Slide 1 CHƯƠNG 2 CÁC GIAI ĐOẠN BIẾN ĐỔI ĐÁ TRẦM TÍCH Giải thích tính giai đoạn của biến đổi trầm tích Sau giai đoạn thành đá, người ta có thể theo dõi và phân chia ra các giai đoạn biến đổi tiếp theo[.]
CHƯƠNG CÁC GIAI ĐOẠN BIẾN ĐỔI ĐÁ TRẦM TÍCH Giải thích tính giai đoạn biến đổi trầm tích Sau giai đoạn thành đá, người ta theo dõi phân chia giai đoạn biến đổi đá trầm tích trước chuyển biến chúng thành đá biến chất theo mơ hình chu kỳ đá Các nhà khoa học địa chất VN theo quan điểm nhà địa chất Nga, xác định hai giai đoạn sau thành đá Đó giai đoạn katagenes (hậu sinh) metagenes (biến sinh) Hai giai đoạn gọi chung giai đoạn biến đổi thứ sinh đá trầm tích Giai đoạn địa chất xảy trình làm biến đổi phần đá thành phần, kiến trúc, cấu tạo, song giữ chất thạch học trầm tích ban đầu tác dụng áp suất, gradien địa nhiệt, với tham gia nước ngầm dung dịch lỗ hổng gọi trình biến đổi thứ sinh 1) 2) 3) 4) Tính chất cường độ biến đổi thứ sinh định bởi: Thành phần khoáng vật nguyên sinh; Bề dày trầm tích, độ sâu sụt lún (chơn vùi - burial); Thành phần nồng độ dung dịch lỗ hổng, áp suất chiều (stress); Bối cảnh kiến tạo bồn trầm tích, Trong đới có hoạt động kiến tạo mạnh (bể hút chìm, đụng độ) cường độ biến đổi thứ sinh mạnh đới có hoạt động kiến tạo GIAI ĐOẠN HẬU SINH (KATAGENES) a) Định nghĩa Giai đoạn hậu sinh giai đoạn làm biến đổi đá trầm tích xảy sau giai đoạn thành đá tác dụng q trình hóa lý, lý, chấm dứt hoạt động vi sinh vật Vì coi ranh giới giai đoạn thành đá hậu sinh mặt giới hạn hoạt động sủa vi sinh vật b) Các yếu tố vật lý giai đoạn katagenes Độ sâu giai đoạn katagenes đến vài trăm mét tới hàng ngàn mét Tại nhiệt độ tắng cao đến 40-500 C, chí đến 100-2000C, áp suất 100- 200 at tới 1500- 2000 at) Nguồn nhiệt gradien địa nhiệt tăng lên đá bị nhấn chìm xuống sâu Áp suất thuộc loại áp suất thủy tĩnh thực lớp đá phủ bên có tham gia áp suất định hướng trình kiến tạo gây nên Tác dụng hố học mơi trường nước dung dịch nằm mơi trường đá trầm tích c) Bản chất vật lý giai đoạn katagenes * Nén ép, thành tạo khoáng vật Các khoáng vật thành tạo thích ứng với mơi trường nước, trao đổi thay thế, phân bố lại thành phần vật chất đá Kiến trúc, cấu tạo đá nhiều bị biến đổi nói chung cịn giữ lại nét điển hình ban đầu đá trầm tích * Tác dụng tái kết tinh Dưới tác dụng nhiệt độ tăng cao với tham gia áp suất, khoáng vật khoáng vật tự sinh thành tạo từ dung dịch thật hay keo dẫn bị nước, tái kết tinh Ví dụ: opal (SiO2.nH2O) chuyển thành chalcedon ẩn tinh; Hydrargilit (Al2O3.3H2O) tái kết tinh chuyển thành boemit (Al2O3.H2O), Than nâu chuyển thành than đá, Hiện tượng tái kết tinh kèm theo kích thước tinh thể tăng lên, Đá vôi vi hạt chuyển thành đá vôi tái kết tinh hạt không Do kết tượng tái kết tinh kiến trúc đá, loại trầm tích sinh hóa bị thay đổi * Tác dụng trao đổi thay thành tạo khống vật Tác dụng q trình hậu sinh xảy đới nước di chuyển, đồng thời điều kiện T, P thay đổi xảy trình thành đá thay thành tạo tập hợp loại khoáng vật ổn định điều kiện địa chất Ở phần trên, nước thường loại nước hydrocarbonat, khống, nước có độ kiềm cao, Eh lớn, nên thường xảy tượng carbonat hóa, khống vật thành tạo mang tính chất oxy hóa Càng xuống sâu nước có độ khống hóa cao, có phản ứng acid, độ Eh giảm thường xảy tượng silit hóa Sản phẩm (biểu hiện) katagenes Các khoáng vật nguyên thuỷ pyroxen, amphibol, biotit, felspat, muscovit thường bị chlorit hóa, hydromica hóa, kaolinit hóa Vật liệu núi lửa bị zeolit hóa nhẹ kiểu nhiều nước (geilandit, analcim) Kaolinit chuyển thành hydromica nhiệt độ thấp Các khoáng vật sét khác bị sericit hóa yếu phần Độ rỗng cát kết giảm từ 40- 30% (trong giai đoạn thành đá) xuống 15- 10% Ranh giới tiếp xúc hạt vụn thay đổi từ điểm, đường thẳng sang đường cong kết hợp, bắt đầu xuất xi măng tái sinh Than nâu biến thành than đá (than lửa dài phần than khí) Ở trình độ cao hơn, than đá đạt nhãn hiệu than mỡ, cốc, dính kết yếu phần than gầy Ranh giới tiếp xúc hạt vụn phổ biến kiểu kết hợp thể q trình hịa tan nén ép - tái kết tinh xảy đồng thời mạnh mẽ; cát kết đơn khoáng phổ biến xi măng tái sinh Kết tác dụng giai đoạn hậu sinh Đá sét chuyển thành argilit; Đá vôi vi hạt chuyển thành đá vôi tái kết tinh; Than nâu chuyển thành than đá Hydrocacbur lỏng khí trạng thái phân tán đá sinh dầu di chuyển tập trung vào lớp đá chứa có cấu tạo thuận lợi tạo thành mỏ dầu khí (colecteur) GIAI ĐOẠN BIẾN SINH (METAGENES) a) Định nghĩa yếu tố định Giai đoạn biến sinh giai đoạn đá bị biến đổi mạnh mẽ thành phần khoáng vật, kiến trúc, cấu tạo có nhiều dấu hiệu đá biến chất tác dụng nhiệt độ áp suất tăng cao Giai đoạn biến sinh phát triển vùng có chế độ kiến tạo tương đối mạnh Trong vùng yên tĩnh giai đoạn vắng mặt Điều kiện hoá lý độ sâu hàng trăm mét phụ thuộc vào chế độ kiến tạo, gradien địa nhiệt, hoạt động núi lửa vùng Nhiệt độ metagenes lên tới 150-2500c phụ thuộc vào tính nhạy cảm hợp phần tạo đá đá trầm tích b) Bản chất vật lý giai đoạn metagenes Thay đa hình; tái kết tinh; Phản ứng hoá học pha khoáng vật cũ hình thành pha khống vật cân điều kiện động học c) Kết giai đoạn biến sinh - Tạo nên đá cứng rắn với kiến trúc cấu tạo thành phần khoáng vật tiêu biêủ gần gũi với đá biến chất - Các đá sét chuyển thành đá phiến argilit đá phiến sericit có cấu tạo phân phiến phân lớp, bề mặt có nhiều hidromica lắng bóng Thành phần khống vật gồm thạch anh vi hạt sericit, clorit, albit Các khoáng vật phân bố định hướng rõ theo phương - Các đá cát kết thạch anh chuyển thành cát két dạng quarsit - Cát kết ackoz, xi măng bị sericit hoá mạnh, hạt plagoclas bị sericit hoá thạch anh hoá, biotit biến thành sericit clorit tuỳ theo điều kiện môi trường dung dịch - Than giai đoạn metagenes chuyển biến thành antracit cuối bắt đầu xuất graphit