Bμi gi¶ng c¬ häc ®Êt<br />
<br />
Ch−¬ng I:<br />
<br />
ch−¬ng I: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt<br />
<br />
C¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt<br />
<br />
Bμi 1:<br />
<br />
sù h×nh thμnh cña ®Êt<br />
<br />
1. Qu¸ tr×nh h×nh thµnh ®Êt:<br />
D−íi t¸c dông cña nhiÒu nguyªn nh©n kh¸c nhau nh− sù thay ®æi nhiÖt ®é, sù ®«ng<br />
cøng vμ tan r· cña n−íc, sù ¨n mßn ho¸ häc ... c¸c líp ®¸ gèc bÞ ph¸ ho¹i t¹o ra c¸c h¹t cã<br />
kÝch th−íc to, nhá kh¸c nhau gäi lμ qu¸ tr×nh phong ho¸. Sau ®ã d−íi sù t¸c ®éng cña giã,<br />
n−íc, b¨ng tr«i ... c¸c h¹t ®ã di chuyÓn vμ l¾ng ®äng l¹i t¹o thμnh c¸c líp ®Êt kh¸c nhau<br />
gäi lμ qu¸ tr×nh trÇm tÝch.<br />
VËy ta cã thÓ nãi:<br />
- §Êt cã nguån gèc tõ c¸c ®¸ gèc (§¸ magma, ®¸ trÇm tÝch, ®¸ biÕn chÊt).<br />
- §Êt ®−îc h×nh thμnh th«ng qua qu¸ tr×nh phong ho¸ ®¸ gèc ®Ó t¹o thμnh c¸c s¶n<br />
phÈm phong ho¸ (c¸c h¹t cã kÝch cì kh¸c nhau) vμ qu¸ tr×nh di chuyÓn, trÇm tÝch c¸c s¶n<br />
phÈm nμy.<br />
Chóng ta cã thÓ miªu t¶ qu¸ tr×nh h×nh thμnh ®Êt b»ng s¬ ®å sau:<br />
Qu¸ tr×nh phong ho¸<br />
<br />
§¸ gèc<br />
<br />
Qu¸ tr×nh trÇm tÝch<br />
<br />
H¹t ®Êt<br />
T¸c nh©n g©y phong ho¸<br />
(NhiÖt ®é, n−íc, kh«ng<br />
khÝ, sinh vËt ...)<br />
<br />
§Êt trÇm tÝch<br />
T¸c ®éng g©y trÇm tÝch<br />
(Giã, dßng n−íc, b¨ng<br />
tr«i ...)<br />
<br />
Ta thÊy r»ng ®Êt ®−îc t¹o ra th«ng qu¸ 2 tr×nh phong ho¸ vμ trÇm tÝch. B©y giê ta sÏ<br />
nghiªn cøu kü h¬n hai qu¸ tr×nh nμy.<br />
a. Qu¸ tr×nh phong ho¸:<br />
- Qu¸ tr×nh phong ho¸ lμ qu¸ tr×nh ph¸ hñy ®¸ gèc d−íi t¸c ®éng cña c¸c nh©n tè cã ë<br />
m«i tr−êng khÝ, m«i tr−êng n−íc hoÆc t¸c ®éng cña sinh vËt.<br />
- S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong ho¸ phô thuéc vμo tõng lo¹i phong ho¸ cã thÓ lμ dung<br />
dÞch hoμ tan hoÆc c¸c m¶nh vôn cã kÝch th−íc kh¸c nhau.<br />
- Tuú thuéc vμo b¶n chÊt cña t¸c ®éng ph¸ ho¹i mμ ng−êi ta ph©n chia qu¸ tr×nh phong<br />
ho¸ lμm 3 läai kh¸c nhau ®ã lμ phong ho¸ vËt lý, phong ho¸ ho¸ häc vμ phong ho¸ sinh<br />
häc:<br />
*/ Phong ho¸ vËt lý:<br />
- Lμ c¸c t¸c ®éng mang tÝnh c¬ häc cña m«i tr−êng xung quanh ®Õn c¸c tÇng ®¸ gèc do<br />
sù thay ®æi nhiÖt ®é, sù ®«ng cøng vμ tan r· cña n−íc, sù kÕt tinh cña c¸c tinh thÓ muèi<br />
trong c¸c khe nøt cã s½n...<br />
