Trầm Tích học và Nhịp địa tầng ( Nhà Địa Chất học Nguyễn Xuân Bao)

Các kết tủa hóa học và sinh-hóa học là các trầm tích có kiến trúc kết tinh, thường hạt mịn đến rất mịn, được sản sinh ra hoặc bởi các phản ứng hóa học vô cơ các kết tủa hóa học,hoặc bởi

Mục Lục

CHƯƠNG 1: CÁC ĐÁ TRẦM TÍCH: CÁC CẤU TẠO, KIẾN TRÚC VÀ THÀNH PHẦN CỦA CHÚNG

1 - Giới thiệu:

Trầm tích học (sedimentology) là môn khoa học nghiên cứu các đá trầm tích

(sedimentary rocks) và các quá trình cũng như các bối cảnh tạo ra chúng, mô tả, phân loại,

nguồn gốc và luận giải các trầm tích Các trầm tích là các chất cặn lắng đọng chủ yếu trong

các môi trường nước, nhưng cũng có cả trong môi trường không khí do gió thổi và còn có cả

ở các sông băng

Các đá trầm tích được tạo thành ở bề mặt Trái Đất trong các điều kiện nhiệt độ thấp và

áp suất thấp Có ba loại vật liệu chính đặc trưng cho các kiểu đá trầm tích khác nhau: (1) cácmảnh vụn silicat và các hạt cộng sinh, (2) các kết tủa hóa học và sinh hóa học và (3) các vậtliệu tha hóa (allochems) là các mảnh vụn đá kết tủa được tạo ra sớm hơn

Các mảnh vụn silicat và các hạt cộng sinh, còn được gọi là các vật liệu vụn hay lục

nguyên (detrital hoặc terrigenous materials), bao gồm các mảnh vụn có kích cỡ của sỏi(gravel), cát (sand), bột (silt) và sét (clay) Loại này còn bao gồm các hạt silicat, như là cácvật liệu sét ( mọi kích cỡ) sinh ra bởi sự phong hóa các đá có từ trước Ngoài ra còn có một sốoxyd (như là magnetit), sulfat (như là pyrit) và các khoáng vật khác thường cộng sinh với các

silicat trong đá Các đá gồm có các vụn silicat và liên quan gọi là các đá vụn silicat

(silici-clastic rocks) Các vật liệu vụn silicat thường được sản sinh do sự xâm thực các vùng đất bên

ngoài bồn trầm tích (basin of deposition) nhưng vùng nguồn (provenance) cũng có thể ở giữa

bồn

Các kết tủa hóa học và sinh-hóa học là các trầm tích có kiến trúc kết tinh, thường hạt

mịn đến rất mịn, được sản sinh ra hoặc bởi các phản ứng hóa học vô cơ ( các kết tủa hóa học),hoặc bởi các phản ứng hóa học được tạo ra bởi các thực vật hoặc động vật sống (các kết tủasinh hóa học) Các kết tủa này có thể tạo thành toàn thể các đá bởi chính chúng, hoặc có thểgắn kết các hạt khác lại với nhau Trong cả hai trường hợp, các kết tủa thường được luận giải

là tại sinh (authigenic), là vì chúng được cho là đã sinh ra tại chỗ hơn là đã được di chuyển.Không hiếm khi các kết tủa đã bị tái kết tinh

Các trầm tích tha hóa là các mảnh vụn đá kết tủa hóa học hoặc sinh hóa học được tạo

thành sớm hơn Trong loại vật liệu này có toàn thể các hóa thạch vỡ vụn, đá trứng cá(oolites), các vật liệu hữu cơ và các mảnh vụn của các đá kết tủa hóa học hoặc sinh hóa học.Các trầm tích tha hóa, mà rất hay gặp trong một số đá vôi và đá phiến silic (chert), thường bắtnguồn ngay từ trong bồn trầm tích Tuy nhiên, giống như các mảnh vụn silicat, các vật liệunày cũng có thể có gốc từ một miền nguồn bên ngoài bồn trầm tích

2 - Các cấu tạo của các đá trầm tích:

Các cấu tạo trầm tích (sedimentary structures) được chia làm bốn nhóm: (1) lớp

(bed/layer), (2) các cấu tạo bề mặt, (3) các cấu tạo bên trong, và (4) các cấu tạo khác Các lớp

là nét đặc trưng nhất của các đá trầm tích (Hình 1) Các cấu tạo bề mặt và bên trong giúp

phân biệt các lớp, mà được nhận biết trên cơ sở các khác biệt về màu sắc, kiến trúc và thànhphần.

2.1 Sự phân lớp, phân phiến và các cấu tạo bên trong:

Các lớp hầu như có

khắp nơi trong các đátrầm tích Về độ dày,các lớp thay đổi từ 1 cmđến vài mét (Bảng 1).Bảng 1.1 – Phân loại sựphân lớp

Các phiến là các lớp có độ dày nhỏ hơn 1cm Các lớp dày hơn có thể được tích đọng bởi

các dòng chảy mãnh liệt (thế năng cao), bởi băng giá, hoặc trong điều kiện bình ổn, thế năngthấp, xảy ra lâu dài Các phiến và các lớp mỏng hơn thiên về phản ánh các điều kiện mựcnước dao động hay thế năng thấp thay đổi Sự phá hủy các phiến hoặc sự phân lớp mỏng saukhi trầm tích do sinh vật khuấy trộn hoặc đào hang có thể làm cho các lớp dày hơn

Các lớp, nếu nhìn từ trên xuống hoặc được thể hiện trên bàn đồ, có thể là dạng tuyến,hình tròn, dạng thùy (ellip đến parabol), hoặc không đều (Hình 2) Chúng thường là các khốidạng tấm Nếu kể cả ba chiều, các lớp và phiến có thể bằng phẳng, lượn sóng, dạng thấu kính,dạng vòm, hình máng, hoặc không đều (kết hạch) Về hình học, mỗi kiểu là dị biệt (Hình 2c).Thí dụ, ở các lớp bằng phẳng, các tiếp xúc trên và dưới gần như song song, trong khi các lớp

Hình 1: Sự phân lớp trầm

tích vụn Silicat Trias hạ

loạt Nông Sơn ở Bắc

Quảng Nam

lượn sóng có các tiếp xúc nhìn chung là song song ,nhưng về chi tiết có những chỗ cục bộcao và thấp.

Một số lớp hoặc phiến được liên kết thành các nhóm (sét) và có thể chứa nét đặc thù bên

trong Chẳng hạn các lớp xiên chéo (cross-beds) (Hình 2) hay sự xếp lớp nghiêng, các kết hợp nhóm lớp đó chứa các cắt cụt (truncalions) địa phương đều đặn, là của hai kiểu khác nhau riêng biệt: xiên chéo phẳng và xiên chéo máng Các lớp xếp cuộn (convolute beds) (Hình 3)

là các lớp hoặc nhóm lớp có các lớp bên trong vặn vẹo Sự phân lớp đổi dần cấp hạt (graded bedding) (Hình 4) là sự phân lớp mà trong đó có sự giảm kích thích hạt vụn (ở đáy đến đỉnh

lớp) Một số turbidit (Hình 5), các đơn vị đá được trầm đọng do các hỗn hợp nước-trầm tích nặng (dòng nước đục), có thể chứa tất cả hoặc một phần của dãy năm lớp

Hình 2: Sự phân lớp xiên chéo: a.Mô hình b Vết lộ các phân lớp xiên chéo

Hình 3: Sự phân lớp xếp cuộn Hình 4: Sự phân lớp đổi cấp hạt mịn dần lên

Hình 5: Turbidit Hình 6:Dãy Bouma (Bouma sequence)

Từ đáy lên đỉnh, một dãy Bouma hoàn chỉnh (Hình 6) bao gồm một lớp cơ sở hạt nhỏ dần đến không có cấu tạo (Ta), một lớp phân phiến song song (Tb), một lớp phân phiến xiên chéo hoặc vặn vẹo (Tc), một lớp phân phiến song song thứ 2 (Td) và mộtlớp mũ bùn kết (Te) (Hình 4a) Còn có các dãy bão tố (storm sequence) Những hình thù , nhóm và dãy lớp này phản ánh các điều kiện thành tạo đặc biệt Thí dụ các dãy Bouma hoàn chỉnh (Tabcde) đặc trưng cho các kênh quạt ngầm dưới biên, trong lúc các dãy không hoàn chỉnh đặc trưng cho các quạt (fan) khác

Các lớp và nhóm lớp cấu thành các tập (members), hệ tầng ( hệ tầng) và các tướng đá ( lithofacies) Một hệ tầng là một thể đá có thể đo vẽ được của kiểu đá hoặc các kiểu đá riêng biệt có vị trí địa tầng đơn nhất Một tập là đơn vị nhỏ hơn của hệ tầng , được đặc trưng tương

tự bởi đặc tính thạch học và vị trí địa tầng riêng biệt Các tập có thể quá mỏng để đo vẽ được nhưng nhiều tập thì không Các tập khác với các hệ tầng đơn giản là các đơn vị phụ

(subunits) của các hệ tầng lớn hơn Cũng như các lớp, các hệ tầng, các tập xuất hiện trong những hình thù khác nhau Mỗi hệ tầng hoặc tập thể hiện một hay nhiều sự kiện trầm tích

riêng biệt, hoặc môi trường trầm tích Một tướng (facies) là một thể các đá trầm tích hoặc các

trầm tích có các đặc tính hóa học, vậtlý, sinh vật học riêng biệt Một tướng đá là một kiểu đặcbiệt của tướng, với các tính chất vật lý và hóa học – các kiểu đá, các kiến trúc và cấu tạo – điều đó thể hiện một môi trường trầm tích đặc biệt Tương tự, tướng sinh vật hay sinh tướng (biofacies) là các đơn vị đá trầm tích chỉ phân biệt bởi vùng sinh vật (biota) của chúng và thể hiện các điều kiện môi trường đặc biệt

