Bài giảng Địa chất công trình Chương 1.2

Trường Đại học Thủy lợi Bộ môn Địa kỹ thuật Bài giảng mơn học Địa Chất Cơng Trình Chương CÁC LOẠI ĐÁ TRONG VỎ QUẢ ĐẤT VÀ ĐỊA TẦNG Giảng viên: Dr.-Ing Nguyễn Quang Tuấn Chương CÁC LOẠI ĐÁ TRONG VỎ QUẢ ĐẤT VÀ ĐỊA TẦNG Bài Đá trầm tích Nội dung nghiên cứu: 1.Sự hình thành đá trầm tích 2.Phân loại đá trầm tích 3.Thành phần khống vật đá trầm tích 4.Cấu tạo, kiến trúc đá trầm tích 5.Thế nằm đá trầm tích I Sự hình thành đá trầm tích Định nghĩa Đá trầm tích loại đá hình thành bề mặt đất, trình trầm đọng tích tụ loại vật liệu phá hủy từ đá có trước (các mảnh vụn chất hịa tan) tích đọng xác sinh vật Q trình hình thành đá trầm tích: giai đoạn hình thành đá trầm tích • Giai đoạn 1: Phá hủy đá có trước, tạo vật liệu trầm tích • Giai đoạn 2: Vật liệu trầm tích bị vận chuyển, tuyển lựa trầm đọng thành lớp • Giai đoạn 3: Vật liệu trầm đọng nén chặt gắn kết thành đá (hóa đá) Các mơi trường trầm đọng Các nón phóng vật Lục địa Đồng Cồn cát Bãi biển Hồ Sông Rặng san hô Biển Thềm lục địa Vùng cửa sông Đầm phá Đảo cát Khe ngầm biển Đáy biển sâu Nón trầm tích biển II Phân loại trầm tích Đất Trầm tích mềm rời: cuội, sỏi, cát, bột (bụi), sét Trầm tích keo kết: hình thành vật liệu vụn gắn kết (gồm trầm tích vụn keo kết trầm tích sét) VD: cuội kết, sỏi kết, cát kết, bột kết, sét kết Đá Trầm tích hố học: hình thành kết tủa chất hóa học VD: đá vơi, đơlơmit, thạch cao, muối mỏ Trầm tích sinh vật: hình thành xác động vật, thực vật bị chôn vùi VD: than đá, san hơ, đá vơi vỏ sị Một số loại trung gian (hỗn hợp): VD: sét vôi, vôi sét, bùn, than bùn a Trầm đọng từ mảnh vụn phong hố Vật liệu vận chuyển: hồ tan, lơ lửng, xơ lăn, kéo lê Trầm đọng theo quy luật tuyển lựa theo đường kính hạt: Vận chuyển xa kích thước hạt trầm đọng nhỏ dần, hạt tròn cạnh Các q trình phát triển giai đoạn hố đá để hình thành đá trầm tích Xảy q trình chuyển hố để tạo thành đá:  Nén chặt  Keo kết xi măng hoá  Vật chất xi măng: silic, oxyd sắt, calcite, sét, silic chất gắn kết tốt  Kết tinh Kết làm cho đất mềm rời biến thành đá: cuội, sỏi, cát, bột, sét  cuội kết, sỏi kết, cát kết, bột kết, sét kết b Trầm đọng kết tủa  Sự hình thành trầm tích hố học: Trong vùng biển kín bốc hơi, nồng độ muối tăng kết tủa Nước biển từ đại dương tiếp tục bổ sung (mũi tên trắng - số 2) theo thời gian, tích đọng nên lớp trầm tích dày Muối mỏ, thạch cao hình thành c Trầm đọng từ xác sinh vật  Sự hình thành trầm tích sinh vật Lignite – than non Anthracite – than đá Than bùn Than nâu Than đen Than đá Một số loại trung gian   Trung gian trầm tích vụn rời trầm tích hố học:  sét vơi  vơi sét Trung gian trầm tích vụn rời trầm tích sinh vật:  bùn  than bùn III Thành phần khoáng vật đá trầm tích Đặc điểm chung: đá trầm tích có đủ loại khống vật, loại đá thành phần thường đơn giản đồng Các khống vật hạt vụn, thành phần xi măng gắn kết đá trầm tích vụn keo kết thành phần đá trầm tích hóa học    Khống vật tàn dư: khống vật đá có trước giữ lại chưa bị biến đổi, thường khống vật mảnh vụn trầm tích vụn học Khoáng vật túy: khoáng vật hình thành kết tủa từ dung dịch thật VD: thạch cao, halite, opan Thường thành phần trầm tích hóa học chất xi măng gắn kết trầm tích keo kết Khống vật thứ sinh: khống vật sinh từ khống vật có trước biến đổi hóa học Nhìn chung khống vật đá trầm tích thường ổn định với phong hóa Một số khống vật túy dễ bị hịa tan, vd: canxit, dolomit Một số khống vật đá trầm tích Tên khống vật Thành phần Thạch anh Muscovite Montmorillonite SiO2 Loại khoáng vật kv tàn dư KAl2[AlSi3O10] (OH)2 kv tàn dư (Na,Ca)0.3(Al,Mg)2Si4O10(O kv thứ sinh Vai trò đá trầm tích kv mảnh vụn kv mảnh vụn kv sét H)2 · nH2O Kaolinite Illite Calcite Dolomite Thạch cao Al4Si4O10(OH)8 KAl4[AlSi7O20] (OH)4 CaCO3 CaMg(CO3)2 CaSO4.2H2O kv thứ sinh kv thứ sinh kv tuý kv tuý kv tuý kv sét kv sét tt hoá học, chất xm tt hoá học,chất xm tt hoá học,chất xm Trong thành phần đá trầm tích, ngồi khống vật cịn có hố thạch IV Kiến trúc cấu tạo đá trầm tích Kiến trúc đá trầm tích Trầm tích vụn rời - kiểu kiến trúc hạt  Hòn lớn (200mm), hạt dăm (200-20mm), hạt sạn(20-2mm), hạt cát(2-0,05), hạt bột(0,05-0,005), hạt sét(