ƯƠ

CH

NG VIII

Ụ

Ấ

TÁC D NG Đ A CH T

I

Ủ C A N

Ị ƯỚ ƯỚ C D Đ TẤ

ụ

ấ ủ ướ ướ ấ ấ c d ấ ướ ạ i đ t r t đa d ng. Tuy  ệ ượ i  ng  d

ị        Tác d ng đ a ch t c a n ụ ể ộ nhiên  có  th   g p  các  tác  d ng  y  vào  6  hi n  t đây

ự

:

1­

• •

ủ

ữ ệ ộ

ấ ổ

ặ ấ ượ

ế

ng CO

S  hòa tan ậ ộ Nh ng  tác  nhân  làm  tăng  đ   hòa  tan  c a  các  khoáng  v t  trong  n ứơ t đ , áp su t, khí cacbônic ôxy và các axit hòa tan trong n ầ 2, O2 càng tăng, ng ế ố ấ

ướ c  là  :  c. Các tác nhân  ượ ạ i  c l ộ  trên đây tăng thì đ

t đ  và áp su t càng tăng. Khi các y u t

•

ườ

ệ

ầ

ộ

t trong  đá tr m tích) có đ  hòa tan

ệ ộ

ườ

ấ

ả

nhi ụ này luôn bi n đ i, ví d , càng g n m t đ t l ệ ộ ố càng xu ng sâu nhi hòa tan cũng tăng. ấ           Các ch t th ứ ự gi m theo th  t

ng có trong đá (đ c bi ở  sau (  nhi

ặ t đ  và áp su t bình th

ng).

•

a)  NaCl,  KCl,  CaCl2,  MgCl2,  FeCl2,  FeCl3,  Na2SO4,  K2SO4,  FeSO4,  Na2CO3,

K2CO3;

• • • •

ự

ế

ệ

ấ

ộ

ướ

b) CaSO4, MgSO4; c) CaCO3, MgCO3, FeCO3; d) SiO2 . nH2O, SiO2. ả ủ K t qu  c a quá trình hòa tan đá vôi, là s  xu t hi n các hang đ ng có kích  c khác nhau.

th

Ạ

Ữ

Ự S  HOÀ TAN ĐÁ VÔI ĐàT O THÀNH      Ộ Ở NH NG HANG Đ NG

HÀ TIÊN (VN)

ự

i

ệ ấ S   xu t  hi n  th ch ạ nhũ  đá  liên  có  cao  ớ quan  tác  t ủ ụ d ng  c a  H2S  trong  và  O2  ệ ề ki n  đi u  ầ ướ ng m  c  n nông.  +  Ca(HCO3)2 H2S  +  2O2  =  CaSO4  .  2H2O  + 2CO2.

:

ự ự

ậ

ổ ề ấ

2­ S  hydrat hóa •                 S   hydrát  hóa  là  quá  trình  khoáng  v t  hút  ị c  và  do  đó  chúng  b   thay  đ i  v   c u  trúc  và  ụ

ướ n ấ ậ các tính ch t v t lý. Ví d  :

ạ

ế

­ Anhydrit bi n thành th ch cao :

CaSO4 + 2H2O  CaSO4 . 2H2O ả

ể ề

ộ

1/3   ), kích th

ế

ố

ằ

ớ

• • •

ở ơ

ố

• • •      K t qu  quá trình này là th  tích đá tăng lên  ế 33% ( (cid:0) ướ c chi u dài (dài, r ng,  cao) tăng lên 10%. Quá trình này gây ra u n n p  ớ các l p đá n m trên l p anhydrit. ế ­ Hêmatit bi n thành limônit             Fe2O3 + nH2O   Fe2O3  nH2O ề    Limônit x p và b  h n hêmatit nhi u.

ự

3­

S  ôxy hóa c d

ướ ướ ấ ợ

• ế ể

Trong n ị ể ấ

i đ t, ôxy chi m 1/3 th  tích khí hòa tan  ấ trong  đó.  Do  b   ôxy  hóa,  các  h p  ch t  ôxyt  th p  trong  đá  chuy n  thành oxyt.

ế ộ t (manhêtit) là m t oxyt th p (Fe • ể 3O4) chuy n thành

ể ấ ắ ắ oxyt s t (Fe

•

ầ ủ ế ế ạ

ườ ế ẩ ở

• ­ Thi 2O3), sau chuy n thành limônit (s t nâu). ị 2.  ­  Than  có  trong  đá,  khi  b   ôxy  hóa  bi n  thành  CO ữ ầ ử ứ  than đen có trong thành ph n c a phi n th ch ch a  Nh ng ph n t ạ ị than th ng b  oxy hóa. Khi đó phi n th ch màu x m tr  nên màu  sáng, đôi khi hoàn toàn tr ng.ắ ặ ự ễ

ệ ố ớ ễ ư ự

ệ ­  S   oxy  hóa  đ c  bi t  đ i  v i  các  t  di n  ra  mãnh  li ư ừ ạ sunfua, nh  s  thành t o limônit t  pyrit. Quá trình này di n ra nh   sau :

FeS2 + 7O + H2O =  FeSO4 + H2SO4

12FeSO4 + 3O2 + 3 H2O = 4 Fe2 (SO4)3 + 2 Fe2O3  . 3 H2O          H2SO4 +   CaCO3    =  CaSO4  + CO2  +  H2O ướ ể ạ c đ  t o thành  th ch cao. CaSO4 hút n

• • • • • ả ắ ấ ồ ờ ườ ạ ng th y trong đá đ ng th i có c  s t nâu,

Do đó, chúng ta th th ch cao và cacbônat.

