bài thuyêt trinh trầm tích và đá biến chất

Tuy nhiên, hầu hết các đá vụn núi lửa trầm tích phun trào thường có độ chọn lọc và độ mài mòn kém, nhiều mặt giống với đá phun trào giàu ban tinh và thường được gọi với thuật ngữ đơn giả

Chào mừng các bạn đến với bài thuyết trình của :

Nhóm 1

Giáo viên hướng dẫn : HOÀNG HOA THÁM.

Sinh viên thực hiện : LÊ MINH CHÂU

NGUYỄN XUÂN DUY

DƯƠNG TRƯỜNG AN

TRẦN THỊ KIM CHI

HOÀNG CÔNG

PHẠM THÀNH CÔNG

CHƯƠNG 7: ĐÁ TRẦM TÍCH PHUN TRÀO VÀ ĐÁ VỤN CƠ

HỌC

1 ĐẠI CƯƠNG

Đá trầm tích phun trào được xếp vào đá trầm tích và có mối quan hệ với đá vụn

cơ học vì vậy chúng được xếp vào một chương Như chương 2 đã đề cập: vật liệu trầm tích tạo đá có một nguồn rất đáng kể đó là vật liệu núi lửa Chúng đã đóng góp nhiều hay ít trong quá trình tạo nên những thực thể trầm tích mang tính chất trung gian giữa đá trầm tích và vụn núi lửa.

2 ĐÁ TRẦM TÍCH PHUN TRÀO

2.1 Phân loại

Đá trầm tích phun trào hay còn gọi là đá vụn núi lửa có thành phần núi lửa chiếm trên 10% Thành phần núi lửa bao gồm:

Hình: Thủy tinh núi lửa

• Mảnh vụn thủy tinh núi lửa

Hình: Mảnh

vụn thủy tinh

núi lửa

• Tất cả các hợp phần nói trên dựa vào môi trường trầm tích pha trộn với vật liệu trầm tích thuần khiết tạo ra một hỗn hợp bao gồm hai nguồn gốc núi lửa và sản phẩm phong hóa chịu quá trình vẫn chuyển phân dị, mài mòn, chọn lọc và lắng đọng Tuy nhiên, hầu hết các đá vụn núi lửa (trầm tích phun trào) thường có độ chọn lọc và độ mài mòn kém, nhiều mặt giống với đá phun trào giàu ban tinh và thường được gọi với thuật ngữ đơn giản là tuf.

• Dưới kính hiển vi phân cực đá trầm tích phun trào được phân loại khá chi tiết dựa trên ba chỉ tiêu cơ bản

• Kích thước hạt

• Hàm lượng vật liệu núi lửa

• Loại vật liệu núi lửa

STT Theo kích thước hạt Theo hàm lượng vật liệu núi lửa

2 Cuội, dăm (cuội kết,

dăm kết): 100-10

_ Cuội tufitbaan _ Dăm kết tuf riolit

3 Sạn (sạn kết): 10-1 _ Sạn kết tuf daxit

_ Sạn kết tufogen riolit

_ Cát kết tufogen anderzit

_ Bột kết tufit riolit

Bảng: Phân loại các đá vụn núi lửa

2.2 Mô tả một số đá vụn núi lửa

• Đối với đá tuf và tufit thường gặp các dạng bom và aglomerat dăm kết do phun nổ Trên nền của chúng gặp phong phú vật liệu thủy tinh núi lửa có hình dàng kỳ dị và kích thước rất nhỏ tứ 0,1 – 1,0 mm

Hình: Tuf dạng bom

* Cát kết núi lửa có thể gặp một loạt đá sau đây: Nhóm cát kết tuf riolit, cát kết tuf

andezit, cát kết tuf bazan Các đá có kiến trúc nổi ban giống như riolit porfia, bazan phorfia, andezit phorfia, song cần phân biệt với đá phun trào thực thụ mấy điểm cơ bản sau đây:

• Ban tinh thường có hình dạng sấc cạnh hoặc được mài mòn ở dạng nửa góc cạnh

• Số lượng ban tinh lớn thường chiếm > 20% bao gồm các ban tinh fenspat, pyroxene, amphibol và biotit.

• Có mặt một số khoáng vật vụn và mảnh đá do phong hóa đá gốc (đá granodiorit, granit hoặc các đá acko, grauvac) Các khoáng vật tha sinh ít rạn nứt và mài tròn tốt hơn.