Trong phạm vi mỗi lớp, các đặc trưng cấu tạo bao gồm cả các đặc trưng phản ánh môi trường thành tạo Những đặc trưng ấy, như là sự phân phiến, phân lớp theo cấp hạt, phân phiến xiên chéo và phân phiến vặn vẹo; cộng thêm các oncolites, stromatolites, ám tiêu, stylolites, cấu tạo ngọn lửa, các lỗ hang, cấu tạo sinh vật khuấy trộn các cấu tạo đào thoát, các kết hạch, các nếp uốn trượt và các đứt gãy trước phân lớp, được mô tả như cấu tạo bên trong

Hình 7: Oncolit Hình 8: Stromatolit

Các cấu tạo sau đây xuất hiện trong các đá carbonat Oncolites (Hình 7) là các thể nhỏ

(nói chung < 10 cm), phân phiến đồng tâm, hình cầu đến không đều, được tạo thành trong khi

trầm tích bởi sự kết tủa sinh hóa học và bẫy bùn carbonat bởi tảo (algae) Stromalolites (cấu

tạo tảo tầng) (Hình 8) là các kết hợp tảo phân phiến lớn hơn (>10 cm), có hình thù thay đổi từ

dẹt đến vòm, hình nón, hình trụ, hoặc các khối hình trụ không đều Ám tiêu (reef) (Hình 9) còn gọi là rạn, là các tòa xây dạng vòm đến kéo dài, dạng khối đến phân lớp, tạo thành trong

khi trầm tích carbonat, bởi các sinh vật làm kết tủa sinh-hóa học các vật liệu carbonat.Trong các ám tiêu, các sinh vật (thí dụ như san hô (Hình 10), rêu, động vật , tảo) là thành phần chính của đá ám tiêu, mà thường nhô lên trên các trầm tích đồng thời khác ở xung quanh ám

tiêu Các ám tiêu thay đổi chiều cao từ dưới 1m đến 1000m Stylolites (đường khâu) (Hình

11) là các bề mặt không đều thường xuất hiện như các đường lởm chởm sẫm màu trên bề mặt lộ ra của đá carbonat Nguồn gốc của chúng thường được cho là do hòa tan xuất hiện sau khi đá tạo thành Các vi lớp sẫm màu là các tàn dư không được hòa tan

Hình 11: Cấu tạo stylolit Hình 10: Ám tiêu san hô

Hình 9: Mô hình ám tiêu

Còn có các cấu tạo bên trong được tìm thấy trong nhiều loại kiểu đá Các cấu tạo ngọn lửa (flame structures) là các vi lớp (phiến) sét hoặc bột bị biến dạng, với các đầu mút cuối

cong, nhọn, chỉa vào trong lớp nằm trên và gợi hình dung một ngọn lửa bị gió thổi tạt Chúng

thể hiện sự biến dạng trầm tích mềm của các lớp, tạo ra sự biến dạng Các lỗ hang (burrows)

là các vệt lõm hoặc ống được nhét đầy hình trụ hoặc không đều, được tạo ra bởi các sinh vật làm hang Ở nơi sự làm hang

diễn ra dày, các phiến bị cuộn

xoáy mạnh hoặc hoàn toàn bị

phá hủy và đá được gọi là có

cấu tạo khuấy trộn sinh vật

(bioturbation structure) Các

cấu tạo đào thoát (escape

structures) là những cột, lỗ hoặc

ống vào cắt qua sự phân lớp và

không có trầm tích lấp vào sau

khi nước hoặc các sinh vật đào

hang thoát đi, mà đã bị bẫy bên

dưới một lớp trầm tích mới lắng

đọng

Hình 13: Các cấu tạo lỗ hang

Các kết hạch (concretions) là các khối đá cứng, xuất hiện giữa một đá chủ (host rock) Chúng thường đặc trưng bởi các màu khác nhau và các vành màu, gọi là các vành liesegang, được tạo ra bởi sự oxy hóa hoặc khử Các đứt gãy và nếp uốn trầm tích mềm (soft-sediment

folds and faults) làm cong và gãy các lớp, tương ứng, tạo thành ở nơi các trầm tích bị biến dạng trước khi chúng phân lớp

2.2 Các cấu tạo bề mặt và các nét đặc trưng khác.

Một sự đa dạng các cấu trúc định rõ hoặc xuất hiện trên các bề mặt phân lớp hoặc phân phiến Trong một số trường hợp các cấu tạo phản ánh hoặc được phản ánh bởi các nét đặc trưng bên trong Thí dụ, các dấu vết sóng trên bề mặt là đặc trưng bên trong bởi các phiến xiên chéo Các cấu tạo bề mặt bao gồm các vết nứt bùn, các dấu vết đế, các dấu chân, các vết

bò và nhiều kiểu dạng lớp (bed forms) khác nhau (các vết gợn sóng, các vết cát, các đụn cát

Hình 12: Cấu tạo ngọn lửa

và các đụn cát nghịch) Trong các đá carbonat, các cấu tạo lớn như ám tiêu, đống bùn và rạn

đá vôi có các nét đặc trưng bên trong và ở bề mặt

Tất cả các nét đặc trưng bề mặt có thể được phát hiện bởi các vết in trên đỉnh của lớp

hay phiến nằm dưới hoặc trên đáy của lớp hay phiến nằm trên, hoặc cả hai Các vết gợn sóng

(ripple marks) là các hình lượn sóng đều đặn được tạo ra bởi nước dao động hoặc bởi gió hay các dòng nước chảy Các dòng sinh ra các vết không đối xứng, trong khi nước dao động sinh

ra các vết sóng đối xứng Chúng có thể được bảo tồn trên đỉnh, hoặc đáy các lớp các dòng chảy mang đến các hòn cuội, các que, các vỏ sò, hoặc các vật lớn khác có thể tạo thành các vết xước (tool marks/ grooves) trên đỉnh lớp ở mặt tiếp xúc giữa nước và trầm tích Những

xoáy nước nhỏ cũng có thể tạo thành những rãnh máng (fluter) trên mặt lớp Các thể trồi lên (protrusions) tròn trịa hoặc bầu bĩnh tạo thành khi nén chặt gọi là khuôn tải (load casts) Ở

nơi các rãnh luống và các vết lõm được trầm tích lấp đầy, đặc biệt nếu bề mặt là bùn thì các dấu vết có thể được bảo tồn Nói chung, các lớp nằm dưới yếu bị xói mòn để lộ ra đáy (đế)

của các lớp nằm trên với các khuôn luống được lấp đầy Các khuôn đó được gọi là dấu vết đế

(sole marks) Các vết đế rất có ích dùng để xác định các đỉnh và đáy (hướng mặt) của các lớpcũng như hướng dòng chảy Các dấu vết nói chung đâm trồi vào lớp nằm dưới từ lớp nằm

trên và chiều dài của chúng chỉ ra hướng chuyển động của dòng chảy Các vết nứt bùn

(mudcrack) phát triển ở nơi trầm tích mịn hạt co ngót và nứt nẻ vì khô nhanh để tạo ra các khối đa giác Nếu được lấp đầy bởi trầm tích khác với các khối này, các vết nứt có thể được

bảo tồn Các dấu chân (tracks) và các vết bò (trails) là dấu vết để lại của các sinh vật khác nhau khi chúng đi, bò, hoặc bằng cách nào đó di chuyển qua bề mặt trầm tích Các vết hạt mưa (rain prints) phát triển ở nơi các giọt mưa đập vào bề mặt bùn với sự kết dính đủ để bảo tồn các vết tác động Sự khô ráo và tiếp sau đó là sự lấp đầy, sẽ bảo tồn các vết in này Các đụn cát (dunes) và các đụn cát nghịch (antidunes), các đống trầm tích kéo dài với chiều cao ít

hơn 1m đến hàng trăm mét, có thể phát triển dưới các điều kiện thích hợp

Ngoài ra còn có một số nét đặc trưng khác trên các bề măt phân lớp hoặc trong các đá Một số trong đó là chuyển tiếp giữa các cấu tạo và các kiến trúc Số khác là các đặc trưng thứsinh được tạo thành trong khi hoặc sau khi trầm tích trở thành đá Các hóa thạch có thể là

quan trọng nhất của các đặc trưng khác ấy Một hóa thạch là bằng chứng tiền sử của sự sống

quá khứ Các hóa thạch bao gồm các lá cây, các vỏ sò, các xương, các vết chân và đường bò, các khuôn in hóa thạch, các vết hằn, và một vài bằng chứng khác của sự sống quá khứ Một

đăc trưng bổ sung nữa trong các đá trầm tích là: mạch (vein), một khe nứt được lấp đầy bời

một hoặc nhiều khoáng vật

Các hạt hình cầu đến ellip xuất hiện ở một số trầm tích là chuyển tiếp giữa các cấu tạo vàcác yếu tố kiến trúc Nơi nào chúng lớn hoặc nằm riêng thì chúng có thể xem là các cấu tạo;

còn nơi nào chúng lan tràn trong đá thì chúng có thể xem là các yếu tố kiến trúc Các trứng

cá (oolites) là các hạt nhỏ (1/4 -2mm), phân phiến đồng tâm, hình cầu gồm có các khoáng vật

carbonat nguyên sinh hoặc các pha thế chỗ Các oolites tạo thành ở các bãi nông, nơi sự khuấy trộn nhẹ hoặc theo chu kì và các nước biển ấm kết hợp cho phép kết tủa trên tất cả các

phía của hạt cát hoặc mảnh vỏ sò Các hạt đậu (pisolites) là các hạt tương tự có đường kính lớn hơn 2mm Peloids là các khối calcit hạt mịn hoặc aragonit tròn trịa, không có cấu tạo, nói chung có đường kính nhỏ hơn 1/4mm Một số peloids là các viên phân (fecal pellets) do các giun ăn bùn, tôm và các sinh vật khác tiết ra Các đá nho (grapestones), là các chùm peloids

tròn trịa được gắn kết, xuất hiện ở một số trầm tích carbonat hiện đại Chúng dường như tạo thành thông qua lịch sử tràng chuỗi trong đó các forams và các hạt tròn khác được gắn kết và tái kết tinh.

3 - Các kiến trúc trong các đá trầm tích

Các đá trầm tích, giống như các đá magma, có cả các kiến trúc kết tinh lẫn kiến trúc vụn Tuy nhiên các kiến trúc vụn là các kiến trúc chủ yếu trong các đá trầm tích Các nét đặc trưngkiến trúc quan trọng đặc biệt bao gồm cỡ hạt, hình thù hạt, độ chọn lọc và các mối quan hệ giữa các hạt Mối quan hệ giữa các hạt cho phép chia các kiến trúc trầm tích ra hai loại: các kiến trúc kết tinh với các hạt cài sít vào nhau và các kiến trúc hạt vụn với các hạt tròn trịa đếngóc cạnh được gắn kết với nhau

3.1 Các kiến trúc kết tinh và nguồn gốc của chúng

Các kiến trúc kết tinh trong các đá trầm tích có thể chia ra các loại sau đây:

1. Các kiến trúc kết tinh của các kết tủa hóa học hoặc sinh hóa học nguyên sinh

2. Các kiến trúc kết tinh trong các xi măng

3. Các kiến trúc kết tinh trong các đá tái kết tinh (biến đổi thành đá)

Các kiến trúc loại 1 và loại 3 nói chung là khảm đều hạt (equigranular mosaic), bao gồm kiến trúc tự hình (idiotopic) hoặc khâu đều hạt (equigranular-sutured), hay kiến trúc tha hình

(xenotopic), đó là đá có các hạt đều bằng nhau với các ranh giới hạt thẳng hoặc không đều(H-1.6, a và b) Kiến trúc tự hình là kiến trúc trong đó các hạt có ranh giới thẳng là các tinhthể tự hình hoặc gần tự hình Các kiến trúc loại 2 bao gồm 2 kiểu phổ biến ở các loại 1 và 3,

cùng với các kiến trúc khảm tinh (poikilotopic), đồng dãy (syntaxial) và dạng răng lược (comb-stuctured) đến hốc sợi (fibrous-drussy), sợi tỏa tia (radial-fibrous) và hạt cầu

(spherulitic) Tất cả các kiến trúc kể sau có các hạt kéo dài với các sợi sắp xếp khác nhau 1.6 c,d,e và f), trừ kiến trúc khảm tinh mà có các tinh thể xi măng lớn bao chứa các hạt nhỏ

(H-hơn khác nhau (H-1.6 g) Các kiến trúc đồng dãy là các kiến trúc trong đó xi măng mới tăng

trưởng trong cùng sự định hướng tinh thể học như hạt nhân có trước Các kiến trúc khác, bao

gồm các kiểu không đều hạt, có thể gồm các sắp xếp và tỉ lệ khác nhau của các hạt tha hình,

gần tự hình và tự hình Các kiến trúc trong loại 1 có xu hướng là hạt mịn hơn so với loại 3

Có thể ứng dụng các cấp cỡ hạt đối với các kiến trúc đá magma kết tinh cho mô tả các kiếntrúc đá trầm tích kết tinh

Sự tạo nhân và tăng trưởng là các quá trình quan trọng trong sự phát triển các kiến trúc

trong các đá trầm tích Sự tạo nhân khác nguồn (heterogeneous nucleation) chi phối thực chất

sự kết tinh trong các quá trình tạo đá trầm tích, bởi vì các hạt có trước có thể được dùng làm nhân là hầu như luôn luôn có mặt Trong nhóm đá kết tủa, cá sinh vật tạo ra các nhân trong sựkết tủa sinh hóa học Tại các chỗ kết tủa hóa học, các hạt nhỏ của cát, sét, vỏ sò, hoặc các tinh

thể tạo thành trước có thể dùng làm nhân Các xi măng tạo thành trong các đá nhóm tha hóa

và nhóm silicat (hoặc kiến trúc 2) phát triển tương tự, với các hạt tha hóa và silicat và các hạt vụn khác dùng làm nhân Các kiến trúc tinh thể của loại kiến trúc 3 phát triển ở các đá trong

đó tinh thể có trước tạo thành nhân

3.2 Các kiến trúc hạt vụn và nguồn gốc của chúng.

Các kiến trúc hạt vụn là các kiến trúc trong đó các vụn được gắn kết với nhau Các kiến trúc vụn biểu sinh là các kiến trúc trầm tích được tạo thành ở bề mặt Trong đó các hạt được

gắn kết chặt với nhau Mô tả kiến trúc đá vụn không giống như đối với các đá kết tinh mà thường dùng cách phân loại cỡ hạt theo C.K.Wentworth như bảng 1.2 sau đây

Sỏi (gravel)

Cuội kết(conglomerate)Dăm kết (breccia)

Vụn thô biểu sinh(epiclastic ruditic)

Cát kết (sandstone)[arenite, wacke]

Vụn cát biểu sinh(epiclastic arenitic)

4

5 1/256 mm1/16 mm Bột silicClay (sét) Bùn (mud)

Bột kết, sét kết(silstone, shale)

Đá bùn (mud stone)

Đá sét (clay stone)

Vụn bột biểu sinh(epiclastic lutitic)

Độ chọn lọc (sorting) là một thông số cỡ hạt bổ sung được dùng để mô tả các kiến trúc

đá vụn Đó là hệ đo lường sự tương tự các cỡ hạt mà không có thông số mẫu Nếu tất cả các hạt là cùng cỡ hạt thì trầm tích được gọi là chọn lọc rất tốt Trái lại, các hạt không đều cỡ chỉ

Độ cầu của hạt là cách đo sao cho toàn thể hình thù tiệm cận với dạng hình cầu Các hạt

đều và tròn có độ cầu cao, trong khi các hạt hình que hay hình tấm có độ cầu thấp

Độ tròn (đối nghịch với độ góc cạnh) là phép đo đường cong của các cạnh hạt Các hạt

có các cạnh nhọn, gồ ghề gọi là rất góc cạnh, trong khi các hạt với các cạnh phẳng, tròn thì gọi là rất tròn

Hai nét đặc trưng khác trong mô tả các kiến trúc đá trầm tích là độ rỗng (porosity) và độ thẩm thấu (permeability) Độ rỗng của đá là lượng không gian rỗng giữa các hạt trong đá đó

Mặc dù các đá của mọi nhóm đều có độ rỗng nào đó, các độ rỗng của nhóm đá tha hóa và

nhóm đá vụn silicat có thể vượt quá 35% Độ thẩm thấu liên quan đến cả kích cỡ các hổng

hốc và các mối liên kết giữa các lỗ hổng và là phép đo sao cho chất lỏng sẽ chảy xuyên qua đó

Tất cả các phép đo nói trên được khảo sát trên một đá vụn trầm tích nào đó sẽ cùng nhau cho một hình ảnh về kiến trúc của đá đó Hình ảnh đó có thể định lượng nếu cần

Các kiến trúc vụn hình thành qua sự tích tụ các hạt sinh ra bởi sự phong hóa và xâm thựccác đá có trước Các hạt được vận chuyển trong băng, gió hoặc nước và tích đọng ở nơi mà các tác nhân này mất đi khả năng vận chuyển của chúng, trước hết vì tốc độ thay đổi Kích cỡhạt của bất kì trầm tích vụn nào đó đều bị chi phối bởi (1) kích cỡ các hạt vụn vốn có hoặc

sinh ra bởi sự phong hóa từ các đá của miền nguồn và (2) khả năng vận chuyển, mài mòn và chọn lọc của môi trường vận chuyển Ở nơi mà chỉ có các hạt cỡ cát hoặc nhỏ hơn trong miềnnguồn thì chỉ những hạt cỡ đó có thể được vận chuyễn và trầm đọng Đặc biệt, gió chọn lựa các vật liệu tốt, để lại đằng sau những phần tử lớn và mang đi các vật liệu nhỏ nhất trong trạng thái lơ lửng Trái lại, băng giá, một tác nhân kém chọn lựa, trầm đọng các vật liệu hỗn độn, kém chọn lựa, cỡ sét, các và tảng Nước có khả năng chọn lựa trung bình, nhưng các chế

độ dòng chảy hoặc điều kiện môi trường đặc biệt có thể sản sinh cả trầm tích chọn lựa tốt hoặc không tốt

4 - Khoáng vật học của các đá trầm tích.

Các bồn trầm tích thu gom bất cứ vật liệu nảo sẵn có Vì lẽ đó, các đá trầm tích (tổ hợp các vật liệu tha hình và vụn silicat) có thể chứa bất kì khoáng vật tạo đá phổ biến, cũng như các kiểu khoáng vật phổ biến hơn đến rất hiếm Tuy nhiên, một số khoáng vật khá dồi dào và

số khác phân bố rộng rãi, bởi vì chúng tương đối đề kháng với phong hóa và mài mòn và bền chắc trong các điều kiện trên mặt hoặc gần trên mặt, hoặc cả hai Trong các số khoáng vật phổ biến nhất của các đá trầm tích có thạch anh, các khoáng vật sét-kaolinit, montmorillonit

vá ilit, và các khoáng vật carbonat-calcit và dolomit

Các khoáng vật ít phổ biến hơn do đề kháng với phong hóa hoặc ồn định ở các điều kiện gần trên mặt đất là chalcedon, zircon, muscovit va các oxyd của sắt (hematit, goethit) lẫn mangan (todorolit, holandit) Cũng quan trọng là các feldspat, chlorit, biotit, aragonit,

magnetit và ilmenit Granat, sphen, epidot và các khoáng vật dồi dào khác nhau xuất hiện nhưcác thành phần phụ trong nhóm đá vụn silicat

Trong nhóm các đá kết tủa, nếu so với các đá vụn biểu sinh thì dãy khoáng vật hạn chế, bởi vì sự kết tủa được kiểm soát bởi các định luật vật lý-hóa học hạn hẹp hơn Trong các điềukiện đặc biệt, các khoáng vật trong nhóm đá này như calcit, aragonit, dolomit, opal, halit, thạch cao và anhydrit kết tinh Ngoài ra, trong các điều kiện bất thường ở nơi chúng trở nên bền chắc thì sự kết tinh sylvit, ulexit và nhiều khoáng vật hiếm khác xuất hiện

5 - Hóa học của các đá trầm tích.

Cũng giống như khoáng vật của đá trầm tích, hóa học của các đá này rất khác nhau SiO2

thay đổi từ 0 đến gần 100% Alumina(Al2O3) ít thay đổi hơn nhưng thay đồi từ các giá trị rất thấp trong các đá carbonat (<1%) đền các giá trị cao vừa phải trong sét kết và trong những cátkết có nhiều feldpat Magnesia (MgO) nói chung thấp, trừ trong đá dolomit Tương tự, Cao cũng thấp, trừ trong đá vôi và các đá giàu xi măng calcit Kiềm nói chung thấp, nhưng K2O phong phú trong cát kết giàu feldspat kali, đá phiến sét và các evaporit hiếm Soda (Na2CO3) tương đối dồi dào trong cát kết giàu albit và trong các evaporit có halit (NaCl) hoặc các khoáng vật chứa Na khác Các oxyd sắt cũng rất thay đổi

Đôi khi các trầm tích được phân tích đối với C, S và một số nguyên tố khác có chứa nhiều trong các đá đó, nhưng không được tính đến trong các phân tích nguyên tố chính thông thường Carbon hữu cơ có thể thay đổi từ 0 đến hơn 15% trong bùn và đá bùn vá có thể dể phân biệt giữa các môi trường oxy và thiếu oxy Trong than đá tổng carbon hữu cơ dĩ nhiên rất cao Tỉ số carbon hữu cơ đối với sulfur khử (C/S) cũng được dùng để phân biệt giữa các

đá tạo thành trong các môi trường oxy và thiếu oxy, nước ngọt và nước biển Trong các trầm

tích ở các môi trường oxy tỉ số C/S nói chung >2 và có thể thay đổi đền 25 hoặc nhiều hơn, trong khi trong các đá từ các môi trường thiếu oxy thì tỉ số đó nói chung <3.

Các nguyên tố vết (trace elements) thể hiện có phần nào ít sai so với các nguyên tố chính.

Các phân tích nguyên tố vết các đá trầm tích cho thấy rằng sự phân bố nguyên tố đất hiếm (REE) trung bình trong các trầm tích cũng giống như trong vỉa sialic Thí dụ, như trong trường hợp trong vỏ, các nguyên tố đất hiếm nhẹ (LREE) có xu hướng được làm giàu so với chuẩn chondrit và các dị thường Eu âm là điển hình Các dữ liệu này là các nguyên tố hiếm nói chung không hòa tan và tái kết tủa trong các đại dương, nhưng phần nào qua đại dương với các hạt vụn và do đó phản ánh đặc điểm nguyên tố đất hiếm của các miền nguồn lục địa

Vì vậy, sự thay đổi nguyên tố vết trong các mẫu đặc biệt phản ánh các miền nguồn khu vực rộng Thí dụ, qua nghiên cứu thấy rằng ở nơi La, Th và U cao trong đá miền nguồn thì chúng cũng cao trong các đá trầm tích có nguồn gốc từ đá đó và ngược lai Tương tự, các nhà

nghiên cứu đá chia các miền nguồn yếu tố mafic (rift) và yếu tố mafic thấp (cung) trên cơ sở hóa học các nguyên tố chính và vết Ở rift, MgO, FeO, Ni và Cr cao, các nguyên tố bền trường cao (high field trength element-HFSE, ví dụ như Hf, Zr, U) thì thấp và các kiểu hình các nguyên tố đất hiếm (REE patterns) tương đối phẳng thể hiện chỉ có sự làm giàu khiêm tốn

trên các giá trị chrondit Các đá ở cung thể hiện sự làm giàu các nguyên tố đất hiếm nhẹ (LREE) nhiều hơn, Sr cao hơn và HFSE cao hơn

Tuy nhiên, có một số thay đổi nguyên tố vết và đồng vị tồn tại trong các đon vị kiểu đá trầm tích riêng biệt khác nhau Thí dụ, các nguyên tố nhất định (như Ni, Cr, Zn, P) đã được dùng nhằm để phân biệt các đá phiến sét biển với đá phiến sét không phải biển Thí dụ, Phosphor trong một số trầm tích biển có thể giàu gấp đôi so với trong đá phiến sét lục địa, nhưng sự giàu đó phải liên kết với các đới vĩ độ thấp có năng suất hữu cơ cao Mangan cũng cao ở các đới này Sr cao trong các đá giàu Ca va cả Sr lẫn U thay thế với lượng đáng kể trong cấu trúc aragonit Các đá giàu carbon hữu cơ, mà đặc trưng cho các môi trường thiếu oxy, có chứa nhiều các nguyên tố như V, Cd và Zn

Các đồng vị cũng thay đổi trong các đá trầm tích, phản ánh các sai khác về miền nguồn,

môi trường trầm tích hoặc sự biến đổi sao trầm tích (sự thành đá) Trong các trầm tích và đávụn silicat các tỉ số đồng vị Sr và Nd phản ánh các thành phần nguồn và thay đổi Các tỉ số Srthấp (<0.706) là nơi mà các trầm tích có nguồn gốc từ các nguồn manti, nhưng cao nếu miềnnguồn là một nguồn sialic cổ Tương tự, các giá trị ε

Nd mà âm mạnh ( -10 đến -20) chỉ rathành phần vỏ già hơn, trong khi đó các giá trị dương phản ánh các tương đồng manti cho cáctrầm tích Các đồng vị Sr và Nd cũng được dung để đánh giá lịch sử của các đá phiến silic vàcarbonat Ngoài ra, các đồng vị O,C và S được dung để đánh giá các điều kiện môi trường vàcác thay đổi thành đá có ảnh hưởng đến các đá trầm trích

CHƯƠNG 2: PHÂN LOẠI CÁC ĐÁ TRẦM TÍCH

1 - Giới thiệu

Các đá trầm tích rất đa dạng, phong phú ở bề mặt Trái đất và quan trọng về kinh tế Do

đó và vì các lý do khác nên phải quan tâm, phân loại chúng Trong chương trước chúng ta đãbiết các đá trầm tích được chia làm ba nhóm chính bằng các đá vụn silicat ( nhóm S), các đávụn giàu allochem ( nhóm A) và các đá kết tủa (nhóm P) Mỗi loại trong ba nhóm đó có thểđược chia nhỏ ra Nhóm S bao gồm các cuội kết, dăm kết, diamictit, cát kết và bùn kết Nhóm

đá hóa tha sinh hay allochem ( nhóm A) bao gồm các đá vôi dăm, dolomit dăm, đá silic dăm

và các đá giàu vụn hóa tha sinh khác Nhóm đá hóa kết tủa ( nhóm P) bao gồm các đá vôi,dolomit, đá silic( cherts), các evaporit và các đá kết tủa hóa học và sinh hóa học khác

2 - Phân loại các đá nhóm S (vụn silicat).

2.2 Các đá cuội kết, dăm kết và diamictit vụn silicat

Cuội kết, dăm kết và diamictit là tất cả các đá chứa từ 25% trở lên các hòn có đường kính

hoặc chiều dài lớn hơn 2mm nằm trong một nền (matrix) hạt nhỏ hơn Cuội kết có các hòn

cuội tròn trong một nền cát, dăm kết có các mảnh đá dăm góc cạnh trong một nền các hoặc cảhai trong một nền chủ yếu là bùn Tùy theo thành phần hạt và kích cỡ chủ yếu các hòn cuộihay dăm và các tên gốc mà có các tên đá riêng biệt ( ví dụ cuội kết, cuội thạch anh)

Diamictit là đá trầm tich lục nguyên không hoặc kém chọn lọc, có chứa các hòn đá kích cỡ

rất khác nhau trong một nền bùn ( bột hoặc sét) Diamictit được tích đọng do băng hà và trượtđất ( bao gồm các dòng đất ( debris flows) hay dòng biển ( mud flows)) Khi biết chắc nguồngốc thì có thể dung các tên chính xác ( ví dụ tilit cho diamictit băng hà), hoặc các tên có từ bổnghĩa ( ví dụ: diamictit dòng bùn)

Hình 2.1 Phân loại các đá vụn silicat hạt thô

Phân loại cuội kết, dăm kết và diamictit

silic đá vôi

• Thành phần thay đổi

Tên kiểu hạt và “cuội kết”Cuội kết quartzitCuội kết đá vôiCuội kết hỗn tạpGóc cạnh

• Thành phần đơn thạchanh ±

đá silic đá vôi

• Thành phần thay đổi

Tên kiểu hạt và “dăm kết”Dăm kết quartzitDăm kết đá vôiDăm kết hỗn tạpBột kết hay sét

kết

Tròn trịaGóc cạnh hoặc

cả hai

• Thành phần đơn

• Thành phần thay đổi

Diamctit ít hỗn tạpDiamictit hỗn tạp

Các arenit

HÌNH 2.2: CÁC PHÂN LOẠI ĐÁ TRẦM TÍCH SILICAT HẠT THÔ

(a) theo Compton (1962) (b) theo Folk (1974) (c) theo Moncrieff

(1989)

Arenit (arenites) chứa ít nền hơn so với wack (wackes) Các nhà thạch học khác nhau dùng các lượng nền khác nhau để định ranh giới giữa arenit và wack Các giá trị được chọn lựa điển hình là 0.5, 10 và 15% nền Ở đây dùng giá trị 5%, theo đó arenit có dưới 5%, trong

khi wack có từ 5% nền trở lên Cát kết giữa feldspat thường được gọi là arkose.

2.3 Phân loại bùn kết (Mudrocks)

Bùn là bột, sét vụn silicat, hoặc các hỗn hợp các vật liệu này Các hỗn hợp có thể xuất hiện ở bất kỳ tỉ lệ nào Nếu bùn trở thành được phân lớp thì nó trở thành bùn kết (hay đá

Các wack

HÌNH 2.3: PHÂN LOẠI CÁT KẾT CỦA DOTT

Các mảnh vụn không bền ( labile fragments) là các

mảnh vụn đá dễ bị phong hoá

bùn) Bùn kết rất phong phú trong các đá trầm tích vì chúng thường nằm xen kẽ với các đá carbonat, đá phiến silic và cát kết và chúng cũng tự tạo thành những mặt cắt dày.

Gần đây, sự phân loại các bùn kết đã được quan tâm nhiều hơn có lẽ là vì sự áp dụng các

kỹ thuật mới: chụp X quang, soi kính hiển vi điện từ quét (SEM) và các kỹ thuật mới khác bây giờ có thể được dùng phối hợp với nhiễu xạ tia X và môn thạch quang học để hiểu biết hơn về các đá hạt mịn cho nghiên cứu này

H

ÌNH 2.4: CÁC PHÂN LOẠI BÙN KẾT

(b) Lundegard và Samuelo (1980)

(a) Pettijohn (1975)

Các phân loại nói chung nhằm phân định các tên bột kết và đá phiến sét nhưng khác các

tên đá trầm tích giàu bột Đá phiến sét (shale) là bùn kết phân phiến Đá bùn (mustone) là bùn kết không phân phiến.Tên bột kết (siltstone) chứa những lượng đáng kể nhưng thay đổi,

(c) Spearo (1980)

(d) Raymond (1993)

các hạt có kích cỡ bột đã được phân định cho các đá khác nhau, bao gồm các đá phân phiến

và không phân phiến

3 - Phân loại các đá nhóm P (precipitation- kết tủa)

Nhóm P chủ yếu gồm các đá carbonat- đá vôi và đá đolomit- nhưng củng còn các đá khác nhau như đá phiến silic (cherts), các evaporit, một số đá giàu sắt, các đá phosphat và tufa silic (siliceous sinter) Nhiều đá này thường thấy xuất hiện gần gũi với các đá nhóm A

Vì lẽ đó và vì có thành phần tương tự nên các đá nhóm P và nhóm A được phần lớn các nhà địa chất gộp chung trong một sơ đồ phân loại

Sự phân loại chung với đá nhóm P được thể hiện ở bảng 2.1 Các loại đá chính (ví dụ đá vôi) được phân định trên cơ sở thành phần Các tên đá đặc biệt sau đó được xác định hoặc bởi

sự phân loại các đá cho loại chính hoặc bởi các mô tả chi tiết được cung cấp ở bảng 2.1

3.1 Các phân loại đá carbonat

Các đá carbonat gồm 2 kiểu đá: đá vôi (limestone) chủ yếu gồm có calcit (và aragonit) và

đá dolomit (dolostone) chủ yếu gồm có đá dolomit Có hai cách phân loại hiện được sử dụng

Cả hai đều hợp nhất các đá nhóm P và nhóm A và đều dùng phần trăm các hóa tha sinh như một tham số phân loại Cách phân loại của Duham (1962) ưu tiên dựa vào các kiến trúc đặc biệt là tỷ số giửa các hạt và bùn (hình 2.5) Trong cách phân loại này chỉ hai kiểu đá thuộc

nhóm P là các đá gắn kết (boundstone) và các đá carbonat kết tinh Các đá gắn kết là các đá

vôi và đá dolomit trong đó các thành tố nguyên thủy của đá ( các sinh vật và các vật liệu kết tủa của chúng) được gần kết tủa với nhau trong khi sinh trưởng Các đá vôi và đá dolomit kết tinh là các đá có kiến trúc tinh thể và không thấy được kiến trúc trầm tích

Bảng 2.1 Phân loại các đá kết tủa trầm tích (nhóm P)

Đá vôi Đá hạt mịn đến hiển tinh chủ yếu gồm có calcit Travertin Đá hạt mịn đến hiển tinh, phân lớp, thường màu sáng và

kết hạch Được tích đọng bởi sự thoát hơi nước ở mặt đất từ các mạch nước khoáng

Tufa Travertin hổng hốc Caliche Đá giống travertin, phấn, màu trắng, phát triển trong các

Đá muối hay evaporit halit Đá chủ yếu là halit, hạt mịn đến hiển

tinh, thường màu sáng, vị mặn, mềm

Các đágiàu sắt

Các đágiàu Mn

Các đágiàu P

Evaporit thạch cao Đá giàu thạch cao, hạt mịn đến hiển tinh, mềm,

Sinter silic Đá silic hạt mịn thường hổng hốc và phân lớp, nhiều

màu, cứng, tích đọng do nước ngầm hay nước nhạt ở gần các mạch nước nóng hay geyser

Đá sắt Đá giàu sắt hạt mịn đến hiển tinh, dạng khối đến phân lớp,

thường có cấu tạo trứng cá, mầu nâu sẫm, trắng bột hoặc đen

Thành hệ sắt phân dải Đá giàu sắt hạt mịn đến hiển tinh, phân lớp

mỏng xen với chert, thường màu đỏ hoặc đen

Kết hạch mangan Kết hạch gồm nhiều oxyd mangan, hạt mịn, màu

đen đến nâu

Manganolit Đá gồm nhiều oxyd Mn, hạt mịn màu đen hoặc nâu

Phosphorit Đá chứa >50% apatit, hạt mịn đến hiển tinh, thường

màu nâu đến đen, cấu tạo trứng cá, phân phiến, kết hạch hoặc có hóa thạch

Đá chứa phosphat Liên kết đến bùn kết, thường màu đen và nhiều

màu với xi măng apatit

Các phân loại của Folk (1962) phức tạp hơn phân loại của Dunham (hình 2.6) Nó củng dựa chính vào các kiến trúc trầm tích Folk thừa nhận bốn vật liệu cơ bản là các allochems;

bùn biển (ooze) vi tinh, gọi là micrit; calcit tinh thể gọi là spar hay sparit; và đá ám tiêu chứa hóa thạch, gọi là biolitit Ngoài ra còn dismicrit, là micrit cục bộ chứa tinh thể calcit và

carbonat kết tinh Trong số đó, sparit, biolithit, dismicrit, carbonat kết tinh và một số micrit thuộc về nhóm P Các tên đá khác nhau khác trong phân loại này là dựa vào các phần trăm

các allochems của các kiểu đặc biệt, ví dụ các đá trứng cá (oolites), đá viên tròn (pellets),

vào sự dồi dào chung của allochems và vào sự có mặt hoặc vắng mặt của sparit so với micrit Mặc dù các đá nhóm P này tạo thành phần đáng kể trong dữ liệu địa chất, nhưng các đá carbonat nhóm A còn phong phú hơn

3.2 Phân loại các đá kết tủa khác

Phân loại các đá nhóm P không phải carbonat chủ yếu dựa vào thành phần khoáng vật hoặc hóa học Ngoài ra, có một ít tên ngoại lệ Ví dụ như đối với các đá giàu silic có ba kiểu được phân định là diatomit, chert, và sinter silic

Các evaporit bao gồm nhiều khoáng vật có thể được tạo thành do sự bốc hơi của nước ngọt hoặc nước mặn Đá muối bao gồm tên gốc evaporit kèm theo các bổ ngử về thành phần khoáng vật chính và kiến trúc (ví dụ : evaporit thạch cao-anhydrit hạt mịn)

4 - Phân loại các nhóm A (Allochems- hóa tha sinh)

Các đá nhóm A, các đá chủ yếu là các allochems, nói chung được phân loại cùng với các

đá kết tủa hữu quan của chúng Như đã nói ở trên, hai kiểu đá vôi được phân loại được dùngphổ cập nhất về đá vôi đều bao gồm các biến thể cả hóa tha sinh và kết tinh Hơn nữa, cácphân loại này còn phần trăm lượng allochems như là một tham số phân loại Tuy nhiên, vẫn

có lí do cả về kinh nghiệm (quan sát) lẫn về nguồn gốc để phân biệt các đá nhóm loại A vàloại P

Trong phân loại của Dunham (1962), các lượng tương đối của bùn (micrit) so với các hạtkhung carbonat được dùng để phân định bồn kiểu đá vôi hóa tha sinh (hình 9.5) Đá bùn vôi(lime mudstone) chứa ít hơn 10% hạt Đá wack (wackstone) chứa hơn 10% hạt nhưng nền là

micrit (những hạt lớn nói chung khonong chạm vào nhau) Trong đá vôi nén, hay đá pack

(packstone), micrit lấp đầy các khoảng giữa các hạt khung (các hạt nói chung chạm vào nhau

và đá có nền hạt) Các đá hạt (grainstone) có nền hạt và không có nền micrit.

