Bài viết với các nội dung khái niệm và đặc điểm cơ bản của sét, các nhóm đá sét, nhóm Kaolimit, nhóm Hydromica, nhóm Montmorillonit. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu.
200 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT Đ ôi chúng có cấu tạo dạng lớp d òn g chảy; đ ó khơng phải câu tạo d òn g d ung nham phun trào n guyên thủy mà cấu tạo phân lớp tự vận chuyến lắng đ ọn g vật liệu núi lửa theo d òng nước lục địa m ôi trường biển Điều kiện thành tạo Đ vụ n n ú i lửa có quan h ệ chặt ch ẽ với bối cảnh k iến tạo - địa đ ộ n g lực Thành p hần thạch học, kích thư ớc quy lu ật phân b ố vật liệu núi lửa p hản ánh c h ế h ìn h thành c h ế đ ộ kiến tạo khu vực - Đ vụ n núi lửa có thành phẩn acid sản phấm phun nồ lò m agm a n óng chảy từ vỏ lục địa hoạt đ ộn g bối cảnh hội tụ trượt chờm nội lục Hình Hạt vụn tinh thẻ thạch anh (Q)bị nứt nẻ - vỡ vụn đá cát sạn kết tufit Phía Tây Bắc đảo Thanh Lân N (+)80x (Đặng My Cung) - H oạt đ ộn g phun trào andesit tạo cung đáo, andesit hoạt đ ộ n g xen kẽ với phun trào tạo nên sản phẩm vụ n núi lửa bom - cuội kết, tuf aglom erat andesit, cát kết tuf, tuíit, andesit Đá vụn núi lửa có thành phần mafic, sản phẩm phun n ố lò m agm a từ m m anti n h ũ n g nơi vò lục địa bị n ón g chảy vát m ỏn g đáng kể, hình thành đứt gãy sâu xu yên xuông manti Sản phẩm vụn núi lửa chù yếu bom, cuội, aglom erat, cát kết tuf, tufit, tro bụi núi lửa Tài liệu tham khảo Pettijohn F ]., Roher Siever, 1986 Sand and Sandstone Springer - Verlag, N ew York, Berlitĩ Heideỉberg Londoti, Paris, Tokyo 553 pgs Trần Nghi, 2010 Trầm tích luận địa châ't biến dầu khí N XB Đại học Quốc gia Hà Nội 328 tr Hà Nội Trần Nghi, 2013 Trầm tích học NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 471 tr Hà Nội yiorBMHCHKo B H., 1976 neT p o rp aộ n a ocagoMHbix nopo4 H a y n n o e M34aTe/ibCTBO 400 c r p /leH M H rpaA M uA bHep r E., 1968 rieTporpacị)Mfl o ca 40 MHbix nopoA / T o m II Hình Mảnh vụn đá ryolit (R) cát sạn kết tufit Tây Bắc đảo Thanh Lân N (+)80x (Đặng Mỹ Cung) H e p a M34aTe/ibCTBO 574 c rp MocKBa Pvxmh A B., 1969 OcHOBbi AMTCMorMM rocreoTexM3AaT 850 crp MocKBa Sét sét kết Trần Nghi Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQGHN) Giới thiệu Theo định nghĩa thạch học, đá sét bao gồm trạng thái "đất sét" đá argilit, miễn thê địa chất thiên nhiên tạo Thành phần đá sét chủ yếu gồm khoáng vật sét Đá sét p hổ biên, chiếm 50 - 60% tổng thể tích loại đá trầm tích, có đặc điếm riêng v ề thành phẩn, kiến trúc, câu tạo điều kiện thành tạo Đá sét sản phấm hai q trình - phong hóa hóa học đá giàu khống vật alumosilicat q trình hình thành thể trầm tích sét Đ iểm đặc trưng sét: 1) Đ ộ hạt nhỏ (< 0,01 mm), đ ỏ câp hạt < 0,001 m m không dư ới 25% 2) Thành phẩn khoáng vật chủ yếu gồm khoáng vật sét tập trung cấp hạt < 0,001 m m , nhiên khống vật sét có th ể có kích thước lớn 3) C ó tính dẻo, nhờ sét có tính phân tán diện tích b ể mặt cao Khi trộn