Bài giảng địa kỹ thuật chương 1

ĐỊA KỸ THUẬT Giáo trình tài liệu tham khảo: - Cơ sở Địa chất cơng trình mơi trường, Bản dịch, ĐHTL 2009 Chương KHOÁNG VẬT VÀ ĐẤT ĐÁ Chương Đất đá Nội dung nghiên cứu: „ „ „ „ „ Khái niệm khoáng vật khoáng vật tạo đá Khái niệm đất đá Đá magma Đá trầm tích Đá biến chất KHÁI NIỆM VỀ KHOÁNG VẬT VÀ KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ I Khái niệm khoáng vật ý nghĩa việc nghiên cứu khoáng vật „ Định nghĩa khoáng vật: I Khái niệm khoáng vật ý nghĩa việc nghiên cứu khoáng vật „ Khoáng vật đơn chất hợp chất hoá học tồn tự nhiên, thành tạo q trình hố học vật lý định vỏ trái đất mặt đất, có thành phần tính chất vật lý xác định „ Ý nghĩa việc nghiên cứu khoáng vật „ Khoáng vật tạo đá: „ khoáng vật tham gia chủ yếu vào thành phần đá II Các trạng thái dạng tồn khoáng vật „ Trạng thái khoáng vật: „ Rắn, „ Lỏng, „ Khí „ „ Đất đá cấu tạo chủ yếu khoáng vật trạng thái rắn Dạng tồn khoáng vật „ Dạng kết tinh „ Dạng vơ định hình „ Dạng keo Khống vật thành phần cấu tạo nên đá, định tính chất xây dựng đá Do nghiên cứu khoáng vật ta hiểu biết nguồn gốc điều kiện hình thành đá Nghiên cứu khống vật giúp ta nhận xét khả sử dụng đất đá xõy dng cụng trỡnh Dạng kết tinh Hình thành kết tinh nguyên tố hoá học thành tinh thể gắn kết lại với Đặc điểm: có nhiệt độ nóng chảy định, tới nhiệt độ vật chất chuyển sang dạng lỏng thu nhiệt Dạng vô định hình Các phân tử vật chất tạo thành khoáng vật không xếp theo trật tự có tính quy luật tuần hoàn không gian (hay không tạo thành mạng tinh thể) Đặc điểm: Dạng keo Khoỏng vt tn dung dịch keo, hạt keo có tính chất đặc biệt, phức tạp: Ví dụ: Dung dịch phự sa, bentonit có tính đẳng hớng, nung nóng thay đổi trạng thái từ từ, mềm dần råi chun sang láng III Phân loại khống vật „ „ „ Theo nguồn gốc hình thành: „ Khống vật nguyên sinh „ Khoáng vật thứ sinh Theo điều kiện hình thành „ Khống vật nội sinh „ Khống vật ngoại sinh Theo vai trị tạo đá „ Khống vật „ Khống vật phụ „ Khống vật Theo nguồn gốc ã Khoáng vật nguyên sinh: Là khoáng vật hình thành từ phần tử trình macma, trầm tích hoá học biến chất ã Khoáng vật thứ sinh: Là khoáng vật hình thành từ trình biến đổi khoáng vật khác Thờng hình thành từ trình trầm tích, trình biến chất Theo điều kiện thành tạo ã Khoáng vật nội sinh: dạng lợng nhiệt áp suất bên trái đất phát sinh ã Khoáng vật ngoại sinh: trình địa chất ngoại động lực nh trình phong hoá, trình trầm tích`` Theo vai trò tạo đá Khoáng vật chính: > 5% khối lợng đá Khoáng vật phụ: < 5% khối lợng loại đá (Các loại đá khác nhau, khái niệm phụ tơng đối) III Phõn loi khoỏng vt (tip) Theo thành phần hóa học: chia thµnh líp „ Lớp 1: nguyên tố tự nhiên VD: vàng (Au), kim cương (C) „ Lớp 2: sulfua VD: Pirit (FeS2), galenit (PpS) „ Lớp 3: halogenua VD: Halit (NaCl) „ Lớp 4: cabonat VD: Canxit (CaCO3), dolomit (CaMg(CO3)2) „ Lớp 5: Sulfate VD: Thạch cao (CaSO4.2H2O) „ Lớp 6: Phosphate VD: Apatite „ Lớp 7: ô xit VD: Thạch anh (SiO2), Coridon(Al2O3) „ Lớp 8: Silicat VD: Felpat KAlSi3O8 „ Lớp 9: Các chất hữu III Phân loại khoáng vật (tiếp) „ Mục đích phân loại khống vật: „ „ Mơ tả khống vật cách có hệ thống Làm rõ mối quan hệ khoáng vật đá Ỉ đánh giá sơ tính chất khống vật tính chất xây dựng đất đá Líp nguyªn tè tù nhiªn: Líp nguyªn tè tù nhiªn: Lớp nguyên tố tự nhiên: §ång, Cu Vàng, Au §ång, Cu Lớp sulfua: Lớp nguyên tố tự nhiên: Pyrite, FeS2 Kim cương, C Graphit Cabon, C Lớp sulfua: Lớp sulfua: Pyrite, FeS2 Galena, PbS Lớp sulfua: Galena – pyrite, PbS – FeS2 Lớp sulfua: Thần sa (cinabar), HgS Lớp sulfua: Chalcopyrite, CuFeS2 Lớp Halogenua: Halite, NaCl Lớp Sulfua: Sphalerite, ZnS Lớp Halogenua: Flourite, CaF2 Lớp cacbonate: Lớp cacbonate: Malachite, Cu2(OH)2CO3 Lớp Sulfate: Barite, BaSO4 Lớp Sulfate: Thạch cao, CaSO4.2H2O Lớp phosphate: Apatite, Ca2F(PO4)3 Lớp OXIT Thạch anh, SiO2 Lớp OXIT Corundum (hồng ngọc), Al2O3 Lớp OXIT Corundum (hồng ngọc), Al2O3 Lớp OXIT Corundum (sapphire), Al2O3 Lớp Silicate Talc, Mg[Si4O10](OH)2 Lớp Silicate Kaolinite, Al4[Si4O10](OH)8 Lớp Silicate Muscovite (Mica), KAl2[Si3O10](OH)2 Phân loại đá magma (tiếp) b „ „ „ „ Theo thành phần hóa học (dựa vào hàm lượng SiO2) Đá magma axit: Đá magma trung tính: Đá magma bazơ: Đá magma siêu bazơ: SiO2>65% SiO2=55% ÷ 65% SiO2=45% ÷ 55% SiO25mm) „ Hạt vừa (5-2mm) „ Hạt nhỏ (2-0.2mm) „ Hạt mịn ( 4,0 10 Tan Th¹ch Canxit Flourit Apatit Fenspat Thạch Topa Corindon