ silic để tạo đá silic. Đá trầm tichá chiếm 5% trong tổng khối lượng các đá trong vỏ trái đất, song lộ ra 75% diện tích bề mặt đất. II. Phân loại: Dựa vào nguồn gốc : GVHD: Bùi Thị Luận Page 20

Upload: hatmits2

Post on 07-Jul-2016

234 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Tram Tich

TRANSCRIPT

Page 1: Da Tram Tich

Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH

CH NG IIƯƠ : Á TRĐ M TẦ ÍCH

SEDIMENTARY ROCK

A. NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI:I. Nguồn gốc:

Đá trầm tích là:- Sản phẩm phá huỷ của đá có trước (macma, biến chất, trầm tích) - Sản phẩm hoạt động của núi lửa (cuội cát, tro bụi).- Kết quả của quá trình hoạt động của sinh vật được vận chuyển (do dòng

nước mặt, gió, băng hà, dòng biển) hoặc ở ngay tại chỗ được tích tụ trong môi trường ước hoặc trên cạn.

* Các sản phẩm tích tụ này trải qua một thời gian biến đổi lâu dài dưới nhiệt độ và ánh sáng khác nhau rồi gắn kết lại thành đá trầm tích. Các sản phâm tích tụ có nguồn gốc khác nhau sẽ biến thành các đá trầm tích tương ứng.Ví dụ: cuội thành cuội kết, sạn thành sạn kết, bùn vôi thành đá vôi…

* Quá trình tích tụ và lắng đọng các sản phẩm không giống nhau ở mọi điểm, phụ thuộc điều kiện môi trường (nhiệt độ, ánh sáng, độ sâu, độ dốc của đáy trầm tích, tốc độ dòng nước…) bản thân hình dạng tỉ trọng, thành phần hoá học của chúng, sự thay đổi quá trình lắng đọng các vật liệu, phân dị trầm tích. . Quá trình phân dị này có thể coi là sự tuyển lựa của tự nhiên, nhờ quá trình này mà các vật chất hoá học phức tạp đa dạng biến đổi thành những vật thể đơn giản. Đó là nguồn gốc hình thành các mỏ sa khoáng vàng, bạch kim…và các mỏ trầm tích hóa học của nhôm, sắt, muối, hai quá trình phân di chính là:

Phân dị vật lý: hình thành các đá có cùng cỡ hạt, cùng hình dạng hoặc cùng tỉ trọng. Yếu tố quyết định sự phân dị này là hình dạng kích thước, tỉ trọng của vật liệu và điều kiện môi trưòng trầm tích nông hay sâu.

Phân dị hoá học: hình thành các đá có cùng thành phần hoá học. Yếu tố quyết định của sự phân dị này là thành phần chất hoà tan và điều kiện môi trường(khí hậu, độ pH).Vd: trong điều kiện khí hậu nóng ẩm sẽ thuận lợi cho quá trình tạo thànhcác tích tụ cacbonat, sét, caolin để tạo đá vôi đá sét; khí hậu lạnh hình thành các tích tụ silic để tạo đá silic.

Đá trầm tichá chiếm 5% trong tổng khối lượng các đá trong vỏ trái đất, song lộ ra 75% diện tích bề mặt đất.

II. Phân loại:Dựa vào nguồn gốc :

GVHD: Bùi Thị Luận Page 20

Page 2: Da Tram Tich

Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH

1. Nhóm tr m tích m nh v ( v n): hay còn đ c g i làầ ả ỡ ụ ượ ọ đá tr m tích c h c:ầ ơ ọ

- Khá phổ biến, chiếm khoảng 50% tổng số đá trầm tích, gồm mảnh vụn kích thước trên 0,01mm và ximăng, mảnh vụn là sản phẩm phá hủy các đá khác

do quá trình phong hóa. Ximăng gắn kết mảnh vụn là sản phẩm lắng đọng từ dung dịch thật hay ngưng keo. Các tác nhân này bị xâm thực rồi vận chuyển đi, sau cùng lắng tụ lại, lâu dần biến thành đá trầm tích.

- Tùy theo vật liệu trầm tích mà đá trầm tích mảnh vỡ được chia thành nhiều loại. Theo độ hạt có thể chia đá vụn cơ học ra làm ba loại:

* đá vụn thô- chứa trên 50% các mảnh vụn có kích thước lớn hơn1mm * đá vụn trung bình(cát)- chứa mảnh vụn có kích thước từ 0.1 đến 1mm * đá vụn nhỏ(bột)- kích thước mảnh vụn từ 0.01 tến 0.1mm - Thành phần khoáng vật của đá trần tích vụn phụ thuộc thành phần đá

gốc bị phá hủy, ximăng của đá có thể là sét, vôi, silic…- Thường giữa các giới hạn kích thước còn có thể trung gian là do sự trộn

lẫn giữa các cỡ hạt, vd: cát pha sét cho loại đá trầm tích có tên là cát bột kết. Đặc biệt thành phần hóa học ít được sử dụng để phân loại nhóm đá này vì:

* Thành phần hóa học của nhóm này rất phức tạp và dễ biến đổi.* Không chỉ rõ được nguồn gốc và môi trường thành lập.