ạ

•

ủ

•

4. S  phân h y Silicat ủ

ồ

ờ ủ

ướ

i tác d ng đ ng th i c a CO2 và n

ủ c. L

c d

ả

ặ

•

ự ự S  phân h y Silicat là quá trình th y phân  ướ ượ ụ d ng  ướ ấ ướ i đ t  CO2 trong không khí hòa tan trong n ự ủ ế ạ ế đ t  đ n  16%.  K t  qu   quá  trình  th y  phân  là  s   ậ ạ t o  thành  các  khoáng  v t  sét  ho c  cáchydrôxyt  nhôm, sét silic. ơ ồ

ể ể

ủ

ễ

ư S   đ   phân  h y  Silicat  có  th   bi u  di n  nh

sau :

•

ậ

Khoáng v t sét

+ hydrôxyt Al,

Silicát  (cid:0) Fe (bauxite)

+ hydrôxyt Si

• •

ố

+  Các  mu i  hòa

tan

CaCO3, K2CO3, Na2CO3

(cid:0)

ự

ụ ầ

5.

S  tích t

tr m tích

•

ướ ướ ấ ọ ồ

ướ

ạ i trên  i đ t đ ng l ở   trong

c  và

•

Tr m tích do n ấ ộ ủ m t  đ t  n i  xu t  l ỏ các l ướ

ướ ấ ọ

ạ

ặ

ầ ặ ấ ơ ổ ổ  h ng trong v  trái đ t. ầ Tr m tích do n

c d   c a  ngu n  n ấ i đ t đ ng l

c d

i trên m t

đ t ấ :

−Tuf  vôiơ   −Tuf ơ    Silit −Qu ng s t và mangan ắ ặ

Tuf

vôiơ

ậ

ấ ạ

ẽ ả

ở •        C u t o b i canxit (CaCO ấ áp su t và nhi

i khi  ữ

ệ ộ ả ố ử ủ ộ ủ ộ

ạ

ự ọ 3). S  đ ng canxit s  thu n  ố ợ l t đ  gi m xu ng va øc  khi có  ự ậ . Trong  th i ờ nh ng  di  tích  th i  r a c a  đ ng  th c  v t ắ ẽ ị gian  nào  đó,  chúng  s   b   ph   m t  màng  màu  tr ng  nh t.  Màng này chính là các vi tinh th  c a CaCO

3.

•

ơ

ạ

ộ

ư ả ườ

ữ

ố  h ng khá l n. Th

ớ ơ

ề

ạ

ọ

h ng  t ủ

ắ ấ

ườ

ể ủ ố Tuf   vôi  là  m t  lo i  đá  x p  gi ng  nh   h i  miên.  ườ ơ ỗ ổ ng có nh ng l Trong đá th ng Tuf   ấ ạ ứ ạ vôi có c u t o h t (d ng tr ng cá). Tuf  vôi nào có nhi u  ố ớ ươ ổ ổ ng  đ i  l n  thì  g i  là  travectanh  (Travertin).  l ắ ặ ườ ơ Màu  c a  tuf   vôi  th ng  xám  ho c  tr ng,  tuy  nhiên  nó  ỉ ữ cũng có nh ng v t màu nâu r  sét do các hydrôxyt s t r t  ờ ớ th

•

ệ ộ

ơ

ệ

ấ

ế ế ủ ồ ng hay k t t a đ ng th i v i CaCO ề Trong  các  đi u  ki n  nhi

3. t  đ     cao,  tuf

vôi  c u

ạ ở t o b i aragônit.

•

ơ

Tuf

Silic

ướ

• C u t o t

2 . n H2O). Nó do n

ặ

ấ ạ ừ ồ

opan (SiO ố

ự

ọ

ướ

ủ

ồ

ứ

ố

ụ ơ ộ ấ

ẫ

ạ

ắ

c nóng  ủ có ngu n g c nguyên sinh ho c có s  tham gia c a  ạ ướ i (ví d  xung quanh các  n c nguyên sinh đ ng l ệ ồ ngu n  n t).  Tuf   silic  c a  ngu n  c  khoáng  nhi ấ ọ phun  g i  là  gâyzêrit.  Đ y  là  m t  th   đá  x p  màu  tr ng. Đôi khi do l n các t p ch t, gâyzêrit có màu  ỏ nâu, đ , xanh.

