CHUONG II: KIEN TAO BIA CHAT vA BIA MAO

Một phần của tài liệu Giáo trình địa chất công trình (Trang 33 - 47)

Cac hi~n IDQ'Ilgdja chAt khong chi lam bi~n dbi dAt da trong vo qua dAt, rna doi khi con lam thay dili ca ki~n trUc va cAu t(lOvo qua dAt. Hi~n tUQ'llgbi~n dili dAt da, ki~n truc va cAu t(lOvo qua dAt thong qua chuy~h djch khong dilng d~u Clla vo qua dAt Ia hi~n IDQ'Ilgki~n t(lO dja chAt. Chuy~n d(lng ki~n t(lO co linh huang rAt Ian d~n mol trucrng dja chAt, truac h~t la am~t d(lng l\fc, sau la S\f bi~n dili cAut(lOdja chAt noi chung va cAu t(lOdAt da noi rieng.

Trong khuon khil chuang nay, chUng ta IAnlugt nghien CUu mAy vAn d~ chinh sau:

- Chuy~n d(lng ki~n t(lOdja chAt. - Cac d(lilg cAut(lOdja chAt.

- M(lt sa khai ni~m v~ tuill dAtda va nien bi~u dja chAt. - Dja m(lOva dja m(lOtrong xay d\filg cong trinh.

~ 2.1. Chuy~n dQng ki@nt,o dla chit.

2.1.1. Khlii ni~m chuy~n dQng ki@nt,o dla chit.

Cac sa Ii~u da quan tr~c cho thAy vo qua dAt luon luon chuy~n d(lng va chuy~n d(lng khong dilng d~u theo cac vimg khac nhau va a cac thai gian khac nhau. Ngual ta da thAyabi~n khai d(lt nhien nili len cac hon dao anai nay trong khi a nm khac co nhiing dao chim di. Nhung noi chung, tac d(l chuy~n djch khong Ian

Nhiing hO(lt d(lng lun chim, nang cao, diln ep clla vo Trai dAt t(lO ra nhiing n~p uan, dUt gay, ... hinh thlinh nen nhiing cAu trUc clla no - la nhiing hO(lt d(lng ki~n t(lo.

Dao at5ng th{mg armg hay chuy~n d(lng thang trlim clla vo Tral dAt thucrng xay ra trong m(lt ph(lm vi r(lng Ian lam thay dill vj trf Clla h,ICdja hay dlli duang.

Khi m~t dAt nang len, bi~n rut ra, h,ICdja dugc rna r(lng gQi la Min lui ;

ngugc l(li, khi h,ICdja h(l thAp, nuac bi~n tran vao gQi hibiin tiin.

Chuyin at5ng ngang hay chuyin at5ng ubn nip tllO nui va dUt gay. Di~u ki~n co ban lam cho da u6n n~p la t6c d(l chuy~n d(lng phili nho va lau dai. Trucrng hgp l\fc ki~n tllo gay (mg suAt vugt qua d(l b~n Clla da, tAng da se nUt ne, t(lO thanh khe nUt, dUt gay.

Hinh 2.1 DAuv~t m\fCnuac bi~n khi bi~n thoro (Hil Tien, Vi~t Nam). .

2.1.2. Thuy@t I\lc dja tbang trim.

Thuy€t I\lCdja thling trim xem vo qua dM chuy€n djch th~g dlrJ1g Iii chinh. Nling hrc;mgchuy~n djch phat sinh do cac qua mnh mae rna; qua trinh nay lam nay sinh ra S\f d6i luu v~t chdt trong vo qua ddt. H~u qua la m~t dM chuy~n d(\ng nang h\l se bien I\lc dja thanh bi~n va nguQ'c I\li.0 nuac ta, co cac v~t song v6 tren vach da voi ad(\ cao 10+15m t\li \fimg D6ng Giao (Ninh Binh); cac lap trAm tich so hen bi~n n~ cao Sm tren rn\l'c nuac'bi~n a Di~n CMu (Ngh~ An); cae lap set phong hoa loang 16do vang n~ sau duai rn\l'c nuac gAn ch\lc met ad6ng b~ng song H6ng va d6ng b~g song Clm Long

2.1.3. Thuy@t I\lc dja troi ngang.

Thuy€t l\lc dja tr6i ngang xem vo qua ddt chuy~n djch phat sinh do S\l'thay d6i t6c d(\ quay cua qua ddt quanh tl\lc bAc narn cua no. Co sa eua thuy€t nay la S\l'xudt hi~n cua cac day nui u6n n€p song song vai kinh j.uy€n va vi tuy€n, S\l' trimg khit v~ hinh d\lng va djachdt cua suOn l\lc dja A~-Phi va My ahai biYD\li Tay Duong. Dimg gia thuy€t nay ciing co th~ giai thich duQ'c cac qua mnh u6n n€p, dfrt gay va phuong uu the tay bAc - dong nam cua cac dfrt gay anuac tao .

