Bài giảng Địa chất công trình: Chương 1.2 - Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn

Chia sẻ: Ganuongmuoixa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

31
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Địa chất công trình: Chương 1.2 Đá trầm tích cung cấp cho người học những kiến thức như: Sự hình thành đá trầm tích; Phân loại đá trầm tích; Thành phần khoáng vật của đá trầm tích; Cấu tạo, kiến trúc đá trầm tích; Thế nằm của đá trầm tích. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Địa chất công trình: Chương 1.2 - Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn

Trường Đại học Thủy lợi Bộ môn Địa kỹ thuật Bài giảng môn học Địa Chất Công Trình Chương 1 CÁC LOẠI ĐÁ TRONG VỎ QUẢ ĐẤT VÀ ĐỊA TẦNG Giảng viên: Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn 1
Chương 1 CÁC LOẠI ĐÁ TRONG VỎ QUẢ ĐẤT VÀ ĐỊA TẦNG Bài 2. Đá trầm tích 2
Nội dung nghiên cứu: 1.Sự hình thành đá trầm tích 2.Phân loại đá trầm tích 3.Thành phần khoáng vật của đá trầm tích 4.Cấu tạo, kiến trúc đá trầm tích 5.Thế nằm của đá trầm tích
I. Sự hình thành đá trầm tích 1. Định nghĩa Đá trầm tích là loại đá được hình thành trên bề mặt đất, do quá trình trầm đọng và tích tụ các loại vật liệu phá hủy từ đá có trước (các mảnh vụn hoặc chất hòa tan) hoặc do tích đọng xác sinh vật. 2. Quá trình hình thành đá trầm tích: 3 giai đoạn hình thành đá trầm tích • Giai đoạn 1: Phá hủy đá có trước, tạo vật liệu trầm tích • Giai đoạn 2: Vật liệu trầm tích bị vận chuyển, tuyển lựa và trầm đọng thành lớp • Giai đoạn 3: Vật liệu trầm đọng được nén chặt và gắn kết thành đá (hóa đá)
Các môi trường trầm đọng Các nón phóng vật Lục địa Đồng bằng Cồn cát Bãi biển Sông Hồ Biển Rặng san hô Thềm lục địa Vùng cửa sông Đầm phá Đáy biển Khe sâu Đảo cát ngầm dưới biển Nón trầm tích dưới biển
II. Phân loại trầm tích Đất 1. Trầm tích mềm rời: cuội, sỏi, cát, bột (bụi), sét 2. Trầm tích keo kết: hình thành do các vật liệu vụn gắn kết (gồm trầm tích vụn keo kết và trầm tích sét). VD: cuội kết, sỏi kết, cát kết, bột kết, sét kết 3. Trầm tích hoá học: hình thành do kết tủa chất hóa Đá học. VD: đá vôi, đôlômit, thạch cao, muối mỏ 4. Trầm tích sinh vật: hình thành do các xác động vật, thực vật bị chôn vùi. VD: than đá, san hô, đá vôi vỏ sò 5. Một số loại trung gian (hỗn hợp): VD: sét vôi, vôi sét, bùn, than bùn
a. Trầm đọng từ mảnh vụn phong hoá Vật liệu vận chuyển: hoà tan, lơ lửng, xô lăn, kéo lê Trầm đọng theo quy luật tuyển lựa theo đường kính hạt: Vận chuyển càng đi xa kích thước hạt trầm đọng càng nhỏ dần, hạt càng tròn cạnh
Các quá trình phát triển trong giai đoạn hoá đá để hình thành đá trầm tích Xảy ra 3 quá trình chuyển hoá để tạo thành đá:  Nén chặt  Keo kết xi măng hoá  Vật chất xi măng: silic, oxyd sắt, calcite, sét, trong đó silic là chất gắn kết tốt nhất  Kết tinh Kết quả làm cho đất mềm rời biến thành đá: cuội, sỏi, cát, bột, sét  cuội kết, sỏi kết, cát kết, bột kết, sét kết
b. Trầm đọng do kết tủa  Sự hình thành trầm tích hoá học: Trong các vùng biển kín do bốc hơi, nồng độ muối tăng và kết tủa. Nước biển từ đại dương tiếp tục bổ sung (mũi tên trắng - số 2) và cứ như vậy theo thời gian, tích đọng nên những lớp trầm tích dày. Muối mỏ, thạch cao được hình thành như vậy.
c. Trầm đọng từ xác sinh vật  Sự hình thành trầm tích sinh vật Than bùn Lignite – than non Anthracite – than đá Than nâu Than đen Than đá
Một số loại trung gian  Trung gian giữa trầm tích vụn rời và trầm tích hoá học:  sét vôi  vôi sét  Trung gian giữa trầm tích vụn rời và trầm tích sinh vật:  bùn  than bùn
III. Thành phần khoáng vật của đá trầm tích Đặc điểm chung: trong đá trầm tích có đủ các loại khoáng vật, nhưng trong một loại đá thì thành phần thường đơn giản và đồng nhất. Các khoáng vật có thể là các hạt vụn, là thành phần xi măng gắn kết ở đá trầm tích vụn keo kết hoặc là thành phần chính của đá trầm tích hóa học.  Khoáng vật tàn dư: các khoáng vật của đá có trước còn giữ lại chưa bị biến đổi, thường là các khoáng vật trong các mảnh vụn của trầm tích vụn cơ học.  Khoáng vật thuần túy: là các khoáng vật hình thành do sự kết tủa từ dung dịch thật. VD: thạch cao, halite, opan. Thường là thành phần của trầm tích hóa học và chất xi măng gắn kết trong trầm tích keo kết  Khoáng vật thứ sinh: là những khoáng vật sinh ra từ những khoáng vật có trước do biến đổi hóa học. Nhìn chung các khoáng vật của đá trầm tích thường ổn định với phong hóa. Một số khoáng vật thuần túy dễ bị hòa tan, vd: canxit, dolomit.
Một số khoáng vật chính của đá trầm tích Tên khoáng Thành phần Loại Vai trò trong đá trầm vật khoáng vật tích Thạch anh SiO2 kv tàn dư kv của mảnh vụn Muscovite KAl2[AlSi3O10] (OH)2 kv tàn dư kv của mảnh vụn Montmorillonite (Na,Ca)0.3(Al,Mg)2Si4O10(O kv thứ sinh kv sét H)2 · nH2O Kaolinite Al4Si4O10(OH)8 kv thứ sinh kv sét Illite KAl4[AlSi7O20] (OH)4 kv thứ sinh kv sét Calcite CaCO3 kv thuần tuý tt. hoá học, chất xm Dolomite CaMg(CO3)2 kv thuần tuý tt. hoá học,chất xm Thạch cao CaSO4.2H2O kv thuần tuý tt. hoá học,chất xm Trong thành phần của đá trầm tích, ngoài các khoáng vật còn có các hoá thạch
IV. Kiến trúc và cấu tạo của đá trầm tích 1. Kiến trúc của đá trầm tích 1. Trầm tích vụn rời - kiểu kiến trúc hạt  Hòn lớn (200mm), hạt dăm (200-20mm), hạt sạn(20-2mm), hạt cát(2-0,05), hạt bột(0,05-0,005), hạt sét(
Các kiểu kiến trúc đá trầm tích keo kết Keo kết cơ sở Keo kết tiếp xúc Keo kết lấp đầy Xi măng Mảnh vụn tự nhiên
2. Cấu tạo của đá trầm tích Các dạng cấu tạo của đá trầm tích: -Cấu tạo khối: cấu tạo có các hạt tạo đá sắp xếp lộn xộn. Cấu tạo này làm cho đá đồng nhất, bền vững -Cấu tạo lớp: cấu tạo đặc trưng cho đá trầm tích, các lớp có thể khác nhau về thành phần khoáng vật, thành phần hạt, các tạp chất…phát sinh do sự thay đổi trầm tích có chu kỳ hoặc do tích tụ gián đoạn Cấu tạo lớp được mô tả bằng hình vẽ bên dưới, theo thứ tự từ trái qua phải, từ trên xuống: phân lớp mỏng; phân lớp dày; phân lớp xen kẹp; thấu kính (lense) và bướu nhỏ (nodule); phân lớp xiên; phân lớp xiên chéo; gò; phân nhịp
Hai dạng cấu tạo cơ bản của đá trầm tích Cấu tạo lớp vs cấu tạo khối
V. Thế nằm của đá trầm tích Thế nằm của đá trầm tích từ khi hình thành (nguyên sinh) có dạng phân lớp. Trải qua nhiều thời kỳ biến động kiến tạo, thế nằm có thể bị thay đổi (thứ sinh) 1. Thế nằm nguyên sinh: Thế nằm hình thành trong quá trình trầm đọng  Dạng lớp nằm ngang hoặc hơi xiên (phổ biến nhất)  Dạng lớp vát nhọn, dạng thấu kính  Dạng lớp xiên chéo 2. Thế nằm thứ sinh: Do chuyển động kiến tạo, đá có thế nằm nghiêng hoặc uốn cong  Nếp uốn: các lớp đá bị uốn cong (nếp lồi, nếp lõm)  Phức nếp uốn: các nếp uốn liên tục nhau  Đơn nghiêng: các lớp đá song song nằm nghiêng (là một phần của nếp uốn)
 Thế nằm nguyên sinh (nằm ngang) và thứ sinh (nếp uốn) do vận động kiến tạo
Thế nằm nguyên sinh