• Nền thủy tinh hoặc fenzit chưa nhiều mảnh vở thủy tinh

• Đá nhẹ xốp, cấu tạo khối, bọt dòn chảy, phân lớp tương tự đá trầm tích.

• Đá vụn núi lửa rất dễ bị phong hóa, biến đổi do độ hổng lớn, chứa nhiều hợp phần không bền vững trong điều kiện trên mặt như vật liệu thủy tinh , tro núi lửa, các khoáng vật màu và plagiocla, mafic, đồng thời chúng cũng dễ bị biến đổi trong môi trường hâu sinh

và biến sinh.

Thủy tinh axit thường bị fenzit hóa tái kết tinh còn thủy tinh mafic thường bị clorit, epidot hóa và zeolite trong cá giai đoạn biến đổi thứ sinh.

• Trong quá trình phong hóa dưới tác dụng của CO2, H2O và O2 các đá tuf, tufit và

tufogen axit bị caolin hóa, các đá tuf mafic bị biến thành sét monmorilonit mềm bở và nhẹ đôi khi giống puzolan

2.3 Điều kiện thành tạo và quy luật phân bố

• Đá vụn núi lửa là một loại đá đặc biệt, hầu như chỉ phát sinh trong các vùng động

và liên quan với sự hoạt động của núi lửa Thường chúng cộng sinh với các tầng trầm tích lục nguyên silit turbidit biển sâu như trầm tích O-S ở quần đảo Cô Tô hoặc xen kẻ trong các trầm tích lục nguyên Oligocen ở đầu trành tạo ở các riftơ nôi lục và riftơ rìa.

• Vì có điều kiện thành tạo đặc biệt nhưu vật nên đá trầm tích vụn núi lửa có một

ý nghĩa quan trọng trong việc giải lịch sử tiến hóa bồn trầm tích, khôi phục lại hoàn cảnh cổ kiến tạo trong mối quan hệ với kiến tạo mảng,… và còn có thể

dùng tầng chuẩn, tầng đánh dấu quá trình so sánh thành lập địa tầng.

• Đá vụn núi lửa thường liên quan với một số khoáng sản như Fe, Mn, S, kim

cương, ngọc bích, suối nước khoáng nóng,…

3 ĐÁ VỤN CƠ HỌC

3.1 Khái quát chung.

• Nhóm đá trầm tích vụn cơ học bao gồm các đá trầm tích bở rời trong Đệ tứ và các đá gắn kết có tuổi trước Đệ tứ Nhóm này khá phổ biến trong vỏ trái đất, chiếm 50% tổng số đá trầm tích.

• Từ Tiền Cambri đến Đệ tứ, trầm tích vụn rời có ý nghĩa to lớn trong quá trình lấp đầy các bồn trũng.

• Đá trầm tích cơ học gồm hai thành phần đó là mảnh vụn và xi măng Mảnh vụn

có kích thước trên 0.01 mm, là sản phẩm của quá trình phong hóa cơ học xi măng gắn kết các mảnh vụn là sự lắng đọng từ dung dich thực hay do sự ngưng

tụ keo hay do được sinh thành trong quá trình hậu sinh.

3.2 Phân loại đá trầm tích vụn cơ học.

• Các cơ sơ phân loại đá trầm tích cơ học thứ nhất là: kiến trúc nghĩa là căn cứ vào kích thước và hình dạng của hạt vụn thứ hai là: thành phần và đặc tính khác.

• Theo độ hạt chia đá trầm tích vụn cơ học ra 3 loại như sau:

1 Đá vụn thô bao gồm đá chứa trên 50% các mảnh vụn có kich thước lớn hơn 1mm (hoặc lớn hơn 2mm).

2 Đá vụn trung bình ( cát ), là đá chứa các mảnh vụn có kích thước từ 1-0,1mm hay 2-0,05mm.

3 Đá vụn nhỏ (bột), là đá chứa các hạt vụn có kích thước 0,1-0,01mm ( hay 0,05-0,01mm).

Thành phần của mảnh vụn có thể là đa khoáng hay đơn khoáng tùy theo nguồn gốc điều kiến sinh thành của đá.

Thành phần xi măng thường là vôi, silit, hidroxit sắt, photforit, cát, sét, với các kiểu

xi măng lấp đầy,cơ sở, tiếp xúc.

Kiến trúc của đá vụn thô điển hình là kiến trúc cuội, cuội cát.

Đá tường có cấu tạo khối hoặc phân lớp thô.

