ĐỊA CHẤT THỦY VĂN ĐẠI CƯƠNG - CHƯƠNG 8 docx

CHệễNG VIII TAC DUẽNG ẹềA CHAT CUA NệễC DệễI ẹAT Tác dụng đòa chất của nước dưới đất rất đa dạng. Tuy nhiên cóthểgộp các tác dụng ấy vào 6 hiện tượng dưới đây 1- Sựhòa tan : Những tác nhân làm tăng độhòa tan của các khoáng vật trong nước là: nhiệt độ, áp suất, khícacbônic ôxy vàcác axit hòa tan trong nứơc. Các tác nhân này luôn biến đổi, vídụ, càng gần mặt đất lượng CO 2 , O 2 càng tăng, ngược lại càng xuống sâu nhiệt độvàáp suất càng tăng. Khi các yếu tốtrên đây tăng thì độhòa tan cũng tăng. Các chất thường cótrong đá(đặc biệt trong đátrầm tích) cóđộhòa tan giảm theo thứtựsau (ởnhiệt độvàáp suất bình thường). a) NaCl, KCl, CaCl 2 , MgCl 2 , FeCl 2 , FeCl 3 , Na 2 SO 4 , K 2 SO 4 , FeSO 4 , Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 ; b) CaSO 4 , MgSO 4 ; c) CaCO 3 , MgCO 3 , FeCO 3 ; d) SiO 2 . nH2O, SiO 2 . Kết quảcủa quátrình hòa tan đávôi, làsựxuất hiện các hang động cókích thước khác nhau. SỰHOÀTAN ĐÁVÔI ĐÃ TẠO THÀNH NHỮNG HANG ĐỘNG ỞHÀTIÊN (VN) Sự xuất hiện nhũ đáthạch cao có liên quan tới tác dụng của H2S và O2 trong điều kiện nước ngầm nông. Ca(HCO 3 ) 2 + H 2 S + 2O 2 = CaSO 4 . 2H 2 O + 2CO 2 . 2- Sựhydrat hóa : Sựhydrát hóa làquátrình khoáng vật hút nước vàdo đóchúng bò thay đổi vềcấu trúc và các tính chất vật lý. Vídụ: -Anhydrit biến thành thạch cao : CaSO 4 + 2H 2 O à CaSO 4 . 2H 2 O Kết quảquátrình này làthểtích đátăng lên 33% ( ∼ 1/3 ), kích thước chiều dài (dài, rộng, cao) tăng lên 10%. Quátrình này gây ra uốn nếp các lớp đánằm trên lớp anhydrit. -Hêmatit biến thành limônit Fe 2 O 3 + nH 2 O à Fe 2 O 3 nH 2 O Limônit xốp vàbởhơn hêmatit nhiều. 3- Sựôxy hóa • Trong nước dưới đất, ôxy chiếm 1/3 thểtích khíhòa tan trong đó. Do bò ôxy hóa, các hợp chất ôxyt thấp trong đáchuyển thành oxyt. -Thiết (manhêtit) làmột oxyt thấp (Fe 3 O 4 ) chuyển thành oxyt sắt (Fe 2 O 3 ), sau chuyển thành limônit (sắt nâu). -Than cótrong đá, khi bò ôxy hóa biến thành CO 2 . Những phần tửthan đen cótrong thành phần của phiến thạch chứa than thường bò oxy hóa. Khi đóphiến thạch màu xẩm trởnên màu sáng, đôi khi hoàn toàn trắng. -Sựoxy hóa đặc biệt diễn ra mãnh liệt đối với các sunfua, nhưsựthành tạo limônit từpyrit. Quátrình này diễn ra như sau : FeS 2 + 7O + H 2 O = FeSO 4 + H 2 SO 4 12FeSO 4 + 3O 2 + 3 H 2 O = 4 Fe 2 (SO4) 3 + 2 Fe 2 O 3 . 3 H 2 O H 2 SO 4 + CaCO 3 = CaSO 4 + CO 2 + H 2 O CaSO 4 hút nước đểtạo thành thạch cao. Do đó, chúng ta thường thấy trong đáđồng thời cócảsắt nâu, thạch cao vàcacbônat. 4. Sựphân hủy Silicat • Sựphân hủy Silicat làquátrình thủ y phân dưới tác dụng đồng thời của CO2 vànướ c. Lượng CO2 trong không khíhòa tan trong nướ c dưới đất đạt đến 16%. Kết quảquátrình thủ y phân làsựtạo thành các khoáng vật sét hoặ c cáchydrôxyt nhôm, sét silic. Sơ đồphân hủy Silicat cóthểbiểu diễn như sau : Silicát → Khoáng vật sét → + hydrôxyt Al, Fe (bauxite) + hydrôxyt Si + Các muối hò a tan CaCO 3 , K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 5. Sựtích tụtrầm tích • Trầm tích do nước dưới đất đọng lạ i trên mặt đất nơi xuất lộcủa nguồn nước vàởtrong cá c lổhổng trong vỏtrái đất. Trầm tích do nước dưới đất đọng lại trên mặ t đất : −Tufơ vôi −Tufơ Silit −Quặng sắt vàmangan Tufơ vôi Cấu tạo bởi canxit (CaCO 3 ). Sựđọng canxit sẽ thuận lợi khi áp suất vànhiệt độgiảm xuống va øcảkhi có những di tích thối rửa của động thực vật. Trong thời gian nào đó, chúng sẽ bò phủmột màng màu trắng nhạt. Màng này chính làcác vi tinh thểcủa CaCO 3 . Tufơ vôi làmột loại đáxốp giống nhưhải miên. Trong đáthường cónhững lỗ hổng khálớn. Thường Tufơ vôi cócấu tạo hạt (dạng trứng cá). Tufơ vôi nào cónhiều lổhổng tương đối lớn thìgọi làtravectanh (Travertin). Màu của tufơ vôi thường xám hoặc trắng, tuy nhiên nó cũng cónhững vết màu nâu rỉsét do các hydrôxyt sắt rất thường hay kết tủa đồng thời với CaCO 3 . Trong các điều kiện nhiệt độcao, tufơ vôi cấu tạo bởi aragônit. Tufơ Silic Cấu tạo từopan (SiO 2 . n H 2 O). Nódo nước nó ng cónguồn gốc nguyên sinh hoặc cósựtham gia củ a nước nguyên sinh đọng lại (vídụxung quanh cá c nguồn nước khoáng nhiệt). Tufơ silic của nguồ n phun gọi làgâyzêrit. Đấy làmột thứđáxốp mà u trắng. Đôi khi do lẫn các tạp chất, gâyzêrit có màu nâu, đỏ, xanh. Suối phun nước nóng ở Yellowstone (Ảnh Trịnh Hảo Tâm) [...]... VẬT LIỆU TÀI LIỆU THAM KHẢO 1-Các phương pháp nghiên cứu đất đá trong phòng thí nghiệm, (sách dòch) V.Đ.Lomtadze, NXB ĐH & THCN, Hà nội- 1979 2- òa chất thủy văn đại cương, Vũ ngọc Kỷ, Nguyễn thượng Hùng, NXB ĐH & THCN – Hà nội, 1 985 3- òa chất học cho kỹ sư xây dựng và cán bộ kỹ thuật môi trường, Alan E Kehew, NXB Giáo dục 19 9 8- Tập 2 4-Environmental Management of ground-water basin, T.Shibasaki and... thay đổi các tính chất, như áp suất, nhiệt độ, nồng độ các chất hòa tan Khi các tính chất này thay đổi, nồng độ của muối hòa tan có thể đạt đến mức quá bão hòa, khi đó, các muối này sẽ kết tủa, lắp dần các lỗ hổng Quá trình này diễn ra từ thành lỗ hổng vào giữa lỗ hổng Các chất kết tủa thường gặp nhất là canxit, aragônit, thạch anh, canxêđoan, ôpan; barit, thạch cao, fluôrit, pyrit CHẤT SẮT ĐÓNG VAI... dựng và cán bộ kỹ thuật môi trường, Alan E Kehew, NXB Giáo dục 19 9 8- Tập 2 4-Environmental Management of ground-water basin, T.Shibasaki and group Tokai University Press, 1995 5-General hydrogeology by P P Klimentov Published in 1 983 , Mir Publishers ( Moscow) ...SUỐI NƯỚC NĨNG HỘI VÂN ( BÌNH ĐỊNH) Quặng sắt và mangan Người ta biết tất cả những vỉa sắt nâu (bononit) có liên quan tới tác dụng của nước dưới đất Chúng thành tạo khi nước ngầm có chứa hợp chất sắt hóa trò thấp, như FeCO3 hoặc FeSO4, chảy ra biển hoặc hồ Dưới tác dụng xúc tác của vi khuẩn sắt, ion sắt có hóa trò thấp chuyển thành ion sắt có hóa trò cao : FeCO3, FeSO4 → Fe2O3, 3 H2O Quá trình . dòch) V.Đ.Lomtadze, NXB ĐH & THCN, Hànội-1979. 2- òa chất thủy văn đại cương, Vũ ngọc Kỷ, Nguyễn thượng Hùng, NXB ĐH & THCN –Hànội, 1 985 . 3- òa chất học cho kỹ sưxây dựng vàcán bộkỹ thuật. Giáo dục 19 9 8- Tập 2. 4-Environmental Management of ground-water basin, T.Shibasaki and group. Tokai University Press, 1995. 5-General hydrogeology. by P. P. Klimentov Published in 1 983 , Mir Publishers. dẫn, lỗ hổng vàkhe nứt các loại) luôn luôn thay đổi các tính chất, nhưáp suất, nhiệt độ, nồng độcác chất hòa tan. Khi các tính chất này thay đổi, nồng độcủa muối hòa tan cóthể đạt đến mức