- S¶n phÈm phong ho¸ vËt lý: D−íi sù t¸c ®éng cña c¸c nh©n tè trªn ®¸ sÏ bÞ nøt nÎ, vì<br />
vôn t¹o thμnh c¸c h¹t cã kÝch th−íc kh¸c nhau vμ cã gãc c¹nh.<br />
Bé m«n §Þa Kü ThuËt<br />
<br />
Trang 1<br />
<br />
Bμi gi¶ng c¬ häc ®Êt<br />
<br />
ch−¬ng I: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt<br />
<br />
+ KÝch th−íc c¸c h¹t lín (d>0,002mm), kh¸c nhau nh− h¹t bôi, c¸t, sái, cuéi, ®¸<br />
d¨m...<br />
+ Thμnh phÇn kho¸ng vËt chñ yÕu vÉn lμ nh÷ng kho¸ng vËt cña ®¸ gèc ch−a bÞ biÕn<br />
®æi nh− fenspat, th¹ch anh, mica gäi lμ kho¸ng vËt nguyªn sinh.<br />
=> S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong ho¸ vËt lý th−êng lμ c¸c lo¹i ®Êt rêi nh− ®Êt c¸t.<br />
*/ Phong ho¸ ho¸ häc:<br />
- Lμ c¸c t¸c ®éng cña c¸c hîp chÊt hoÆc c¸c nguyªn tè ho¸ häc cã trong kh«ng khÝ vμ<br />
n−íc lªn c¸c hîp chÊt vμ kho¸ng vËt cña ®¸ gèc.<br />
- S¶n phÈm phong ho¸: D−íi c¸c t¸c ®éng ho¸ häc nh− trªn ®¸ gèc bÞ ¨n mßn. Mét phÇn<br />
t¹o thμnh dung dÞch, phÇn cßn l¹i bÞ vì vôn t¹o thμnh c¸c h¹t cã kÝch th−íc nhá, cã tÝnh<br />
chÊt kh¸c h¼n víi ®¸ gèc.<br />
+ KÝch th−íc c¸c h¹t t¹o thμnh nhá (d S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong ho¸ ho¸ häc th−êng lμ c¸c lo¹i ®Êt dÝnh nh− ®Êt<br />
c¸t pha, sÐt pha, ®Êt sÐt...<br />
*/ Phong ho¸ sinh häc:<br />
- Lμ qu¸ tr×nh ph¸ ho¹i c¸c tÇng líp ®¸ gèc do c¸c lo¹i ®éng, thùc vËt g©y ra nh− sù ®μo<br />
bíi hang hèc lμm chç ë hay kiÕm thøc ¨n cña c¸c läai ®éng vËt lμm n¸t vôn c¸c lo¹i ®¸<br />
yÕu, thùc vËt mäc trong c¸c khe ®¸ trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn, lín lªn vμ tiªu huû còng<br />
sinh ra nh÷ng ho¸ chÊt lμm ¨n mßn ®¸ hoÆc lμm nøt nÎ ®¸.<br />
- S¶n phÈm phong ho¸: S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong ho¸ sinh häc bao gåm c¶ s¶n<br />
phÈm cña qu¸ tr×nh phong ho¸ vËt lý vμ ho¸ häc.<br />
b. Qu¸ tr×nh trÇm tÝch<br />
- Lμ qu¸ tr×nh di chuyÓn, l¾ng ®äng, s¾p xÕp l¹i c¸c h¹t ®Êt ®−îc t¹o ra tõ qu¸ tr×nh<br />
phong ho¸ d−íi sù t¸c ®éng cña giã hoÆc dßng n−íc.<br />
- Tuú thuéc vμo c¸c. ®iÒu kiÖn nh− c¸ch di chuyÓn vμ l¾ng ®äng kh¸c nhau mμ ta cã c¸c<br />
s¶n phÈm trÇm tÝch kh¸c nhau nh− sau:<br />
*/ §Êt tμn tÝch (eluvi):<br />
- §©y lμ lo¹i ®Êt ®−îc h×nh thμnh do qu¸ tr×nh trÇm tÝch t¹i chç c¸c tμn d− cña qu¸ tr×nh<br />
phong ho¸ ®¸ gèc ch−a bÞ di chuyÓn ®i n¬Ý kh¸c.<br />
- Thμnh phÇn cña ®Êt tμn tÝch gåm ®Êt sÐt, ®Êt lo¹i sÐt hay ®Êt rêi xèp nh− c¸t, d¨m,<br />
s¹n…ChiÒu dμy cña líp tμn tÝch th−êng hay biÕn ®æi.<br />
*/ §Êt s−ên tÝch (deluvi):<br />
- §©y lμ lo¹i ®Êt ®−îc trÇm tÝch t¹i c¸c s−ên dèc, c¸c kho¶ng thÊp s¸t ®−êng ph©n thuû<br />
do n−íc m−a hay tuyÕt tan röa tr«i c¸c s¶n phÈm phong ho¸.<br />
- Thμnh phÇn chñ yÕu lμ c¸c líp sÐt, sÐt pha hä¨c c¸t pha.<br />
Bé m«n §Þa Kü ThuËt<br />
<br />
Trang 2<br />
<br />
Bμi gi¶ng c¬ häc ®Êt<br />
<br />
ch−¬ng I: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt<br />
<br />
*/§Êt båi tÝch (aluvi):<br />
- §©y lμ lo¹i ®Êt ®−îc h×nh thμnh do qu¸ tr×nh trÇm tÝch d−íi sù t¸c ®éng cña dßng<br />
n−íc s«ng.<br />
- C¸c tÇng trªn cïng cña tÇng båi tÝch th−êng lμ ®Êt lo¹i sÐt vμ c¸t h¹t mÞn. C¸c tÇng bªn<br />
d−íi th−êng ®−îc cÊu t¹o bëi c¸t lÉn Ýt sái vμ cuéi.<br />
*/§Êt lò tÝch (proluvi):<br />
- §Êt lò tÝch lμ nh÷ng trÇm tÝch ®−îc t¹o ra bëi c¸c dßng bïn ®¸ cña c¸c s«ng miÒn nói<br />
hay c¸c dßng ch¶y nhÊt thêi ph¸t sinh trong thêi kú m−a nhiÒu.<br />
- Lò tÝch cã thμnh phÇn rÊt ®a d¹ng gåm cuéi, c¸t, c¸c t¶ng ®¸ s¾c vμ trßn c¹nh, ®Êt lo¹i<br />
sÐt.<br />
*/§Êt hå tÝch :<br />
- Lμ lo¹i ®Êt ®−îc trÇm tÝch trong c¸c hå.<br />
- Thμnh phÇn cña trÇm tÝch hå rÊt ®a d¹ng nã phô thuéc vμo vÞ trÝ, hÝch th−íc vμ chiÒu<br />
s©u hå. Chóng cã chiÒu dμy thay ®æi.<br />
*/ TrÇm tÝch giã:<br />
- §©y lμ lo¹i ®Êt ®−îc h×nh thμnh do qu¸ tr×nh trÇm tÝch d−íi sù t¸c ®éng cña giã.<br />
- D−íi t¸c dông cña giã c¸c h¹t ®Êt ®−îc di chuyÓn ®Õn n¬i kh¸c. C¸c h¹t nhá nh− bôi<br />
vμ c¸t ®−îc di chuyÓn ®i xa, c¸c h¹t cã kÝch th−íc lín h¬n nh− cuéi, sái th× ®Ó l¹i.<br />
+ C¸c h¹t c¸t l¨n trªn nhau hoÆc nh¶y cãc tõng qu·ng trong kh«ng khÝ råi chÊt<br />
®èng lªn nhau t¹o thμnh c¸c ®ôn c¸t.<br />
+ C¸c h¹t bôi ®−îc thæi ®i xa h¬n råi trÇm tÝch l¹i t¹o thμnh hoμng thæ.<br />
<br />
Bμi 2:<br />
<br />
C¸c thμnh phÇn chñ yÕu cña ®Êt<br />
<br />
Ta biÕt r»ng ®Êt ®−îc t¹o thμnh do c¸c h¹t ®Êt cã kÝch th−íc, h×nh d¹ng kh¸c nhau s¾p<br />
xÕp l¹i víi nhau theo mét trËt tù nμo ®ã. ChÝnh v× kÝch th−íc vμ h×nh d¹ng cña c¸c h¹t ®Êt<br />
kh¸c nhau nªn khi chóng s¾p xÕp l¹i víi nhau dï cã chÆt ®Õn ®©u vÉn tån t¹i c¸c lç rçng<br />
gi÷a c¸c h¹t. Trong c¸c lç rçng ®ã cã thÓ cã n−íc hoÆc khÝ. VËy ®Êt cã 3 thμnh phÇn chñ<br />
