bài giảng địa chất cấu tạo chương 6 dạng nằm uốn nếp của các lớp

Khái niệm Những đoạn uốn cong dạng sóng trong các tầng phân lớp được hình thành khi đất đá bị biến dạng dẻo gọi là nếp uốn... - Đường đỉnh nếp uốn: Là giao tuyến của đường đỉnh với mài

Chương 6: DẠNG NẰM UỐN NẾP CỦA CÁC LỚP

6.1 Nếp uốn và các yếu tố của chúng

6.1.1 Khái niệm

Những đoạn uốn cong dạng sóng trong các tầng phân lớp được hình thành khi đất đá bị biến dạng dẻo gọi là nếp uốn

Hiện tượng uốn nếp xảy ra trong nhiều loại đá.

Chúng ta nhận biết nếp uốn thông qua cấu tạo mặt như: mặt phân lớp, mặt phiến, mặt thớ chẻ,

Nếp uốn hình thành và quan sát

được ở nhiều tỷ lệ khác nhau

Ở tỷ lệ trung bình (cm đến hàng chục mét) có thể quan sát bằng mắt thường.

Ở tỷ lệ nhỏ, trong hạt khoáng vật chỉ nhận biết nhờ kính hiển vi

Ở tỷ lệ lớn phát hiện qua công tác

đo vẽ bản đồ

6.1.2 Các nếp uốn cơ bản và các yếu tố của chúng

- Nếp lồi: Phần trung tâm phân bố

các đá cổ hơn phần rìa xung quanh

- Nếp lõm: Phần trung tâm phân bố các đá trẻ hơn phần rìa xung quanh

Các yếu tố của nếp uốn

- Vòm hay nhân nếp uốn: Là phần nếp uốn các lớp bị uốn cong

Khi nghiên cứu đặc điểm hình dạng gọi là vòmKhi nghiên cứu thành phân vật chất gọi là nhân

- Cánh nếp uốn: Phần nối liền các vòm

Một nếp lõm và nếp lồi kề nhau có chung cánh

- Góc nếp uốn: Góc tạo bởi đường kéo dài của các cánh

- Mặt trục nếp uốn: mặt phẳng đia qua điểm uốn cong của các lớp và chia đôi góc nếp uốn

- Đường trục nếp uốn: Giao tuyến giữa mặt

trục với bề mặt địa hình, vị trí được xác định bằng

phương vị đường phương

- Bản lề nếp uốn: Giao tuyến giữa mặt trục

với mái hoặc đáy lớp nào đó tạo nên nếp uốn

Vị trí xác định bằng góc phương vị chìm (nỗi)

và góc chìm (nỗi) của nỏ

Bản lề nếp uốn: CD, C’D’ Thể hiện trên mặt cắt (b) và bình đồ

Mặt trục

Điểm uốn

cong nhất

Bản lề nếp uốn

- Mặt đỉnh nếp uốn: là mặt phẳng nối liền các vị trí cao nhất của lớp tạo nên nếp uốn

Mặt đỉnh (CD) và mặt trục (AB) của nếp uốn

- Đường đỉnh nếp uốn: Là giao tuyến của đường đỉnh với mài hay đáy của một lớp bất kì trong nếp uốn.

- Kích thước của nếp uốn:

- Chiều dài: Khoảng cách theo đường trục của hai

đỉnh uốn cong cùng chiều của bản lề

- Chiều rộng: Khoảng cách giữa hai mặt trục giữa

hai nếp lồi hay nếp lõm bằng nhau

- Chiều cao: Khoảng cách theo chiều thẳng đứng

giữa vòm nếp lồi và vòm nếp lõm kề nhau trong cùng

một lớp

6.2 Phân loại nếp uốn theo hình thái

6.2.1 Phân loại nếp uốn theo vị trí mặt trục

Gồm: Đối xứng, không đối xứng,

nghiêng, đảo lộn, nằm, chúc đầu

6.2.2 Dựa vào tương quan giữa các cánh

NU đơn giản NU đẳng nghiêng thẳng đứng NU đẳng nghiêng đảo lộn

NU hình quạt

6.2.3 Theo hình dạng vòm

6.2.4 Tương quan bề dày lớp ở vòm và ở

cánh

NU đồng dạng: vòm dày hơn

NU vòm mỏng

6.2.4 Tương quan giữa chiều dài và chiều rộng

NU dạng tuyến: dài/rộng > 3

NU dạng đoản: dài/rộng < 3

NU dạng vòm hay lòng chảo:

dài xấp xỉ rộng

6.3 Cơ chế thành tạo nếp uốn cơ sở.

6.3.1 Nếp uốn cong dọc

Sườn nằm xê dịch lên phía trên vòm lồi

Tạo thành nếp uốn đồng tầm dạng thứ nhất:

Hình thành do lực tác dụng

song song với lớp Sườn treo dịch chuyển tương đối về phía dưới

6.3.2 Nếp uốn cong ngang

Hình thành do lực tác dụng

vuông góc với lớp Do hoạt động nâng lên làm cằng giãn đá, phần vòm hình thành đứt gãy thuận, địa hào hoặc đới nứt nẽTạo thành nếp uốn diapa hoặc khối nâng hình vòm

6.3.3 Nếp uốn chảy

Vật chất bị chảy dẻo dọc theo bề mặt song

song mặt phân lớp

Có thể một lớp hoặc toàn bộ các lớp bị

chảy dẻo

Nếp uốn đồng tâm và đồng dạng thứ hai hình thành theo cơ

chế này ????????

6.3.4 Nếp cắt

Do chảy dẻo vật chất

dọc theo bề mặt bị

ép, vuông góc với lực

tác dụng

Hình thành nếp uốn

đồng dạng thứ nhất

6.3.5 Nếp oằn

Nếp uốn cong nghiêng về một phía của các lớp nằm ngang hoặc gần ngang

Các yếu tố: Cánh trên hay cánh nâng: AB Cánh dưới hay cánh sụt: CD

Các loại nếp oằn

- Chỉnh hợp: nghiêng cùng phía

- Không chỉnh hợp: nghiêng khác phía

- Nếp oằn ngang: Uốn cong các lớp trong mặt phẳng nằm ngang

Qui mô nếp oằn rất khác nhau !

Nguồn gốc:

+ Chuyển động thăng trầm+ Do chuyển tiếp từ đứt gãy dưới sâu lên mặtTừ nguồn gốc chia nếp oằn thành hai nhóm:

- Nếp oằn hình thành sau trầm tích: Bề dày và nham tướng hai cánh giống nhau

- Nếp oằn hình thành cùng thời gian lắng đọng trầm tích: Độ dày và nham tướng giữa 3 cánh

Cánh sụt: Trầm tích dày và đầy đủ nhất, tướng sâu hơn

Cánh chuyển tiếp: Bề dày trầàm tích nhỏ nhất, vằng mặt một số lớp

Cánh nâng: Bề dày trầm tích nhỏ, Tướng thô

hơn

6 5 Phân loại nếp uốn theo nguồn gốc

Dựa vào điều kiện gây ra biến dạng dẻo của các lớp có thể chia thành hai nhóm chính:Nếp uốn kiến tạo (NU nội sinh) và phi kiến tạo (NU ngoại sinh)

6 5.1 Hoạt động nếp uốn nội sinh

Nếp uốn đồng sinh

Nếp uốn hậu sinh

Hình thành cùng thời

gian và có cùng

nguyên nhân gây

lắng đọng TT là

chuyển động thăng

trầm

Ít bị biến chất, nếu

có ở tướng rất thấp

Có sự biến đổi bề

dày và tướng trầm

tích ở vòm và cánh

Hình thành sau quá trình hóa đá, do các chuyển động kiến tạo trẻ hơn Ngoài chuyển động thẳng đứng, chuyển động ngang có ý nghĩa rất lớn

Các đá thường biến chất cao hơn, có thể tải kết tinh tạo nên đá phiến kết tinh, gơnai,

Sự khác nhau về bề dày và tướng trầm tích rất ít xảy ra, nếu có cũng do quá trình tái kết tinh, không phải nguyên nhân trầm tích

6 5.1.1 Nếp uốn đồng sinh

Nếp uốn chìm

Hình thành do móng bồn lắng đọng trầm tích sụt lún đồng đều

Có chu vi không đề đặn và thường lặp lại ranh giới của bồn trầm tích

Nếp uốn liên quan đến chuyển động thẳng đứng không đều của móng

Có sự phân dị nếp uốn lớn hơn thành nếp uốn nhỏ

hơn

Do sự phân dị tốc độ và hướng chuyển động của đáy bể

Hình thành ở độ sâu lớn (vài

km trở lên), các đá bị biến

chất tướng cao (phiến kết tinh,

gơnai)

Hình thành ở phần trên của vỏ trái đất, các đá hầu như không biến đổi thành phần so với ban đầu

6 5.1.1 Nếp uốn hậu sinh

Nếp uốn trên mặt

Nếp uốn ép khu vực: Hình thành do lực song

song với mặt đất tác dụng trên diện tích lớn

(chủ yếu do chuyển động vỏ trái đất dọc theo

đới đứt gãy sâu)