VD: cát kết, sa thạch: gồm tòan cát và thạch anh, cát này có thể do cát có trước hay do granit , granodiorit bị phong hóa mà có.

Fenpat hiện diện nhiều trong cát kết có thể do vật liệu trầm tích lắng tụ và vùi lấp quá nhanh nên fenpat không kịp bủn nát, cũng có thể trong khí hậu hàn đới thì họat động phong hóa hóa học không đáng kể.

Tóm tắt quá trình hình thành đá trầm tích cơ học: Phong hóa hay bào mòn do tác động của sóng nước hay gió. Vận chuyển lắng đọng (hay trầm tích) các vật liệu trầm tích theo dòng nước hay gió. Nén ép hay thành đá khi các vật liệu trầm tích được tích tụ lại và bị ép chặt vào nhau tạo Đá trầm tích

2. Nhóm tr m tích hóa h c và sinh h c:ầ ọ ọ- Là đá phần lớn do sự trầm tủa hóa học hay sinh học hoặc cũng do sự

gôm tụ vỏ, xác bã và cột bộ của sinh vật.- Nhóm này được phần loại theo thành phần hóa học, tương tự như đá

trầm tích mảnh vỡ, loại đá này cũng có sự pha trộn lẫn nhau, nhiều khi nó loại pha tộn với đá trầm tích mảnh vỡ nữa vd: đá sét vôi

GVHD: Bùi Thị Luận Page 21

Page 3: Da Tram Tich

Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH

x: có sự hiện diện tồn tạiTrong phần này đá trầm tích được chia thành hai nhóm:a .Đá trầm tích hoá học:

- Được tạo thành do các chất hoà tan trong nước lắng đọng xuống rồi kết lại.

- Đặc điểm là hạt rất nhỏ, thành phần khoáng vật tương đối đơn giản và đều hơn đá trầm tích cơ học.

- Loại này phổ biến nhất là đôlômit, manhezit, túp đá vôi, thạch cao, anhydrit và muối mỏ.b .Đá trầm tích hữu cơ :

- Được tạo thành do sự tích tụ xác vô cơ của các loại động vật và thực vật sống trong nước biển, nước ngọt. Đó là những loại đá cacbonat và silic khác nhau như đá vôi, đá vôi vỏ sò, đá phấn, đá điatômit và trepan

3. Nhóm đá tr m tích h n h p:ầ ỗ ợ- Là sản phẩm tích tụ hoá học của hai hoặc ba loại đá có nguồn gốc như

trên. VD: đá sét vôi, đá vôi trứng cá…

B. CẤU TẠO CỦA ĐÁ TRẦM TÍCH:- Đá trầm tích không đặc, chắc bằng đá mácma (do các chất keo kết thiên

nhiên không chèn đầy giữa các hạt hoặc do bản thân các chất keo kết co lại). Vì thế cường độ của đá trầm tích thấp hơn, độ hút nước cao hơn. Một số loại đá trầm tích khi bị hút nước, cường độ giảm đi rõ rệt, có khi bị tan rã trong nước.

- Đá trầm tích có tính phân lớp rõ rệt, đây là nét đặc trưng điển hình của đá trầm tích, chỉ một số ít đá trầm tích không thể hiện rõ tính phân lớp. Chiều dày, màu sắc, thành phần, độ lớn của hạt, độ cứng... của các lớp khác nhau. Cường độ nén theo phương vuông góc với các lớp luôn luôn cao hơn cường độ nén theo phương song song với thớ.

I. Tầng:

GVHD: Bùi Thị Luận Page 22

Tên đá Sinh học Hóa học Ghi chú

Đá vôi x xDolomit x Thành lập do sự thay thếChert ( đá sillit) x x Thành phần đá silit gốc sinh

học là do sự tái kết tinh từ opal

Thạch cao xMuối mỏ xĐá phấn xĐiatomit xThan đá x

Page 4: Da Tram Tich

Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH

- Là sự phân lớp của vật liệu trầm tích hay đá trầm tích tầng là hậu quả của sự lắng tụ của chất trầm tích từ không khí hay trong nước. Ở hai môi trường này vật liệu khi lắng tụ thường xếp thành lớp. trầm tích phân lớp dẫn đến sự hình thành hai quy luật rất quan trọng của địa chất, nó là dữ kiện để giải thíchnhững điều kiện về môi trường của thời quá khứ.