thêm nước sét có tính ĐÁ TRẦM TÍCH đéo, đ ế khơ vân g iữ n gun hình dạng trở nên rắn bị nung đốt 4) Có kha hấp phụ thay th ế io n Các nhóm đá sét Nhóm kaolinit Đá sét kaolinit loại đá có 90% khống vật kaolinit, thành phần lại có halurgit, hydrom ica Vật chất phi sét đá có thành phẩn tha sinh (thạch anh, íelspat, mica, khống vật nặng, m ảnh đá) Kaolinit nói chung nhạt m àu, thường trắng xám, vàng nhạt Sét kaolinit tướng đầm lầy thường có màu đen giàu vật châ't hữu pyrit Bể mặt đá m ịn, nhẵn, vết vờ vỏ sò, độ cứng thấp Thành phẩn hóa học chủ yếu AỈ2Ơ3, S 1O (cao loại đá sét khác) D un g tích trao đối hâp phụ cation K+, N a+, Ca+2, M g+2 thấp s ố n hóm sét Sét kaolinit sản phẩm p hon g hóa hóa học từ đá giàu khống vật alum osilicat Có th ể gặp kaolinit hổ, đầm lầy, lũ tích (proluvi) bổi tích (aluvi), biến nơng, ven biến, m ột phẩn v ũ n g vịnh đại Dựa vào n gu ồn gốc, đá sét kaolinit phân thành dạng - tàn tích trầm tích Đá sét kaolinit tàn tích (vỏ p hon g hóa) sản phẩm trình phân hủy loại đá m agm a acid, đá phiến, đá trầm tích giàu felspat Chỉ nhữ ng đá n gh èo hydroxid sắt pegm atit, aplit thành tạo đá sét kaolinit chất lượng cao Kaolin Việt Nam Kaolin nhóm đá sét tiêu biểu sản phẩm p hon g hóa hóa học vù n g nhiệt đới ẩm n hư nước ta cũ n g gồm hai loại - tàn tích trầm 201 + Kaolin thành tạo đá phun trào acid - trung tính, phát triển nhiều loại đá tuối Permi Trias thuộc hệ tầng Sông Hiến, Khôn Làng, Đ Trầu, M ang Yang, H òn N gang, Đơn D ương, Tú Lệ Tuổi vò phong hóa chứa kaolin từ N eo g en đến Pleistocen m uộn Trong SỐ m ò kaolin nói trên, phong hóa triệt đ ế có chất lượng tốt kaolin Tấn Mài phát triển đá ryolit hệ tầng Khôn Làng bị biến đối nhiệt dịch Thành phần hóa học đặc trưng: M 2O = 37 - 38,5%; Fe2Ch = 0,01 - 0,7%; S1O = 45,7-53,5%; T1O = 0,03 -1,0%; M gO = 0,1- 0,3%; CaO = 1,26 - 1,4%; K2O = 0,03 - 0,7%; Na12O = 0,04 - 0,13%; SCb: ít; nhiệt độ chịu lửa: 1580 1790°c Kaolin có chất lượng tốt, tiềm lớn n guyên liệu quan trọng đ ể sản xuất gạch sam ôt chịu lửa + Kaolin thành tạo đá lục n gu yên giàu íelspat Chất lượng kaolin tốt p hong hóa từ hệ tầng Hà Cối, La N gà, Thẩn Sa, Mẩu Sơn, Đ ồng Hới, v.v Thành phần hóa học đặc trưng: AI 2O = 15 - 24%; Fe2Ơ3 = 0,47 - 1,87%; S1O = 64 - 82% - Kaolin trầm tích Kaolin khiết có n guồn gốc trầm tích chủ yếu đư ợc thành tạo Đ ệ Tứ Các thực th ể kaolin tạo thành m ỏ có giá trị cơng n ghiệp gặp Thanh Hóa, m iền Đ ơn g N am Bộ, Thành p h ố H ổ Chí Minh, Tây N inh, Bình D ương Chât lượng kaolin kiếu tương đối tốt, tỷ lệ thu hổi đạt 25 - 60% Thành phẩn hóa học sau: AI 2O -16 ,6 - 27,33%; Fe2Ơ3 - 0,57 - , % ; FeO = 0,12 0,21%; S 1O = 61,18 - 77,36%; MKN = 3,16 - 9,82% Nhóm hydromica Đá sét hydrom ica gổm chủ yếu hydrom ica, thứ yếu kaolinit khoáng vụn thạch anh, Kaolin tàn tích Kaolin tàn tích hình thành íelspat, mica, chlorit, khống vật nặng, m ảnh đá, vật kiểu đá gốc khác C ó th ế ước tính liệu hữu Sét hydrom ica khiết gặp