Dạng nằm của đá trong tự nhiên là dạng lớp , thấu kính với chiều dày và độ ổn định khác nhau, tùy theo nguồn gốc và điều kiện sinh thành của đá.

Trong các loại đá vụn thô thì phổ biến và có ý nghĩa nhất là cuội kết, sỏi kết dăm kết.

1 Trầm tích khối tảng

Trầm tích khối tảng bao gồm các sản phẩm phá hủy kiến tạo có kich thước 100m trở lên Song thực tế chỉ có tảng và tảng kết (100-1000mm)là được xét như một nhóm đá độc lập trong trầm tích vụn thô.

2 Đá trầm tích dăm và dăm kết

a) Dăm và dăm kết

Dăm là trầm tích bở rời thường có tuổi đệ tứ, còn dăm kết là trầm tích gắn kết đã trải qua giai đoạn thành đá

Các mảnh dăm là sản phẩm của quá trình phá hủy kiến tạo hoặc đang nằm tại các đới phá hủy hoặc đã được vận chuyển chưa xa lắm so với vùng xâm thực bốc mòn Hay là sản phẩm liên quan tới các vụng nội sinh,…

• Dăm và dăm kết kiến tạo: là sản phẩm phá hủy đá gốc bởi các đứt gãy kiến tạo, vật liệu vụn và xi măng (nền) gắn kết có thành phần giống nhau Mảnh vụn có dạng góc cạnh và hoàn toàn chưa được mài tròn do chưa được vận chuyển trong môi trường nước

Hình: dăm kết kiến

tạo

• Dăm kết núi lửa: là sản phẩm phun nỗ của núi lửa vật liệu sắc cạnh, mảnh vụn và nền gắn kết có cùng thành phần ( dăm kết núi lửa riolit, dăm kết núi lửa andezit)

• Dăm kết trầm tích: được phân loại theo thành phần thạch học bao gồm các loại dăm kết đa khoáng và dăm kết ít khoáng, dăm kết nghèo xi măng hóa học, nền chủ yếu là vật liệu bột sét Ngoài ra còn có các loại dăm kết như: lũ tích, tàn tích, sườn tích, rơi tích.

Hình: dăm kết trầm tích

• Dăm kết do tái kết tinh

thay thế theo hệ thống khe

nứt thực chất đây là một

trường hợp riêng của dăm

kết kiến tạo, song xi măng

Tuỳ theo mức độ đơn giản hay phức tạp của thành phần hạt vụn mà chia ra hai loại:

- Cuội kết đơn khoáng:Thành phâǹ hạt vụn khá đơn giản.Chứa trên 90% hạt cuội có cùng thành phần Cuội kết đơn khoáng thường gặp là thạch anh,silit,quaezit,đá vôi,…

- Cuội kết đơn khoáng thường gặp ở vùng nền:Thành phần hạt vụn được vận chuyển

đi xa nên hạt cuội có độ chọn lọc và mài mòn tốt,kích thước tương đối đồng

đều.Thành

phần ximang cuội kết tùy theo nguồn gốc nếu cuội kết ở sông thì ximăng là cát và sét.Còn cuội kết ở biển thì ximang là cacbon,photforit,silit,hiđroxit sat,cát ,sét, bột,…

-Cuội kết đa khoáng: thường được thành tạo ở miền địa mảng,chuyển tiếp trước núi ,giữa núi

• Nguồn gốc điều kiện thành tạo:

Cuội kết là những đá khá phổ biến trong địa tầng cỗ cho đến trẻ và được thành tạo trong điều kiện khác nhau như: lục địa,trước núi,giữa núi,miền địa mảng,…

Về mặt địa tầng có thể phân ra hai loại:

-Cuội kết có sothuong nằm trên mặt bào mòn của tầng cổ và tầng thấp nhất hay là cơ sở của một chu kỳ trầm tích mỗi giai đầu của một chu kỳ

Tầng cuội kết cơ sở thường không chỉnh hợp địa tầng giai đoạn lang động trầm tích ,thành phần hạt cuội thường là sản phẩm phá hủy của các đá tầng dưới,tầng này có diện phân bố rộng,dày và khá ổn định.Chính vì vậy người ta dùng tầng này làm tầng chuẩn để so sánh địa tầng

-Cuội kết gian tầng:thành tạo do tác dụng bào mòn,phá hủy do nước chảy hoặc do sông phá bờ

Loại cuội này có dạng mỏng,dạng thấu kính và có chiều không ổn định nhưng lại nằm chỉnh hợp vs đá vây quanh

3.3.2 ĐÁ VỤN TRUNG BÌNH (CÁT)

1 Thành phần, kiến trúc và cấu tạo

của quá trình phong hóa cơ học, ít nhiều đã bị tác dụng mái tròn, chọn lọc, phá hủy trong quá trình vạn chuyển và lắng đọng.