Nếp uốn lượn hình (khối tảng): Hình thành

do vò nhàu tầng trên khi móng cơ sở bên dưới dịch chuyển khối tảng

Các nếp uốn khối tảng như nếp lồi – địa lũy, nếp lõm – địa hào xếp vào nếp uốn lượn hình

Nếp uốn trượt trọng lực: Hình thành trên

sườn ở miền nâng trồi do tác dụng của

trọng lực

Điều kiện thuận lợi: Khi miền nâng trồi

trong khi xung quanh sụt lún mạnh và các

đá có độ dẻo cao như: sét, thạch cao,

Nếp uốn liên quan tới đoạn tầng: Hình thành

do đất đá dịch chuyển theo bề mặt đứt gãy, chủ yếu đứt gãy nghịch hoặc nghịch chờm

Cường độ và hình dạng phụ thuộc cự ly dịch chuyển và góc nghiêng (thuận lợi nhất từ 40 –

600), càng ra xa càng tắt dần

Các nếp uốn liên quan tới sự dịch chuyển

magma trong lòng đất: Aùp lực của

magma khi đi lên sẽ gây biến dang đá

phân trên và vây quanh

Hệ thống nếp uốn này thường chỉnh hợp

với hình dạng khối magma xâm nhập

Nếp uốn Diapa (nếp uốn xuyên thủng): Hình thành khi đá dẻo hơn như anhydrit, thạch cao, sét bão hòa nước, xâm nhập vào tầng đá dòn hơn Phổ biến hơn là vòm muối và diapa

Đặc điểm: Vòm thoải, cánh dốc đứng Trong đá dòn hơn vây quanh xuất hiện nhiều đứt gãy phức tạp

Loại nếp uốn nào mang tính khu vực, loại nếp uốn nào mang tính địa phương? Tại sao?

Các nếp uốn sâu

Phần lớn hình thành trên đất đá có tuổi cổ

Hình thành trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao nên đất đá bị vò nhàu, biến chất mạnh

Hình thành trong các trạng thái lực tác dụng khác nhau: nằm ngang (nếp uốn chảy thẳng đứng) và thẳng đứng (nếp uốn chảy nằm ngang)

Nếp uốn chảy thẳng đứng

Có dạng tuyến, vòm nhọn, cánh dốc,

bản lề nằm ngang hoặc hơi nghiêng, thớ

phiến và thớ chẻ song song mặt trục

Trường lực tác dụng nằm ngang gây ra

loại nếp uốn này có thể do các mảng di

chuyển dọc theo đới đứt gãy sâu, hoặc do

co rut,

Nếp uốn chảy nằm ngang

Hình dạng đều đặn, bản lề dốc hoặc thẳng đứng

Hình thành do lực thẳng đứng gây ra bởi sự di chuyển khối magma hoặc vận động thăng trầm của vỏ trái đất

6.5.2 Hoạt động uốn nếp ngoại sinh.

6.5.3 Uốn nếp không điều hòa

Là tổ hợp các nếp uốn có hình dạng khác nhau xuất hiện đồng thời trong các loại đá khác nhau

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển của nếp uốn không điều hòa là điều kiện phát triển và thành phần các đá cấu tạo

Theo quan niệm thông thường, càng xuống sâu đất đá càng bị vò nhàu nên càng phức tạp ???

Trong hệ thống nếp uốn không

điều hòa, đá có độ dẻo càng cao như

sét, acgilic, măcnơ, đá vôi, Bị vò nhàu

mạnh nhất, trong khi đá bột kết, cát kết

hay cuội kết tạo thành nếp uốn thoải

Trong hệ thống nếp uốn không

điều hòa, đặc điểm uốn nếp bị điều

khiển bởi thành phần chiếm ưu thế (cơ

chế hình thành boudin)

6.5.4 Uốn nếp kéo lê

Là mẫu dạng ở kích thước nhỏ của nếp uốn không điều hòa

Nếp uốn keo lê

chủ yếu xuất hiện

trong các lớp có độ

dẻo cao ở phần cánh

nếp uốn chính

(thường vắng mặt ở

phần vòm) do hoạt

động dịch trượt các

lớp khi chúng bị uốn

6.5.4 Mối quan hệ giữa uốn nếp và lắng đọng trầm tích.

Quá trình uốn nếp luôn xảy ra đồng thời với hoạt động trầm tích

Và tiếp tục xảy ra (thường có mạnh mẽ hơn) sau khi quá trình lắng đọng kết thúc

Vậy làm sao biết được đâu là nếp uốn hình thành đồng thời với giai đoạn trầm tích ???

