CÂC YẾU TỐ TẠO NÍN TÍNH THẤM CHỨA
V.4 QUÂ TRÌNH PHONG HOÂ
Quâ trình phong hoâ xảy ra khi câc vận động kiến tạo trong khu vực đê nđng dần dần khối macma lín vă lộ ra trín mặt đất trong thời gian dăi. Trong suốt thời gian lộ ra trín điều kiện bề mặt (ít nhất lă 30 triệu năm), do những thay đổi lớn về nhiệt độ, khí hậu, cũng như câc hoạt động của vi sinh vật, phần trín cùng của khối đâ móng bị biến đổi do câc quâ trình phong hóa (cơ học, hoâ học), câc quâ trình bóc mòn vă xđm thực. Kết quả của những biến đổi đó đê hình thănh nín một đới vỏ phong hoâ có chiều dăy không đồng nhất, tạo khả năng thấm chứa đa dạng cho đâ móng.
Cường độ phong hoâ của đâ móng phụ thuộc văo nhiều yếu tố như bề mặt địa hình cổ, thănh phần ban đầu, mức độ nứt nẻ vă phâ hủy của đâ do tâc động của câc quâ trình biến đổi trước đó.
Những biến đổi do phong hóa bao gồm hai quâ trình : phong hóa cơ học vă phong hoâ hóa học. Quâ trình phong hóa cơ học lăm cho đâ bị nứt nẻ, vỡ
vụn ở câc mức độ khâc nhau vă dẫn đến sự tâi phđn bố lại của câc khoâng vật bền vững trong đâ móng nhưng không lăm thay đổi thănh phần hoâ học.
Những quâ trình biến đổi cơ lí năy diễn ra rất mạnh mẽ dọc theo câc đứt gêy, nứt nẻ liín quan vă đới dăm kết cũng như ở tại bề mặt. Sản phẩm của quâ trình phong hóa, chẳng hạn như câc mảnh vỡ đâ, được lắng đọng trong những hang hốc hay nứt nẻ đê có trước.
Phong hóa cơ học xảy ra dưới tâc dụng của câc yếu tố:nhiệt độ, nước, không khí, băng hă, lực kết tinh cũng như câc hoạt động của thực vật. Bao gồm câc quâ trình biến đổi sau:
Biến đổi do nhiệt : sự chính lệch nhiệt độ giữa ngăy vă đím, sự thay đổi nhiệt độ một câch đột ngột trong những ngăy nắng nóng, trong những ngăy mưa nắng bất chợt đê lăm cho đâ bị co giên đột ngột. Thím văo đó tính chất hấp thụ nhiệt không đồng đều của đâ đê lăm phât sinh những nứt nẻ trong bản thđn khối đâ móng. Mức độ biến đổi của đâ móng do nhiệt phụ thuộc văo hệ số giản nở nhiệt của câc khoâng vật tạo đâ (ví dụ Fenpat có hệ số giản nở nhiệt lớn gấp 10 lần Thạch anh, hệ số giản nở theo chiều dăi của tinh thể cũng gấp đôi theo chiều ngang), phụ thuộc văo mău sắc của đâ, cũng như cấu trúc của đâ (đâ hạt thô có hệ số giản nở nhiệt cao hơn đâ hạt nhỏ).
Như vậy, nhịp độ co rút vă giản nở của đâ căng lớn, đâ bị phâ hủy căng mạnh. Quâ trình biến đổi đâ móng cũng phải kể đến vai trò tham gia của nước. Hầu hết câc đâ đều có sự ngấm nước, trong nước vỉa thường chứa những dung dịch bảo hoă lưu chuyển qua câc khe nứt của đâ, gặp điều kiện thuận lợi chúng kết tinh tạo ra lực kết tinh cũng lăm vỡ đâ.
Quâ trình hydrat hóa cùng câc hoạt động của thực vật (với sự đđm xuyín của rễ cđy văo câc khe nứt khi đâ tăng trưởng) cũng tạo ra âp lực lăm đâ bị nứt nẻ vă phâ hủy.
Tiếp theo đó lă quâ trình phong hóa hoâ học xảy ra lăm biến đổi sđu sắc thănh phần cũng như đặc tính thạch vật lý của đâ. Sự biến đổi của đâ đầu tiín thường xảy ra đối với câc thănh phần kĩm bền vững như Fenpat vă khoâng vật mău, chúng dần bị thay thế một phần hoặc toăn phần bởi câc khoâng vật khâc.
Phong hóa hóa học bao gồm câc quâ trình biến đổi sau:
+Quâ trình oxi hoâ : lă một trong những quâ trình biến đổi đầu tiín nhưng mạnh mẽ của câc khoâng vật tạo đâ do tiếp xúc với khí quyển vă đđy cũng lă đặc trưng tiíu biểu nhất của phong hóa hóa học vì sự có mặt của oxi tựï do trong khí quyển. Đâ bị oxi hoâ có đặc trưng sau : đâ chứa sắt mău nđu đỏ, đâ chứa Mn mău đen, đâ chứa Cu mău lục.
+Quâ trình Cacbonat hóa : lượng CO2 sinh ra trong câc hoạt động của sinh vật, hoạt động núi lửa rất dễ hoă tan trong nước tạo thănh dung dịch HCO3 có hoạt tính cao, phđn hủy câc khoâng vật tạo đâ.
+Quâ trình hydrat hóa vă thủy phđn : lă quâ trình phâ hủy dưới tâc dụng của nước, trong đó quâ trình thủy phđn chiếm vai trò quan trọng gồm câc quâ trình : Xerixit hóa, Clorit hóa……Thím văo đó hoạt động của thực vật có bộ rễ bâm sđu văo lòng đất lăm cho nước thấm văo câc lớp đất đâ tốt hơn, quâ trình thủy phđn phâ hủy đâ triệt để hơn.
Theo kết quả phđn tích cơ lí cho thấy mật độ đâ trung bình ở phần trín của móng phong hóa chỉ văo khoảng 2,482 g/cm3 phầndưới khoảng 2,51_2,67 g/cm3 vă phần đâ tươi ít biến đổi lă 2,70_2,71 g/cm3.
Nhìn chung, câc quâ trình hoă tan vă rữa trôi câc khoâng vật không bền vững trong đới phong hóa, đặc biệt lă ở khu vực có nhiều nứt nẻ, nơi có sự tiếp xúc giữa bề mặt khối đất đâ vă chất lưu lă lớn nhất đê lăm cho mật độ đâ giảm đi rõ rệt, nhiều lổ rỗng thứ sinh dạng trong tinh thể hoặc hang hốc được tạo thănh, cũng như mở rộng thím câc nứt nẻ hang động có trước vă khả năng
thấm chứa của đâ móng bị phong hóa tăng lín rõ rệt. Độ rỗng chung của đâ có thể đạt tới 5_12%, đôi khi lớn hơn 15%.
Tuy nhiín, cũng cần lưu ý rằng ở những khu vực đâ móng bị phong hóa mạnh mẽ vă triệt để thì tính chất chứa của đâ trở nín kĩm hơn. Nguyín nhđn lă do đâ phong hoâ chứa một lượng đâng kể khoâng vật sĩt, mặt khâc trong quâ trình rữa trôi câc khoâng vật sĩt lấp đầy một phần hoặc hoăn toăn văo câc khe nứt vă câc hang hốc có trước (hiện diện nhiều nhất trong phần dưới của đâ móng). Trong một số giếng khoan cho thấy tồn tại những tập đâ phong hoâ dăy với đặc tính thấm chứa rất kĩm, hăm lượng sĩt trong những mẫu đâ năy tới hơn 50% .
KẾT LUẬN
Sau khi nghiín cứu về thănh phần thạch học giếng khoan 2X_lô 15.1 mỏ Sư Tử Đen vă một số nguyín nhđn gđy ra tính thấm chứa của đâ móng đê rút ra được một số kết luận như sau:
+Thănh phần thạch học của mỏ Sư Tử Đen gổm có ba loại đâ chính : Granit, Granit_biotit, đâ phun trăo Bazan.
+ Thănh phần khoâng vật chủ yếu lă Plagioclas, Fenpat Kali, Thạch Anh,Biotit vă một số khoâng vật phụ như : Sphen, Apatit…Khoâng vật thứ sinh gồm có: Clorit, Kaolinit, Canxit.
Trín cơ sở nghiín cứu lý thuyết về nguyín nhđn gđy ra độ thấm chứa của đâ móng đê rút ra được những nguyín nhđn chính lă:
Quâ trình co nĩn thể tích khi macma đông cứng.
Quâ trình biến đổi do hoạt động kiến tạo.
Quâ trình biến đổi do câc hoạt động thủy nhiệt.
Quâ tình biến đổi do hoạt động phong hóa.
Trong 4 nguyín nhđn trín, kết hợp với việc nghiín cứu lât mỏng cho thấy rằng thănh phần thạch học của giếng khoan 2X_lô 15.1 chủ yếu lă đâ Granit_biotit thuộc nhóm đâ axit do đó hăm lượng Silic trong đâ khâ cao vì vậy rất dễ bị gẫy, vỡ do câc hoạt động kiến tạo gđy ra vì vậy nguyín nhđn chính gđy ra độ thấm chứa lă do câc hoạt động kiến tạo. Bín cạnh đó còn có một số nguyín nhđn khâc như hoạt động thủy nhiệt dịch, phong hoâ cũng ít nhiều cũng ảnh hưởng dến dự thấm chứa của đâ móng. Trín cơ sở nghiín cứu thạch học vă nguyín nhđn gđy ra độ thấm chứa của đâ móng giúp chúng ta dự đoân được tiềm năng, trữ lượng dầu khí của mỏ, từ đó đưa ra hướng khai thâc vă sử dụng một câch hiệu quả vă hợp lí hơn.