L\I'c chuy~n d(\ng ki€n t\lO vo cimg l&n, nhung t6c d(\ chuy~n d(\ng nho. S\I' va ch\lm do chuy~n d(\ng khong d6ng d~u ach6 ti€p giap gifra cac rnang vo luc dja co th~ la nguyen nhlin gay ra d(\ng ddt.

~ 2.2. Cac d\lng dll t\lO djachAt.

Th€ n~m ban dAueua eae lap da tram tfeh Iii n~ ngang. V~ sau doehuy~n dQng ki€n tllo nen bi nghieng di ho~e xien eheo.

o

Hinh2.2. Sad6 xae dinh th€ n~m nghieng eua lap da trAm tfeh .

AB: dl1img phl1ang ; OC: dl1img d6e ; OC': hu6ng d6e ella lOpdli ; a:- goe dtie lOpdli

. . ~2.2.2. Cau t\lO nep uon. 2.2.2. Cau t\lO nep uon.

La d\lfig cAu 1{Iokhi tang da ban dAu n~ ngang bi u6n eong, nghieng dao di nhung khong m~t tinh lien !\Ie eua no. Chia ra:

- Nip ue5n f6i Iii dllng u6n eong eua eae lap da, huang b~ 16i len phia tren. Vimg trung tam eua n€p u6n 16i d~t da eo tuAi giii han d~t da xung quanh.

- Nip ue5nli5m Iii d\lfig u6n eong eua eae lap da, huang b~ 10m xu6ng phia dual. Vimg trung tam eua n€p u6n 10m d~t da eo tuAi tre han d~t daxung quanh.

2.2.3. Cllu t,o dUt gay.

Cae tdng ddt da bi dirt gay liun eho mdt tinh lien We vllholln ehinh. a mue dQ bi~n vi thdp trong da xudt hi~n cae khe nirt. Khi eui'mg dQ hJe me d\IDg 1611hanthi xay ra S\f dieh ehuy~n cae phdn eua tdng da vm nhau, ~o radirt gay.

1)DUt gay thugn (phay thugn): III nhiing dtrt gay trong do m~t dirt gay d6e v€ phia da t\lt xu6ng. Khi dirt gay IIIranh giai eua 2 IQai ddt da khae nhau,.m~t dirt gay hu6ng v€ phia ddt da co tu6i tre han IIIdirt gay thu~n .

. . (a) (a) ..t ; ,. . . .. " . (b) Hinh 2.3 C~u t(lOdUt gay

a:Dirt gay thu~ ; b: Dirt gay nghjch

2) D(rt gay nghich (phay nghieh): IIInhiing dtrt gay trong do m~t dirt gay d6e v€ phia da tr6i len. Khi dUt gay to. ranh giM cua 2 !r,wi ddt dd khdc nhau, mijt d(rt gay htr(mg v€phia ddt dd co tu6i gio. han to.d(rt giiy nghich..

3) D(rt gay ngang (phay ngang): IIInhiing dirt gay mil cae ddt da co eimg ehuy€n dieh theo phuang ngang.

,• •

Hinh 2.5 Hinh anh n€p u6n b6i ta va vet nUt (Bong Phi)

Hinh2.6 Mo hinh Sl)"dich chuy€n cae mllng ki€n t~o trong vo qua dAt 2.2.4. ciu t~okhe nU1.

Phiin bi~t hai lo~i khe nUt:khe nul cdu 1(10va khe nul phong hOG.

- Khe nul cdu 1(10: sinh ra la do cae chuyen dilng cdu t~o, dAt da xi) dAy, chiu

suc nen va u6n, sinh ra khe nUt.

- Khe nul phong hOG:do tac d\lng phong hoa sinh ra khe nUt.

V€ y nghia xay dl)"llgcong trinh: ke nUt co the pMt trien theo cac huang khac nhau: thfutg goc, song song ho?c nghieng cbeo vo; m?t tAng... vi the, ke nUt co the gay thAm mAt nuac, trugt la,mAt 6n dinh ... Do v~y din pMi h,ra ch<;>nvi tri thich hqp de b6 tri xay dl)"llgclIng trinh.

Khi nghien Clru khe nUt din chil y mAy vk d€ chinh sau:

- Cac yeu t6 khe nUt: din xac dinh huang pMt trien, huang nghieng, goc nghieng cua khe nUt.