k hoảng 146 m ỏ đ iếm quặng kaolin n guồn gốc vỏ Lượng m ảnh vụ n đá nhiều đá sét p h on g hóa Việt N am , thành tạo chủ yếu khác Thành phẩn hóa học gần g iố n g với m agm a giai đoạn Kainozoi: acid, đặc điếm đáng ý giàu K2O với hàm + Kaolin thành tạo đá pegm atit Đá pegm atit lượng có th ể đạt tới - 7% Khi thành tạo m ôi xu yên cắt phức hệ Sông H ổn g Sơng Chảy trường có độ m uối tương đối cao, có th ể có MgO, (Phú Thọ, Yên Bái, Hà G iang) Chất lượng kaolin CaO, FeO Màu sắc đá vàng, xám, nâu, đ ỏ nâu tốt, biểu thị qua thành phẩn hóa học trung bình lẫn nhiều hydroxid sắt vật liệu hữu Đá n h sau: AI2O = 15,82 - 33,78%; Fe2Ơ3 = 0,1 - 3,1%; sét hydrom ica sản phẩm p hong hóa hóa học S 1O = 50 - 68,3%; T 1O = < 0,09%; MKN = 4,1 - 6,6% đá m agm a acid, đá phiến phân b ố p h ố b iến Đ ộ trắng n gu yên khai: 65 - 85%, đ ộ thu hổi rây tự nhiên, lục địa đới ven biển Ở thời kỳ đẩu trình phân h ủy khoáng vật 0,21 mmT75 - 95% N h iệt đ ộ chịu lửa: 1.300 - 1.400°c alum osilicat hình thành hydrom ica, lúc chưa bắt + Kaolin thành tạo đá xâm nhập acid - trung đầu giai đoạn kaolinit, nên đá chứa nhiều vật tính phát triển giai đoạn N eogen vù ng liệu vụn Đ iều kiện khí hậu thích hợp đ ê thành tạo Tây N gu yên , Q uàng N am , Thừa Thiên - H uế Kaolin hydrom ica ôn đới không n óng lạnh có chất lượng tốt có thành phần: AI2O = 16,5 - 27,8%; Sau trầm tích chuyến sang giai đoạn thành đá Fe2Ơ3 = 0,1 -1,45%; S1O = 56 - 69,5%; T 1O =< 0,01- 0,8%; sản sinh m ột s ố khống vật m ói, đáng ý M gO = 0,07-0,1%; MKN = 4,1-11,48% N hiệt độ chịu lửa: sericit, rutil hạt nhỏ Trong điểu kiện nhiệt đ ộ bình 1.580 - ° c tích 202 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT thường áp suất tương đối cao, khoáng vật sét tái kết tinh N hữ n g điều kiện tiếp tục, đá sét sê chuyển dần sang đá phiến sét Nhóm montmorillonỉt D o điểu kiện tặp trung hàm lượng cao m ontm orillonit râ't khó nên đá sét m ontm orillonit thành tạo m ột thể địa chât khiết C húng có tính hấp thụ m ạnh, th ể tích tăng lên rõ rệt thâm nước, tính d ẻo , độ chịu lửa thấp Thành phẩn khoáng vật chủ yếu m ontm orillonit, beidelit nontronit N h ữ n g khoáng vật vụ n học thường gặp - felspat, thạch anh, mảnh đá siỉica đá phiến, calcit, thạch cao K hoáng vật sinh p h ổ biến opal chalcedon, thủy tinh núi lửa bị phân hủy hồn tồn baryt Thành phẩn hóa học đáng ý hàm lượng N a 2Ơ cao ngư ợc lại A I O thấp Khi thành phẩn hóa học thành phẩn khống vật đá sét m ontm orillonit thay đổi - tính chất vật lý sét thay đổi sét sử d ụ n g vào nhừng m ục đích khác Bentonit có khả hâ'p thụ lớn, có thê hấp thụ lượng nước gâp lần thê tích thân Sau hâ'p thụ th ế tích đá có th ế tăng lên 10-30 lẩn H àm lượng N a đá có tính định đến khả hút nước Bentonit đá sét hạt mịn, sản phẩm phân h ủy đá phun trào trẩm tích phun trào Đá sét m ontm orillonit đơi chứa nhiều khống vật zeolit, tính dẻo thấp, mâ't nước tính dẻo Đá sét giàu Ca, Na, khả hâ'p thụ trương nở Sau xử