- Định luật về lớp nằm ngang ( bình hàng): những lớp mới được trầm tích là lớp nằm ngang hay gần nằm ngang, nhưng sau đó có thể biến đổi là do chịu ảnh hưởng của chuyển động kiến tạo. Chỉ trừ một số ít trường hợp trầm tích ở dải cát do dòng nước và trầm tích ở cồn cát do gió thì có kiểu trầm tích theo lớp xiên.

- Định luật về chồng chất: sự lắng tụ của trầm tích theo thứ tự trẻ trên, già dưới khi đá không chịu sự xáo trộn do kiến tạo. định luật này được sử dụng một cách rộng rãi và thật quan trọng để giải thích các biến cố đã xảy ra trong thời quá khứ.

II. Lớp: - Sự thay đổi về độ hạt hay màu trong loạt trầm tích tạo ra lớp hay lá:- Có 3 kiểu lớp thường thấy ở đá trầm tích:

2. L p xiên chéo:ớ - Là kết quả của dòng chảy rối hay chảy xoáy của nước hay không khí.

Kết quả vật liệu được vận chuyển sẽ gom lại thành song cát hay cồn cát ở đáy sông, bãi biển hay trên mặt đất

- Dòng nước hay luồn gió mài mòn triền nước đem theo vật liệu trầm tích ở triền sau của cồn cát. Vật liệu được xếp thành hướng nghiêng. Sau đó dòng nươc đổi hướng chảyhay gió đổi hướng thổi, vật liệu được xếp theo một hướng khác tạo nên lớp xiên chéo.

GVHD: Bùi Thị Luận Page 23

1. L p song song: ớ- Thường thấy hơn cả. Các lớp được phân

biệt là do sự khác nhau về kích thước hạt và thành phần hay màu. Do sự thay đổi về điều kiện trầm tích như có nhiều hay ít bùn, có nhiều hay ít chất hữu cơ hoặc chất sắc phân chia thành lớp, tuy nhiên lớp song song do nhiều yếu tố chi phối nên ít được sử dụng để đánh giá điều kiện của thời quá khứ.

- Đặc trưng cho đá trầm tích hình thành trong trầm tích đầm lầy, hồ, biển sâu… độ dày của mỗi lớp biến đổi từ vài mm đến vài trăm m, đặc trưng cho vùng nước yên tĩnh.

Page 5: Da Tram Tich

Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH

3. L p x p theo th t đ h t:ớ ế ứ ự ộ ạ - Độ hạt giảm dần kích thước từ đáy đến đỉnh của lớp. Bắt đầu là lớp hạt

mịn sau đó là lớp hạt thô lặp lại nhiêu lần. Trường hợp này xảy ra khi nước có nhiều lưu tốc khác nhau. Bắt đầu lưu tốc giảm, những hạt thô rơi xuống , và khi lưu tốc tiêp tục giảm thì những hạt rớt xuống có kích thước giảm dần, kể trầm tích như vậy được lặp đi lặp lại nhiều lần thành một lớp thật dày .

Lớp xếp thứ tự độ hạt

III .Hóa thạch (vật hóa thạch):Là dấu vết của sinh vật chứa trong đá trầm tích. Hóa thạch cũng hiện diện

trong trong đá biến chất nhưng thật hiếm, đá biến chất này trước kia cũng có nguồn gốc là đá trầm tích có chứa hóa thạch. Đá trầm tích được thành lập trong nhiều môi trường khác nhau mà trong môi trường này lại có sinh vật sống, sinh vật chết bị chôn vùi trong vật liệu trầm tích. Nhưng không phải tất cả đá trầm tích đều chứa hóa thạch., trong trường hợp này không thể dung hóa thạch để xác định tuổi của đá trầm tích.

GVHD: Bùi Thị Luận Page 24

Lớp xiên chéo

Page 6: Da Tram Tich

Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH

Các loại cấu tạo khác:

I. Kết hạch:- Dạng cầu, elipsoit..kích thước từ vài mm đến vài cm. Bên trong thường

có cấu tạo đồng tâm, đôi khi đồng nhất hoặc tỏa tia(giả kết hạch). Thành phần của kết hạch thường là sét, silic,photphoric, sắt, mangan, cacbonat…

II. Dạng vết, dạng cuội, dạng dăm kết:- Thường gặp trong các đá trầm tích sinh hoặc sét; tạo nên do các quá

trình dolomit hóa, silic hóa, calcit hóa…hoặc do hiện tượng hóa hạt, tái kết tinh không đồng đều…

III.Cấu tạo trứng cá, pisolit, spherolit- trứng cá:

- Gồm những hạt hình cầu, elipsoit đều đặn 1-2mm, bên trong phân lớp đông tâm với nhân là một mảnh vụn sinh vật, một mảnh vụn khoáng. Nếu không có nhân và cấu tạo đồng nhất thì gọi là giả trứng cá. Nếu trứng cá dạng cầu kích thước lớn hơn 5mm thì gọi là cấu tạo pisolit. Nếu dạng ngoài giống trứng cá nhwng bên trong lại cấu tạo tỏa tiathì gọi là spherolit

C. SỰ HÓA ĐÁ:- Khi chúng ta so sánh cát ở dọc bờ biển hay đụn cát với cát kết (sa thạch)

hoặc bùn nhão của các bãi biển với diệp thạch sét thì ta thấy chúng khác nhau, khác nhau là do sự hóa đá. Sư hóa đá còn có nhièu cơ chế khác nhau nên được gọi chung bằng một từ “ xuyên sinh” hay còn gọi là sự hóa đá non.

- Giai đọan xuyên sinh của sự hóa đá xảy khi chất trầm tích có sự thay đổi về lý tính và hóa tính. Nếu sự thay đổi này tiếp tục, thì nó sẽ trở thành đá biến chất , nhưng điều này chỉ xảy ra dưới điều kiện nhiệt độ ở mặt đất là 3000C trở lên( nhiệt độ như vậy rất ít khi xảy ra ở mặt đất.

GVHD: Bùi Thị Luận Page 25

Page 7: Da Tram Tich

Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH

I. Sự nén dẽ: - Là sự thay đổi về lý tính xảy ra trong khi hóa đá. Hóa đá theo kiểu này

chỉ có chất trầm tích hạt thật mịn, đặc biệt có mùn pha nhiều sét, bùn bị chôn vùi sâu, dưới sức ép của các vật liệu trầm tíchbên trên,nước bị ép ra khỏi các khe hởvà ngay cả nước nằm giữa các lá của hạt sét cũng bị đẩy ra. Hơn nữa bùn chôn vùi ở dưới sâu, nhiệt độ gia tăng và chính nhiệt lượng này cùn góp phầnvào việc đẩy nước ra khỏi chất trầm tích, kết quả là các hạt bùn sét kết dính lại với nhau. Ở độ sâu 300m, nhiệt độ khỏang 1000C thì cơ chế nén dẽ và sự khử nước thường kèm theo sự thay đổi trong thành phần khóang vật của những hạt sét. Điều đáng lưu ý là nước chiếm khỏang 1/2 2/3 thể tích của chất trầm tích, do đó khi bị mát nước thì thể tích giảm đi nhiều.

II. Sự thay đổi hóa học: - Thường xảy ra trong lúc hóa đá, có nhiệm vụ quan trọng trong việc tạo

thành cát kết (sa thạch) và đá carbonat (cơ chế của sự hóa đá là kết quả của sự hòa tan, ximăng hóa và sự thay thế.

1. S hòa tan ( s tái k t tinhự ự ế ) : - Là do tính không bền vững của 1 dạng khóang vật, khóang vật này được

thay thế bằng khóang vật khác bền hơn.Vd: chat vôi mới trầm tích gồm có khóang vật mới gồm có khóang aragonite và calcite với một hàm lượng magiê cao, sau một thời gian cả hai đều hòa tan, rồi thay thế bằng khóang vật calcite có chứa thật ít hàm lượng magiê và rất ổn định của giai đọan xuyên sinh

2. S xim ng hóa( s g n k t):ự ă ự ắ ế Nứớc chứa nhiều chat hòa tan, khi chúng chảy vào khe hở của những hạt trầm tích, chất hòa tan này kếy tủa lại tạo thành loại ximăng tự nhiên, kết dính vật liệu bở rời thành đá cứng

Có nhiều loại: ximăng vôi, ximăng silic ( loại ximăng cứng chắc),xi măng oxit Fe, nhiều loại khác: sét, đôlômit,…màu của ximưng cũng là màu hạt trầm tích mang loại ximăng đó.

3. S thay thự ế: - Cơ chế: thường xảy ra ở những khóang vật không bền vững khóang

vật khác bền hơn trong hòan cảnh mới Vd: magiê bị loại khỏi khoáng calcit giàu magiêđược thay thế bằng hạt calcite. Sự tái kết tinh ( hay còn gọi là sự hòa tan) của hạt calcite mịn này thành tinh thể calcit ở dạng hạtvà sự chuyển hóa aragonitthafnh calcite

- Sự hóan chuyển này chỉ thay đổi cấu trúc chứ không thay đổi thành phần hóa học

D. THÀNH PHẦN KHOÁNG VẬT:GVHD: Bùi Thị Luận Page 26

Page 8: Da Tram Tich

Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH

- Khoáng vật tạo nên đá trầm tích được thành lập từ các hiện tượng hóa học, sinh học, hoặc do sự phong hóa những loại đá có trước

- Có 2 nhóm khóang vật:* Nhóm vật liệu bở rời ( vụn) có nguồn gốc là những khóang vật nguyên

thủy và vật liệu cạn.* Nhóm khóang vật thứ sinh chỉ xuất hiện sau khi đá có trước bị phong hóa,

có nguồn gốc hóa học hay sinh học.I. Khóang vật có nguồn gốc là vật liệu bở

rời: - Hầu hết các loại khóang vật bền vững của đá macma và đá biến chất

không bị phong hóa, và một số khóang vật nặng không bị hủy hoại, vì thế khi đá bị phong hóa sẽ rơi ra thành cát.

- Trái lại biotit và fenspat ( feldspar) rất dễ bủn nát cho sét.

II. Khóang vật có nguồn gốc từ hóa học và sinh học:

- Vật liệu hòa tan khi gặp những điều kiện thuận lợi sẽ trầm tử cho các nhóm khóang vật sau:

* Chlorur: halit ( muối)* Carbonat: calcite, dolomite, aragonite.* Sulfat: thạch cao (gypse)* Silic: thạch anh tái kết tinh như chalcedoin, opal.

1. Các khoáng v t c a nhóm cacbonat ph bi nậ ủ ổ ế trong các lo i đá tr m tích:ạ ầ

* Calcite(CaCO3): là khoáng không màu hoặc màu trắng, khi có lẫn tạp chất thì có màu xám vàng, hồng hoặc xanh, khối lượng riêng 2,7 g/cm3, độ cứng 3, cường độ trung bình; dễ tan trong nước và tan mạnh trong nước có chưa CO2; sủi bọt mạnh trong axit clohydric nồng độ 10%.

* Đôlômit [CaMg(CO3)2 ] :là khoáng vật có màu hoặc trắng, khối lượng riêng 2,8g/cm3, độ cứng 3-4, cường độ lớn hơn canxit. Khi ở dạng bột và bị nung nóng cũng sủi bọt trong dung dịch axit clohydric nồng độ 10%.

-Đôlômit được dùng làm nguyên liệu để sản xuất chất kết dính manhezi và đôlômi; làm vật liệu chịu lửa đôlômi, cũng như các loại cây đá xây, đá dăm cho bê tông.

GVHD: Bùi Thị Luận Page 27

Page 9: Da Tram Tich

Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH

* Manzehit: (MgCO3) là khoáng không màu hoặc màu trắng, xám, vàng hoặc nâu; khối lượng riêng 3,0 g/cm3, độ cứng 3,5 - 4,5, có cường độ khá cao. Khi nung nóng thì tan trong được HCl. Manhezit nung ở nhiệt độ 1500 – 16500oC sẽ cho loại vật liệu chịu nhiệt cao, còn khi nung ở nhiệt độ 750 - 80000C sẽ cho MgO. Khi nhào trộn manhezit với dung dịch clorua hoặc sunfat axit manhê sẽ nhận được chất kết dính manhê.

2. Nhóm các khoáng v t sét:ậCác khoáng vật sét đóng vai trò rất quan trọng trong đá trầm tích, chúng

là thành phần chính của đất sét và tạp chất trong nhiều loại đá khác. Alumosilicat ngậm nước là các khoáng vật của nhóm này. Các khoáng phổ biến nhất là kaolimit, montmorilônit và mica ngậm nước.

* Caolinit: Al4 [Si4O10] (OH)8 hay Al2O3.2SiO2.2H2O: là khoáng màu trắng, đôi khi có màu xám hoặc màu xanh; khối lượng riêng 2,6g/cm3, độ cứng 1. Caolinit được hình thành do kết quả phân huỷ fensat, mica và một số loại silicat khác. Caolinit là thành phần chủ yếu của cao lanh và các loại đát sét đa khoáng.

* Mica ngậm nước: được hình thành do sự phân huỷ mica và một số silicat.

* Môntmôrilônit là khoáng sét được tạo thành trong môi trường kiềm, tại các vùng biển hoặc trên các lớp đất đá bị phong hoá. Nó là thành phần chính của đất bentonit và đôi khi là chất xi măng gắn kết trong sa thạch. Các khoáng của nhóm môntmôrilônit thường thấy trong các loại đá trầm tích.Các tạp chất sét làm cho độ bền nước của đá vôi và sa thạch giảm đi.

3. Nhóm sunfat:Phổ biến nhất trong nhóm này là thạch cao và anhydrit.* Thạch cao: (CaSO4.2H2O) Là khoáng màu trắng hoặc không màu, đôi

khi lẫn tạp chất thì có màu xanh, vàng hoặc màu đỏ; tinh thể dạng bản, đôi khi dạng sợi, độ cứng 2, khối lượng riêng 2,3 g/cm3, dễ hoà tan trong nước (độ hoà tan lớn hơn canxit 75 lần). Thạch cao được tạo thành do trầm tích hoá học, do thuỷ hoá anhyđrit và do nước chứa H2SO4 tác dụng với đá vôi.

* Anhydrit (CaSO4) là loại khoáng trầm tích hoá học, kết tinh dạng tấm dày hoặc lăng trụ, màu trắng, đôi khi có màu xanh da trời; độ cứng 3 - 3,5, khối lượng riêng 3g/cm3. Anhydrit

GVHD: Bùi Thị Luận Page 28

Page 10: Da Tram Tich

Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH

thường gặp trong các tầng đá hoặc các mảnh nhỏ cùng với thạch cao và muối mỏ. Khi tác dụng với nước ở áp lực thấp anhydrit chuyển thành thạch cao và tăng thế tích 30%.

E. C ÁC LOẠI ĐÁ TRẦM TÍCH: I. Đá trầm tích cơ học:

Kích thước hạt

Vật liệu trầm tích Đá trầm tích

Trên 2cm cuội, sỏi, silic DĂM KẾT. đá gồm các hạt chưa được mài tròn, sắc cạnh, ximăng gắn kết. Trong tự nhiên dăm kết không phổ biến lắm, chúng được gọi tên theo thành phần của dăm như dăm kết vôi, dăm kết silic…

Trên 2mm cuội, sỏi, sạn mảnh đá và khoáng vật

CUỘI KẾT, SẠN KẾT. đá do cuội hoặc sạn được ximăng gắn kết, hạt thường được mài tròn và tùy theo cỡ hạt được gọi là cuội kết, sạn kết. Cuội kết (trên 10mm), sạn kết (1mm đến 10mm)

1/16-2mm Cát từ thô đến mịn

CÁT KẾT hay SA KẾT. gồm toàn cát từ thô đến mịn, được ximăng tư nhiên(sét, vôi, oxyt sắt) gắn kết lại.

Để phân loại cát kết dựa vào: thành phần hóa học [cát kết thạch anh, hầu hết cát là khoáng thạch an; grauvac là cát kết cocs hàm lượng thạch anh cao(dưới 60%), fenspat(20-30%)và một số sản phẩm khác như đá phun trào mafic… ] hay kích thước hạt [cát kết hạt thô(1-2mm), cát kết hạt lớn(0.5-2mm)]

1/256- 1/16mm Bùn(bột) ĐÁ BÙN(BỘT KẾT) Có thành phần gồm cát mịn và sét, đá có mặt nhám

Dưới 1/256mm Sét ĐÁ SÉT: có mặt nhẵn, trơn tay, có tính xếp lớp phẳng nên được gọi là diệp thạch. Đá bùn có lớp hay lá cũng được gọi là diệp thạch. Diệp thạch và đá bùn co ở cửa sông, đáy ao hồ…Đá sét gồm 2 thành phần: khoáng vật sét bị biến đổi hoá học và khoáng vật sét chưa bị phân hủy hóa học. Chính nhờ 2 thành phần đó mà đá sét có thể coi là thành phần trung gian giữa đá vụn và đá trầm tích hóa học

GVHD: Bùi Thị Luận Page 29

Page 11: Da Tram Tich

Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH

II. Nhóm trầm tích hóa học và sinh học : 1. á vôi:Đ- Đá vôi gồm tòan khóang calcite hay aragonnit, cả hai khóang vật vật

này đều có công thứ hoá học chung là CaCO3, nhưng dạng kết tinh khác nhau.- Trong quá trình hóa học tạo thành đá vôi sự can thiệp của vi sinh vật

cũng đóng vai trò rất quan trọng. Thực vật có khả năng hấp thu nhận CO2 trong nước chứa Ca(HCO3)2 dẫn tới lắng đọng CaCO3. Vi khuẩn cũng vậy khi bị phân hủy tạo nên NH3, H2S… có tác dụng làm biến đổi dung dịch chứa Ca(HCO3)2

thành CaCO3 kết tủa dạng vi hạt calcit. So với đá vôi có nguồn gốc hóa học đá vôi có nguồn gốc sinh vật phổ biến hơn.

a. Đá vôi gốc sinh học : được phân ra thành nhiều loại tùy theo vỏ, xác, xương sinh vật hiện trong đó:

GVHD: Bùi Thị Luận Page 30

Cuội kết CÁT KẾT

ĐÁ SÉT

Page 12: Da Tram Tich

Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH

Đá vôi san hô: được thành lập tòan cốt bộ san hô lẫn với một ít vỏ của sinh vật khác như trùng lỗ (foraminifera), thân mềm (mollusca), thạch liên(crinoidea)…

Đá vôi rong: chất vôi hòa tan trong nước biển được các loài rong và vi khuẩn làm cho trầm tủa lại, nên còn chưa nhiều dấu vết của rong.

Đá vôi trùng thoi (fusulina): là loại đá vôi gồm tòan vỏ của loại sinh vật đơn bào .

Đá vôi vỏ sò ốc: những mảnh vỡ vỏ sò ốc khi chết tích tụ lại thành đống, được ximăng vôi kết dính lại tạo thành đá. Đá phấn: gồm tòan hạt calcite cực mịn. quan sát đá phấn dưới kính hiển vi cho thấy nó gồm tòan là mảnh vỏ sinh vật thuộc nhóm trùng lỗ (foraminifera)

và những hạt có dạng hình đĩa được gọi là “coccolithe”. Nó bao gồm những sinh vật mà theo các nhà địa chất có thể là rong hay động vật đơn bào.

b.Đá vôi có nguồn gốc hóa học:- Hiện tại chất vôi hòa tan trong nước vẫn được kết tủa thành đá vôi ở các

vùng biển cạn và ấm, trong suối nước nóng và hồ nước mặn. Đá vôi này được kết tủa hóa học của khóang vật calcite khi lượng thán khí (CO2 ) có trong nước bị giảm đi. Thán khí giảm vì:

* Do thực vật sống trong đó lấy mất CO2.* Phần khác, nhiều nhóm vi khuẩn và rong cũng làm cho môi trường trở

thành kiềm (bazo).- Đá vôi gốc biển hay lục địa hoặc môi trường trung gian luôn luôn có sự

khác biệt về cấu thể và màu. Vì tính chất này tùy thuộc vào kích thước của vỏ sò, cốt bộ sinh vật cảu cỡ hạt calcit tái kết tinh và chất bên ngoài lẫn vào.

Đá vôi màu đen: là loai đá vôi có chứa nhiều chất hữu cơ, nên khi đập vỡ, đá có mùi hôi. Đó là loại đá vôi được thành lập ở biển sâu, ở môi trường kỵ khí. Hầu hết đá vôi gốc biển có màu lợt và chứa nhiều hóa thạch (vật hóa thạch)

Travertin: là loại đá vôi được thành lập ở

lục địa.Đây là loại đá vôi có chứa khóang calcite có dạng bột hay dạng que. Đá có nhiều hang lỗ, màu vàng hay màu nâu đỏ là do oxid sắt tẩm vào nhiều hay ít.

GVHD: Bùi Thị Luận Page 31

Page 13: Da Tram Tich

Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH

2. Dolomite : Dolomite được thành lập là do sự thay

thế của khóang dolomite với khóang calcite trong đá vôi ngay khi mới trầm tích. Hiện tượng thay thế làm giảm thể tích, làm mất dấu vết của hóa thạch và để lại hang lỗ. Nhiều trường hợp, sự thay thế không hòan tòan nên trong đá vôi có

lẫn dolomite.Trường hợp này thường thấy trong đá vôi ở Hà Tiên và Bình Long (Bình Phước).

3. Chert ( đá silit): - Là đá silit trầm tích rất cứng có độ

hạt cực mịn, khi vỡ cho mặt cong hay xóay ốc có ánh thủy tinh.

- Những thỏi silit nằm trong đá vôi hay dolomite là do sự thay thế của silicdioxit (SiO2) hòa tan với (CaCO3) calcite và dolomite (CaMg(CO3)2). Nếu những thỏi này có màu đậm (màu mật ong) đá có tên là đá lửa (silex_flint). Chertlaf loại đá silic có màu nhạt, thuờng xếp thành lớp dày hay lá mỏng, trong trường hợp này đá có nguồn gốc từ khí hơi (hơi núi lửa) trầm tủa.

- Một loai chert khác có nguồn gốc là do sự tích tụ của của vỏ sinh vật được cấu tạo bằng silit như vỏ khuê tảo (diatom), trùng tia (radiolaria) và gai hải miên được những tinh thể opal kết lại. Nếu đá chứa tòan vỏ khuê tảo thì gọi là diatomit.

-Ngọc bích là đá silic phổ biến nhất thành phần chính là SiO2(chanxedon và thạch anh) chủ yếu có nguồn gốc hóa học. Màu sắc thay đổi do lẫn tạp chất_nâu đỏ

do lẫn hydroxit; màu lục do lẫn chlorit; đen do than…Cấu tạo phân lớp, song song, rất cứng và rắn chắc.

4. á b c h i:Đ ố ơ- Gồm đá muối, thạch cao, muối mỏ.- Đá bốc hơi có nhiều loại khác nhau về thành phần khóang vật và cấu

thể.Chúng được hình thành là do sự bốc hơi nước ở các ao biển kín hay hồ nước mặn (vd: hồ Great Salt ở Hoa Kỳ).