Trong một sô công trình nghiên cứu chi tiết, các kiểu hóa thạch đặc biệt có mặt giữa cáchạt tha hóa sinh vật đã được phân chia và tên của chúng được dùng để bổ nghía cho các têngốc; ví dụ, đá pack rêu động vật (bryozoan packstone) Sự nhận biết các vụn sinh vật đặc biệtrất có ích trong phân tích tướng, bởi vì mỗi sinh vật có khoảng chịu đựng giới hạn về độ mặn,

độ sâu, nhiệt độ hoặc các nhân tố khác Những phân tích như thế đồi hỏi sự thành thạo nhậnbiết các đặc điểm thạch học của các thành phần khung xương khác nhau mà qua thời gianchúng thay đổi về độ phong phú và đặc điểm

Chương 3 - Miền nguồn trầm tích, các quá trình và sự thành tạo đá

1 - Giới thiệu.

Trầm tích bắt nguồn từ sự phong hóa và xâm thực các đá có trước Có nhiều nhân tố tham gia quá trình vận chuyển trầm tích từ nơi tạo ra tới nơi lắng đọng, như là trọng lực, dòngnước di chuyển, gió và băng hà Vì có nhiều môi trường tích đọng khác nhau nên có nhiều tướng đá khác nhau Sau khi tích đọng và bị vùi lấp dưới các tích tụ trầm tích có sau, trầm tích sẽ trải qua quá trính thành đá Đó là các quá trình vật lý, hóa học và sinh học kết hợp với nhau tạo ra (1) sự biến đổi trầm tích thành đá trầm tích và (2) cải biến kiến trúc và khoáng vậtcủa đá Sự thành đá tương phản với sự phong hóa là các quá trình biến đá thành đất Xu hướng của 2 kiểu phản ứng này là đối lập Phong hóa là quá trình thoái hóa làm cho đá thay đồi thành phần vật liệu mất đi tính phân lớp gồm có các khoáng vật bền vững ở bề mặt đất Trái lại, trong quá trình thành đá, các trầm tích nói chung biến đổi thành các vật liệu phân lớp Ở các nhiệt độ và áp suất cao quá trình thành đá được thay thế bởi hoạt động biến chất

2 - Phong hóa và miền nguồn.

Bản chất của trầm tích tích đọng trong bất kì môi trường riêng biệt nào đều phụ thuộc vào nhiều nhân tố, bao gồm (1) miền nguồn, hoặc là chỗ phát sinh của trầm tích, là nhân tố kiểm soát các loại khoáng vật sẽ có trong trầm tích; (2) sự phong hóa và vận chuyển là các nhân tố kiểm soát lại sự biến đổi các vật liệu có nguồn gốc từ miền nguồn, và (3) bản chất của môi trường trầm tích mà về phần mình lại phụ thuộc vào các nhân tố như tốc độ vận chuyển ngay trước khi tích đọng và tính chất hóa học của môi trường trầm tích Trong các nhân tố đó, sự phong hóa và miền nguồn là nhân tố hàng đầu khống chế các thành phần của các trầm tích

Các quá trình phân hủy bao gồm sự oxy hóa, khử oxy, hòa tan, thủy hóa, thủy phân, chelation và sự tạo keo với sự trao đổi cation Oxy hóa và khử là các quá trình đối lập

Oxy hóa là quá trình trong đó hóa trị của một ion là tăng và khử là quá trình trong đó hóa

trị của một ion giảm Một trong những phản ứng oxy hóa phổ biến nhất trong quá trình phonghóa là sự oxy hóa sắt Thí dụ, magnetit, một khoáng vật rất phổ biến của đá magma, trầm tích

và biến chất, chịu sự oxy hóa sắt khi nó biến thành hematit là sản phẩm phong hóa phổ biến :

magnetit + oxy → hematitTrong phản ứng này, sắt ferrous (Fe2+) trong magetit bị oxy hóa sinh ra sắt ferric (Fe3+) Các phản ứng tương tự kéo theo các cation sắt được giải phóng bởi các phản ứng phân hủy khác cũng xuất hiện Sự khử đơn giản là đảo ngược quá trình oxy hóa Thí dụ, sự sản xuất pyrit trong các một trường thiếu oxy (anaerobic), chứa sulfur có thể kéo theo sự khử sắt ferricthành trạng thái ferrous.

Nước rất quan trọng trong nhiều phản ứng phân hủy như một dung môi (solvent) hay một chất tham gia phản ứng (reactant) Chẳng hạn, nước và các acid trong dung dịch nước là hai tác nhân chính của sự hòa tan Sự hòa tan (solution) là quá trình trong đó các vật chất dễ tan

bị tan ra hoặc phân rã để giải phóng các ion Phản ứng hòa tan tiêu biểu kéo theo sự phân hủypyroxen như sau :

pyroxen + hydro + nước → các cation Mg,Fe,Ca + phân tử acid silic

Các phản ứng tương tự có thể được viết cho các silicat sắt-magnesi khác Các ion Ca và

Mg và các acid silic sinh ra trong phản ứng này có thể được dịch chuyển đi trong dung dịch nước, trong khi ion đó có thể oxy hóa hay thủy hóa, hoặc cả hai, và kết tủa như là hematit hoặc goethit Tương tự, các khoáng vật cacbonat tan và cho ra các ion calci, các ion magnesi

và các phân tử bicacbonat mà tất cả được vận chuyển trong dung dịch nước Đặc biệt, dung dịch có thể làm tăng độ rỗng lên tới 40% trong đá gốc bị phong hóa Điều đó cho phép dòng chất lưu lớn hơn và tăng sự phân hủy

Nước cũng còn gây ra sự thủy hóa (hydration) và thủy phân (hydrolysis) Các phản ứng thủy hóa là phản ứng mà trong đó nước kết hợp với thành phần khác để cho ra một pha mới

Thí dụ, goethite được sinh ra từ hematit bởi phản ứng thủy hóa sau

Trái lại, thủy phân là nói đến các phản ứng mà trong đó một sự dôi dư của H+ hoặc OH

-được sinh ra trong dung dịch kết hợp đó Mặc dù các phản ứng này có thể -được viết theo nhiều cách, nhưng các phản ứng thủy phân có thể được xem như là các phản ứng mà trong đóhydro thay thế cation khác trong cấu tạo khoáng vật Do vậy, olivin phong hóa cho ra acid silic cộng với sắt và các ion magnesi qua phản ứng :

trong đó hydro thay thế Mg và Fe Tương tự, các feldspat thủy phân qua các phản ứng như

là :

và thủy hóa tức thời để tạo thành khoáng vật kaolinit :

Trong các môi trường địa chất, sự thành tạo chất keo và thay đổi cation cùng phụ thuộc

vào nước Các chất keo (colloids) là các vật chất bị chia tách trong trạng thái lơ lửng hay huyền phù (suspension) Các bề mặt của các phân tử điển hình mang điện tích âm, nên hút

các ion hydro từ dung dịch nước vây quanh Khi các chất keo đến tiếp xúc với các vật chất

khác, chúng có thể trao đổi hydro được cầm giữ yếu với các ion ở vật liệu tiếp xúc Và như vậy, các chất keo gây ra sự phân hủy.

Chelate là các hợp chất mà trong đó một cation kim loại được gắn kết với một cấu tạo

vòng Sự tạo thành chelate (chelation) làm tăng sự phân hủy, nơi mà các chelate tạo thành bởi

sự trích chiết một cation kim loại (ví dụ như silic, đồng) là quặng Chelate cũng dung để bảo

vệ ion kim loại khỏi phản ứng, để cho có khả năng hơn được chuyển đi trong dung dicjb so với được tái kết tủa ở chỗ phong hóa

Mỗi một trong các quá trình phân hủy là một quá trình mà trong đó các khoáng vật không cân bằng ở mặt đất phản ứng để tạo thành các ion, các phân tử và các khoáng vật mới bền vững hơn trong các điều kiện ở mặt đất Trong số các sản phẩm quan trong nhất của các quá trình như thế là thạch anh, các khoáng vật sét, các oxyd sắt và các ion như Ca2+ và Mg2+

Ba sản phẩm chính của phong hóa – các khoáng vật cacbonat được thành tạo từ Ca2+ và Mg2+,các khoáng vật sét và thạch anh lẫn opal – được sản xuất với các lượng gần bằng nhau trong quá khứ 4,5 tỉ năm của lịch sử trái đất Các sản phẩm phong hóa khác nói chung có ít hơn ba loại vật liệu đó

Trong hoạt động phong hóa các nhà nghiên cứu nhận thấy các khoáng vật phổ biến có độbền tương đối Olivin, pyroxen và các feldspat plagioclas giàu Ca nằm trong số pha phong hoá dễ nhất, trong lúc thạch anh và muscovit ở trong nhóm khoáng vật sau cùng bị phong hoá Dãy phong hoá đó sao chép lại loạt phản ứng Bowen Các khoáng vật đầu tiên phong hoá là các khoáng vật tạo thành trước tiên trong kết tinh phân đoạn và các khoáng vật sau phong hoá là các khoáng vật thành tạo sau cùng Các khoáng vật tạo trước được sinh ra ở các nhiệt độ cao nhất là nằm xa nhất từ trường bền vững của chúng trong khi chúng có mặt ở ngay hoặc ở gần mặt đất Hơn nữa, các khoáng vật này chứa một hoặc nhiều hơn các nguyên

tố natri, calci, kali và magnesi, các nguyên tố này mất sớm trong khi phong hoá các đá do dễ

bị phá vỡ các mối liên kết ion mà chúng tạo thành với oxy trong các cấu tạo khoáng vật Các nguyên tố tàn dư trong các đá bị phong hoá, như silic, nhôm và titan, tạo thành các liên kết đồng hoá trị với oxy nên khó bị phong hoá hơn

