pdsh: đá magma và đá biến chất

• PDSH: Đá Magma và đá biến chất • Thực hiện : Trần Trung Hiếu Lê Thu Trang Hoàng Thị Yến Đá Magma  Khái niệm: Đá mácma hay đá magma là những loại đá được thành tạo do sự đông nguội của những dung thể magma nóng chảy được đưa lên từ những phần sâu của vỏ Trái Đất. Quá trình đông nguội có thể tạo ra các đá có các khoáng vật kết tinh rõ ràng hoặc không kết tinh tùy thuộc vào môi trường mà khối magma đông nguội, và dựa vào đó người ta ta phân ra: đá xâm nhập và phun trào. Macma này có thể có nguồn gốc từ manti của Trái Đất hoặc từ các loại đá đã tồn tại trước đó bị nóng chảy do các thay đổi nhiệt độ áp suất cực cao. Trên 700 loại đá mácma đã được miêu tả lại, phần lớn trong chúng được tạo ra gần bề mặt lớp vỏ Trái Đất. Nguồn gốc và phân bố  Nguồn gốc : Lớp vỏ Trái Đất dày khoảng 35 km (22 dặm) tại các phần dưới các vỏ lục địa, nhưng trung bình chỉ khoảng 7 km (4,3 dặm) dưới các đại dương. Nó được tạo thành từ các loại đá có tỷ trọng tương đối thấp, và gần với lớp vỏ là các loại đặc hơn của lớp phủ, chúng mở rộng tới độ sâu gần 3.000 km (1.860 dặm). Phần lớn macma tạo thành đá mácma được sinh ra trong các phần phía trên của lớp phủ ở nhiệt độ khoảng từ 600 đến 1.600 °C. • Khi macma nguội đi, các khoáng vật sẽ kết tinh từ hỗn hợp nóng chảy ở các nhiệt độ khác nhau (quá trình kết tinh phân đoạn). Có tương đối ít khoáng vật có vai trò quan trọng trong sự hình thành của đá mácma. Có điều này là do macma nguồn chỉ giàu một một số nguyên tố nhất định: silíc, ôxy, nhôm, natri, kali, canxi, sắt và magiê. Chúng là các nguyên tố khi kết hợp với nhau tạo ra các khoáng vật silicat, là các loại khoáng chất chiếm trên 90% thành phần các loại đá mácma.  Phân bố : Các loại đá mácma chiếm khoảng 95% toàn bộ phần phía trên của lớp vỏ Trái Đất, nhưng chúng phân bố phổ biến hơn ở bên dưới lớp đá trầm tích và đá biến chất tương đối mỏng nhưng phân bố rộng. Ý nghĩa địa chất  Đá mácma có ý nghĩa quan trọng về mặt địa chất do: • Các khoáng vật và tính chất hóa học tổng thể của chúng cung cấp thông tin về thành phần của lớp vỏ trái đất tại những đá mácma được hình thành cũng như các điều kiện về nhiệt độ và áp suất hình thành nên đá và thông tin về các loại đá trước đó bị nóng chảy; • Niên đại tuyệt đối của chúng có thể được xác định bằng các phương pháp xác định niên đại bằng phóng xạ khác nhau và vì thế có thể so sánh với các địa tầng địa chất cận kề, cho phép miêu tả lại thời gian diễn ra các sự kiện một cách tương đối chính xác; • Các đặc điểm của chúng thông thường được đặc trưng bởi các điều kiện của môi trường kiến tạo cụ thể, cho phép tái tạo lại các mô hình kiến tạo (Xem thêm kiến tạo mảng); • Trong một số hoàn cảnh đặc biệt, chúng là nguồn gốc của một số mỏ khoáng sản quan trọng: ví dụ vonfram, thiếc và urani, thông thường hay đi cùng với đá granit. Môi trường tạo thành  Đá xâm nhập : thành tạo ở độ sâu > 1,5km so với bề mặt địa hình của Trái Đất, chịu áp lực lớn hơn của các lớp bên trên và nguội dần đi mà thành do vậy nó có kiến trúc ban tinh gồm các tinh thể hạt lớn, đều đặn, cấu tạo đặc sít như granit, điorit, gabro Các khoáng vật trong các loại đá này có thể xác định bằng mắt thường. • Phần lõi trung tâm của các dãy núi lớn chứa các loại đá xâm nhập, thông thường là đá granit. Khi bị lộ ra do xói mòn, các lõi này (gọi là các bathôlit) có thể chiếm một khu vực rộng lớn trên bề mặt. • Đá xâm nhập có kiến trúc ban tinh được tạo thành ở sâu dưới đất được gọi là đá xâm nhập sâu; Đá lửa xâm nhập có kiến trúc ban tinh được tạo thành ở gần bề mặt được gọi là đá xâm nhập nông. Khái niệm xâm nhập nông hiện nay vẫn còn một số tranh cãi nhưng đa số các quan điểm cho rằng nó được kết tinh bên dưới mặt đất đến độ sâu 1,5km. • Đá magma phun trào: Đá phun trào hay đá phún xuất là kết quả của các hoạt động phun trào núi lửa và vì thế bị làm cứng và đông đặc trong điều kiện phơi ra ngoài khí quyển. Do nguội nhanh trong điều kiện nhiệt độ và áp suất thấp, các khoáng vật không kịp kết tinh, hoặc chỉ là kết tinh một phần nên có kích thước tinh thể bé, chưa hoàn chỉnh, hoặc tồn tại ở dạng vô định hình. Mặt khác, các chất khí và hơi nước không kịp thoát ra, để lại nhiều lỗ rỗng, làm cho đá nhẹ, có loại nổi trên mặt nước( đá bazan bọt ). • Ngoài ra, đá phun trào cũng được còn gọi là đá núi lửa,Ở độ sâu vài kilômét dưới bề mặt Trái Đất thì nhiệt độ cao hơn so với nhiệt độ mà phần lớn các loại đá có thể nóng chảy tại bề mặt. Tuy nhiên, các loại đá này vẫn ở dạng cứng do áp suất lớn tạo ra bởi các lớp đá nằm phía trên. Nếu như có các khe nứt trong các lớp đá thì áp suất bị tụt xuống và một khối lượng đáng kể đá bị nóng chảy. Macma tạo ra sẽ bị ép phụt lên trên thông qua các kẽ nứt tới bề mặt và tạo thành núi lửa. VIDEO PHUN TRÀO MAGMA • Đá nóng chảy (gọi là dung nham hay lava) sẽ chảy ra từ núi lửa và loang rộng. Do dung nham bị nguội và kết tinh nhanh nên nó tạo ra các loại đá có kiến trúc vi tinh. Nếu sự làm nguội là quá nhanh, không cho quá trình kết tinh có thể xảy ra thì các loại đá tạo thành có kiến trúc thủy tinh (chẳng hạn như đá opxidian tức đá vỏ chai). • Do kiến trúc vi tinh nên các dạng khác nhau của đá phun trào khó phân biệt bằng mắt thường hơn so với các dạng khác nhau của đá xâm nhập. Nói chung, với kiến trúc vi tinh các khoáng vật của đá phun trào chỉ có thể xác định bằng cách soi kính thạch học (đá được mài thành các mẫu mỏng và được soi dưới kính hiển vi có hai ni-côn) và sự phân loại bằng mắt thường chỉ là gần đúng . • Các vật chất có thể bị núi lửa tống ra ngoài rất mãnh liệt trong quá trình hoạt động phun trào là các khối, cục đá và tro. Các vật chất này được gọi là đá trầm tích núi lửa (cũng còn gọi là đá vụn núi lửa, tuf) và có thể rơi gần đó, tạo thành một phần của núi lửa hay bị mang đi xa nhờ gió. • Các tinh thể chứa trong đá lửa ban tinh mịn được gọi là pocfia. Kiến trúc pocfia phát triển khi một số tinh thể phát triển lớn đến kích thước đáng kể trước khi phần chủ yếu của macma đông đặc lại thành khối vật liệu đồng nhất hạt mịn. • Phân loại:  Việc phân loại đá mácma có thể cung cấp cho con người thông tin quan trọng về các điều kiện mà chúng hình thành. Hai yếu tố quan trọng được sử dụng trong phân loại đá lửa là kích thước hạt (phụ thuộc rất nhiều vào lịch sử quá trình làm nguội) và thành phần khoáng vật của đá. Fenspat, thạch anh, olivin, pyroxen, amphibol và mica là các khoáng vật quan trọng trong sự hình thành đá mácma và sự có mặt của chúng là cơ sở để phân loại các loại đá này. Các khoáng vật khác có mặt trong đá không điển hình được gọi là khoáng chất phụ.  Trong phân loại đơn giản hóa, các dạng đá mácma được chia trên sự hiện diện của fenspat, sự có mặt của thạch anh và trong các loại đá không có fenspat hay thạch anh thì theo sự có mặt của các khoáng vật chứa sắt hay magiê. [...]