3. Nước ngầm cĩ áp (Nước Actêzi)
CHƯƠNG VI I: CÁC HIỆN TƯỢNG ĐỊA CHẤT LIÊN QUAN ĐẾN XÂY DỰNG VII.1.Hiện tượng phong hĩa đất đá
VII.1. Hiện tượng phong hĩa đất đá
VII.1.1. Khái niệm phong hĩa
- Tác dụng phong hĩa là tác dụng phá hủy đá do các nhân tố trong khí quyển, thủy quyển và sinh quyển. Các đá được tạo thành dưới sâu trong điều kiện giống như điều kiện lúc hình thành nghĩa là tồn tại cũng ở sâu trong điều kiện nhiệt độ và áp lực cao thì chúng sẽ ở trạng thái cân bằng. Nhưng nếu vì một lý do nào đĩ, các đá ấy bị phơi ra bề mặt đất để chịu những điều kiện mới: điều kiện về nhiệt độ và áp lực thấp và các điều kiện vật lý của mơi trường xung quanh khác hẳn mơi trường khi chúng cịn nằm ở sâu thì các đá dần dần bị biến đổi. Quá trình biến đổi đĩ gọi là quá trình phong hĩa.
- Khi phong hĩa, các đá bị biến đổi về thành phần, kiến trúc và cả về tính chất vật lý và cơ học của đá. Các đá phong hĩa cĩ hệ số thấm thay đổi, dung trọng đá phong hĩa thường giảm, độ rỗng n tăng lên, độ bền giảm xuống. Nĩi chung các tính chất vật lý và cơ học cĩ chiều hướng xấu đi so với đá gốc.
VII.1.2. Các kiểu phong hĩa đất đá a) Phong hĩa vật lý
• Là quá trình làm các đá bị biến đổi mà khơng kèm theo sự biến đổi về thành phần khống vật mà chỉ biến đổi về kiến trúc, cấu tạo của đá và biến đá từ nguyên khối thành cục, vụn, hạt.
• Cĩ thể phân biệt 4 kiểu phong hĩa vật lý.
(i) Phong hĩa nhiệt
Động lực thúc đẩy các quá trình phong hĩa nhiệt là sự nung nĩng bởi bức xạ mặt trời: các lớp đất đá ở những độ sâu khác nhau cĩ nhiệt độ khác nhau, do đĩ bị giãn nở khác nhau, khiến cho độ liên kết giữa các lớp bị phá hủy dần rồi vỡ thành nhiều mảnh vụn.
Các loại đá cĩ cấu tạo tinh thể, ví dụ granit hoặc đá cĩ dạng cấu tạo hạt như cát kết, cuội kết, v.v…, cĩ các hạt với thành phần khống vật khác nhau, do đĩ cĩ độ hấp phụ năng lượng mặt trời và độ giãn nở khác nhau, dẫn đến sự phá hủy các khối đá cứng chắc thành những hạt vụn, như trong trường hợp thành tạo cát kết acko ở các vùng khơ nĩng.
Nhìn chung, các loại đá cĩ màu sẫm và cĩ thành phần đa khống bị phong hĩa mãnh liệt hơn cả.
Mặt khác, trong những điều kiện đất đá giống nhau thì khi dao động nhiệt độ càng đột ngột và cĩ biên độ càng lớn, hiệu ứng phong hĩa nhiệt càng mạnh.
Như vậy, đối với loại phong hĩa này, dao động nhiệt độ giữa ngày và đêm đáng chú ý hơn cả. Phong hĩa nhiệt hoạt động rất mạnh ở các khí hậu khơ nĩng – các vùng sa mạc và bán sa mạc, ở các vùng ẩm ướt, do lớp phủ thực vật và thổ nhưỡng phát triển mạnh, bề mặt đá gốc được che phủ, biên độ dao động nhiệt độ giữa ngày và đêm nhỏ, nên quá trình xảy ra yếu hơn.
(ii)Phong hĩa băng giá
Về thực chất, đây cũng là một hiện tượng phong hĩa nhiệt, nhưng chỉ xảy ra ở những vùng lạnh cĩ dao động nhiệt độ qua điểm 0, nham thạch bị phá hủy chủ yếu do thể tích nước thay đổi khi chuyển hĩa từ trạng thái lỏng sang trạng thái đĩng băng.
Trong đá bao giờ cũng cĩ ít nhiều lổ hổng và khe nứt, nơi cĩ thể lưu giữ nước và hơi nước.
Khi nhiệt độ hạ thấp tới 00, nước trong khe nứt đĩng băng, đồng thời thể tích của nĩ tăng thêm, do đĩ tác động lên thành khe nứt những áp lực rất lớn.
Vì vậy, sau mỗi lần nước trong khe nứt hĩa băng, bản thân khe nứt lại bị giãn ra thêm một chút.
Nếu hiện tượng hĩa băng – tan băng xảy ra nhiều lần, khối đá bị phong hĩa băng giá cĩ thể bị vỡ thành nhiều những tảng và mảnh vụn.
(iii)Phong hĩa cơ học do muối khống kết tinh
Trong các miền khí hậu khơ khan, do hiện tượng bốc hơi rất mạnh mà luơn xảy ra vận chuyển nước mao dẫn lên mặt đất. Trên đường di chuyển, nước mao dẫn cĩ thể hịa tan các loại muối khống và khi nước bốc hơi, muối khống sẽ đọng lại. Trong quá trình muối khống kết tinh, thành mạch mao dẫn cũng phải chịu áp lực lớn khiến cho bề mặt đất đá bị rạn nứt và vỡ vụn.
Do hiện tượng này mà nhiều mảnh đá trong sa mạc tuy bề ngồi cĩ vẻ cứng chắc nhưng lại cĩ thể bị bĩp vụn dễ dàng.
Trong các miền khí hậu khơ khan, do hiện tượng bốc hơi rất mạnh mà luơn xảy ra vận chuyển nước mao dẫn lên mặt đất. Trên đường di chuyển, nước mao dẫn cĩ thể hịa tan các loại muối khống và khi nước bốc hơi, muối khống sẽ đọng lại. Trong quá trình muối khống kết tinh, thành mạch mao dẫn cũng phải chịu áp lực lớn khiến cho bề mặt đất đá bị rạn nứt và vỡ vụn.
Do hiện tượng này mà nhiều mảnh đá trong sa mạc tuy bề ngồi cĩ vẻ cứng chắc nhưng lại cĩ thể bị bĩp vụn dễ dàng.
(iv)Phong hĩa cơ học do sinh vật
Trong quá trình sống của mình, các sinh vật, và nhất là hệ thống rễ cây, cũng gây tác dụng phá hủy đất đá. Rễ cây cắm sâu vào khe nứt, lớn dần lên và cũng làm cho các khe nứt này ngày càng mở rộng. Hiện tượng này cịn cĩ thể quan sát rất rõ trên vách đá vơi.