IV. ðịa niên biểu và các ñơn vị ñịa tầng.
Convert to pdf by Phúc Tùng ðại Học Khoa Học Huế montmorilonit) chất keo)
Quá trình phân giải xảy ra rất chậm, từ biotit - vecmiculit - montmorilonit - caolin.
Có thể tóm tắt sơựồ:
+ Opan Silicat Fe - Mg khoáng vật trung gian + Limonit
+ Các muối chứa K. + Ca,Mg ựôi khi Fe.
Dù là ựối với khoáng vật silicat hay silicát chứa Fe - Mg thì sự phân giải phá huỷựể cuối cùng tạo thành khoáng vật bền vững là các hydrat Fe, Si, Al. Có thể tóm tắt quá trình phong hoá thuỷ phân theo sơ ựồ khái quát:
- R2CO3 (tải ựi) - R2CO3 - Al2O3.nH2O (bôxit) R2Oal2O3.nH2O → - Al2O3.2SiO2.2H2O → - SiO2.nH2O (opan)
- SiO2 - Fe2O3.nH2O (limonit) Các ựá khoáng vật ắt nhiều ựều có Fe nên phân huỷ thành các trầm tắch chứa Al và Fe có màu ựỏ, tạo ra ựất ựỏ.
Các khoáng vật khác nhau có khả năng chống lại tác dụng phong hoá hoá học khác nhau. Người ta xác lập sự phân loại ựối với những khoáng vật hay gặp nhiều có mức ựộ tương ựối ổn ựịnh trong phong hoá hoá học như sau:
+ Gần như không bị phong hoá: bạch kim, vàng, kim cương, caxiterit. + ổn ựịnh nhất: Thạch anh, granitoitơnat.
+ ổn ựịnh: Mutscovit, octoclaz, microclin, plagiolaz axit. + Kém ổn ựịnh: Khoáng vật thuộc nhóm hocnblen, pyroxen.
+ Rất không ổn ựịnh: Plagiolaz bazic, biotit, ogit ovilin, ựa số cacbonat và sulfua.
IV. Phong hoá sinh học (biological weathering).
Nhiều người nhấn mạnh vai trò của sinh vật, vi sinh vật vì số lượng ựồng
ựúc và sự phát triển cực kỳ nhanh chóng của chúng. Thống kê cho thấy trong 1g thổ nhưỡng có ựến 1 triệu vi sinh vật, trong 1 mẫu ựất có ựến hàng vạn con giun, mỗi năm chúng chuyển lên mặt ựất ựến 3 tấn thổ nhưỡng. Vi sinh vật trong 5 - 6 giờ có thể sinh sản hàng triệu thế hệ. Chúng phân bố trong sinh quyển, có thể
sâu xuống mặt ựất gần 100m. Thậm chắ trong các lớp than, dầu nằm sâu ựến 1 km cũng phát hiện ra vi sinh vật. Phong hoá sinh học phân ra:
1. Phong hoá sinh học - vật lý: Sinh vật phá hoại ựá theo phương thức cơ
học, rễ cây phát triển có thể gây 1 áp lực 10-15kg/cm2. Sinh vật lúc ựào hang, khoét lỗựể cư trú ựồng thời cũng phá hoại ựất ựá.
2. Phong hoá sinh - hoá học: Bằng các phương thức sau ựây:
- Vi khuẩn và thực vật thường tiết ra axit hữu cơ ựể phá huỷ ựá, hút lấy những nguyên tố cần thiết.
- Một số rễ thực vật tắch ựiện âm, do ựó làm cho H+ và các ựiện từ
dương tập trung gần nó tạo nên môi trường axit phá huỷ các ựá.
Rễ cây cũng thường thải CO2, vì vậy thổ nhưỡng trở nên chứa nhiều CO2 hơn trong không khắ từ 10 ựến 100 lần làm cho các silicat dễ bị phân giải hơn.
- Sinh vật sau khi chết, ngoài C, H ra còn ựưa thêm vào môi trường xung quanh một ắt axit hữu cơ.
- Hoạt ựộng quang hợp làm tăng O và CO2 vào mặt ựất.
- Những nơi nước nông, nhiều thực vật sinh trưởng sẽ tiết ra O làm cho nước chứa nhiều O tạo ra môi trường oxy hoá.
- Các xác sinh vật, cây cối có thể phân giải thành rất nhiều H2S, CH4 tạo ra môi trường khử.
V. Tốc ựộ phong hoá và các nhân tốảnh hưởng ựến phong hoá.
Tốc ựộ phong hoá ựược xem như là mức ựộ phá hoại của phong hoá tắnh bình quân theo thời gian kể từ lúc ựá lộ ra. Vắ dụ núi lửa Karatau phun tro vào năm 1883, sau 60 năm ựã thành một lớp thổ nhưỡng dày trên 10 cm. Tốc ựộ
phong hoá ở vùng Goa của ấn độ là 1mm trên năm. Tốc ựộ phong hoá chịu nhiều nhân tốảnh hưởng:
Khắ hậu, trong ựó ựáng kể là nhiệt ựộ khắ hậu, lượng mưa và sự phân phối, lượng bốc hơi, ựộẩm...
Vắ dụ quan sát mẫu ựá granit ựiêu khắc ở vùng atxoan (Ai-Cập) trải qua 3500 năm chỉ thấy hơi bị phong hoá. Một mẫu lấy ựưa về công viên trung ương ở
Niu Oóc vào năm 1880 mặc dù có phủ lớp sơn phòng nhưng do khắ hậu lạnh, lại chưa nhiều CO2 nên sau 90 năm ựã bị thương tổn rất nhiều. Dự kiến tốc ựộ
phong hoá ở Niu Oóc lớn gấp 20 lần của Ai Cập. Tình hình phong hoá và han rỉ
máy móc ở Bắc Việt Nam nghiêm trọng hơn nhiều so với ở vùng Nam Việt Nam. + địa hình có ảnh hưởng ựến khắ hậu. độ cao ựịa hình dẫn ựến sự phong hoá theo ựới, tạo ra sự khác nhau giữa vùng núi và vùng ựồng bằng. Trong cùng một ựịa hình, mức ựộ phong hoá ở phắa có mặt trời khác với phắa râm mát. ở nơi
Convert to pdf by Phúc Tùng đại Học Khoa Học Huế
dốc cao, mực nước ngầm tương ựối thấp, thảm thực vật ắt, phong hoá học yếu, sản phẩm phong hoá ắt ựược bảo tồn. Trái lại ở nơi thấp thì sản phẩm phong hoá nhiều hơn.
+ Tắnh chất của ựá (xem ở phần phong hoá lý học). VI. Tắnh giai ựoạn và tắnh phân ựới trong quá trình phong hoá.
Kết quả của phong hoá là tạo ra 2 loại sản phẩm: Một loại gồm các ựất, ựá, dung dịch bị mang trôi ựi và một loại là phần giữ lại tại chỗ hình thành các tàn tắch (eluvi).
Nghiên cứu các tàn tắch, người ta nhận thấy các sản phẩm phong hoá trải qua các giai ựoạn phong hoá khác nhau.
Giai ựoạn thứ nhất:
Giai ựoạn vỡ vụn: Chủ yếu do phong hoá cơ học phá vỡ các ựá mẹ tạo thành vụn ựá. Nơi khắ hậu ẩm nóng giai ựoạn này rất ngắn.
Giai ựoạn silicat: Thường xảy ra ở vùng khắ hậu khô. Phong hoá hoá học là chắnh. Các silicat và alumosilicat bị phá huỷ phân giải ra các cation. Các kim loại kiềm và kiềm thổ hào vào trong dung dịch tạo ra môi trường kiềm. Giai ựoạn này hình thành một số khoáng vật sét trung gian của nhóm montmorilonit và một phần của nhóm hyựrômica. Các muối CaCO3 ắt tan ựược tập trung tạo ra các tàn tắch vôi.
Giai ựoạn thức ba:
Giai ựoạn silicat axit: Xảy ra nhanh trong môi trường nóng ẩm, có tác ựộng mạnh của khắ quyển và rửa trôi nhanh. Giai ựoạn này tiếp tục sự phá huỷ của giai
ựoạn trước. Tách các cotion và phá huỷ từng phần SiO2 chuyển từ môi trường kiềm sang môi trường axit. Do ựó khoáng vật sét trung gian bị phá huỷ hình thành khoáng vật mới của nhóm caolin. CaCO3 không còn lắng ựọng nữa vì Ca bị hoà tan.
Giai ựoạn thứ tư:
Giai ựoạn alit: Xảy ra trong môi trường nóng ẩm của khắ hậu nhiệt ựới, á nhiệt ựới. Tiếp tục phá huỷ các khoáng vật có trước ựể ựi ựến dạng bền vững trên bề mặt Trái ựất: hình thành các hydroxit của Al, Fe, Si dưới dạng keo (boxit, limonit ôpan), có nhiều boxit.
Các giai ựoạn trên rất phụ thuộc vào ựới khắ hậu của Trái ựất.
đặc ựiểm khắ hậu, ựiều kiện thời gian và môi trường phong hoá làm cho tác dụng phong hoá mang tắnh phân ựới theo chiều ựứng với những mặt ranh
giới phức tạp, không ựều ựặn. Tuỳ theo khắ hậu của từng vùng, cùng là ựá gốc granit nhưng các ựới phong hoá thể hiện khác nhau từ trên xuống.
Vùng khô Vùng nóng %m
đới Montmorilonit đới laterit
- Hydromica - Caolinit, gibxit
- Vỡ vụn - Caolinit
đá gốc granit - Hydromica
- Vỡ vụn
- đá gốc granit VII. Vỏ phong hoá (crust weathring)
Lớp vỏ mỏng ngoài của vỏ lục ựịa của Trái ựất bao gồm các sản phẩm phong hoá tạo chỗ (tàn tắch) và lớp ựất trồng (lớp thổ nhưỡng) ựược gọi là vỏ
phong hoá. Vỏ có chỗ dày, chỗ mỏng hoặc có chỗ không tồn tại. Dày nhất ở
vùng nhiệt ựới, á nhiệt ựới. Có chỗ dày hơn 100m. Nhân tố ảnh hưởng ựến sự
phát triển của vỏ là khắ hậu; ựịa hình, phương thức, cường ựộ, thời gian tác dụng phong hoá; thành phần ựá gốc.
Nghiên cứu mặt cắt ựứng của vỏ phong hoá có thể thấy kết cấu của vỏ: Trên là ựất trồng rồi ựến tàn tắch (khác với trên là ắt có mùn thực vật), sau ựó là các ựá bở rời cho ựến tầng ẵ phong hoá (chưa 1 số ựá chưa bị phong hoá hoặc phong hoá nhẹ) cuối cùng là ựá gốc chưa bị phong hoá (hình 7-1). Ranh giới giữa các phần là phức tạp và cũng không phải phân biệt ựược rõ ràng.
Hình 1.7
Quá trình tạo vỏ phong hoá khá phức tạp. Có thể diễn biến:
1 - Hoặc ở trên mức ựộ mạnh hơn ở dưới, phong hoá dần từ trên xuống dưới.
2 - Hoặc do nước dưới ựất di chuyển theo khe nứt của ựá hoặc theo mao dẫn ựưa các chất bị phong hoá lên trên, nước bay hơi còn ựọng lại vật liệu phong hoá.
Trong cùng một ựới khắ hậu nói chung vỏ phong hoá có thành phần, kiến trúc, cấu tạo gần giống nhau. vì vậy vỏ phong hoá ngoài phân ựới theo chiều
ựứng lại còn tắnh phân ựới theo chiều ngang tức phân ựới theo ựới khắ hậu (hình 7-2).