ố ớ ở Yellowstone

ị

Su i phun nu c nĩng  ả Ả ( nh Tr nh H o Tâm)

Ố

Ộ

Ị

Ớ   SU I NU C NĨNG H I VÂN ( BÌNH Ð NH)

ặ

ắ

Qu ng s t và mangan

• ỉ ắ t t

ướ ạ

t c  nh ng v a s t nâu (bononit) có liên quan  ầ c ng m có  ả ư FeCO3  ho c ặ FeSO4,  ch y  ra

• ế ấ ả ữ ườ         Ng i ta bi ủ ướ ướ ấ ụ ớ c d i tác d ng c a n t i đ t. Chúng thành t o khi n ợ ứ ị ấ ấ ắ ch a  h p  ch t  s t  hóa  tr   th p,  nh   ặ ồ ể bi n ho c h . ướ ẩ ắ ị ấ ụ ắ

D i tác d ng xúc tác c a vi khu n s t, ion s t có hóa tr  th p  ể chuy n thành ion s t có hóa tr  cao :

• • ắ FeCO3,  FeSO4  (cid:0) ả Quá trình này x y ra

ủ ị  Fe2O3,  3 H2O. ờ ợ ườ ắ

ạ

ự ữ tích  t

ng  t ạ ặ ể

• ở ờ ể ướ i 10m và sâu   b  bi n, cách b  không d ớ ữ ộ ng  h p,  đã  có  nh ng  l p  s t  không  quá  10m.  Trong  m t  vài  tr ỗ ớ ề thành  t o  theo  cách  này  v i  b   dày  tăng  lên  10  –  15m  m i  năm.  ỏ ụ ố ươ ồ ắ Nh ng  qu ng  s t  có  ngu n  g c  t   chung  quanh  v   ự ậ ầ nhuy n th , di tích th c v t, …. thì có d ng hình c u. ặ ờ ớ ắ ồ ễ Đ ng th i v i qu ng s t, các khoáng sàng mangan cũng thành

ể ạ t o theo ki u đó.

ầ

ọ

ướ ướ ấ

i đ t

c d

ạ ủ ấ

ổ ổ

6.  Tr m tích đ ng l trong các l

i do n  h ng c a đ t đá

ổ ổ

ướ ấ

ứ

ư

ấ

ộ ộ ủ

ạ ế

ứ

ố

ễ

•              N c khi v n đ ng trong các l ộ ậ ứ  h ng và khe n t  ỗ ổ ẫ ỗ ạ  h ng và khe n t các lo i)  có trong đ t, đá (l  mao d n, l ệ ộ ấ ấ ổ t  đ ,  luôn  luôn  thay  đ i  các  tính  ch t,  nh   áp  su t,  nhi ổ ấ ồ n ng đ  các ch t hòa tan. Khi các tính ch t này thay đ i,  ể đ t đ n m c quá bão  ố ồ n ng đ  c a mu i hòa tan có th   ỗ ầ ắ ẽ k t  t a,  l p  d n  các  l ế ủ hòa,  khi  đó,  các  mu i  này  s     ữ ỗ ỗ ổ ừ h ngổ . Quá trình này di n ra t    h ng vào gi a l  thành l h ng.ổ

•

ấ

ế ủ

ườ

ặ

Các  ch t  k t  t a  th

ạ

ấ ng  g p  nh t  là  canxit,  ạ aragônit,  th ch  anh,  canxêđoan,  ôpan;  barit,  th ch  cao,  fluôrit, pyrit...

Ấ Ắ

Ậ

Ạ

Ắ

Ệ

Ế

CH T S T ĐÓNG VAI  TRÒ CEMENT G N K T CÁC H T V T LI U

Ả

Ệ

TÀI LI U THAM KH O

ươ 1­Các  ph

ị

ễ ỷ ạ ươ ,  Vũ  ng c  K ,  Nguy n ng

ọ ộ ượ

ỹ ư

ụ

ấ ứ ng  pháp  nghiên  c u  đ t  đá  trong  phòng  thí  nghi mệ , (sách d ch) V.Đ.Lomtadze, NXB ĐH & THCN,  ộ Hà n i­ 1979. ủ ấ ị 2­Đ a  ch t  th y  văn  đ i  c ng Hùng, NXB ĐH & THCN – Hà n i, 1985. th ộ ỹ ự ấ ọ ị ậ 3­Đ a  ch t  h c  cho  k   s   xây  d ng  và  cán  b   k   thu t  ậ ngườ ,  Alan  E.  Kehew,  NXB  Giáo  d c  1998­T p  môi  tr 2.

4­Environmental  Management  of  ground­water  basin,  T.Shibasaki and group. Tokai University Press, 1995. 5­General  hydrogeology.  by  P.  P.  Klimentov  Published  in

1983, Mir Publishers ( Moscow).