yÕu lμ h¹t ®Êt, n−íc vμ khÝ, theo nh− ng«n ng÷ chuyªn dïng trong C¬ Häc §Êt ta th−êng<br />
gäi ®Êt lμ vËt thÓ 3 pha (3 thÓ):<br />
-<br />
<br />
Pha cøng gåm c¸c h¹t ®Êt.<br />
<br />
-<br />
<br />
Pha láng lμ n−íc trong lç rçng.<br />
<br />
-<br />
<br />
Pha khÝ lμ khÝ trong lç rçng.<br />
<br />
Bé m«n §Þa Kü ThuËt<br />
<br />
Trang 3<br />
<br />
Bμi gi¶ng c¬ häc ®Êt<br />
<br />
ch−¬ng I: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt<br />
<br />
Lç rçng<br />
<br />
H¹t ®Êt<br />
<br />
H×nh 1.2.1: CÊu t¹o ®Êt<br />
<br />
*) NÕu ®Êt kh« kh«ng chøa n−íc lóc ®ã ®Êt cã 2 pha: pha cøng vμ pha khÝ.<br />
*) NÕu ®Êt b·o hoμ n−íc tøc lμ n−íc lÊp ®Çy lç rçng lóc ®ã ®Êt cã 2 pha: pha cøng vμ pha<br />
láng.<br />
*) NÕu ®Êt ë tr¹ng th¸i Èm −ít, ch−a bo· hoμ lóc ®ã ®Êt cã ®ñ 3 pha: pha cøng, pha láng vμ<br />
pha khÝ.<br />
C¶ 3 pha cøng, láng vμ khÝ ®Òu cã ý nghÜa rÊt lín ®Õn tÝnh chÊt cña tõng lo¹i ®Êt. V× vËy<br />
ta sÏ ®i nghiªn cøu kü tõng thμnh phÇn cña ®Êt:<br />
1. Pha cøng cña ®Êt<br />
- Pha cøng cña ®Êt gåm c¸c h¹t ®Êt cã h×nh d¹ng kh¸c nhau, kÝch th−íc tõ vμi micromet<br />
hoÆc nhá h¬n ®Õn vμi chôc centimet. Nã lμ thμnh phÇn chÞu lùc chÝnh cña ®Êt v× vËy mμ<br />
ng−êi ta gäi pha cøng lμ khung cèt cña ®Êt.<br />
*/Tªn gäi h¹t ®Êt:<br />
§Ó ph©n lo¹i ®Êt ta th−êng dùa vμo tû lÖ c¸c h¹t chiÕm ®a sè trong ®Êt ®Ó ®Æt tªn. Nh− vËy<br />
muèn ®Æt tªn ®Êt tr−íc hÕt ta ph¶i biÕt tªn h¹t ®Êt.<br />
+ Dùa vμo kÝch th−íc c¸c h¹t mμ mçi n−íc cã c¸ch gäi tªn h¹t kh¸c nhau. Do c¸c<br />
h¹t cã h×nh d¹ng rÊt phøc t¹p, ®Ó thèng nhÊt c¸ch gäi kÝch th−íc h¹t ta sö dông kh¸i niÖm<br />
®−êng kÝnh trung b×nh cña h¹t. §ã lμ ®−êng kÝnh cña vßng trßn bao quanh tiÕt diÖn lín<br />
nhÊt cña h¹t ®Êt ®ã.<br />
B¶ng 1.2-1: Tªn gäi c¸c h¹t ®Êt<br />
Tªn h¹t ®Êt<br />
<br />
KÝch th−íc h¹t (mm)<br />
QT 79<br />
<br />
TCVN 5747-1993<br />
<br />
§¸ t¶ng<br />
<br />
>200<br />
<br />
>300<br />
<br />
H¹t cuéi, d¨m<br />
<br />
200-10<br />
<br />
300-150<br />
<br />
H¹t sái, s¹n<br />
<br />
10-2<br />
<br />
150-2<br />
<br />
H¹t c¸t<br />
<br />
2-0,1<br />
<br />
2-0,06<br />
<br />
H¹t bôi<br />
<br />
0,1-0,005<br />
<br />
0,06-0,002<br />
<br />
Bé m«n §Þa Kü ThuËt<br />
<br />
Trang 4<br />
<br />
Bμi gi¶ng c¬ häc ®Êt<br />
<br />
ch−¬ng I: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt<br />
<br />
H¹t sÐt<br />
<br />