GVHD: Bùi Thị Luận Page 32

Page 14: Da Tram Tich

Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH

Trong t nhiên có hai lo i tr m tích mu i ph bi nự ạ ầ ố ổ ế :

a. Sulfat: * Anhydrit (CaSO4): thường có dạng lớp, màu trắng, phớt hồng lục. Trên mặt đất anhydrit thường bị hydrat hóa thành thạch cao

CaSO4 + H2O CaSO4.2H2O Anhydrit thường xen kẽ với các trầm tích muối chlorur, sét, cacbonat* Thạch cao(CaSO4.2H2O): có màu trắng, xám, vàng, hồng. Cấu tạo phân lớp, kiến trúc hạt kết tinh hoặc dạng sợi. Ở độ sâu 100-200m thạch cao mất nước chuyển thành anhydrit.

b. Chlorur :phổ biến nhất là halit, carnalit và silvinit: * Halit: còn gọi là muối mỏ. Trong thành phần khoáng vật halit (NaCl) còn có oxit sắt, anhydrit, vụn cơ học. halit thường không màu, phớt xam hoặc phớt đỏ tùy thành phần tạp chất. Kiến trúc hạt kết tinh thường có cấu tạo phân lớp.

* Carnalit: gồm khoáng vật carnalit(KCl.MgCl2.6H2O) halit, vật chất sét…Thường có màu đỏ, da cam, vị mặn, dễ hút ẩm,và trương phồng mạnh.

* Silvinit: chủ yếu gồm khoáng vật silvinit(KCl). Màu trắng sữa, nâu, cấu tạo phân lớp mỏng xen kẽ giữa các lớp halit, anhydrit. Vị mặn chát dễ hút ẩm.

- Mỏ thạch cao có lẫn một ít muối được tìm thấy ở Paris (Pháp). Ngoài ra các chỏm núi muối lớn cũng được tìm thấy ở Hoa Kỳ, Liên Xô, Đức, Iran, Ấn Độ…

- Ở một số nơi khác, đá bốc hơi tòan là muối kali và một vài vật liệu rất có giá trị về kinh tế như các loại khóang vật hiếm và muối hữu dụng như borat, nitrat và sunfat natri.

5. Than đá và than bùn:Quá trình tạo than trải qua hai giai đoạn:

* GĐI: giai đoạn thành tạo than bùn ở môi trường đầm lầy, trong khoảng thời gian kéo dài hàng ngàn năm.

GVHD: Bùi Thị Luận Page 33

Page 15: Da Tram Tich

Natural_Group CHƯƠNG II: ĐÁ TRẦM TÍCH

* GĐII: giai đoạn hóa than, chuyển từ than bùn thành than nâu rồi thành than đá anthracit; giai đoạn này kéo dài hàng chục triệu năm trong lòng đất dưới sự tương tác của nhiệt độ và áp suất cao. Đây là giai đoạn biến chất mạnh mẽ nhất về mặt hóa lý.. làm cho vật chất than thay đổi sâu sắc: giảm độ ẩm, tăng tỷ trọng, tăng độ cứng và nhất là tăng hàm lượng cacbon.

- Hai loại đá này chiếm một tỉ lệ rất nhỏ trong đá trầm tích, nhưng xét về kinh tế thì được đánh giá cao nên được đề cập đến:

Than bùn: do xác bã động thực vật bị chôn vùi trong bùn ở đáy ao hồ hay đầm lầy.có từ 5060% carbon. Do đó khi đốt ngọn lửa ít nóng và có nhiều khói. Ở Châu Âu được sử dụng để làm nhiên liệu đốt lò sưởi ấm, đun bếp…Ở Việt Nam than bùn được tìm thấy ở khu vực Bắc Hà Tiên, ở Đông tháp mười, ở U Minh nhưng hiện nay phần lớn diện tích than bùn bị tàn phá để lấy đất làm nông nghiệp

Than nâu: là sản phẩm trung gian giữa than bùn và than đá, là kết quả của sự nén ép lâu ngày của than bùn bị vùi sâu dưới lớp trầm tích.

Than đá: là một trong nhưng đá trầm tích có nguồn gốc, có thể cháy với nhiệt lượng cao. Than đá là sản phẩm đặc biệt mà bản thân sinh vật (thực vật) vừa là đối tượng bị phân hủy vừa là tác nhân(vi sinh vật) gây phân hủy dưới ảnh hưởng kết hợp của nước, không khí và trước hết là năng lượng của ánh sáng mặt trời

Than mỡ (anthracit): than đá già, chứa khỏang 90% carbon hay hơn. Vật liệu trầm tích chứa nhiều carbon bị vùi thật sâu, nên ngoài sức ép, than còn chịu nhiệt độ cao vì thế trở nên rắn chắc hơn, đen bong, nhưng giòn, dễ vỡ, đặc biệt không còn dấu vết của sinh vật chứa sinh vật ở bên trong, than được gọi là anthracit.

Đá tr m tích phân b nhi u mi n B c và B c Trung b , ch tầ ố ề ở ề ắ ắ ộ ấ l ng t t, m l thiênượ ố ỏ ộ

GVHD: Bùi Thị Luận Page 34