Thể hiện ở mối quan hệ: hình dạng nếp uốn, thành phần, nham tướng và bề dày trầm tích

Dưới tác dụng của động lực môi trường lắng đọng trầm tích, vòm nếp lồi chủ yếu vật liệu thô hơn, bề dày trầm tích nhỏ hơn

Khu vực này chịu ảnh hưởng của dòng triều hoặc sóng, vật liệu mịn sẽ bị vận chuyển từ vòm nếp lồi xuống lứng đọng ở cánh và vòm nếp lõm

Và hình tầng tầng cuội kết cơ sở nếu sụt lún và lắng đọng trầm tích xảy ra sau đó.

Đối với nếp lõm hoàn toàn ngược lại

Trầm tích dày hơn và mịn hơn so với cánh và nếp lồi xung quanh, mặt cắt đầy đủ hơn.Cánh nếp lõm phổ biến phát triển các ám tiêu san hô

Ngoài ra còn có dấu hiệu trượt ngầm trên cánh có độ dốc lớn Hình thành các khe nứt tách trên vòm (nếp lồi) và sau đó bị các trầm tích trẻ hơn phủ lên trên

Nếu tiếp tục nâng lên, những khu vực nằm trên mực nước biển sẽ bị phong hóa, gây gián đoạn trầm tích

6.7 Cách thể hiện nếp uốn lên bản đồ.

Trên bản đồ địa chất, nếp uốn thể hiện bằng các tầng đã phân chia trong mặt cắt hoặc tầng đánh dấu

Thế nằm các lớp, cấu tạo khép

kín nghiêng quanh và nghiêng

hướng tâm thể hiện nếp uốn

Để thể hiện tốt một cấu tạo địa chất nói chung và nếp uốn nói riêng Sự phù hợp giữa mức độ chi tiết trong phân chia địa tầng với tỷ lệ bản đồ rất có ý nghĩa.

Phân chia khái quát quá không thể hiện

được

Phân chia quá chi tiết gây nhiễu

Trong điều kiện không thuận lợi, các nhà địa chất sử dụng các tầng đánh dấu để thể hiện cấu tạo cần thiết

Thế nào là tầng đánh dấu ?

Trên bản đồ cấu tạo, người ta sử dụng đường đẳng cao của mái hay đáy một lớp, vỉa khoáng sản, Để thể hiện nếp uốn.

Phương pháp xây dựng bản đồ cấu tạo

Một bản đồ địa chất trước hết phải dựa trên nền bản đồ địa hình cùng tỷ lệ

Trên đó thể hiện vị trí các điểm cho phép xác định độ cao tuyệt đối cảu tầng chuẩn, lỗ khoan, vết lộ tự nhiên, tài liệu địa vật lý

Làm thế nào xác định độ cao tuyệt đối của một tầng chuẩn nằm trong lòng đất theo lỗ khoan?

Nối tất cả các điểm có cùng trị số về độ cao sẽ thu được đường đẳng tầng, tương tự đường đồng mức địa hình

Từ tất cả các tài liệu đã lên, xây dựng mạng lưới tam giác để xác lập khoảng cách các đường đẳng tầng

Khi xây dựng mạng lưới tam

giác, các cạnh của tam giác

phải đảm bảo khống chế điểm

cao nhất và thấp nhất của tầng

chuẩn nhằm thể hiện đầy đủ

các cấu tạo

Bản đồ đường đẳng tầng đúng khi giao điểm của đường đẳng tầng với vết lộ tầng chuẩn trên bề mặt phải có cùng độ cao

Aùp dụng phương pháp đồng dạng dựa vào độ cao của đường đẳng tầng tầng chuẩn bên trên (h1) và giá trị đường đẳng dày của các tầng trung gian (d) để xây dựng đường đẳng tầng cho các tầng bên dưới (h2 = h1 – d).

Nối các điểm có cùng độ cao sẽ thu được đường đẳng tầng cho các tầng bên

dưới

Dựng mặt cắt qua vùng uốn nếp

Mặt cắt phải có phương vuông góc với đường phương của

lớp

Tỷ lệ đứng phải bằng tỷ lệ ngang

Dạng vòm nếp uốn trong lát cắt và bản độ tương tự nhau

Do tỷ lệ bản đồ giảm hàng ngàn lần nên sự chênh lệch bề dày giữa cánh và vòm sẽ không đương thể hiện, nếp uốn đồng tầm

Đảm bảo góc dốc sẽ sai bề dày.

Đảm bảo bề dày sẽ sai góc dốc

Không chú ý tới trục nếp uốn sẽ gây sai lệch

Chú ý tới trục nếp uốn sẽ hạn chế sai lệch

Xây dựng mặt cắt bằng phương pháp bán kính