bài giảng địa chất cấu tạo chương 2 lớp và cấu trúc của tầng phân lớp

Tính phân lớp Là sự xen kẻ giữa các lớp, thể hiện tính bất đồng nhất, thay đổi điều kiện lắng đọng Cho phép các nhà Địa chất nghiên cứu - Địa tầng - Địa chất thủy văn - Địa chất công tr

Chương 2: LỚP VÀ CẤU TRÚC CỦA TẦNG PHÂN LỚP

2.1 Lớp và tính phân lớp

2.1.1 Lớp

-Là đơn vị kiến trúc cơ bản:

Có đặc điểm thạch học

và hóa đá tương đối đồng nhất

Có hai mặt giới hạn //

hoặc gần // gọi là

mặt lớp

Lớp đặc trưng cho

đá trầm tích

Và đá bazan phun trào

(theo từng đợt)

Tính đồng nhất trong một lớp gồm

1 Thành phần

2 Màu sắc

3 Các bao thể, hóa thạch

4 Các dấu hiệu cấu tạo

d l1 l2

l3

l4

Các yếu tố của một lớp gồm:

Mái lớp (mặt trên)

Đáy lớp (mặt trên)

Bề dáy thật

Bề dày biểu kiến

Bề dày thiếu

2.1.2 Tính phân lớp

Là sự xen kẻ giữa các lớp, thể hiện tính bất đồng nhất, thay đổi điều kiện lắng đọng

Cho phép các nhà

Địa chất nghiên cứu

- Địa tầng

- Địa chất thủy văn

- Địa chất công trình

Là đặc tính quan trọng của

Tôi!

Vẽ và đối chiếu các

mặt cắt địa tầng

Xác định hướng dịch chuyển và

cự ly dịch chuyển các đứt gãy

Để xem dịch chuyển bao nhiêu ?????

Nghiên cứu nếp uốn

Nghiên cứu điều kiện

môi trường lắng đọng

2.2 Các dạng phân lớp

Dựa vào quan hệ các mặt phân lớp

2.2.1 Phân lớp song song

Môi trường lắng đọng yên tĩnh Hồ, biển sâu Dạng dãi hoặc gián đoạn

Mặt lớp gần phẳng

2.2.2 Phân lớp lượn sóng

Mặt lớp uốn cong lượn sóng

Môi trường lắng đọng thay đổi chu kì

Môi trường lắng đọng lặp lại theo 1

hướng như thủy triều, đới sóng vỗ

2.2.3 Phân lớp xiên Mặt lớp vừa song song

Vừa cong và cắt theo các

góc khác nhau

Trong mỗi lớp có sự phân

lớp nhỏ hơn

MTLĐ chuyển động có

hướng

Sự chuyển động của môi

trường có chuyển đổi

Như sông, biển, gió

Phân lớp xiên của dòng chảy sông

Định hướng khá thống nhất

Nghiêng về hướng dòng chảy

Phân lớp xiên ở tam giác châu

Kích thước lớn

Càng thoải khi xuống đáy

Mái hạt thô và bị bào mòn

Phân lớp xiên trong trầm tích biển

Kích thước lớn

Góc nghiêng nhỏ

Phân lớp xiên do gió

Không ổn định về hướng và độ nghiêng của lớp Nghiêng từ 5 đến 30 0

Hướng có thể ngược nhau.

Ý nghĩa của phân lớp xiên

Giải thích điều kiện thành tạo trầm tích

Xác định hướng của dòng vận chuyển vật liệu

Giúp xác định bề dày thực chính xác hơn

0.5 0.0 0.5 1.0

1.0 0.5 0.0 0.5

km B

km A LK

B A

32 23

Phân lớp thấu kính

Phân lớp vát nhọn

Thường gặp lớp dạng thấu kính bột, cát kết trong đá sét

Hình thành do điều kiện động lực môi trường biến đổi đột nghột Hình thành do vận chuyển hạt thô có chu kì

Do bào mòn vật liệu có trước hoặc bề mặt lắng đọng lồi lõm.

Dựa vào bề dày

Phân lớp thô: n cm và lớn hơn n mét

Phân lớp trung bình: 1 – 10cm

Phân lớp mỏng: vài mm

Vi phân lớp chỉ nhìn thấy dưới kính hiển vi (<1 mm)

Bề dày lớp phản ánh điều gì ????