• Thành phần xi măng trong cát thường gặp là cacbonat (canxit, dolonit), silit (opan, canxcdoan, thạch anh) hidroxit sắt, photforit, xerixot, caolinh… Ngoài ra trong cái kết còn gặp cất chất hữu cơ.

chung lượng SiO2khá lớn, có khi chiếm lớn 99,5%.

• Kiến trúc của cát kết điển hình là kiến trúc cát ( pơxamit), ngoài ra còn các kiến trúc trung gian như: cát – bột, cát – cuội, cát – sét Trong trường hợp đá bị biến đổi mạnh thì còn gặp kiến trúc cát biến dư và biến tinh sinh…

khối, phân lớn song song, phấn lớp xiên… trên mặt lớp cát nhiều khi còn dể lại dấu vết gợn song, vết hằn

(1948)

Penzon (1949)

Viện nghiên cứu Thạch học 1X

Lôvinheneo (1961) Crachhêminiccôp

Fenspat >25%

IV Dạng Grauvae Thạch anh > 70%

Xerixit, clorit <20%

V Grauvae Thạch anh < 70%

III Đa khoáng:

1 Acko (sản phẩm phá hủy của magma axit), Fespat >25%

2 Grauvac (sản phẩm phá hủy magma bazơ).

Thạch anh <75%, các mảnh đá magma bazơ Fenspat, khoáng vật màu chiếm >25%

I Đơn khonags: thạch anh 90 – 100%

II Ít khoang:

1 Dạng Ako:

Thạch anh >50% fenspat và khoáng vật màu <50%

III Da khoáng

1 Acko Thạch anh 10 – 50% fenspat

và mảnh đá granitoit 90 – 100%

2 Grauvae:

Thạch anh 10- 50% fenspat, mảnh đá magma, bazơ, khoáng vật màu 90 – 50%

III Đa khoáng Acko Grauvac Vụn đá - acko

Tuy nhiên, ở Việt Nam khi chưa có quy chuẩn mang tính quốc gia trên cở thống của các nhà khoa học chuyên ngành và tram tích học, thì các nhà đại chat vãn sử dụng sơ đồ phân loại của Petizơn (1973) được coi là ưu việt nhất.

Trên cơ sở phân loại của Dott (1964) và được Petizơn sửa chữa lại năm 1973, ở Việt Nam đã đề nghị một cách phân loại đơn giản để

sử dụng Trong đó ba yếu tố quan trọng nhất được lấy làm cơ sở phân lọi là hàm lượng thạch anh, hàm lượng ximăng và tỷ số

fenspat/ mảnh đá Mỗi tam giác được chia làm 5 trường (hình vẽ 7.11) và gọi tên các trường dựa trên hàm lượng ximăng và hàm lượng ba thành phần hóa học thạch anh (Q), fenspat (F) và mảnh đá (R)

Khi hàm lượng ximăng (15% thì đá thuộc…)

3 Mô tả nhóm đá cát và cát kết

- Cát kết đơn khoáng

Cát kết đơn khoáng trong đó trên 95% là cùng loại khoáng vật cát thạch anh, cát fenspat và cát mảnh đá

• Trong các loại cát kết đơn khoáng phổ nhất là cát kết thạch anh, trong đó thạch anh chiếm trên 90% thành phần hạt vụn Nogaif

ra còn gặp khoáng vững bền khác như ziacon, tuamalin, các mảnh đá quaczit, fenspat… Hạt vụn độ chọn lọc cao, độ mài tròn tương đối kích thước tương đối đều và thường là loại hạt vừa, hạt nhỏ

• - Đá có kiến trúc psanmit (kiến trúc cát, cái kết) Xi măng lấp đầy và tiếp túc

• - Cấu tạo khối

• - Thành phần khoáng vật bao gồm hạt vụn và xi măng

• + Hạt vụn chiếm từ 90 – 98%, trong đó thạch anh (90%, fenspat + mảnh đá < 10%)

• + Ximăng chiếm từ 2 – 10% có thành phần chủ yếu là SiO2, Clorit, xerixit, gloconit…

