Bài giảng Địa chất công trình: Chương 1 - Mở đầu

Chia sẻ: Sdfv Sdfv | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:54

0
107
lượt xem
11
download

Bài giảng Địa chất công trình: Chương 1 - Mở đầu

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 1 Đại cương về trái đất và vỏ trái đất nằm trong bộ bài giảng địa chất công trình trình bày về trái đất, vỏ trái đất, cấu tạo của các vòng quyến bên trong trái đất, đại cương về khoáng vật.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Địa chất công trình: Chương 1 - Mở đầu

  1. CHÖÔNG 1: ÑAÁ ÑAÙT Theo nguồn gốc, đất đá được chia làm 3 loại chính: Macma (có nguồn gốc nội sinh) Trầm tích (có nguồn gốc ngoại sinh) Biến chất (có nguồn gốc biến chất) 1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ TRÁI ĐẤT VÀ VỎ TRÁI ĐẤT Trái đất có hình cầu, ở xích đạo phình ra, hai cực hơi dẹt đi vì tốc độ quay quanh trục Bắc - Nam khá lớn với RTB = 6366 km. Trái đất có thể được chia ra thành 3 lớp chính: Vỏ Trái đấtđược chia làm 3 lớp: Trên cùng là lớp trầm tích hiện đại, có bề dày thay đổi từ 0,0 – 1,5km Lớp đá granittoit Lớp dưới cùng là lớp bazan còn gọi là vỏ bazan, cấu tạo bởi các đá mafic như gabro và bazan
  2. Cấu tạo các vòng quyển bên trong Trái đất Manti ở độ sâu 60 – 2900km Nhân Trái đất (dưới 2900km): nhiệt độ rất cao 4000oC, áp suất > 1,5 triệu atm.
  3. Nhiệt bên trong Trái đất Dòng nhiệt: Sự phân bố không đ ều của núi lửa, suối và các giếng phun nước nóng,... và các biểu hiện dòng nhiệt cao khác (tập trung chủ yếu ở khu vực các rìa mảng) chứng tỏ rằng dòng nhiệt xuất phát từ phần bên trong Trái đất ra mặt ngoài là không đồng đều. Quá trình truyền nhiệt đối lưu được xem như là một giải thích về dòng nhiệt hợp lý hơn cả đối với dòng nhiệt từ nhân.
  4. 1.2. ĐẠI CƯƠNG VỀ KHOÁNG VẬT Khoáng vật là một hợp chất hóa học hay một nguyên tố tự sinh – là thành phần cơ bản tạo nên đất đá. 1.2.1 Một số đặc tính của khoáng vật 1.2.1.1.Hình dạng tinh thể của khoáng vật Các dạng phát triển của tinh thể 1.Dạng phát triển theo một phương (thạch anh); 2. Dạng phát triển theo hai phương(barit); 3. Dạng phát triển theo ba phương (halit)
  5. 1.2.1.2. Màu của khoáng vật Khoáng vật chứa nhiều Fe, Mg thư ờng có màu sẫm, còn khoáng vật chứa nhiều Al, Si thì màu nhạt. 1.2.1.3. Độ trong suốt và ánh của khoáng vật 1.2.1.4. Tính dễ tách (cát khai) của khoáng vật Tính dễ tách là khả năng của tinh thể và các hạt kết tinh (mảnh của tinh thể) dễ bị tách ra theo những mặt phẳng song song. Chia tính dễ tách ra các mức độ sau: + Rất hoàn toàn: tinh thể có khả năng t ách theo các mặt tách một cách dễ dàng, (như mica,…) + Hoàn toàn: dùng búa đập nhẹ sẽ vỡ theo các mặt tách tương đối phẳng(như calcite, halit,…) + Không hoàn toàn: khó thấy mặt tách mà thư ờng là vết vỡ không có qui tắc, (như thạch anh),… vì vậy còn gọi là tính không tách của khoáng vật. 1.2.1.5.Vết vỡ của khoáng vật
  6. 1.2.1.6.Độ cứng của khoáng vật Độ cứng là khả năng ch ống lại tác dụng cơ học bên ngoài (khắc, rạch) lên bề mặt của khoáng vật. Thang độ cứng Mohs: 1. Talc 2. Gypsum (Thạch cao) 3. Calcite 4. Fluorite 5. Apatite 6. Feldspar 7. Quartz (Thạch anh) 8. Topaz 9. Corundumn (coriđon) 10. Diamond (Kim cương) 1.2.1.7.Tỷ trọng của khoáng vật Những khoáng vật tạo đá có tỷ trọng từ 2,5 đến 3,5.
  7. 1.2.2 Phân loại khoáng vật và mô tả một số khoáng vật tạo đá chính Theo nguồn gốc thành tạo: các khoáng vật nguyên sinh (khoáng vật trong đá macma, đá trầm tích hóa học); các khoáng vật thứ sinh (chủ yếu trong đá trầm tích và đ á biến chất). 1.2.2.1. Phân loại khoáng vật theo kiểu liên kết hóa học Nhóm 1: gồm các khoáng vật có liên kết cộng hóa trị giữa các yếu tố kiến trúc cơ bản. Nhóm 2: gồm các khoáng vật có liên kết ion giữa các yếu tố kiến trúc cơ bản. Nhóm 3: là các khoáng vật liên kết hỗn hợp: liên kết cộng hóa trị đồng thời có cả liên kết ion, phân tử và liên kết keo nước.
  8. 1.2.2.2. Phân loại khoáng vật theo thành phần hóa học Hiện nay trong lĩnh vực Địa chất phổ biến nhất là phân loại theo thành phần hóa học: 1. Các nguyên tố tự nhiên như: Cu, Au, Ag 2. Sunfua (hợp chất lưu huỳnh) như: pirit (FeS2) 3. Halogenua (muối của các axit halogenhydrit) như : halit (NaCl)… 4. Cacbonat (muối của axit cacbonit) như: calcite (CaCO3) 5. Sunfat (muối của axit sunfurit) như : thạch cao (CaSO4.2H2O) 6. Fotfat (muối của axit photphorit): phốtphát (CaP2O5) 7. Oxit như: thạch anh (SiO2) 8. Silicat (muối của axit silicic) như : Orthoclase (K[AlSi3O8]) 9. Hợp chất hữu cơ như: CH4.
  9. Giới Thiệu Một Số Khoáng Vật Tạo Đá Chủ Yếu a) Lớp silicat Lớp silicat chiếm 75% trọng lượng vỏ Trái đất. Chúng thường có màu sặc sỡ, sáng và có độ cứng lớn. 1-Nhóm feldspar Feldspar là allumosilicat Na, K và Ca , được tạo thành khi đá macma kết tinh và là thành phần quan trọng trong đá macma, bao gồm ba nhóm khoáng vật chính: Na [AlSi3O8]; Ca [Al2Si2O8]; K [AlSi3O8] Feldspar natri-canxi còn gọi là plagioclase. Chúng gồm những khoáng vật hỗn hợp đồng hình liên tục của anbit (Ab) Na[AlSi3O8] và anoctit (An) Ca[Al2Si2O8]. Plagioclase thường có dạng tấm và lăng tr ụ tấm; màu trắng hoặc xám trắng, đôi khi có sắc lục phớt xanh, phớt đỏ; ánh thủy tinh. Dễ tách hoàn toàn theo hai phương.
  10. Các biến thể chính của plagioclase có tên như sau: Tên khoáng Anbit Anbit 100 – 90% Oligioclase 90 – 70% Andezin 70 – 50% Labrador 50 – 30% Bitaonit 30 – 10% Anoctit 10 – 0% Feldspar kali phổ biến nhất có orthoclase và microclin. Màu hồng nhạt, vàng nâu, trắng đỏ; ánh thủy tinh. Dễ tách hoàn toàn. Ở các khu vực khí hậu khô, feldspar bị phong hóa tạo thành cát còn ở nước ta feldspar bị phân hủy tạo thành sét. 2-Nhóm mica Mica có thành phần hóa học phức tạp và có đặc điểm là dễ tách rất hoàn toàn. Khoáng vật chủ yếu của nhóm này là biotit (mica đen) và muscovit (mica trắng)
  11. 3/Nhóm piroxen Phổ biến nhất là augit. Tinh thể hình trụ ngắn, hình tấm. Tập hợp khối đặc sít. Màu đen lục, đen, ít khi lục thẫm hay nâu. Dễ tách hoàn toàn. 4/Nhóm amfibon Phổ biến nhất là hocblen. Tinh thể dạng lăng trụ, hình cột. Màu lục hoặc nâu có sắc từ sẫm đến đen. 5/Nhóm olivin: tập hợp dạng hạt. Màu phớt vàng, vàng, phớt lục. Ánh thủy tinh. Độ cứng 6,5 – 7. Thường không tách. 6/Nhóm talc: tập hợp thành khối đặc sít; rất đặc trưng là ở dạng lá, dạng vẩy. Độ cứng 1. Dễ tách hoàn toàn theo một phương. 7/Nhóm clorit Tinh thể dạng tấm, tập hợp có dạng vảy. Màu lục sáng, lục thẫm, ánh ngọc. Dễ tách hoàn toàn. Vết vỡ không đều, sần sùi.
  12. 8/Nhóm khoáng vật sét Đây là các khoáng vật thứ sinh của lớp silicat. Nó là thành phần chủ yếu của đất sét và đất loại sét nên có tên là khoáng vật sét. Sét và đất loại sét, trong thành phần của phần phân tán mịn (nhóm hạt < 0,005mm) chủ yếu là các khoáng vật sét. Phổ biến và đ ặc trưng nhất trong nhóm khoáng vật sét có kaolinit, illit, montmorilonit. Chúng đều được cấu tạo bởi những lớp mỏng oxit silic (SiO2) và oxit alumin (Al2O3). +Kaolinit: được hình thành ngay trên mặt đất, trong môi trường axit. Tinh thể phiến mỏng, hình dạng rất khác nhau.
  13. Sét kaolinit sinh thành trong điều kiện nóng ẩm, là sản phẩm phong hóa hóa học từ các đá giàu silicat alumin, qua vận chuyển được lắng đọng ở biển nông, ven biển, hồ, đầm, sông,... trong môi trường nước giàu axit cacbonic, axit hữu cơ. +Montmorilonit: qua kính hiển vi điện tử, chúng đều có đặc điểm là có đ ộ phân tán cao và tính chất mơ hồ của đường nét. Các khoáng vật của nhóm hầu như hoàn toàn được thành tạo trong điều kiện ngoại sinh, phần lớn là trong quá trình phong hóa (bằng cách thủy phân) của các đá macma bazơ trong đi ều kiện môi trường kiềm (pH=7 – 8,5).
  14. +Illit (Hydromica) đư ợc thành tạo trong điều kiện môi trường khác nhau nhưng chủ yếu là môi trường kiềm (pH tới 9,5), trung hòa và axit yếu, đồng thời luôn luôn có nồng độ kali khá cao ở trong các dung dịch nước.
  15. b) Lớp oxit: Trong lớp này hay gặp opan, thạch anh, limonit. Thạch anh SiO2 là khoáng vật phổ biến nhất trong vỏ Trái đất, thường không màu, đôi khi tr ắng sữa, xám. Anh thủy tinh. Không dễ tách. Vết vỡ vò sò. Độ cứng 7. Thạch anh thành tạo khi macma nguội lạnh và cả khi kết tủa từ dung dịch. Thạch anh là khoáng vật nhóm oxit (SiO2), rất ổn định về mặt hóa học, có cường độ và độ cứng cao, chủ yếu là có nguồn gốc nguyên sinh, hạt thường có kích thước lớn và đẳng thước, là thành phần chính của cuội, sỏi, cát và bụi. Cát hạt to như cát vàng hầu như hoàn toàn là thạch anh.
  16. c) Lớp cacbonat: Khoáng vật phổ biến có calcite và dolomit. Calcite CaCO3. Sủi bọt với axit HCl loãng (10%). Dolomit CaCO3.MgCO3. Mảnh dolomit bị hòa tan chậm bởi axit HCl (10%) khi nguội. Bột dolomit sủi bọt mạnh với HCl được đun nóng. d) Lớp sunphat: Anhydrit CaSO4. Gíp (thạch cao) CaSO4.2H2O. Tinh thể dạng tấm, ít khi dạng sợi. Màu trắng, khi lẫn tạp chất có màu xám, vàng đồng, nâu, đỏ hoặc đen. Ánh thủy tinh . Độ cứng 2. Dễ tách rất hoàn toàn. e) Lớp sunphua: Pirit FeS2. Tinh thể hình lập phương, trên mặt tinh thể có những vết khía. Màu đồng thau, khi phân tán nhỏ có màu đen. Không dễ tách. f) Lớp halogenua: Khoáng vật phổ biến nhất của lớp này là muối mỏ halit (NaCl). Tinh thể lập phương. Màu trắng hoặc không màu. Độ cứng 2,5. Dễ tách hoàn toàn.
  17. Tinh theåkhoaùg n vaäthaï h anh t c Chert Opal
  18. Plagioclase (anbit) Feldspar döôùkính i hieå vi (trong n ñaùbazan) Tinh theåcanxit Canxit laá nheù p t trong caù khe nöù c t
  19. Pyrit (saé t) Heâ atit m Galen (chì)
  20. Thang ñoä ng cöù

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản