ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU vực
3.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
3.2.1. P hư ơ ng p h á p nghiên cứu thành p h ầ n khoá ng vật ỉ ) Phân tích định tính các khoáng vật
Thành phần khoáng vật là một trong những đặc tính quan trọng và có tính chất quyết định đến phần lớn tính chất của các thành tạo địa chất. Để xác định khoáng vật trầm tích, các phương pháp sau đây đã được sử dụng:
Đặc điềm độ hạt và khoáng vật cửa các trầm tích Đệ tứ vùng của sồng Ba Lạt và tai biến liên quan
1 0 1 2km
Hình 3.1 Sơ đồ lấy mẫu khoan tay và khoan máy tại cửa Ba Lạt [15].
Đặc điềm độ hạt và khoáng vật cũa các ưầm tích Đệ tứ vùng cùa sông Ba Lạt và tai biến liên quan
a. Phương pháp dùng kính hai mắt để xác định khoáng vật bở rời sau khi đã tách khoáng vật bằng dung dịch nặng.
b. Phương pháp xác định lát mỏng thạch học chế tạo từ trầm tích bở rời để
XẬC định chính xác thanh phần khoáng vật và cả mức độ biến đổi của chúng trong quá trình phong hoá. Do vậy có thể xác định chính xác loại fenspat, phân biệt nguồn gốc thạch anh. Phuơng pháp này còn dùng để xác định Ro và Sf một cách đơn giản.
2) Phương pháp xác định định lượng thành phần khoáng vật sét
Phương pháp này dựa vào các phương pháp: rơnghen định tính, phân tích nhiột, và phân tích hoá silicat toàn phần. Mẫu dùng để phân tích thành phần khoáng vật được phơi khô gió sau đó được nghiển bằng cối cao su đến cấp hạt 63|am. Một lượng mẫu bột khoảng 20g được dùng để phân tích nhiễu xạ Rơnghen.
Tổng số có 15 mẫu trầm tích lấy từ LK6-GT đã được phân tích bằng phương pháp nhiễu xạ Rơnghen để xác định thành phần khoáng. Các mẫu này được lấy theo độ sâu và gồm 2 loại: mẩu toàn phần (còn gọi là mẫu tổng) và mẩu định hướng (gia công riêng cho loại cấp hạt < 2|im). Ngoài ra phương pháp xử lí etylenglycol và nung mẫu trong tủ sấy ở nhiệt độ 550 ° c để xác định định tính và bán định lượng thành phần khoáng vật sét trong mẫu.
Phương pháp tính toán kết quả phân tích hóa các mẫu trầm tích cũng được xử dụng để xác định định lượng hàm lượng khoáng vật trong mẫu Thành phần khoáng vật bao gồm tổ hợp cộng sinh các khoáng vật chủ yếu trong quá trình trầm tích như:
thạch anhyfenspat và các khoáng vật nhóm sét là hydromica, clorit, kaolinit. 3.2.2. P h ư ơ n g p h á p p h â n tích độ h ạ t và và x ử lý sô' liệu
1) Phân tích độ hạt
Đối với trầm tích vụn cơ học và sét, tiêu chuẩn phân loại quan trọng nhất là thành phần độ hạt. Để phân loại trầm tích có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau như phân loại theo hợp phần các cấp hạt (Debeney, 1979) theo Md và theo biểu đồ tam giác kiểu trọng lực (các tác giả Liên Xô cũ). Các thể trầm tích với thành phần và tuổi khác nhau phân bố trên đáy biển hiện đại là bức tranh sinh động của một giai đoạn lịch sử phát triển lâu dài.
Các mẫu trầm tích dùng để phân tích độ hạt được phơi khô gió tự nhiên, sau đó cho vào sấy tới khi khô hẳn ở nhiệt độ không quá 105 °c. Sau đó lấy một lượng mẫu khoảng lOg dùng để phân tích thành phần độ hạt bằng phương pháp nhiễu xạ laser trên thiết bị Master Sizer. Thiết bị này cho phép phân tích các cấp hạt trong khoảng từ 0,lfj.m đến 2 0 0 0nm (0,0 0 0 1- 2mm).
Sau đó các kết quả phân tích được xử lí để xác định các hệ số chọn lọc So, hệ số bất đối xứng Sk và bán kính trung bình Md. Tiếp theo trầm tích được phân loại và gọi tên theo hệ thống phân loại được dùng phổ biến hiện nay là hệ thống phân
Đặc điểm độ hạt và khoáng vật cửa các ÍTầm tích Đệ tứ vùng của sông Ba Lạt và tai biến liên quan
loại của Cục Địa chất Hoàng gia Anh (hình 3. ỉ), theo đó: kích thước các hạt sét được lấy từ giá trị < 0,004 mm, cấp hạt bột từ 0,004-0,063 mm và cấp hạt cát có giá trị > 0,063mm.
2) Phương pháp x ử lý số liệii độ hạt a. Nghiên cứu độ chọn lọc (So)
Các kết quả độ hạt được xử lý bằng phương pháp Trask là phương pháp dựa trên sự biến thiên của giá trị So để phân chia mẫu nghiên cứu thành 3 loại: độ chọn lọc tốt nếu mẫu có So dao động trong khoảng từ 1 - 1,58, độ chọn lọc trung bình
nếu So = 1,58-2,2 , còn mẫu sẽ được xếp vào loại có độ chọn lọc kém khi So = > 2,2. Thông thường, mẫu có độ chọn lọc tốt có đường cong phân bô độ hạt đôi xứng.
Hình 3.2 Biểu đồ phân loại trầm tích theo Cục Địa chất Hoàng gia Anh [7]
b. Phương pháp nghiên độ bất đối xứng (Sk)
Những đặc điểm hình thái hạt vụn bao gồm: độ mài tròn, độ cầu và kiến trúc bề mặt đều là những thông sô' có ý nghĩa trong nghiên cứu các trầm tích vụn cơ học.
Đặc điểm độ hạt và khoáng vặt cùa các ưầm tích Đệ tứ vùng của sông Ba Lạt và tai biến liên quan
c. Tính kích thước hạt trung bình (Md)
Kích thước hạt trung bình đưực tinh bằng phương pháp tính thống kê cho toàn bộ mẫu. Giá trị này được sử dụng để lý giải đặc trưng của quá trình vận chuyển và lắng đọng trầm tích.
3) Phương pháp địa hoá môi trường
Các số liệu phân tích hoá có ý nghĩa vô cùng quan trọng để giúp phân chia các cảnh quan địa hoá trầm tích khác nhau. Các thông số được sử dụng là: chỉ sổ'
cation trao đổi (Kt), độ pH, Eh của môi trường, tỷ số Fe+2 S/Corg và NaVCl’ để xác định tính chất của môi trường.
Grim (1974, 1979) đã tính chỉ số cation trao đổi Kt đặc trưng cho 3 loại trường: lục địa, chuyển tiếp và biển theo công thức sau:
Kt = Na * + K * Ca + 2 + Mg + 2
Trong đó: hàm lượng các cation được tính theo miligam đương lượng trên lOOg (mE/100).
Ngoài ra các chỉ số được Grim sử dụng có hiệu quả là Fe+2S/Corg, Na+/Cl-, Cl/Br và Br/I để xác định chỉ tiêu môi trường trầm tích (bảng 3.1).
Bảng 3.1 Các đặc trưng chỉ tiêu môi trường trầm tích [7]. Môi trường
Chỉ tiêu
Lục đm Chuyển tiếp Biển
Fe+2S/Corg <0,06 0,06 - 0 , 2 >0 , 2 Na+/Cl- < 1 1 > 1 Cl/Br <300 300 >300 Br/I <1,5 0 ,5 - 1 > 1 Kt <0,5 0 ,5 - 1 > 1 pH <7 7 >7
3.2.3. C ác p h ư ơ n g p h á p nghiên cứu tính ch ấ t cơ lý đất trong phòn g
Trong khi tiến hành khảo sát hiện trường, các đặc tính cơ lý cùa đất sơ bộ được mô tả kết hợp với công tác lấy mẫu và mô tả trầm tích.
Mẫu đất được mang về phòng thí nghiệm và phân tích các chỉ tiêu độ hạt, dẻo chảy và tính chống cắt để xác định các thông số dịa kỹ thuật. Các thí nghiệm đều được hoàn thành theo tiêu chuẩn TCVN. Cụ thể như sau:
Đặc điểm độ hạt và khoáng vật của các ưầm tích Đệ tứ vùng cửa sững Ba Lạt và tai biến liên quan
Thành phần hạt Đô ẩm tự nhiên Dung trọng tự nhiên Tỷ trọng
Giới hạn chảy dẻo Sức chống cắt của đất Hộ số nén lún TC V N 4189: 1995 TCV N 4196: 1995 TC V N 4202: 1995 TCVN 4195 : 1995 TCVN 4197 : 1995 TCVN 4199: 1995 TCVN 4200 : 1995
Kết quả thí nghiệm cho từng loại đất được thể hiện trong các bảng tổng hợp ở chương IV.
Đặc điềm độ hạt và khoáng vật của các ừầm tích Đệ tứ vùng cùa sông Ba Lạt và tai biến liên quan
CH U Ơ N G IV
Đ Ặ C Đ IỂ M Đ Ộ H Ạ T - K H O Á N G V Ậ T VÀ ẢN H H U Ở N GC Ủ A C H Ú N G T Ớ I T ÍN H CH A T c ơ LÝ (TC C L)