2.3 Cấu trúc của mặt phân lớp

Vết gợn gió

Kích thước lớn;

Các gờ dạng vòng cung;

Đỉnh gờ hạt thô hơn đáy gờ

l/h từ 12 đến 14

Vết gợn dòng chảy

Kích thước nhỏ hơn;

Đỉnh rõ hơn;

Sắp xếp theo kiểu lớp ngòi trên bình đồ rất đặc trưng;

l/h từ 4 đến 5 Dòng chảy từ cánh thoải sang dốc

Vết gợn sóng

Cơ chế vận chuyển các

hạt và hình thành vết

gợn do gió

2.3.2 Các khe nứt nguyên sinh

1 Khe nứt do khô nứt

- Có dạng đa giác (5 hoặc 6 cạnh)

- Vát nhọn khi xuống sâu (trong lớp trầm tích) Nếu tiếp tục lắng đọng, vật liệu lớp trên sẽ lấp

đầy khe nứt.

Ngoài ra còn có khe nứt ngầm dưới nước

do bùn keo đặc tạo nền

2.3.3 Các dấu vết hoạt động của sinh vật

2.3.4 Dấu vết giọt mưa

2.3.4 Sự định hướng các hạt vụn và các bao thể nguyên sinh

Cho phép dự đoán sự định hướng của dòng chảy.

2.4 Thể nằm nguyên sinh và thế nằm thứ sinh của lớp

Theá naèm nguyeân sinh: Phaúng, gaàn naèm ngang

Thế nằm nguyên sinh: Phẳng, gần nằm ngang

Thế nằm thứ sinh, phá hủy: do uốn nếp hoặc hoạt động của đứt gãy.

2.5 Quan hệ giữa các tầng phân lớp

Dựa vào quan hệ giữa các lớp, giữa các lớp với móng cổ,

2.5.1 Thế nằm biển tiến

- Phổ biến nhất

- Thành tạo khi sụt lún lâu dài

và liên tục, sau đó nâng lên

nhanh chóng

- Lớp trẻ phủ trên diện tích lớn

hơn lớp cổ.

- Vật liệu từ thô sang mịn theo

hướng từ cổ đền trẻ.

-Gồm 2 giai đoạn:

Biển lấn: Biển xâm nhập phần thấp của

lãnh thổ, tạo nên phần thấp nhất của thể

nằm biển tiến.

Biển tiến

2.5.2 Thế nằm biển thoái

- Có đặc điểm diện phân bố, thành phần vật liệu (cỡ hạt) ngược lại thế nằm biển tiến.

Nghĩa là: lớp trẻ có diện phân bố nhỏ hơn lớp cổ, hạt mịn thay thế bằng hạt thô.

- Hình thành khi vùng sụt lún nhanh và nâng lên từ từ, hoặc phần rìa nâng lên.

Ví dụ về một seri biển tiến – biển thoái ở trung tâm Kazacstan.

2.5.2 Thế nằm chuyển vị

Trong thế nằm biển tiến và biển thoái, các tầng trầm tích lắng đọng tương đối đối xứng qua trung tâm bồn trầm tích.

Trung tâm bồn trầm tích

Các lớp trầm

2.6 Sự thành tạo các tầng phân lớp

Một tầng phân lớp thành tạo dưới tác động của nhiều yếu tố

Kiến tạo Điều kiện địa lý

Dòng hải lưu Tính chất hóa lý, sinh

vật của môi trường

2.6.1 Yếu tố kiến tạo

Là yếu tố quan trọng nhất

Chuyển động kiến tạo như

Phần lớn các tầng trầm

tích được hình thành trong

môi trường dưới nước,

một số ít trong môi trường

lục địa, bán lục địa

Suït luùn Naâng leân

Uốn nếp do nén ép làm cấu trúc địa chất bị vò nhàu, nâng lên thành lục địa

Hệ thống đứt gãy thuận do căng giãn làm vùng sụt lún

Như vậy, vận động

kiến tạo gần như

quyết định tạo nên

tướng biển tiến hay

biển thoái hay

chuyển vị

Cứ mỗi khu vực riêng biệt tích tụ trầm tích cùng loại gọi là 1 lớp Như lớp cuội, cát, sét,

Cần phân biệt khái niệm: tầng địa tầng và tầng thạch học

Tầng địa tầng: cùng tuổi nhưng khác thành phần, các lớp chuyển tiếp dần theo phương ngang

Vậy làm thể nào biết chúng cùng tuổi ????????????????