Pb206 +Pb'.' 9

t = .7,410

U +0,38Th

_ Kich thuac. khe nUt: g6m b~ rQng, b~ dai, b~ sau cua khe nUt..

_ Muc dQ khe nUt: xac dinh b6'i s6 lugng khe nUt tren rOQtmet vuong dAt da. (dung h~ s6 khe nUt KK)'

_Nguyen nhan gay ra khe nUt: do v~ dQngdu ~ hay do mc dQngphong hoa. _ Cac chAt nhet trong khe nUt: cac chAt co th~ la dAt da V\ln nat, chAt set, chAt oxyt, cac chAt bun, chAt hfiu ca, mu6i ... ChAt nhet "t6t" se co mc d\lng ng1in nuac khong thk qua; chAtnhet ''xAu'' de bi hoa tan, troi di, nuac ngk m~ han.

R 24M' ~ kh...' A tu" A~t A.t " ., b';: A' h~t. l! •• \It so al m\lmve .. 01ua Uil Vii men leu u!a ca.

2.4.1. DI.IiCtr01lgv~ dia chit lichsil -Tu6i dit da.

Dia chAt lich su la mQt mon hQc nghien CUu v~ hoan canh va thai gian .hinh thanh, qua trinh t6n t~i va bi~nd6i cua dAt da 6 vo Trai dk

Dia chAt lich su co cac nhi~m V\I:

- Xac dinh trinh t\1 thanh t~o cac da theo thai gian (tu6i cua da)

- Xac dinh hoan canh 1\f nhien, nghien CUulich su cae chuy~n dQng ki~n t{Io,cac cAutrUc, cac qua trinh cua da magma ...

- Xac l~p l~i cac giai do~ pMt tri~n cua vo Trai dAt, lich su va qui lu~t hinh thanh cac d~g ki~n trUe dia chAt tren voTrai dAt

Tu6i cua dAt da la khoang thai gian til:khi dAt da dUQ"chinh thanh cho d~n nay. Chia lam tu6i tuy~t d6i va tu6i tuang d6i.

2.4.2. Cac phuong phap xac dinh tu6i cua dit da.

1)Phuang pMp xac dinh tu6i tuy~t d6i.

Su d\lng phuang phap d6ng vi phong x~. D6i vai cac lo~i da c6, nguai ta su d\lng cae nguyen t6 ban huy dai nhu nguyen t6 Th, U, con da tre la nguyen t6 co chu ky ban huy ng~n nhu carbon phong x~ (CI4).

T6c dQ cua qua trinh pM huy phong x~ 6 m6i lo~i nguyen t6 khong thay d6i.

Chu kY ban hity cua m6i nguyen t6 phong x~ la thai gian rna mQt kh6i lugng nao do cua chAt phong x~ bi pM huy di mQt nua d~ bi~n thanh d6ng vi b~n viing.

Trong da macma thuang chua ca U va Th, d6ng thai chi thuang thAy co nguyen tu Im;mg la 207,2 la h6n hQ"Pcua hai d6ng vi nen ta thuang tinh tu6i theo cong thuc sau:

D6i vm nhilng da tre co tu6i 50.000 nam hay tre han (trAm tich d~ tu) thuang su d\mg nhilng nguyen t6 co chu ky ban huy ng~ han, vi d\l nguyen t6 C14• 2) Phuang phap xac dinh tu6i tuang d6i cua dAtda.

La xac dinh thu t\1 hinh thanh cac lap da, tim ra lap da thanh t~o trnac, lap da thanh t~o sau.

a) Phuang phtip dia tcing: d\fa tren quan h~ th~ n~ cua cac tAng da de xac djnh tu6i wang d6i cua chung va cac hi~n tw;mg dja chat khac.

b) Phuang phtip tfu;zchh(Jc:xac l~p mQt.tAng da chuan (co nhilng tinh chat

d~c bi~t v€ thlinh phfuI, mau s~c, b€ day ... ) rbi so sanh vm cac tAng khac.

HiOO2.7 So sl'tnh va hQ"POO~tdja tAng thoo thlinh phfuI d~t da

13 3 2 .. 1 (a) vv VV 5 P P

t?o t?O t?O 4

++ 3 + 3 + + + + (b)

HiOO2.8 Ap d\lIlg phuong phap th(lch hQc dja tAng d~ l~p cQt dja tling trong vUng pMt tri~n da xam OO~pva da trfun tich

2.4.3; Nih bi@udja chAt.

Theo nien bi~u dja chdt hi~n tl;lithi lich sir phat tri~n dja chdt cua vo trai ddt dugc chia ra hlS nguyen a(li (Era).

Trong mBinguyen a(liIl;Iichia ra cac Ky (Period), trong ky chia ra nhieu TM

(Epoch). Cac t~p da dugc thanh tl;Iotuang ling vm cac nguyen dl;li,kY, th~, ... la cac Giai, m, Th6ng, ... dugc th~ hi~n theo be day cua t~p va d~c trung ve thl;lch hQc cung cac tinh chdt khac gQi la thang dja tAng. Tren ban d6 dja chAt nguai ta th~ hi~n tu6i ddt da bfulg mau va kY hi~u chi! Latinh.

Bang 2.1 Nien bieu dja chdt ThOi Mau sic

Nguyend,i Ky hi~uKy (tri~ugian tren Nhihtg apetrung chuy€u

bandA nam)

'.

Sinh v~t a d~g hfru co D,i Thai c6

1000 nguyen thuy. Tnli ddt v~

(A) dQng m~, tilc d\lng bien

chdtm~.

D,i Nguyen Phful b6 rQng rai cac 10(livi

sinh 600+ khudn. Cuai nguyen d(li xudt

(pt) 800 hi~n sinh v~t nguyen thuy va

khong xuang sang.

Cam-bri Cm 70+90 Tim xanh Xudt hi~n th\Ic v~t gian dan Oc-dovic 0 70+80 Xanh oliu Xuat hi~n nhfrng sinh v~t dau

tien. HO(ltdQnllmil ilia m~.

D,i C6 sinh Si-lua S 40+45 Xanhden

Xuat hi~n san bO,ca. Luc dau bien tien, ve sau bien lui. (pz)

De-von D 45+50 Nau Phat trien san ho, ca. Bien

tien, bien lui nhieu IAn.

Cac-bon C 50+55 Xam Phat trien san bO,ca, dQngv~t. co xuang sang

Pec-mi P 25+30 Dacam Loai bO sat phat trien. Bien lui. Nui lira, t(lOsan.

Tri-as T 30+35 Tim

Th\!Cv~t co sinh bj tie~ di~t. Xuat hi~n lo(li bO sat biet bay .va 10(lichim.

Ii,i Trung Bo sat Ian xuat hien. Xulit

sinh Ju-ra J 25+35 Xanh bien hi~n 10(li bO sat biet bay va

(Mz) 10(lichim.

Phdn trllng Xanhla

Loai bo sat Ian phat trien roi Cr 55+60

cay tieu di~t. Phat trien 16'pco vU vachim.

LOp co vU philt tri~n va tieu

f)~ Pleogen Pg 30+35 Yang di~t. Xu~t hi~n va philt tri~n

tam dQngv~t ngay nav.

»\ii Tin sinh Neogen N 25+30 Yang

Tieu di~t dQngv~t trung sinh.

(Kz) . chanh

XUilt hi~n lo~ ngum, philt

f)~tu Q I Xanhxam tri~n dQng v~t va th\lC v~t

hi~n ~. f)~ I\lc va bi~n co d~g rum ngaVnav.

~ 2.5. Dia m,o.

Dia m~o la hinh d{lIlgm~t d~t co xem xet d~n nguyen nhan hinh thilnh va xu th~ phat tri~n clla no. Dia m~o la y~u t6 co ban Clla moi wang dia ch~t noi chung . va dia kinh t~, dia quiin S\l, dia chinh trj... noi rieng. Do cAu t~o dia ch~t ben trong, do di€u ki~n sinh thilnh va lich sir bi~n dbi khong gi6ng nhau ma d~c trung dia m~o m6i noi m6i khlic. D~ khai thac dia m~o vai b~t ky m\1c dich nao, din . nghien CUuphiiD lo~i chUng tren co sa phiin tich nguyen nhiin hinh thilnh va xu th~ phat tri~n clla no.

2.5.1. Cae 10,i ilia m,o theo nguyen nhiin hinh thanh.

Theo nguyen nhiin hinh thilnh co th~ chia ra: Dia m~o ki~n t~o, dia m~o xiim th\lC boc mon, dia m~o b6i t\1... ma hinh thai ben ngoai thuang phan anh trung thlJC lich sir sinh thilnh va cAu t~o ben trong Clla dia m~o do.

- Dia m~o ki~n t~o hinh thilnh do SlJv~n dQng ki~n t~o, phan anh d~y dll d~c di~m ki~n truc va cAu t~o dia ch~t duai sau. Thong thuang thi day la d{lIlg dia m~o co ban hinh thanh dia m~o hi~n d~i. Hinh d{lIlg dia m~o co lien quan ch~t chi: vm cac dirt gay, cac n~p u6n, thilnh ph~n va tinh ch~t d~t da phiin b6 akhu V1JC.

- Dia m~o xam th\lc: Lien quan tai ho~t dQng pha ho~i cua dong chay (nuac mua, nuac song, nuac ng~m). Nhiing ho~t dQng nay lam bi~n dbi r~t miinh li~t hinh thai dia m~o theo thm gian.

- Dia m~o tich t\1 (th€m song, biii b6i...) la k~t qua lfutg d9ng Clla cac san phAm do dong nuac, do gio mang tai.

Theo dQ caD va hinh dang, dia m~o co th~ chia ra lam hai nhom: Dia m~o duong, co d~ng 16i len so vai m~t phfutg n~m ngang, dugc bao quanh bai cac y~u t6 dia milO th~p han; con dia m~o am co d{lIlg 16m xu6ng, dugc bao quanh bai cac khu V1Jcdia milo niing cao.

_ R(lng nui - M th6ng lien ruc cae dili nui va cac dinh nui, cao hdh rAt nhii!u so vcri mgc nucrc bi~n (r(lng Hymalaya; .. )

_ Diiy nui - dai nang cao h~p, dai, vm dQ d6c cac suan 1&0h011 20°, dinh bfmg phfuig ho~c trim (dai Truang S011,dili Hoang Lien S011... )

_ Nui - d;.mg dia m~o dU011gcodQ cao tU011gd6i 1&0h011200m, cae stian d6c dUng (nui Ba Den, nui ChUa... )

Dinh va ngQn nui la cac di~m cao nhAt cua diiy nui va r~ng nui. Dinh nui co th~ . bfmg phfmg,. d;.mg vom, d;.mg lang thlip, .d;.mg hinh non (dinh Chumoolungma ... ).

_ S011nguyen - d6ng bfmg rQng 1&0tren nui, hal nang cao, co dinh biing phfmg, co suan bi~u hi~n ro rang (S011nguyen Lam Vien ... )

- Cao nguyen -d6ng bfmg cao biing phfmg, thuang dUQ"cgim h~ bai cac suan d6c dUng bi~u hi~n ro rang (cao nguyen Dac uic, cao nguyen Di Linh, cao nguyen Moc CMu ... )

- Dai d6i - dili nang cao keo dai vcri cac suan thoili bfmg phfmg ho~c 16i va bi! m~t dinh bfmg phiing ho~c hal 16i (vimg d6i Biic Giang, vimg d6i Dong Tri~u ... )

- D6i - khoang cao rieng bi~t d~ng vom ho~c d;.mg hinh non vcri cac suan thOlii.

2) Cac d~g dia hinh am. .

- Long chao - vimg co dQ sau 1&0va suan d6c dUng, con vimg triing la khoang h~ th.1p co dQ sau khong 1&0,suan thoili.

- Thung liing - vimg h~ th.1p keo dili khong khep kin, suan co dQ d6c khac nhau, nhii!u khi phUc t~p do cac them song, d.1ttruqt, mU011gxoi. . . I

- Khe hem - hom sau keo dai, suan bi thgc v~t che kin ho~c phu khiip. Chii!u dai co th~ d~t tm vai kilomet (hem Song Dil ... )

- MU011gxoi - hOm sau keo dai, thuang co suan trful, d6c dUng. Chii!u sau va chii!u dai cac mU011gxoi r.1tkhac nhau. MU011gxoi nh6 thi gQi Ia riinh xoi.

Cac chi tieu triic luqng hinh thai cful chu 9 den la: DQ cao tuy~t d6i, chii!u sau, m~t dQ chia ciit, goc nghieng m~t d.1t... M~t d(J ho~c cuang dQ chia ciit ngang xac dinh bfmg chii!u dai m~ng lucri xam thgc (tirih biing km tren 1 km2).

DQ sau chia ciit ho~c wang d(J chia ciit dUng xac dinh bfmg tri s6 dQ cao tU011g d6i.

2.5.2. Cae ohio ta hioh thltoh dia m~o.

Dja m~o la yeu t6 quan trQng nh.1t cua th~ t6ng hqp dja 19 tg nhien, bai vi a

tham gia cAu t~o nen hoirn clmh t\l nhien: dAt da, khong khi, nuac, th6 nhuemg, sinh v~t, buc x~ m~t trai, I\lCki€n t~o.

Trong S\l hinh thlmh dja m~o, nQi l\lc va ngo~i l\lc luon luon cung tac dQng. Trong nhfrng tfUang hqp C1,lthe, tuy hic my noi, tac d1,lngnQi Igc chiem un the

Một phần của tài liệu Giáo trình địa chất công trình (Trang 33 - 47)