2.2 Miền nguồn

Miền nguồn kiểm soát hàng đầu thành phần trầm tích Các nhân tố miền nguồn kiểm soát các quá trình phong hoá và bản chất các trầm tích mà có thể được cung cấp cho bất kỳ tác nhân vận chuyển nào Trong số các nhân tố này có địa hình và độ cao, khí hậu và thảm thực vật liên quan và thành phần đá gốc Nói về thành phần đá gốc, dùng 1 thí dụ đơn giản, nếu chỉ các kết thạch anh lộ ở miền nguồn thì trầm tích trôi ra từ miền nguồn đó phải là giàu thạch anh Nếu các đá ở miền nguồn giàu feldspat thì hoặc feldspat hoặc sét sẽ giàu trong trầm tích, phụ thuộc vào mức độ phong hoá của các kiểu đá ở các miền nguồn giới hạn các loại vật liệu sẽ có mặt trong trầm tích trôi ra từ miền nguồn đó

Địa hình và độ cao miền nguồn sẽ ảnh hưởng đến (1) các vai trò tương đối của sự phân huỷ và phân rã (2) bản chất của sự vận chuyển Địa hình, sự sai khác vế các độ cao trong một bồn xâm thực, kiểm soát tốc độ xâm thực Nói chung, các vùng có địa hình cao, đặc biệt những nơi đang có hoạt động nâng cao, thì chịu sự xâm thực nhanh Trái lại, những vùng nói chung bằng phẳng thì có tốc độ xâm thực thấp Các vùng bằng phẳng nằm ở các mức cao cơ

sở địa phương là tạm ổn định có thế năng cực tiểu Kết quả là, ở các vùng phẳng, cả sự bào mòn khối và thành phần xuống dưới của dòng chảy đều giảm, kéo theo sự giảm mức độ xâm thực xuống dưới và sự phân rã cảnh quan Các quá trình phong hoá dần dà, đặc biệt là quá trình phân rã, có cơ hội vận hành trong thời gian dài

Cùng với địa hình, độ cao của miền nguồn cũng quan trọng Độ cao ảnh hưởng đến khí hậu, mà về phần mình lại ảnh hưởng đến các vai trò tương đối của sự phân huỷ và phân rã Ở các độ cao lớn, đặc biệt ở các vĩ độ trung bình đến cao, nơi mà sự đóng băng và tan chảy là quan trọng, thì sự đóng nêm băng giá là quá trình phong chủ yếu Sự bào mòn và mài mòn khối cũng quan trọng ở các môn trường đó Như vậy, nơi nào địa hình cao thì sự phân rã xảy

ra dễ dàng Trái lại, ở các độ cao thấp, đặc biệt ở các vùng nhiệt đới có địa hình thấp, thì sự phân huỷ là kiểu phong hoá chính xảy ra

Khí hậu và thảm thực vật cũng quan trọng Các khí hậu lạnh làm giảm tốc độ phân huỷ

và làm tăng sự phân rã Các khí hậu ấm sinh ra hệ quả ngược lại Tương tự, các khí hậu khô làm giảm vai trò phân huỷ, trong khi các khí hậu ẩm thì sự phân rã được tăng cường Thêm nữa, thảm thực vật phong phú hơn ở các khí hậu nóng ẩm so với các khí hậu lạnh và khô Thảm thực vật sản sinh ra các acid hữu cơ và các hợp chất khá làm tăng sự phân huỷ

2.3 Các sản phẩm phong hoá

Căn cứ vào các giới hạn được áp đặt bởi miền nguồn và khí hậu, quá trình phong hoá sẽ cho

ra các sản phẩm phong hoá khác nhau Các sản phẩm này được tổng kết ở bảng 3.1

Bảng 3.1 các sản phẩm phong hoá của các khoáng vật phổ biến

Các khoáng vật phổ biến trong đá Các sản phẩm phong hoá

Mica trắng Sét, ion Ca, Na, K, silic không tan, gibbsit

Amphibol Oxyd sắt, ion Na, Ca, Fe, Mg, sét, silic không

tanPyroxen Oxyd sắt, ion Ca, Fe, Mg, sét, silic không tan

Granat Ion Ca, Mg, Fe, sét, oxyd sắt, silic không tan

-Chú ý rằng thạch anh tương đối không hoà tan, cộng với sét bền vững cùng với các oxyd

và các hydrat sắt là các vật liệu tàn dư chính còn lại trong đất có nguồn gốc từ đá bị phân huỷ cao Acid silic và các cation kim loại khác nhau, bao gồm Ca, Mg, Fe, Mn, Na, K và P sẽ chuyển đi khỏi đá phong hoá trong các dung dịch nước ngầm và nước mặt

Ở các vùng địa hình cao,sự xâm thực nhanh và sự phân rã đáng kể thì các mảnh đá và các hạt khoáng vật không bền sẽ là một phần của đất và sẽ bị xâm thực từ đá gốc để cung cấp trầm tích bổ sung cho vận chuyển và tích đọng.Ở các vùng địa hình thấp và xâm thực

chậm,nơi mà sự phân hủy kéo dài là loại phong hóa chính xảy ra,thì chỉ các vật liệu khó hòa tan nhất và bền vững về hóa học sẽ còn lại trong đất để trở thành một phần của trầm tích lấy

từ miền nguồn ra.Mối quan hệ đó giữa bản chất miền nguồn và kiểu trầm tích dĩ nhiên là cực

kì có giá trị trong việc giải đoán lịch sử các đá trầm tích

3 - Sự vận chuyển của các trầm tích

Sự vận chuyển các trầm tích bắt đầu khi (1) các phần tử hoặc các hạt của vật liệu còn tươi nguyên hay đã bị phong hóa và (2) các phần tử và các ion hòa tan được lấy đi từ mặt lớp

và chuyển động.Các vật chất hòa tan và chuyển động trong dung dịch.Sự vận chuyển như thế

ở đây được gọi là chuyển động hòa tan (solute transportation).Các vật liệu vững chắc chuyển động qua một hoặc một số quá trình khác và được gọi là bị cuốn trôi (entrained) khi chúng

được nâng lên từ mặt đất và bắt đầu chuyển động.Sự vận chuyển các vật liệu cứng chắc ở đây

được gọi là vận chuyển cơ giới (mechanical transportation).Các quá trình vận chuyển cơ giới

bao gồm: rơi,trượt,lăn,nảy,trôi và vận chuyển lơ lửng.Sự vận chuyển dưới nước thông qua sự

kết hợp của trượt,,lăn và nhảy cóc (nảy) được gọi là vận chuyển dưới đáy (bed-load

transportation)

Bản chất của tất cả sự vận chuyển trầm tích phụ thuộc vào các đặc tính vật lý của tác nhân vận chuyển,bản chất của vật liệu được vận chuyển,tính chất vật lý của sự kết hợp các tác nhân vận chuyển và vật liệu được vận chuyển,và các lực đã gây ra sự vận chuyển xuất hiện.Các tác nhân vận chuyển hoặc gây ra sự vận chuyển trầm tích bao gồm:trọng lực,dòng nước chảy,gió và băng hà.Trọng lực không chỉ tự nó gây ra chuyển động vật liệu mà còn điềukhiển nhiều dòng nước chảy và làm cho băng giá chuyển động xuống dưới.Các nhiễu loạn nhiệt và các sai khác về áp suất trong khí quyển gây nên các dòng không khí (gió) và các nhiễu động nhiệt ở đại dương cũng có tầm quan trọng địa phương

3.1 Sự vận chuyển cơ giới và sự trầm đọng

Các vật liệu được vận chuyển cơ giới thông qua một số cơ chế,bao gồm sự treo lơ lửng dòng xoáy:ít nhớt (low viscosity turbulent suspension),dòng chảy nhớt - không gắn kết,dòng dính kết rất nhớt dẻo (plastic high-viscosity cohesive flow) và dòng chảy phân phiến-dính kếtđàn hồi (elastic cohesive-laminar flow) (Hình 3.1) Mỗi một cơ chế vận chuyển gây ra đặc điểm trầm đọng khác nhau của các trầm tích

3.1.1 Sự vận chuyển trọng lực và sự trầm đọng

Trọng lực là tác nhân chính gây nên sự vận chuyển trong trượt đất (landslides) và các dòng khối (mass flows).Trong các chuyển động trên cạn như: rơi, trượt, lở, dòng bùn, dòng vật liệu vụn (trượt đất nghĩa rộng) và các chuyển động khối ngầm dưới biển (các dòng

olistostrom),thì sự vận chuyển bắt đầu khi có ứng suất dôi dư.Các trượt đất nghĩa hẹp chuyển động do rơi,trượt hoặc lăn.Các olistostrom,các dòng bùn và các dòng vật liệu vụn chuyển động do dòng chảy dẻo nhớt.Trong cả hai trường hợp,chuyển động được gây tra bởi (1) sự quá tải ở sườn, (2) mất sự nương tựa của sườn,(3) động đất,hoặc (4) sự trồi bùn (mud

diapirism).Sự quá tải xuất hiện khi nước hoặc trầm tích được thêm vào khối trên sườn,làm bổ sung trọng lượng và ứng suất cắt

Hình 3.1

Các quá trình vận

chuyển Tính chất vật lý Cơ chế vậnchuyển Tính chất trầm tích

Vận chuyển treo lơ

Các trầm tích dạng khối đến phân lớp và phân phiến

lớp phân phiến,phân phiến xiên chéo và đổi dần cấp hạt

Vận chuyển trầm

tích đáy

Lỏng đến dẻo

Treo lơ lửng tạm thời,lăn và nhảy cóc

Các lớp phân phiến,xiên chéo đến không có cấu tạo của các trầm tích chọn lựa tốtđến trung bình

Dòng chảy hạt

(nghĩa rộng)