- Cát kết thạch anh thường có màu trắng, xám, phớt hồng, phớt lục, phớt vàng…tùy theo thành phần ximăng hay hổn hợp khoáng vật phân tán Nếu cát thạch anh chứa đồng hay gloconit, clorit thì đá có màu lục, nếu chứa oxit sắt thì đá có màu vàng và màu nâu, nếu

đá giàu vật chất than thì có màu đen, còn nếu ximăng là caolinit thì đá có màu trắng

- Cát kết thạch anh thường đặc trưng cho các thành tạo trầm tích miền nền, chúng là sản phẩm tái trầm tích của các tầng cát kết cổ hoặc đã được vận chuyển đi trên một quãng xa nơi đá gốc Ngoài ra cát kết thạch anh còn đặc trưng cho môi trường trầm tích ven biển, ven hồ, tam giác châu…

- Cát kết thạch anh có thành phần hạt vụn khi đồng nhất nên việc phân chia… loại cát kết đơn khoáng chủ yếu dựa vào thành phần xi măng và mức độ biến đổi của đá Chẳng hạn như, nếu xi măng là photphorit thì gọi là cát kết thạch anh xi măng photphorit Nếu xi măng là vôi thì gọi là cát kết thạch anh xi măng vôi

- Còn đối với cát kết mà xi măng là silit thì tùy theo mức độ biến đổi của đá có thể chia thành hai loại:

- Cát kết dạng quaczit: là loại đá đã bị biến đổi mạnh mẽ, opan và canxedoan đá tái kết tinh thành thạch anh Đá rất chắc, độ hổng đá giảm Kiến trúc điển hình là kiến trúc biến tinh.

Nếu đá đã bị biến đổi manh mẽ hơn, dấu vết hình dạng tuf ban đầu đã bị xóa nhòa, các hạt kết hợp với nhau chặc chẽ, hình dáng hạt méo mó biểu hiện kiến trúc biến tinh thì gọi là đá quaczit

Ngoài thành phần khoáng vật khi bị phân loại các kết đơn khoáng cũng cần chú ý đến kiểu xi măng Trong các kết đơn khoáng phổ biến là kiểu xi măng cơ sở,xi măng lấp đầy

Cát kết ít khoáng

Tùy thuộc theo nguồn gốc chi và thành phần chi làm hai loại:

- Cát kết thạch anh xi măng silit: là loại đá chưa bị biến đổi, thành phần của xi măng là opan hoặc canxedoan, kiểu xi măng thường là kiểu cơ sở lắp đầy

1: Cát kết thạch anh-acko (cát kết dạn acko): thành phần khoáng vật của hật vụn chủ yếu là thạch anh và fenspat, ngoài ra còn zicon,

mica, tuamalin,…

Xi măng của đá thường ít và nó là sản phẩm phá hủy của các hạt vụn như xerixit, caolinit, hidroxit sắt, … Kiểu xi măng thường là kiểu

ép nén, tái sinh lấp đầy nên nó có màu xám trắng, phớt hồng Đá rắn chắc và có cấu tạo khối

Cát kết dạng acko phổ biến rộng rãi trong địa tầng miền địa máng hoặc miền chuyển tiếp và thường là trầm tích giữa núi hay trước núi, gần các khối granitoit bị phá hủy

2: Cát kết thạch anh-grauvac (cát kết dạng grauvac): loại đá đa khoáng, thành phần hạt vụn ngoài thạch anh, rất giàu khoáng vật màu

và mảnh vụn các đá magma, biến chất, tuf và trầm tích

Đá thường là sản phẩm phá hủy của các khổi đá magma bazo, trầm tích và nằm trong các miền địa máng hay chuyển tiếp

Đá có độ chọn lọc kém, hạt vụn thường sắc cạnh hay nửa tròn cạnh, kích thước không đồng đều.

Thành phần xi măng ít và thường là sản phẩm phá hủy của các hạt vụn xenrixit, caolinit, canxit, với kiểu xi măng éo nén, tái sinh, lấp đầy,…

Các kết acko là đá trầm tích vụn cơ học điển hình chi các thành tạo vùng địa mảng chuyển tiếp

2: Cát kết grauvac: là một loại đá cát kết đa khoáng, thành tạo do sự phá hủy của đá magma bazo Đá có độ chọn lọc kém, hạt vụn thường sắc cạnh, kích thước không đông đều Theo viện nghiên cứu thạch học Liên Xô thì grauvac là sản phẩm phá hủy của đá magma bazo, thành phần hạt vụn gồm: