Bài giảng môn Thạch học cơ sở

bμi gi¶ng th¹ch häc c¬ së

Më ®Çu

1- §èi t−îng nghiªn cøu cña m«n häc:

+ Kh¸i niÖm chung vÒ ®Êt ®¸:

Theo quan niÖm th«ng th−êng th× trªn bÒ mÆt Tr¸i ®Êt bao gåm hai lo¹i ®Êt vµ ®¸. Chóng cã thÓ lµ hai ®èi t−îng cña hai lÜnh vùc khoa häc kh¸c nhau, còng cã thÓ lµ ®èi t−îng cña cïng mét lÜnh vùc khoa häc. VÝ dô: ®Êt lµ ®èi t−îng cña ngµnh Thæ nh−ìng häc (l−u ý ®ã lµ ®Êt thæ nh−ìng), ®¸ lµ ®èi t−îng cña ngµnh Th¹ch häc-Kho¸ng vËt, nh−ng c¶ ®¸ vµ ®Êt ®Òu lµ mét trong c¸c ®èi t−îng cña ngµnh X©y dùng, ®Æc biÖt lµ chuyªn s©u §Êt x©y dùng-§Þa chÊt c«ng tr×nh.

Theo chuyªn s©u §Êt x©y dùng-§Þa chÊt c«ng tr×nh th× trong tù nhiªn ®Êt

®¸ bao gåm c¸c lo¹i sau:

- §¸ cøng: lµ c¸c ®¸ cã liªn kÕt kiÕn tróc bÒn (mµ b¶n chÊt lµ liªn kÕt hãa häc). Chóng th−êng cã ®é bÒn cao vµ Ýt thay ®æi khi b·o hoµ n−íc. Trong ®¸ cøng cã c¸c lo¹i ®¸ magma, trÇm tÝch, biÕn chÊt.

- §Êt ph©n t¸n: bao gåm c¸c ®Êt cã liªn kÕt kiÕn tróc b¶n chÊt vËt lý (liªn kÕt ph©n tö, liªn kÕt ion-tÜnh ®iÖn, mao dÉn vµ tõ tÝnh). Chóng cã ®é bÒn thÊp vµ thay ®æi nhiÒu khi b·o hoµ n−íc.

- Ngoµi ra trong tù nhiªn cßn tån t¹i nh÷ng nhãm ®Êt ®Æc biÖt nh− bïn, ®Êt thæ nh−ìng (cã ®é ph× nhÊt ®Þnh), ®¸ nh©n t¹o (®Êt ®¸ ®−îc ®Çm nÐn b»ng nhiÒu ph−¬ng ph¸p kh¸c nhau hoÆc gia cè b»ng ph−¬ng ph¸p xi m¨ng hãa, v«i hãa, kiÒm hãa.

+ Kh¸i niÖm vÒ ®¸ theo chuyªn ngµnh Th¹ch häc:

Th¹ch häc lµ m«n häc nghiªn cøu c¸c ®¸ cÊu t¹o nªn Vá Tr¸i ®Êt. §¸ lµ tËp hîp cã quy luËt cña mét hay nhiÒu kho¸ng vËt t¹o thµnh c¸c thÓ ®Þa chÊt ®éc lËp. Mçi thÓ ®Þa chÊt ®éc lËp ph¶i cã 3 ®iÒu kiÖn:

- ThÓ ®ã ph¶i ®−îc ph©n biÖt râ rÖt víi c¸c khèi xung quanh vµ chøng tá r»ng nguån gèc thµnh t¹o cña nã ph¶i do nh÷ng qu¸ tr×nh ®Þa chÊt riªng (d¹ng n»m cña ®¸)

- ThÓ ®ã cã thµnh phÇn vËt chÊt x¸c ®Þnh, kh¸c biÖt víi thµnh phÇn vËt chÊt cña c¸c khèi kh¸c bao quanh (thµnh phÇn hãa häc vµ thµnh phÇn kho¸ng vËt).

1

nhieu.dcct@gmail.com

- Gi÷a c¸c hîp phÇn t¹o ®¸ cã mét c¸ch thøc kÕt hîp riªng biÖt (cÊu t¹o

vµ kiÕn tróc).

§¸ cã thÓ tån t¹i d−íi d¹ng r¾n (nh− ®¸ granit, ®¸ v«i, ®¸ bazan), d¹ng bë

rêi (nh− c¸t, bét...) hoÆc d¹ng dÎo (sÐt).

+ Ph©n biÖt c¸c kh¸i niÖm kho¸ng vËt, ®Êt, quÆng:

- Kho¸ng vËt lµ mét hîp chÊt hãa häc tù nhiªn cã c«ng thøc hãa häc vµ cÊu tróc nhÊt ®Þnh. VÝ dô canxit cã thµnh phÇn hãa häc lµ CaCO3, cÊu tróc tinh thÓ hÖ 3 ph−¬ng. Nã lµ thµnh phÇn kho¸ng vËt chñ yÕu cña ®¸ v«i vµ ®¸ hoa.

- QuÆng lµ nh÷ng thµnh t¹o kho¸ng vËt hoÆc ®¸ mµ ta cã thÓ dïng trùc tiÕp hoÆc lÊy ra nh÷ng chÊt cã Ých phôc vô cho nÒn kinh tÕ quèc d©n. ChÝnh v× vËy mµ cã nh÷ng lo¹i ®¸ hay kho¸ng vËt vµo thêi ®iÓm nµo ®ã kh«ng ph¶i lµ quÆng nh−ng vµo thêi ®iÓm kh¸c l¹i trë thµnh quÆng cho 1 quèc gia v× nã cã thÓ dïng cho nÒn kinh tÕ cña quèc gia ®ã.

- §Êt lµ s¶n phÈm phong hãa cña c¸c ®¸.

2- VÞ trÝ cña m«n häc vµ t−¬ng quan cña nã víi c¸c khoa häc kh¸c:

- Th¹ch häc nghiªn cøu c¸c lo¹i ®¸ kh«ng nh÷ng vÒ ph−¬ng diÖn thµnh phÇn, cÊu tróc mµ cßn vÒ ph−¬ng diÖn thÕ n»m ®Þa chÊt, nguån gèc vµ ý nghÜa cña chóng ®èi víi nÒn kinh tÕ quèc d©n. V× vËy nã lµ mét khoa häc ®Þa chÊt, mét m«n khoa häc kh«ng thÓ thiÕu ®−îc ®èi víi c¸c ngµnh khoa häc cã liªn quan ®Õn Vá Tr¸i ®Êt: §Þa chÊt c«ng tr×nh, §Þa chÊt thñy v¨n, §Þa chÊt th¨m dß, §Þa chÊt kho¸ng s¶n, §Þa vËt lý, §Þa chÊt dÇu, §Þa chÊt má...

§Æc biÖt ®èi víi §Þa chÊt c«ng tr×nh, viÖc ph©n biÖt ®−îc c¸c lo¹i ®¸ sÏ cã

nhiÒu thuËn lîi cho viÖc sö lý nÒn mãng khi x©y dùng c¸c c«ng tr×nh.

§Ó nghiªn cøu ®−îc m«n th¹ch häc th× nhµ nghiªn cøu cÇn ph¶i cã kiÕn thøc cña c¸c m«n häc Hãa, Hãa-lý, Hãa ph©n tÝch, VËt lý, §Þa chÊt ®¹i c−¬ng, Tinh thÓ-kho¸ng vËt...

- Chuyªn ngµnh th¹ch häc bao gåm hai bé phËn: th¹ch häc m« t¶

(petrographie) vµ th¹ch luËn (petrologie).

3- C¬ së chung ®Ó ph©n lo¹i ®¸:

ViÖc ph©n lo¹i ®¸ cã tÇm quan träng ®Æc biÖt. Còng nh− c¸c ngµnh khoa häc kh¸c, viÖc ph©n lo¹i ph¶i ®−îc dùa trªn nh÷ng ®Æc ®iÓm c¬ b¶n vµ quan träng nhÊt cña ®¸. §èi víi ®¸ th× nguån gèc thµnh t¹o cã mét ý nghÜa ®Æc biÖt. ChÝnh sù nghiªn cøu c¸c qu¸ tr×nh ®Þa chÊt dÉn tíi sù thµnh t¹o c¸c lo¹i ®¸ ®·

2

nhieu.dcct@gmail.com

cho phÐp ph©n lo¹i ®¸ thµnh 3 nh¸nh chÝnh: ®¸ magma, ®¸ trÇm tÝch vµ ®¸ biÕn chÊt.

- §¸ magma: lµ lo¹i ®¸ ®−îc thµnh t¹o do sù ®«ng ®Æc c¸c dung thÓ magma. NÕu qu¸ tr×nh ®«ng ®Æc x¶y ra ë d−íi s©u ta cã ®¸ magma x©m nhËp s©u. NÕu magma phun trµo ra bÒ mÆt Tr¸i ®Êt d−íi d¹ng nói löa vµ ®«ng ®Æc t¹i ®ã ta cã ®¸ magma phun trµo. NÕu magma cã d¹ng m¹ch n»m gÇn bÒ mÆt Tr¸i ®Êt ta cã ®¸ m¹ch hoÆc ®¸ x©m nhËp n«ng. Chóng cã nguån gèc néi sinh. VÝ dô: ®¸ bazan, ®¸ granit, gabro ... lµ nh÷ng ®¸ magma.

- §¸ trÇm tÝch lµ s¶n phÈm cña c¸c qu¸ tr×nh ngo¹i sinh: phong hãa, vËn chuyÓn, l¾ng ®äng vµ g¾n kÕt c¸c vËt liÖu vôn c¬ häc hoÆc do l¾ng ®äng c¸c muèi tõ dung dÞch thËt hoÆc dung dÞch keo cã sù tham gia trùc tiÕp hay gi¸n tiÕp cña sinh vËt. Chóng ®−îc thµnh t¹o ngay trªn bÒ mÆt cña Tr¸i ®Êt. VÝ dô: ®¸ v«i, ®¸ c¸t kÕt, ®¸ sÐt, than... lµ c¸c ®¸ trÇm tÝch.

- §¸ biÕn chÊt lµ s¶n phÈm biÕn ®æi c¸c ®¸ cã tr−íc do t¸c dông néi sinh (sù n©ng cao nhiÖt ®é, ¸p suÊt trong vá Tr¸i ®Êt) vµ x¶y ra ë tr¹ng th¸i cøng. VÝ dô: ®¸ hoa lµ ®¸ biÕn chÊt tõ ®¸ v«i, ®¸ gneis lµ ®¸ biÕn chÊt tõ c¸c ®¸ magma axit...

Trong tù nhiªn, gi÷a 3 nh¸nh ®¸ nµy lu«n tån t¹i 1 qu¸ tr×nh chuyÓn hãa lÉn nhau trong lÞch sö ph¸t triÓn cña Vá Tr¸i ®Êt, vµ trªn thùc tÕ lu«n tån t¹i c¸c biÕn thÓ ®¸ trung gian gi÷a 3 nh¸nh ®¸ nµy:

Magma

Siªu biÕn chÊt

TrÇm tÝch phun trμo

TrÇm tÝch

biÕn chÊt

biÕn chÊt thÊp

Khi nghiªn cøu bÊt kú mét lo¹i ®¸ nµo th× còng ph¶i ®Ò cËp ®Õn 3 vÊn ®Ò

chÝnh sau:

←- D¹ng n»m cña ®¸: ®¸ ®ã gÆp trong tù nhiªn nh− thÕ nµo, quan hÖ víi ®¸

v©y quanh ra sao.

3

nhieu.dcct@gmail.com

↑- Thµnh phÇn vËt chÊt cu¶ ®¸: ®¸ ®ã ®−îc t¹o nªn b»ng g×.

→- CÊu t¹o vµ kiÕn tróc cña ®¸: c¸c phÇn tö hîp thµnh ®¸ ®−îc s¾p xÕp

trong kh«ng gian nh− thÕ nµo, quan hÖ gi÷a chóng ra sao.

4- C¸c ph−¬ng ph¸p th¹ch häc nghiªn cøu c¸c ®¸:

Bao gåm 2 hÖ ph−¬ng ph¸p:

a- HÖ ph−¬ng ph¸p ngoµi trêi:

- Kh¶o s¸t thùc ®Þa, quan s¸t d¹ng n»m, sù ph©n bè vµ quan hÖ cña c¸c ®¸ vÒ kh«ng gian vµ thêi gian, ®o vÏ c¸c mÆt c¾t, b¶n ®å th¹ch häc cÊu tróc, th¹ch-kiÕn t¹o...

- Thu thËp c¸c lo¹i mÉu.

Ngoµi thùc ®Þa nhµ nghiªn cøu cã thÓ biÕt ®−îc d¹ng n»m cña ®¸, cÊu t¹o

cña ®¸ còng nh− mµu s¾c, diÖn ph©n bè...

b- HÖ ph−¬ng ph¸p trong phßng:

- Ph©n tÝch c¸c lo¹i mÉu: hãa silicat, quang phæ hÊp phô nguyªn tö, th¹ch

häc l¸t máng, microsond, plasma, hiÓn vi ®iÖn tö....

- Sö lý c¸c sè liÖu, ®èi s¸nh chuÈn hãa...

- VÏ chi tiÕt c¸c mÆt c¾t, b¶n ®å....

Mét trong c¸c ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu ®¸ truyÒn thèng ®ã lµ th¹ch häc

l¸t máng, sö dông kÝnh hiÓn vi ph©n cùc.

D−íi kÝnh hiÓn vi ph©n cùc nhµ nghiªn cøu cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc kiÕn tróc cña ®¸, thµnh phÇn kho¸ng vËt ®Þnh l−îng cña ®¸, c¸c qu¸ tr×nh biÕn ®æi cña ®¸...

Muèn nghiªn cøu th¹ch häc l¸t máng th× ph¶i n¾m ®−îc nh÷ng kiÕn thøc vÒ tÝnh chÊt quang häc cña c¸c tinh thÓ cña c¸c kho¸ng vËt t¹o ®¸ th«ng qua m«n häc Quang häc tinh thÓ

PhÇn quang häc tinh thÓ

Bμi 1: C¸c kh¸i niÖm chung

1- ¸nh s¸ng th−êng vµ ¸nh s¸ng ph©n cùc:

a- ¸nh s¸ng tù nhiªn:

- C¸c ¸nh s¸ng ph¸t ra tõ c¸c nguån s¸ng kh¸c nhau nh− mÆt trêi, ®Ìn ®iÖn, nÕn... truyÒn ®i tÊt c¶ mäi ph−¬ng mµ ph−¬ng dao ®éng cña sãng ¸nh

4

nhieu.dcct@gmail.com

s¸ng lu«n vu«ng gãc víi ph−¬ng truyÒn. Trong qu¸ tr×nh truyÒn sãng s¸ng cña ¸nh s¸ng tù nhiªn, ph−¬ng dao ®éng cña sãng s¸ng vu«ng gãc víi ph−¬ng truyÒn vµ tia s¸ng xoay xung quanh ph−¬ng truyÒn víi tèc ®é cao mµ t¹i mäi thêi ®iÓm ng−êi ta thÊy ph−¬ng dao ®éng cña sãng s¸ng trïng víi ®−êng kÝnh cña vßng trßn vu«ng gãc víi ph−¬ng truyÒn (h×nh vÏ). §ã lµ ¸nh s¸ng th−êng vµ ta cã thÓ nhËn biÕt chóng b»ng m¾t th−êng.

b- ¸nh s¸ng ph©n cùc:

- Cã mét lo¹i ¸nh s¸ng mµ ph−¬ng dao ®éng cña cña nã chØ lµ 1 ph−¬ng duy nhÊt, mÆt ph¼ng dao ®éng cè ®Þnh. §ã lµ ¸nh s¸ng ph©n cùc. Ta chØ cã thÓ nhËn biÕt ®−îc ¸nh s¸ng ph©n cùc nhê 1 dông cô quang häc gäi lµ nicon.

Nicon sÏ biÕn ¸nh s¸ng tù nhiªn thµnh ¸nh s¸ng ph©n cùc. Ngoµi ra cã 1

sè ¸nh s¸ng ph¶n x¹ lµ ¸nh s¸ng ph©n cùc.

s o s

o 2- ChiÕt suÊt. HiÖn t−îng ph¶n x¹ toµn phÇn.

a- Kh¸i niÖm chiÕt suÊt:

- ChiÕt suÊt lµ mét ®¹i l−îng kh«ng thø nguyªn, ®−îc tÝnh b»ng tû sè gi÷a

hai tèc ®é cña ¸nh s¸ng truyÒn trong hai m«i tr−êng kh¸c nhau.

N =

V 1 V

- ChiÕt suÊt tuyÖt ®èi: chiÕt suÊt cña mét chÊt (N1) lµ mét ®¹i l−îng kh«ng thø nguyªn, tÝnh b»ng tû sè gi÷a tèc ®é cña ¸nh s¸ng truyÒn trong ch©n kh«ng vµ tèc ®é cña ¸nh s¸ng truyÒn trong chÊt ®ã (V1).

V× V0 lµ lín nhÊt nªn N1 >>1. ChiÕt suÊt cña m«i tr−êng cµng cao th× ¸nh s¸ng truyÒn trong m«i tr−êng

®ã cµng chËm.

- ChiÕt suÊt t−¬ng ®èi: chiÕt suÊt gi÷a hai chÊt n1 vµ n2 lµ mét ®¹i l−îng kh«ng thø nguyªn tÝnh b»ng tû sè gi÷a tèc ®é cña ¸nh s¸ng truyÒn trong m«i tr−êng chÊt n2 víi tèc ®é cña ¸nh s¸ng truyÒn trong m«i tr−êng chÊt n1.

5

nhieu.dcct@gmail.com

v 1 v

n 2 n 1

b- HiÖn t−îng ph¶n x¹ toµn phÇn:

§Ó ®o chiÕt suÊt cña mét m«i tr−êng ng−êi ta dùa vµo c«ng thøc :

sin

N1sin i = N2sin r Khi mét tia s¸ng truyÒn tõ mét m«i tr−êng cã chiÕt suÊt thÊp n1 sang m«i tr−êng cã chiÕt suÊt cao h¬n n2 sÏ khóc x¹ víi gãc khóc x¹ r nhá h¬n gãc tíi i.

n 1 n

Ta cã sin r=

Khi gãc tíi i lín dÇn tíi 900 th× gãc khóc x¹ r lín dÇn ®Õn gãc tíi h¹n ϕ, ta

sin

cã

n 1 n

sin ϕ= =

Ng−îc l¹i mét tia s¸ng truyÒn tõ m«i tr−êng cã chiÕt suÊt cao n2 sang m«i tr−êng cã chiÕt suÊt thÊp n1 sÏ cã gãc tíi nhá h¬n gãc khóc x¹. Khi gãc tíi lín dÇn tíi gi¸ trÞ tíi h¹n ϕ, gãc khóc x¹ lín dÇn tíi gi¸ trÞ 900. NÕu gãc tíi lín h¬n ϕ, tia s¸ng kh«ng qua ®−îc m«i tr−êng cã chiÕt suÊt thÊp mµ ph¶n x¹ toµn phÇn.

Nh− vËy ®iÒu kiÖn ®Ó cã ph¶n x¹ toµn phÇn lµ: ¸nh s¸ng truyÒn tõ m«i tr−êng cã chiÕt suÊt tuyÖt ®èi lín h¬n n1 sang m«i tr−êng cã chiÕt suÊt tuyÖt ®èi nhá h¬n n2(n1>n2) vµ gãc tíi lín h¬n gãc tíi h¹n (i> ϕ).

Dùa vµo hiÖn t−îng ph¶n x¹ toµn phÇn ng−êi ta ®· chÕ t¹o ra khóc x¹ kÕ

®Ó ®o chiÕt suÊt cña 1 m«i tr−êng.

3- HiÖn t−îng khóc x¹ kÐp trong tinh thÓ. MÆt chiÕt suÊt.

a- HiÖn t−îng khóc x¹ kÐp trong tinh thÓ:

+ Trong nh÷ng m«i tr−êng v« ®Þnh h×nh vµ nh÷ng tinh thÓ hÖ lËp ph−¬ng, ¸nh s¸ng tù nhiªn truyÒn vµo cã tèc ®é kh«ng ®æi theo mäi ph−¬ng, khi ra khái tinh thÓ chóng vÉn ®i th¼ng. Chóng chØ cã 1 ®¹i l−îng chiÕt suÊt vµ ®−îc gäi lµ nh÷ng chÊt ®¼ng h−íng quang häc. Vµ tinh thÓ h¹ng cao cã v« sè trôc quang.

+ Mét tia s¸ng AB truyÒn vµo mét tinh thÓ h¹ng võa hoÆc h¹ng thÊp th−êng t¸ch thµnh 2 tia khóc x¹ BC vµ CD. Hai tia nµy truyÒn trong tinh thÓ

6

nhieu.dcct@gmail.com

víi hai tèc ®é kh¸c nhau, c¶ hai sãng øng víi hai tia nµy ®Òu ph©n cùc vµ cã ph−¬ng dao ®éng vu«ng gãc víi nhau (®ång thêi vu«ng gãc víi ph−¬ng truyÒn sãng). Nh− vËy theo mçi ph−¬ng truyÒn cho tr−íc tinh thÓ cã 2 ®¹i l−îng chiÕt suÊt.

S0

Se

+ §èi víi tinh thÓ h¹ng võa, ¸nh s¸ng tù nhiªn chiÕu vµo tinh thÓ khi ®i ra khái tinh thÓ sÏ t¸ch thµnh 2 tia: tia th−êng So ®i th¼ng vµ tia bÊt th−êng Se ®i lÖch. So vµ Se cã ph−¬ng dao ®éng vu«ng gãc víi nhau. Tinh thÓ h¹ng võa cã 1 ph−¬ng mµ ¸nh s¸ng chiÕu vµo sÏ kh«ng bÞ ph©n cùc, ta gäi ®ã lµ tinh thÓ 1 trôc quang.

+ §èi víi tinh thÓ h¹ng thÊp, ¸nh s¸ng tù nhiªn khi ra khái tinh thÓ bÞ t¸ch lµm 2 tia ph©n cùc vµ ®Òu ®i lÖch. Tinh thÓ h¹ng thÊp cã 2 ph−¬ng mµ ¸nh s¸ng chiÕu vµo kh«ng bÞ ph©n cùc, ta gäi ®ã lµ tinh thÓ 2 trôc quang.

b- MÆt chiÕt suÊt: ®−îc ®−a ra d−íi d¹ng m« h×nh: nÕu tõ 1 ®iÓm O trong tinh thÓ, trªn mçi ph−¬ng truyÒn sãng kh¸c nhau ta ®Æt mét vect¬ cã ®é dµi øng víi gi¸ trÞ chiÕt suÊt ®o ®−îc theo ph−¬ng ®ã råi nèi tÊt c¶ c¸c ®Çu mót cña c¸c vect¬ ®ã ta ®−îc mÆt chiÕt suÊt cña tinh thÓ.

MÆt chiÕt suÊt cña m«i tr−êng ®¼ng h−íng lµ mét h×nh cÇu.

MÆt chiÕt suÊt cña m«i tr−êng dÞ h−íng lµ mét mÆt kÐp cã 2 vá lång vµo

nhau.

4- MÆt quang suÊt:

Khi thùc hµnh ®Ó tiÖn lîi ng−êi ta dïng mét m« h×nh kh¸c cã tªn gäi lµ mÆt quang suÊt ®Ó thay thÕ cho mÆt chiÕt suÊt v× h×nh d¹ng cña mÆt quang suÊt ®¬n gi¶n h¬n, øng víi mét ph−¬ng truyÒn cho tr−íc ta cã thÓ suy ®−îc chiÕt suÊt vµ ph−¬ng dao ®éng cña hai sãng.

7

nhieu.dcct@gmail.com

Trong mét m«i tr−êng tinh thÓ h¹ng võa vµ h¹ng thÊp, theo mçi ph−¬ng truyÒn cã hai sãng s¸ng. Ph−¬ng dao ®éng cña chóng vu«ng gãc víi nhau vµ cïng vu«ng gãc víi ph−¬ng truyÒn.

T¹i mét ®iÓm O trong tinh thÓ, theo ph−¬ng OM cã hai sãng truyÒn ®i øng víi hai chiÕt suÊt n1 vµ n2. Qua O ta cã thÓ v¹ch c¸c ®o¹n th¼ng A1A1 vµ A2A2 biÓu diÔn ph−¬ng dao ®éng cña 2 sãng, ®ång thêi cã OA1=n1, OA2=n2. T−¬ng tù ta cã c¸c ®iÓm cã tÝnh chÊt t−¬ng tù A1, A2.. Nèi tÊt c¶ c¸c ®iÓm trªn ta ®−îc mét mÆt cÇu, mÆt elipxoit trßn xoay hoÆc elipxoit ba trôc vµ ®−îc gäi lµ mÆt quang suÊt. Qua ®iÓm O ta v¹ch mét mÆt ph¼ng th¼ng gãc víi ph−¬ng truyÒn, mÆt nµy sÏ c¾t mÆt quang suÊt theo mét h×nh elip. Ph−¬ng vµ ®é dµi cña hai b¸n trôc cña tiÕt diÖn elip chÝnh lµ ph−¬ng dao ®éng vµ chiÕt suÊt cña hai sãng truyÒn theo ph−¬ng cho tr−íc.

Ng−êi ta sö dông gi¸ trÞ tuyÖt ®èi hiÖu sè gi÷a hai ®¹i l−îng chiÕt suÊt cña tinh thÓ vµ gäi lµ l−ìng chiÕt suÊt. §¹i l−îng l−ìng chiÕt suÊt lín nhÊt gäi lµ l−ìng chiÕt suÊt chÝnh cña tinh thÓ.

a- MÆt quang suÊt cña tinh thÓ mét trôc quang: §èi víi tinh thÓ mét trôc, ph−¬ng dao ®éng cña sãng bÊt th−êng n»m

trong mÆt ph¼ng t¹o bëi trôc quang vµ ph−¬ng truyÒn.

MÆt quang suÊt cña nh÷ng tinh thÓ mét trôc (s¸u ph−¬ng, bèn ph−¬ng vµ ba ph−¬ng) cã d¹ng elipxoit trßn xoay cã trôc xoay trïng víi trôc quang cña tinh thÓ vµ trïng víi ph−¬ng dao ®éng cña sãng bÊt th−êng Ne. Ph−¬ng dao ®éng Ne bao giê còng dao ®éng trong mÆt ph¼ng chøa trôc quang vµ ph−¬ng truyÒn. TiÕt diÖn vu«ng gãc víi trôc quang lµ mét h×nh trßn cã b¸n kÝnh kh«ng ®æi, ®−îc gäi lµ tiÕt diÖn chÝnh. C¸c tiÕt diÖn kh¸c kh«ng vu«ng gãc víi trôc quang sÏ cã hai b¸n trôc t−¬ng øng víi n0' vµ ne'.

Np≡ Ne

Ng=const

MÆt quang suÊt cña tinh thÓ 1 trôc: Ng≡ Ne Np =const=No Tinh thÓ quang d−¬ng Tinh thÓ quang ©m

8

nhieu.dcct@gmail.com

§Ó x¸c ®Þnh ph−¬ng dao ®éng vµ gi¸ trÞ chiÕt suÊt øng víi ph−¬ng truyÒn s¸ng bÊt kú ng−êi ta vÏ 1 mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi ph−¬ng truyÒn t¹i t©m cña mÆt quang suÊt. MÆt ph¼ng nµy sÏ c¾t mÆt quang suÊt theo 1 h×nh elip. §é dµi 2 b¸n trôc elip nµy chÝnh lµ gi¸ trÞ chiÕt suÊt n0' vµ ne'. Ph−¬ng cña hai b¸n trôc lµ ph−¬ng dao ®éng cña hai sãng l−ìng chiÕt.

b- MÆt quang suÊt cña tinh thÓ 2 trôc quang:

§èi víi tinh thÓ hai trôc, ph−¬ng dao ®éng cña hai sãng n»m trong hai mÆt ph©n gi¸c cña nhÞ diÖn t¹o bëi hai trôc quang vµ ph−¬ng truyÒn víi ®Ønh lµ ph−¬ng truyÒn.

- MÆt quang suÊt cña nh÷ng tinh thÓ hai trôc (thoi, mét xiªn, ba xiªn) cã

d¹ng elipxoit ba trôc.

Ng−êi ta dïng c¸c ký hiÖu Ng, Np, Nm ®Ó chØ trôc dµi, trôc ng¾n vµ trôc

trung b×nh cña mÆt quang suÊt, t−¬ng øng cã c¸c gi¸ trÞ chiÕt suÊt ng, np, nm.

MÆt quang suÊt cña tinh thÓ 2 trôc:

Ng

Tinh thÓ quang d−¬ng Tinh thÓ quang ©m

MÆt trôc quang lµ mÆt ph¼ng chøa Ng vµ Np. TiÕt diÖn c¾t qua t©m O cña mÆt quang suÊt vµ vu«ng gãc víi 2 trôc quang lµ 1 h×nh trßn. Gãc t¹o bëi 2 trôc quang lµ gãc 2V.

§Ó x¸c ®Þnh ph−¬ng dao ®éng cña sãng s¸ng vµ ®é lín cña gi¸ trÞ chiÕt suÊt øng víi mét ph−¬ng truyÒn bÊt kú, ta c¾t mÆt quang suÊt b»ng mét mÆt ph¼ng qua t©m O vµ vu«ng gãc víi ph−¬ng truyÒn, ta ®−îc 1 h×nh elip cã hai

9

nhieu.dcct@gmail.com

b¸n trôc Ng' vµ Np'. Ph−¬ng cña hai b¸n trôc lµ ph−¬ng dao ®éng cña sãng s¸ng, ®é lín cña hai b¸n trôc lµ gi¸ trÞ chiÕt suÊt.

Bμi 2: CÊu t¹o cña kÝnh hiÓn vi ph©n cùc

Bμi 3: Nicon vμ hÖ thèng hai nicon

1- Nicon:

Nicon lµ mét dông cô quang häc chuyÓn ¸nh s¸ng tù nhiªn thµnh ¸nh

s¸ng ph©n cùc.

Nicon ®−îc lµm b»ng tÊm canxit trong suèt c−a ra lµm ®«i theo trôc ng¾n råi l¹i ®−îc g¾n l¹i b»ng líp nhùa Canada cã chiÕt suÊt nn=1,537. Khi ¸nh s¸ng tù nhiªn chiÕu vµo tinh thÓ canxit th× sÏ xuÊt hiÖn 2 sãng s¸ng. Ng−êi ta bè trÝ cho tia th−êng khi tiÕp xóc víi ranh giíi líp nhùa cã gãc tíi lín h¬n gãc giíi h¹n nªn x¶y ra ph¶n x¹ toµn phÇn, tia s¸ng kh«ng ®i qua ®−îc líp nhùa mµ sÏ bÞ hÊp thô sau khi ph¶n x¹ toµn phÇn ë r×a cña nicon bëi líp nhùa mµu ®en. Cßn tia bÊt th−êng cã chiÕt suÊt n=1,516 truyÒn tíi líp nhùa canada cã nn=1,537 lín h¬n nªn tia s¸ng nµy xuyªn qua m«i tr−êng nhùa vµ ®i th¼ng ra ngoµi. §©y lµ tia s¸ng ph©n cùc.

Ngµy nay th−êng sö dông nh÷ng b¶n polaroit lµm b»ng xenluloit trong suèt, trªn mÆt phñ nh÷ng tinh thÓ h×nh kim trong suèt cã tÝnh chÊt nh− tinh thÓ canxit.

Trong kÝnh hiÓn vi cã hai nicon: nicon ph©n cùc vµ nicon ph©n tÝch. Tinh thÓ cña 1 kho¸ng vËt d−íi kÝnh hiÓn vi ®−îc nghiªn cøu c¸c tÝnh chÊt quang häc ë c¸c vÞ trÝ sau: vÞ trÝ chØ cã 1 nicon ph©n cùc, vÞ trÝ 2 nicon vu«ng gãc dïng ¸nh s¸ng song song vµ vÞ trÝ 2 nicon vu«ng gãc dïng ¸nh s¸ng h×nh nãn.

10

nhieu.dcct@gmail.com

Khi nghiªn cøu c¸c tÝnh chÊt quang häc cña tinh thÓ, yªu cÇu: ph−¬ng dao ®éng cña nicon ph©n cùc (PP) ë vÞ trÝ th¼ng ®øng, ph−¬ng dao ®éng cña nicon ph©n tÝch (AA) ë vÞ trÝ n»m ngang. Cã nh− vËy th× c¸c tÝnh chÊt quang häc cña tinh thÓ míi thÓ hiÖn ®Çy ®ñ vµ ta cã thÓ ph©n biÖt ®−îc c¸c kho¸ng vËt.

2- HÖ thèng hai nicon:

- NÕu ta ®Æt 2 nicon cã ph−¬ng dao ®éng song song víi nhau th× biªn ®é cña sãng khi ®i qua nicon thø nhÊt b»ng biªn ®é sãng khi ®i qua nicon thø hai.

- NÕu ta ®Æt nicon thø 2 sao cho ph−¬ng dao ®éng cña nã lÖch víi ph−¬ng dao ®éng cña nicon thø nhÊt mét gãc α th× biªn ®é cña sãng s¸ng khi ®i qua nicon thø 2 yÕu dÇn víi gi¸ trÞ a'=a.cosα (a-biªn ®é sãng ban ®Çu; α-gãc lÖch gi÷a ph−¬ng dao ®éng cña 2 nicon).

- NÕu ta ®Æt 2 nicon vu«ng gãc víi nhau th× ¸nh s¸ng qua nicon thø nhÊt

gÆp nicon thø 2 sÏ hoµn toµn bÞ chÆn l¹i (a'=0) vµ thÞ tr−êng tèi ®en.

3- Sù truyÒn s¸ng qua hÖ thèng nicon-l¸t c¾t tinh thÓ-nicon:

Ta cã mét l¸t c¾t tinh thÓ ®Æt gi÷a hÖ thèng hai nicon. Theo ph−¬ng truyÒn th¼ng gãc víi l¸t c¾t nµy sÏ cã 2 sãng truyÒn ®i øng hai chiÕt suÊt ng' vµ np'. Ph−¬ng dao ®éng cña 2 sãng n»m theo hai b¸n trôc cña tiÕt diÖn elip cña mÆt quang suÊt bÞ c¾t bëi l¸t c¾t.

Sãng ph©n cùc ra khái nicon PP cã biªn ®é OB=a. L¸t c¾t tinh thÓ l¹i ph©n nã thµnh hai sãng dao ®éng theo ng' vµ np' víi biªn ®é OD=acosα vµ OC=asinα. V× øng víi hai tèc ®é kh¸c nhau 1/ng' vµ 1/np' nªn khi chóng ra khái l¸t c¾t ®· chªnh nhau mét hiÖu sè pha. Khi truyÒn tíi nicon AA, AA lµm víi ng' mét gãc β, hai dao ®éng OC vµ OD l¹i ph©n tÝch thµnh OE vµ OF ph©n bè trong mÆt AA cßn EC vµ FD ph©n bè trong mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi AA. Hai sãng EC vµ FD kh«ng ®i qua ®−îc nicon ph©n tÝch AA, cßn l¹i OE vµ OF cã biªn ®é b»ng C.sinβ vµ OD.cosβ cïng n»m trong mÆt ph¼ng AA, tæng hîp thµnh mét dao ®éng míi cã biªn ®é vµ pha míi. Biªn ®é A cña dao ®éng tæng

11

nhieu.dcct@gmail.com

hîp theo c¸c biªn ®é a1 vµ a2 cña dao ®éng thµnh phÇn cã d¹ng: 2+a2

2+2a1a2cosδ (1)

A2=a1

Trong ®ã: a1= asinα.sinβ a2=a.cosα.cosβ δ- hiÖu sè pha cña hai dao ®éng thµnh phÇn a1 vµ a2 Tõ biÓu thøc nµy ng−êi ta ®· tÝnh ®−îc hiÖu sè ®−êng ®i gi÷a hai sãng:

R=(ng'-np').d (2)

Vµ khi ®Æt hai nicon vu«ng gãc víi nhau, tøc lµ α=β th× ta cã:

Π λ

(3) A2=a2.sin22α.sin2

Ta xÐt c¸c tr−êng hîp dao ®éng tæng hîp cã biªn ®é cùc tiÓu vµ cùc ®¹i

khi hai nicon vu«ng gãc:

a- ¸nh s¸ng hoµn toµn t¾t qua hai nicon vu«ng gãc khi A=0 (cùc tiÓu), tøc

lµ khi:

k Π 2

, x¶y ra khi ph−¬ng dao ®éng cña nicon vµ tinh thÓ + sin22α=0 ⇔

trïng nhau. Nh− vËy khi xoay tinh thÓ 3600 trªn bµn kÝnh th× sÏ cã 4 lÇn ph−¬ng dao ®éng cña tinh thÓ trïng víi ph−¬ng dao ®éng cña nicon, vµ tinh thÓ cã 4 lÇn t¾t.

Π λ

+ sin2 =0 ⇔ R=kλ, ®ã lµ tr−êng hîp hiÖu sè ®−êng ®i cña hai sãng khi

ra khái tinh thÓ võa b»ng sè nguyªn lÇn b−íc sãng ®−îc dïng.

+ R=0: ng'-np'=0, l¸t c¾t lu«n tèi ®en khi qua hai nicon vu«ng gãc, tr−êng

hîp cña l¸t c¾t vu«ng gãc víi trôc quang hoÆc tinh thÓ ®¼ng h−íng.

b- ¸nh s¸ng sÏ s¸ng nhÊt khi A cùc ®¹i, nghÜa lµ: + sin22α=1 ⇔ α=450, l¸t c¾t sÏ s¸ng nhÊt khi ph−¬ng dao ®éng cña nã lµm víi ph−¬ng dao ®éng cña hai nicon vu«ng gãc 1 gãc 450. Khi xoay 3600 l¸t c¾t cã 4 lÇn s¸ng nhÊt.

Π λ

=1 ⇔ R=(2k+1) , l¸t c¾t s¸ng nhÊt trong tr−êng hîp hiÖu sè + sin2

λ 2 ®−êng ®i b»ng mét sè lÎ lÇn nöa b−íc sãng ¸nh s¸ng ®−îc dïng.

Bμi 4: Quan s¸t tinh thÓ d−íi 1 nicon

12

nhieu.dcct@gmail.com

1- H×nh d¹ng, kÝch th−íc cña tinh thÓ:

C¸c kho¸ng vËt t¹o ®¸ ®−îc h×nh thµnh kh«ng ph¶i trong ®iÒu kiÖn lý t−ëng mµ cã nhiÒu yÕu tè t¸c ®éng, v× vËy kh«ng ®¹t ®−îc nh÷ng h×nh d¹ng lý t−ëng. Khi nghiªn cøu c¸c tinh thÓ kho¸ng vËt t¹o ®¸ d−íi kÝnh hiÓn vi ph©n cùc lµ nghiªn cøu c¸c l¸t c¾t cña tinh thÓ ®ã, c¸c l¸t c¾t theo nhiÒu vÞ trÝ kh¸c nhau cña tinh thÓ, ta gÆp c¸c h×nh d¹ng tinh thÓ sau:

- D¹ng h¹t trßn, ®¼ng th−íc.

- D¹ng tÊm, d¹ng l¨ng trô, d¹ng kim, que...

- D¹ng h¹t tha h×nh.

- D¹ng Èn tinh, vi tinh....

KÝch th−íc c¸c h¹t kho¸ng vËt thay ®æi, cã thÓ ®o ®−îc d−íi kÝnh.

2- TÝnh c¸t khai (tÝnh dÔ t¸ch) cña tinh thÓ. C¸ch ®o gãc c¸t khai.

D−íi kÝnh hiÓn vi cã thÓ quan s¸t ®−îc tÝnh c¸t khai cña kho¸ng vËt. Cã

c¸c møc ®é c¸t khai sau:

- C¸t khai rÊt hoµn toµn: c¸c khe c¸t khai m¶nh, kÐo dµi suèt l¸t c¾t tinh

thÓ (mica, felspat...)

- C¸t khai hoµn toµn: khe c¸t khai th« (pyroxen, amphibol...)

- C¸t khai kh«ng hoµn toµn: khe c¸t khai ®øt ®o¹n (turmalin...)

- Kh«ng c¸t khai: kh«ng cã khe c¸t khai (olivin, th¹ch anh...)

NÕu l¸t c¾t chØ cã 1 hÖ thèng khe c¸t khai th× gäi lµ c¸t khai 1 hÖ thèng, nÕu cã hai hÖ thèng khe c¸t khai th× gäi lµ c¸t khai 2 hÖ thèng vµ ta ph¶i ®o gãc gi÷a hai hÖ thèng c¸t khai ®ã.

ba − .

C¸ch ®o:

Chän l¸t c¾t cã hai hÖ thèng c¸t khai, c¶ hai hÖ thèng c¸t khai ®Òu thanh nÐt, kh«ng nhße khi n©ng hay h¹ èng kÝnh. §−a l¸t c¾t vµo t©m thÞ tr−êng sao cho \ mét hÖ thèng c¸t khai vÒ vÞ trÝ th¼ng ®øng trïng víi d©y däc cña ch÷ thËp, ®äc gi¸ trÞ trªn bµn ®é (a), sau ®ã xoay bµn kÝnh ®−a hÖ thèng thø hai vÒ trïng víi d©y däc cña ch÷ thËp, ®äc gi¸ trÞ (b). Gãc gi÷a hai hÖ thèng c¸t khai α=

3- Mµu riªng cña tinh thÓ. TÝnh ®a s¾c. ¸nh s¸ng khi chiÕu vµo mét vËt bÊt kú kh«ng nhiÒu th× Ýt bÞ hÊp thô mét phÇn, do ®ã khi qua vËt ¸nh s¸ng trë nªn yÕu ®i. NÕu vËt lµm yÕu ®ång ®Òu tÊt c¶ nh÷ng tia ®¬n s¾c, khi ®ã vËt kh«ng cã mµu riªng, nÕu vËt hÊp thô nh÷ng tia ®¬n s¾c kh«ng ®ång ®Òu vËt trë thµnh cã mµu riªng. §é ®Ëm nh¹t cña mµu phô thuéc kh¶ n¨ng hÊp thô cña vËt vµ chiÒu dµy cña vËt.

D−íi kÝnh hiÓn vi, v× l¸t c¾t kho¸ng vËt cã chiÒu dµy nhá (0,03mm) do ®ã nhiÒu kho¸ng vËt gÇn nh− kh«ng mµu hoÆc mµu rÊt nh¹t (phít hång, phít

13

nhieu.dcct@gmail.com

lôc...), chØ cã mét sè Ýt kho¸ng vËt cã kh¶ n¨ng hÊp thô m¹nh nªn thÓ hiÖn rÊt râ mµu riªng cña nã, vÝ dô biotit, horblen...

Sù hÊp thô cña mçi kho¸ng vËt dÞ h−íng còng thay ®æi tïy theo vÞ trÝ ph−¬ng dao ®éng cña ¸nh s¸ng ph©n cùc chiÕu tíi l¸t máng ®èi víi c¸c trôc Ng, Np, Nm. Do vËy mµu riªng cña c¸c kho¸ng vËt d−íi 1 nicon sÏ thay ®æi khi ta xoay bµn kÝnh. §ã lµ hiÖn t−îng ®a s¾c cña tinh thÓ.

C¸ch x¸c ®Þnh c«ng thøc ®a s¾c:

Dïng l¸t c¾t biotit ®Ó x¸c ®Þnh c«ng thøc ®a s¾c. L¸t c¾t biotit cã ph−¬ng dao ®éng Ng trïng víi ph−¬ng cña khe c¸t khai, ph−¬ng Np vu«ng gãc víi Ng. §−a ph−¬ng c¸t khai (Ng) cña l¸t c¾t biotit vÒ vÞ trÝ th¼ng ®øng ta quan s¸t ®−îc mµu cña l¸t c¾t theo Ng-mµu n©u sÉm, xoay bµn kÝnh sao cho ph−¬ng c¸t khai vÒ vÞ trÝ n»m ngang, lóc nµy ph−¬ng Np cña l¸t c¾t ë vÞ trÝ th¼ng ®øng, quan s¸t ta ®−îc mµu cña l¸t c¾t theo Np-mµu vµng r¬m.

C«ng thøc ®a s¾c cña biotit Ng (n©u sÉm) > Np (vµng nh¹t).

4- So s¸nh chiÕt suÊt cña 2 vËt c¹nh nhau

Bμi 5: Quan s¸t tinh thÓ d−íi 2 nicon vu«ng gãc,

¸nh s¸ng song song.

1- Mµu giao thoa cña kho¸ng vËt:

Mét l¸t c¾t tinh thÓ, theo ph−¬ng truyÒn th¼ng gãc víi l¸t c¾t nµy ta sÏ cã hai sãng truyÒn ®i øng víi hai chiÕt suÊt ng' vµ np'. V× tèc ®é cña chóng kh¸c nhau nªn khi qua khái tinh thÓ hai sãng nµy ®· chªnh nhau mét hiÖu sè pha. HiÖu sè pha ®−îc tÝnh b»ng c«ng thøc: R= (ng'-np').d

Ng−êi ta ®· tÝnh to¸n ®−îc r»ng:

+ ¸nh s¸ng hoµn toµn t¾t qua hai nicon vu«ng gãc khi :

- Ph−¬ng dao ®éng cña nicon vµ cña tinh thÓ trïng nhau.

- R=kλ (hiÖu sè ®−êng ®i b»ng sè nguyªn lÇn b−íc sãng ®−îc dïng)

- R=0 (tr−êng hîp cña nh÷ng vËt ®¼ng h−íng quang häc)

+ ¸nh s¸ng sÏ s¸ng nhÊt khi:

- Ph−¬ng dao ®éng cña l¸t c¾t lµm víi ph−¬ng dao ®éng hai nicon vu«ng

gãc mét gãc 450.

λ 2

- R=(2k+1) , nghÜa lµ ¸nh s¸ng sÏ s¸ng nhÊt trong tr−êng hîp hiÖu sè

®−êng ®i b»ng mét sè lÎ lÇn b−íc sãng ¸nh s¸ng ®−îc dïng.

14

nhieu.dcct@gmail.com

Víi mét l¸t c¾t tinh thÓ, øng víi ph−¬ng truyÒn th¼ng gãc víi nã, hiÖu sè ®−êng ®i lµ mét ®¹i l−îng R x¸c ®Þnh. NÕu dïng ¸nh s¸ng tr¾ng, vÞ trÝ hai nicon vu«ng gãc, ®iÒu kiÖn ¸nh s¸ng t¾t khi R=kλ kh«ng thÓ cã v× trong ¸nh s¸ng tr¾ng cã rÊt nhiÒu ¸nh s¸ng ®¬n s¾c cã b−íc sãng λ kh¸c nhau, v× vËy cã nh÷ng b−íc sãng bÞ mÊt ®i v× tho¶ m·n R=kλ, nh−ng l¹i cã nh÷ng b−íc sãng

λ 2

®−îc t¨ng c−êng v× tho¶ m·n ®iÒu kiÖn R=(2k+1) . Do vËy l¸t c¾t trë thµnh cã

mµu vµ gäi lµ mµu giao thoa.

HiÖn t−îng xuÊt hiÖn mµu thay thÕ cho ¸nh s¸ng tr¾ng do giao thoa gäi lµ

hiÖn t−îng ph©n cùc hiÖn s¾c.

Cã thÓ quan s¸t mµu giao thoa øng víi nh÷ng hiÖu sè ®−êng ®i kh¸c nhau tõ 0μm ®Õn 2000μm trªn nªm th¹ch anh. Nªm th¹ch anh lµ 1 b¶n th¹ch anh h×nh ch÷ nhËt v¸t nhän theo chiÒu dµi, cã (ng-np) kh«ng ®æi, chØ cã d thay ®æi. øng víi R tõ 0 t¨ng dÇn sÏ thÊy lÇn l−ît: tèi ®en, x¸m tr¾ng, vµng, da cam, ®á, tÝm, xanh, vµng, lôc, vµng, da cam, ®á... HiÖu sè ®−êng ®i cµng lín s¾c th¸i cña mµu cµng nh¹t, cuèi cïng xuÊt hiÖn mµu tr¾ng bËc cao v× tÊt c¶ c¸c sãng cïng tæng hîp víi nhau vµ cho ta Ên t−îng vÒ ¸nh s¸ng tr¾ng. §Ó nhËn ®Þnh chÝnh x¸c mµu s¾c ta chia chóng thµnh nh÷ng bËc, mçi bËc tËn cïng b»ng mµu ®á, c¸c mµu ®á nµy kh¸c nhau vÒ s¾c th¸i.

Trong thùc hµnh chóng ta sö dông b¶ng mµu l−ìng chiÕt suÊt cña Misen

Levi (Ph¸p, 1888).

2- Nguyªn lý bï mµu. C¸ch x¸c ®Þnh ph−¬ng dao ®éng cña l¸t c¾t.

§Æt hai b¶n tinh thÓ lªn nhau sao cho nh÷ng ph−¬ng dao ®éng cña chóng

song song víi nhau. Cã hai tr−êng hîp cã thÓ x¶y ra:

- C¸c ph−¬ng dao ®éng song song cïng tªn: Ng1'//Ng2' vµ Np1'//Np2' Ta cã:RΣ=R1+R2, vµ nh− vËy mµu giao thoa tæng hîp ®−îc t¨ng c−êng. - C¸c ph−¬ng dao ®éng song song ng−îc tªn: Ng1'//Np2' vµ Np1'//Ng2' Ta cã:RΣ=⏐R1-R2⏐, vµ nh− vËy mµu giao thoa tæng hîp gi¶m. Trong kÝnh hiÓn vi ng−êi ta chÕ t¹o ra mét sè lo¹i b¶n bï mµu sö dông nguyªn lý bï mµu nªu trªn: nªm th¹ch anh, b¶n th¹ch cao hay b¶n ®á bËc 1, b¶n mica hay b¶n 1/4λ.

C¸ch x¸c ®Þnh ph−¬ng dao ®éng cña l¸t c¾t b»ng nªm th¹ch anh:

- Chän l¸t c¾t cã mµu giao thoa s¸ng râ. - §−a l¸t c¾t vÒ vÞ trÝ 450. §−a nªm th¹ch anh tõ tõ vµo, quan s¸t mµu giao thoa tæng hîp. NÕu mµu giao thoa tæng hîp t¨ng th× ta cã ph−¬ng dao ®éng cña l¸t c¾t trïng víi ph−¬ng dao ®éng cña nªm. Ng−îc l¹i, mµu giao thoa tæng hîp

15

nhieu.dcct@gmail.com

gi¶m th× ph−¬ng dao ®éng cña l¸t c¾t song song ng−îc tªn víi ph−¬ng dao ®éng cña nªm.

3- DÊu kÐo dµi. Gãc t¾t.

a/ DÊu kÐo dµi:

§èi víi nh÷ng tinh thÓ cã d¹ng kÐo dµi (tinh thÓ d¹ng tÊm, d¹ng trô, d¹ng que...), ng−êi ta quy −íc tinh thÓ cã dÊu kÐo dµi d−¬ng nÕu ph−¬ng kÐo dµi cña tinh thÓ trïng hoÆc ng¶ vÒ Ng nhiÒu h¬n, tinh thÓ kÐo dµi ©m nÕu ph−¬ng kÐo dµi cña tinh thÓ trïng hoÆc ng¶ vÒ Np. NÕu ph−¬ng kÐo dµi cña tinh thÓ trïng víi trôc Nm th× dÊu kÐo dµi kh«ng x¸c ®Þnh.

b/ Gãc t¾t:

Gãc t¾t lµ gãc t¹o bëi mét trôc nµo ®ã cña mÆt quang suÊt víi mét ph−¬ng ®Æc tr−ng nµo ®ã cña tinh thÓ, cã thÓ lµ mét trôc täa ®é, mét c¹nh, mét ph−¬ng c¸t khai chÝnh... Nh− vËy, mét tinh thÓ cã kh¸ nhiÒu trÞ sè gãc t¾t, v× vËy khi x¸c ®Þnh gãc t¾t cña tinh thÓ ph¶i nãi râ t¹o bëi trôc nµo cña mÆt quang suÊt víi ph−¬ng nµo ®Æc tr−ng cña tinh thÓ, vÝ dô: pyroxen cã gãc t¾t CΛNg=480...

D−íi kÝnh hiÓn vi th−êng ®o gãc t¾t cña c¸c l¸t c¾t t¹o bëi ph−¬ng dao

®éng Ng' hoÆc Np' víi ph−¬ng c¸t khai hoÆc mét c¹nh râ nÐt cña tinh thÓ.

Cã 3 kiÓu t¾t kh¸c nhau:

- T¾t ®øng: khi ph−¬ng dao ®éng cña l¸t c¾t trïng víi ph−¬ng c¸t khai

hoÆc mét c¹nh râ nÐt cña tinh thÓ.

- T¾t xiªn: khi hai ph−¬ng trªn lµm víi nhau mét gãc kh¸c 0.

- T¾t ®èi xøng: khi cã hai hÖ thèng c¸t khai hoÆc hai c¹nh bªn ph©n bè

®èi xøng ®èi víi ph−¬ng dao ®éng cña l¸t c¾t.

16

nhieu.dcct@gmail.com

th¹ch häc ®¸ magma

--------------------------------------------------------------------------------

Ch−¬ng I: §¹i c−¬ng vÒ ®¸ magma

Bμi 1: §Þnh nghÜa vÒ ®¸ magma.

§¸ magma lµ ®¸ ®−îc thµnh t¹o do sù ®«ng ®Æc cña c¸c khèi silicat nãng ch¶y trong Vá Tr¸i ®Êt. Khèi silicat nãng ch¶y ®ã ®−îc gäi lµ dung thÓ magma. Sù kÕt tinh cña magma phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè, trong ®ã cã thµnh phÇn hãa häc cña dung thÓ vµ vÞ trÝ kÕt tinh.

Magma giµu s¾t, magiª, nghÌo silic cã nhiÖt ®é kÕt tinh cao nªn ®−îc kÕt tinh tr−íc. Magma cã thµnh phÇn giµu silic, giµu kiÒm, cã nhiÖt ®é kÕt tinh thÊp h¬n nªn ®−îc kÕt tinh muén h¬n.

Nh÷ng ®¸ magma ®−îc kÕt tinh ë s©u trong Vá Tr¸i ®Êt ®−îc gäi lµ ®¸ magma x©m nhËp s©u, dung thÓ magma phun trµo lªn trªn bÒ mÆt Vá Tr¸i ®Êt vµ kÕt tinh ë ®ã ®−îc gäi lµ ®¸ magma phun trµo. Nh÷ng ®¸ magma kÕt tinh ë phÇn n«ng cña Vá Tr¸i ®Êt ®−îc gäi lµ ®¸ x©m nhËp n«ng. Cã nh÷ng ®¸ magma l¹i ®−îc kÕt tinh ë nh÷ng khe nøt gÇn bÒ mÆt ®Êt vµ cã liªn quan ®Õn ®¸ x©m nhËp s©u ®−îc gäi lµ ®¸ m¹ch....

Khi kÕt tinh ë d−íi s©u nhiÖt ®é gi¶m chËm h¬n nªn qu¸ tr×nh kÕt tinh th−êng hoµn chØnh, c¸c h¹t kho¸ng vËt ®−îc kÕt tinh hoµn toµn vµ th−êng cã kÝch th−íc lín. Magma phun trµo lªn bÒ mÆt Vá Tr¸i ®Êt th× nhiÖt ®é gi¶m ®ét ngét nªn qu¸ tr×nh kÕt tinh kh«ng kÞp x¶y ra v× vËy ®¸ phun trµo th−êng cã kiÕn tróc thñy tinh.

§¸ magma lµ mét lo¹i ®¸ kh¸ phæ biÕn trªn Tr¸i ®Êt, ®Æc biÖt lµ ë nh÷ng vïng cã c¸c ho¹t ®éng kiÕn t¹o x¶y ra m¹nh mÏ nh− c¸c ®íi va ch¹m gi÷a c¸c m¶ng, c¸c n¬i t¸ch d·n cña Vá Tr¸i ®Êt..... §¸ magma cã liªn quan ®Õn nhiÒu lo¹i kho¸ng s¶n. V× vËy viÖc nghiªn cøu ®¸ magma cã vai trß rÊt quan träng.

Nghiªn cøu ®¸ magma ë ngoµi trêi thùc hiÖn b»ng ph−¬ng ph¸p ®o vÏ ®Þa chÊt, lËp c¸c b¶n ®å th¹ch häc-cÊu tróc, th¹ch kiÕn t¹o... qua ®ã x¸c ®Þnh ®−îc ranh giíi cña thÓ ®¸, quan hÖ víi ®¸ v©y quanh. CÇn nhËn biÕt vµ ph©n biÖt s¬ l−îc c¸c lo¹i ®¸ cã thµnh phÇn kh¸c nhau, mµu s¾c, cÊu t¹o, kiÕn tróc kh¸c nhau....

Trong qu¸ tr×nh thùc ®Þa cÇn thu thËp c¸c lo¹i mÉu, th«ng th−êng mÉu côc cã kÝch th−íc 10x10x12cm, mÉu ®Ó mµi l¸t máng th× kÝch th−íc nhá h¬n, mÉu ®Ó ph©n tÝch tuæi tuyÖt ®èi cÇn t−¬i ch−a bÞ biÕn ®æi. KÕt thóc thùc ®Þa cÇn tiÕn hµnh ph©n tÝch c¸c lo¹i mÉu sau ®ã xö lý sè liÖu.

1

nhieu.dcct@gmail.com

Bμi 2: D¹ng n»m cña ®¸ magma.

D¹ng n»m cña ®¸ magma lµ mét yÕu tè quan träng ph¶n ¸nh ®iÒu kiÖn thµnh t¹o cña ®¸. D¹ng n»m cña ®¸ magma phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè. Ph©n lo¹i d¹ng n»m cña ®¸ magma cã thÓ dùa vµo h×nh d¹ng cña c¸c thÓ hoÆc nguån gèc thµnh t¹o cña c¸c thÓ ®ã. ë ®©y chóng ta ph©n lo¹i theo h×nh d¹ng cña thÓ magma. Tªn gäi cña d¹ng n»m th−êng ®−îc gäi theo h×nh d¹ng cña nã.

1- Nh÷ng yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn d¹ng n»m cña ®¸ magma: Bao gåm c¸c

yÕu tè néi sinh vµ yÕu tè ngo¹i sinh.

* YÕu tè néi sinh lµ yÕu tè do b¶n th©n c¸c thÓ magma g©y nªn, cô thÓ:

+ Ho¹t tÝnh cña magma: Ho¹t tÝnh cña magma liªn quan tíi t¸c dông hãa häc cña magma. Ho¹t tÝnh cña magma ®−îc thÓ hiÖn th«ng qua hµm l−îng chÊt bèc, ®é nhít, träng lùc, ¸p suÊt thñy tÜnh...

- ChÊt bèc (khÝ trong magma): Nh÷ng magma giµu chÊt bèc sÏ xuÊt hiÖn c¸c lùc ®−a magma xuyªn vµo ®¸ v©y quanh dÔ dµng h¬n magma nghÌo chÊt bèc.

- Ho¹t tÝnh liªn quan ®Õn träng lùc do sù chªnh lÖch tû träng gi÷a ®¸ magma vµ ®¸ v©y quanh: khiÕn cho magma di chuyÓn vµo ®¸ v©y quanh khi cã ®iÒu kiÖn thuËn lîi.

- Ho¹t tÝnh còng liªn quan ®Õn ¸p suÊt thñy tÜnh (lµ ¸p suÊt cña c¸c khèi ®¸ trªn ®Ì xuèng c¸c khèi ®¸ d−íi) do ®ã mµ magma ë d−íi ®é s©u cµng lín th× cã ¸p suÊt thñy tÜnh cµng lín vµ lß magma lu«n cã xu h−íng d©ng lªn c¸c tÇng trªn cña Vá Tr¸i ®Êt ®Ó t¹o nªn c¸c thÓ x©m nhËp d¹ng vØa, nÊm...

- Ho¹t tÝnh cña magma liªn quan ®Õn sù ph¸ huû c¸c c©n b»ng t−íng khÝ láng cña magma, magma cã ¸p suÊt khÝ cao khi d©ng lªn phÇn n«ng cña Vá Tr¸i ®Êt, ¸p suÊt m¸i gi¶m ®i cã thÓ g©y næ vµ t¹o c¸c èng næ.

- Ho¹t tÝnh cña magma liªn quan ®Õn ®é nhít cña magma vµ ®é nhít nµy ¶nh h−ëng ®Õn h×nh d¹ng cña thÓ ®¸ magma: ®é nhít cña magma phô thuéc vµo thµnh phÇn hãa häc cña magma, magma cã ®é nhít cµng thÊp th× cµng dÔ ch¶y trµn vµ ng−îc l¹i (magma baz¬ cã ®é nhít thÊp th× khi ®−a lªn bÒ mÆt th−êng ch¶y trµn cßn magma axit cã ®é nhít cao th× th−êng t¹o khèi).

YÕu tè ngo¹i sinh bao gåm:

+ Ho¹t ®éng kiÕn t¹o: C¸c ho¹t ®éng kiÕn t¹o møc ®é kh¸c nhau sÏ t¹o c¸c ®−êng dÉn kh¸c nhau, tõ ®ã sÏ dÉn ®Õn h×nh d¹ng kh¸c nhau cña c¸c thÓ ®¸ magma.

+ §Æc ®iÓm ®Þa h×nh vµ ®¸ v©y quanh:

2

nhieu.dcct@gmail.com

2- D¹ng n»m cña c¸c ®¸ magma x©m nhËp:

- ThÓ nÒn (batolit): bÊt chØnh hîp víi ®¸ v©y quanh, ph×nh ra ë phÝa d−íi

vµ kh«ng cã ®¸y. KÝch th−íc th−êng rÊt lín, tíi hµng ngµn km2.

- ThÓ c¸n: gièng thÓ nÒn, chØ kh¸c kÝch th−íc nhá h¬n, diÖn tÝch lé kh«ng

qu¸ 100-200km2.

- ThÓ vØa: do magma cã ¸p lùc xuyªn vµo kho¶ng gi÷a hai líp ®¸, nã cã hai mÆt tiÕp xóc song song, ®−êng ®−a magma lªn lµ nh÷ng khe nøt, ®øt g·y. KÝch th−íc rÊt kh¸c nhau, bÒ dµy tõ vµi chôc mÐt ®Õn hµng tr¨m mÐt. ChØnh hîp víi ®¸ v©y quanh

- ThÓ nÊm: gièng h×nh c¸i nÊm hoÆc b¸nh dµy, ph©n biÖt víi thÓ vØa do kÝch th−íc t−¬ng ®èi (chiÒu dµy:chiÒu réng>1:8), ngoµi r×a máng dÇn so víi phÇn trung t©m. Th−êng lµ c¸c thÓ x©m nhËp n«ng, n»m chØnh hîp víi ®¸ v©y quanh.

- ThÓ thÊu kÝnh, thÓ chËu: th−êng n»m kÑp gi÷a c¸c nÕp uèn, do khèi nhá magma xuyªn vµo vá Tr¸i ®Êt råi bÞ cuèn theo chuyÓn ®éng dÎo, chóng th−êng kh«ng cã rÔ, chØnh hîp víi ®¸ v©y quanh.

- ThÓ t−êng: n»m dèc ®øng bÊt chØnh hîp víi ®¸ v©y quanh, kÝch th−íc tõ

vµi chôc mÐt ®Õn hµng tr¨m km.

3- D¹ng n»m cña ®¸ magma phun trµo:

- D¹ng dßng dung nham

- D¹ng líp phñ.

- D¹ng vßm, kim, th¸p.

Bμi 3: Thμnh phÇn vËt chÊt cña ®¸ magma

§Ó hiÓu ®−îc thµnh phÇn vËt chÊt cña ®¸ magma ta ph¶i biÕt ®−îc thµnh phÇn hãa häc vµ thµnh phÇn kho¸ng vËt cña ®¸. Thµnh phÇn hãa häc cña ®¸ magma kh¸c víi thµnh phÇn hãa häc cña dung thÓ magma, vÝ dô trong dung thÓ magma rÊt giµu chÊt bèc nh−ng trong ®¸ magma th× hÇu nh− kh«ng cã. Thµnh phÇn hãa häc cña cïng víi ®iÒu kiÖn thµnh t¹o ®¸ quyÕt ®Þnh thµnh phÇn kho¸ng vËt cña ®¸.

1- Thµnh phÇn hãa häc:

Thµnh phÇn hãa häc lµ mét c¬ së ®Ó ph©n lo¹i ®¸ magma, v× vËy viÖc nghiªn cøu nã cã ý nghÜa rÊt quan träng. Mét sè lo¹i ®¸ phun trµo cã kho¸ng

3

nhieu.dcct@gmail.com

vËt kÕt tinh rÊt nhá hoÆc ë tr¹ng th¸i thñy tinh, v× vËy thµnh phÇn hãa häc gióp x¸c ®Þnh chÝnh x¸c lo¹i ®¸.

+ Ng−êi ta quy −íc ph©n tÝch ®¸ magma ra thµnh tû lÖ phÇn tr¨m c¸c oxyt. Theo tû lÖ phÇn tr¨m träng l−îng trong ®¸, c¸c oxyt cã trong ®¸ cã thÓ ph©n ra lµm hai lo¹i:

- C¸c hîp phÇn chñ yÕu: chiÕm tõ mét vµi phÇn tr¨m trë lªn, bao gåm c¸c

oxyt SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, K2O, Na2O, H2O.

- C¸c hîp phÇn thø yÕu: chØ chiÕm mét hµm l−îng nhá trong ®¸ (kho¶ng

mét vµi phÇn ngh×n) TiO2, ZrO2, P2O5, MnO, BaO....

Ngoµi ra cßn cã c¸c hîp phÇn phô nh− Co, Ni, Cr, Au, c¸c nguyªn tè x¹,

®Êt hiÕm...

+ C¸c hîp phÇn chñ yÕu thay ®æi trong nh÷ng giíi h¹n nhÊt ®Þnh: SiO2: 20-85% Al2O3: 0-20%, trung b×nh 15,5%. Fe2O3 <13% FeO < 15%

CaO < 22%, trong ®¸ kiÒm tíi 25%.

MgO trung b×nh 3,5%, trong ®¸ siªu baz¬ lªn tèi ®a 46% Na2O <14% K2O < 18% + Theo chiÒu t¨ng cña SiO2 nghÜa lµ ®é axit t¨ng dÇn th× thÊy: nh÷ng ®¸ nghÌo SiO2 l¹i giµu magiª, s¾t vµ nghÌo kiÒm. L−îng SiO2 t¨ng lªn th× l−îng Mg, Fe gi¶m ®i ®ång thêi Ca t¨ng lªn, SiO2 t¨ng tiÕp tôc th× Na vµ K sÏ t¨ng theo Ca. Cïng víi Ca t¨ng th× Al còng t¨ng tíi giíi h¹n 15-20% råi l¹i gi¶m xuèng 12% khi l−îng SiO2 lªn 60%. Sù thay ®æi l−îng oxyt ®ã thÓ hiÖn ë sù thay ®æi thµnh phÇn kho¸ng vËt.

NÕu cø ®Ó nguyªn c¸c kÕt qu¶ ph©n tÝch hãa häc theo träng l−îng phÇn tr¨m oxyt th× rÊt khã so s¸nh c¸c lo¹i ®¸, v× vËy c¸c nhµ th¹ch häc ®· t×m c¸ch tÝnh to¸n c¸c chØ sè th¹ch hãa ®Ó so s¸nh hoÆc dïng c¸c biÓu ®å th¹ch hãa ®Ó so s¸nh vµ ph©n lo¹i c¸c ®¸ magma.

2- Thµnh phÇn kho¸ng vËt:

Thµnh phÇn kho¸ng vËt lµ mét c¬ së quan träng ®Ó ph©n lo¹i ®¸, ®ång thêi nã còng nãi lªn ®−îc nguån gèc vµ ®iÒu kiÖn thµnh t¹o ®¸. Trong tù nhiªn cã tíi h¬n 3000 kho¸ng vËt nh−ng th−êng xuyªn gÆp chØ cã kho¶ng 100 kho¸ng vËt.

4

nhieu.dcct@gmail.com

Nh÷ng kho¸ng vËt th−êng xuyªn gÆp ë trong ®¸ ®−îc gäi lµ nh÷ng kho¸ng vËt t¹o ®¸. Hµm l−îng c¸c kho¸ng vËt t¹o ®¸ trong mçi lo¹i ®¸ cô thÓ rÊt kh¸c nhau.

* Theo hµm l−îng kho¸ng vËt trong ®¸ ng−êi ta ph©n ra c¸c lo¹i:

- Kho¸ng vËt chÝnh: hµm l−îng chiÕm > 5%, vÝ dô: felspat, th¹ch anh

trong granit.

- Kho¸ng vËt phô: chiÕm tû lÖ nhá trong ®¸, kho¶ng <5%, vÝ dô: apatit, sphen trong granit. Mét sè kho¸ng vËt phô cã thÓ gÆp réng r·i ë nhiÒu lo¹i ®¸ kh¸c nhau nh− apatit, zircon... Mét sè kho¸ng vËt phô rÊt ®Æc tr−ng cho mét lo¹i ®¸ nhÊt ®Þnh, vÝ dô cromit, spinen ®Æc tr−ng cho peridotit; octit, monaxit ®Æc tr−ng cho mét sè granit...

Tuy nhiªn vai trß chÝnh hay phô cña mét kho¸ng vËt cã thÓ thay ®æi tuú

theo lo¹i ®¸.

* Nhµ th¹ch häc Ph¸p Lacroa c¨n cø vµo vÞ trÝ cña kho¸ng vËt trong sù

ph©n lo¹i ®¸ magma ®∙ ph©n ra 4 lo¹i kho¸ng vËt:

- Kho¸ng vËt chñ yÕu: dïng ®Ó ph©n ra c¸c nhãm ®¸ lín trong hÖ thèng

ph©n lo¹i, vÝ dô: felspat, th¹ch anh....

- Kho¸ng vËt thiÕt yÕu: dïng ®Ó ph©n biÖt c¸c kiÓu ®¸, vÝ dô hyperten

trong norit, pyroxen thoi trong hacbuagit...

- Kho¸ng vËt phô th−êng xuyªn cã mÆt trong ®¸ nh−ng kh«ng cã vai trß

trong ph©n lo¹i ®¸.

- Kho¸ng vËt ngÉu nhiªn: gÆp mét c¸ch bÊt th−êng, vÝ dô octit trong

granit...

* Theo nguån gèc thµnh t¹o, c¸c kho¸ng vËt t¹o ®¸ ®−îc ph©n ra thµnh:

- Kho¸ng vËt nguyªn sinh: ®−îc thµnh t¹o khi magma kÕt tinh, kh«ng cã

c¸c qu¸ tr×nh ngo¹i sinh tham gia, vÝ dô, olivin, plagiocla...

- Kho¸ng vËt thø sinh: thµnh t¹o ë c¸c thêi gian sau, do sù biÕn ®æi cña c¸c kho¸ng vËt nguyªn sinh. Cã nh÷ng kho¸ng vËt thø sinh ®−îc thµnh t¹o ngay sau khi magma kÕt tinh, ®ã lµ do c¸c khÝ vµ dung dÞch to¸t ra tõ magma t¸c dông ngay víi c¸c kho¸ng vËt míi h×nh thµnh ®Ó biÕn chóng thµnh nh÷ng kho¸ng vËt míi, vÝ dô serpentin trong dunit... Mét sè kho¸ng vËt thø sinh l¹i ®−îc thµnh t¹o rÊt l©u sau khi magma kÕt tinh do t¸c dông cña c¸c khÝ nhiÖt dÞch hoÆc t¸c dông phong hãa, vÝ dô: clorit, sericit, calcit....

- Kho¸ng vËt tha sinh: kho¸ng vËt ngÉu nhiªn ph¸t sinh do magma ®ång hãa nh÷ng m¶nh ®¸ trÇm tÝch, vÝ dô granit ®ång hãa ®¸ sÐt th× cã thÓ thµnh t¹o kho¸ng vËt silimanit, corindon....

* Theo thµnh phÇn hãa häc ng−êi ta ph©n c¸c kho¸ng vËt t¹o ®¸ magma

thµnh 2 nhãm:

5

nhieu.dcct@gmail.com

+ Nhãm Salic: gåm nh÷ng kho¸ng vËt chøa chñ yÕu silit, alumin cïng víi kiÒm vµ v«i. Nhãm nµy cßn gäi lµ nhãm kho¸ng vËt s¸ng mµu v× chóng th−êng cã mµu tr¾ng, tû träng nhÑ. Nhãm nµy gåm cã: th¹ch anh, felspat kali, plagiocla, felspatit (l¬xit, nephelin, ananxim),

+ Nhãm Femic: gåm nh÷ng kho¸ng vËt chøa nhiÒu s¾t vµ magiª. Nhãm nµy cßn gäi lµ nhãm sÉm mµu, c¸c kho¸ng vËt cã tû träng lín. Nhãm nµy gåm cã: olivin, pyroxen, amphibol, mica, c¸c kho¸ng vËt mµu kiÒm egirin, amphibol kiÒm, c¸c kho¸ng vËt quÆng (th−êng lµ c¸c oxyt s¾t).

C¸c kho¸ng vËt t¹o ®¸ lµ hîp chÊt silicat, trong ®ã oxit silic SiO2 gi÷ vai trß axit hãa hîp theo c¸c tû lÖ kh¸c nhau víi c¸c baz¬. NÕu tû lÖ SiO2 tèi ®a th× kho¸ng vËt lµ silicat b·o hßa silit, nÕu tû lÖ axit Ýt h¬n th× kho¸ng vËt kh«ng b·o hoµ.

VÝ dô: anbit Na AlSi3O8 (Na2O.Al2O3.6SiO2) lµ kho¸ng vËt b·o hßa silit nephelin Na AlSiO4 (Na2O.Al2O3.2SiO2) lµ kho¸ng vËt kh«ng b·o hßa silit

C¸c kho¸ng vËt trong ®¸ magma céng sinh theo quy luËt nhÊt ®Þnh phô thuéc thµnh phÇn hãa häc cña magma vµ ®iÒu kiÖn hãa lý khi thµnh t¹o. Nh÷ng kho¸ng vËt kh«ng b·o hoµ silit hiÕm khi céng sinh víi th¹ch anh-silit tù do, olivin Ýt khi céng sinh víi horblen, octocla.

Trong ®¸ magma, mµu s¾c cña ®¸ ®−îc quyÕt ®Þnh bëi tû lÖ gi÷a kho¸ng vËt s¸ng mµu vµ kho¸ng vËt mµu. Nh÷ng ®¸ chøa chñ yÕu kho¸ng vËt salic th−êng s¸ng mµu, vÝ dô granit s¸ng mµu chøa th¹ch anh, plagiocla, orthoclas; ®¸ chøa nhiÒu kho¸ng vËt femic th× sÉm mµu nh− ®¸ dunit chøa 100% olivin cã mµu ®en

3- C¸c kho¸ng vËt t¹o ®¸ chÝnh trong ®¸ magma: 1. Olivin: (Mg,Fe)2SiO4 Lµ mét silicat ®¶o, trong ®ã Mg vµ Fe thay thÕ ®ång h×nh mét c¸ch liªn

tôc tõ fosterit Mg2SiO4 ®Õn fayalit Fe2SiO4. Olivin kÕt tinh trong hÖ thoi. Gi¸ trÞ chiÕt suÊt cao 1,75, l−ìng chiÕt suÊt trung b×nh ng-np=0,045. Olivin lµ kho¸ng vËt phæ biÕn trong c¸c ®¸ magma siªu baz¬, baz¬.

C¸c tinh thÓ olivin th−êng bÞ gÆm mßn, cã d¹ng trßn hoÆc bÇu dôc, Ýt khi

tha h×nh.

2. Pyroxen: Cã gèc [SiO3]2-, c¸c cation lµ Fe2+, Mg2+, Ca2+, Na+ vµ Fe3+. Thµnh phÇn cation trong pyroxen rÊt thay ®æi. Pyroxen kÕt tinh trong hÖ thoi vµ xiªn ®¬n.

Pyroxen thoi cã enxtantit MgSiO3, ferosilit FeSiO3, bronzit, hyperten,

ferohyperten cã chøa 55-60% FeSiO3.

6

nhieu.dcct@gmail.com

Pyroxen xiªn ®¬n cã: diopxit CaMgSiO3, hedenbecgit CaFeSi2O6,

clinoenxtantit MgSiO3, pijonit, ogit...

Pyroxen lµ kho¸ng vËt t¹o ®¸ kh¸ phæ biÕn, th−êng gÆp trong c¸c ®¸ magma siªu baz¬, baz¬, Ýt gÆp trong ®¸ trung tÝnh vµ hÇu nh− kh«ng gÆp trong ®¸ axit.

Pyroxen th−êng thµnh nh÷ng l¨ng trô ng¾n. Trong ®¸ h¹t, c¸c tinh thÓ tù h×nh th−êng kh«ng cã mÆt tËn cïng. Trong ®¸ phun trµo chóng ë d¹ng tinh thÓ dµi hoÆc tha h×nh.

3. Amphibol: lµ silicat d¶i gåm hai d·y tø diÖn SiO4 ghÐp l¹i cã gèc axit [Si4O11]-6 (OH)-1, c¸c cation lµ Mg2+, Fe2+, Ca2+, Fe3+, Na+. C«ng thøc hãa häc cña amphibol rÊt phøc t¹p nh−ng c¸c amphibol ®Òu kÕt tinh trong hai hÖ thoi vµ xiªn ®¬n.

Amphibol thoi cã antophilit. Amphibol xiªn ®¬n cã horblen, tremolit,

actinolit, horblen bazantic.

Trong ®¸ magma chñ yÕu gÆp horblen mµu xanh lôc, ®Æc tr−ng cho c¸c ®iorit, granodiorit, sienit, granosienit... Horblen bazantic cã mµu n©u nªn cßn gäi lµ horblen n©u gÆp trong c¸c ®¸ baz¬ vµ siªu baz¬.

Horblen lôc cã c«ng thøc Na0-1 Ca2 (Mg,Fe)3-5 Al0-2 [(SiAl)4O11](OH)2, kÕt

tinh trong hÖ xiªn ®¬n, gi¸ trÞ chiÕt suÊt 1,67, l−ìng chiÕt suÊt 0,020.

Horblen t¹o thµnh nh÷ng tinh thÓ h×nh trô kÐo dµi, ®«i khi tha h×nh. 4. Mica: lµ nh÷ng silicat líp víi gèc axit [Si4O10]-4, cã thªm (OH)- hoÆc F-,

c«ng thøc ho¸ häc rÊt phøc t¹p.

Trong nhãm nµy cã c¸c kho¸ng vËt biotit, muscovit, phlogopit, lepidolit.

Biotit lµ kho¸ng vËt phæ biÕn nhÊt trong ®¸ magma, th−êng gÆp trong c¸c ®¸ granodiorit, granit, sienit. Muscovit gÆp trong c¸c ®¸ granit. Phlogopit cã thÓ gÆp trong peridotit.

Biotit kÕt tinh trong hÖ xiªn ®¬n, chiÕt suÊt 1,60, l−ìng chiÕt suÊt 0,045.

Muscovit kÕt tinh trong hÖ xiªn ®¬n, chiÕt suÊt 1,56, l−ìng chiÕt suÊt

0,040.

Mica kÕt tinh thµnh nh÷ng tinh thÓ d¹ng tÊm máng, c¸t khai hoµn toµn 1

hÖ thèng.

5- Th¹ch anh vµ c¸c kho¸ng vËt kh¸c cña SiO2: Oxyt silic t¹o nªn 6 d¹ng kho¸ng vËt: th¹ch anh, chancedoan, opan, tridimit, cristobalit, lesatelerit. Trong ®ã th¹ch anh lµ kho¸ng vËt phæ biÕn nhÊt, tridimit vµ cristobalit hay gÆp trong c¸c ®¸ nói löa.

Th¹ch anh kÕt tinh trong hÖ s¸u ph−¬ng, lµ tinh thÓ mét trôc, chiÕt suÊt

1,55, l−ìng chiÕt suÊt 0,009.

Th¹ch anh lµ kho¸ng vËt phæ biÕn cña c¸c ®¸ b·o hoµ silit.

7

nhieu.dcct@gmail.com

Trong c¸c ®¸ h¹t, th¹ch anh th−êng tha h×nh, hiÕm khi lµ tinh thÓ l−ìng

th¸p nh−ng còng bÞ gÆm mßn.

6- Felspat:

Felspat lµ tªn chung cña mét nhãm kho¸ng vËt gåm 3 vÕ chÝnh: orthoclas KALSi3O8, albit Na AlSi3O8 vµ anorthit Ca Al2Si2O8. Nh÷ng dung dÞch cøng vµ mäc xen gi÷a orthoclas vµ albit gäi lµ felspat kiÒm hay gäi lµ felspat kali. Nh÷ng dung dÞch thay thÕ ®ång h×nh gi÷a albit vµ anorthit gäi lµ plagiocla. Felspat lµ kho¸ng vËt t¹o ®¸ quan träng nhÊt, nã chiÕm tíi 60% thµnh phÇn cña ®¸ magma.

a/ Plagiocla (felspat kiÒm-v«i):

Lµ dung dÞch cøng, lµ hçn hîp thay thÕ ®ång h×nh gi÷a albit vµ anorthit, gåm cã 6 kho¸ng vËt. Ng−êi ta quy −íc ph©n ranh giíi trong hçn hîp ®ã ®Ó chia ra c¸c lo¹i plagiocla axit, trung tÝnh vµ baz¬.

Hµm Hµm Sè hiÖu TÝnh

Kho¸ng vËt l−îng An (%) l−îng Ab (%) chÊt

100-90 0-10 Baz¬ Anorthit

90-70 10-30 Bitaonit

70-50 30-50 Trung Labrador

tÝnh 50-30 50-70 Andezin

30-10 70-90 Axit Oligoclas

10-0 90-100 N0 90- 100 N0 50-90 N0 50-70 N0 30-50 N0 10-30 N0 0-10 Albit

Plagiocla cã h×nh d¹ng kh¸c nhau: tÊm, l¨ng trô, kim...

b/ Felspat kali (felspat kiÒm): KAlSi3O8 Trong tù nhiªn cã 4 d¹ng kho¸ng vËt ®éc lËp: microclin, xanidin, orthoclas, adule. Chóng kÕt tinh trong hÖ xiªn ®¬n, chiÕt suÊt thÊp, l−ìng chiÕt suÊt thÊp.

Trong ®¸ magma th−êng gÆp lµ orthoclas, Ýt h¬n lµ microclin.

Nh÷ng tinh thÓ hçn hîp gi÷a orthoclas vµ albit t¹o nªn mét lo¹t kho¸ng vËt quan träng. Albit t¸ch khái dung dÞch cøng vµ mäc xen víi orthoclas ta ®−îc perthit, ng−îc l¹i ta ®−îc nghÞch perthit.

Felspat kali th−êng cã d¹ng ®¼ng th−íc hoÆc tha h×nh.

7- Felspatit: lµ mét nhãm silicat kiÒm ch−a b·o hoµ silit. Trong c¸c ®¸ magma giµu kiÒm mµ nghÌo SiO2 chóng ®−îc thµnh t¹o thay cho c¸c felspat. Chóng kh«ng thµnh mét lo¹t ®ång nhÊt nh− felspat.

8

nhieu.dcct@gmail.com

Phæ biÕn nhÊt lµ: Nephelin Na(AlSiO4) Cancrinit 3Na(AlSiO4)CaCO3.H2O Xodalit 3Na(AlSiO4)NaCl L¬xit K(AlSi2O6) Nozean 3Na(AlSiO4)[Na2SO4]0,5 Hauyn 3Na(AlSiO4)CaSO4 Ananxim Na AlSi2O6.H2O

Bμi 4: Sù kÕt tinh cña magma

I- §Æc ®iÓm cña magma:

Magma lµ nh÷ng dung thÓ ë trong tù nhiªn cã thµnh phÇn chñ yÕu lµ silicat nãng ch¶y, th−êng ë nhiÖt ®é cao vµ ¸p suÊt cao khiÕn cho c¸c chÊt bèc ®−îc gi÷ l¹i hoµ tan trong dung thÓ.

Magma gåm cã hai t−íng: t−íng láng vµ t−íng khÝ. Khi nhiÖt ®é h¹ thÊp dÇn sÏ xuÊt hiÖn t−íng thø ba lµ t−íng cøng. Chóng ta chØ cã thÓ biÕt ®−îc tr¹ng th¸i chÝnh x¸c cña magma qua c¸c dung thÓ nh©n t¹o hoÆc c¸c dung nham.

+ Dung thÓ magma th−êng rÊt nhít. §é nhít cña magma cã ¶nh h−ëng lín tíi qu¸ tr×nh kÕt tinh vµ ph©n dÞ. Magma cã ®é nhít cµng cao th× cµng khã ch¶y, sù khuÕch t¸n nguyªn tè cµng chËm, c¸c tinh thÓ lín chËm vµ cµng khã di chuyÓn. §é nhít cña magma ¶nh h−ëng tíi sù x©m nhËp hay phun trµo.

§é nhít cña magma phô thuéc nhiÒu yÕu tè:

- §é nhít cña magma phô thuéc vµo ®é axit. Magma cµng axit th× ®é nhít cµng cao, magma baz¬ cã ®é nhít kÐm h¬n. Sù cã mÆt cña chÊt bèc lµm gi¶m ®é nhít cña magma axit vµ trung tÝnh rÊt nhiÒu nh−ng Ýt ¶nh h−ëng ®Õn magma baz¬. Trong qu¸ tr×nh kÕt tinh cña dung nham axit, chÊt bèc tËp trung ë ®©u th× ë ®ã magma rÊt láng vµ t¹o ®iÒu kiÖn thµnh t¹o nh÷ng tinh thÓ khæng lå.

- §é nhít cña magma phô thuéc vµo nhiÖt ®é. NhiÖt ®é nãng ch¶y cña

magma cµng thÊp th× ®é nhít cµng cao vµ ng−îc l¹i.

9

nhieu.dcct@gmail.com

- §é nhít còng phô thuéc vµo ¸p suÊt, ¸p suÊt cµng cao th× ®é nhít cµng t¨ng. Magma cµng ë s©u cµng nhít, khi phun lªn mÆt ®Êt, ¸p suÊt gi¶m xuèng, ®é nhít gi¶m vµ magma cã thÓ ch¶y láng ®−îc.

- Trong qu¸ tr×nh kÕt tinh, khi l−îng tinh thÓ t¨ng lªn th× ®é nhít còng

t¨ng vµ magma khã di chuyÓn.

+ NhiÖt ®é cña magma: ChØ cã thÓ suy ®o¸n nhiÖt ®é cña magma qua nhiÖt

®é kÕt tinh hoÆc nhiÖt ®é nãng ch¶y cña c¸c kho¸ng vËt trong ®¸ magma.

VÝ dô trong ®¸ magma cã mÆt mét kho¸ng vËt cã nhiÖt ®é kÕt tinh 8700

th× nhiÖt ®é lóc magma kÕt tinh kh«ng qu¸ 8700.

§o nhiÖt ®é trùc tiÕp cña dung nham phun lªn ë c¸c nói löa th× th−êng ®−îc kho¶ng 900-11000C. Ng−êi ta cho r»ng nhiÖt ®é cña magma bazan ë d−íi s©u th−êng thÊp h¬n so víi khi ®−a lªn mÆt do khi ®−a lªn mÆt nhiÖt ®é t¨ng lªn bëi c¸c ph¶n øng hãa häc hoÆc ph¶n øng gi÷a c¸c khÝ hoµ tan trong magma. NhiÖt ®é cña magma bazan ë d−íi s©u kho¶ng 800-10000, cßn magma axit giµu silit 600-7000C.

II- Qu¸ tr×nh kÕt tinh cña magma:

Khi magma nguéi ®i trong mét kho¶ng nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh sÏ x¶y ra c¸c qu¸ tr×nh vËt lý vµ hãa häc. C¸c qu¸ tr×nh vËt lý lµ sù ng−ng tô cña h¬i n−íc, sù kÕt tinh, sù hoµ tan, sù s«i... Nh÷ng ph¶n øng hãa häc gi÷a c¸c hîp phÇn trong magma dÉn tíi sù thµnh t¹o c¸c lo¹i kho¸ng vËt.

Khi magma ë tr¹ng th¸i láng c¸c nguyªn tö chuyÓn ®éng hçn lo¹n, nh−ng khi nhiÖt ®é h¹ ®Õn møc ®é nhÊt ®Þnh c¸c nguyªn tö hoÆc nhãm nguyªn tö gÆp nhau sÏ t¹o nªn nh÷ng mÇm tinh thÓ hay trung t©m kÕt tinh. Xung quanh c¸c mÇm tinh thÓ c¸c nguyªn tö s¾p xÕp mét c¸ch ®Òu ®Æn theo ®óng nh÷ng « m¹ng kh«ng gian. C¸c tinh thÓ chØ lín lªn trong mét giíi h¹n nµo ®ã cña nhiÖt ®é øng víi mét tèc ®é nµo ®ã cña chuyÓn ®éng nhiÖt, d−íi tèc ®é ®ã hoÆc qu¸ tèc ®é ®ã c¸c nguyªn tö kh«ng thÓ tíi hoÆc kh«ng thÓ ë l¹i m¹ng tinh thÓ. Tinh thÓ cña kho¸ng vËt kh¸c nhau cã nhiÖt ®é kÕt tinh vµ tèc ®é lín cña tinh thÓ kh¸c nhau. Nh− vËy ë trong mét dung thÓ magma sÏ cã nhiÒu thµnh phÇn kho¸ng vËt kh¸c nhau cïng kÕt tinh, vµ trong hçn hîp ®ã tèc ®é kÕt tinh cña c¸c kho¸ng vËt sÏ kh¸c víi lóc nã kÕt tinh mét m×nh.

+ Tr¹ng th¸i thñy tinh:

Khi nhiÖt ®é h¹ xuèng d−íi nhiÖt ®é kÕt tinh, dung thÓ silicat vÉn cã thÓ ë tr¹ng th¸i láng. NhiÖt ®é tiÕp tôc h¹ xuèng, ®é nhít cña chÊt láng ngµy cµng t¨ng, tíi mét lóc dung thÓ cßn dÎo n÷a mµ trë thµnh thñy tinh. Thñy tinh còng giènng nh− tr¹ng th¸i r¾n vÒ c¸c tÝnh chÊt c¬ häc nh− gi÷ nguyªn h×nh d¹ng vµ cã søc bÒn, nh−ng thñy tinh kh¸c c¸c kho¸ng vËt kÕt tinh ë chç nã kh«ng cã

10

nhieu.dcct@gmail.com

kiÕn tróc m¹ng ®Òu ®Æn. C¸c nguyªn tö trong thñy tinh s¾p xÕp hçn ®én nh−ng kh«ng di chuyÓn.

Thñy tinh lµ mét hÖ thèng ë tr¹ng th¸i bÒn gi¶ kh«ng æn ®Þnh, cã khuynh h−íng biÕn thµnh tr¹ng th¸i kÕt tinh bÒn v÷ng, tuy nhiªn tèc ®é biÕn ®æi v« cïng nhá, v× vËy thñy tinh nói löa cã thÓ tån t¹i hµng kû trong c¸c thêi ®¹i ®Þa chÊt, song víi thêi gian, ®a phÇn thñy tinh nói löa biÕn thµnh mét tËp hîp vi tinh.

+ Thø tù kÕt tinh kho¸ng vËt. LiÖt ph¶n øng kho¸ng vËt:

Rozenbut ®· x¸c ®Þnh ®−îc thø tù kÕt tinh cña c¸c kho¸ng vËt trong ®¸ magma. Nh÷ng hîp phÇn thø yÕu nh− photphat, oxyt s¾t... kÕt tinh tr−íc t¹o nªn c¸c kho¸ng vËt phô apatit, manhetit, ziacon..., tiÕp theo lµ c¸c silicat magie vµ s¾t, sau n÷a lµ silicat magie-canxi, s¾t-canxi nh− olivin, pyroxen, amphibol, mica, sau n÷a lµ c¸c silicat v«i, kiÒm-v«i, vµ kiÒm theo thø tù gi¶m ®é baz¬. KÕt tinh cuèi cïng lµ th¹ch anh.

Khi nghiªn cøu c¸c hÖ thèng hãa lý thµnh t¹o c¸c kho¸ng vËt t¹o ®¸ magma cho thÊy c¸c kho¸ng vËt kÕt tinh tõ dung thÓ magma cã thÓ ph©n lµm 2 lo¹i: lo¹i t¹o nªn lo¹t ph¶n øng liªn tôc nh− kiÓu anorthit vµ albit vµ lo¹i t¹o nªn nh÷ng ph¶n øng gi¸n ®o¹n nh− olivin, silit.

Thø tù kÕt tinh kho¸ng vËt trong ®¸ magma tõ c¸c dung thÓ tù nhiªn

®−îc biÓu diÔn b»ng liÖt ph¶n øng kho¸ng vËt Bauoen:

LiÖt ph¶n øng kho¸ng vËt Bauoen

Lo¹t gi¸n ®o¹n Lo¹t liªn tôc

Olivin Anoctit

↓ Pyroxen thoi ↓ Céng sinh ®¸ baz¬

Plagiocla baz¬

↓ Pyroxen xiªn ↓

↓

Céng sinh ®¸ trung tÝnh Amphibol Plagiocla trung tÝnh

↓ ↓

Plagiocla axit

Biotit

↓ Felspat kali Céng sinh ®¸ axit

11

nhieu.dcct@gmail.com

Muscovit vµ th¹ch anh

D·y gi¸n ®o¹n: C¸c kho¸ng vËt ®Çu d·y kÕt tinh tr−íc vµ sè l−îng gi¶m dÇn. C¸c kho¸ng vËt kÕt tinh tr−íc l¹i t−¬ng t¸c víi dung thÓ chuyÓn thµnh kho¸ng vËt kÕt tinh sau. Mçi lÇn thay ®æi nh− vËy th× cÊu tróc tinh thÓ bÞ ph¸ vì ®Ó t¹o thµnh kho¸ng vËt míi. Nh− vËy ë ®©y mçi kho¸ng vËt chØ tån t¹i trong mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh nªn gäi lµ d·y gi¸n ®o¹n.

- D·y liªn tôc: C¸c kho¸ng vËt trong d·y nµy kh«ng cã hiÖn t−îng ph¸ vì

cÊu tróc « m¹ng mµ chØ cã sù thay thÕ ®ång h×nh liªn tôc gi÷a c¸c kho¸ng vËt.

C¸c kho¸ng vËt thuéc hai nh¸nh cña s¬ ®å kÕt tinh song song, ®ång thêi víi nhau. C¸c kho¸ng vËt trªn mét hµng ngang céng sinh víi nhau trong mét lo¹i ®¸.

Bμi 5: CÊu t¹o vμ kiÕn tróc cña ®¸ magma

I- CÊu t¹o: 1- §Þnh nghÜa: CÊu t¹o lµ mét ®Æc ®iÓm cÊu tróc cña ®¸ do quan hÖ kh«ng gian gi÷a tõng bé phËn hîp thµnh ®¸ vµ nã ®Æc tr−ng cho tr×nh ®é ®ång nhÊt cña ®¸.

CÊu t¹o cña ®¸ cã thÓ phô thuéc vµo:

- C¸c nguyªn nh©n bªn trong: liªn quan ®Õn ®Æc ®iÓm kÕt tinh cña ®¸.

- C¸c yÕu tè bªn ngoµi: träng lùc, sù chuyÓn ®éng cña magma, c¸c dßng

®èi l−u...

V× vËy Zavaritxki ph©n ra 2 kiÓu cÊu t¹o: cÊu t¹o néi sinh vµ cÊu t¹o ngo¹i sinh. Tuy nhiªn ®©y chØ mang tÝnh quy −íc v× thùc tÕ cã nh÷ng cÊu t¹o do c¶ hai yÕu tè trªn.

2- C¸c cÊu t¹o néi sinh:

- CÊu t¹o ®ång nhÊt: c¸c kho¸ng vËt ®−îc ph©n bè ®Òu ®Æn trong c¶ khèi ®¸, tÊt c¶ c¸c bé phËn cña khèi ®¸ ®Òu gièng nhau, chøng tá ®iÒu kiÖn thµnh t¹o ®¸ ë tÊt c¶ c¸c ®iÓm cña nã lµ nh− nhau. §©y cßn gäi lµ cÊu t¹o khèi. §©y lµ

12

nhieu.dcct@gmail.com

lo¹i cÊu t¹o rÊt phæ biÕn trong ®¸ magma, cã thÓ gÆp ë ®¸ x©m nhËp vµ c¶ ®¸ phun trµo.

- CÊu t¹o dÞ li: lµ ®¸ cã nh÷ng phÇn nµy kh¸c víi phÇn kia bëi thµnh phÇn, kiÕn tróc hoÆc c¶ thµnh phÇn vµ kiÕn tróc. §ã lµ do c¸c ®¸ kh¸c bÞ bao vµ tiªu ®i ch−a hÕt hoÆc còng cã thÓ do c¸c t¸c dông bªn ngoµi t¸c ®éng vµo magma kÕt tinh. Lo¹i cÊu t¹o nµy Ýt gÆp.

- CÊu t¹o cÇu: c¸c kho¸ng vËt s¾p xÕp theo c¸c líp ®ång t©m, ®ång thêi nhiÒu kho¸ng vËt cã vÞ trÝ táa tia. C¸c líp ®ång t©m ph©n biÖt víi nhau vÒ thµnh phÇn, mµu s¾c. Nguyªn nh©n lµ do magma bÞ b·o hoµ mét vµi thµnh phÇn nµo ®ã, khi chóng di chuyÓn th× xen kÏ theo nh÷ng líp ®ång t©m. CÊu t¹o cÇu gÆp trong ®¸ magma phun trµo d−íi n−íc th× kh¸c: khi phun ë d−íi n−íc dung nham ph©n ra thµnh nh÷ng hÖ thèng giät cã vá cøng l¹i rÊt nhanh v× gÆp n−íc l¹nh. Mçi giät ®ã coi nh− mét hÖ thèng kÕt tinh ®éc lËp, ngoµi vá th× ®Æc xÝt, ë gi÷a cã thÓ kÕt tinh râ h¬n.

3- C¸c cÊu t¹o ngo¹i sinh:

- CÊu t¹o ®Þnh h−íng, cÊu t¹o d¹ng gneis: c¸c kho¸ng vËt s¾p xÕp theo

nh÷ng mÆt hoÆc nh÷ng ®−êng song song.

- CÊu t¹o dßng ch¶y: mét d¹ng cña cÊu t¹o ®Þnh h−íng, c¸c kho¸ng vËt

s¾p xÕp theo ph−¬ng dßng ch¶y cña magma.

- CÊu t¹o d¶i: C¸c kho¸ng vËt s¾p xÕp thµnh c¸c d¶i s¸ng mµu vµ sÉm mµu song song. VÝ dô ®¸ gabro cã c¸c kho¸ng vËt plagiocla vµ pyroxen xÕp thµnh c¸c d¶i xen kÏ nhau.

- CÊu t¹o lç hæng: khi dung nham ®«ng ®Æc, c¸c khÝ bèc lªn t¹o thµnh c¸c

lç hæng.

- CÊu t¹o h¹nh nh©n: C¸c lç hæng bÞ lÊp ®Çy c¸c kho¸ng vËt thø sinh, vÝ

dô calcit lÊp ®Çy c¸c lç hæng trong ®¸ bazan.

II- KiÕn tróc: 1- §Þnh nghÜa: KiÕn tróc theo nghÜa réng lµ toµn bé nh÷ng dÊu hiÖu x¸c ®Þnh nh÷ng ®Æc ®iÓm vÒ h×nh th¸i cña tõng hîp phÇn t¹o ®¸ vµ quan hÖ kh«ng gian gi÷a chóng víi nhau. Theo nghÜa hÑp h¬n kiÕn tróc bao gåm nh÷ng dÊu hiÖu vÒ tr×nh ®é kÕt tinh, kÝch th−íc, h×nh d¸ng cña c¸c tinh thÓ, quan hÖ t−¬ng hç gi÷a chóng víi nhau vµ víi thñy tinh.

KiÕn tróc cña ®¸ phô thuéc c¸c yÕu tè sau:

- Tr×nh ®é kÕt tinh cña c¸c hîp phÇn vµ l−îng t−¬ng ®èi cña thñy tinh.

- KÝch th−íc cña c¸c h¹t.

- H×nh d¹ng cña c¸c h¹t.

2- Ph©n lo¹i kiÕn tróc theo tr×nh ®é kÕt tinh:

13

nhieu.dcct@gmail.com

- KiÕn tróc toµn tinh: gåm toµn nh÷ng hîp phÇn kÕt tinh, kh«ng cã thñy

tinh.

- KiÕn tróc thñy tinh: gåm toµn thñy tinh.

- KiÕn tróc nöa thñy tinh: cã c¶ nh÷ng hîp phÇn kÕt tinh vµ hîp phÇn

kh«ng kÕt tinh.

3- Ph©n lo¹i kiÕn tróc theo kÝch th−íc:

a/ KÝch th−íc tuyÖt ®èi:

- KiÕn tróc h¹t th«: ®−êng kÝnh h¹t >5mm

- KiÕn tróc h¹t lín: 3-5mm.

- KiÕn tróc h¹t võa: 1-3mm

- KiÕn tróc h¹t nhá: <1mm

- KiÕn tróc Èn tinh: vÝ dô kiÕn tróc microfelsit.

b/ KÝch th−íc t−¬ng ®èi:

- KiÕn tróc h¹t ®Òu

- KiÕn tróc h¹t kh«ng ®Òu

- KiÕn tróc næi ban

4- Ph©n lo¹i kiÕn tróc theo h×nh d¹ng kho¸ng vËt vµ tr×nh ®é kÕt tinh cña

c¸c kho¸ng vËt:

- KiÕn tróc toµn tù h×nh: gåm toµn nh÷ng h¹t tù h×nh, ®Æc tr−ng cho c¸c

®¸ ®¬n kho¸ng do c¸c kho¸ng vËt kÕt tinh ®ång thêi.

- KiÕn tróc gabro: gåm nh÷ng h¹t plagiocla vµ pyroxen h×nh trô ng¾n,

d¹ng mÐo mã.

- KiÕn tróc granit hay kiÕn tróc nöa tù h×nh: ®Æc tr−ng cho c¸c ®¸ x©m nhËp cã chøa th¹ch anh, tr×nh ®é tù h×nh cña c¸c kho¸ng vËt gi¶m theo thø tù sau: kho¸ng vËt mµu, plagiocla, felspat kali, th¹ch anh.

- KiÕn tróc ofit hay kiÕn tróc diabas: ®Æc tr−ng cho c¸c ®¸ x©m nhËp n«ng baz¬, gåm nh÷ng tinh thÓ plagiocla d¹ng tÊm dµi tù h×nh n»m chÐo nhau, gi÷a chóng lµ pyroxen tha h×nh.

- KiÕn tróc aplit: gåm nh÷ng h¹t felspat ®¼ng th−íc vµ th¹ch anh tha

h×nh.

- KiÕn tróc pilotaxich: ®Æc tr−ng cho ®¸ bazan vµ andezit, ®¸ kh«ng cã hoÆc cã rÊt Ýt thñy tinh, c¸c vi tinh plagiocla n»m song song, gi÷a chóng lµ pyroxen vµ quÆng.

- KiÕn tróc hialopilit: gåm nh÷ng vi tinh h×nh kim nhóng vµo thñy tinh,

l−îng thñy tinh nhiÒu h¬n l−îng vi tinh, ®Æc tr−ng cho andezit.

- KiÕn tróc gian phiÕn: c¸c vi tinh plagiocla h×nh kim n»m lén xén t¹o nªn

nh÷ng kho¶ng kÝn cã chøa thñy tinh.

14

nhieu.dcct@gmail.com

5- C¸c kiÓu mäc xen kho¸ng vËt trong ®¸ magma

+ Mäc xen pegmatit: t¹o thµnh do sù kÕt tinh ®ång thêi cña nhiÒu kho¸ng vËt, hay gÆp nhÊt lµ th¹ch anh vµ felspat kali, ngoµi ra cßn gÆp mäc xen gi÷a c¸c ®«i plagiocla vµ pyroxen thoi, pyroxen xiªn vµ horblen...

+ Mäc xen miamekit: ë n¬i tiÕp xóc gi÷a felspat kali vµ plagiocla th−êng thÊy nh÷ng giao thÓ th¹ch anh h×nh giun, ®ã lµ do sù ph¸ huû c¸c kho¸ng vËt felspat vµ gi¶i phãng SiO2.

+ Mäc xen pertit vµ nghÞch pertit: lµ sù xen kÏ mËt thiÕt gi÷a albit vµ

felspat kali.

+ Mäc xen kh¶m: tinh thÓ cña mét kho¸ng vËt bÞ bao trong mét tinh thÓ

lín h¬n cña mét kho¸ng vËt kh¸c.

Quan träng lµ kiÕn tróc kh¶m ofit th−êng gÆp trong ®¸ diabas: nh÷ng

tinh thÓ plagiocla tù h×nh bÞ bao trong nh÷ng h¹t lín pyroxen.

bμi 6: ph©n lo¹i ®¸ magma

I- C¬ së ph©n lo¹i ®¸ magma:

§Ó ph©n lo¹i theo ®¸ magma c¸c nhµ khoa häc ®· nghiªn cøu vµ dùa vµo

mét sè c¬ së sau:

1- Ph©n lo¹i theo vÞ trÝ kÕt tinh:

- §¸ magma x©m nhËp s©u: h×nh thµnh ë ®é s©u >3km, th−êng cã d¹ng

thÓ nÒn, thÓ c¸n, thÓ chËu, thÊu nÊm...

- §¸ magma x©m nhËp n«ng vµ ®¸ m¹ch: h×nh thµnh ë ®é s©u 0,5-1km, cã nhiÒu d¹ng n»m kh¸c nhau nh− thÓ vØa, thÓ t−êng, thÓ thÊu kÝnh... §¸ x©m nhËp n«ng th−êng kh«ng liªn quan ®Õn ®¸ s©u cßn ®¸ m¹ch liªn quan ®Õn x©m nhËp s©u vµ ®¸ phun trµo t−¬ng øng.

- §¸ magma phun trµo: h×nh thµnh do magma phun trµo lªn bÒ mÆt Tr¸i

®Êt vµ ®«ng cøng t¹i ®ã.

15

nhieu.dcct@gmail.com

2- Ph©n lo¹i theo thµnh phÇn hãa häc: + Dùa vµo hµm l−îng SiO2 trong ®¸ chia ra: - Nhãm ®¸ magma siªu baz¬ : SiO2 <45% - Nhãm ®¸ magma baz¬ : SiO2 <45-52% - Nhãm ®¸ magma trung tÝnh : SiO2 <52-65% - Nhãm ®¸ magma axit : SiO2 >65% + Dùa vµo hµm l−îng kiÒm tæng Na2O+K2O chia ra: - Nh¸nh ®¸ b×nh th−êng Na2O+K2O <8-10% - Nh¸nh ®¸ kiÒm Na2O+K2O >8-10% 3- Ph©n lo¹i theo thµnh phÇn kho¸ng vËt:

- Nhãm ®¸ siªu mafic: trong ®¸ chØ cã olvin vµ pyroxen.

- Nhãm ®¸ mafic: cã plagiocla baz¬, pyroxen, olivin

- Nhãm ®¸ trung tÝnh: cã plagiocla trung tÝnh, horblen, Ýt pyroxen, biotit,

th¹ch anh <6%.

- Nhãm ®¸ axit: cã plagiocla axit, felspat kali, th¹ch anh, mica.

- Nhãm ®¸ kiÒm: trong ®¸ cã mÆt víi hµm l−îng lín c¸c kho¸ng vËt giµu

kiÒm nh− felspat kali, c¸c kho¸ng vËt mµu kiÒm, c¸c felspatit.

II- C¸c nhãm ®¸ magma chñ yÕu:

TÊt c¶ c¸c ®¸ magma ®−îc lµm 8 nhãm:

1- Nhãm ®¸ siªu baz¬: Dunit-Peridotit

2- Nhãm ®¸ baz¬: Gabro-bazan

3- Nhãm ®¸ trung tÝnh: Diorit-Andezit

4- Nhãm ®¸ axit: gåm 2 phô nhãm:

- Granit-Riolit

- Granodiorit-Daxit

5- Nhãm ®¸ Sienit-Trachit

6- Nhãm ®¸ Sienit cã phonolit

7- Nhãm ®¸ gabroit kiÒm

8- Nhãm ®¸ magma phi silicat: apatitolit (apatit, Ýt pyroxen, nephelin); ferolit (manhetit, titanomanhetit, pyroxen, amphibol, plagiocla..); carbonatit (canxit, dolomit, siderit, ankerit, apatit, monazit..)

Trong mçi nhãm ®¸ l¹i chia ra ®¸ x©m nhËp s©u, ®¸ x©m nhËp n«ng-®¸ m¹ch, ®¸ phun trµo. Trong tõng lo¹i ®¸ l¹i ®−îc ph©n lo¹i theo thµnh phÇn, cÊu t¹o, kiÕn tróc...

§¸ m¹ch liªn quan ®Õn ®¸ s©u cã thµnh phÇn kho¸ng vËt gièng víi ®¸ s©u

th× ®ã lµ ®¸ m¹ch kh«ng ph©n dÞ. Khi ®¸ ph©n dÞ cã 2 tr−êng hîp x¶y ra:

16

nhieu.dcct@gmail.com

- §¸ m¹ch s¸ng mµu chøa Ýt kho¸ng vËt mµu h¬n ®¸ s©u vµ cã kÝch th−íc

h¹t nhá th× ®−îc gäi lµ aplit.

- §¸ m¹ch s¸ng mµu chøa Ýt kho¸ng vËt mµu h¬n ®¸ s©u vµ cã kÝch th−íc

h¹t rÊt lín th× ®−îc gäi lµ pegmatit.

- §¸ m¹ch sÉm mµu chøa nhiÒu kho¸ng vËt mµu h¬n ®¸ s©u th× gäi lµ

lamprophyr.

VÝ dô: §¸ x©m nhËp s©u Diorit cã ®¸ m¹ch lµ diorit aplit s¸ng mµu vµ

lamprophyr diorit sÉm mµu h¬n diorit.

Khi gäi tªn ®¸ phun trµo hoÆc ®¸ m¹ch cÇn l−u ý: cã hai lo¹i ®¸ phun trµo

lµ

- §¸ phun trµo ch−a bÞ biÕn ®æi cã mÆt thñy tinh cßn t−¬i, c¸c kho¸ng vËt

nguyªn sinh Ýt biÕn ®æi, cã Ýt kho¸ng vËt thø sinh.

- §¸ phun trµo bÞ biÕn ®æi thø sinh: thñy tinh kh«ng cßn t−¬i mµ ®· bÞ

biÕn ®æi oxy hãa, c¸c kho¸ng vËt nguyªn sinh bÞ biÕn ®æi thø sinh m¹nh mÏ.

Khi gäi tªn ®¸ phun trµo ch−a bÞ biÕn ®æi ta dïng c¸c tªn nh− bazan, andezit, riolit..., khi gäi tªn ®¸ phun trµo ®· biÕn ®æi ta thªm vµo c¸c tªn gäi trªn nh÷ng tõ sau:

- Porphyr cho c¸c ®¸ cã chøa ban tinh felspat kali: vÝ dô riolit porphyr,

daxit porphyr.

- Porphyrit cho c¸c ®¸ kh«ng chøa ban tinh felspat kali: vÝ dô bazan

porphyr, andezit porphyr.

- Aphyr hoÆc aphyrit cho c¸c ®¸ kh«ng cã ban tinh mµ cã mÆt felspat kali

hoÆc kh«ng cã.

Ch−¬ng II: M« t¶ th¹ch häc ®¸ magma

Bμi 1: Nhãm ®¸ siªu baz¬

I- §Æc ®iÓm chung:

Nhãm ®¸ siªu baz¬ gåm nh÷ng ®¸ nghÌo silit nh−ng rÊt giµu s¾t vµ magiª. §¸ hÇu nh− kh«ng chøa c¸c kho¸ng vËt felspat. Nh×n b»ng m¾t th−êng ®¸ cã mµu sÉm, mµu x¸m phít lôc, ®«i khi hÇu nh− ®en, khi bÞ biÕn ®æi thø sinh (serpentin hãa) nã cã mµu lôc x¸m.

C¸c ®¸ siªu baz¬ Ýt phæ biÕn trong tù nhiªn, chØ chiÕm 0,4% toµn bé ®¸ magma. Chñ yÕu gÆp ®¸ siªu baz¬ ë d¹ng x©m nhËp, rÊt hiÕm gÆp phun trµo t−¬ng øng, chØ cã ®¸ phun næ thµnh d¨m kÕt nói löa (kimbeclit).

17

nhieu.dcct@gmail.com

II- §Æc ®iÓm c¸c ®¸ x©m nhËp Dunit-Peridotit:

1- M« t¶ th¹ch häc:

C¸c ®¸ x©m nhËp siªu baz¬ cã tªn gäi kh¸c nhau tuú thuéc hµm l−îng

kho¸ng vËt trong ®¸, cã 4 tªn gäi chÝnh: dunit, olivinit, peridotit, pyroxenit.

+ Thµnh phÇn hãa häc: L−îng SiO2 < 45%, MgO 12-46%, Fe2O3 3-6%,

FeO 5,5-35,5%, Al2O3 0,68-8%., l−îng kiÒm thÊp d−íi 1% ®Õn 2%. VÒ ®Æc ®iÓm ®Þa hãa chóng cã chøa nhiÒu nguyªn tè Cr, Ni, Ti

+ Thµnh phÇn kho¸ng vËt:

Thµnh phÇn kho¸ng vËt chÝnh cña c¸c ®¸ siªu baz¬ lµ olivin vµ pyroxen

víi hµm l−îng cô thÓ trong tõng lo¹i ®¸ nh− sau:

Tªn ®¸ Hµm l−îng olivin (%) Hµm l−îng pyroxen

(%)

Dunit 100-85 0-15

Olivinit 85-70 15-30

Peridotit 70-30 30-70

Pyroxenit 30- 0 70-100

Ngoµi ra trong ®¸ cßn gÆp c¸c kho¸ng vËt phô cromit, manhetit...

BiÕn ®æi thø sinh: serpentin hãa, itdinhxit hãa, tremolit hãa, artinolit

hãa...

+ CÊu t¹o vµ kiÕn tróc:

- CÊu t¹o ®Æc xÝt, ®«i khi ph©n d¶i.

- KiÕn tróc: toµn tù h×nh, h¹t nhá, Ýt khi h¹t lín, sideronit, kh¶m...

+ D¹ng n»m vµ sù ph©n bè:

- D¹ng n»m: thÊu kÝnh, nÊm chØnh hîp víi ®¸ v©y quanh, chóng th−êng

®i cïng víi gabro-peridotit.

- Sù ph©n bè:

. Trªn thÕ giíi: Nói Uran ë Nga: c¸c khèi dunit chøa b¹ch kim n»m r×a ®íi gabro; khèi Butsven ë Nam Phi lµ mét thÓ chËu lín trªn cïng lµ granit mµu ®á, gi÷a khèi lµ norit, bªn d−íi ph©n dÞ tõ anoctozit ®Õn peridotit.

. ViÖt Nam cã hai khèi ®¸ siªu baz¬ quan träng lµ khèi B¶n Xang (Cao

B»ng) vµ khèi Nói N−a (Thanh Hãa).

+ Kho¸ng s¶n liªn quan: b¹ch kim, Cr, Ni, Ti, atbet-crizotin, atbet-

tremolit...

III- §¸ phun næ kimbeclit: lµ mét lo¹i ®¸ mµu xanh lÊp ®Çy c¸c èng næ chøa kim c−¬ng ë vïng Kimbecley (Nam Phi) hoÆc ë Yacuti (Nga). Nã

18

nhieu.dcct@gmail.com

lµ d¨m kÕt cã chøa c¸c xenolit trong mét nÒn serpentin, carbonat, olivin, pyroxen, granat, ilmenit, biotit vµ cromit, vµ ®Æc biÖt cã chøa kim c−¬ng.

Bμi 2: Nhãm ®¸ baz¬ gabro-bazan

I- §Æc ®iÓm chung:

§©y lµ mét nhãm ®¸ kh¸ phæ biÕn trªn vá Tr¸i ®Êt, ®Æc biÖt lµ ®¸ bazan,

nã gÊp 5 lÇn tÊt c¶ c¸c ®¸ phun trµo kh¸c.

Magma bazan lµ lo¹i cã ®é nhít kh«ng cao, dÔ kÕt tinh nªn tõ dung nham bazan cã ®ñ lo¹i ®¸ cã tr×nh ®é kÕt tinh kh¸c nhau tõ x©m nhËp s©u ®Õn ®¸ phun trµo. Gi÷a chóng cã nhiÒu ®¸ trung gian, vµ gi÷a nhãm ®¸ nµy víi nhãm siªu baz¬ vµ víi nhãm ®¸ trung tÝnh còng cã nhiÒu ®¸ trung gian.

Nhãm ®¸ nµy cã hµm l−îng SiO2 45-52%.

II- §Æc ®iÓm c¸c ®¸ x©m nhËp s©u gabro:

Gabro lµ mét lo¹i ®¸ kÕt tinh hoµn toµn, c¸c h¹t kho¸ng vËt cã kÝch th−íc

lín ®Õn trung b×nh, Ýt khi h¹t nhá. §¸ sÉm mµu, ®«i khi ph©n d¶i.

1- Thµnh phÇn kho¸ng vËt chÝnh: plagiocla baz¬ (50-65%), pyroxen (35-

50%), ngoµi ra cßn cã olivin, manhetit, amphibol...

2- Thµnh phÇn hãa häc: SiO2 45-52%; Fe2O3+FeO 9%; MgO 7,5%; CaO

12-15%; Al2O3 20%; Na2O+K2O 2-3%.

3- CÊu t¹o-KiÕn tróc:

- CÊu t¹o: khèi, d¹ng d¶i (do hiÖn t−îng dung ly magma ®ang kÕt tinh)

- KiÕn tróc: toµn tha h×nh-gabro, h¹t lín ®Õn h¹t võa; kiÕn tróc diabas;

kiÕn tróc kh¶m vµnh hoa.

4- Ph©n lo¹i ®¸: Theo thµnh phÇn kho¸ng vËt ph©n biÖt:

+ Anoctozit: chØ cã plagiocla lo¹i anoctit ®Õn labrador.

+ Gabro: plagiocla baz¬ + pyroxen xiªn

+ Norit: plagiocla +pyroxen thoi

+ Gabro-norit: Plagiocla+pyroxen thoi+pyroxen xiªn

+ Troctolit: Bitaonit+olivin

5- BiÕn ®æi thø sinh: - Pyroxen bÞ uralit hãa, clorit hãa

- Plagiocla bÞ xotxurit hãa, thay thÕ bëi tËp hîp vi h¹t

epidot+clorit+calcit

6- D¹ng n»m vµ sù ph©n bè:

19

nhieu.dcct@gmail.com

- D¹ng n»m: thÓ nÊm, chËu, vØa, t−êng, c¸n, kÝch th−íc lín, th−êng ph©n

®íi.

- Sù ph©n bè:

. Trªn thÕ giíi cã c¸c khèi ®¸ gabro ë Uran (Nga), Dulut (Canada),

Butsven (Nam Phi).

. ë ViÖt Nam cã c¸c khèi gabro ë Nói ¤ng, Cöa Rµo ë Tr−êng S¬n; Khèi

L−¬ng S¬n-Tri N¨ng ë Thanh Hãa...

7- Kho¸ng s¶n liªn quan cã: titan, niken, ®¸ trang l¸t...

III- §Æc ®iÓm c¸c ®¸ x©m nhËp n«ng diabas vμ ®¸ m¹ch:

1- Diabas: lµ mét lo¹i ®¸ n«ng hay ®¸ m¹ch kh«ng liªn quan víi ®¸ s©u øng víi gabro. §ã lµ ®¸ kÕt tinh hoµn toµn, cã kÝch th−íc h¹t võa hoÆc nhá. §¸ th−êng sÉm mµu, mµu x¸m, x¸m xanh.

- Thµnh phÇn kho¸ng vËt chÝnh lµ plagiocla baz¬, pyroxen xiªn (ogit).

Cã lo¹i diabas cã chøa olivin gäi lµ diabas olivin, cã chøa th¹ch anh gäi lµ

congadiabas.

- KiÕn tróc: h¹t võa vµ nhá, ophit (pyroxen tha h×nh h¬n plagiocla,

plagiocla kh¶m trong pyroxen).

- CÊu t¹o: khèi

- BiÕn ®æi thø sinh: plagiocla biÕn thµnh albit, carbonat, epidot-zoizit;

pyroxen biÕn thµnh clorit, uralit, carbonat.

- D¹ng n»m: thÓ t−êng phæ biÕn, thÓ vØa....

2- §¸ m¹ch liªn quan víi ®¸ s©u:

a/ §¸ m¹ch kh«ng ph©n dÞ gåm vi gabro, gabro porphyrit, gabro pegmatit:

- Vi gabro: lµ mét lo¹i ®¸ mµu x¸m, x¸m sÉm, kiÕn tróc h¹t nhá hoÆc men

r¹n, thµnh phÇn gåm plagiocla baz¬ vµ pyroxen xiªn.

- Gabro porphyrit: cã kiÕn tróc næi ban, ban tinh lµ pyroxen xiªn, nÒn gåm hçn hîp c¸c h¹t nhá plagiocla baz¬, pyroxen xiªn, ®«i khi cã c¶ manhetit, pyroxen thoi.

- Gabro pegmatit: lµ lo¹i gabro cã h¹t rÊt lín th−êng thµnh m¹ch hay «

trong khèi gabro.

b/ §¸ m¹ch ph©n dÞ sÉm mµu-c¸c lamprophyr: odinit, ixit:

- Odinit: lµ mét lo¹i lamprophyr mµu x¸m lôc, h¹t nhá, ®«i khi cã kiÕn

tróc næi ban, gåm plagiocla, horblen lôc.

- Ixit: ®¸ rÊt sÉm mµu, thµnh phÇn chØ gåm horblen n©u, Ýt plagiocla baz¬,

manhetit, apatit, kiÕn tróc h¹t toµn tù h×nh.

20

nhieu.dcct@gmail.com

IV- §Æc ®iÓm c¸c ®¸ phun trμo bazan:

§©y lµ ®¸ phun trµo rÊt phæ biÕn trªn vá Tr¸i ®Êt

1- Thµnh phÇn kho¸ng vËt: ban tinh gåm plagiocla baz¬, pyroxen xiªn,

olivin; nÒn lµ tËp hîp vi tinh plagiocla, pyroxen, thñy tinh vµ quÆng.

2- Thµnh phÇn hãa häc: gièng ®¸ gabro

3- CÊu t¹o-kiÕn tróc:

- KiÕn tróc: næi ban, kh«ng ban tinh-aphyr, dolerit; nÒn cã kiÕn tróc

dolerit, gian phiÕn, hialopilit, pilotaxich, nöa thñy tinh, thñy tinh.

- CÊu t¹o: lç hæng, h¹nh nh©n;

4- BiÕn ®æi thø sinh: plagiocla biÕn thµnh sÐt, carbonat; olivin biÕn thµnh itdinhxit hoÆc serpentin+carbonat; pyroxen thµnh clorit+calcit. VÒ sau carbonat bÞ röa lòa ®i, cuèi cïng biÕn thµnh ®Êt huyÒn bazan. Vïng nhiÖt ®íi bazan biÕn thµnh bauxit. §¸ bazan bÞ biÕn chÊt cao trë thµnh ®¸ lôc (albit + zoizit + epidot + sericit + clorit + uralit + titanit + rutin). Thñy tinh t−¬i trong suèt vµ phít n©u, khi bÞ oxy hãa trë thµnh ®ôc vµ cã mµu ®en, nã dÔ bÞ biÕn thµnh clorit.

5- Ph©n lo¹i:

+ Bazan míi:

- Dolerit: cã kiÕn tróc kiÓu dolerit

- Andamezit: ®¸ cã kiÕn tróc dolerit nh−ng h¹t rÊt nhá cã khi Èn tinh.

- Toleit: thµnh phÇn cã thñy tinh tËp trung thµnh tõng ®¸m.

- Plagiobazan: kh«ng cã kho¸ng vËt mµu.

- Bazan olivin: ban tinh chØ cã olivin.

+ Bazan kiÓu cò (®· biÕn ®æi):

- Bazan porphyrit: c¸c kho¸ng vËt nguyªn sinh bÞ biÕn ®æi thµnh kho¸ng

vËt thø sinh.

- Spilit: ®¸ kh«ng cã ban tinh, mµu lôc, cÊu t¹o h¹nh nh©n, giµu kho¸ng

vËt clorit, epidot, albit, actinolit, pyrit, manhetit.

6- D¹ng n»m vµ sù ph©n bè: ®¸ bazan rÊt phæ biÕn, ë c¶ ®¹i d−¬ng vµ lôc ®Þa. Chóng ph©n bè ë c¸c sèng nói gi÷a ®¹i d−¬ng, c¸c vïng cã nói löa ho¹t ®éng m¹nh mÏ. Trªn lôc ®Þa, bazan th−êng t¹o thµnh nh÷ng líp phñ réng lín trªn nh÷ng ®Þa h×nh b»ng ph¼ng hoÆc d¹ng dßng ch¶y trªn ®Þa h×nh dèc.

T¹i ViÖt Nam, bazan rÊt phæ biÕn ë T©y Nguyªn, VÜnh Linh, Phñ Quú,

§iÖn Biªn.

21

nhieu.dcct@gmail.com

7- Kho¸ng s¶n liªn quan: Bazan phôc vô trùc tiÕp cho nghÒ ®óc ®¸. Kim

lo¹i liªn quan cã Cu, zircon lµm ngäc.

Bμi 3: Nhãm ®¸ trung tÝnh diorit-andesit

I- §Æc ®iÓm chung:

§©y lµ nhãm ®¸ cã hµm l−îng SiO2 52-65%. §¸ x©m nhËp diorit Ýt phæ biÕn, chØ chiÕm gÇn 1% tæng sè ®¸ magma, cßn ®¸ phun trµo andezit phæ biÕn, chiÕm 23% tæng sè ®¸ magma. C¸c ®¸ x©m nhËp n«ng vµ ®¸ m¹ch còng t−¬ng ®èi phæ biÕn, nhÊt lµ c¸c lo¹i lamprophyr.

II- §Æc ®iÓm ®¸ x©m nhËp s©u diorit:

Diorit lµ mét lo¹i ®¸ h¹t kÕt tinh hoµn toµn, kh«ng cã th¹ch anh hoÆc cã

rÊt Ýt th¹ch anh. §¸ t−¬ng ®èi s¸ng mµu, víi chØ sè mµu 30-35%.

1- Thµnh phÇn kho¸ng vËt: chÝnh lµ plagiocla trung tÝnh 50-65%, horblen 35-50%, th¹ch anh <6%. Ngoµi ra trong ®¸ cã thÓ gÆp biotit, felspat kali (rÊt Ýt). Plagiocla trung tÝnh bao giê còng cã tÝnh ph©n ®íi.

2- Thµnh phÇn hãa häc: SiO2 52-65%; Al2O3 15-16%; FeO+Fe2O3 7-10%;

Na2O+K2O 5-6%

3- KiÕn tróc-cÊu t¹o:

- KiÕn tróc: h¹t nöa tù h×nh, plagiocla tù h×nh h¬n c¸c kho¸ng vËt kh¸c.

- CÊu t¹o: khèi, ®«i khi cã d¹ng gneis, hoÆc cã khi gÆp nhiÒu thÓ dÞ li.

4- BiÕn ®æi thø sinh: Plagiocla bÞ ph¸ huû thµnh hçn hîp calcit, sericit, kaolinit hoÆc thµnh hçn hîp zoizit vµ calcit, ®«i khi bÞ epidot hãa. Horblen th−êng bÞ clorit hãa, epidot hãa.

5- Ph©n lo¹i diorit: c¨n cø vµo hµm l−îng th¹ch anh cã trong ®¸ ph©n biÖt

c¸c lo¹i diorit:

Diorit chÝnh cèng: Q < 6%

Diorit th¹ch anh: Q 6-15%

6- D¹ng n»m vµ sù ph©n bè: Diorit th−êng cã liªn quan víi granit vµ

granodiorit, nã còng cã thÓ t¹o nªn nh÷ng thÓ c¸n, m¹ch vµ thÓ nÊm.

ë ViÖt Nam diorit gÆp trong c¸c hÖ §iÖn Biªn Phñ, phøc hÖ PhiaBioc,

phøc hÖ PoSen, phøc hÖ BÕn Gi»ng-QuÕ S¬n.

7- Kho¸ng s¶n liªn quan: quÆng s¾t vµ ®ång, vµng-b¹c, ch×-kÏm

22

nhieu.dcct@gmail.com

II- §Æc ®iÓm c¸c ®¸ x©m nhËp n«ng:

- Diorit porphyrit: thµnh phÇn gièng nh− diorit, nh−ng cã kiÕn tróc næi

ban.

- Microdiorit: kh«ng cã ban tinh

- Diorit aplit: cã kiÕn tróc h¹t nhá tha h×nh, mµu lôc x¸m, gåm cã horblen

vµ plagiocla.

- Lamprophyr diorit: ®¸ sÉm mµu v× cã chøa nhiÒu kho¸ng vËt mµu, th−êng gÆp lµ spersactit (horblen) vµ kecsantit (biotit), chóng th−êng cã kiÕn tróc h¹t l¨ng trô.

III- §Æc ®iÓm c¸c ®¸ phun trμo andezit:

Andezit lµ ®¸ phun trµo ch−a bÞ biÕn ®æi, khi bÞ biÕn ®æi gäi lµ andezit porphyrit. Andezit vµ bazan cã nh÷ng chuyÓn biÕn liªn tôc nªn rÊt khã ph©n biÖt, th−êng ph¶i sö dông c¸c ®Æc sè hãa häc ®Ó ph©n biÖt chóng.

- Thµnh phÇn kho¸ng vËt: ban tinh gåm plagiocla trung tÝnh cã ®íi tr¹ng, pyroxen, horblen; nÒn gåm vi tinh plagiocla, pyroxen, horblen, thñy tinh, quÆng.

- KiÕn tróc: næi ban, kh«ng ban tinh.

NÒn cã kiÕn tróc hialopilit, kiÕn tróc andezit-kiÓu dßng ch¶y, kiÕn tróc

pilotaxich.

- CÊu t¹o: lç hæng, h¹nh nh©n

- BiÕn ®æi thø sinh: th−êng biÕn thµnh ®¸ lôc

- D¹ng n»m: dßng dung nham, líp phñ ®i cïng bazan

- Sù ph©n bè: ë c¸c vßng cung ®¶o, vµnh ®ai nói löa Th¸i B×nh D−¬ng,

vµnh ®ai nói löa §Þa Trung H¶i

- Kho¸ng s¶n liªn quan: vµng nhiÖt dÞch trong c¸c ®¸ biÕn ®æi propylit.

Bμi 4: Nhãm ®¸ axit granit-riolit vμ granodiorit-daxit

I- §Æc ®iÓm chung:

§©y lµ nhãm ®¸ b·o hoµ axit, lµ mét nhãm ®¸ magma rÊt phæ biÕn, trong

®ã ®¸ x©m nhËp phæ biÕn h¬n ®¸ phun trµo. Nhãm bao gåm 2 phô nhãm:

- Granit-riolit

- Granodiorit-daxit: lµ ®¸ trung gian gi÷a ®¸ trung tÝnh vµ ®¸ axit.

C¸c ®¸ x©m nhËp cña nhãm ®¸ nµy ®−îc gäi chung lµ granitoid.

C¸c nhµ nghiªn cøu khoa häc ®Þa chÊt cho r»ng ®¸ granit cã 2 nguån gèc

magma vµ biÕn chÊt. Chóng ta chØ quan t©m ®Õn granit nguån gèc magma.

23

nhieu.dcct@gmail.com

C¸c ®¸ granit cã nhiÖt ®é nãng ch¶y thÊp. D¹ng n»m ®Æc tr−ng cho c¸c thÓ x©m nhËp. §¸ th−êng tiÕp xóc ®ét ngét víi ®¸ v©y quanh, ®íi ngoµi cïng th−êng cã kiÕn tróc h¹t nhá, trung t©m cã kiÕn tróc h¹t lín, ®íi ngo¹i tiÕp xóc ®¸ v©y quanh th−êng bÞ biÕn d¹ng, biÕn chÊt.

C¸c ®¸ th−êng s¸ng mµu, h¹t th«.

II- §Æc ®iÓm c¸c ®¸ x©m nhËp granitoid:

1- Thµnh phÇn kho¸ng vËt:

+ Granit: gåm th¹ch anh 30%, felspat kali 30%, plagiocla axit 30%, mica

10%.

+ Granodiorit: Th¹ch anh 15-25%; plagiocla trung tÝnh >35%; felspat

kali 15-20%; kho¸ng vËt mµu biotit+horblen 15-20%

2- Thµnh phÇn hãa häc: SiO2 >65%, Al2O3 14-16%, tæng kiÒm 6-8%, FeO vµ Fe2O3 2-3%,

Na2O+K2O 5-8%...

3- CÊu t¹o, kiÕn tróc:

- CÊu t¹o: khèi, ®Þnh h−íng gneis

- KiÕn tróc: nöa tù h×nh, h¹t lín ®Õn bÐ (5-6mm ®Õn <1mm), trong ®¸ gÆp

c¸c hiÖn t−îng mäc xen pertit, nghÞch pertit, miamekit, pegmatit...

4- Ph©n lo¹i: chia lµm 2 nhãm granit kiÒm v«i vµ granit kiÒm

+ Granit kiÒm v«i: l−îng felspat kali th−êng nhá h¬n 30%, plagiocla cã sè hiÖu 10-40; c¸c ®¸ ®−îc gäi tªn theo kho¸ng vËt mµu cã trong ®¸, vÝ dô granit biotit, granit 2 mica...; alaskit lµ granit kh«ng cã kho¸ng vËt mµu; plagiogranit lµ ®¸ cã hµm l−îng plagiocla lín h¬n nhiÒu felspat kali.

+ Granit kiÒm: trong ®¸ xuÊt hiÖn c¸c kho¸ng vËt mµu kiÒm nh− ribeckit, avetxonit, egirin.. vµ l−îng felspat kali th−êng lín h¬n 30%, plagiocla cã sè hiÖu 0-10. Tªn gäi theo kho¸ng vËt mµu kiÒm.

Ngoµi ra cã mét lo¹i ®¸ ®−îc gäi lµ monzonit, trong ®ã l−îng th¹ch anh

15-25%, l−îng plagiocla b»ng l−îng felspat kali.

5- BiÕn ®æi thø sinh: th¹ch anh kh«ng bÞ biÕn ®æi; plagiocla bÞ sericit hãa;

felspat kali bÞ sÐt hãa; biotit bÞ clorit hãa...

6- D¹ng n»m vµ sù ph©n bè:

- D¹ng n»m: thÓ nÒn, thÓ c¸n, thÓ t−êng, thÓ nÊm, thÓ chËu....

- Sù ph©n bè:

Ph©n bè rÊt réng r·i trªn vá Tr¸i ®Êt t¹o nªn c¸c thÓ x©m nhËp cã quy m«

rÊt kh¸c nhau.

ViÖt Nam cã c¸c phøc hÖ S«ng Ch¶y, M−êng Hum, Y £ Sun, §iÖn Biªn

Phñ, H¶i V©n, §Ìo C¶, BÕn Gi»ng-QuÕ S¬n

24

nhieu.dcct@gmail.com

7- Kho¸ng s¶n liªn quan: vµng, b¹c, ®a kim, ®Êt hiÕm.

HÇu hÕt c¸c kho¸ng s¶n ®Òu tËp trung ë phÇn vßm cña c¸c thÓ magma.

NÕu khèi ®¸ bÞ bãc mßn s©u mÊt phÇn vßm th× th−êng kh«ng cã kho¸ng s¶n.

IIi- §Æc ®iÓm c¸c ®¸ x©m nhËp n«ng vμ ®¸ m¹ch

1- §¸ m¹ch kh«ng ph©n dÞ:

- Microgranit: thµnh phÇn gièng granit nh−ng cã kiÕn tróc h¹t nhá, cã khi

Èn tinh.

- Granit porphyr: ®¸ cã chøa nh÷ng ban tinh lín næi trªn nÒn h¹t nhá kÕt

tinh hoµn toµn.

- Grorudit: ®¸ m¹ch kiÒm

2- §¸ m¹ch ph©n dÞ s¸ng mµu:

- Aplit granit: ®¸ h¹t nhá hoÆc h¹t mÞn, s¸ng mµu, chøa rÊt Ýt kho¸ng vËt

mµu.

- Pegmatit granit: ®¸ cã kiÕn tróc h¹t rÊt lín, kiÕn tróc d¹ng v©n ch÷, cã chøa c¸c kho¸ng vËt felspat kali lµ chñ yÕu, th¹ch anh, muscovit, lepidolit, turmalin, topa...

- Lestivarit: aplit kiÒm, ®¸ h¹t nhá, cã chøa felspat kali, egirin, acvetxonit.

IV- §Æc ®iÓm c¸c ®¸ phun trμo axit:

C¸c ®¸ phun trµo axit gåm cã riolit vµ daxit.

1- Thµnh phÇn kho¸ng vËt:

+ Riolit

Ban tinh: th¹ch anh, palgiocla axit, felspat kali, ®«i khi cã biotit.

NÒn gåm th¹ch anh, plagiocla axit, felspat kali, th¹ch anh, thñy tinh axit.

+ Daxit:

Ban tinh: palgiocla trung tÝnh, ®«i khi cã th¹ch anh, biotit, horblen,

pyroxen, kh«ng cã felspat kali, kh«ng cã kho¸ng vËt mµu kiÒm

NÒn gåm plagiocla trung tÝnh, thñy tinh, kho¸ng vËt mµu biotit, horblen,

th¹ch anh.

2- Thµnh phÇn hãa häc: gièng granitoid

3- CÊu t¹o, kiÕn tróc:

- CÊu t¹o: khèi, dßng ch¶y, ®«i khi d¹ng d¶i, lç hæng, h¹nh nh©n.

- KiÕn tróc: næi ban (porphyr), kh«ng ban tinh (aphyr); nÒn cã kiÕn tróc

felsit (h¹t nhá), microfelsit (h¹t rÊt nhá), spherolit (h¹t cÇu).

4- Ph©n lo¹i:

25

nhieu.dcct@gmail.com

C¸c ®¸ phun trµo kiÓu míi gäi lµ riolit, daxit, ®¸ phun trµo kiÓu cò gäi lµ

riolit porphyr, daxit porphyrit.

C¸c ®¸ phun trµo kiÓu míi ®−îc gäi theo kiÕn tróc: vÝ dô felsit lµ tªn gäi chung cho c¸c ®¸ phun trµo axit kh«ng cã ban tinh, nÒn cã kiÕn tróc felsit h¹t nhá.

- Keratophyr th¹ch anh: lµ lo¹i ®¸ riolit porphyr bÞ albit hãa. TÊt c¶ c¸c

kho¸ng vËt trong ®¸ bÞ biÕn thµnh albit

5- D¹ng n»m vµ sù ph©n bè:

- D¹ng n»m: d¹ng vßm, th¸p, kim.

- Ph©n bè: h¹n chÕ trong c¸c ®íi S«ng HiÕn, An Ch©u, M¨ng Yang.

6- Kho¸ng s¶n liªn quan: vµng, ch×-kÏm.

26

nhieu.dcct@gmail.com

PhÇn thø hai

th¹ch häc ®¸ trÇm tÝch

-------------------------------------------------------------------------------

Ch−¬ng I: §¹i c−¬ng vÒ ®¸ trÇm tÝch

Bµi 1: Kh¸i niÖm vÒ ®¸ trÇm tÝch vµ c¸c ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu chóng

1- C¸c kh¸i niÖm chung

§¸ trÇm tÝch lµ nh÷ng thÓ ®Þa chÊt ph¸t sinh trªn bÒ mÆt Tr¸i ®Êt hoÆc ë n¬i kh«ng s©u l¾m d−íi nhiÖt ®é, ¸p suÊt b×nh th−êng do c¸c t¸c dông ngo¹i sinh (phong hãa, ho¹t ®éng cña sinh vËt, t¸c dông cña nói löa...) trong m«i tr−êng n−íc hoÆc kh«ng khÝ, tr¶i qua mét qu¸ tr×nh l©u dµi vµ phøc t¹p.

C¸c ®¸ trÇm tÝch th−êng cã d¹ng ph©n líp, bÒ dµy thay ®æi tïy thuéc ®Þa h×nh vµ vÞ trÝ kiÕn t¹o. Chóng th−êng ph©n bè rÊt réng trªn bÒ mÆt Tr¸i ®Êt, chiÕm kho¶ng 75% diÖn tÝch trªn bÒ mÆt, xuèng s©u 16km gi¶m cßn 25%. Theo Venhofen, ®¸ trÇm tÝch chiÕm 0,02% thÓ tÝch cña Tr¸i ®Êt. Tû lÖ gi÷a c¸c lo¹i ®¸ kh«ng ®Òu. Trong c¸c lo¹i ®¸ trÇm tÝch th× ®¸ phiÕn sÐt+®¸ c¸t kÕt+®¸ v«i chiÕm tíi 98% tæng sè.

§¸ trÇm tÝch ®−îc thµnh t¹o tr¶i qua c¸c giai ®o¹n sau:

ú k

- Giai ®o¹n sinh thµnh vËt liÖu trÇm tÝch: bao gåm c¸c qu¸ tr×nh ph¸t sinh, vËn chuyÓn vµ l¾ng ®äng vËt liÖu trÇm tÝch.

¸ ® h n i s

i ê h T

- Giai ®o¹n thµnh ®¸: biÕn ®æi vËt liÖu trÇm tÝch thµnh ®¸ trÇm tÝch.

n Õ i b ú k

h n i s

i ê h T

- Giai ®o¹n hËu sinh vµ biÕn chÊt sím: ®¸ bÞ nhËn ch×m xuèng s©u vµ b¾t ®Çu bÞ biÕn ®æi, sau ®ã ®¸ bÞ biÕn ®æi m¹nh mÏ, cã nhiÒu tÝnh chÊt cña ®¸ biÕn chÊt nh−ng vÉn cßn nh÷ng dÊu vÕt c¬ b¶n cña ®¸ trÇm tÝch.

C¸c qu¸ tr×nh ph¸t sinh vµ ph¸t triÓn c¸c ®¸ trÇm tÝch ®Òu lµ nh÷ng qu¸ tr×nh l©u dµi, liªn tôc vµ cã quy luËt, x¶y ra trong nh÷ng ®iÒu kiÖn hãa lý, nhiÖt ®éng rÊt kh¸c nhau vµ phøc t¹p. Mçi giai ®o¹n ph¸t triÓn, biÕn ®æi ®Òu ®−îc ph¶n ¸nh trong thµnh phÇn, cÊu tróc cña ®¸.

2- NhiÖm vô cña th¹ch häc ®¸ trÇm tÝch:

1

nhieu.dcct@gmail.com

- Nghiªn cøu thµnh phÇn vËt chÊt, kiÕn tróc, cÊu t¹o, ph©n lo¹i vµ luËn

gi¶i nguån gèc c¸c ®¸.

- Nghiªn cøu mèi liªn quan gi÷a trÇm tÝch hiÖn ®¹i vµ trÇm tÝch cæ.

- Nghiªn cøu mèi liªn quan gi÷a ®¸ trÇm tÝch vµ kho¸ng s¶n.

- Phôc vô ph©n chia ®èi s¸nh ®Þa tÇng.

- Nghiªn cøu ph©n chia c¸c bån trÇm tÝch vµ luËn gi¶i c¸c m« h×nh bèi

c¶nh thµnh t¹o.

3- Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu ®¸ trÇm tÝch:

a/ Nghiªn cøu ngoµi trêi:

- Lé tr×nh ®Þa chÊt, thµnh lËp c¸c mÆt c¾t ®Þa chÊt, nghiªn cøu thÕ n»m

cña ®¸ trÇm tÝch.

- M« t¶ chi tiÕt c¸c lo¹i ®¸ trÇm tÝch theo cét ®Þa tÇng (gäi tªn ®¸, m« t¶

c¸c ®Æc ®iÓm mµu s¾c, tÝnh ph©n líp, mèi quan hÖ gi÷a c¸c líp...)

- Nghiªn cøu mèi quan hÖ kh«ng gian thêi gian víi c¸c lo¹i ®¸ kh¸c.

- Nghiªn cøu ®Æc ®iÓm phong hãa.

- Nghiªn cøu c¸c tµn tÝch sinh vËt.

- Nghiªn cøu c¸c kho¸ng s¶n liªn quan.

b/ C«ng t¸c trong phßng:

- Nghiªn cøu thµnh phÇn vËt chÊt cña ®¸ b»ng th¹ch häc l¸t máng, ph©n tÝch ®é h¹t, ph©n tÝch thµnh phÇn kho¸ng vËt nÆng, ph©n tÝch nhiÖt vµ r¬nghen, ph©n tÝch thµnh phÇn hãa häc: ®Ó phôc vô ph©n chia ®Þa tÇng, tuæi ®Þa chÊt, bèi c¶nh thµnh t¹o, kh¶ n¨ng sö dông víi t− c¸ch lµ mét lo¹i kho¸ng s¶n vµ c«ng dông cña chóng, mèi liªn quan víi c¸c kho¸ng s¶n néi sinh kh¸c.

- Ph©n tÝch c¸c nguyªn tè ph©n t¸n (nguyªn tè hiÕm, x¹...) trong ®¸ phôc

vô viÖc ph¸t hiÖn kho¸ng s¶n, ph©n chia ®Þa tÇng, bèi c¶nh thµnh t¹o.

4- TrÇm tÝch hiÖn ®¹i:

TrÇm tÝch hiÖn ®¹i chñ yÕu lµ nh÷ng thµnh t¹o bë rêi ch−a g¾n kÕt hiÖn ®ang ®−îc thµnh t¹o ngay trªn bÒ mÆt Tr¸i ®Êt trong c¸c m«i tr−êng biÓn, hå, s«ng, ®Êt liÒn...

Môc ®Ých nghiªn cøu c¸c trÇm tÝch hiÖn ®¹i lµ ®Ó:

- Lµm s¸ng tá c¸c ®iÒu kiÖn thµnh t¹o, tõ ®ã lµm c¬ së cho viÖc nghiªn cøu

trÇm tÝch cæ theo nguyªn lý lÊy míi soi cò.

- Phôc vô cho ®Þa chÊt c«ng tr×nh, ®Þa chÊt thñy v¨n.

- Phôc vô cho nghiªn cøu ®Þa chÊt m«i tr−êng nãi chung.

2

nhieu.dcct@gmail.com

- Phôc vô cho c«ng t¸c ®iÒu tra kho¸ng s¶n.

- T¹i ViÖt Nam viÖc nghiªn cøu trÇm tÝch hiÖn ®¹i g¾n liÒn víi viÖc nghiªn

cøu ®Þa m¹o, ®Þa chÊt biÓn, ®Þa chÊt dÇu khÝ...

- Khi nghiªn cøu trÇm tÝch hiÖn ®¹i cÇn ph©n biÖt hai nhãm lín lµ TrÇm

tÝch lôc ®Þa vµ TrÇm tÝch biÓn.

5- Vai trß cña ®¸ trÇm tÝch víi nÒn kinh tÕ quèc d©n:

- Liªn quan víi nÒn mãng c«ng tr×nh x©y dùng.

- Liªn quan víi c¸c d¹ng kho¸ng s¶n g¾n bã víi mäi thêi ®¹i ph¸t triÓn

cña con ng−êi.

Bµi 2: Qu¸ tr×nh sinh thµnh vËt liÖu trÇm tÝch

I- Nguån vËt liÖu trÇm tÝch:

VËt liÖu trÇm tÝch lµ nh÷ng m¶nh vôn cã kÝch th−íc kh¸c nhau ®−îc h×nh thµnh do qu¸ tr×nh phong hãa, do x−¬ng vá ®éng vËt, th©n l¸ thùc vËt, c¸c vËt liÖu nói löa vµ c¸c vËt liÖu tõ vò trô.

1- C¸c vËt liÖu do qu¸ tr×nh phong hãa: Bao gåm c¸c vËt liÖu vôn - s¶n phÈm cña phong hãa c¬ häc, vËt liÖu lôc nguyªn cã thÓ nh×n thÊy b»ng m¾t th−êng víi d¹ng tån t¹i nh− h¹t c¸t, cuéi, sái...; c¸c dung dÞch thËt vµ dung dÞch keo ®−îc h×nh thµnh do phong hãa hãa häc.

2- Nguån vËt liÖu h÷u c¬: bao gåm x−¬ng vá ®éng vËt, th©n l¸ thùc vËt.

3- VËt liÖu nói löa: C¸c ho¹t ®éng nói löa phun ra 1 l−îng lín dung nham, tro bôi vµo trong m«i tr−êng n−íc vµ kh«ng khÝ, c¸c vËt liÖu nµy sÏ tham gia vµo qu¸ tr×nh thµnh t¹o ®¸ trÇm tÝch.

4- VËt liÖu nguån gèc vò trô: Mét n¨m Tr¸i ®Êt cã thÓ thu ®−îc tõ vò trô tõ 15 ®Õn 20 triÖu tÊn vËt liÖu vò trô, chóng tån t¹i d−íi d¹ng bôi, thiªn th¹ch... Tuy nhiªn vai trß cña chóng trong qu¸ tr×nh thµnh t¹o ®¸ trÇm tÝch kh«ng lín.

II- Qu¸ tr×nh phong hãa:

Qu¸ tr×nh phong hãa sÏ h×nh thµnh nguån vËt liÖu lôc nguyªn.

Qu¸ tr×nh phong hãa chÝnh lµ sù ph¸ vì c¸c ®¸ cøng r¾n thµnh c¸c vËt liÖu bë rêi vµ mét sè d¹ng nguyªn tè hãa häc ®−îc gi¶i phãng khái c¸c liªn kÕt « m¹ng tinh thÓ ®i vµo m«i tr−êng n−íc hoÆc kh«ng khÝ d−íi d¹ng c¸c ion.

Nguyªn nh©n g©y ra qu¸ tr×nh phong hãa lµ nhiÖt ®é cña mÆt trêi, n−íc,

giã, b¨ng hµ, ho¹t ®éng cña sinh vËt...

3

nhieu.dcct@gmail.com

Qu¸ tr×nh phong hãa cã lÞch sö l©u dµi vµ diÔn biÕn phøc t¹p phô thuéc vµo c¸c yÕu tè khÝ hËu, kiÕn t¹o, ®¸ gèc... Vïng chÞu t¸c ®éng phong hãa m¹nh nhÊt lµ phÇn ®¸ gèc lé trªn bÒ mÆt tiÕp xóc trùc tiÕp víi kh«ng khÝ vµ n−íc. Cµng xuèng s©u, t¸c dông phong hãa cµng gi¶m.

Ph©n biÖt hai lo¹i phong hãa:

1- Phong hãa c¬ häc:

Lµ qu¸ tr×nh ph¸ huû c¸c ®¸ gèc vÒ kiÕn tróc, cÊu t¹o, lµm ®¸ gèc bÞ nøt nÎ, vì vôn thµnh c¸c vËt liÖu vôn t¸ch rêi nhau mµ kh«ng thay ®æi vÒ thµnh phÇn kho¸ng vËt, thµnh phÇn hãa häc d−íi t¸c ®éng cña sù thay ®æi nhiÖt ®é, do kh¶ n¨ng hÊp thô nhiÖt kh«ng ®Òu cña c¸c kho¸ng vËt, do sù ®ãng b¨ng cña n−íc, do ho¹t ®éng cña dßng n−íc, sãng, giã; sù tù ®æ vì do di chuyÓn ®Êt ®¸ tõ n¬i cã thÕ n¨ng cao ®Õn n¬i cã thÕ n¨ng thÊp (vai trß cña träng lùc).

S¶n phÈm: vËt liÖu vôn t¶ng, cuéi, sái, s¹n, c¸t, bét.

2- Phong hãa hãa häc:

S¶n phÈm cña phong hãa hãa häc lµ c¸c kho¸ng vËt míi ®i cïng víi sù thay ®æi ®¸ng kÓ thµnh phÇn hãa häc cña ®¸ gèc do c¸c ion ®−îc gi¶i phãng ®i vµi m«i tr−êng n−íc d−íi d¹ng hoµ tan.

C¬ chÕ cña phong hãa hãa häc lµ c¸c ph¶n øng hãa häc víi sù chi phèi cña

n−íc, CO2, nhiÖt ®é. C¸c ph¶n øng hãa häc chñ yÕu th−êng x¶y ra:

- Ph¶n øng oxy hãa víi vai trß cña oxy: Cã thÓ thÊy râ trªn c¸c kho¸ng vËt sulphur, kÕt qu¶ lµm cho quÆng sulphur ®æi mµu, dÇn dÇn biÕn chóng thµnh c¸c kho¸ng vËt oxit cã nhiÒu n−íc.

VÝ dô:

hoÆc limonit Pyrit FeS2 +H2O+O2 = Geothit Fe2O3.H2O

Fe2O3.nH2O+H2SO4

- Ph¶n øng hydrat hãa, thñy ph©n víi vai trß cña n−íc: Th−êng x¶y ra trªn c¸c ®¸ silicat vµ alumosilicat, c¸c kho¸ng vËt cña ®¸ magma vµ ®¸ biÕn chÊt thµnh t¹o trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao th−êng bÞ biÕn thµnh c¸c kho¸ng vËt sÐt-mét kho¸ng vËt c©n b»ng trong ®iÒu kiÖn b×nh th−êng cña vá Tr¸i ®Êt.

VÝ dô: c¸c qu¸ tr×nh sericit hãa, kaolinit hãa

3felspat kali +14 H2O = sericit +K(OH) 4felspat kali +22H2O = kaolinit +K(OH) - Ph¶n øng carbonat hãa víi vai trß cña CO2: X¶y ra râ nhÊt víi ®¸ v«i, lµm cho ®¸ v«i hßa tan, t¹o nªn c¸c hang ®éng

karst.

4

nhieu.dcct@gmail.com

3- TÝnh bÒn v÷ng cña c¸c kho¸ng vËt trong qu¸ tr×nh phong hãa: C¸c kho¸ng vËt trong ®íi phong hãa ®Òu bÞ biÕn ®æi ë nh÷ng møc ®é kh¸c nhau. Cã nh÷ng kho¸ng vËt chØ vì vôn c¬ häc nh− th¹ch anh, cã nh÷ng kho¸ng vËt l¹i rÊt kh«ng bÒn, chØ cÇn r¬i vµo ®íi phong hãa sÏ nhanh chãng biÕn thµnh kho¸ng vËt kh¸c nh− olivin, pyroxen... Møc ®é bÒn v÷ng cña kho¸ng vËt trong ®íi phong hãa quyÕt ®Þnh bëi thµnh phÇn hãa häc, cÊu tróc « m¹ng, kÝch th−íc h¹t vµ b¶n chÊt vËt lý cña ®iÒu kiÖn c¶nh quan m«i tr−êng phong hãa.

4- C¸c t¸c nh©n chi phèi qu¸ tr×nh phong hãa:

+ §iÒu kiÖn khÝ hËu: ThÓ hiÖn bëi sù thay ®æi c¸c ®iÒu kiÖn m−a n¾ng, giã b·o. C¸c nh©n tè vËt lý cña chóng chÝnh lµ nhiÖt ®é vµ ®é Èm. Hai ®¹i l−îng vËt lý nµy chi phèi c¸c ®Æc ®iÓm pH, Eh cña m«i tr−êng.

pH thÓ hiÖn tÝnh kiÒm hay axit cña m«i tr−êng: pH>7-m«i tr−êng kiÒm;

pH<7-m«i tr−êng axit; pH=7 m«i tr−êng trung tÝnh.

Eh biÓu thÞ møc ®é oxy hãa khö cña m«i tr−êng (hay cßn gäi lµ thÕ n¨ng oxy hãa khö), tÝnh b»ng mV. Eh cã trÞ sè d−¬ng cµng cao th× tÝnh oxy hãa cµng m¹nh vµ ng−îc l¹i.

C¸c ph¶n øng hãa häc trong vá phong hãa x¶y ra trong c¸c ®iÒu kiÖn thuËn lîi khi nhiÖt ®é t¨ng cao vµ ®é Èm lín. Do vËy vá phong hãa ë c¸c vïng nhiÖt ®íi th−êng dµy vµ phøc t¹p h¬n so víi c¸c vïng kh¸c.

+ §iÒu kiÖn ®Þa h×nh:

Vïng ®Þa h×nh tho¶i, vËt liÖu phong hãa c¬ häc ®−îc gi÷ l¹i trong vá phong hãa t¹o nªn ®íi cã ®é rçng cao giµu n−íc, t¹o ®iÒu kiÖn cho qu¸ tr×nh phong hãa hãa häc ph¸t triÓn.

Vïng ®Þa h×nh ph©n c¾t m¹nh, c¸c vËt liÖu phong hãa c¬ häc ®−îc di chuyÓn ngay khái vïng phong hãa, n−íc ch¶y trµn trªn bÒ mÆt do ®ã khã x¶y ra phong hãa hãa häc.

Hai yÕu tè trªn t¸c ®éng t−¬ng hç trong 1 qu¸ tr×nh phøc t¹p vµ l©u dµi.

+ C¸c chÕ ®é vËn ®éng kiÕn t¹o, t©n kiÕn t¹o:

Vïng cã chÕ ®é kiÕn t¹o b×nh æn t¹o ®iÒu kiÖn cho vá phong hãa ph¸t triÓn triÖt ®Ó. Vïng n©ng m¹nh, vËt liÖu phong hãa c¬ häc t¹o ra ®Õn ®©u bÞ röa tr«i ngay ®Õn ®ã, do ®ã phong hãa hãa häc kÐm ph¸t triÓn.

+ YÕu tè thêi gian: thêi gian cµng l©u, phong hãa cµng triÖt ®Ó. C¸c ®¸ cæ

phong hãa nhiÒu h¬n c¸c ®¸ cã tuæi trÎ.

+ C¸c nh©n tè chñ quan: B¶n chÊt hãa häc cña kho¸ng vËt, kiÕn tróc cÊu

t¹o cña ®¸ gèc..

5

nhieu.dcct@gmail.com

VÝ dô trong cïng ®iÒu kiÖn nh− nhau, c¸c ®¸ gneis bÞ phong hãa m¹nh h¬n nhiÒu so víi c¸c ®¸ quarsit; C¸c ®íi ®øt g·y lín c¾t s©u vµo ®¸ gèc t¹o nªn c¸c ®íi phong hãa s©u hµng tr¨m mÐt, trong khi ®ã c¸c ®¸ n»m ngoµi ®øt g·y cã ®íi phong hãa n«ng h¬n nhiÒu.

5- CÊu tróc vá phong hãa:

Vá phong hãa lµ s¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong hãa ®−îc tÝch tô ngay trªn bÒ mÆt ®¸ gèc. Nã lµ nguån cung cÊp vËt liÖu cho qu¸ tr×nh trÇm tÝch. Vá phong hãa cã cÊu tróc phøc t¹p chi phèi bëi c¸c t¸c nh©n phong hãa.

§iÒu kiÖn ®Ó cã vá phong hãa lµ tèc ®é x©m thùc ph¶i nhá h¬n tèc ®é

phong hãa, chÕ ®é kiÕn t¹o t−¬ng ®èi b×nh æn.

§Æc ®iÓm chung cña vá phong hãa lµ tÝnh ph©n ®íi. CÊu tróc c¸c ®íi còng

nh− thµnh phÇn cña mçi ®íi phô thuéc vµ chi phèi bëi c¸c ®iÒu kiÖn cô thÓ.

Chung nhÊt theo Genzbua cã c¸c ®íi phong hãa (kiÓu vá phong hãa) sau:

- Vá phong hãa vôn: thµnh phÇn lµ c¸c ®¸ vôn, s¾c c¹nh, thµnh phÇn vËt chÊt gÇn gièng víi ®¸ gèc. XuÊt hiÖn ë c¸c vïng ph©n c¾t m¹nh, vïng nói cao trªn c¸c ®¸ granit.

- Vá phong hãa hydromica: ph¸t triÓn ë vïng nhiÖt ®íi nãng Èm. T¹i ®©y felspat biÕn ®æi hãa häc thµnh tËp hîp kho¸ng vËt hydromica ®i cïng c¸c kho¸ng vËt tµn d− cña ®¸ gèc.

- Vá phong hãa monmorilonit: ph¸t triÓn trªn vïng th¶o nguyªn nöa kh«

r¸o. Thµnh phÇn kho¸ng vËt chÝnh lµ monmorilonit.

- Vá phong hãa kaolinit: ph¸t triÓn trong vïng khÝ hËu nãng Èm nhiÖt ®íi.

C¸c kho¸ng vËt kaolinit chiÕm −u thÕ, ®i cïng cã hydromica vµ th¹ch anh.

- Vá phong hãa laterit: ph¸t triÓn ë vïng khÝ hËu nãng Èm nhiÖt ®íi, ho¹t ®éng phong hãa x¶y ra triÖt ®Ó, c¸c kho¸ng vËt sÐt biÕn thµnh oxyt s¾t vµ oxyt nh«m.

CÊu tróc 1 mÆt c¾t vá phong hãa hoµn chØnh trªn ®¸ granit

Ký hiÖu §íi phong hãa Kho¸ng vËt

Laterit Limonit, geothit (kaolinit, th¹ch anh)

Kaolinit Kaolinit (hydromica, th¹ch anh, felspat)

Hydromica

Hydromica (kaolinit, th¹ch anh, felspat, biotit)

Vôn M¶nh d¨m ®¸ granit, ®¸ sÐt

6

nhieu.dcct@gmail.com

§¸ gèc §¸ granit

Bμi 3: qu¸ tr×nh di chuyÓn, ph©n dÞ vμ tÝch tô vËt liÖu

trÇm tÝch

Ngay sau khi ®−îc h×nh thµnh tõ c¸c qu¸ tr×nh phong hãa, vËt liÖu trÇm tÝch hoÆc lµ tÝch tô ngay trong vá phong hãa, hoÆc lµ ®−îc di chuyÓn ®Õn c¸c bån trÇm tÝch ®Ó tÝch tô t¹o thµnh ®¸ trÇm tÝch.

Qu¸ tr×nh di chuyÓn vµ qu¸ tr×nh tÝch tô lµ hai tr¹ng th¸i ®èi lËp nh−ng l¹i thèng nhÊt trong mét hÖ thèng rÊt phøc t¹p bÞ chi phèi bëi nhiÒu ®iÒu kiÖn bªn ngoµi nh− tèc ®é dßng n−íc, ®Æc ®iÓm khÝ hËu, ®Æc ®iÓm m«i tr−êng n−íc...

S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong hãa lµ vËt liÖu vôn c¬ häc, c¸c kho¸ng vËt sÐt tån t¹i d−íi d¹ng dung dÞch keo vµ c¸c dung dÞch thËt (dung dÞch hãa häc) trong ®ã c¸c nguyªn tè hoµ tan d−íi d¹ng ion. Ph−¬ng thøc di chuyÓn, ph©n dÞ vµ l¾ng ®äng ®èi víi c¸c vËt liÖu nµy rÊt kh¸c nhau vµ trong c¸c m«i tr−êng kh¸c nhau còng rÊt kh¸c nhau.

C¸c qu¸ tr×nh di chuyÓn vµ l¾ng ®äng ®−îc gäi chung lµ qu¸ tr×nh trÇm

tÝch.

1- Qu¸ tr×nh trÇm tÝch vËt liÖu vôn c¬ häc:

a, Trong m«i tr−êng n−íc ch¶y:

M«i tr−êng n−íc ch¶y lµ c¸c dßng s«ng, dßng n−íc ch¶y trµn trªn mÆt ë

c¸c vïng nói, c¸c dßng h¶i l−u trªn biÓn.

C¸c yÕu tè chi phèi qu¸ tr×nh trÇm tÝch bao gåm: chÕ ®é ®éng lùc häc cña

m«i tr−êng, tèc ®é l¾ng ®äng cña h¹t vôn vµ h×nh thøc di chuyÓn cña h¹t vôn.

+ ChÕ ®é ®éng lùc häc cña m«i tr−êng n−íc ch¶y bao gåm chñ yÕu lµ kiÓu dßng ch¶y, tèc ®é ch¶y, ngoµi ra tÝnh phøc t¹p cña dßng ch¶y cßn phô thuéc nhiÒu yÕu tè nh− tÝnh uèn khóc cña dßng ch¶y, thuéc tÝnh cña th¶m thùc vËt, sù can thiÖp cña con ng−êi.v.v...

C¸c dßng ch¶y trong s«ng chñ yÕu lµ dßng ch¶y rèi, l−u tèc dßng ch¶y lu«n biÕn ®æi ®i ®«i víi sù x¸o trén cña c¸c líp n−íc kÒ nhau., ngoµi ra cßn cã

7

nhieu.dcct@gmail.com

chuyÓn ®éng xo¸y èc cña khèi n−íc, dßng ch¶y nµy cßn gäi lµ dßng ch¶y vßng hay hoµn l−u cã ph−¬ng chuyÓn ®éng kh«ng trïng víi dßng ch¶y chung.

Tèc ®é ch¶y quyÕt ®Þnh n¨ng lùc vËn chuyÓn cña dßng n−íc. Tèc ®é ch¶y cµng lín, tèc ®é x©m thùc cµng m¹nh, dßng n−íc cã thÓ vËn chuyÓn nhiÒu h¹t vôn cã kÝch th−íc lín vµ ng−îc l¹i. NÕu tèc ®é ch¶y gi¶m ®Õn mét møc ®é nµo ®ã, träng l−îng h¹t th¾ng ®éng n¨ng cña dßng n−íc sÏ x¶y ra hiÖn t−îng l¾ng ®äng vËt liÖu. Nh− vËy c¸c h¹t cã kÝch th−íc lín sÏ l¾ng ®äng gÇn nguån, cßn c¸c h¹t cã kÝch th−íc nhá sÏ ®−îc vËn chuyÓn ra xa nguån.

+ H×nh thøc vËn chuyÓn cña c¸c h¹t vôn:

Cã tÊt c¶ 4 h×nh thøc vËn chuyÓn trªn dßng n−íc ch¶y: ®ã lµ tr−ît trªn

®¸y, l¨n trªn ®¸y, nh¶y cãc vµ l¬ löng trong dßng n−íc.

Tèc ®é tr−ît cña h¹t vôn phô thuéc vµo tèc ®é dßng ch¶y còng nh− kÝch th−íc h×nh d¸ng cña h¹t, h×nh thøc tr−ît th−êng x¶y ra víi c¸c h¹t cã kÝch th−íc rÊt lín, Ýt trßn c¹nh.

L¨n lµ h×nh thøc di chuyÓn phæ biÕn cña h¹t vôn, tèc ®é còng phô thuéc vµo tèc ®é dßng ch¶y, h×nh d¸ng h¹t, träng l−îng vµ tû träng. H¹t cã h×nh cÇu l¨n nhanh h¬n h¹t gãc c¹nh.

C¸c chuyÓn ®éng l¨n vµ tr−ît chñ yÕu x¶y ra ë th−îng l−u vµ ®èi víi c¸c h¹t cã kÝch th−íc lín. Vïng ®ång b»ng, vËn chuyÓn b»ng ph−¬ng thøc l¨n vµ tr−ît chØ chiÕm 10% so víi chuyÓn ®éng l¬ löng, cßn ë miÒn nói cã thÓ tíi 30- 40%.

Nh¶y cãc lµ h×nh thøc chuyÓn ®éng liªn quan víi dßng n−íc xo¸y. §é lín

cña b−íc nh¶y phô thuéc tû lÖ nghÞch víi tû träng cña h¹t vôn.

L¬ löng lµ d¹ng vËn chuyÓn phæ biÕn nhÊt. Tr¹ng th¸i l¬ löng cña h¹t ®−îc kÐo dµi bao l©u phô thuéc vµo kÝch th−íc, h×nh d¸ng cña h¹t, tèc ®é còng nh− ®é nhít cña dßng n−íc. Nång ®é vËt chÊt l¬ löng ph©n bè kh¸c nhau theo ®äo s©u, cã xu h−íng t¨ng dÇn khi tõ trªn mÆt xuèng ®¸y dßng.

Trong qu¸ tr×nh di chuyÓn c¸c h¹t vôn cßn bÞ mµi trßn. Cµng xa nguån th× ®é mµi trßn cµng cao vµ ng−îc l¹i. Nh− vËy dùa vµo ®é mµi trßn cña h¹t vôn cã thÓ suy ®o¸n ®¸ trÇm tÝch ®−îc thµnh t¹o ë gÇn hay xa nguån cung cÊp.

b- Trong c¸c bån n−íc:

Bån n−íc lµ mét kh¸i niÖm réng bao gåm biÓn, hå, ®Çm lÇy, vòng vÞnh, ao hå... C¸c qu¸ tr×nh trÇm tÝch diÔn ra ë ®©y rÊt phøc t¹p, phô thuéc vµo kiÓu vµ quy m« cña bån n−íc, tèc ®é sãng, c¸c chÕ ®é thñy triÒu...

8

nhieu.dcct@gmail.com

ChÕ ®é trÇm tÝch ë biÓn ®−îc quyÕt ®Þnh bëi sãng, giã, chÕ ®é ho¹t ®éng cña c¸c cöa s«ng ®èi víi khu vùc gÇn bê. Nguån vËt liÖu do s«ng mang ra biÓn chñ yÕu lµ c¸c h¹t vôn cì c¸t, bét vµ sÐt, ngoµi ra sãng n−íc ph¸ hñy ®¸y biÓn, c¸c ®¶o hay khèi ®¸ ven bê vµ di chuyÓn chóng theo sãng, c¸c dßng thñy triÒu, dßng ®èi l−u... Sãng cã thÓ mang c¸c vËt liÖu cã kÝch th−íc lín nh− s¹n sái, cuéi...

- T¸c dông vËn chuyÓn cña sãng: Kh¶ n¨ng vËn chuyÓn cña sãng ®−îc quyÕt ®Þnh bëi chÕ ®é giã. Sãng cã thÓ di chuyÓn c¸c h¹t cuéi ë ®é s©u 12-15m, c¸c h¹t c¸t ë ®é s©u 23-27m, vµ ë ®é s©u 20m chØ cã thÓ vËn chuyÓn c¸c h¹t c¸t mÞn t¹o nªn c¸c vÕt gîn nhá. Do ®ã sãng chØ cã t¸c dông vËn chuyÓn ë vïng biÓn n«ng.

Ph−¬ng vËn chuyÓn cña c¸c vËt liÖu vôn th−êng song song hay th¼ng gãc víi ®−êng bê biÓn. Do ¶nh h−ëng cña sãng, vËt liÖu vôn ®−îc t¸i ph©n bè l¹i theo h−íng: c¸c h¹t th« n»m gÇn bê, cµng ra xa kÝch th−íc h¹t cµng gi¶m dÇn.

Tuy nhiªn ë khu vùc gÇn cöa s«ng quy luËt ph©n bè trªn l¹i bÞ phøc t¹p hãa bëi chÕ ®é ®éng lùc häc cña s«ng t−¬ng t¸c víi biÓn, chÕ ®é giã, thñy triÒu... §−êng bê biÓn cã phÇn bÞ xãi lë, cã phÇn ®−îc båi l¾ng. §©y lµ vÊn ®Ò ®ang gi¶i quyÕt vµ t×m c¸ch kh¾c phôc xãi lë.

- T¸c dông vËn chuyÓn cña thñy triÒu: chñ yÕu ë ®íi ven bê, cµng ra xa

t¸c dông vËn chuyÓn gi¶m dÇn.

c- Trong m«i tr−êng kh«ng khÝ:

Giã lµ nguyªn nh©n trùc tiÕp vËn chuyÓn c¸c h¹t vôn trong m«i tr−êng kh«ng khÝ.Sù thµnh t¹o c¸c sa m¹c chñ yÕu do giã vËn chuyÓn c¸c h¹t c¸t tõ xa ®Õn. T¹i c¸c vïng ven biÓn, t¸c dông cña giã còng rÊt lín, t¹o nªn c¸c ®ôn c¸t, c¸c ®ª c¸t cã quy m« lín.

Giã chñ yÕu mang vµ vËn chuyÓn c¸c h¹t cì c¸t vµ bét. Tuy nhiªn trong

c¸c ®ît gi«ng b·o c¸c h¹t cã kÝch th−íc lín h¬n còng ®−îc di chuyÓn.

Ph−¬ng thøc vËn chuyÓn cña giã còng lµ l¨n trªn mÆt ®Êt ®èi víi c¸c h¹t

c¸t vµ l¬ löng ®èi víi h¹t cã kÝch th−íc cì bét, sÐt.

Qu¸ tr×nh di chuyÓn theo giã, c¸c h¹t vôn ®−îc r¬i xuèng l¾ng ®äng trªn mÆt ®Êt, vµ còng x¶y ra sù ph©n dÞ trÇm tÝch theo tû träng, kÝch th−íc h¹t vµ phô thuéc tèc ®é giã. VÝ dô sù ph©n bè c¸c cÊp h¹t cña 1 ®ª c¸t do giã: phÇn ch©n ®ª lµ c¸c h¹t th«, cµng lªn cao h¹t cµng mÞn dÇn.

2- Qu¸ tr×nh trÇm tÝch cña vËt liÖu keo:

9

nhieu.dcct@gmail.com

a- §Æc ®iÓm cña dung dÞch keo :

Dung dÞch keo bao gåm 2 bé phËn: c¸c h¹t keo vµ dung m«i. Dung m«i

th−êng lµ n−íc.

Dung dÞch keo lµ hÖ ph©n t¸n, c¸c h¹t keo th−êng tÝch ®iÖn ©m hay d−¬ng, chóng cã tÝnh hÊp phô. C¸c h¹t keo mang ®iÖn d−¬ng nh− hydrat cña Al2O3, Fe2O3, c¸c keo CaCO3, ZrO. C¸c h¹t keo mang ®iÖn ©m nh− SiO2, keo sÐt, keo MnO2, keo sulphur Pb, Cu, As, Cd...

Trong dung dÞch keo, c¸c h¹t keo chuyÓn ®éng hçn lo¹n theo kiÓu

Braon¬, tèc ®é khuÕch t¸n nhá h¬n nhiÒu so víi dung dÞch thËt.

C¸c h¹t keo th−êng cã kÝch lín nªn chóng kh«ng dÔ dµng ®i qua c¸c mµng

ch¾n nh− dung dÞch thËt.

b- Qu¸ tr×nh trÇm tÝch cña vËt liÖu keo:

C¸c hÖ keo ®−îc l¾ng ®äng do nhiÒu nguyªn nh©n kh¸c nhau:

- Do hai hÖ keo tr¸i dÊu gÆp nhau.

- Do hÖ keo tÝch ®iÖn gÆp hÖ dung dÞch cã chøa nhiÒu ion tr¸i dÊu hoµ tan. VÝ dô ë vïng cöa s«ng ven biÓn, hÖ keo sÐt do s«ng mang ra gÆp n−íc biÓn, c¸c h¹t keo sÐt mÊt ®iÖn trë nªn trung hßa, r¬i vµ l¾ng ®äng xuèng ®¸y.

- Do t¸c dông bèc h¬i: dung m«i cña hÖ keo bèc h¬i lµm cho nång ®é keo

t¨ng cao dÉn ®Õn ng−ng keo.

- Do t¸c dông cña m«i tr−êng vµ sinh vËt: sinh vËt cã thÓ lµm thay ®æi chÕ

®é pH, Eh cña m«i tr−êng tõ ®ã g©y ra sù l¾ng ®äng keo.

c- T¸c dông hÊp phô vµ thay thÓ ion khi keo l¾ng ®äng:

C¸c h¹t keo sÐt lu«n mang ®iÖn ©m vµ cã kh¶ n¨ng hÊp phô c¸c ion mang ®iÖn d−¬ng nh− Ca2+, Na+, K+.., khi gÆp c¸c hÖ dung dÞch kh¸c cã thÓ thay thÕ ion hÊp phô nµy b»ng ion hÊp phô kh¸c. TÝnh chÊt nµy gäi lµ thay thÕ ion. C¸c hÖ keo cã ¸i lùc hãa häc víi c¸c ion còng rÊt kh¸c nhau, vÝ dô keo sÐt cã ¸i lùc hãa häc gi¶m dÇn theo chiÒu K+>Na+, Mg2+>Ca2+.

Trong thùc tÕ ng−êi ta lîi dông tÝnh chÊt nµy ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c qu¸ tr×nh

lµm s¹ch m«i tr−êng, tÈy röa lµm s¹ch n−íc.

d- §Æc ®iÓm c¸c kho¸ng vËt thµnh t¹o tõ dung dÞch keo:

- Th−êng cã cÊu t¹o trøng c¸, h¹t ®Ëu.

- VÕt vì vá chai, vá sß.

10

nhieu.dcct@gmail.com

- §é lç hæng kh¸ lín do qu¸ tr×nh ng−ng keo mÊt n−íc vµ co thÓ tÝch. C¸c kho¸ng vËt d¹ng keo kh«ng bÒn, hay x¶y ra qu¸ tr×nh t¸i kÕt tinh t¹o nªn tËp hîp kho¸ng vËt vi tinh, kiÕn tróc to¶ tia, kh¶m, vi h¹t...

- BÒ mÆt c¸c ®¸ do l¾ng ®äng tõ keo th−êng cã h×nh mai rïa hoÆc c¸t khai

h×nh cÇu.

- Thµnh phÇn hãa häc th−êng biÕn ®æi phøc t¹p do t¸c dông hÊp phô ion

khi trÇm tÝch.

- Kho¸ng vËt keo cã kh¶ n¨ng nhuém mµu.

3- Qu¸ tr×nh trÇm tÝch cña dung dÞch thËt:

Nguån gèc cña c¸c dung dÞch thËt lµ do c¸c ion ®−îc gi¶i phãng khái kho¸ng vËt nguyªn sinh vµ ®i vµo n−íc, t¹o nªn c¸c dung dÞch cã c¸c ion hßa tan.. Nã lµ thµnh phÇn chñ yÕu cña c¸c ®¸ trÇm tÝch sinh vËt vµ hãa häc.

Trong m«i tr−êng n−íc th−êng v¾ng mÆt nh«m v× nh«m l−ìng tÝnh nªn phÇn lín ®−îc l¾ng ®äng trong vïng lôc ®Þa ë tr¹ng th¸i keo. Mét sè nguyªn tè hoÆc ph©n tö vËt chÊt võa tån t¹i ë dung dÞch thËt võa tån t¹i ë dung dÞch keo, vÝ dô SiO2. ChÊt nµo cã ®é hoµ tan nhá th−êng ë tr¹ng th¸i keo vµ ng−îc l¹i.

Qu¸ tr×nh tÝch tô hay kÕt tña cña bÊt cø chÊt nµo còng phô thuéc vµo ®é hoµ tan cña chóng. §é hoµ tan phô thuéc vµo m«i tr−êng, chÕ ®é pH, Eh, nhiÖt ®é, vËt liÖu h÷u c¬.

- pH: VÝ dô s¾t dÔ l¾ng ®äng trong m«i tr−êng kiÒm h¬n m«i tr−êng axit, c¸c kho¸ng vËt sÐt l¾ng ®äng trong m«i tr−êng axit vµ hßa tan trong m«i tr−êng kiÒm.

- Eh: trong ®iÒu kiÖn chÕ ®é oxy hãa cao s¾t dÔ ®−îc l¾ng ®äng vµ kÕt tña d−íi d¹ng hydroxyt s¾t vµ oxyt s¾t hãa trÞ cao (limonit, geothit), cßn trong ®iÒu kiÖn khö, l¾ng ®äng kÕt tña oxyt s¾t hãa trÞ thÊp.

5- T¸c dông ph©n dÞ trÇm tÝch:

Qu¸ tr×nh ph©n dÞ lµ mét qu¸ tr×nh x¶y ra trong qu¸ tr×nh di chuyÓn vµ l¾ng ®äng vËt liÖu trÇm tÝch. KÕt qu¶ cña qu¸ tr×nh ph©n dÞ lµ tõ 1 hÖ nhiÒu pha, nhiÒu kÝch th−íc h¹t, nhiÒu thµnh phÇn t¸ch ra thµnh nh÷ng bé phËn t−¬ng ®èi ®ång nhÊt vµ t¹o nªn ®¸ trÇm tÝch. NÕu kh«ng cã qu¸ tr×nh ph©n dÞ trÇm tÝch th× khã cã thÓ thµnh t¹o nh÷ng lo¹i ®¸ trÇm tÝch mµ hiÖn nay con ng−êi cã thÓ khai th¸c vµ sö dông.

Ph©n biÖt hai qu¸ tr×nh ph©n dÞ trÇm tÝch: ph©n dÞ c¬ häc vµ ph©n dÞ hãa

häc.

11

nhieu.dcct@gmail.com

a- Ph©n dÞ c¬ häc: Ph©n dÞ c¬ häc x¶y ra ®èi víi h¹t vôn di chuyÓn trong m«i tr−êng n−íc, mét sè Ýt trong m«i tr−êng kh«ng khÝ. Nguyªn nh©n cña qu¸ tr×nh ph©n dÞ c¬ häc lµ kÝch th−íc, h×nh d¸ng, tû träng cña h¹t vôn, còng nh− tÝnh chÊt cña m«i tr−êng nh− ®é nhít, nhiÖt ®é, chÕ ®é ®éng lùc häc cña m«i tr−êng...

- Ph©n dÞ theo kÝch th−íc h¹t: S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong hãa c¬ häc lµ mét tËp hîp h¹t vôn cã nhiÒu kÝch th−íc tõ nhá ®Õn lín vµ c¸c h¹t rÊt s¾c c¹nh. Khi khèi vËt liÖu b¾t ®Çu ®−îc di chuyÓn sÏ x¶y ra sù ph©n dÞ.

Cã thÓ quan s¸t sù ph©n dÞ ®é h¹t ngay trªn 1 l−u vùc s«ng tõ th−îng nguån trë xuèng h¹ l−u. Trªn c¸c s−ên ®åi th−îng l−u tÝch tô c¸c h¹t d¨m t¶ng kÝch th−íc lín, s¾c c¹nh, ®Õn c¸c suèi nh¸nh tÝch tô c¸c h¹t cuéi, sái, c¸t, sÐt; tiÕp tôc ®Õn s«ng chØ cßn c¸c h¹t s¹n, c¸t, sÐt ®−îc vËn chuyÓn tíi vµ tÝch tô. Do ®ã trong tù nhiªn ®· t¹o nªn c¸c ®íi cuéi, ®íi s¹n, ®íi c¸t, ®íi bét.

Sù ph©n dÞ theo kÝch th−íc l¹i bÞ chi phèi bëi c¸c yÕu tè kh¸c nh− tû

träng, h×nh d¸ng...

- Sù ph©n dÞ theo tû träng: Theo xu h−íng chung c¸c h¹t cã tû träng lín sÏ ®−îc l¾ng ®äng tr−íc, c¸c h¹t cã tû träng nhÑ ®−îc di chuyÓn ra xa råi míi l¾ng ®äng.

- Sù ph©n dÞ theo h×nh d¸ng: C¸c h¹t cã h×nh cÇu th−êng ®−îc l¾ng ®äng tr−íc, c¸c h¹t d¹ng tÊm, vÈy ®−îc vËn chuyÓn xa h¬n. Trong qu¸ tr×nh di chuyÓn do ma s¸t, c¸c h¹t vôn ®−îc mµi trßn. H¹t cµng vËn chuyÓn xa cµng ®−îc mµi trßn vµ chän läc tèt.

- Sù ph©n dÞ theo thµnh phÇn kho¸ng vËt: §−îc quyÕt ®Þnh bëi tÝnh bÒn v÷ng cña c¸c kho¸ng vËt. C¸c kho¸ng vËt kÐm bÒn v÷ng chØ cã thÓ thÊy ®−îc ë gÇn n¬i cung cÊp vËt liÖu, ng−îc l¹i c¸c kho¸ng vËt cµng bÒn v÷ng cµng ®−îc vËn chuyÓn xa.

Ngoµi ra cßn cã c¸c yÕu tè kh¸ch quan chi phèi ho¹t ®éng ph©n dÞ, ®ã lµ

c¸c yÕu tè ®Þa h×nh ®Þa m¹o, tèc ®é dßng ch¶y...

b- T¸c dông ph©n dÞ hãa häc:

Nguyªn nh©n c¬ b¶n cña ph©n dÞ hãa häc lµ sù thay ®æi ho¹t tÝnh hãa häc cña c¸c hîp chÊt phô thuéc vµo sù biÕn ®æi ®iÒu kiÖn m«i tr−êng. Trong tù nhiªn lu«n tån t¹i c¸c bÉy ®Þa hãa do sù thay ®æi chÕ ®é pH, Eh. Khi r¬i vµo c¸c bÉy nµy c¸c ion hoÆc c¸c hîp chÊt cã thÓ kÕt hîp vµ kÕt tña theo c¸c ph¶n øng hãa häc vµ ®©y còng lµ nguyªn nh©n g©y nªn sù ph©n dÞ hãa häc.

Quy luËt chung nhÊt cña ph©n dÞ hãa häc lµ:

12

nhieu.dcct@gmail.com

- C¸c hîp phÇn l¾ng ®äng sím nhÊt lµ c¸c oxyt vµ hydroxyt s¾t, nh«m. Chóng ®−îc l¾ng ®äng ngay trong vá phong hãa hoÆc di chuyÓn mét qu·ng ®−êng kh«ng lín t¹o nªn c¸c ®íi mò s¾t.

- C¸c oxyt mangan, silic ®−îc l¾ng ®äng muén h¬n mét chót. Trong thùc tÕ cã thÊy sù céng sinh gi÷a c¸c oxyt mangan vµ oxyt s¾t trong c¸c kÕt h¹ch hiÖn ®¹i t−íng biÓn.

- Carbonat l¾ng ®äng sau oxyt silic. Tr−íc khi l¾ng ®äng carbonat, hai qu¸ tr×nh ph©n dÞ c¬ häc vµ hãa häc x¶y ra ®ång thêi, h×nh thµnh nªn c¸c ®¸ vôn vµ ®¸ sÐt. Khi b¾t ®Çu l¾ng ®äng carbonat, vÒ c¬ b¶n kÕt thóc l¾ng ®äng c¬ häc, chÝnh v× vËy c¸c ®¸ carbonat nghÌo vËt liÖu vôn.

Sulphat vµ halogen lµ nh÷ng vËt liÖu l¾ng ®äng cuèi cïng. Chóng chØ ®−îc kÕt tña trong nh÷ng ®iÒu kiÖn rÊt ®Æc biÖt nh− khÝ hËu kh« nãng, biÓn kÝn hoÆc nöa hë. VÝ dô c¸c má muèi vµ th¹ch cao th−êng ®−îc thµnh t¹o liªn quan víi c¸c biÓn sãt trong vïng lôc ®Þa kh« nãng (cao nguyªn Khß R¹t-Lµo).

C¸c m« h×nh ph©n dÞ chØ mang tÝnh quy luËt, cã rÊt nhiÒu ngo¹i lÖ, cã nh÷ng giai ®o¹n xen lÉn nhau vµ mang tÝnh chuyÓn tiÕp. Qu¸ tr×nh ph©n dÞ th−êng x¶y ra kh«ng triÖt ®Ó.

Qu¸ tr×nh ph©n dÞ hãa häc lu«n chÞu nh÷ng biÕn ®æi côc bé cña m«i

tr−êng, khÝ hËu, thêi tiÕt, c¸c ho¹t ®éng kiÕn t¹o.

Cã mèi liªn quan gi÷a ph©n dÞ c¬ häc vµ ph©n dÞ hãa häc. §èi víi trÇm tÝch vôn lµ s¹n, c¸t th× ph©n dÞ hãa häc lµ giai ®o¹n oxyt s¾t, nh«m, mangan. §èi víi trÇm tÝch vôn lµ bét, sÐt th× ph©n dÞ hãa häc lµ giai ®o¹n carbonat.

Ph©n dÞ trÇm tÝch lµ mét quy luËt ph¸t triÓn rÊt phøc t¹p. KÕt qu¶ cña nã t¹o ra c¸c ®¸ thuÇn khiÕt vµ c¸c lo¹i kho¸ng s¶n cã ý nghÜa lín trong ®êi sèng con ng−êi.

Bµi 4: Qu¸ tr×nh thµnh ®¸ (diagenes)

Sau khi l¾ng ®äng trong c¸c bån trÇm tÝch, ph¶i tr¶i qua 1 qu¸ tr×nh ®Þa chÊt n÷a míi thµnh ®¸ trÇm tÝch. Qu¸ tr×nh ®Þa chÊt biÕn tËp hîp vËt liÖu trÇm tÝch thµnh ®¸ trÇm tÝch ®−îc gäi lµ qu¸ tr×nh thµnh ®¸. KÕt qu¶ lµ tõ mét tËp hîp bë rêi chøa nhiÒu n−íc chóng ta ®−îc mét lo¹i ®¸ cøng r¾n chøa rÊt Ýt n−íc, nghÌo lç hæng, tû träng t¨ng.

1- Nh÷ng nh©n tè ¶nh h−ëng tíi qu¸ tr×nh thµnh ®¸:

13

nhieu.dcct@gmail.com

+ Thµnh phÇn vËt liÖu trÇm tÝch: Tr¹ng th¸i tËp hîp vËt liÖu trÇm tÝch chi

phèi qu¸ tr×nh thµnh ®¸.

- TËp hîp vËt liÖu vôn: qu¸ tr×nh thµnh ®¸ lµ sù g¾n kÕt nÐn chÆt b»ng xi

m¨ng.

- TËp hîp vËt liÖu keo: qu¸ tr×nh thµnh ®¸ lµ sù mÊt n−íc, gi¶m lç hæng,

s¾p xÕp l¹i c¸c bé phËn keo, t¸i kÕt tinh tõng phÇn.

- TËp hîp c¸c vËt liÖu hßa tan sau khi kÕt tña thµnh vËt liÖu trÇm tÝc ph©n bè lén xén, d¹ng kh¸ xèp, mËt ®é thÊp, tinh thÓ Èn tinh hoÆc v« ®Þnh h×nh, qu¸ tr×nh thµnh ®¸ lµ s¾p xÕp l¹i sù ph©n bè, Ðp chÆt lµm t¨ng tû träng, ®ång thêi x¶y ra t¸i kÕt tinh tõng phÇn.

+ VËt liÖu h÷u c¬: Chóng lµ 1 bé phËn cña tËp hîp vËt liÖu trÇm tÝch, nh−ng chóng cã ¶nh h−ëng rÊt lín tíi tÝnh chÊt hãa lý cña m«i tr−êng vµ tõ ®ã ¶nh h−ëng gi¸n tiÕp tíi qu¸ tr×nh thµnh ®¸, ®Æc biÖt lµ ho¹t ®éng cña vi sinh vËt khi mµ bån trÇm tÝch cßn n»m ë ®íi th«ng khÝ.

+ §é pH vµ Eh:

Xu h−íng chung cña m«i tr−êng trÇm tÝch lµ chuyÓn biÕn tõ chÕ ®é oxy hãa sang chÕ ®é khö do sù tho¸t oxy. M«i tr−êng khö t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho vi sinh vËt kþ khÝ ho¹t ®éng. Tèc ®é chuyÓn biÕn nhanh hay chËm phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè trong ®ã cã hµm l−îng vËt liÖu h÷u c¬, ®é h¹t, ®é xèp cña vËt liÖu trÇm tÝch, hµm l−îng n−íc.

Gi¸ trÞ pH trong giai ®o¹n thµnh ®¸ th−êng thÊp h¬n so víi m«i tr−êng b×nh th−êng vµ phô thuéc nhiÒu vµo hµm l−îng v«i vµ magiª còng nh− hµm l−îng h÷u c¬.

+ N−íc vµ dung dÞch:

N−íc chøa trong bån trÇm tÝch rÊt lín, nã bao quanh c¸c vËt liÖu trÇm tÝch. Trong qu¸ tr×nh thµnh ®¸ b¾t ®Çu x¶y ra hiÖn t−îng mÊt n−íc, chuyÓn chóng thµnh mét d¹ng dung dÞch cã vai trß rÊt quan träng chi phèi c¸c ph¶n øng hãa häc h×nh thµnh c¸c kho¸ng vËt míi. Tèc ®é cña qu¸ tr×nh thµnh ®¸ phô thuéc vµo tÝnh chÊt cña dung dÞch.

2- C¸c t¸c dông chñ yÕu x¶y ra trong qu¸ tr×nh thµnh ®¸:

2.1. T¸c dông g¾n kÕt:

X¶y ra chñ yÕu ®èi víi c¸c trÇm tÝch vôn, c¸c h¹t vôn do nÐn Ðp n»m s¸t nhau h¬n, bé phËn xi m¨ng mÊt n−íc vµ dÉn ®Õn gi¶m thÓ tÝch, ®¸ ®−îc g¾n kÕt. T¸c dông g¾n kÕt cµng m¹nh, thêi gian g¾n kÕt cµng l©u dµi th× ®¸ cµng cøng r¾n. C¸c ®¸ cã tuæi cæ th−êng g¾n kÕt m¹nh h¬n c¸c ®¸ cã tuæi trÎ. C¸c

14

nhieu.dcct@gmail.com

trÇm tÝch §Ö Tø ë ViÖt Nam hÇu nh− kh«ng g¾n kÕt, chÝnh v× vËy chóng míi cã kh¶ n¨ng chøa dÇu, chøa n−íc ngät.

2.2. T¸c dông nÐn chÆt:

X¶y ra víi hiÖu øng m¹nh nhÊt ®èi víi trÇm tÝch sÐt, trÇm tÝch hãa häc, trÇm tÝch vôn giµu xi m¨ng. Nguyªn nh©n cña nÐn chÆt lµ ¸p suÊt do lón ch×m hoÆc ¸p suÊt cña tÇng ®¸ vµ tÇng n−íc n»m phÝa trªn.

T¸c dông nÐn chÆt g©y ra sù gi¶m thÓ tÝch, gi¶m lç hæng vµ mÊt n−íc. VÝ dô ®é lç rçng cña bïn nh·o khi míi thµnh t¹o lµ 80%, nh−ng khi thµnh ®¸ phiÕn sÐt ®é lç hæng gi¶m xuèng cßn 20% vµ 10% khi thµnh argilit.

Mét sè cÊu t¹o míi ®−îc h×nh thµnh do t¸c dông nÐn Ðp, vÝ dô cÊu t¹o vÕt

h»n sinh vËt, cÊu t¹o ®Þnh h−íng.

2.3. T¸c dông t¸i kÕt tinh:

Trong qu¸ tr×nh thµnh ®¸ sÏ x¶y hiÖn t−îng hßa tan mét phÇn sau ®ã kÕt tinh l¹i t¹o nªn c¸c tinh thÓ míi. Xu h−íng chung cña c¸c vËt liÖu kÕt tinh lµ chuyÓn biÕn tõ c¸c tËp hîp h¹t nhá thµnh tËp hîp h¹t lín cã n¨ng l−îng bÒ mÆt cùc tiÓu.

Qu¸ tr×nh t¸i kÕt tinh râ nhÊt ®èi víi vËt liÖu sÐt vµ trÇm tÝch hãa häc. VÝ dô tõ c¸c d¹ng bïn v«i rÊt nh·o, kÕt qu¶ cña qu¸ tr×nh t¸i kÕt tinh sÏ t¹o nªn tËp hîp calcit Èn tinh hoÆc vi tinh kh¸ cøng r¾n.

Qu¸ tr×nh t¸i kÕt tinh ®Þnh h×nh c¸c d¹ng cÊu t¹o vµ kiÕn tróc cña ®¸, t¹o

nªn kiÕn tróc h¹t th« vµ cÊu t¹o khèi.

Cïng víi sù h×nh thµnh c¸c tinh thÓ míi, nhiÒu nguyªn tè cã thÓ bÞ l«i kÐo

vµ tËp trung t¸i ph©n bè l¹i, nhiÒu khi t¹o nªn c¸c má kho¸ng.

2.4. T¸c dông h×nh thµnh kho¸ng vËt míi: bao gåm 4 giai ®o¹n nhá:

- Giai ®o¹n h×nh thµnh kho¸ng vËt trong ®iÒu kiÖn m«i tr−êng giµu oxy: chiÒu s©u thµnh t¹o tõ bÒ mÆt ®Õn vµi chôc cm, kÕt qu¶ ë ®íi gÇn bê t¹o nªn c¸c kÕt h¹ch mangan, s¾t, xa bê t¹o nªn glauconit vµ phosphorit.

- Giai ®o¹n h×nh thµnh kho¸ng vËt trong ®iÒu kiÖn khö: x¶y ra ë ®é s©u 2- 4m, ®«i khi tíi 10m, c¸c kho¸ng vËt cã nguyªn tè hãa trÞ cao chuyÓn thµnh nguyªn tè cã hãa trÞ thÊp, vÝ dô limonit chuyÓn thµnh hematit, hematit chuyÓn thµnh pyrit.

- Giai ®o¹n ph©n bè l¹i c¸c kho¸ng vËt tù sinh vµ t¹o nªn c¸c kÕt h¹ch: x¶y ra ë ®é s©u trªn 10m, m«i tr−êng kiÒm pH=8 vµ ®iÒu kiÖn khö. Vi khuÈn ho¹t ®éng yÕu hoÆc hoµn toµn kh«ng tån t¹i.

- Giai ®o¹n thµnh ®¸ r¾n ch¾c: xÈy ra ë ®é s©u 150-200m. T¹i ®©y kh«ng cã n−íc tù do, trÇm tÝch ®· r¾n ch¾c. Qu¸ tr×nh thµnh t¹o c¸c kho¸ng vËt míi

15

nhieu.dcct@gmail.com

x¶y ra nhanh t¹o nªn c¸c kho¸ng vËt tù sinh nh− carbonat, silicat vµ cuèi cïng lµ kho¸ng vËt sÐt. C¸c kho¸ng vËt nµy th−êng kÕt tinh tèt, kÝch th−íc lín vµ kh¸ tù h×nh.

C¸c t¸c dông thµnh ®¸ cã thÓ x¶y ra ®ång thêi hoÆc riªng rÏ tuú thuéc

®iÒu kiÖn m«i tr−êng vµ hoµn c¶nh ®Þa chÊt cô thÓ.

Bµi 5: Giai ®o¹n hËu sinh vµ biÕn chÊt sím

I- Giai ®o¹n hËu sinh (katagenes):

YÕu tè chi phèi chñ yÕu lµ nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt víi sù tham gia ®¸ng kÓ cña n−íc vµ dung dÞch lç hæng. Vai trß cña vi sinh vËt hÇu nh− kh«ng cã. Vµ nh− vËy cã thÓ coi ranh giíi ho¹t ®éng cña vi sinh vËt lµ ranh giíi kh«ng gian gi÷a giai ®o¹n thµnh ®¸ vµ giai ®o¹n hËu sinh.

Giíi h¹n chung cña nhiÖt ®é tõ 30-500C ®Õn 150-2000C, ¸p suÊt 100-200at.

Nguyªn nh©n cña sù t¨ng nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt chÝnh lµ do trÇm tÝch bÞ nhÊn ch×m xuèng s©u. C¸c t¸c dông chÝnh trong giai ®o¹n nµy lµ Ðp nÐn, hoµ tan, trao ®æi thay thÕ, t¸i kÕt tinh. KÕt qu¶ lµ h×nh thµnh nªn c¸c kho¸ng vËt míi, cÊu t¹o míi vµ kiÕn tróc míi, nh−ng vÒ b¶n chÊt chóng vÉn lµ c¸c ®¸ trÇm tÝch chø ch−a ph¶i lµ ®¸ biÕn chÊt. B¶n chÊt cña giai ®o¹n nµy lµ sù thay ®æi tÝnh chÊt vËt lý nh− ®é lç hæng, tû träng... cña c¸c ®¸.

VÝ dô ®é lç hæng cña vËt liÖu sÐt khi míi h×nh thµnh lµ 50-70%, sau giai ®o¹n thµnh ®¸ th× trë thµnh ®¸ sÐt víi ®é lç hæng 30-40%, vµ sau giai ®o¹n hËu sinh trë thµnh argilit víi ®é lç hæng 3-4%. §èi víi ®¸ c¸t kÕt ë ®äo s©u 500m cã ®é lç hæng 36-48%, ë ®é s©u 2000m cã ®é lç hæng 21-28%, lóc ®ã c¸c h¹t vôn tiÕp xóc víi nhau t¹o nªn kiÕn tróc c¸c ®−êng viÒn h¹t h×nh r¨ng c−a.

T¸c dông h×nh thµnh kho¸ng vËt míi rÊt phæ biÕn trong giai ®o¹n katagenes. C¬ chÕ cña sù h×nh thµnh kho¸ng vËt míi lµ chuyÓn biÕn ®a h×nh, c¸c ph¶n øng thay thÕ trao ®æi gi÷a c¸c pha víi nhau vµ víi vai trß to lín cña dung dÞch lç hæng.

II- Giai ®o¹n biÕn chÊt sím (metagenes):

ChØ ph¸t triÓn trong c¸c vïng cã chÕ ®é kiÕn t¹o t−¬ng ®èi m¹nh. NhiÖt ®é trong giai ®o¹n nµy cã thÓ lªn tíi trªn 150-2500C vµ còng phô thuéc vµo tÝnh nh¹y c¶m cña c¸c hîp phÇn t¹o ®¸.

16

nhieu.dcct@gmail.com

B¶n chÊt vËt lý cña giai ®o¹n metagenes chÝnh lµ sù thay thÕ ®a h×nh, t¸i kÕt tinh, ph¶n øng hãa häc gi÷a c¸c pha kho¸ng vËt cò h×nh thµnh c¸c kho¸ng vËt míi c©n b»ng trong ®iÒu kiÖn ®éng häc míi, kh«ng cßn t¸c dông nÐn Ðp n÷a.

KÕt qu¶ cña giai ®o¹n nµy lµ h×nh thµnh nªn c¸c ®¸ rÊt cøng r¾n víi kiÕn

tróc cÊu t¹o vµ thµnh phÇn kho¸ng vËt gÇn gòi víi c¸c ®¸ biÕn chÊt.

VÝ dô ®¸ sÐt chuyÓn thµnh ®¸ phiÕn argilit hoÆc ®¸ phiÕn sericit cã cÊu t¹o ph©n phiÕn, ph©n líp, thµnh phÇn kho¸ng vËt gåm hydromica, th¹ch anh vi h¹t ®i cïng sericit, clorit, albit. §¸ c¸t kÕt chuyÓn thµnh ®¸ c¸t kÕt d¹ng quarsit. Than chuyÓn thµnh antraxit vµ b¾t ®Çu xuÊt hiÖn graphit.

Mét sè lo¹i kho¸ng s¶n ®−îc h×nh thµnh trong giai ®o¹n nµy nh− than antraxit, má graphit Èn tinh, c¸c lo¹i ®¸ hoa cÈm th¹ch, thµnh hÖ jaspilit chøa s¾t....

Bµi 6: cÊu t¹o vµ kiÕn tróc cña ®¸ trÇm tÝch

I- CÊu t¹o:

CÊu t¹o cña ®¸ trÇm tÝch ®−îc quy ®Þnh bëi sù s¾p xÕp c¸c líp nãi chung

hoÆc c¸c bé phËn kh¸c nhau cña c¸c hîp phÇn t¹o ®¸ trong kh«ng gian.

CÊu t¹o cña ®¸ trÇm tÝch phô thuéc nguån gèc, m«i tr−êng cæ ®Þa lý thµnh t¹o (chÕ ®é sinh vËt, chÕ ®é sãng, nguån cung cÊp vËt liÖu); phô thuéc møc ®é biÕn ®éng sau giai ®o¹n thµnh ®¸ vµ phô thuéc c¸c yÕu tè cæ kiÕn t¹o.

1- CÊu t¹o líp hoÆc trong líp:

a- CÊu t¹o khèi: ThÓ hiÖn sù ®ång nhÊt cña c¸c thµnh phÇn trong ®¸ theo mäi ph−¬ng. Nguyªn nh©n ph¸t sinh lµ do tèc ®é trÇm tÝch nhanh chãng, vËt liÖu trÇm tÝch ®−îc vËn chuyÓn tíi liªn tôc. Lo¹i cÊu t¹o nµy phæ biÕn trong c¸c ®¸ trÇm tÝch vôn, ®¸ sÐt, ®¸ v«i.

b- CÊu t¹o vß nhµu, dßng ch¶y: C¸c phÇn tö t¹o ®¸ s¾p xÕp ®Þnh h−íng theo nh÷ng ph−¬ng nhÊt ®Þnh. Nguyªn nh©n lµ do t¸c dông cña dßng n−íc ch¶y hoÆc søc Ðp kiÕn t¹o khi ®¸ cßn ë tr¹ng th¸i mÒm, dÎo. Lo¹i nµy th−êng gÆp trong ®¸ sÐt, carbonat, muèi, than...

c- CÊu t¹o ph©n líp: Lµ mét trong nh÷ng cÊu t¹o rÊt ®Æc tr−ng cña ®¸ trÇm tÝch thµnh t¹o trong m«i tr−êng n−íc. C¸c líp cã mµu s¾c, thµnh phÇn, ®é h¹t... kh¸c nhau n»m chång lªn nhau trong nh÷ng mÆt c¾t trÇm tÝch. Nguyªn nh©n ph¸t sinh lµ do:

17

nhieu.dcct@gmail.com

- Sù thay ®æi nguån cung cÊp vËt liÖu trÇm tÝch, sù thay ®æi t¸c dông

phong hãa, chÕ ®é ®éng lùc häc cña m«i tr−êng vËn chuyÓn.

- Sù thay ®æi thêi tiÕt dÉn ®Õn thay ®æi m«i tr−êng hãa häc, thay ®æi nång ®é muèi, thay ®æi sù ph¸t triÓn cña sinh vËt (sù thay ®æi cña m«i tr−êng cæ ®Þa lý).

- C¸c chuyÓn ®éng kiÕn t¹o th¨ng trÇm cña Vá Tr¸i ®Êt.

Theo h×nh th¸i ph©n biÖt c¸c cÊu t¹o ph©n líp sau:

+ Ph©n líp n»m ngang: thµnh t¹o trong m«i tr−êng n−íc yªn tÜnh nh−

®Çm lÇy, biÓn s©u, vòng, vÞnh...

+ Ph©n líp l−în sãng: thµnh t¹o ë ®íi ven bê, trªn sa m¹c. C¸c líp cã

d¹ng cong h×nh ch÷ S hoÆc ch÷ V tho¶i, ranh giíi gi÷a c¸c líp râ rµng.

+ Ph©n líp xiªn: thµnh t¹o trong m«i tr−êng n−íc chuyÓn ®éng nh− c¸c dßng ch¶y cña s«ng, dßng ch¶y trong biÓn, c¸c dßng ch¶y t¹m thêi... CÇn ph©n biÖt ph©n líp xiªn ®¬n vµ ph©n líp xiªn chÐo.

Ph©n líp xiªn ®¬n thµnh t¹o trong m«i tr−êng n−íc ch¶y theo 1 chiÒu, c¸c

líp n»m nghiªng vÒ 1 phÝa theo h−íng n−íc ch¶y.

Ph©n líp xiªn chÐo ph¸t triÓn trong c¸c trÇm tÝch s«ng, sa m¹c, bê hå, bê biÓn... n¬i cã chÕ ®é ®éng lùc häc phøc t¹p. §Æc tr−ng lµ c¸c líp cã gãc nghiªng, h−íng nghiªng kh¸c nhau, ph©n chia thµnh nh÷ng lo¹t líp riªng biÖt.

+ Ph©n líp gi¶: thµnh t¹o do t¸c dông cña cña n−íc cã chøa dung dÞch kho¸ng hãa ngÊm trong khe nøt cña ®¸, gÆp ®iÒu kiÖn thuËn lîi l¾ng ®äng l¹i thµnh trÇm tÝch. HiÖn t−îng nh− vËy tiÕp diÔn nhiÒu lÇn, kÕt qu¶ t¹o thµnh mét kiÓu ph©n líp, nhiÒu khi xo¸ nhßa nh÷ng dÊu vÕt ph©n líp ban ®Çu.

+ Ph©n líp tuÇn hoµn (theo chu kú d¹ng flis¬): mang tÝnh chu kú hay tÝnh nhÞp, lµ hiÖn t−îng thay ®æi c¸c lo¹i ®¸ trÇm tÝch 1 c¸ch tuÇn hoµn theo mét trËt tù nhÊt ®Þnh. Nguyªn nh©n lµ do sù thay ®æi cã chu kú c¸c ®iÒu kiÖn cæ ®Þa lý cña bån trÇm tÝch (thay ®æi thêi tiÕt), hoÆc sù tham gia cña c¸c yÕu tè cæ kiÕn t¹o chuyÓn ®éng dao ®éng theo chiÒu th¼ng ®øng.

TÝnh chu kú thÓ hiÖn râ trong c¸c thµnh hÖ flis¬, than, muèi, dÇu má...

2- CÊu t¹o trªn mÆt líp:

+ DÊu vÕt gîn sãng: lµ dÊu vÕt uèn l−în d¹ng sãng cã trªn mÆt líp cña c¸c ®¸ trÇm tÝch. Khi nghiªn cøu c¸c dÊu vÕt gîn sãng th−êng chó ý ®Õn c¸c yÕu tè sau: chiÒu dµi b−íc sãng, chiÒu cao cña sãng, tÝnh ®èi xøng, ®Æc ®iÓm h×nh th¸i hai bªn s−ên cña sãng, ®Æc ®iÓm ph©n bè ®é h¹t trªn c¸c bé phËn kh¸c nhau cña sãng...

Trong c¸c ®¸ trÇm tÝch cã thÓ gÆp

18

nhieu.dcct@gmail.com

- DÊu vÕt gîn sãng do dßng n−íc: ®−îc thµnh t¹o ë n¬i cã dßng n−íc ch¶y

t¹m thêi, cã h×nh d¹ng lµ h×nh sin kh«ng ®èi xøng.

- Gîn sãng do sãng vç: thµnh t¹o trªn mÆt líp trÇm tÝch ven bê hå, bê

biÓn, cã d¹ng ®èi xøng, ®Ønh nhän.

- Gîn sãng do giã: thµnh t¹o trªn mÆt líp c¸t, bét ë sa m¹c, hoÆc c¸c ®íi

ven bê nghÌo thùc vËt, cã h×nh d¹ng kh«ng ®èi xøng.

+ VÕt h»n sinh vËt, vÕt h»n c¬ häc: nguyªn nh©n do dßng n−íc ch¶y lµm trÇm tÝch bÞ vß nhµu t¹o nªn c¸c vÕt h»n c¬ häc hoÆc lµ di tÝch chuyÓn ®éng cña c¸c loµi ®éng vËt...

+ DÊu vÕt khe nøt kh«: ®−îc thµnh t¹o khi trÇm tÝch bÞ lé ra ngoµi kh«ng khÝ, khi kh« co l¹i trªn bÒ mÆt t¹o thµnh nh÷ng khe nøt c¾t chÐo nhau. §©y lµ mét dÊu hiÖu ®Ó x¸c ®Þnh ®iÒu kiÖn cæ khÝ hËu hoÆc x¸c ®Þnh bÒ mÆt trªn cña 1 líp. Lo¹i dÊu vÕt nµy th−êng gÆp trªn mÆt líp cña trÇm tÝch sÐt.

+ DÊu vÕt giät m−a: lµ nh÷ng vÕt lâm cã ®−êng gê nh« cao, ®−êng kÝnh vµi mm, th−êng thµnh t¹o trªn bÒ mÆt trÇm tÝch sÐt. Lo¹i dÊu vÕt nµy ®−îc b¶o tån trong ®iÒu kiÖn khÝ hËu kh« nãng.

3- C¸c cÊu t¹o kh¸c:

+ CÊu t¹o kÕt h¹ch: Cã c¸c thÓ h×nh cÇu, h×nh bÇu dôc, d¹ng m¾t kÝch th−íc kh«ng lín n»m xen trong c¸c líp ®¸ trÇm tÝch, thµnh phÇn lµ sÐt, v«i, silic, photphorit.

+ CÊu t¹o ®ång t©m: trøng c¸, gi¶ trøng c¸, h¹t ®Ëu, pizolit

CÊu t¹o trøng c¸ cã nh©n lµ c¸c h¹t c¸t, bao quanh nh©n lµ c¸c kho¸ng vËt cã kÝch th−íc rÊt nhá s¾p xÕp theo nh÷ng vßng trßn ®ång t©m, ®−êng kÝnh kho¶ng 1-2mm, nÕu kÝch th−íc lín 6-9mm gäi lµ cÊu t¹o pizolit, nÕu gièng h×nh h¹t ®Ëu gäi lµ cÊu t¹o h¹t ®Ëu (3-6mm). NÕu kh«ng cã nh©n mµ c¸c kho¸ng vËt vÉn s¾p xÕp theo nh÷ng vßng trßn ®ång t©m th× gäi lµ cÊu t¹o gi¶ trøng c¸.

+ CÊu t¹o táa tia: cßn gäi lµ cÊu t¹o spherolit, c¸c kho¸ng vËt calcit s¾p

xÕp ®Þnh h−íng tõ t©m ra ngoµi d¹ng táa tia.

+ CÊu t¹o ®−êng kh©u: H×nh thµnh ®ång thêi do c¸c t¸c dông nÐn Ðp vµ hßa tan, ®Æc tr−ng bëi c¸c ®−êng nhá ngo»n ngoÌo lÊp ®Çy bëi oxit s¾t, sÐt, than, th−êng xuÊt hiÖn trong giai ®o¹n biÕn ®æi hËu sinh cña ®¸. Chóng cã thÓ lµ nh÷ng ®−êng dÉn dÇu, dÉn khÝ...

+ CÊu t¹o nãn chång nãn: ph¸t triÓn trong c¸c trÇm tÝch ®¸ v«i, siderit, ®¸

sÐt, h×nh d¸ng gièng nhau nh− nh÷ng chiÕc nãn n»m kÕ tiÕp nhau.

19

nhieu.dcct@gmail.com

II- KiÕn tróc:

KiÕn tróc lµ mét dÊu hiÖu vÒ h×nh th¸i cña ®¸ ®−îc quyÕt ®Þnh bëi c¸c yÕu tè kÝch th−íc, h×nh d¸ng, ®Æc tr−ng bÒ mÆt, sè l−îng t−¬ng ®èi cña c¸c hîp phÇn t¹o ®¸.

1- KiÕn tróc cña ®¸ trÇm tÝch vôn:

§¸ vôn gåm hai bé phËn: h¹t vôn vµ xi m¨ng. H¹t vôn cã nguån gèc do phong hãa hãa häc, xi m¨ng g¾n kÕt c¸c h¹t vôn do l¾ng ®äng tõ dung dÞch keo hoÆc dung dÞch thËt.

KiÕn tróc cña ®¸ vôn ®−îc quy ®Þnh bëi yÕu tè h×nh d¸ng, kÝch th−íc, ®é mµi trßn, tÝnh ®ång nhÊt cña c¸c m¶nh vôn, thµnh phÇn, sè l−îng, c¸c s¾p xÕp cña xi m¨ng, mèi quan hÖ gi÷a m¶nh vôn vµ xi m¨ng.

a- H×nh d¹ng h¹t: H×nh d¹ng cña m¶nh vôn ph¶n ¸nh ®é bÒn cña kho¸ng vËt, cÊu tróc tinh thÓ, kho¶ng c¸ch vËn chuyÓn h¹t vôn, m«i tr−êng di chuyÓn, c¸c qu¸ tr×nh biÕn ®æi thø sinh... VÝ dô ë vïng biÓn, c¸c h¹t th¹ch anh trßn vµ h×nh cÇu ph©n bè ë c¸c trÇm tÝch xa bê, cßn gÇn bê c¸c h¹t th¹ch anh gãc c¹nh.

§Ó ph¶n ¸nh møc ®é mµi trßn trong qu¸ tr×nh trÇm tÝch, ph©n ra mét sè

cÊp h×nh d¹ng h¹t sau:

- H¹t gãc c¹nh: h¹t míi bÞ ph¸ vì, ch−a di chuyÓn xa khái vïng phong

hãa.

- H¹t nöa gãc c¹nh: vËn chuyÓn ch−a xa l¾m khái vïng phong hãa.

- H¹t trßn c¹nh: di chuyÓn t−¬ng ®èi xa vïng phong hãa.

- H¹t rÊt trßn c¹nh: di chuyÓn xa hoÆc t¸i l¾ng ®äng nhiÒu lÇn.

- H¹t t¸i sinh: phÇn h¹t vôn lµ nh©n, phÇn ven r×a lµ xi m¨ng t¸i kÕt tinh.

- H¹t gÆm mßn: h¹t bÞ hßa tan phÇn ven r×a trong qu¸ tr×nh biÕn ®æi thø

sinh.

b- §é h¹t (kÝch th−íc h¹t): Nã quyÕt ®Þnh tÝnh chÊt vµ c¸c kiÓu kiÕn tróc,

lµ c¬ së ®Ó ph©n chia c¸c lo¹i ®¸ vôn c¬ häc.

Cã nhiÒu c¸ch ph©n chia c¸c cÊp h¹t theo c¸c c¬ së kh¸c nhau, ch−a cã sù

thèng nhÊt.

- C¬ së logarit: phæ biÕn ë Mü c¸ch ph©n chia cña Crumben (1936) theo thang logarit φ=-log2d, trong ®ã, d lµ kÝch th−íc h¹t tÝnh b»ng mm. kÕt qu¶ theo thø tù nh− sau:

KÝch th−íc (mm) KÝch th−íc (mm) φ φ

20

nhieu.dcct@gmail.com

32 -5 0,125(1/8) +3

16 -4 0,063(1/16) +4

8 -3 0,0335(1/32) +5

4 -2 0,0157(1/64) +6

2 -1 0,0078(1/128) +7

1 0 0,0039(1/256) +8

0,5(1/2) +1 0,002(1/512) +9

0,25(1/4) +2 0,001(1/1124) +10

C¸ch nµy phøc t¹p song dÔ dµng biÓu diÔn trªn giÊy logarit.

- C¬ së thËp ph©n: lÊy 2 hoÆc 1 lµm c¬ së (200-20-2-0,2-0,02-0,002; 1-0,1- 0,01-0,001). C¸ch nµy ®¬n gi¶n dÔ nhí, dÔ ¸p dông trong thùc tÕ. Theo c¸ch ph©n lo¹i nµy cã 4 kiÓu kiÕn tróc c¬ b¶n sau:

+ KiÕn tróc cuéi: bao gåm c¸c lo¹i trÇm tÝch sau:

Sái: 1-10mm

I- Cuéi: 10-100mm

T¶ng: 100-1000mm

II- Khèi: >1000mm

+ KiÕn tróc c¸t: 0,1-1mm

+ KiÕn tróc bét: 0,1-0,01mm

+ KiÕn tróc sÐt: <0,01mm

c- KiÕn tróc cña xi m¨ng vµ c¸c kiÓu xi m¨ng:

Xi m¨ng ®ãng vai trß g¾n kÕt c¸c h¹t vôn. Nguån gèc cña xi m¨ng th−êng lµ tù sinh, ®−îc l¾ng ®äng tõ dung dÞch thËt hoÆc dung dÞch keo. Phæ biÕn lµ c¸c lo¹i xi m¨ng cã thµnh phÇn carbonat, silit, photphorit, hydroxit s¾t, mangan... Xi m¨ng cã thÓ sinh thµnh ®ång thêi víi qu¸ tr×nh trÇm tÝch hoÆc cã thÓ thµnh t¹o trong c¸c qu¸ tr×nh biÕn ®æi thø sinh.

B¶n th©n xi m¨ng cã kiÕn tróc riªng nh− v« ®Þnh h×nh, Èn tinh, t¸i kÕt

tinh, hãa h¹t...

Mèi quan hÖ gi÷a xi m¨ng vµ h¹t vôn ®−îc gäi lµ kiÓu xi m¨ng vµ ®−îc quyÕt ®Þnh do sù ph©n bè xi m¨ng trong ®¸, sè l−îng xi m¨ng, ®iÒu kiÖn sinh thµnh vµ ®Æc tÝnh biÕn ®æi cña xi m¨ng. C¸c kiÓu xi m¨ng cã ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn tÝnh chÊt c¬ lý, ®é rçng cña ®¸.

21

nhieu.dcct@gmail.com

Ph©n biÖt c¸c kiÓu xi m¨ng sau:

- KiÓu xi m¨ng c¬ së: Xi m¨ng trÇm tÝch ®ång thêi víi h¹t vôn, l−îng xi

m¨ng nhiÒu h¬n h¹t vôn, ®¸ g¾n kÕt yÕu.

- KiÓu xi m¨ng tiÕp xóc: Tû lÖ xi m¨ng rÊt Ýt so víi m¶nh vôn, chØ n»m ë

n¬i tiÕp xóc gi÷a c¸c m¶nh vôn, ®¸ cã ®é lç hæng cao, thÊm tèt, g¾n kÕt yÕu.

- KiÓu xi m¨ng lÊp ®Çy: xi m¨ng lÊp ®Çy lç hæng gi÷a c¸c h¹t vôn, møc ®é

g¾n kÕt trung b×nh.

- KiÓu xi m¨ng Ðp nÐn: ®¸ rÊt Ýt xi m¨ng, c¸c m¶nh vôn Ðp s¸t vµo nhau,

®«i khi trë nªn ®Þnh h−íng, ®¸ g¾n kÕt ch¾c.

- KiÓu xi m¨ng gÆm mßn: xi m¨ng lÊp ®Çy chç trèng gi÷a c¸c h¹t, chç låi lâm cña h¹t, n¬i tiÕp xóc gi÷a xi m¨ng vµ h¹t vôn d¹ng vòng vÞnh, ®−îc thµnh t¹o do kÕt qu¶ cña sù hoµ tan h¹t vôn vµ ®−îc thay thÕ b»ng thµnh phÇn xi m¨ng. §¸ g¾n kÕt rÊt tèt, cøng r¾n.

- KiÓu xi m¨ng kÕt vá: Xi m¨ng bao quanh h¹t vôn, ®¸ g¾n kÕt yÕu.

- KiÓu xi m¨ng kh¶m: xi m¨ng t¸i kÕt tinh thµnh nh÷ng tinh thÓ lín bao

lÊy c¸c h¹t vôn. §¸ g¾n kÕt ch¾c.

Trong mét lo¹i ®¸ cã thÓ cã 1 hay nhiÒu kiÓu xi m¨ng.

2- KiÕn tróc cña c¸c ®¸ trÇm tÝch sinh hãa:

§©y lµ c¸c ®¸ ®−îc thµnh t¹o tõ c¸c dung dÞch keo hay thËt th«ng qua c¸c ph¶n øng hãa häc hoÆc tõ x−¬ng vá sinh vËt. Thµnh phÇn kho¸ng vËt ph¶n ¸nh b¶n chÊt cña m«i tr−êng t¹o kho¸ng. Sau khi thµnh t¹o c¸c ®¸ nµy dÔ bÞ biÕn ®æi, c¸c kho¸ng vËt lín lªn do t¸i kÕt tinh, vµ do ®ã kÝch th−íc kho¸ng vËt ph¶n ¸nh møc ®é qu¸ tr×nh biÕn ®æi cña ®¸.

C¬ së chÝnh ®Ó ph©n chia kiÕn tróc cña trÇm tÝch sinh hãa lµ dÊu hiÖu

h×nh d¸ng kho¸ng vËt, bao gåm c¸c lo¹i kiÕn tróc sau:

- KiÕn tróc v« ®Þnh h×nh: c¸c kho¸ng vËt kh«ng ë tr¹ng th¸i kÕt tinh nh− opan, ®¸ cã vÕt vì vá sß. §Æc tr−ng cho c¸c ®¸ thµnh t¹o do sù ng−ng keo nh− trÇm tÝch nh«m, s¾t, silit, mangan.

- KiÕn tróc tha h×nh: hay gÆp trong ®¸ v«i, h¹t mÐo mã kh«ng cã h×nh

d¹ng nhÊt ®Þnh.

- KiÕn tróc tù h×nh: hay gÆp trong dolomit, sulphat, kho¸ng vËt cã d¹ng tù

h×nh ®Òu ®Æn.

- KiÕn tróc thay thÕ: thµnh t¹o do sù thay thÕ lÉn nhau trong qu¸ tr×nh

biÕn ®æi thø sinh nh− qu¸ tr×nh calcit hãa, dolomit hãa, silit hãa...

22

nhieu.dcct@gmail.com

- KiÕn tróc sinh vËt: do x−¬ng vá cña sinh vËt t¹o nªn, c¸c bé phËn sinh

vËt hãa ®¸ mµ vÉn râ rµng h×nh d¸ng.

- KiÕn tróc tµn tÝch sinh vËt: C¸c h×nh d¸ng sinh vËt ®· bÞ thay thÕ mét

phÇn bëi c¸c kho¸ng vËt t¸i kÕt tinh trong qu¸ tr×nh thµnh ®¸.

- KiÕn tróc hãa h¹t: h×nh thµnh do sù t¸i kÕt tinh (trong ®¸ v«i...).

Ngoµi ra cã thÓ dùa vµo kÝch th−íc h¹t ®Ó ph©n biÖt c¸c kiÓu kiÕn tróc cña

®¸ trÇm tÝch sinh hãa vµ cã thÓ sö dông ngay ngoµi thùc ®Þa:

+ Theo kÝch th−íc tuyÖt ®èi cã:

- KiÕn tróc h¹t th«: ®a phÇn h¹t cã kÝch th−íc >1mm

- KiÕn tróc h¹t lín: 1-0,25mm

- KiÕn tróc h¹t võa: 0,25-0,1mm

- KiÕn tróc h¹t nhá: 0,1-0,05mm

- KiÕn tróc vi h¹t: 0,05-0,01mm

- KiÕn tróc Èn tinh: 0,01-0,001mm

- KiÕn tróc hçn hîp.

+ Theo kÝch th−íc t−¬ng ®èi:

- KiÕn tróc h¹t ®Òu

- KiÕn tróc h¹t kh«ng ®Òu.

Bμi 7: Thμnh phÇn vËt chÊt cña ®¸ trÇm tÝch

I- Thμnh phÇn v« c¬: bao gåm c¸c hîp phÇn tha sinh vµ hîp phÇn

tù sinh.

1- Hîp phÇn tha sinh:

Chñ yÕu lµ c¸c m¶nh vôn kho¸ng vËt, m¶nh ®¸-s¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong hãa vËt lý, chóng ®−îc thµnh t¹o tr−íc qu¸ tr×nh thµnh t¹o ®¸ trÇm tÝch. KÝch th−íc m¶nh vôn tõ 0,01mm ®Õn vµi tr¨m mm.

C¸c m¶nh vôn cã h×nh d¸ng Ýt ®−îc mµi trßn, chän läc ë c¸c møc ®é kh¸c

nhau. Mét sè tr−êng hîp do t¸i kÕt tinh trë nªn mÐo mã.

Thµnh phÇn cña c¸c hîp phÇn tha sinh bao gåm c¸c kho¸ng vËt vµ m¶nh ®¸ bÒn v÷ng trong ®iÒu kiÖn phong hãa. §a sè gÆp th¹ch anh, plagiocla axit,

23

nhieu.dcct@gmail.com

felspat kali, m¶nh ®¸ granit, quarzit, mét sè Ýt tr−êng hîp gÆp plagiocla baz¬, pyroxen, m¶nh ®¸ v«i... Dùa vµo thµnh phÇn m¶nh vôn cã thÓ suy ®o¸n miÒn ®¸ gèc, tÝnh triÖt ®Ó cña qu¸ tr×nh phong hãa, m«i tr−êng cæ ®Þa lý....

Trong ®¸ trÇm tÝch cã mét lo¹i ®¸ mµ thµnh phÇn chÝnh cña nã cã chøa s¶n phÈm cña qu¸ tr×nh ho¹t ®éng nói löa nh− thñy tinh, m¶nh vôn thñy tinh, m¶nh vôn kho¸ng vËt, m¶nh vôn ®¸ phun trµo... Nh÷ng s¶n phÈm cña ho¹t ®éng nói löa còng cã thÓ lµm thay ®æi m«i tr−êng ®Þa hãa cña n−íc biÓn, lµm t¨ng nång ®é kho¸ng hãa cña m«i tr−êng dÉn tíi thµnh t¹o mét sè lo¹i ®¸ hay kho¸ng s¶n nh− Fe, Mn, S, silit....

2- Hîp phÇn tù sinh: Lµ c¸c kho¸ng vËt ®−îc l¾ng ®äng tõ dung dÞch thËt hoÆc keo hoÆc do c¸c qu¸ tr×nh biÕn ®æi thø sinh. PhÇn lín c¸c kho¸ng vËt tù sinh lµ thµnh phÇn chÝnh trong c¸c ®¸ trÇm tÝch sinh hãa, ®¸ sÐt, hoÆc lµ xi m¨ng g¾n kÕt trong trÇm tÝch vôn.

Theo thêi gian thµnh t¹o c¸c kho¸ng vËt tù sinh ®−îc chia lµm 3 nhãm:

- Thµnh t¹o ®ång thêi víi qu¸ tr×nh trÇm tÝch: chóng ®−îc l¾ng ®äng tõ dung dÞch thËt nh− carbonat, muèi ¨n... hoÆc ng−ng keo nh− hydroxit s¾t, nh«m, mangan....

- §−îc thµnh t¹o trong giai ®o¹n thµnh ®¸ nh− siderit, dolomit, calcit...

- Thµnh t¹o trong giai ®o¹n hËu sinh liªn quan víi biÕn ®æi sau thµnh ®¸

nh− calcit, dolomit, chancedon, sericit...

C¸c kho¸ng vËt tù sinh cã nh÷ng ®Æc ®iÓm sau:

- §©y lµ nh÷ng kho¸ng vËt kh«ng gÆp trong ®¸ magma hoÆc trong ®¸

magma chØ lµ kho¸ng vËt thø sinh.

- Tuú theo ®iÒu kiÖn thµnh t¹o còng nh− møc ®é biÕn ®æi mµ c¸c kho¸ng

vËt tù sinh cã h×nh d¸ng, kÝch th−íc rÊt kh¸c nhau.

- C¸c kho¸ng vËt tù sinh th−êng ®i cïng nh÷ng quy luËt nhÊt ®Þnh ph¶n

¸nh m«i tr−êng thµnh t¹o víi c¸c ®iÒu kiÖn hãa lý vµ c¸c qu¸ tr×nh biÕn ®æi.

- C¸c kho¸ng vËt tù sinh th−êng lµ nh÷ng chØ thÞ ®iÒu kiÖn hãa lý cña m«i tr−êng trÇm tÝch. VÝ dô: silit ®Æc tr−ng cho m«i tr−êng axit, kaolinit-m«i tr−êng kiÒm, hydromica-m«i tr−êng trung tÝnh vµ kiÒm yÕu, pyrit-m«i tr−êng khö, hydroxit s¾t-m«i tr−êng oxy hãa.

- Kho¸ng vËt tù sinh lµ nh÷ng chØ thÞ vÒ ®é muèi cña m«i tr−êng trÇm tÝch. VÝ dô: dolomit thµnh t¹o trong m«i tr−êng cã nång ®é muèi 4-15%; th¹ch cao 12-15%; c¸c lo¹i muèi clorua K-Mg 30-32%.

24

nhieu.dcct@gmail.com

M« t¶ c¸c kho¸ng vËt tù sinh chñ yÕu:

+ Nhãm oxit vµ hydroxit silic:

- Opan SiO2.nH2O: V« ®Þnh h×nh, kh«ng mµu, ®¼ng h−íng quang häc,

chiÕt suÊt n=1,45.

- Chancedon SiO2: Èn tinh d¹ng keo, sîi; lµ thµnh phÇn chÝnh trong c¸c trÇm tÝch silit nh− ngäc bÝch, kÕt h¹ch silit vµ lµ xi m¨ng g¾n kÕt trong c¸c trÇm tÝch vôn.

- Th¹ch anh SiO2: chñ yÕu t¸i kÕt tinh tõ opan, chancedon; lµ thµnh phÇn chÝnh cña ngäc bÝch, f¬tanit, kÕt h¹ch silit, xi m¨ng g¾n kÕt trong trÇm tÝch vôn c¬ häc.

+ Nhãm carbonat:

- Calcit CaCO3: ®−îc thµnh t¹o do kÕt tña tõ dung dÞch thËt hoÆc thay thÕ c¸c kho¸ng vËt kh¸c, th−êng cã d¹ng vi h¹t, Èn tinh, nÕu h¹t lín th× quan s¸t ®−îc c¸t khai hai hÖ thèng, giao thoa mµu tr¾ng bËc cao

- Dolomit MgCa(CO3)2: ®−îc thµnh t¹o tõ dung dÞch thËt hay do c¸c qu¸ tr×nh thay thÕ trao ®æi, khã ph©n biÖt víi calcit. D−íi kÝnh hiÓn vi cã thÓ ph©n biÖt dolomit víi calcit b»ng c¸c h¹t h×nh thoi tù h×nh cña dolomit.

- Siderit FeCO3: ®i cïng víi c¸c ®¸ v«i giµu s¾t. - Rodocrozit MnCO3: ®i cïng c¸c ®¸ v«i giµu mangan. Ph©n biÖt c¸c kho¸ng vËt carbonat b»ng kÝnh hiÓn vi kÕt hîp víi ph©n

tÝch nhiÖt, r¬nghen, nhuém mµu..

+ Nhãm kho¸ng vËt sÐt: Lµ thµnh phÇn chÝnh trong ®¸ sÐt, xi m¨ng g¾n kÕt trong trÇm tÝch vôn c¬ häc. X¸c ®Þnh chÝnh x¸c c¸c kho¸ng vËt sÐt ph¶i ph©n tÝch hiÓn vi ®iÖn tö, nhiÖt, r¬nghen. Cã 3 nhãm kho¸ng vËt sÐt chÝnh: kaolinit, monmorilonit, hydromica.

+ Kho¸ng vËt nhãm hydroxit nh«m:

Gibsit Al(OH)3 Diaspo AlO(OH)3 B¬mit Al(OH)

C¸c kho¸ng vËt nµy d¹ng ®¸m, ph©n t¸n, kÕt h¹ch, th−êng cã kÝch th−íc

rÊt nhá, Èn tinh, khã x¸c ®Þnh d−íi kÝnh hiÓn vi ph©n cùc.

+ Nhãm hydroxit s¾t:

Geothit Fe2O3.nH2O, khi mÊt n−íc biÕn thµnh hematit. Limonit lµ 1 d¹ng geothit Èn tinh.

+ Nhãm oxit vµ hydroxit mangan:

25

nhieu.dcct@gmail.com

Psilomelan vµ piroluzit.

+ Nhãm photphorit:

Dalit, cuaskit, colophanit: ®−îc l¾ng ®äng tõ dung dÞch thËt ë c¸c ®íi biÓn n«ng hoÆc thµnh t¹o do sù ph©n hñy x−¬ng cña 1 vµi loµi ®éng vËt cã chøa photpho.

+ Nhãm sulphat:

- Th¹ch cao CaSO4.nH2O - Anhydrit CaSO4 - Barit BaSO4 + Nhãm muèi:

- Halit NaCl

- Silvin KCl

- Carbalit KCl.MgCl2. -C¸c kho¸ng vËt nhãm muèi th−êng thµnh t¹o trong c¸c trÇm tÝch vòng hå, vòng vÞnh n¬i cã ®é muèi cao, khÝ hËu kh« nãng. Chóng cã thÓ t¹o nªn nh÷ng thÊu kÝnh xen víi c¸c ®¸ carbonat, sulphat.

3- Hîp phÇn h÷u c¬:

Khi sinh sèng nhiÒu lo¹i sinh vËt cã nh÷ng bé khung x−¬ng cøng vµ khi chÕt ®i chÝnh nh÷ng bé x−¬ng nµy tËp trung l¹i hãa ®¸ t¹o nªn c¸c bé phËn kh¸c nhau trong thÓ ®¸ trÇm tÝch. VËt liÖu h÷u c¬ cã vai trß rÊt lín trong qu¸ tr×nh thµnh t¹o ®¸ trÇm tÝch.

- Chóng lµ bé phËn quan träng cña nhiÒu lo¹i ®¸ nh− ®¸ v«i, silit,

photphorit...

- Sù cã mÆt cña vËt liÖu h÷u c¬ lµm m«i tr−êng thay ®æi dÉn ®Õn l¾ng ®äng c¸c kho¸ng s¶n cã Ých. VÝ dô: Vi sinh vËt cã thÓ hÊp thô urani sau ®ã tham gia vµo c¸c má quÆng phãng x¹ trong c¸c tÇng ®¸ phiÕn ®en chøa urani.

- ViÖc nghiªn cøu di tÝch h÷u c¬ cßn cã ý nghÜa ph©n ®Þnh tuæi thµnh t¹o.

II- Thμnh phÇn hãa häc:

Thµnh phÇn hãa häc trung b×nh cña quyÓn ®¸ trÇm tÝch kh«ng kh¸c biÖt so víi thµnh phÇn hãa häc trung b×nh cña ®¸ magma, nh−ng hµm l−îng c¸c oxyt cña tõng ®¸ trÇm tÝch cô thÓ t−¬ng ®èi ®¬n gi¶n.

- Hµm l−îng H2O vµ CO2 trong ®¸ trÇm tÝch th−êng cao h¬n trong ®¸

magma.

26

nhieu.dcct@gmail.com

- Hµm l−îng Fe2O3 cao h¬n nh−ng FeO l¹i thÊp h¬n so víi ®¸ magma do m«i tr−êng thµnh t¹o ®¸ trÇm tÝch cã c−êng ®é oxy hãa cao h¬n so víi m«i tr−êng thµnh t¹o ®¸ magma.

- L−îng Na2O trong ®¸ trÇm tÝch nhá h¬n so víi ®¸ magma do Na dÔ bÞ hoµ tan vµ mang ®i xa vµo n−íc biÓn, cßn kali bÞ hÊp thô vµ ®i vµo c¸c kho¸ng vËt sÐt nªn hµm l−îng K2O cã phÇn cao h¬n so víi ®¸ magma.

- Thµnh phÇn hãa häc c¸c ®¸ trÇm tÝch biÕn thiªn kh«ng cã quy luËt nh−

trong ®¸ magma.

Bμi 8: ph©n lo¹i ®¸ trÇm tÝch

Môc ®Ých cña viÖc ph©n lo¹i lµ hÖ thèng hãa c¸c ®¸ trÇm tÝch thµnh nh÷ng

nhãm vµ ®Æt tªn cho chóng theo 1 hÖ thèng tiªu chÝ t−¬ng ®èi æn ®Þnh.

Trªn thÕ giíi cã nhiÒu c¸ch ph©n lo¹i ®¸ trÇm tÝch kh¸c nhau xuÊt ph¸t tõ c¸c quan ®iÓm kh¸c nhau, vÝ dô c¸ch ph©n lo¹i cña Pustovalop (1940), Venhofen (1950), Nigli (1952)...

HiÖn nay chñ yÕu sö dông c¸ch ph©n lo¹i cña Svetxop (1958)-tr−êng §Þa chÊt th¨m dß Matx¬va. C¸ch ph©n lo¹i nµy dùa trªn c¬ së nguån gèc ®· chia ®¸ trÇm tÝch thµnh 3 nhãm lín, mçi nhãm l¹i ®−îc ph©n chia tû mû tuú theo ®Æc ®iÓm, yªu cÇu cô thÓ cña tõng nhãm.

- Nhãm 1- §¸ trÇm tÝch vôn c¬ häc: bao gåm c¸c ®¸ lµ s¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong hãa c¬ häc. Trong nhãm nµy theo kÝch th−íc h¹t vôn l¹i ph©n chia thµnh c¸c ®¸: cuéi kÕt, s¹n kÕt, c¸t kÕt, bét kÕt. Mçi lo¹i ®¸ l¹i ®−îc ph©n chia cô thÓ theo thµnh phÇn h¹t vôn, thµnh phÇn xi m¨ng còng nh− kiÓu xi m¨ng g¾n kÕt.

- Nhãm 2- §¸ trÇm tÝch sÐt: Lµ kÕt qu¶ cña c¸c qu¸ tr×nh phong hãa hãa häc c¸c ®¸ giµu kho¸ng vËt alumosilicat t¹o thµnh nh÷ng kho¸ng vËt sÐt bÒn v÷ng trong tù nhiªn. Trong nhãm nµy c¸c ®¸ ®−îc ph©n chia theo thµnh phÇn kho¸ng vËt sÐt cã trong ®¸, nguån gèc thµnh t¹o ®¸.

- Nhãm 3- §¸ trÇm tÝch sinh häc vµ hãa häc (®¸ trÇm tÝch sinh hãa): bao gåm c¸c ®¸ ®−îc thµnh t¹o tõ dung dÞch thËt hoÆc dung dÞch keo víi sù tham gia trùc tiÕp hay gi¸n tiÕp cña sinh vËt. Trong nhãm nµy c¸c ®¸ ®−îc ph©n chia theo thµnh phÇn vËt chÊt, kiÕn tróc, cÊu t¹o cña ®¸.... Nhãm bao gåm ®¸ carbonat, silit, trÇm tÝch s¾t, nh«m, mangan, photphorit, muèi, than...

Trong ph©n lo¹i ®¸ trÇm tÝch, yÕu tè thµnh phÇn hãa häc cã ý nghÜa nhÊt ®Þnh trong ph©n lo¹i phôc vô cho c«ng nghiÖp nguyªn liÖu kho¸ng. C¨n cø vµo

27

nhieu.dcct@gmail.com

c¸c yªu cÇu cña tõng vËt liÖu mµ ph©n lo¹i chi tiÕt h¬n. VÝ dô: sÐt g¹ch ngãi, sÐt xi m¨ng, sÐt gèm sø...

Ch−¬ng II: m« t¶ c¸c ®¸ trÇm tÝch

Bμi 1: §¸ trÇm tÝch phun trμo (®¸ vôn nói löa)

1- §Æc ®iÓm chung:

§¸ trÇm tÝch phun trµo lµ 1 lo¹i ®¸ ®Æc biÖt, thµnh t¹o do sù l¾ng ®äng ®ång thêi cña c¸c vËt liÖu do ho¹t ®éng nói löa phun ra vµ c¸c vËt liÖu vôn c¬ häc cã nguån gèc ngo¹i sinh.

VËt liÖu nói löa tham gia vµo ®¸ trÇm tÝch phun trµo lµ c¸c m¶nh ®¸, m¶nh kho¸ng vËt, m¶nh thñy tinh, tro bôi nói löa víi thµnh phÇn ®a d¹ng t−¬ng øng víi c¸c ®¸ magma phun trµo. C¸c m¶nh vôn thñy tinh trong ®¸ vôn nói löa th−êng cã h×nh d¹ng ®Æc biÖt nh− rÔ c©y, mòi m¸c, cµnh c©y.... kÝch th−íc 0,1-1mm. M¶nh vôn ®¸ hay kho¸ng vËt th−êng bÞ gÆm mßn, vì vôn, nøt r¹n..., kÝch th−íc cã khi tíi vµi mm.

Nh×n bÒ ngoµi c¸c ®¸ vôn nói löa cã mµu x¸m, tr¾ng, xanh ®Õn mµu ®en. Mét sè ®¸ cã tû träng nhÑ vµ xèp do ®é lç hæng cao. §¸ cã cÊu t¹o khèi, ph©n líp, ph©n d¶i. KiÕn tróc Èn tinh, vi tinh, v« ®Þnh h×nh, næi ban, d¹ng dßng ch¶y...

Khi di chuyÓn c¸c vËt liÖu nói löa còng chÞu t¸c dông mµi trßn, chän läc vµ ph©n dÞ nh− c¸c vËt liÖu c¬ häc kh¸c, tuy nhiªn m¶nh vôn kho¸ng vËt nguån nói löa dÉu sao vÉn mang nh÷ng dÊu vÕt tù h×nh cña nguån vËt liÖu kÕt tinh tõ magma. §©y lµ mét dÊu hiÖu quan träng ®Ó nhËn d¹ng nhãm ®¸ nµy.

2- Ph©n lo¹i:

Cã nhiÒu tiªu chÝ vµ c¸c gäi tªn c¸c ®¸ vôn nói löa.

+ Ph©n lo¹i vµ gäi tªn theo khèi l−îng vËt liÖu nói löa:

- Tuf: cã trªn 90% vËt liÖu nói löa.

- Tufit: cã 30-90% vËt liÖu nói löa.

- Tufogen: cã 10-30% vËt liÖu nói löa.

28

nhieu.dcct@gmail.com

+ Ph©n lo¹i vµ gäi tªn theo thµnh phÇn vËt chÊt cña vËt liÖu nói löa: Theo

thµnh phÇn cña ®¸ magma phun trµo t−¬ng øng, vi dô bazan, andezit, riolit...

+ Ph©n lo¹i vµ gäi tªn theo h×nh d¸ng, kÝch th−íc cña m¶nh vôn nói löa:

- Bom nói löa: kÝch th−íc m¶nh vôn >100mm.

- Cuéi nói löa: kÝch th−íc m¶nh vôn 10-100mm.

- S¹n nói löa: kÝch th−íc m¶nh vôn 1-10mm.

- D¨m nói löa: c¸c m¶nh vôn cã d¹ng s¾c c¹nh, kÝch th−íc >1mm.

- C¸t nói löa: kÝch th−íc m¶nh vôn 0,1-1mm.

- Bét nói löa: kÝch th−íc 0,01-0,1mm.

- SÐt, tro bôi nói löa: kÝch th−íc <0,01mm.

Tªn gäi cña mét lo¹i ®¸ vôn nói löa th«ng th−êng kÕt hîp c¸c tiªu chÝ

trªn. VÝ dô: D¨m kÕt tuf riolit, c¸t kÕt tufogen daxit....

3- Sù ph©n bè vµ ý nghÜa thùc tÕ:

§¸ trÇm tÝch phun trµo chØ cã mÆt trong vïng cã ho¹t ®éng nói löa. Chóng th−êng lµ phÇn thÊp nhÊt trong 1 mÆt c¾t trÇm tÝch-phun trµo, v× vËy chØ khi nµo x¸c ®Þnh râ vÞ trÝ cña c¸c tÇng ®¸ trÇm tÝch phun trµo míi cã thÓ yªn t©m vÒ vÞ trÝ ®Þa chÊt cña c¸c ®¸ phun trµo thùc sù ®i cïng víi chóng. Do ®ã viÖc nghiªn cøu c¸c ®¸ trÇm tÝch phun trµo rÊt cã gi¸ trÞ cho viÖc ph©n chia liªn kÕt ®Þa tÇng, nghiªn cøu cÊu tróc nói löa, lÞch sö tiÕn tr×nh ho¹t ®éng cña bån trÇm tÝch.

C¸c ®¸ trÇm tÝch phun trµo lµ m«i tr−êng thuËn lîi cho sù tÝch tô c¸c

kho¸ng s¶n nhiÖt dÞch nh− vµng, ®ång, ch×-kÏm.

C¸c ®¸ trÇm tÝch phun trµo cã liªn quan víi nhiÒu kho¸ng s¶n nguån gèc trÇm tÝch nh− s¾t, mangan, silit-ngäc bÝch. Khi phong hãa c¸c ®¸ tuf axit th−êng biÕn thµnh kaolinit, tuf baz¬ biÕn thµnh sÐt bentonit.

Bμi 2: ®¸ trÇm tÝch vôn c¬ häc

I- §Æc ®iÓm chung:

29

nhieu.dcct@gmail.com

§©y lµ nhãm ®¸ phæ biÕn trong vá Tr¸i ®Êt, chiÕm 50% khèi l−îng ®¸ trÇm tÝch. Chóng cã mÆt trong kh¾p c¸c ®Þa tÇng víi c¸c møc tuæi kh¸c nhau tõ cæ ®Õn trÎ. Kho¸ng s¶n liªn quan víi chóng còng kh¸ phong phó.

C¸c ®¸ bao gåm 2 bé phËn: m¶nh vôn vµ xi m¨ng g¾n kÕt. C¸c m¶nh vôn lµ s¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong hãa c¬ häc, cã kÝch th−íc >0,001mm, thµnh phÇn lµ c¸c hîp phÇn tha sinh. Trong hîp phÇn tha sinh, th−êng gÆp c¸c kho¸ng vËt th¹ch anh tõ c¸c tÇng ®¸ biÕn chÊt, granit; kho¸ng vËt felspat tõ c¸c khèi magma, c¸c tÇng ®¸ biÕn chÊt (trong ®ã felspat kali vµ plagiocla axit chiÕm −u thÕ, plagiocla chØ gÆp trong ®iÒu kiÖn ®Æc biÖt); c¸c kho¸ng vËt mica gÆp chñ yÕu lµ muscovit, hiÕm gÆp biotit; c¸c kho¸ng vËt nÆng tõ c¸c tÇng ®¸ biÕn chÊt, ®¸ magma. Ngoµi ra cßn gÆp c¸c m¶nh ®¸ cã kÝch th−íc >1mm cña c¸c lo¹i ®¸ cã tÝnh bÒn v÷ng c¬ häc cao nh− quarzit, granit h¹t nhá, sÐt kÕt...

Xi m¨ng ®ãng vai trß g¾n kÕt c¸c m¶nh vôn, ®−îc l¾ng ®äng tõ dung dÞch thËt hoÆc dung dÞch keo, hoÆc ®−îc sinh thµnh trong c¸c qu¸ tr×nh biÕn ®æi hËu sinh. Thµnh phÇn xi m¨ng bao gåm carbonat, silit, sÐt, oxit, sulphat, sulphur...

Theo kÝch th−íc m¶nh vôn ng−êi ta ph©n chia c¸c ®¸ trÇm tÝch vôn c¬ häc

thµnh 3 nhãm: vôn th« (cuéi, sái, s¹n, d¨m kÕt), c¸t vµ c¸t kÕt; bét vµ bét kÕt.

II- §¸ trÇm tÝch vôn th«:

Bao gåm c¸c ®¸ cã ®é h¹t >1mm.

Khèi >1000mm

T¶ng 1000-100mm

Cuéi 100-10mm

Sái, s¹n 10-1mm

D¨m: 1-100mm, s¾c c¹nh.

- Thµnh phÇn h¹t vôn ®¬n kho¸ng hoÆc ®a kho¸ng phô thuéc nguån gèc vµ ®iÒu kiÖn sinh thµnh ®¸. Thµnh phÇn xi m¨ng th−êng lµ v«i, silit, hydroxit s¾t, c¸t, sÐt... víi c¸c kiÓu xi m¨ng lÊp ®Çy, c¬ së, tiÕp xóc.

- CÊu t¹o: khèi, ph©n líp th«.

- D¹ng n»m: líp, thÊu kÝnh.

Phæ biÕn vµ cã ý nghÜa nhÊt lµ cuéi kÕt vµ d¨m kÕt.

1- Cuéi kÕt: gåm 3 bé phËn: h¹t cuéi, c¸c bé phËn lÊp ®Çy vµ xi m¨ng.

30

nhieu.dcct@gmail.com

C¸c h¹t cuéi th−êng ®−îc mµi trßn, thµnh phÇn lµ c¸c m¶nh ®¸, c¸c kho¸ng vËt bÒn v÷ng. H¹t lÊp ®Çy cÊp h¹t cì c¸t vµ bét ®−îc l¾ng ®äng ®ång thêi cïng víi h¹t cuéi. Xi m¨ng lµ sÐt, carbonat...

Cuéi kÕt t¹o nªn nh÷ng tËp dµy n»m ë nh÷ng vÞ trÝ nhÊt ®Þnh trong ®Þa

tÇng, cÊu t¹o ph©n líp hoÆc cÊu t¹o khèi, rÊt Ýt hãa ®¸.

* Theo thµnh phÇn h¹t cuéi ng−êi ta ph©n biÖt:

+ Cuéi kÕt ®¬n kho¸ng: thµnh phÇn h¹t vôn kh¸ ®¬n gi¶n, trªn 90% h¹t vôn cã cïng thµnh phÇn. §¸ cã ®é mµi trßn vµ chän läc tèt do h¹t vôn ®−îc vËn chuyÓn xa.

Th−êng gÆp lµ c¸c lo¹i:

- Cuéi kÕt th¹ch anh: thµnh t¹o ë c¸c vïng ven bê ®é dèc kh«ng lín l¾m

hoÆc trong trÇm tÝch hiÖn ®¹i trªn c¸c thÒm s«ng.

- Cuéi kÕt v«i: Thµnh t¹o trong nh÷ng ®iÒu kiÖn ®Æc biÖt ë vïng cã ®¸ v«i, ho¹t ®éng vïi lÊp nhanh, c¸c h¹t vôn cã ®é mµi trßn trung b×nh ®Õn kÐm, th−êng kÐo dµi h×nh bÇu dôc, hµm l−îng xi m¨ng g¾n kÕt Ýt. §iÓn h×nh ë vïng Yªn Ch©u, cuéi kÕt v«i cã mµu ®á xen kÏ víi c¸t bét vµ sÐt kÕt còng mµu ®á.

- Cuéi kÕt granit, cuéi kÕt gneis, cuéi kÕt phun trµo...

+ Cuéi kÕt ®a kho¸ng: Thµnh phÇn h¹t cuéi ®a d¹ng nhiÒu lo¹i nh− th¹ch anh, m¶nh ®¸ granit, gneis, ®é h¹t kh«ng ®ång ®Òu, ®é mµi trßn kÐm, mµu s¾c ®a d¹ng.

* Theo nguån gèc ph©n biÖt:

- Cuéi kÕt s«ng: thµnh phÇn phøc t¹p, ®é h¹t kh«ng ®Òu, chän läc kÐm. C¸c h¹t cuéi xÕp ®Þnh h−íng. Quy m« cña cuéi kÕt s«ng th−êng kh¸ lín, chiÒu dµy tõ hµng chôc mÐt ®Õn hµng ngµn mÐt, ph©n bè thµnh d¶i ®Õn hµng ngµn km.

- Cuéi kÕt biÓn vµ hå: thµnh phÇn ®¬n gi¶n, th−êng lµ th¹ch anh, silit. §é mµi trßn, chän läc tèt. Ph©n bè ®Þnh h−íng, trôc dµi cña h¹t cuéi song song víi ®−êng bê, ph−¬ng xiªn cña h¹t cuéi phï hîp víi ph−¬ng ph©n líp xiªn...

- Cuéi kÕt ven bê: chñ yÕu ®−îc thµnh t¹o do t¸c dông cña ®íi sãng vç,

c¸c h¹t cuéi ®−îc mµi trßn, chän läc tèt, th−êng cã chøa di tÝch sinh vËt biÓn.

* VÒ mÆt ®Þa tÇng cã hai lo¹i cuéi kÕt:

- Cuéi kÕt c¬ së: n»m kh«ng chØnh hîp trªn bÒ mÆt bµo mßn cña tÇng ®¸ cæ, lµ tÇng thÊp nhÊt hay tÇng c¬ së cña 1 chu kú trÇm tÝch míi. Do ®ã nã ®−îc dïng lµm tÇng chuÈn ®Ó so s¸nh ®Þa tÇng.

- Cuéi kÕt gian tÇng: ®−îc thµnh t¹o do t¸c dông bãc mßn khi n−íc ch¶y,

th−êng cã d¹ng líp máng, thÊu kÝnh, n»m chØnh hîp víi ®¸ v©y quanh.

31

nhieu.dcct@gmail.com

* Sù ph©n bè cña cuéi kÕt vµ ý nghÜa nghiªn cøu:

Cuéi kÕt cã mÆt tõ Tr−íc Cambri ®Õn Kainozoi. Tr−íc Cambri cã c¸c tÇng cuéi kÕt chøa vµng, uran n»m ë vÞ trÝ bÊt chØnh hîp gi÷a Arkei vµ Proterozoi.

ë ViÖt Nam cuéi kÕt Tr−íc cambri quy m« lín hÇu nh− v¾ng mÆt vµ kh«ng cã kho¸ng s¶n cßn trong c¸c ®Þa tÇng Paleozoi, Mesozoi vµ Kainozoi rÊt phæ biÕn. §Æc biÖt trong trÇm tÝch §Ö tø ë c¸c ®ång b»ng s«ng Hång vµ miÒn Trung rÊt phæ biÕn cuéi kÕt vµ ®ã lµ c¸c tÇng chøa n−íc rÊt cã gi¸ trÞ.

Nghiªn cøu cuéi kÕt cã ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiÔn.

- ý nghÜa khoa häc: ph©n chia vµ liªn hÖ ®Þa tÇng; x¸c ®Þnh ranh giíi c¸c ®−êng bê, nghiªn cøu c¸c dßng ch¶y cæ, c¸c ®iÒu kiÖn kiÕn t¹o; x¸c ®Þnh vïng x©m thùc vµ tÝnh chÊt cña miÒn ®¸ gèc.

- ý nghÜa thùc tiÔn: b¶n th©n cuéi kÕt lµ kho¸ng s¶n, c¸c h¹t cuéi cã thµnh phÇn ®Æc biÖt nh− rubi, saphir, c¸c lo¹i ngäc vµ ®¸ b¸n quý kh¸c ®−îc dïng lµm ®å trang søc, cuéi ®−îc dïng lµm vËt liÖu x©y dùng trong c«ng nghÖ beton. Liªn quan víi cuéi kÕt cã c¸c lo¹i kho¸ng s¶n quý hiÕm nh− vµng, uran...

* Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu: ngoµi thùc ®Þa cÇn x¸c ®Þnh chiÒu dµy cña tÇng cuéi kÕt, tÝnh ®Þnh h−íng, vÞ trÝ ®Þa tÇng, mèi quan hÖ gi÷a cuéi víi c¸c tÇng ®¸ bªn c¹nh, thµnh phÇn h¹t cuéi, xi m¨ng, mµu s¾c, cÊu t¹o, hãa ®¸...; trong phßng cÇn thèng kª sö lý c¸c sè liÖu, rót ra c¸c quy luËt ph©n bè kh«ng gian, ph©n tÝch thµnh phÇn xi m¨ng vµ h¹t cuéi...

2- D¨m kÕt:

M¶nh vôn s¾c c¹nh, kÝch th−íc >1mm, ®−îc g¾n kÕt b»ng c¸c lo¹i xi m¨ng thµnh phÇn kh¸c nhau. §©y lµ lo¹i d¨m kÕt trÇm tÝch cã liªn quan tíi c¸c qu¸ tr×nh ngo¹i lùc nh− phong hãa c¬ häc, sôp, lë, tr−ît, sãng ®Ëp.....

CÇn ph©n biÖt víi d¨m kÕt kiÕn t¹o, lµ lo¹i d¨m kÕt h×nh thµnh do ho¹t

®éng néi sinh-c¸c ho¹t ®éng ph¸ huû kiÕn t¹o.

III- C¸t vμ c¸t kÕt:

1- §Æc ®iÓm chung:

C¸t lµ s¶n phÈm phong ho¸ c¬ häc cã ®é h¹t 0,1-1mm, khi ®−îc g¾n kÕt

l¹i gäi lµ c¸t kÕt.

C¸t kÕt gåm 2 bé phËn: h¹t vôn vµ xi m¨ng.

H¹t vôn chÞu t¸c dông mµi trßn, chän läc trong qu¸ tr×nh di chuyÓn vµ l¾ng ®äng. Thµnh phÇn h¹t vôn cã 3 lo¹i kho¸ng vËt chÝnh lµ th¹ch anh, felspat (plagiocla, felspat kali) vµ m¶nh ®¸. §ã lµ c¬ së ®Ó chia ra c¸c lo¹i c¸t kÕt cã

32

nhieu.dcct@gmail.com

thµnh phÇn kh¸c nhau. Ngoµi ra cã thÓ gÆp c¸c kho¸ng vËt mica, pyroxen... víi hµm l−îng kh«ng ®¸ng kÓ. Theo thµnh phÇn ph©n ra c¸t kÕt ®¬n kho¸ng vµ c¸t kÕt ®a kho¸ng.

Xi m¨ng g¾n kÕt lµ sÐt, carbonat, silit, hydroxit s¾t vµ bÞ biÕn ®æi ë c¸c

møc ®é kh¸c nhau.

- KiÕn tróc cña c¸c ®¸ c¸t kÕt: gåm kiÕn tróc c¸t, c¸t-bét, c¸t-sÐt, c¸t-cuéi.

Theo kÝch th−íc h¹t ph©n chia ra:

C¸t kÕt h¹t lín 1-0,5mm

C¸t kÕt h¹t võa 0,5-0,25mm

C¸t kÕt h¹t nhá 0,25-0,1mm.

- CÊu t¹o: khèi, ph©n líp song song, ph©n líp xiªn, trªn mÆt líp cã khi cã

dÊu vÕt gîn sãng, vÕt h»n...

2- C¸t kÕt ®¬n kho¸ng: phæ biÕn nhÊt lµ c¸t kÕt th¹ch anh.

§¸ cã thµnh phÇn h¹t vôn chñ yÕu lµ th¹ch anh (>90%), h¹t vôn cã ®é mµi trßn tèt, ®é chän läc cao. Ngoµi ra trong ®¸ cßn gÆp Ýt m¶nh ®¸ silit, quarzit, c¸c kho¸ng vËt nÆng ziacon, apatit. Xi m¨ng g¾n kÕt th−êng lµ silit, sÐt, carbonat, glauconit víi nhiÒu kiÓu xi m¨ng g¾n kÕt.

§¸ th−êng r¾n ch¾c, cã mµu tr¾ng, mµu x¸m, phít hång, phít lôc..., mµu s¾c cña ®¸ phô thuéc vµo thµnh phÇn xi m¨ng hay hçn hîp kho¸ng vËt ph©n t¸n trong ®¸.

§¸ cã cÊu t¹o khèi, hoÆc ph©n líp máng ®Õn dµy.

§¸ bÞ biÕn ®æi ë c¸c møc ®é kh¸c nhau t¹o nªn c¸c lo¹i ®¸ c¸t kÕt d¹ng

qurzit, quarzit víi c¸c kiÓu xi m¨ng silit t¸i sinh, t¸i kÕt tinh.

3- C¸t kÕt ®a kho¸ng: C¸c m¶nh vôn th−êng s¾c c¹nh, thµnh phÇn kh«ng ®ång nhÊt mµ gåm nhiÒu lo¹i kho¸ng vËt kh¸c nhau. Tuú thuéc thµnh phÇn h¹t vôn ng−êi ta ph©n biÖt:

a- C¸t kÕt arko:

§¸ s¸ng mµu, thµnh phÇn h¹t vôn gåm th¹ch anh <65%, felspat (plagiocla axit vµ felspat kali) 25%, m¶nh ®¸ (granit, gneis, ®¸ phiÕn) <25%, rÊt Ýt kho¸ng vËt mµu. Xi m¨ng lµ sÐt, silit, carbonat... §¸ cã mµu tr¾ng, hång, x¸m... phô thuéc vµo thµnh phÇn xi m¨ng còng nh− c¸c t¹p chÊt cã trong ®¸. §¸ ®−îc thµnh t¹o do sù ph¸ huû c¸c ®¸ granit, gneis.

grauvac.

b- C¸t kÕt grauvac:

33

nhieu.dcct@gmail.com

§¸ sÉm mµu, thµnh phÇn h¹t vôn gåm th¹ch anh <50%, felspat chñ yÕu lµ plagiocla baz¬ vµ trung tÝnh 20-30%, m¶nh ®¸ (phun trµo mafic, gabro, phylit, phiÕn sÐt, silit, tuf) >25%, kho¸ng vËt mµu pyroxen, amphibol 10-20%. Xi m¨ng thµnh phÇn sÐt chiÕm −u thÕ, c¸c lo¹i kh¸c Ýt gÆp.

C¸t kÕt grauvac hay ®i cïng ®¸ phiÕn sÐt thµnh t¹o chñ yÕu trong m«i

tr−êng n−íc biÓn liªn quan víi c¸c dßng n−íc ®ôc.

Ngoµi ra trong thùc tÕ cßn gÆp c¸c lo¹i c¸t kÕt hçn hîp vµ ®−îc gäi lµ c¸t

kÕt d¹ng arko hay c¸t kÕt d¹ng grauvac.

4- Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu vµ ý nghÜa nghiªn cøu ®¸ c¸t kÕt:

- Nghiªn cøu ngoµi trêi: ®o vÏ c¸c diÖn lé, lËp c¸c mÆt c¾t, m« t¶ ®Æc ®iÓm thµnh phÇn, mµu s¾c, tÝnh ph©n líp, chiÒu dµy líp, mèi quan hÖ gi÷a c¸c líp vµ víi c¸c lo¹i ®¸ trÇm tÝch kh¸c, ph¸t hiÖn c¸c dÊu vÕt cæ sinh, vÕt h»n c¬ häc, dÊu vÕt giät m−a...

- Trong phßng thÝ nghiÖm m« t¶ l¸t máng gäi tªn ®¸, nghiªn cøu ®é h¹t b»ng r©y hoÆc thñy lùc, ph©n tÝch c¸c kho¸ng vËt nÆng, nghiªn cøu thµnh phÇn xi m¨ng, ®é lç hæng vµ c¸c tÝnh chÊt c¬ lý kh¸c, nghiªn cøu thµnh phÇn hãa häc c¸c oxit t¹o ®¸ vµ c¸c nguyªn tè ph©n t¸n.

- ý nghÜa khoa häc: phôc vô cho c«ng t¸c nghiªn cøu ®Þa tÇng vµ ®Þa chÊt

khu vùc, c¸c bèi c¶nh thµnh t¹o, nghiªn cøu ®iÒu kiÖn cæ ®Þa lý.

kÕt cã chøa nhiÒu kho¸ng s¶n, vÝ dô ®ång, uran, dÇu, khÝ....

IV- Bét vμ bét kÕt:

Bét cã kÝch th−íc h¹t 0,01-0,1mm, ®−îc g¾n kÕt gäi lµ bét kÕt. Bét kÕt cã c¸c ®Æc ®iÓm gièng nh− c¸t kÕt vµ chóng th−êng ®i cïng víi nhau trong c¸c kh«ng gian ®Þa chÊt. H¹t vôn trong bét kÕt th−êng s¾c c¹nh h¬n trong c¸t kÕt.

Vïng Hoa B¾c cña Trung Quèc cã tuæi Kainozoi cã 1 lo¹i bét kÕt ®Æc biÖt gäi lµ Hoµng thæ. §¸ cã mµu vµng, tÝm, mµu ®Êt n©u, cÊu t¹o kh«ng ph©n líp, ®é lç hæng cao, Ýt hãa ®¸, hay cã kÕt h¹ch v«i. Thµnh phÇn h¹t vôn th¹ch anh chiÕm −u thÕ. Xi m¨ng chñ yÕu lµ sÐt, silit, c¸c kho¸ng vËt chøa s¾t. Nguån gèc lµ do giã vËn chuyÓn c¸c vËt liÖu tõ sa m¹c mang tíi c¸c vïng th¶o nguyªn bao quanh vïng sa m¹c.

Bµi 3: ®¸ sÐt

I- Kh¸i niÖm vÒ ®¸ sÐt:

§¸ sÐt ph©n bè rÊt réng, chiÕm tíi 60% tæng sè ®¸ trÇm tÝch. §©y lµ 1 lo¹i ®¸ trung gian gi÷a trÇm tÝch c¬ häc vµ trÇm tÝch hãa häc. C¸c kho¸ng vËt sÐt

34

nhieu.dcct@gmail.com

®−îc thµnh t¹o chñ yÕu do qu¸ tr×nh ng−ng keo vµ nguån gèc cña chóng lµ do phong hãa hãa häc c¸c ®¸ giµu kho¸ng vËt silicat vµ alumosilicat. C¸c phÇn tö t¹o ®¸ cã ®é h¹t rÊt nhá <0,01mm.

§¸ sÐt dÎo, cã kh¶ n¨ng nhµo nÆn. Nã cã kh¶ n¨ng hÊp phô, trao ®æi thay

thÕ ion.

Trong tù nhiªn cã thÓ gÆp c¸c lo¹i ®¸ trung gian gi÷a ®¸ sÐt vµ trÇm tÝch

c¬ häc (sÐt-bét kÕt), gi÷a ®¸ sÐt vµ trÇm tÝch hãa häc (sÐt-v«i).

II- KiÕn tróc vμ cÊu t¹o cña ®¸ sÐt:

ph©n phiÕn.

Trªn mÆt líp cã dÊu vÕt giät m−a, vÕt h»n sinh vËt, vÕt nøt.

2- KiÕn tróc:

- KiÕn tróc sÐt: trªn 95% phÇn tö cã kÝch th−íc <0,01mm.

- KiÕn tróc sÐt-c¸t: chøa 5-25% sè h¹t cã kÝch th−íc 1-0,1mm.

- KiÕn tróc sÐt-bét: chøa 5-25% sè h¹t cã kÝch th−íc 0,1-0,01mm.

III- Thμnh phÇn vËt chÊt cña ®¸ sÐt:

1- Thµnh phÇn kho¸ng vËt:

- Kho¸ng vËt sÐt: ®−îc thµnh t¹o qua qu¸ tr×nh phong hãa hãa häc hoÆc do biÕn ®æi thø sinh. Cã 3 kho¸ng vËt sÐt chÝnh lµ kaolinit, hydromica, monmorilonit. Trong tù nhiªn c¸c ®¸ sÐt cã thÓ cã nhiÒu kho¸ng vËt sÐt ®i cïng nhau. Tæ hîp céng sinh kho¸ng vËt sÐt trong ®¸ sÐt ®−îc quyÕt ®Þnh bëi 2 yÕu tè, ®ã lµ thµnh phÇn ®¸ gèc vµ ®iÒu kiÖn m«i tr−êng thµnh t¹o. VÝ dô ®¸ gèc lµ siªu mafic th× kho¸ng vËt sÐt ®−îc thµnh t¹o lµ monmorilonit, ®¸ gèc lµ granit th× kho¸ng vËt sÐt thµnh t¹o lµ kaolinit. Cïng lµ ®¸ gèc granit, nÕu m«i tr−êng thµnh t¹o kho¸ng vËt sÐt cã tÝnh axit th× t¹o thµnh hydromica, m«i tr−êng trung tÝnh t¹o thµnh kaolinit.

- Kho¸ng vËt vôn c¬ häc: gåm c¸c m¶nh ®¸ (silit, quarzit,...) vµ m¶nh vôn kho¸ng vËt (th¹ch anh, mica, ziacon...). Lo¹i nµy th−êng Ýt gÆp vµ phô thuéc ®iÒu kiÖn thµnh t¹o.

- Kho¸ng vËt tù sinh: ®−îc l¾ng ®äng tõ dung dÞch thËt hoÆc dung dÞch

keo, phæ biÕn lµ calcit, dolomit, th¹ch cao, pyrit, macazit, opan, chancedon...

2- VËt chÊt h÷u c¬ vµ hãa ®¸: C¸c di tÝch h÷u c¬ thùc vËt vµ ®éng vËt tån t¹i ë nhiÒu d¹ng kh¸c nhau kÓ c¶ bµo tö phÊn hoa. Carbon h÷u c¬ vµ bitum còng cã mÆt trong nh÷ng ®iÒu kiÖn ®Æc biÖt vµ cã mèi liªn quan víi dÇu khÝ.

3- C¸c ion hÊp phô: SÐt cã kh¶ n¨ng hÊp phô c¸c ion cña m«i tr−êng xung 2-, quanh. C¸c cation hay hÊp phô lµ Ca2+, Mg2+, Na+, K+, c¸c anion gåm SO4

35

nhieu.dcct@gmail.com

3-, Cl-, NO3

-. Kh¶ n¨ng hÊp phô phô thuéc nhiÒu nguyªn nh©n trong ®ã cã PO4 c¸c yÕu tè kiÕn tróc, thµnh phÇn vµ hµm l−îng kho¸ng vËt sÐt, m«i tr−êng xung quanh... C¸c ion hÊp phô nhiÒu khi quyÕt ®Þnh tÝnh chÊt cña ®¸ sÐt. VÝ dô sÐt monmorilonit hÊp phô Na+ kh¶ n¨ng tr−¬ng phång tíi 8 lÇn, nÕu hÊp phô Ca2+ kh«ng cã kh¶ n¨ng tr−¬ng phång.

Nghiªn cøu c¸c ion hÊp phô cã kh¶ n¨ng suy ®o¸n c¸c ®iÒu kiÖn cæ ®Þa lý.

4- Thµnh phÇn hãa häc:

Thµnh phÇn chÝnh lµ c¸c oxit SiO2, Al2O3, H2O. Thµnh phÇn thø yÕu lµ TiO2, Fe2O3, FeO, CaO, MgO, K2O, Na2O. Hµm l−îng c¸c oxyt thay ®æi trong tõng lo¹i sÐt, khã x¸c ®Þnh ®−îc giíi

h¹n chÝnh x¸c.

§Æc ®iÓm hãa häc cña ®¸ sÐt quyÕt ®Þnh tÝnh chÊt c«ng nghÖ vµ c¸c lÜnh

vùc sö dông c«ng nghiÖp.

IV- TÝnh chÊt vËt lý cña ®¸ sÐt:

C¸c ®¸ sÐt, ®Æc biÖt lµ ®¸ sÐt ch−a bÞ biÕn ®æi, cã nh÷ng ®Æc ®iÓm riªng biÖt vµ chÝnh nh÷ng ®Æc ®iÓm nµy lµm cho sÐt cã nhiÒu øng dông thùc tÕ trong ®êi sèng con ng−êi.

1- §iÖn tÝch vµ sù hÊp phô bÒ mÆt:

H¹t sÐt cµng mÞn th× diÖn tÝch bÒ mÆt cµng lín. Tû sè gi÷a diÖn tÝch bÒ mÆt

trªn 1 ®¬n vÞ khèi l−îng ®−îc gäi lµ bÒ mÆt riªng cña ®¸ sÐt (Ss).

Ss=(6x103)/d.Gs (mm2/g) víi d lµ kÝch th−íc mçi chiÒu cña khèi ®Êt h×nh

lËp ph−¬ng, Gs lµ träng l−îng riªng.

C¸c ion O2- hoÆc OH- h×nh thµnh trªn bÒ mÆt ph¼ng cña kho¸ng vËt sÐt, v× vËy h¹t sÐt mang ®iÖn ©m. V× H2O cã tÝnh l−ìng cùc (mét ®Çu d−¬ng vµ mét ®Çu ©m) do ®ã mét líp c¸c ph©n tö n−íc ®−îc gi÷ trªn bÒ mÆt h¹t sÐt bëi liªn kÕt hydro (H3O-) vµ h×nh thµnh nªn líp n−íc hÊp phô. S¸t bÒ mÆt sÐt c¸c ph©n tö n−íc ®−îc gi÷ l¹i thµnh 1 líp rÊt ch¾c. Cµng ra xa lùc liªn kÕt cµng yÕu ®i vµ trë nªn láng h¬n. C¸c tÝnh to¸n cho thÊy bÒ dµy líp n−íc hÊp phô vµo kho¶ng 5nanomet. Kaolinit cã l−îng n−íc hÊp phô bÒ mÆt 10-3%, monmorilonit 40x10- 3%.

SÐt cßn cã kh¶ n¨ng hÊp phô c¸c ion d−¬ng trªn bÒ mÆt cña c¸c h¹t. L−îng c¸c ion d−¬ng hÊp phô trªn bÒ mÆt c¸c h¹t sÐt ®−îc tÝnh b»ng me/100g (mili ®−¬ng l−îng cho 100g sÐt). VÝ dô sÐt kaolinit 5me/100g; sÐt monmorilonit 100me/100g; vermiculit 150me/100g.

36

nhieu.dcct@gmail.com

Ng−êi ta ®· lîi dông tÝnh chÊt hÊp phô bÒ mÆt cña sÐt ®Ó sö dông trong

lÜnh vùc lµm s¹ch m«i tr−êng.

Ngoµi ra sÐt cßn cã kh¶ n¨ng thay thÕ ion trong b¶n th©n cÊu tróc « m¹ng. Liªn kÕt Si-O vµ Al-O cã thÓ bÞ thay thÕ ph¸ vì vµ thay thÕ vµo ®ã lµ c¸c ion kh¸c.

Lùc t¸c ®éng gi÷a hai h¹t kÐo chóng l¹i gÇn nhau. ë thÓ huyÒn phï, c¸c h¹t sÐt chÞu t¸c dông cña hai lùc: lùc hÊp dÉn gi÷a c¸c h¹t, lùc ®Èy do b¶n chÊt mang ®iÖn ©m cña bÒ mÆt h¹t vµ líp hÊp phô. Khi líp hÊp phô ®ñ máng ®Ó lùc hót chiÕm −u thÕ sÏ x¶y ra tiÕp xóc c¹nh-c¹nh vµ h×nh thµnh nªn c¸c nhãm h¹t. Trong huyÒn phï c¸c nhãm nµy sÏ l¾ng ch×m cïng nhau. §ã lµ qu¸ tr×nh kÕt b«ng. C¸c lo¹i sÐt biÓn, ®Êt sÐt tËp trung cao c¸c cation, líp hÊp phô máng do ®ã dÔ t¹o ra cÊu tróc b«ng. SÐt kÕt b«ng th−êng cã giíi h¹n ch¶y cao.

3- TÝnh tr−¬ng në vµ co ngãt:

Sù tr−¬ng në lµ tÝnh t¨ng thÓ tÝch cña sÐt khi gÆp n−íc. SÐt monmorilonit

cã ®é tr−¬ng në cao nhÊt cßn sÐt kaolinit kh«ng tr−¬ng në.

Lùc t−¬ng t¸c gi÷a c¸c h¹t vµ líp hÊp phô bÒ mÆt cã thÓ ®¹t c©n b»ng trong 1 ®iÒu kiÖn ®é Èm nhÊt ®Þnh. NÕu thªm n−íc vµo, ¸p lùc tr−¬ng në sÏ t¸c ®éng vµ sÏ lµm t¨ng thÓ tÝch. Sù co ngãt x¶y ra nÕu líp hÊp phô bÞ Ðp, n−íc tho¸t ra hoÆc do bèc h¬i lµm gi¶m ®é Èm.

TÝnh tr−¬ng në cña sÐt ®−îc øng dông nhiÒu trong c«ng nghiÖp. Trong ®Þa chÊt nÒn mãng, c¸c tÇng sÐt tr−¬ng në rÊt nguy hiÓm cho sù an toµn cña c¸c c«ng tr×nh x©y dùng.

4- TÝnh dÎo vµ dÝnh:

TÝnh dÎo quyÕt ®Þnh bëi líp hÊp phô vµ b¶n chÊt c¸c h¹t sÐt. C¸c lo¹i sÐt cã bÒ mÆt riªng lín nh− monmorilonit cã ®é dÎo nhÊt, sÐt kaolinit cã ®é dÎo kÐm h¬n nhiÒu.

Khi ®é Èm cña sÐt thÊp (®é Èm lµ tû sè gi÷a khèi l−îng n−íc vµ khèi l−îng h¹t sÐt), n−íc n»m trong líp hÊp phô, do ®ã lùc hÊp dÉn gi÷a c¸c h¹t sÐt lín h¬n. T¸c dông dÝnh kÕt nµy t¹o nªn 1 d¹ng øng suÊt trong vµ ®−îc gäi lµ tÝnh dÝnh. Khi ®é Èm t¨ng lªn, hiÖu qu¶ hót Èm gi¶m ®i vµ tÝnh dÝnh gi¶m xuèng.

§¸ sÐt ®¹t giíi h¹n dÎo khi l−îng n−íc thÝch hîp cho phÐp c¸c h¹t tr−ît qua víi nhau mµ kh«ng xuÊt hiÖn vÕt nøt trong ®¸. Khi ®é Èm t¨ng cao tíi lóc kh«ng cßn kh¶ n¨ng hót Èm n÷a, hçn hîp sÐt gièng nh− 1 dÞch ch¶y th× ®¹t giíi h¹n ch¶y.

5- TÝnh chÞu nhiÖt:

37

nhieu.dcct@gmail.com

Khi nhiÖt ®é t¨ng, sÐt mÊt n−íc vµ dÇn dÇn ®Õn nãng ch¶y. NhiÖt ®é nãng

ch¶y cao t¹o nªn tÝnh chÞu nhiÖt cña sÐt.

Lo¹i sÐt cã nhiÖt ®é nãng ch¶y cao trªn 15800C lµ sÐt kaolinit, kaolinit- haluazit. Lo¹i sÐt cã nhiÖt ®é nãng ch¶y thÊp d−íi 13500C lµ sÐt monmorilonit, hydromica. Sù cã mÆt cña hydrat nh«m lµm t¨ng tÝnh chÞu nhiÖt cña sÐt cßn sù cã mÆt cña oxit s¾t, pyrit, siderit, carbonat... l¹i lµm gi¶m tÝnh chÞu nhiÖt cña sÐt. TÝnh chÞu nhiÖt lµ mét trong nh÷ng chØ tiªu quan träng quyÕt ®Þnh gi¸ trÞ cña sÐt. VÝ dô: Lo¹i sÐt lµm g¹ch chÞu löa tèt nhÊt ë miÒn B¾c cã ë ChÝ Linh- H¶i D−¬ng.

Theo møc ®é biÕn ®æi ng−êi ta chia sÐt thµnh hai lo¹i: ®¸ sÐt ch−a biÕn ®æi

vµ ®¸ sÐt biÕn ®æi.

1- C¸c lo¹i ®¸ sÐt ch−a biÕn ®æi: Lo¹i sÐt nµy cã tuæi ®Þa chÊt rÊt trÎ ®Õn hiÖn ®¹i, tuæi cæ kh«ng tån t¹i. Chóng cã tÝnh dÎo. Theo thµnh phÇn kho¸ng vËt sÐt cã trong ®¸ l¹i ph©n chia ra:

a- §¸ sÐt kaolinit: thµnh phÇn chñ yÕu lµ kaolinit >90%, ngoµi ra cßn cã hydromica, hydrosericit, cã rÊt Ýt pyrit, hematit, th¹ch anh, felspat, kho¸ng vËt nÆng... §¸ th−êng s¸ng mµu, mµu tr¾ng, ®«i khi vµng loang læ hoÆc n©u ®en do lÉn vËt liÖu h÷u c¬. Thµnh phÇn hãa häc gåm SiO2, Al2O3, ngoµi ra cßn cã K2O, Na2O, CaO, Fe2O3... B¶n chÊt c¸c nguyªn tè t¹p chÊt, d¹ng tån t¹i vµ hµm l−îng cña chóng quyÕt ®Þnh chÊt l−îng cña ®¸ sÐt kaolinit.

Kaolinit ®−îc ph¸t sinh tõ qu¸ tr×nh thñy ph©n kho¸ng vËt felspat vµ c¸c silicat kh¸c trong ®iÒu kiÖn nãng Èm. Ph©n biÖt kaolinit tµn tÝch vµ kaolinit trÇm tÝch.

- Kaolinit tµn tÝch (nguyªn sinh) ph¸t triÓn ngay trªn bÒ mÆt khèi ®¸ mÑ. Chóng ph¸t triÓn t¹o nªn c¸c ®íi cã chiÒu dµy vµi m ®Õn hµng chôc m, chuyÓn tiÕp dÇn dÇn ®Õn ®¸ gèc. Trong ®ã cã chøa nhiÒu tµn d− kho¸ng vËt ®¸ gèc ®Æc biÖt lµ th¹ch anh. SÐt th−êng cã mµu tr¾ng, phít vµng, phít n©u, xèp, kh«ng ph©n líp, ®é dÎo kÐm, ®é h¹t kh«ng ®ång ®Òu, th−êng cßn tµn d− kiÕn tróc, cÊu t¹o cña ®¸ gèc.

- Kaolinit trÇm tÝch ®−îc thµnh t¹o do sù t¸i l¾ng ®äng c¸c kho¸ng vËt kaolinit nguyªn sinh trong m«i tr−êng trÇm tÝch. Lo¹i nµy th−êng cã thµnh phÇn æn ®Þnh h¬n, ®é h¹t nhá h¬n, ®é dÎo cao h¬n, mµu tr¾ng, x¸m, mÞn, ¸nh mì. §¸ cã ®é chän läc tèt, chÊt l−îng vµ tr÷ l−îng lín h¬n so víi sÐt kaolinit nguyªn sinh.

38

nhieu.dcct@gmail.com

b- SÐt hydromica: thµnh phÇn kho¸ng vËt chñ yÕu lµ hydromica, cã thªm kaolinit, c¸c kho¸ng vËt vôn th¹ch anh, felspat, clorit, mica, kho¸ng vËt nÆng, vËt liÖu h÷u c¬.... §¸ cã mµu tr¾ng, vµng, x¸m, n©u ®á.. tuú thuéc vµo l−îng t¹p chÊt vµ chÊt h÷u c¬ cã trong ®¸.

Nguån gèc hydromica do thñy ph©n c¸c kho¸ng vËt felspat vµ alumosilicat kh¸c ë giai ®o¹n ®Çu trong m«i tr−êng axit tr−íc khi h×nh thµnh kaolinit. §¸ sÐt hydromica thµnh t¹o trong m«i tr−êng n−íc biÓn, cã ®é lç hæng cao, kh¶ n¨ng hÊp phô cao h¬n sÐt kaolinit.

c- §¸ sÐt monmorilonit: Thµnh phÇn kho¸ng vËt chÝnh lµ monmorilonit, ngoµi ra cßn cã nontronit, felspat, th¹ch anh, calcit, th¹ch cao.. Hµm l−îng Na2O cao vµ Al2O3 thÊp. §¸ cã mµu tr¾ng, phít x¸m, phít hång, phít lôc, mÞn, ¸nh mì, cã kh¶ n¨ng hÊp phô rÊt lín, cã thÓ hÊp phô l−îng n−íc gÊp 8 lÇn thÓ tÝch cña khèi ®¸ sÐt vµ khi ®ã thÓ tÝch cã thÓ t¨ng 10-30 lÇn.

Nguån gèc cña ®¸ sÐt monmorilonit do phong hãa c¸c ®¸ phun trµo giµu thñy tinh nói löa, c¸c ®¸ magma mafic, siªu mafic vµ l¾ng ®äng trong m«i tr−êng kiÒm.

2- C¸c ®¸ sÐt ®∙ bÞ biÕn ®æi (®¸ phiÕn sÐt): Lo¹i nµy th−êng cã tuæi ®Þa chÊt

tõ cæ ®Õn rÊt cæ.

§¸ phiÕn sÐt cã nguån gèc tõ c¸c ®¸ sÐt dÎo do c¸c qu¸ tr×nh mÊt n−íc, Ðp nÐn. §¸ cã cÊu t¹o ph©n phiÕn, ph©n líp máng, kh¸ r¾n ch¾c. KiÕn tróc Èn tinh, tãc rèi, kiÕn tróc ®Þnh h−íng...

Thµnh phÇn kho¸ng vËt gåm hydromica, kaolinit, monmorilonit ®i cïng

c¸c kho¸ng vËt d¹ng v¶y nhiÖt ®é thÊp nh− sericit, clorit, muscovit....

Mét sè lo¹i ®¸ phiÕn sÐt th−êng gÆp lµ:

- Argilit: ®¸ mµu ®en, kh¸ r¾n ch¾c, cÊu t¹o khèi ®Õn ph©n phiÕn máng, thµnh phÇn chñ yÕu lµ sericit (50%) vµ hydromica ®i cïng clorit, th¹ch anh vi h¹t, vËt liÖu h÷u c¬ bÞ graphit hãa d¹ng Èn tinh.

- §¸ b¶ng: lµ 1 lo¹i ®¸ phiÕn sÐt giµu vËt chÊt than, cã mµu ®en, kh«ng thÊm n−íc, r¾n ch¾c, ®é lç hæng thÊp, cÊu t¹o ph©n phiÕn râ, cã thÓ t¸ch thµnh nh÷ng tÊm máng dïng lµm tÊm lîp.

- §¸ phiÕn sÐt v«i: cã thªm carbonat.

- §¸ phiÕn sÐt chøa sulphur.

VI- §iÒu kiÖn thμnh t¹o vμ c¸c lo¹i h×nh nguån gèc:

39

nhieu.dcct@gmail.com

Theo ®iÒu kiÖn thµnh t¹o chia c¸c ®¸ sÐt thµnh 2 nhãm lín lµ sÐt tµn tÝch (sÐt nguyªn sinh) vµ sÐt trÇm tÝch (sÐt thø sinh). SÐt tµn tÝch th−êng n»m ngay trong vá phong hãa cßn sÐt trÇm tÝch ®−îc thµnh t¹o phô thuéc nhiÒu yÕu tè vµ rÊt ®a d¹ng vÒ lo¹i h×nh.

1- §iÒu kiÖn thµnh t¹o sÐt nguyªn sinh:

- KhÝ hËu nãng Èm

- §¸ gèc giµu alumosilicat (c¸c ®¸ magma tõ baz¬ ®Õn axit, ®¸ phiÕn kÕt

tinh, gneis, c¸t kÕt arko).

®Ønh ®åi.

- Th¶m thùc vËt ph¸t triÓn m¹nh t¹o cho m«i tr−êng ®Êt phong hãa giµu

axit humic lµm cho s¾t kh«ng ®äng l¹i ®−îc vµ l¾ng ®äng kho¸ng vËt sÐt.

2- §iÒu kiÖn thµnh t¹o sÐt trÇm tÝch:

- SÐt lò tÝch (proluvi): ®−îc thµnh t¹o khi cã dßng n−íc lò, cã d¹ng n»m æ,

thÊu kÝnh kÑp trong c¸c trÇm tÝch h¹t th«.

- SÐt s−ên tÝch (deluvi): ph©n bè ë ch©n s−ên nói, th−êng cã d¹ng thÊu kÝnh, d¹ng líp vãt nhän nhanh, chiÒu dµy kh«ng æn ®Þnh, ®é h¹t kh«ng ®ång ®Òu, thµnh phÇn ®a kho¸ng phøc t¹p.

- SÐt s«ng (aluvi): ®−îc thµnh t¹o ë lßng s«ng, b·i båi, tam gi¸c ch©u, d¹ng n»m thÊu kÝnh, líp, cã chiÒu dµy kh«ng æn ®Þnh, cã thÓ cã tµn tÝch sinh vËt n−íc ngät.

Ngoµi ra cßn cã c¸c lo¹i sÐt hå, sÐt vïng vÞnh, sÐt biÓn...

VII- ý nghÜa nghiªn cøu vμ c«ng dông cña ®¸ sÐt:

vµ ®iÒu kiÖn cæ ®Þa lý.

+ ý nghÜa thùc tiÔn:

- §¸ sÐt lµ tÇng ch¾n cho c¸c má dÇu.

- §¸ sÐt lµ tÇng c¸ch n−íc cho c¸c má n−íc nãi riªng vµ c¸c tÇng chøa

n−íc nãi chung. Nhê cã tÇng sÐt nµy mµ n−íc ngÇm kh«ng bÞ nhiÔm bÈn.

- Trong ®Þa chÊt c«ng tr×nh, c¸c tÇng sÐt ch−a bÞ biÕn ®æi vµ ®· bÞ biÕn ®æi ®Òu ®¸ng quan t©m v× chóng lµ m«i tr−êng nh¹y c¶m víi sù biÕn ®æi cña c¸c tr−êng øng suÊt.

- §¸ sÐt lµ 1 lo¹i kho¸ng s¶n cã c«ng dông rÊt to lín. Nã lµ nguån nguyªn liÖu cña c¸c ngµnh c«ng nghiÖp gèm sø, xi m¨ng, g¹ch ngãi, vËt liÖu phô gia

40

nhieu.dcct@gmail.com

cho c«ng nghiÖp hãa chÊt, dÇu khÝ, thùc phÈm, lµm chÊt ®én trong c«ng nghiÖp cao su, nhùa, lµm dung dÞch khoan, lµm vËt liÖu chÞu löa, chÞu axit....

Bμi 4: ®¸ trÇm tÝch carbonat

I- §Æc ®iÓm chung:

§¸ carbonat ph©n bè kh¸ réng c¶ ë ViÖt Nam vµ trªn thÕ giíi, ®øng thø ba sau c¸c ®¸ trÇm tÝch vôn vµ ®¸ sÐt. ë ViÖt Nam c¸c ®¸ carbonat ®ang ®−îc quan t©m nghiªn cøu, khai th¸c sö dông cho nÒn c«ng nghiÖp n−íc nhµ.

Thµnh phÇn kho¸ng vËt chÝnh cña ®¸ carbonat bao gåm calcit, dolomit, siderit vµ mét sè kho¸ng vËt kh¸c víi hµm l−îng Ýt nh− kho¸ng vËt sÐt, silit, sulphur, sulphat, m¶nh ®¸, m¶nh vôn kho¸ng vËt...

Trong ®¸ carbonat, ®Æc biÖt lµ ®¸ v«i, rÊt phong phó hãa ®¸, tiªu biÓu nh−

san h«, trïng thoi, huÖ biÓn....

Thµnh phÇn hãa häc cña ®¸ carbonat bao gåm c¸c oxit chÝnh CaO, MgO,

CO2, cßn c¸c oxit kh¸c cã hµm l−îng kh«ng ®¸ng kÓ.

Trong c¸c ®¸ carbonat cã 3 d¹ng chÝnh: ®¸ v«i, ®¸ dolomit vµ c¸c ®¸

trung gian (macn¬, sÐt v«i, v«i c¸t...).

II- §¸ v«i:

1- Thµnh phÇn vËt chÊt:

§¸ v«i cã thµnh phÇn kho¸ng vËt chñ yÕu lµ calcit hoÆc aragonit, c¸c kho¸ng vËt kh¸c nh− dolomit, sÐt, clorit, silit... chiÕm thø yÕu, nh−ng chÝnh nh÷ng thµnh phÇn hçn hîp quyÕt ®Þnh tÝnh chÊt c¬ lý, mµu s¾c, ®é lç hæng, tû träng... cña ®¸. §¸ v«i cã mµu tr¾ng, tr¾ng s÷a, lôc, x¸m. §é hæng cña ®¸ tõ 1% trong c¸c lo¹i ®¸ v«i vi h¹t g¾n kÕt ch¾c ®Õn 50-60% trong c¸c lo¹i ®¸ v«i sß èc bë rêi, ®¸ phÊn.

Trong ®¸ v«i th−êng cã mét khèi l−îng ®¸ng kÓ vËt liÖu h÷u c¬.

Thµnh phÇn hãa häc cña ®¸ v«i: hµm l−îng CaCO3 trªn 90%, cßn l¹i lµ

MgCO3, SiO2, Al2O3....

2- CÊu t¹o, kiÕn tróc:

§¸ v«i cã cÊu t¹o khèi, ph©n líp, vß nhµu, trøng c¸, gi¶ trøng c¸, kÕt h¹ch..., kiÕn tróc h¹t mÞn, vi h¹t, t¸i kÕt tinh, thay thÕ, sinh vËt, tµn tÝch sinh vËt...

41

nhieu.dcct@gmail.com

t¹o, thµnh phÇn vµ møc ®é biÕn ®æi cña ®¸.

+ §¸ v«i sinh vËt: ®−îc thµnh t¹o trùc tiÕp tõ x−¬ng vá cña sinh vËt. Chóng ®−îc ph©n lo¹i vµ gäi tªn theo sinh vËt t¹o nªn ®¸, vÝ dô ®¸ v«i San h«, Trïng lç, Tay cuén, HuÖ biÓn.

§¸ v«i San h«, t¶o, Tay cuén th−êng t¹o thµnh c¸c d¹ng vßng cung hay

d¹ng khèi ë vïng biÓn t¹o nªn c¸c t−êng ¸m tiªu.

+ §¸ v«i hãa häc: ®−îc thµnh t¹o do sù ph©n ly cña CaCO3 tõ m«i tr−êng n−íc víi c¸c ®iÒu kiÖn hãa lý thuËn lîi. Lo¹i ®¸ v«i nµy l¹i ®−îc ph©n chia theo thµnh phÇn vµ cÊu tróc cña ®¸, bao gåm:

- §¸ v«i vi h¹t: lµ lo¹i ®¸ v«i phæ biÕn nhÊt, ®¸ mµu x¸m xanh, cÊu t¹o khèi hoÆc ph©n líp dµy, h¹t mÞn, vÕt vì vá sß. Thµnh phÇn chÝnh lµ calcit víi kÝch th−íc h¹t <0,01mm, ngoµi ra cßn cã vËt chÊt sÐt, bitum, s¾t, mangan... Trong giai ®o¹n thµnh ®¸ hoÆc hËu sinh, ®¸ v«i vi h¹t trë thµnh ®¸ v«i kÕt tinh víi c¸c h¹t calcit kÝch th−íc lín h¬n 0,1mm, song tinh liªn phiÕn.

- Travectinh: cã mµu vµng, xèp, thµnh t¹o trong c¸c hang ®éng, cöa suèi,

s−ên nói ®¸ v«i, t¹o thµnh nh÷ng líp dµy.

- Th¹ch nhò: thµnh t¹o trong nh÷ng hang ®éng, cã d¹ng cét, cÊu t¹o ®ång

t©m.

- Tuf v«i: ph¸t sinh ë cöa suèi, s−ên nói, trong c¸c hang ®éng ®¸ v«i, n¬i cã dßng n−íc ch¶y m¹nh hoÆc n−íc nãng. Thµnh phÇn chÝnh lµ calcit vi h¹t, s¾p xÕp thµnh d¹ng cµnh c©y, d¹ng sîi, d¹ng tÊm mµnh mµnh. Tuf v«i th−êng cã mµu tr¾ng, x¸m, nhÑ, ®é lç hæng lín.

- §¸ v«i trøng c¸, gi¶ trøng c¸, pizolit: ®−îc thµnh t¹o ë nh÷ng vïng ven

biÓn, khÝ hËu Êm ¸p.

Trong qu¸ tr×nh biÕn ®æi thø sinh (hßa tan, thay thÕ, hãa h¹t...) c¸c lo¹i ®¸ v«i bÞ biÕn ®æi, c¸c dÊu hiÖu vÒ nguån gèc bÞ xo¸ nhßa. Tuú theo nguyªn nh©n vµ møc ®é biÕn ®æi cã c¸c lo¹i sau:

- §¸ v«i nøt nÎ, ®¸ v«i d¹ng d¨m kÕt, ®¸ v«i d¹ng cuéi kÕt, ®¸ v«i thay thÕ,

®¸ v«i t¸i kÕt tinh...

Trong thùc tÕ cßn gÆp nhiÒu lo¹i ®¸ v«i hçn hîp chøa c¸c t¹p chÊt kh¸c,

phæ biÕn lµ:

- §¸ v«i chøa c¸t sái: gÆp ë nh÷ng n¬i chuyÓn tiÕp gi÷a ®¸ v«i vµ ®¸ vôn c¬ häc. Thµnh phÇn gåm calcit vµ c¸c m¶nh vôn th¹ch anh cã ®é mµi trßn, chän läc tèt.

42

nhieu.dcct@gmail.com

®Æc xÝt, r¾n ch¾c. Tuú theo tû lÖ gi÷a v«i vµ sÐt chia ra:

§¸ v«i chøa sÐt: sÐt < 25%, v«i >75%

§¸ macn¬: sÐt 25-75%, v«i 75-25%

§¸ sÐt chøa v«i: sÐt 75%, v«i 25%

- §¸ v«i chøa dolomit: dolomit <25%

- §¸ v«i chøa than, chøa bitum: gÆp trong trÇm tÝch than, vËt chÊt than ë

III- Dolomit:

Thµnh phÇn chñ yÕu lµ dolomit, trong ®ã MgCO3 chiÕm 45,8%. Nh×n bÒ ngoµi dolomit gièng víi ®¸ v«i, cã mµu tr¾ng, vµng, x¸m n©u,

kh¸c víi ®¸ v«i ë chç, kh«ng sñi bät trong dung dÞch HCl l¹nh nång ®é thÊp.

§¸ cã cÊu t¹o khèi ®ång nhÊt, kiÕn tróc tù h×nh, thay thÕ, tµn tÝch sinh

vËt...

Dolomit chñ yÕu ®−îc thµnh t¹o b»ng con ®−êng hãa häc thuÇn tuý víi nh÷ng ®iÒu kiÖn thuËn lîi (l−îng kiÒm vµ Mg trong dung dÞch rÊt lín, ®é pH>8,3, khÝ hËu kh« nãng...).

cøu:

§¸ v«i ®−îc sö dông ®Ó nung v«i, lµm xi m¨ng, s¶n xuÊt bét nhÑ vµ bét nÆng, sö dông trong c¸c ngµnh c«ng nghiÖp hãa chÊt, chÊt ®én cao su, c«ng nghiÖp giÊy, chÊt b¶ t−êng... B¶n th©n ®¸ v«i cã thÓ dïng lµm g¹ch trang l¸t rÊt cã gi¸ trÞ.

Dolomit dïng lµm g¹ch chÞu löa, c¸c chÊt kÕt dÝnh dolomi, cã thÓ xö lý ®Ó

thu håi Mg kim lo¹i.

§¸ v«i ph©n bè rÊt réng lín c¶ ë thÕ giíi vµ c¶ ë ViÖt Nam. Chóng cã tuæi phæ biÕn tõ Paleozoi ®Õn Mosozoi. C¸c ®¸ v«i cã tuæi cæ th−êng bÞ biÕn thµnh ®¸ hoa.

ViÖt Nam. §Æc biÖt ®¸ v«i hÖ tÇng B¾c S¬n (C bs) cã chÊt l−îng rÊt tèt.

Nghiªn cøu ®¸ carbonat cã ý nghÜa to lín trong viÖc ph©n chia liªn kÕt ®Þa tÇng, nghiªn cøu c¸c ®iÒu kiÖn cæ ®Þa lý, cæ khÝ hËu, cæ kiÕn t¹o còng nh− c¸c bèi c¶nh thµnh t¹o.

43

nhieu.dcct@gmail.com

Nghiªn cøu ®¸ carbonat phôc vô cho c«ng t¸c t×m kiÕm th¨m dß n−íc, phôc vô ®Þa chÊt c«ng tr×nh, ®Þa chÊt du lÞch vµ ngµnh du lÞch nãi chung. Hang ®éng karst¬ lµ nh÷ng danh lam th¾ng c¶nh du lÞch rÊt tèt, nh−ng chóng l¹i lµ nh÷ng n¬i rÊt nguy hiÓm cho c¸c c«ng tr×nh x©y dùng, chóng g©y mÊt n−íc, sôt lón nÒn mãng.

Nghiªn cøu ®¸ carbonat nh− 1 lo¹i kho¸ng s¶n cã nhiÒu lÜnh vùc sö dông.

bμi 5: ®¸ trÇm tÝch silit

I- §Æc ®iÓm chung:

TrÇm tÝch silit lµ nh÷ng ®¸ cã thµnh phÇn hãa häc chñ yÕu lµ SiO2 d−íi d¹ng c¸c kho¸ng vËt opan, chancedon, th¹ch anh, ®−îc thµnh t¹o b»ng con ®−êng hãa häc hoÆc sinh hãa. Chóng th−êng cã d¹ng líp, d¹ng kÕt h¹ch hoÆc ph©n t¸n trong c¸c ®¸ trÇm tÝch kh¸c. C¸c ®¸ trÇm tÝch silit th−êng cã cÊu t¹o khèi ®ång nhÊt, ph©n líp, kÕt h¹ch, ®«i khi cã d¹ng vá, spherolit, kiÕn tróc v« ®Þnh h×nh, Èn tinh, vi tinh, thay thÕ, tµn tÝch sinh vËt, vÕt vì nh½n, vá sß hoÆc d¹ng ®Êt. §é hæng cña ®¸ rÊt kh¸c nhau, ®¸ cã thÓ rÊt xèp nh− diatomit, tuf silit hoÆc cã thÓ rÊt r¾n ch¾c, ®Æc xÝt nh− ngäc bÝch. §¸ cã mµu tr¾ng, phít ®á, phít lôc, x¸m ®en, cã thÓ trong hoÆc ®ôc.

1- TrÇm tÝch silit cã nguån gèc sinh vËt:

+ Diatomit: ®¸ mµu tr¾ng, n©u vµng, rÊt xèp vµ nhÑ, cÊu t¹o khèi hoÆc ph©n líp, kiÕn tróc v« ®Þnh h×nh, sinh vËt. §¸ cã kh¶ n¨ng næi trªn mÆt n−íc do cã ®é hæng cao. Thµnh phÇn chÝnh lµ opan, chancedon, th¹ch anh. Nguån gèc lµ do c¸c vá t¶o Diatomae cã thµnh phÇn silit ®−îc g¾n kÕt l¹i.

§«i khi chóng cã liªn quan tíi ho¹t ®éng nói löa.

Diatomit kh«ng bÒn v÷ng, bÞ ph¸ hñy vµ ®−îc thay thÕ biÕn thµnh ®¸ kh¸c nh− trepen, ®¶n b¹ch. Trepen vµ ®¶n b¹ch kh¸c víi diatomit ë chç kh«ng cã kiÕn tróc sinh vËt, møc ®é g¾n kÕt ch¾c h¬n vµ nÆng h¬n.

+ Spongilit: Nguån gèc do gai H¶i miªn ®−îc g¾n kÕt b»ng opan, chancedon. Thµnh phÇn chÝnh lµ chancedon. Cã lo¹i bë rêi, cã lo¹i ®−îc g¾n kÕt ch¾c. Th−êng gÆp trong c¸c ®Þa tÇng cã tuæi §Ö Tam vµ §Ö Tø.

+ Radiolarit: Nguån gèc ®−îc thµnh t¹o tõ c¸c m¶nh vá Trïng Tia (Radiolaria), c¸c lo¹i t¶o silit kh¸c. Thµnh phÇn chÝnh gåm opan, chancedon, th¹ch anh. CÊu t¹o ph©n líp, mµu x¸m, x¸m ®en, r¾n ch¾c.

44

nhieu.dcct@gmail.com

2- TrÇm tÝch silit hãa häc:

+ Ngäc bÝch: ®¸ r¾n ch¾c, h¹t mÞn, cÊu t¹o ph©n líp, kÕt h¹ch, mµu xanh, n©u, ®á, tr¾ng, v©n sÆc sì tuú theo vËt chÊt hçn hîp ph©n t¸n trong ®¸. Thµnh phÇn chÝnh lµ chancedon vµ th¹ch anh. KiÕn tróc Èn tinh, keo... Ngäc bÝch th−êng ph¸t sinh ë vïng n−íc biÓn cã nång ®é SiO2 lín, nhÊt lµ vïng cã ho¹t ®éng cña nói löa d−íi n−íc.

phÇn chñ yÕu lµ chancedon, th¹ch anh, lÉn nhiÒu vËt chÊt than, pyrit...

+ Tuf silit: ®−îc thµnh t¹o ë nh÷ng thung lòng s−ên nói, cöa suèi cã nguån n−íc nãng vµ liªn quan tíi ho¹t ®éng cña nói löa. §¸ xèp, s¸ng mµu, th−êng cã d¹ng kÕt vá, d¹ng nhò.

+ KÕt h¹ch silit: ®¸ cã cÊu t¹o khèi, cã khi cã d¹ng kÕt vá, r¾n ch¾c, mµu

+ Jaspilit: lµ ®¸ trÇm tÝch silit biÕn chÊt, mµu ®en r¾n ch¾c. Thµnh phÇn gåm th¹ch anh ®i cïng hematit, manhetit. Th−êng gÆp chóng ®i cïng c¸c vØa s¾t trong thµnh hÖ jaspilit s¾t.

III- ý nghÜa nghiªn cøu vμ c«ng dông:

Nghiªn cøu trÇm tÝch silit phôc vô cho viÖc liªn kÕt ®Þa tÇng, nghiªn cøu

m«i tr−êng t−íng ®¸ vµ cæ ®Þa lý.

C¸c ®¸ trÇm tÝch silit cã thÓ lµ c¸c ®¸ sinh vµ chøa dÇu. HiÖn nay c«ng nghÖ ph¸t triÓn, do ®ã cã thÓ sö dông silicit vµo nhiÒu ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c nhau, vÝ dô lµm chÊt c¸ch nhiÖt, lµm s¹ch m«i tr−êng má, lµm chÊt phô gia thñy lùc trong c«ng nghiÖp xi m¨ng.

bμi 6: trÇm tÝch s¾t vμ nh«m

I- TrÇm tÝch nh«m: gåm chñ yÕu lµ laterit vµ bauxit, chóng cã nguån

gèc phong ho¸ hãa häc vµ t¸i trÇm tÝch.

1- Laterit:

Lµ lo¹i ®¸ giµu oxyt s¾t, nh«m, titan, nghÌo oxyt silic, kiÒm vµ kiÒm thæ. Laterit cã mµu n©u ®á, vµng, hång, bªn ngoµi th−êng phñ 1 líp mµu x¸m ®en máng. CÊu t¹o kÕt h¹ch, h¹t ®Ëu. §¸ cã ®é hæng lín nh−ng r¾n ch¾c. D−íi n−íc ®¸ t−¬ng ®èi mÒm, khi ®−a lªn kh« th× dÇn dÇn r¾n ch¾c l¹i. Nhê ®Æc tÝnh nµy laterit ®−îc dïng lµm g¹ch kh«ng nung (®¸ ong).

§iÒu kiÖn thµnh t¹o laterit:

- §¸ gèc giµu alumosilicat.

45

nhieu.dcct@gmail.com

- KhÝ hËu nhiÖt ®íi nãng Èm.

- §Þa h×nh thÊp, tho¶i.

- Th¶m thùc vËt nghÌo.

- TrÞ sè pH thuËn lîi cho viÖc mang silit vµ kiÒm ra khái ®¸.

2- Bauxit:

Lµ mét lo¹i ®¸ giµu kho¸ng vËt nh«m nh− gibsit, diaspo, b¬mit, corindon. Hµm l−îng Al2O3 >28%. Bauxit th−êng cã mµu n©u, ®á, vµng, x¸m, phít lôc. CÊu t¹o h¹t ®Ëu, trøng c¸, kÕt h¹ch, d¨m kÕt, cuéi kÕt. KiÕn tróc Èn tinh, vi tinh víi vÕt vì xï xß, d¹ng ®Êt, ®«i khi nh½n, d¹ng vá sß.

§iÒu kiÖn thµnh t¹o bauxit:

- Cã oxyt nh«m tù do: ph¶i cã nh÷ng ®iÒu kiÖn gièng thµnh t¹o laterit,

lµm cho silit vµ kiÒm bÞ röa tr«i cßn Fe2O3 vµ Al2O3 th× gi÷ l¹i.

- M«i tr−êng axit pH<4.

- L−îng SiO2 ®i cïng l¾ng ®äng kh«ng ®−îc qu¸ lín v× nÕu kh«ng sÏ

thµnh t¹o sÐt.

II- TrÇm tÝch s¾t:

Lµ nh÷ng ®¸ cã chøa nhiÒu kho¸ng vËt s¾t ®−îc thµnh t¹o b»ng con ®−êng trÇm tÝch: geothit, hematit, siderit, leptoclorit, pyrit, macazit.. Chóng t¹o thµnh vØa, kÕt h¹ch, trøng c¸, d¹ng h¹t ph©n t¸n hoÆc lµ xi m¨ng g¾n kÕt trong c¸c lo¹i ®¸ kh¸c nhau.

c¸c ®¸ kh¸c, Ýt khi t¹o thµnh má.

- Leptoclorit: cÊu t¹o trøng c¸, gi¶ trøng c¸, th−êng cã mµu lôc, trong tù

- S¾t n©u: lµ hçn hîp cña geothit vµ hydrogeothit cã lÉn nhiÒu kho¸ng vËt sÐt, silit. S¾t n©u cã thÓ bë rêi, d¹ng ®Êt hoÆc ®Æc xÝt, kÕt vá. §¸ cã mµu n©u, x¸m, vµng da cam.

- Quarzit s¾t: lµ lo¹i ®¸ trÇm tÝch s¾t bÞ biÕn chÊt. §¸ cã cÊu t¹o d¹ng d¶i, nh÷ng vØa máng hematit, manhetit xen kÏ c¸c líp máng th¹ch anh h¹t nhá. Chóng cã thÓ t¹o thµnh má víi tr÷ l−îng lín.

Theo nguån gèc cã hai lo¹i: S¾t trÇm tÝch th−êng gÆp ë hå, ®Çm lÇy, biÓn

vµ s¾t tµn tÝch gÆp trong vá phong hãa.

46

nhieu.dcct@gmail.com

phÇn 3

th¹ch häc ®¸ biÕn chÊt

-------------------------------------------------------------------------------

Ch−¬ng I

§¹i c−¬ng vÒ ®¸ biÕn chÊt

Bμi 1: ®Þnh nghÜa vÒ ho¹t ®éng biÕn chÊt vμ ®¸ biÕn chÊt

Ho¹t ®éng biÕn chÊt lµ sù biÕn ®æi vÒ thµnh phÇn vµ cÊu tróc cña c¸c ®¸ nguyªn thñy ë nh÷ng ®é s©u kh¸c nhau cña Vá Tr¸i ®Êt d−íi t¸c ®éng cña nhiÒu yÕu tè néi sinh (nhiÖt ®é, ¸p suÊt, dung dÞch biÕn chÊt) vµ x¶y ra ë tr¹ng th¸i cøng (®¸ kh«ng bÞ nãng ch¶y hoÆc hßa tan). Ho¹t ®éng biÕn chÊt chñ yÕu x¶y ra trong kho¶ng nhiÖt ®é 300-10000C, ¸p suÊt tõ vµi tr¨m bar ®Õn 15- 20kbar (1at=1,01325bar).

Mét c¸ch kh¸i qu¸t h¬n: ho¹t ®éng biÕn chÊt lµ 1 d¹ng s¶n phÈm ho¹t ®éng néi lùc cña Tr¸i ®Êt. Ho¹t ®éng néi lùc cã thÓ lµ sù di chuyÓn héi tô hoÆc ph©n kú cña c¸c m¶ng th¹ch quyÓn, sù di chuyÓn cña c¸c khèi ®¸ däc theo c¸c ®íi tr−ît b»ng lín, sù di chuyÓn trong ph¹m vi hÑp cña dung dÞch biÕn chÊt cã nguån gèc tõ c¸c khèi magma nguéi l¹nh.

S¶n phÈm cña ho¹t ®éng biÕn chÊt chÝnh lµ c¸c ®¸ biÕn chÊt, chóng c©n b»ng trong nh÷ng ®iÒu kiÖn vËt lý nhÊt ®Þnh (nhiÖt ®é, ¸p suÊt, dung dÞch tuÇn hoµn trong ®¸-yÕu tè biÕn chÊt).

1

nhieu.dcct@gmail.com

Bμi 2: C¸c yÕu tè biÕn chÊt

1- NhiÖt ®é:

Sù n©ng cao nhiÖt ®é trong Vá Tr¸i ®Êt lµ nguyªn nh©n chñ yÕu dÉn ®Õn c¸c qu¸ tr×nh biÕn chÊt c¸c ®¸. NhiÖt ®é ®ãng vai trß chi phèi c¸c ph¶n øng biÕn chÊt, n©ng cao ho¹t tÝnh hãa häc còng nh− thóc ®Èy c¸c t¸c dông vËt lý cña c¸c dung dÞch tuÇn hoµn trong ®¸. Sù n©ng cao nhiÖt ®é cßn lµm thay ®æi tÝnh chÊt vËt lý cña ®¸, lµm cho ®¸ tõ tr¹ng th¸i cøng chuyÓn sang dÎo vµ cuèi cïng cã thÓ nãng ch¶y t¹o nªn c¸c dung thÓ magma granit cã nguån gèc biÕn chÊt (siªu biÕn chÊt).

Nguån gèc cña nhiÖt ®é tham gia vµo c¸c ph¶n øng biÕn chÊt bao gåm: - §Þa nhiÖt (sù t¨ng nhiÖt ®é theo chiÒu s©u, xuèng s©u 100m t¨ng 30).

- NhiÖt ®é to¶ ra do ma s¸t chuyÓn dÞch gi÷a c¸c khèi ®¸ cøng trong c¸c

hÖ thèng ph¸ hñy kiÕn t¹o.

nguyªn tè phãng x¹ U, Th...

2- ¸p suÊt:

Cã hai d¹ng ¸p suÊt tham gia vµo qu¸ tr×nh biÕn chÊt: ¸p suÊt thñy tÜnh

vµ ¸p suÊt ®Þnh h−íng.

- ¸p suÊt thñy tÜnh g©y ra bëi träng l−îng cña líp ®¸ n»m trªn ®èi víi líp ®¸ n»m d−íi, nã cã gi¸ trÞ nh− nhau theo mäi ph−¬ng. Vai trß cña ¸p suÊt thñy tÜnh khèng chÕ c¸c ph¶n øng biÕn chÊt. ¸p suÊt t¨ng, ph¶n øng biÕn chÊt cã xu h−íng t¹o nªn c¸c tæ hîp céng sinh kho¸ng vËt cã tû träng lín (thÓ tÝch ph©n tö nhá).

- ¸p suÊt ®Þnh h−íng sinh ra do c¸c qu¸ tr×nh dÞch chuyÓn c¨ng d·n c¸c khèi ®¸ theo c¸c ph¸ hñy kiÕn t¹o, ®øt g·y. ¸p suÊt nµy chØ cã t¸c dông ë phÇn n«ng cña Vá Tr¸i ®Êt, g©y ra c¸c biÕn d¹ng rßn vµ dÎo ®èi víi ®Êt ®¸. S¶n phÈm cña ¸p suÊt ®Þnh h−íng lµ kataclazit vµ milonit.

3- Dung dÞch biÕn chÊt:

Trong ®¸ lu«n tån t¹i c¸c dung dÞch ë phÇn khe hë vµ ranh giíi tiÕp xóc gi÷a c¸c h¹t. Chóng tån t¹i ë d¹ng mµng máng vËt lý, cã thÓ ë tr¹ng th¸i láng, tr¹ng th¸i h¬i vµ tr¹ng th¸i h¬i-láng. Thµnh phÇn cña chÊt l−u lµ H2O, CO2, CH4, Cl, SO2, Br. Vai trß cña chÊt l−u lµ m«i tr−êng trao ®æi vËt chÊt gi÷a c¸c pha kho¸ng vËt tham gia ph¶n øng biÕn chÊt. Tuú thuéc vµo thµnh phÇn vµ

2

nhieu.dcct@gmail.com

tÝnh chÊt m«i tr−êng cña chÊt l−u mµ cã thÓ g©y ra c¸c ph¶n øng khö hoÆc oxy hãa vµ tõ ®ã lµm xuÊt hiÖn c¸c tæ hîp céng sinh kho¸ng vËt kh¸c nhau.

Ngoµi nh÷ng yÕu tè biÕn chÊt trªn cßn ph¶i kÓ ®Õn yÕu tè thêi gian x¶y ra ho¹t ®éng biÕn chÊt vµ thµnh phÇn cña ®¸ nguyªn thñy bÞ biÕn chÊt. Thêi gian cµng l©u dµi th× qu¸ tr×nh biÕn chÊt cµng triÖt ®Ó. Thµnh phÇn ®¸ nguyªn thñy kh¸c nhau th× sÏ cho c¸c s¶n phÈm biÕn chÊt kh¸c nhau.

3

nhieu.dcct@gmail.com

Bμi 3: c¸c d¹ng biÕn chÊt

1- D¹ng biÕn chÊt ®éng lùc (biÕn chÊt cµ n¸t vµ biÕn chÊt va ®Ëp)

Chñ yÕu do c¸c lùc kiÕn t¹o hay lùc va ®Ëp cña thiªn th¹ch víi bÒ mÆt

Tr¸i ®Êt.

Trong d¹ng biÕn chÊt nµy ®¸ nguyªn thñy bÞ cµ n¸t, chØ thay ®æi kiÕn tróc, cÊu t¹o mµ kh«ng biÕn ®æi vÒ thµnh phÇn kho¸ng vËt còng nh− thµnh phÇn hãa häc.

2- D¹ng biÕn chÊt nhiÖt tiÕp xóc:

t¸c dông chñ yÕu cña nhiÖt ®é.

§¸ biÕn chÊt nhiÖt bÞ biÕn ®æi vÒ kiÕn tróc, cÊu t¹o, thµnh phÇn kho¸ng

vËt, chØ cã thµnh phÇn hãa häc kh«ng bÞ thay ®æi.

3-D¹ng biÕn chÊt nhiÖt ®éng:

YÕu tè biÕn chÊt lµ nhiÖt ®é, ¸p suÊt vµ c¶ dung dÞch biÕn chÊt, x¶y ra

trong ph¹m vi réng lín.

4- D¹ng biÕn chÊt trao ®æi: gåm nh÷ng d¹ng biÕn chÊt lµm thay ®æi thµnh

phÇn hãa häc cña ®¸ nguyªn thñy.

- BiÕn chÊt tiÕp xóc trao ®æi: YÕu tè biÕn chÊt chñ yÕu lµ dung dÞch biÕn chÊt tho¸t ra tõ khèi magma võa míi kÕt tinh, kÕt qu¶ x¶y ra sù trao ®æi c¸c nguyªn tè hãa häc gi÷a ®¸ magma vµ ®¸ v©y quanh.

- BiÕn chÊt trao ®æi nhiÖt dÞch: yÕu tè biÕn chÊt lµ dung dÞch nhiÖt dÞch

5- Siªu biÕn chÊt:

biÕn chÊt cã kÌm theo t¸i nãng ch¶y tõng phÇn hay víi quy m« lín.

4

nhieu.dcct@gmail.com

Bμi 4: Thμnh phÇn vËt chÊt cña ®¸ biÕn chÊt

I- Thμnh phÇn hãa häc:

C¸c hîp phÇn hãa häc t¹o ®¸ chÝnh cña c¸c ®¸ biÕn chÊt t−¬ng tù nh− trong ®¸ magma. Tuy nhiªn mèi quan hÖ gi÷a thµnh phÇn hãa häc vµ thµnh phÇn kho¸ng vËt biÓu hiÖn kh¸ phøc t¹p.

- Trong hÇu hÕt c¸c ®¸ ®¸ biÕn chÊt ®Òu cã Ýt nhiÒu SiO2 tù do (th¹ch

anh).

- Phæ biÕn c¸c ®¸ no nh«m (cã nguån gèc tõ ®¸ sÐt) ®Æc tr−ng bëi c¸c

kho¸ng vËt giµu nh«m: corindon, granat, andaluzit, silimanit, disthen...

- L−îng CaO trong c¸c ®¸ biÕn chÊt th−êng lín do c¸c ®¸ cã chøa c¸c

kho¸ng vËt no calci: wolastonit, granat calci, vezuvian...

- C¸c ®¸ biÕn chÊt cã nguån gèc tõ c¸c ®¸ magma baz¬ vµ siªu baz¬ th× cã l−îng MgO vµ FeO kh¸ lín v× cã chøa c¸c kho¸ng vËt no Mg vµ Fe nh− antophilit, talc, hypecten...

Dùa vµo ®é chøa calci trong hai kho¸ng vËt plagiocla vµ amphibol ng−êi

ta ®· t×m ra "nhiÖt kÕ ®Þa chÊt".

II- Thμnh phÇn kho¸ng vËt:

Thµnh phÇn kho¸ng vËt cña ®¸ biÕn chÊt phô thuéc vµo 2 yÕu tè: thµnh phÇn cña ®¸ nguyªn thñy vµ tr×nh ®é biÕn chÊt. Mçi THCSKV cña ®¸ biÕn chÊt tiªu biÓu cho 1 lo¹i ®¸ nguyªn thñy, t−¬ng øng víi 1 tr×nh ®é biÕn chÊt.

VÒ c¬ b¶n c¸c kho¸ng vËt cña ®¸ biÕn chÊt phong phó h¬n so víi ®¸ magma. Trong ®¸ biÕn chÊt cã thÓ gÆp nh÷ng kho¸ng vËt gÆp trong ®¸ magma còng nh− trong ®¸ trÇm tÝch nh− th¹ch anh, felspat, mica..., cã nh÷ng kho¸ng vËt kh«ng hoÆc rÊt Ýt gÆp trong ®¸ magma nh− calcit, dolomit, silimanit, storolit, disthen.. Cã nh÷ng kho¸ng vËt cã mÆt trong ®¸ magma nh− nephelin, felspatit... nh−ng rÊt hiÕm gÆp trong ®¸ biÕn chÊt.

Trong ®¸ biÕn chÊt c¸c kho¸ng vËt th−êng n»m c©n b»ng vµ do ®ã Ýt gÆp c¸c kho¸ng vËt cã tÝnh ph©n ®íi. C¸c kho¸ng vËt biÕn chÊt ®−îc thµnh t¹o ®ång thêi trong c¸c ph¶n øng biÕn chÊt nªn kh«ng cã thø tù kÕt tinh. Tr×nh ®é kÕt tinh vµ kÝch th−íc c¸c h¹t kho¸ng vËt t¨ng theo tr×nh ®é biÕn chÊt.

C¸c kho¸ng vËt cña ®¸ biÕn chÊt th−êng cã sù ph©n bè ®Þnh h−íng theo nh÷ng ph−¬ng nhÊt ®Þnh phô thuéc vµo tr−êng øng suÊt khi kho¸ng vËt ®−îc thµnh t¹o.

5

nhieu.dcct@gmail.com

Mçi THCSKV trong ®¸ biÕn chÊt lµ mét dÊu hiÖu ®¸ng tin cËy ®Ó suy

®o¸n vÒ ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cña ho¹t ®éng biÕn chÊt.

C¸c kho¸ng vËt phæ biÕn trong ®¸ biÕn chÊt gåm:

1- Nhãm felspat:

- Felspat kali: th−êng gÆp lµ microclin, octocla

- Plagiocla: cã thÓ gÆp tõ albit ®Õn anoctit. Plagiocla axit th−êng gÆp trong ®¸ biÕn chÊt t−íng epidot-amphibolit. Plagiocla baz¬ chØ gÆp trong ®¸ biÕn chÊt cao.

2- Granat: lµ kho¸ng vËt ®iÓn h×nh cho c¸c ®¸ biÕn chÊt, chóng lµ nh÷ng dung dÞch cøng thay thÕ ®ång h×nh cña Ca-Mg-Al-Mn-Fe, gåm c¸c kho¸ng vËt: pyrop Mg3Al2Si3O12, anmandin Fe3Al2Si3O12, spersactit Mn3Al2Si3O12, groxule Ca3Al2Si3O12, andradit Ca3(Fe, Ti)2Si3O12.

3- Cordierit: (Mg,Fe)2 [Si5Al4O18].nH2O §Æc tr−ng cho c¸c ®¸ biÕn chÊt giµu nh«m, th−êng gÆp trong c¸c ®¸ biÕn

chÊt nhiÖt tiÕp xóc vµ biÕn chÊt khu vùc.

4- Cloritoid:

Phæ biÕn trong c¸c ®¸ biÕn chÊt cã nguån gèc sÐt víi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é trung b×nh vµ thÊp, gÆp trong c¸c ®¸ biÕn chÊt nhiÖt tiÕp xóc vµ biÕn chÊt khu vùc tr×nh ®é thÊp.

5- Nhãm kho¸ng vËt AlSi2O5: gåm 3 biÕn thÓ ®a h×nh - Andaluzit

- Silimanit

- Disthen

Chóng phæ biÕn trong c¸c ®¸ biÕn chÊt cã nguån gèc tõ ®¸ sÐt.

6- Storolit: Phæ biÕn trong c¸c ®¸ biÕn chÊt nhiÖt ®é trung b×nh, tiªu biÓu

cho c¸c ®¸ nguyªn thñy cã chøa Fe vµ Mg.

7- Nhãm amphibol: phæ biÕn trong c¸c ®¸ biÕn chÊt khu vùc nhiÖt ®é

trung b×nh vµ thÊp.

C¸c kho¸ng vËt th−êng gÆp lµ horblen, antophilit, cumingtonit, tremolit,

glocophan.

8- Nhãm pyroxen: xuÊt hiÖn trong ®¸ biÕn chÊt nhiÖt ®é cao, gåm

hyperten, omphaxit, jadeit.

9- Nhãm mica: biotit, muscovit, phlogopit.

6

nhieu.dcct@gmail.com

Bμi 5: kiÕn tróc vμ cÊu t¹o cña ®¸ biÕn chÊt

I- CÊu t¹o:

1- CÊu t¹o sãt: lµ cÊu t¹o cña ®¸ nguyªn sinh cßn sãt l¹i trong c¸c ho¹t

®éng biÕn chÊt, th−êng gÆp trong c¸c ®¸ biÕn chÊt tr×nh ®é thÊp.

2- CÊu t¹o biÕn chÊt: h×nh thµnh trong qu¸ tr×nh biÕn chÊt, bao gåm:

- CÊu t¹o khèi: thµnh t¹o trong ®iÒu kiÖn tÜnh, kh«ng chÞu t¸c dông cña

¸p suÊt ®Þnh h−íng, th−êng gÆp trong biÕn chÊt nhiÖt tiÕp xóc, nhiÖt ®éng.

+ Gneis: mÆt ph©n phiÕn kh«ng râ, c¸c h¹t felspat vµ th¹ch anh cã d¹ng thÊu kÝnh, d¹ng m¾t ®Þnh h−íng cïng c¸c kho¸ng vËt mµu uèn l−în quanh chóng.

- CÊu t¹o budina: c¸c líp ®¸ cøng bÞ ®øt ®o¹n nh− nh÷ng khóc dåi.

II- KiÕn tróc:

1- KiÕn tróc sãt:

2- KiÕn tróc biÕn chÊt:

a- KiÕn tróc cµ n¸t: ®Æc tr−ng cho biÕn chÊt ®éng lùc

- Kataclazit

- Milonit

- Finolit

b- KiÕn tróc biÕn tinh: ®−îc thµnh t¹o trong c¸c qu¸ tr×nh biÕn chÊt víi

sù t¸i kÕt tinh.

que, sîi... biÕn tinh.

7

nhieu.dcct@gmail.com

Bμi 6: Tr×nh ®é biÕn chÊt

Nh− ®· nãi ë trªn, trong c¸c qu¸ tr×nh biÕn chÊt, ph¶n øng biÕn chÊt dÉn ®Õn sù thµnh t¹o c¸c kho¸ng vËt míi chñ yÕu x¶y ra trong m«i tr−êng cøng. Trong m«i tr−êng cøng, c¸c ph¶n øng biÕn chÊt cuèi cïng dÉn ®Õn mét tr¹ng th¸i c©n b»ng hãa lý nhÊt ®Þnh thÝch øng víi ®iÒu kiÖn hãa lý cña qu¸ tr×nh biÕn chÊt.

Ph¶n øng biÕn chÊt x¶y ra theo 2 ph−¬ng thøc: ph−¬ng thøc kh« - ®ã lµ qu¸ tr×nh khuÕch t¸n gi÷a c¸c vËt thÓ cøng cña c¸c ion hay nguyªn tö bªn trong m¹ng tinh thÓ vµ ph−¬ng thøc −ít - ®©y lµ ph−¬ng thøc cã tÝnh chÊt quyÕt ®Þnh tiÕn tr×nh ph¶n øng biÕn chÊt ë tr¹ng th¸i cøng, lµ sù khuÕch t¸n vµ giao l−u vËt chÊt nhê dung dÞch biÕn chÊt.

Trong kh¶o s¸t c¸c qu¸ tr×nh biÕn chÊt c¸c nhµ ®Þa chÊt ®· ®−a ra kh¸i

niÖm t−íng biÕn chÊt vµ tr×nh ®é biÕn chÊt.

I- Tr×nh ®é biÕn chÊt:

C¸c c«ng tr×nh bµn vÒ tr×nh ®é biÕn chÊt (Van Hai, Misen Levi, Bec¬, Grubenman...) dùa trªn c¬ së lý thuyÕt: nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt t¨ng theo ®é s©u chñ yÕu g©y nªn ph¶n øng mÊt n−íc vµ ph©n hñy carbonat, do ®ã øng víi nh÷ng ®é s©u kh¸c nhau sÏ cã nh÷ng tËp hîp kho¸ng vËt tiªu biÓu kh¸c nhau, cµng xuèng s©u sÏ mÊt dÇn c¸c kho¸ng vËt cã chøa H2O vµ OH. Grubenman ®· chia lµm 3 ®íi biÕn chÊt víi nh÷ng ®Æc ®iÓm kh¸c nhau:

- §íi trªn cïng (epizon): ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é trung b×nh, ¸p suÊt ®Þnh

h−íng lµ chñ yÕu, d¹ng biÕn chÊt −u thÕ lµ cµ n¸t.

- §íi gi÷a (mezozon): ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao, ¸p suÊt ®Þnh h−íng cùc ®¹i,

¸p suÊt thñy tÜnh m¹nh, d¹ng biÕn chÊt hãa häc chiÕm −u thÕ.

- §íi d−íi (katazon): ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é rÊt cao, ¸p suÊt thñy tÜnh rÊt m¹nh, ¸p suÊt ®Þnh h−íng chØ cßn rÊt yÕu, d¹ng biÕn chÊt hãa häc chiÕm −u thÕ.

II- T−íng biÕn chÊt:

T−íng biÕn chÊt lµ tËp hîp c¸c ®¸ cã thµnh phÇn hãa häc kh¸c nhau nh−ng cïng ®¹t ®Õn 1 ®iÒu kiÖn c©n b»ng hãa lý nhÊt ®Þnh, thÓ hiÖn b»ng nh÷ng tæ hîp céng sinh kho¸ng vËt tiªu biÓu.

Mçi t−íng biÕn chÊt lµ sù thÓ hiÖn mét tr×nh ®é biÕn chÊt t−¬ng øng víi mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh cña ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é-¸p suÊt (tr−êng P-T). C¸c ®¸ ®−îc thµnh t¹o trong mét tr−êng P-T x¸c ®Þnh ®−îc gäi lµ nh÷ng ®¸ cña 1

8

nhieu.dcct@gmail.com

t−íng. Ranh giíi cña mçi tr−êng P-T ®−îc x¸c ®Þnh bëi nh÷ng ®−êng cong giíi h¹n tr−êng bÒn v÷ng cña nh÷ng kho¸ng vËt hay tËp hîp kho¸ng vËt biÕn chÊt quan träng nhÊt.

Nguyªn t¾c chän nh÷ng THCSKV tiªu biÓu nhÊt cho t−íng biÕn chÊt:

- §ã lµ nh÷ng kho¸ng vËt phæ biÕn, dÔ theo dâi trong thiªn nhiªn.

- §ã lµ nh÷ng kho¸ng vËt dÔ nh¹y c¶m víi sù thay ®æi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é-¸p

suÊt.

VÝ dô: c¸c t−íng biÕn chÊt nhiÖt - T−íng sõng epidot-albit (<4000C) - T−íng sõng horblen (600-7000C) - T−íng sõng pyroxen (700-9000C).

9

nhieu.dcct@gmail.com

nguyªn t¾c kh¸c nhau.

truyÒn thèng):

- Nhãm ®¸ biÕn chÊt ®éng lùc.

- Nhãm ®¸ biÕn chÊt nhiÖt tiÕp xóc.

- Nhãm ®¸ biÕn chÊt trao ®æi.

- Nhãm ®¸ biÕn chÊt nhiÖt ®éng (khu vùc).

- Siªu biÕn chÊt

+ §èi víi biÕn chÊt nhiÖt tiÕp xóc:

- Nhãm ®¸ biÕn chÊt thÊp t−íng sõng albit-epidot: gåm c¸c ®¸ phiÕn ®èm

vÕt, ®èm sÇn.

- Nhãm ®¸ biÕn chÊt trung b×nh t−íng sõng amphibol.

- Nhãm ®¸ biÕn chÊt cao t−íng sõng pyroxen.

- Nhãm ®¸ biÕn chÊt rÊt cao t−íng sõng sanidin

+ §èi víi biÕn chÊt khu vùc:

- Nhãm ®¸ biÕn chÊt thÊp t−íng phiÕn lôc (nhãm ®¸ phiÕn th−êng).

- Nhãm ®¸ biÕn chÊt trung b×nh t−íng amphibolit (nhãm ®¸ amphibolit vµ

gneis)

- Nhãm ®¸ biÕn chÊt cao t−íng granulit (nhãm ®¸ granulit).

- Nhãm ®¸ biÕn chÊt rÊt cao t−íng eclogit.

- Lo¹t biÕn chÊt ¸p suÊt thÊp.

- Lo¹t biÕn chÊt ¸p suÊt trung b×nh.

- Lo¹t biÕn chÊt ¸p suÊt cao.

- Metapelit: ®¸ sÐt giµu nh«m bÞ biÕn chÊt.

- Metabazic: c¸c ®¸ bazan, gabro, trÇm tÝch macn¬ bÞ biÕn chÊt.

- Metacarbonat: ®¸ carbonat bÞ biÕn chÊt.

10

nhieu.dcct@gmail.com

- Meta siªu mafic: ®¸ peridotit giµu Mg bÞ biÕn chÊt.

- C¸c ®¸ giµu th¹ch anh-felspat bÞ biÕn chÊt

- C¸c ®¸ giµu nh«m bÞ biÕn chÊt.

II- C¸ch gäi tªn ®¸ biÕn chÊt:

1- Gäi tªn ®¸ biÕn chÊt theo cÊu t¹o:

- §¸ sõng: tªn gäi cho ®¸ cã cÊu t¹o khèi, h¹t mÞn, mµu sÉm, s¶n phÈm

cña biÕn chÊt nhiÖt tiÕp xóc. Sau ®ã nªu thµnh phÇn kho¸ng vËt cña ®¸.

VÝ dô: ®¸ sõng biotit-cordierit, ®¸ sõng th¹ch anh-biotit...

- D¨m kÕt, kataclazit, milonit: tªn gäi cho c¸c ®¸ bÞ cµ n¸t møc ®é kh¸c

nhau.

kho¸ng vËt sau ch÷ ®¸ phiÕn theo thø tù gi¶m dÇn vÒ sè l−îng.

VÝ dô: ®¸ phiÕn th¹ch anh-sericit, ®¸ phiÕn th¹ch anh-mica-disthen.

- §¸ gneis: tªn gäi cho c¸c ®¸ cã cÊu t¹o ®Þnh h−íng gneis.

- §¸ migmatit: tªn gäi chung cho c¸c ®¸ siªu biÕn chÊt mµ cÊu t¹o cña nã gåm 2 bé phËn: granitoid vµ thùc thÓ biÕn chÊt, chóng n»m xen kÏ nhau theo líp hoÆc d¹ng ruét.

2- Tªn ®¸ biÕn chÊt theo thµnh phÇn kho¸ng vËt:

- Quarzit: th¹ch anh>80%.

- Amphibolit: horblen vµ felspat.

Mét sè ®¸ ®−îc ®Æt tªn kh«ng theo nguyªn t¾c:

- §¸ hoa: ®¸ biÕn chÊt tõ trÇm tÝch carbonat.

- Skarn¬: ®¸ biÕn chÊt tiÕp xóc trao ®æi gi÷a ®¸ granitoid vµ ®¸ carbonat,

thµnh phÇn kho¸ng vËt gåm pyroxen vµ granat.

- Greizen: ®¸ biÕn chÊt tiÕp xóc trao ®æi gi÷a ®¸ granitoid víi c¸c ®¸ giµu

th¹ch anh, felspat (c¸t kÕt arko...)

3- C¸ch gäi tªn ®Ó lµm s¸ng tá nguån gèc:

Tr−íc tªn ®¸ biÕn chÊt ta thªm tiÕp ®Çu ng÷ octo hoÆc para. Octo ®Ó chØ ®¸ cã nguån gèc tõ ®¸ magma. Para ®Ó chØ ®¸ cã nguån gèc tõ ®¸ trÇm tÝch. VÝ dô:

- Octogneis: ®¸ biÕn ®æi tõ granitoid.

- Paragneis: ®¸ biÕn ®æi tõ c¸t kÕt arko.

11

nhieu.dcct@gmail.com

HiÖn nay th−êng sö dông c¸c tiÕp ®Çu ng÷ metapelit, metabazic,

metacarbonat... ®Ó chØ nguån gèc ®¸ biÕn chÊt.

Ch−¬ng II: m« t¶ c¸c ®¸ biÕn chÊt

Bμi 1: c¸c ®¸ biÕn chÊt ®éng lùc

I- §Æc ®iÓm chung:

BiÕn chÊt ®éng lùc lµ d¹ng biÕn chÊt liªn quan víi ¸p suÊt ®Þnh h−íng. D−íi t¸c dông cña ¸p suÊt ®Þnh h−íng, ®¸ nguyªn thñy bÞ cµ n¸t, vì vôn, thay ®æi vÒ mÆt cÊu tróc cßn thµnh phÇn vËt chÊt hÇu nh− kh«ng thay ®æi.

C¸c ®¸ biÕn chÊt ®éng lùc cã nh÷ng ®Æc ®iÓm chñ yÕu sau:

- Ph©n bè trong kh«ng gian g¾n liÒn víi c¸c ®íi ph¸ huû kiÕn t¹o, ®øt g·y t¹o nªn c¸c ®íi ®¸ biÕn chÊt ®éng lùc. Quy m« cña c¸c ®íi nµy phô thuéc vµo quy m« vµ c−êng ®é cña ®øt g·y.

- C¸c ®¸ biÕn chÊt ®éng lùc chØ tËp trung ë nh÷ng ®íi kiÕn t¹o n«ng cña vá Tr¸i ®Êt. Tõ 1 ®Õn vµi km, nhiÖt ®é d−íi 2000C nªn c¸c ®¸ biÕn chÊt ®éng lùc liªn quan víi biÕn d¹ng rßn kataclazit. Tõ 12km ®Õn 25km nhiÖt ®é lªn ®Õn 300-4000C, ¸p suÊt ®Þnh h−íng t¨ng cao t¹o nªn biÕn d¹ng dÎo milonit.

- Trong ®¸ biÕn chÊt ®éng lùc, c¸c h¹t kho¸ng vËt bÞ nøt vì, cµ n¸t vµ t¸i ®Þnh h−íng. Quy luËt ®Þnh h−íng cña kho¸ng vËt biÕn chÊt ph¶n ¸nh tr−êng øng suÊt trong ho¹t ®éng biÕn chÊt.

II- M« t¶ th¹ch häc:

1- D¨m kÕt kiÕn t¹o:

§¸ gåm nh÷ng m¶nh d¨m s¾c c¹nh, kÝch th−íc lín tõ vµi mm ®Õn vµi dm ®−îc g¾n kÕt bëi c¸c m¶nh d¨m kÝch th−íc nhá h¬n. Thµnh phÇn: ®¸ gèc cã thÓ lµ granit, cã thÓ lµ ®¸ v«i..

Th«ng th−êng trong c¸c ®íi d¨m kÕt kiÕn t¹o cã c¸c m¹ch th¹ch anh vµ

m¹ch calcit nhiÖt dÞch ®i cïng kho¸ng hãa sulphur.

2- Kataclazit:

§¸ bÞ cµ n¸t ë møc ®é m¹nh h¬n, m¶nh d¨m cã kÝch th−íc 1-2mm, s¾c

3- Milonit:

§¸ bÞ cµ n¸t ë møc ®é m¹nh nhÊt. C¸c kho¸ng vËt bÞ Ðp m¹nh, t¹o thµnh nh÷ng m¶nh vôn mÞn, ph©n bè ®Þnh h−íng, ph¸t triÓn nhiÒu kho¸ng vËt thø

12

100

nhieu.dcct@gmail.com

III- C¸c ®íi biÕn chÊt ®éng lùc ë ViÖt Nam:

- §íi milonit S«ng Hång: ph¸t triÓn trªn c¸c ®¸ biÕn chÊt phøc hÖ S«ng Hång. §íi biÕn d¹ng cã quy m« cì hµnh tinh, kÐo dµi theo ph−¬ng t©y b¾c- ®«ng nam däc S«ng Hång vµ v−ît ra ngoµi thÒm lôc ®Þa. ChiÒu réng ®íi milonit ®Õn vµi chôc km vµ biÕn ®æi rÊt phøc t¹p, cã nhiÒu thÊu kÝnh granit vµ pegmatit t¸i nãng ch¶y. Nguyªn nh©n thµnh t¹o do chuyÓn ®éng tr−ît b»ng cña khèi Indosinia vµ nam ®¹i lôc Trung Hoa. Nguån lùc cña chuyÓn ®éng b¾t nguån tõ chuyÓn ®éng va ch¹m gi÷a khèi lôc ®Þa Ên §é vµ ®¹i lôc ¢u-¸.

- §íi kataclazit S«ng Sa ThÇy theo ph−¬ng ¸ kinh tuyÕn phÝa t©y KonTum. T¹i ®©y granit phøc hÖ V©n Canh bÞ cµ n¸t dËp vì t¹o nªn c¸c ®íi d¨m hoÆc ®íi khe nøt.

- §íi milonit Tam Kú-Kh©m §øc-A L−íi-§akR«ng-LaoB¶o: ph¸t triÓn ph−¬ng t©y b¾c-®«ng nam ®ång sinh víi c¸c ®øt g·y cïng ph−¬ng. T¹i ®©y c¸c ®¸ granit phøc hÖ QuÕ S¬n bÞ gneis hãa m¹nh, bÞ Ðp t¹o nªn c¸c líp phiÕn máng 2-3cm.

Bμi 2: c¸c ®¸ biÕn chÊt nhiÖt tiÕp xóc

I- §Æc ®iÓm chung:

C¸c ®¸ biÕn chÊt nhiÖt tiÕp xóc ®−îc thµnh t¹o lµ do c¸c dung thÓ magma cã nhiÖt ®é cao khi xuyªn vµo ®¸ v©y quanh lµm cho ®¸ v©y quanh bÞ biÕn d¹ng vµ t¹o ®iÒu kiÖn cho c¸c qu¸ tr×nh biÕn chÊt x¶y ra.

Th«ng th−êng c¸c ®¸ biÕn chÊt nhiÖt tiÕp xóc ph©n bè xung quanh khèi magma t¹o nªn 1 vµnh biÕn chÊt nhiÖt tiÕp xóc, quy m« cã thÓ tõ vµi cm ®Õn hµng tr¨m mÐt tuú thuéc kÝch th−íc cña thÓ magma, cÊu t¹o mÆt dèc cña thÓ (bÒ mÆt dèc th× chiÒu dµy cña ®íi nhá), thµnh phÇn cña ®¸ nguyªn thuû (®¸ sÐt vµ bazan nh¹y c¶m víi nhiÖt ®é th× cã vµnh biÕn chÊt nhiÖt tiÕp xóc lín h¬n so voøi c¸t kÕt vèn rÊt tr¬ víi nhiÖt ®é).

CÊu tróc chung thÓ hiÖn tÝnh ph©n ®íi biÕn chÊt rÊt râ tõ trung t©m ra phÇn xa khèi. PhÇn n»m s¸t khèi cã tr×nh ®é biÕn chÊt cao nhÊt, cµng ra xa nhiÖt ®é gi¶m dÇn nªn tr×nh ®é biÕn chÊt gi¶m vµ chuyÓn dÇn ®Õn c¸c ®¸ kh«ng bÞ biÕn chÊt.

II- M« t¶ th¹ch häc:

13

101

nhieu.dcct@gmail.com

C¸c ®¸ th−êng sÉm mµu, h¹t mÞn ®Õn rÊt mÞn, cÊu t¹o khèi r¾n ch¾c, ®«i khi ph©n phiÕn mê, kiÕn tróc tµn d−, vi v¶y h¹t biÕn tinh. Tuú thuéc tr×nh ®é biÕn chÊt ph©n biÖt c¸c ®¸ sau:

A- C¸c ®¸ thuéc t−íng sõng albit-epidot (nhiÖt ®é < 4000C)

1- §¸ phiÕn ®èm vÕt, ®¸ phiÕn ®èm sÇn cã nguån gèc tõ ®¸ sÐt (metapelit):

§¸ cã mµu tÝm vµ x¸m ®en, cÊu t¹o ph©n phiÕn mê, trïng víi bÒ mÆt ph©n líp cña ®¸ nguyªn thñy. KiÕn tróc sÐt biÕn d−, h¹t v¶y biÕn tinh, ban biÕn tinh.

Thµnh phÇn kho¸ng vËt gåm: sericit, clorit, th¹ch anh, albit, muscovit, biotit, ngoµi ra cßn cã andaluzit hoÆc cordierit d−íi d¹ng ban biÕn tinh ®Ó t¹o nªn ®¸ phiÕn ®èm sÇn hoÆc cßn sÐt tµn d− t¹o nªn ®¸ phiÕn ®èm vÕt.

2- §¸ sõng albit-epidot cã nguån gèc tõ magma baz¬, trung tÝnh vµ trÇm

tÝch macn¬ (metabazic):

§¸ cã cÊu t¹o khèi, h¹t mÞn, rÊt r¾n ch¾c. Thµnh phÇn gåm clorit, epidot, artinolit, albit, th¹ch anh, calcit..., c¸c kho¸ng vËt tµn d− Ýt gÆp, chñ yÕu lµ c¸c m¶nh ban tinh pyroxen, amphibol bÞ thay thÕ dë dang.

3- §¸ hoa (metacarbonat):

§¸ s¸ng mµu, mµu tr¾ng, tr¾ng x¸m, cÊu t¹o khèi, kiÕn tróc h¹t biÕn tinh mÞn. Thµnh phÇn gåm calcit, dolomit ®i cïng th¹ch anh, tremolit, talc, serpentin...

4- Quarzit (Meta c¸t kÕt th¹ch anh):

§¸ mµu tr¾ng, cÊu t¹o khèi ®Õn ph©n líp mê, kiÕn tróc h¹t biÕn tinh mÞn. Thµnh phÇn kho¸ng vËt: th¹ch anh >80%, ngoµi ra cßn cã sericit, muscovit, albit...

B- C¸c ®¸ thuéc t−íng sõng amphibol vμ t−íng sõng

pyroxen (nhiÖt ®é >6000C):

1- §¸ sõng cã nguån gèc sÐt (metapelit):

Lµ s¶n phÈm biÕn chÊt tõ c¸c trÇm tÝch sÐt, c¸t kÕt, bét kÕt cã thµnh phÇn xi m¨ng lµ sÐt. §¸ cã cÊu t¹o khèi r¾n ch¾c, h¹t mÞn ®Õn nhá, vÕt vì t−¬ng ®èi nh½n, kiÕn tróc h¹t v¶y biÕn tinh. Tuú theo thµnh phÇn cô thÓ mµ ph©n biÖt vµ gäi tªn c¸c ®¸ sõng cho hîp lý.

VÝ dô: ®¸ sõng th¹ch anh-biotit, ®¸ sõng th¹ch anh-cordierit-hyperten...

2- §¸ sõng cã nguån gèc magma baz¬ vµ trung tÝnh (Metamafic):

14

102

nhieu.dcct@gmail.com

§¸ sÉm mµu, h¹t mÞn, cÊu t¹o khèi. Thµnh phÇn kho¸ng vËt gåm diopxit,

granat, olivin, plagiocla baz¬ ®Õn trung tÝnh, spinen, biotit...

3- §¸ sõng vµ ®¸ hoa cã nguån gèc carbonat (Metacarbonat):

§¸ s¸ng mµu, cÊu t¹o khèi, h¹t th«, kiÕn tróc h¹t tÊm biÕn tinh. Kho¸ng vËt th−êng xuyªn gÆp nhÊt lµ calcit, ®i cïng cã nhiÒu kho¸ng vËt silicat vµ alumosilicat chøa Ca vµ Mg nh− olivin, pyroxen...

NÕu ®¸ carbonat nguyªn thñy kh¸ tinh khiÕt th× s¶n phÈm chÝnh lµ ®¸ hoa

h¹t th«.

§¸ carbonat giµu Si, Mg, Fe th× c¸c kho¸ng vËt aluomosilicat chøa Ca ®i cïng calcit t¨ng cao tíi vµi chôc %, khi ®ã gäi lµ ®¸ sõng + tªn kho¸ng vËt tiªu biÓu. VÝ dô: ®¸ sõng calcit-volastonit, ®¸ sõng calcit-diopxit...

4- Quarzit (Meta c¸t kÕt th¹ch anh):

Thµnh phÇn >80% th¹ch anh ®i cïng Ýt kho¸ng vËt nhiÖt ®é cao nh− mica, felspat, plagiocla, ®«i khi cã thªm granat. KiÕn tróc h¹t v¶y hoÆc h¹t tÊm biÕn tinh, cÊu t¹o khèi.

Bμi 3: C¸c ®¸ biÕn chÊt nhiÖt ®éng

I- §Æc ®iÓm chung:

BiÕn chÊt nhiÖt ®éng lµ d¹ng biÕn chÊt chÞu t¸c dông cña yÕu tè ¸p suÊt, nhiÖt ®é vµ dung dÞch biÕn chÊt. C¸c yÕu tè trªn t¸c ®éng ®ång thêi vµ phô thuéc vµo ®é s©u thµnh t¹o. Mèi quan hÖ gi÷a c¸c yÕu tè nµy rÊt phøc t¹p, phô thuéc vµo nhiÒu hoµn c¶nh ®Þa chÊt kh¸c nhau. D¹ng biÕn chÊt nµy th−êng x¶y ra trªn mét ph¹m vi rÊt réng lín v× vËy cßn gäi lµ biÕn chÊt khu vùc.

C¸c ®¸ biÕn chÊt nhiÖt ®éng ®Òu cã cÊu t¹o ph©n phiÕn, ph©n phiÕn kÕt tinh. TÝnh ph©n phiÕn ®Æc tr−ng cho ®iÒu kiÖn cã ¸p suÊt thñy tÜnh. §¸ cã kÝch th−íc h¹t rÊt kh¸c nhau: biÕn chÊt tr×nh ®é thÊp-h¹t mÞn, biÕn chÊt tr×nh ®é cao-h¹t lín. §iÒu nµy ph¶n ¸nh qu¸ tr×nh t¸i kÕt tinh l©u dµi. Tr×nh ®é biÕn chÊt ë møc ®é kh¸c nhau ®−îc thÓ hiÖn qua t−íng biÕn chÊt víi nh÷ng THCSKV tiªu biÓu.

II- T−íng biÕn chÊt nhiÖt ®éng:

Cã nhiÒu c¸ch ph©n chia t−íng biÕn chÊt nhiÖt ®éng cña nhiÒu t¸c gi¶ kh¸c nhau, ë ®©y chñ yÕu m« t¶ c¸c t−íng theo T¬cn¬, Vechugen (1958) ®−îc Vincl¬ hoµn thiÖn (1967).

- T−íng ®¸ phiÕn mµu lôc:

- T−íng amphibolit:

15

103

nhieu.dcct@gmail.com

- T−íng granulit

III- M« t¶ th¹ch häc:

vµ thuéc c¸c t−íng biÕn chÊt thÊp.

a- C¸c ®¸ phiÕn cã nguån gèc tõ ®¸ sÐt (metapelit): C¸c ®¸ h¹t mÞn, ph©n phiÕn máng, ®«i khi vi uèn nÕp, kiÕn tróc v¶y biÕn tinh. Thµnh phÇn chñ yÕu lµ sericit, th¹ch anh, thø yÕu cã clorit, cloritoid, graphit, albit, turmalin... Tuú theo sè l−îng kho¸ng vËt, ph©n biÖt c¸c ®¸ sau:

- Filit: lµ ®¸ phiÕn sericit-clorit, trong ®ã sericit chiÕm −u thÕ, sericit xÕp dµy ®Æc trªn bÒ mÆt ph©n phiÕn lµm cho ®¸ cã mµu vµng nh¹t hoÆc xanh lôc bãng l¸ng nh− v¶i t¬ lôa.

- §¸ phiÕn th¹ch anh-sericit, ®¸ phiÕn sericit-clorit, sericit-cloritoid, sericit-clorit-calcit: C¸c ®¸ t−¬ng ®èi s¸ng mµu, cÊu t¹o ph©n phiÕn th−êng, c¸c kho¸ng vËt cã kÝch th−íc nhá, ph©n bè ®Þnh h−íng, kiÕn tróc h¹t vÈy biÕn tinh. Thµnh phÇn kho¸ng vËt chñ yÕu gåm th¹ch anh, sericit, clorit, albit, mét l−îng nhá calcit, epidot...

b- C¸c ®¸ phiÕn cã nguån gèc tõ magma baz¬, trung tÝnh vµ trÇm tÝch macn¬: cã tªn gäi chung lµ ®¸ phiÕn mµu lôc. §ã lµ nh÷ng ®¸ h¹t mÞn, mµu lôc, cÊu t¹o ph©n phiÕn, ph©n phiÕn vi uèn nÕp, kiÕn tróc que biÕn tinh, sîi biÕn tinh, ®«i khi h¹t biÕn tinh. Thµnh phÇn kho¸ng vËt chñ yÕu gåm clorit, artinolit, epidot, albit, calcit..., cã thÓ cã th¹ch anh, biotit, c¸c kho¸ng vËt phô sphen, apatit... Tuú thuéc sè l−îng kho¸ng vËt chÝnh cã thÓ ph©n biÖt: ®¸ phiÕn albit-epidot-clorit, ®¸ phiÕn albit-epidot-artinolit...

Ngoµi ra cßn gÆp nh÷ng ®¸ phiÕn cã nguån gèc kh¸c, vÝ dô: ®¸ phiÕn tremolit-talc, ®¸ phiÕn talc, ®¸ phiÕn tremolit.... lµ ®¸ biÕn chÊt tõ magma siªu baz¬, chóng rÊt hiÕm gÆp. §¸ riolit porphyr biÕn chÊt thµnh ®¸ phiÕn th¹ch anh-felspat-sericit-biotit...

2- C¸c ®¸ phiÕn kÕt tinh thuéc t−íng amphibolit: C¸c ®¸ cã cÊu t¹o ph©n phiÕn kÕt tinh, h¹t lín, sù ®Þnh h−íng song song cña c¸c kho¸ng vËt biÕn chÊt râ rµng h¬n. KiÕn tróc ®iÓn h×nh lµ v¶y biÕn tinh, ban biÕn tr¹ng. Chóng cã nguån gèc tõ ®¸ sÐt vµ c¸c ®¸ th¹ch anh-felspat. Thµnh phÇn kho¸ng vËt gåm th¹ch anh ®i cïng víi mica vµ nh÷ng kho¸ng vËt giµu nh«m nh− anmandin, storolit, disthen, silimanit, andaluzit...., l−îng plagiocla Ýt (<20%) hoÆc kh«ng cã.

Phæ biÕn lµ c¸c ®¸: ®¸ phiÕn biotit-silimanit-th¹ch anh-anmandin, ®¸

phiÕn 2 mica-anmandin-disthen-storolit....

16

104

nhieu.dcct@gmail.com

Thµnh phÇn hãa häc cña ®¸ phiÕn kÕt tinh t−¬ng tù víi ®¸ sÐt

3- §¸ amphibolit: ®¸ mµu ®en sÉm phít lôc, cÊu t¹o khèi hoÆc ®Þnh h−íng song song, kÝch th−íc h¹t tõ võa ®Õn th«, kiÕn tróc tÊm h¹t biÕn tinh. Thµnh phÇn kho¸ng vËt gåm horblen, plagiocla trung tÝnh, ngoµi ra cßn cã pyroxen, granat... Thµnh phÇn hãa häc t−¬ng øng víi ®¸ gabro. Chóng cã d¹ng n»m thÊu kÝnh chØnh hîp hoÆc xuyªn c¾t ®¸ v©y quanh. Nguån gèc chñ yÕu tõ ®¸ magma baz¬ hoÆc t¸i kÕt tinh tõ trÇm tÝch macn¬.

4- §¸ gneis: §¸ cã cÊu t¹o gneis, bao gåm c¸c æ th¹ch anh vµ felspat ®i cïng c¸c d¶i th¹ch anh vµ kho¸ng vËt mµu d¹ng v¶y, tÊm ®Þnh h−íng song song. §¸ rÊt giµu felspat, kÝch th−íc h¹t lín, ®¸ s¸ng mµu. Thµnh phÇn kho¸ng vËt gåm th¹ch anh, felspat, Ýt h¬n lµ mica, pyroxen, horblen, granat...

§¸ cã nguån gèc tõ ®¸ sÐt vµ ®¸ th¹ch anh-felspat (®¸ gneis biotit-

silimanit, gneis granat-cordierit), tõ magma (gneis hai pyroxen, gneis biotit)

5- §¸ hoa (metacarbonat):

§¸ hoa cã mµu tr¾ng, h¹t võa ®Õn th«, cÊu t¹o khèi, hµm l−îng calcit

chiÕm −u thÕ, ngoµi ra cßn cã th¹ch anh, tremolit, dolomit, granat....

NÕu ®¸ hoa cã chøa nhiÒu kho¸ng vËt silicat calci (>30-40%) th× gäi lµ

calciphyr.

IV- C¸c ®¸ biÕn chÊt nhiÖt ®éng ë ViÖt Nam:

kh¸c nhau.

Khèi nh« KonTum ®−îc xem lµ mãng kÕt tinh cæ nhÊt cña ®Þa khèi

Indosinia, c¸c ®¸ biÕn chÊt cã tuæi tõ Arkei ®Õn Paleozoi sím.

Phøc hÖ KanNac tuæi Arkei lé ra ë vïng S«ng Ba-An Khª cã thµnh phÇn th¹ch häc bao gåm c¸c ®¸ phiÕn kÕt tinh, gneis granat-cordierit, ®¸ phiÕn vµ plagioclagneis hai pyroxen, c¸c líp máng ®¸ hoa vµ calciphyr.

Phøc hÖ Ngäc Linh tuæi Proterozoi sím bao gåm c¸c ®¸ phiÕn, gneis,

amphibolit, ®¸ hoa...

Phøc hÖ S«ng Hång cã tuæi Proterozoi sím cã thµnh phÇn th¹ch häc bao

gåm c¸c ®¸ gneis, ®¸ phiÕn kÕt tinh, amphibolit...

Bμi 4: c¸c ®¸ biÕn chÊt trao ®æi

17

105

nhieu.dcct@gmail.com

I- §Æc ®iÓm chung:

BiÕn chÊt trao ®æi diÔn ra d−íi t¸c dông cña dung dÞch biÕn chÈ d¹ng h¬i vµ d¹ng láng di chuyÓn d−íi d¹ng mao dÉn qua c¸c tinh thÓ, lµm c¸c ®¸ nguyªn thñy bÞ biÕn ®æi vÒ thµnh phÇn hãa häc. Qu¸ tr×nh biÕn chÊt trao ®æi th−êng x¶y ra ë nh÷ng vÞ trÝ cã cÊu t¹o ®Þa chÊt thuËn lîi cho sù di chuyÓn vµ tÝch tô c¸c dung dÞch biÕn chÊt, ®ã lµ:

- C¸c ®íi dËp vì kiÕn t¹o.

- C¸c hÖ thèng khe nøt më, c¸c ®íi dËp vì cã mËt ®é khe nøt t¨ng cao.

- C¸c tÇng ®¸ cã ®é rçng cao (tuf, bazan lç hæng).

- N¬i tiÕp xóc cña c¸c ®¸ cã thµnh phÇn hãa häc kh¸c nhau, ®Æc biÖt lµ

- C¸c tÇng ®¸ carbonat, c¸c ®¸ phiÕn sÐt ®en giµu vËt chÊt h÷u c¬ cã

thµnh phÇn ®Æc biÖt cã ¸i lùc cao ®èi víi c¸c nguyªn tè t¹o quÆng.

Cã 3 d¹ng biÕn chÊt trao ®æi sau:

- BiÕn chÊt tiÕp xóc trao ®æi: x¶y ra t¹i vµnh biÕn chÊt nhiÖt tiÕp xóc.

- Tù biÕn chÊt: x¶y ra ngay trong ph¹m vi 1 khèi magma cã dung dÞch

- BiÕn chÊt trao ®æi nhiÖt dÞch: x¶y ra trong ph¹m vi réng lín liªn quan

C¸c ®¸ biÕn chÊt trao ®æi th−êng cã cÊu t¹o kh«ng ®ång nhÊt, ®«i khi cã cÊu t¹o loang læ, ph©n ®íi, ph©n d¶i. KiÕn tróc tiªu biÓu lµ kiÕn tróc biÕn tinh. Thµnh phÇn kho¸ng vËt gåm 2 phÇn: nhãm kho¸ng vËt tµn d− cña ®¸ nguyªn thñy vµ nhãm kho¸ng vËt míi ®−îc thµnh t¹o trong qu¸ tr×nh biÕn chÊt trao ®æi. Tû lÖ gi÷a 2 nhãm kho¸ng vËt nµy lµ c¬ së ®Ó ®¸nh gi¸ tr×nh ®é hoµn thiÖn cña qu¸ tr×nh biÕn chÊt trao ®æi. Thµnh phÇn hãa häc cña ®¸ kh«ng gièng víi ®¸ nguyªn thñy. C¸c ®¸ biÕn chÊt trao ®æi vµ ho¹t ®éng biÕn chÊt trao ®æi cã liªn quan mËt thiÕt víi c¸c qu¸ tr×nh t¹o quÆng.

II- C¸c ®¸ biÕn chÊt trao ®æi chñ yÕu:

1- C¸c ®¸ biÕn chÊt tiÕp xóc trao ®æi:

18

106

nhieu.dcct@gmail.com

+ Skarn¬:

§−îc thµnh t¹o t¹i n¬i tiÕp xóc gi÷a ®¸ v«i vµ c¸c thÓ granitoid. Chóng

t¹o nªn c¸c æ, vØa, thÊu kÝnh, d¹ng d¶i... rÊt phøc t¹p.

Chóng cã mµu x¸m xanh, x¸m tr¾ng, loang læ, kiÕn tróc h¹t kh«ng ®Òu-

Thµnh phÇn kho¸ng vËt gåm pyroxen, granat, ngoµi ra cßn cã plagiocla,

volastonit, vezuvian, calcit, dolomit, th¹ch anh...

Kho¸ng s¶n liªn quan víi skarn¬ ®iÓn h×nh lµ s¾t (má s¾t Th¹ch Khª-Hµ

TÜnh), c¸c ®¸ quý vµ b¸n quý (rubi, spinel, volastonit...)

+ Greizen:

§−îc thµnh t¹o ë n¬i tiÕp xóc gi÷a c¸c thÓ granitoid víi c¸c ®¸ giµu th¹ch anh-felspat (c¸t kÕt arko), chóng cßn ph¸t triÓn nhiÒu ë phÇn m¸i, phÇn vßm hoÆc n»m ®Þnh vÞ trong c¸c ®íi khe nøt më trong khèi granitoid còng nh− cã thÓ ph¸t triÓn trong c¸c ®¸ c¸t kÕt v©y quanh thÓ granitoid.

§¸ greizen s¸ng mµu, cÊu t¹o khèi, kiÕn tróc h¹t v¶y biÕn tinh. Thµnh phÇn gåm th¹ch anh, muscovit, Ýt kho¸ng vËt giµu chÊt bèc nh− topa, berin, turmalin...

Kho¸ng s¶n liªn quan cã thiÕc, vonfram, molipden (má thiÕc TÜnh Tóc-

Cao B»ng, Qïy Hîp-NghÖ An).

2- C¸c ®¸ biÕn chÊt trao ®æi nhiÖt dÞch:

+ Quarzit thø sinh: lµ 1 lo¹i ®¸ biÕn chÊt trao ®æi nhiÖt dÞch tõ c¸c ®¸ phun trµo axit vµ trung tÝnh. §¸ h¹t mÞn, s¸ng mµu, cøng ch¾c. Thµnh phÇn gåm th¹ch anh, sericit, kaolinit, andaluzit...

Kho¸ng s¶n liªn quan: nguyªn liÖu cao nh«m, vµng, b¹c, corindon.

+ Propilit: lµ s¶n phÈm biÕn chÊt nhiÖt dÞch trªn c¸c ®¸ phun trµo baz¬ vµ trung tÝnh. §¸ h¹t mÞn, mµu xanh ®Õn loang læ, kiÕn tróc h¹t v¶y biÕn tinh. Thµnh phÇn gåm artinolit, epidot, clorit, calcit, dolomit, kho¸ng vËt tµn d− plagiocla trung tÝnh, pyroxen, horblen.

Kho¸ng s¶n liªn quan: ®a kim, vµng-b¹c.

+ Berezit: lµ c¸c thµnh t¹o biÕn chÊt trao ®æi trªn c¸c ®¸ phun trµo axit vµ trung tÝnh. §¸ s¸ng mµu, h¹t mÞn, cÊu t¹o ®Þnh h−íng, kiÕn tróc h¹t v¶y biÕn tinh. Thµnh phÇn gåm th¹ch anh vi h¹t, vi v¶y sericit, ankerit, clorit.

Kho¸ng s¶n liªn quan: vµng, b¹c.