Trầm tích được nương tựa bởi áp lực khuếch tán

Các lớp phân phiến đến không có cấu tạo,mỏng đến dạng khối của cát lựa chọn tốt với cấu trúc trong dĩa và cuội

Các lớp trung bình đến dạng khối của diamictit

Các lớp dày đến dạng khối,điển hình nghèo nền,thường có các hạt nhẵn mặt

Sự trồi bùn đè nặng lên các sườn dốc bằng cách thêm vào các khối dư.Các động đất,tuy

nhiên,cung cấp ứng suất chảy dẻo dôi dư cần thiết để khởi động.Trái lại,việc mất chỗ tựa qua

sự xâm thực ở đáy sườn dốc làm giảm cấp độ ứng suất chảy dẻo (yield stress) gây sụt lở.Một

số trượt ngầm dưới nước biển tái hoạy động bởi các ứng suất do song gây ra

Trong các rơi đổ,trượt thì tính dòn gây ra sự mất tổng quát tính kết dính giữa nền móng

và khối đang chuyển động (và phổ biến giữa các phần tử hoặc các hạt trong khối đó), nhưng

vì các lực ma sát lấy đi năng lượng từ khối đang chuyển động nên tính dính kết phần nào

được tái lập và xuất hiện sự tích đọng Khi sự trầm đọng bắt đầu, chuyển động dừng lại, nói

chung khá đột ngột Sản phẩm của sự tích đọng này thường là dăm kết hay diamictit Các đá

đó rất kém được lựa chọn và không phân lớp và đặc trưng bởi cả tỉ lệ giữa các vụn và nền lẫn

bởi tính góc cạnh của các mảnh vụn

Trong các dòng vật liệu vụn, các dòng bùn và olistostrom, các nền bùn hoặc hạt mịn tương tự( thí dụ serpentinit) có mặt và thường giàu Nền này cho khối đó sức bền đủ, làm cho

nó hoặc có trạng thái dẻo hoặc như một dòng giả dẻo Một khi ứng suất chảy dẻo vượt quá thìdòng chảy có thể xuất hiện trên các sườn thoải ít độ dốc Nền thường bão hòa nước trong khi chảy, vậy mà hình như có đủ sức để nâng đỡ những tảng lớn hoặc các tấm đá

Trong các dòng chảy vật liệu vụn, các dòng bùn và olistostrom, toàn thể khối vật liệu được tích đọng ngay lập tức Khi thành phần ứng suất cắt của ứng suất trọng lực không dài hơn vượt quá ứng suất cắt ma sát ở đáy khối, thì dòng chảy nhanh chóng ngừng lại Trong trường hợp một số dòng trên cạn, tuy nhiên, sự trộn lẫn nước với khối dòng chảy trong khi chuyển động xuống sườn gây nên mất lực và sự chuyển đổi dòng này ra trạng thái lỏng, ví như dòng chảy lỏng hóa hoặc dòng chảy vẩn đục Trong các trường hợp đó, sự tích đọng xuấthiện phù hợp với các đặc tính vật lí của chất lỏng đó

Các dòng bùn sản sinh ra các diamictit kém chọn lựa, nghèo hạt vụn, giàu bùn với các lớp dày trung bình đến dạng khối Trong các dòng vật liệu vụn và diamictit olistostrom, tỉ lệ hạt vụn so với nền tương đối cao hơn so với ở các dòng bùn, và các lớp hầu như luôn luôn dày đến dạng khối

Các dòng hạt (grain flows) là các dòng chảy do trọng lực gây ra của các trầm tích chứa

các hạt không dính kết xuất hiện ở các sườn dạng bậc Dòng chảy bắt đầu hoặc (1) khi các

tích tụ trầm tích vượt quá góc nghỉ (angle of repose), khiến cho thành phần ứng suất cắt trọng

lực vượt quá ứng suất cắt kháng, hoặc (2) khi một trận động đất làm rối loạn khối gần như không bền, bổ sung đủ ứng suất cắt gia tăng làm cho khối trầm tích bắt đầu chuyển động Cácdòng hạt xuất hiện cả trên cạn, trên các đụn cát, hoặc ở các điều kiện dưới nước, chủ yếu ở

các hẻm vực ngầm dưới biển ( submarine canyons) Trong nước, dòng hạt này có thể có trạng thái như một dòng dẻo (plastic flow) hoặc như một dòng chất lỏng nhớt, phụ thuộc vào sự cô

đặc của cát Trong khi chảy, các va chạm và gần như va chạm hạt-hạt tạo ra các lực khuếch tán khiến giữ cho các hạt rời ra và giữ cho dòng chuyển động Sự tích đọng trầm tích xuất hiện đột ngột khi dòng hạt ngừng chuyển động do giảm cả sườn dốc lẫn thành phần ứng suất cắt kèm theo của ứng suất trọng lực

Các tích đọng dòng hạt thường là cát lựa chọn tốt xuất hiện trong các lớp không có cấu tạo đến phân phiến cục bộ Chiều dày các lớp phổ biến từ trung bình đến dạng khối, nhưng những lớp này có thể là các đơn vị hợp nhất gồm một tập hợp của một vài tích tụ dòng hạt cá thể mà mỗi tích tụ có chiều dày không vượt quá mấy centimet Các vụn kích cỡ từ cuội đến

tảng, các cấu tạo dạng đĩa (dish structure) và sự phân lớp theo cấp hạt ngược (thô dần lên) có

thể có mặt cục bộ trong cát dòng hạt

Các dòng lỏng là các hỗn hợp nước và trầm tích cô đặc không dính kết, gây ra từ sự va đập đột ngột (thí dụ, từ một động đất), hoặc sự tiêm nhập chất lỏng một khối trầm tích bão hòa nước Các dòng này có thể chuyển động xuống các sườn thoải đến các khoảng cách đáng

kể, nhưng trầm tích thì trầm đọng dần từ đáy dòng, trong khi các hạt tái lập tiếp xúc hạt với hạt Các tích tụ của các dòng như thế là cát phân lớp dày đặc trưng bởi các cấu tạo thoát chất

lỏng dồi dào, như là các cấu tạo dạng đĩa, các lớp cuộn lại (convolute beds) và các ống thoát

chất lỏng

Các dòng vẩn đục (turbidity currents) là một kiểu quan trọng của dòng mật độ (density

current) đặc trưng bởi sự khác nhau về mật độ giữa chất lỏng trong dòng và chất lỏng của chất lỏng xung quanh Các dòng vẩn đục nhờ mật độ tăng lên của chúng để treo lơ lửng trầm tích Các dòng phát sinh từ các dòng nước giàu trầm tích đột ngột hoặc đều đặn trở thành nước tương đối trong Sự tiêm nhập đột ngột nước bùn vào nước trong gây ra từ hoạt động bão tố, bao gồm lũ lụt, hoặc từ sự sụp đổ các sườn dốc do động đất gây ra Các dòng vẩn đục phát sinh từ các dòng ổn định, thí dụ ở nơi nước dòng bùn đổ vào một hồ hoặc đổ ra biển trênmột nền liên tục Trầm tích trở nên bị cuốn trôi trong dòng vẩn đục bởi sự kiện ban đầu, sự dunhập của nước bùn vào trong nước trong bởi một dòng chảy hoặc sự sụp lở sườn do chấn động gây ra, và sẽ tiếp tục được vận chuyền đi xa chừng nào sự chảy cuộn xoáy và tốc độ dòng cho phép Một khi dừng lại, dòng đó lại chuyền động thích ứng với trọng lực

Trái với phần lớn các kiểu dòng khối nói ở trên, sự tích tụ từ dòng đục xảy ra dần dần

Sự đánh mất tốc độ do giảm độ dốc ở sườn hoặc sự trộn lẫn của dòng với nước xâm nhập,

gây nên sự tích đọng Trầm tích thô hơn tích đọng hoặc ở gần nguồn hơn, tức là ở môi trường gần (proxymal environment), hoặc ở ngoài biển xa hơn dọc theo các kênh của các quạt ngầm dưới biển, ở môi trường xa (distal environment) Các turbidit thường thể hiện một phần hoặc

tất cả dãy Bouma Các turbidit do các dòng mật độ cao gây ra có xu hướng phân lớp dày, hạt thô và ít phân cấp hạt, trong khi các turbidit tích đọng bởi các dòng mật độ thấp thì phân lớp mỏng, phân cấp hạt rõ và có sự phân phiến phát triển

3.1 Sự vận chuyển băng hà và sự trầm đọng

Sự vận chuyển băng hà gây ra bởi dòng chảy lỏng do trọng lực, nhưng tốc độ dòng này rất chậm băng giá có trạng thái độ nhớt cao, giả dẻo Băng hà lôi cuốn các phần tử đơn giản bằng cách thộp bắt chúng đi Trầm tích bị được vận chuyển bằng cách bị kéo lê dọc theo đáy

và các bờ sông băng, bằng cách bị treo lơ lững ở trong băng giá và bằng cách được chở trên đỉnh sông băng, ở nơi mà nó tích tụ khi băng tan chảy

Sự tích tụ băng hà xuất hiện, không phải từ sự giảm tốc độ, mà là do băng tan và bốc hơi

Sự ấm lên làm cho một số băng thăng hoa, để lại vật tải trầm tích của nó ra đằng sau Phần lớn băng tan chảy, làm cho các vụn lớn (trong một nền ) bị để lại đằng sau và nhiều vụn nhỏ hơn vẫn được chuyển đi bởi các dòng nước băng giá Trầm tích hạt mịn hơn, được chọn lọc

hơn thì trầm động như trầm tích rữa trôi (outwash); trầm tích ít được chọn lựa với các vụn thô thì trầm đọng như băng tích (till)

3.2 Sự vận chuyển trong nước và không khí và sự trầm đọng.

Dòng vật chất có thể phân phiến hoặc rối loạn (hình 3.2 )