Tầng thạch học: Có thành phần như nhau nhưng tuổi khác nhau Ranh giới là mặt phức tạp, không bằng phẳng thể hiện sự dịch chuyển vị trí thành tạo trầm tích liên tục và biến đổi tốc độ di chuyển đường bờ

Tóm lại, vận động kiến tạo là yếu tố quan trọng nhất gây ra sự biến đổi tướng đá trong mặt cắt theo chiều thẳng đứng và ngang.

Galopkin và Inostransev đã nói “đặc điểm chúng ta thấp trong lớp theo chiều sâu thì cũng thấy theo phương thẳng đứng”

2.6.2 Hoàn cảnh địa lý tự nhiên

Sự biến đổi khí hậu theo mùa hoặc lâu dài có vai trọng cho việc hình thành các tầng phân lớp (trong biển, hồ, )

Mùa mưa: nước dâng, khả năng vận chuyển vật liệu lớn nên cung cấp nhiều vật liệu cho lắng đọng trầm tích hơn mùa khô.

Gây ra sự xen kẹp nhịp nhàng các tầng trầm tích phân lớp.

2.6.3 Dòng hải lưu

Ảnh hưởng đến chọn lọc và lắng đọng vật liệu vụn

Làm thay đổi qui luật phân dị trầm tích theo kích thước

Vậy phân dị trầm tích là gì ??????

Tảng, Cuội, sạn, cát thường lắng đọng ở đâu ?

Đá sét, đá vôi thường hình thành ở đâu ?

2.6.4 Sự thay đổi thành phần hóa lí môi truờng và sinh vật.

Môi trường hóa lí và sinh vật có thể:

- Tăng tốc độ lắng đọng

- Giảm, thậm chí đình trệ lắng đọngĐặc biệt trầm tích hóa học, sinh – hóa ?????

- Làm biến đổi màu sắc và gây ra tính phân lớp

Ví dụ quá trình lắng đọng và hòa tan cacbonat theo phản ứng:

Như đá đề cập, sự phân lớp có thể do màu sắc nên đặc điểm ôxy hóa – khử môi trường tạo nên màu sắc trầm tích khác nhau nên cũng tạo nên tính phân lớp

Tóm lại, có nhiều yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến sự hình thành các tầng phân lớp trong đá trầm tích Chúng có thể tác động đồng thời nhưng luôn có một yếu tố quyết định.

Thông thường, mỗi một tầng phân lớp tạo ra do sự kết hợp giữa phân lớp chuyển vị và phân lớp đột biến.

2.7 Điều kiện thành tạo bề dày tầng trầm tích.

Để hình thành nên các tầng trầm tích cần có yếu tố nào

????

Một lần nữa chuyển động kiến tạo đóng vai trò quan trọng, phân chia vỏ trái đất thành:

Khu vực bào mòn

Vận chuyển vật liệu bị bào mòn

Lắng đọng trầm tích

Vận động kiến tạo âm sẽ thuận lợi cho hình thành trầm tích

Vùng nâng sẽ bị bào mòn

Những nơi tích tụ lâu dài, liên tục sẽ tạo trầm tích bề dày lớn

Bề dày trầm tích tỉ lệ thuận với mức độ sụt lún của đáy bồn trầm tích, bồn càng lún mạnh bề dày trầm tích càng lớn

Dựa vào quan hệ giữa K- (tốc độ sụt lún của bồn) và T (tốc độ lắng đọng), người ta chia ra:

- Kiểu bồn trũng không bù đắp: K- > T

- Kiểu bồn trũng được bù đắp: K- = T

- Kiểu bồn trũng bù đắp thừa: K- < T

Ví dụ: Mỏ than Đonbac Liên Xô có chiều dày 12km với hơn 200 vỉa than Trầm tích trong mỗi nhịp chứa than lặp đi lặp lại các lớp:

1 – Cát kết

2 – Đá sét – bột kết

3 – Đá vôi

4 – Đá sét – bột kết

5 – Đá cát kết

6 – Than đá

Đường cong cổ địa lý (đường

cong dao động bề mặt bồn)