... Phần lớn đá biến chất (trừ đá hoa và đá quartzit) là quá nửa khoáng vật của nó có cấu tạo dạng phiến gồm các lớp song song nhau, dễ tách thành những phiến mỏng Cấu tạo đá biến chất • Cấu tạo phân phiến bị uốn nếp trong đá biến chất • Sự hình thành các lớp nằm trong các đá biến chất được gọi là sự phân phiến Các lớp này được hình thành do lực nép ép theo một trục trong quá trình tái kết tinh,... được hình thành do ứng suất tác dụng từ nhiều phía hoặc không có các khoáng vật phát triển đặc biệt như phyllit có hạt thô, diệp thạch có hạt thô hơn, gơnai hạt rất thô, và đá hoa Một vài loại đá biến chất  Đá gneiss:hay đá phiến ma: đá gneiss là do đá granit (đá hoa cương)tái kết tinh và biến chất dưới tác dụng của áp lực cao thuộc loại biến chất khu vực, tinh thể hạt thô, cấu tạo dạng lớp... 750 ÷ 1400 kg/m3, cường độ chịu nén 60 - 100kg/cm2, hệ số dẫn nhiệt trung bình là 0,3 kCal/m.0C.h Trong xây dựng, tup dung nham được xẻ thành đá hộc để xây tường, sản xuất đá dăm cho bê tông nhẹ Đá Biến Chất  Sự Hình Thành: • Đá biến chất được hình thành từ sự biến tính của đá mácma, đá trầm tích, thậm chí cả từ đá biến chất có trước, do sự tác động của nhiệt độ, áp suất cao (nhiệt độ lớn hơn... các quá trình kiến tạo mảng như va chạm giữa các lục địa, và cũng được tạo ra khi khối mác ma có nhiệt độ cao xâm nhập lên lớp vỏ của Trái đất làm các đá có trước bị biến đổi Khoáng vật trong đá biến chất • • • • Các khoáng vật tạo đá biến chất chủ yếu là những khoáng vật nằm trong đá mácma, đá trầm tích và cũng có thể là các khoáng vật đặc biệt chỉ có ở trong các loại đá biến chất dưới sâu như... tích kiểu đá phiến sét dưới áp lực cao Đá màu xám sẫm, ổn định đối với không khí, không bị nước phá hoại và dễ tách thành lớp mỏng Diệp thạch sét dùng làm vật liệu lợp rất đẹp Các kết cấu của đá biến chất  1 2 3 4 5 Năm kết cấu đá biến chất cơ sở với các kiểu đá điển hình là: Dạng đá bản (bản nham): Đá bản và phyllit; sự phân phiến gọi là 'cát khai đá bản' Dạng diệp thạch (đá phiến, phiến nham):... ra  Thành phầnPhương thức diễn ra : Thành phần Phương thức diễn ra Axít Trung gian Bazơ Siêu Bazơ Xâm nhập Phun trào Granit Riôlit Điôrit Anđêsit Gabbrô Bazan Periđôtit Các khoáng vật tạo đá magma chủ yếu Thạch anh là SiO2 ở dạng kết tinh, tinh thể hình lăng trụ 6 cạnh, ít khi trong suốt mà thường có màu trắng và trắng sữa, độ cứng 7, khối lượng riêng 2,65 g/cm3, cường độ cao khoảng 20.000... màu tro vàng, hồng, lục Đá andesit có khả năng hút nước lớn, khối lượng thể tích 2200 ÷ 2700 kg/m3, cường độ chịu nén 1200 – 2400kg/cm2, chịu được axit nên được dùng để làm vật liệu chống axit • 1 2 3 Đá trầm tích núi lửa: Ngoài các loại đá đề cập ở trên, trong đá mácma phun trào còn có đá bọt, tuf, tro và tuf dung nham Các loại đá này bên cạnh việc hình thành do kết tinh nhanh như đá phun trào... phiến ma, phiến ma nham): Gơnai; sự phân phiến gọi là 'cát khai gơnai' Dạng granoblastic: Granulit, một vài dạng cẩm thạch (đá hoa) và quartzit Dạng đá sừng: Đá sừng và skarn Các hình thức sử dụng đá •  1 2 3 4 Trong xây dựng vật liệu đá thiên nhiên được sử dụng dưới nhiều hình thức khác nhau, có loại không cần gia công thêm, có loại phải qua quá trình gia công từ đơn giản đến phức tạp Vật liệu . • PDSH: Đá Magma và đá biến chất • Thực hiện : Trần Trung Hiếu Lê Thu Trang Hoàng Thị Yến Đá Magma  Khái niệm: Đá mácma hay đá magma là những loại đá. cãi nhưng đa số các quan điểm cho rằng nó được kết tinh bên dưới mặt đất đến độ sâu 1,5km. • Đá magma phun trào: Đá phun trào hay đá phún xuất là kết quả của các hoạt động phun trào núi lửa. nhập Granit Điôrit Gabbrô Periđôtit Phun trào Riôlit Anđêsit Bazan Các khoáng vật tạo đá magma chủ yếu Thạch anh là SiO2 ở dạng kết tinh, tinh thể hình lăng trụ 6 cạnh, ít khi trong