lý acid khả hấp thụ lại tăng lên N gu ổn gốc đá sét montmorillonit vân đ ể phức tạp cần tiếp tục nghiên cứu đ ể làm sáng to Đá sét montmorillonit coi sản phẩm phong hóa hóa học từ đá phun trào trẩm tích phun trào mafic đá siêu mafic Loại có châ't lượng tốt phong hóa từ dung nham loại tuf núi lửa Vì vậy, sét thường hay gặp íelspat chưa bị phân hủy vật liệu vụn núi lửa N ếu sản phẩm phong hóa từ đá mafic tương đối giàu beidelit nontronit Đá sét m ontmorillonit trầm tích có thê thành tạo biển lục địa giai đoạn sinh giai đoạn thành đá, biến đổi tuf tro núi lửa Đ với tuf tro núi lửa khống vật chủ yếu montmorillonit chiếm 95%, ngồi củng gặp thủy tinh núi lửa, felspat, thạch anh, glauconit, v.v Đá sét m ontmorillonit lục địa (hổ) thành tạo liên quan với hoạt động phun trào, có dạng tầng hay thâu kính, xen kẹp lớp tuf, cát kết - tuf, than, v.v quy m ô phân b ố nhỏ trẩm tích biển Thành phẩn khống vật ngồi montmorillonit có íelspat, thạch anh, pyroxen, v.v Tài liệu tham khảo Folk R L., 1980 Petrology of sedimentary rocks Hemphill A ustin, Tex 182 pgs Gary Nichols, 2009 Sedimentology and stratigraphy YVileyBlackvvell, A John W iley & Sons Ltd., Publication 419 pgs Trần Nghi, 2013 Trầm tích học N XB Đại học Q'c gia Hà Nội 471 tr Hà Nội /lo3BMHeHKo B H , 1976 n e T p o rp aỘ H íỉ oca^oMHbix n o p o UayHHoe uòờameAbcmeo 400 c rp /leHM Hrpa4 Đá carbonat Trần Nghi Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQGHN) Giới thiệu Đá carbonat loại đá phơ biến nhóm đá trầm tích hóa học sinh hóa, đó, đá v ô i loại phô biến chiếm khối lư ợn g chủ yếu, thứ đến dolom it N gồi ra, đá carbonat có pha tạp giừa carbonat thành phần phi carbonat sét, silit, vụn học, v.v Khi tên gọi đá carbonat thay đối theo thành phẩn pha tạp Biển đại d ơng m ôi trường chủ yếu thành tạo trầm tích carbonat suốt lịch sử địa chất Trầm tích carbonat đặc trưng cho biến có độ kiểm cao (pH > 8,5) Tuy nhiên, tính chất carbonat biên đổi theo thời gian gắn chặt với c h ế độ kiến tạo kiểu bồn tạo carbonat Ví dụ Cambri, O rdovic, Silur, carbonat thường có dạng phân lớp m ỏng, phân dải, giàu bitum đặc trưng cho bổn dạng tuyến sâu Song đến D evon đá v ô i vừa có dạng dai, phân lớp m ỏng m sâu lại vừa có dạng khối thành tạo thềm nơng Đ ến Carbon - Permi Trias đá vôi đ ổn g d ạng khối điển hình đặc trưng cho bổn trầm tích đẳng thước nơng ... khoáng vật sét tái kết tinh N hữ n g điều kiện tiếp tục, đá sét sê chuyển dần sang đá phiến sét Nhóm montmorillonỉt D o điểu kiện tặp trung hàm lượng cao m ontm orillonit râ't khó nên đá sét m ontm... I O thấp Khi thành phẩn hóa học thành phẩn khoáng vật đá sét m ontm orillonit thay đổi - tính chất vật lý sét thay đổi sét sử d ụ n g vào nhừng m ục đích khác Bentonit có khả hâ'p thụ lớn, có... (aluvi), biến nơng, ven biến, m ột phẩn v ũ n g vịnh đại Dựa vào n gu ồn gốc, đá sét kaolinit phân thành dạng - tàn tích trầm tích Đá sét kaolinit tàn tích (vỏ p hon g hóa) sản phẩm q trình phân