Bài tập Địa kỹ thuật tuyển chọn: Phần 1

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:170

Thêm vào BST

Báo xấu

8
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 1 cuốn sách "Địa kỹ thuật - Có ví dụ và bài tập" giới thiệu các bài tập về cơ sở địa kỹ thuật, khoáng vật và đất đá, thành phần cấu trúc và tính chất của đất, nước dưới đất. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài tập Địa kỹ thuật tuyển chọn: Phần 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DựNG TRÁN THANH GIÁM ĐỊA KỸ THUẬT ( c á v í D Ụ V À BÀI T Ậ P ) NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựN G HÀ N Ộ I - 2 0 1 4
LỜI NÓI ĐẦU Đ ể góp phần thực hiện chủ trương giáo dục và đào lạo tinli giàn, thiết thực, tạo điều kiện cho sinh viên tự học, cliúng tôi biên soạn giáo trìnli Iiày trên cơ sớ tài liệu Đ ịa kỹ thuật đ ã được in và tái bản vài lẩn. Đ ây là dịp đ ể sửa chữa thiếu sót và b ổ sung những nội dung cần thiết plnì hợp với đối tượng sử dụng. Trong giáo trìnli này có thêm các ví dụ và các bài tập đ ể lạo điều kiện cho bạn đọc tự nghiên cứu hiểu sâu kiến tliức và áp dung thực t ế d ễ dàng liơn. Giáo trình này dùng cho sinh viên các trường đại học và cao đắng thuộc khối cônẹ trình xây dựng: xâ y dựng D ân dụng và Công nglìiệp, xây dựng c à u đường, xây dimg Công trình Thủy, kỹ thuật M ôi trường,...G iáo trìnli CÒ phục VII cho sinh viên hệ vừa làm vữa liọc và I1 các kỹ SƯ xây dựng. Địa kỹ thuật rất cần thiết cho nlìững người làm cõng tác xây dựng vì nền có vững tliì công trình xây dựng mới ổn địnlỉ bền lâu. Nliững kỹ sư xây dựng không n ực tiếp làm công lác địa kỹ thuật. T uy nliiên, họ cán hiểu biết titơiĩg đối thâu đáo về thành pliần, đặc điểm và các tinh chất cơ - lý cùa các loại đất đá dùng làm nền, làm m ôi trường xây dựng và làm vật liệu xây d m g ; V ê mục đicli, nhiệm VII, nội dung của các pliương pháp thăm ctò kliáo sát và các plutơiìg pháp nghiên CÍIÌI địa kỹ tlmật ở trong phòng và ớ hiện trường. Nliờ vậy, các kỹ sư xây dinig mới có th ể hợp tác, irao đổi m ột cách hiệu quả vói người làm công tác địa kỹ thuật, giítp họ tìm giải plìáp x ử lý nền móng, giải pháp thiết k ế và thi công công trình m ột cácli hợp lý, kinh t ế và đàm bào ổn định lảu dài cho cõng trinh xây clwig. Họ s ẽ có đủ khả năng nắm bắt, phân llcli và sử dụng triệt đ ể các tài liệu, tliông tin về điều kiện xây diỊng của nền đất đá và cao hơn nữa là liọ nêu ra các yêu cầu k ỹ thuật khảo sát m ột cách đầy đủ, phù hợp và tliiết thực đôi với công trình dự địnli xây dinig. Chúng tôi với kinli nghiệm sau hơn 40 năm giảng dạy tại Trườnq đại học Xây dựng và hàng chục năm làm thực tế, trong quá trình biên soạn, đ ã c ố gắng đưa những tiến bộ k ỹ thuật mới, tiên tiến đ ể làm rõ vê' bùn chất và quá trình lùnh thànlì và biển đổi các tính cliất cơ - lý của đất đá trong tự nhiên; ảnh hường cùa các quá trình địa chất động lực cùng các giải pháp phòng ngừa và x ử lỷ klii xâ y dựng và VỘII lùinli 3
công rñ n li; C á c đ ặ c điểm , lính chất cùa các lo ạ i nước dưới đà1' ^ lu ậ t vận đông thấm , các bài toán vê' hạ thấp (h a y tliáo klió) nuỊc ngầm klii th i công h ố m óng hoăc liố khai thác lô thiên. N h â n d ịp cuốn sách ra mắt bạn đọc, tác g ià b à y 10 sự ‘)IL ƠH ^ , , , t at trường Đ H XD và tập th ể bộ m ôn Đ ịa chất công trìnli. trườns ' ^ T á c giả cảm ơn N h à x u ấ t bàn Xây dựng đ ã g iúp đ ỡ n hiệt tình sácli sớm ra m ắ t bạn đ ọ c và kịp thời giúp ích v h o cá c can ■ °, d ạ y trẻ. D o trình đ ộ có hạn, chắc cuốn sách còn có thiểu sol. m ong nhận được s ự góp ý p h ê bình của bạn đọc. T á c giá
BÀI M Ở ĐẦU I. M ỤC Đ ÍC H VÀ Ý N G H ĨA M ÔN H Ọ C ĐỊA KỸ T H U Ậ T Địa kỹ thuật là một m ôn khoa học, chuyên nghiến cứu các điểu kiện địa chất cùa đẫ dá sứ dụng làm nền, làm m ôi trường và làm vật liệu xây dựng, là m ột lĩnh vực của đị; chát. Địa kỹ thuật là món khoa học ứng dụng những nguyên lý của địa chất trong kị thuật xây dựng; nó được nghiên cứu bằng các phương pháp địa chất học, phương phá| thực nghiệm và phương pháp tương tự,., để nhận biết và đánh giá tính chất vật lý - c< học và cấc tính chất hóa lý của đất đá phục vụ cho công tác xây dựng. K hông những thi nó còn làm sáng tỏ điều kiện hình thành và bản chất hoá lý của những tính chất ấy những qui luật phát sinh và phát triển của các quá trình (hiện tượng) địa chất tự nhiên đí xáy ra hoặc sẽ xảy ra trong quá trình thi công và sử dụng công trình. Việc nghiên cứi địa kỹ thuật không thế tách rời việc nghiên cứu nước trong lỗ rỗng (khe nứt) cùa đất đi và quy luật thấm của nước dưới đất. Bởi lẽ, nước dưới đất giữ vai trò quan trọng tronị quá trình hình thành và biến đổi các tính chất của đất đá và các quá trình địa chất có thi xảy ra khi thi công xây dựng. Nhà và các cõng trình xây dựng đều có ảnh hường tương hỗ với đất đá làm nén. Mỗi SI thay dối trạng thái, độ bền, tính biến dạng của nển đất đá đều gây ảnh hưởng đến tính ổi định và tuổi thọ của công trình. Sự hiểu biết tường tận các điều kiện địa kỹ thuật cho phé] lựa chọn giải pháp nền móng, giải pháp cải tạo nền đất, giải pháp thi công hợp lý và nó CÒI cho phép dự báo tương đối chính xấc tốc độ lún và độ lún có thể có của cõng trinh. Ngà' nay, địa kỹ thuật đang phát triển trong lĩnh vực cải tạo đất đá, nghiên cứu ứng dụng tiến bc cúa khoa học và công nghệ tiên tiến vào phương pháp thãm dò địa kỹ thuật. Những kiến thức cúa m ôn học địa kỹ thuật sẽ giúp ích thiết thực cho các kỹ sư xâ> dựng tương lai trong việc nâng cao khả năng khảo sát, sử dụng triệt để và hợp lý các tà liệu hồ sơ kết quả khảo sát, đánh giá các điều kiện dưới m ặt đất và môi trường địa chất lựa chọn được loại m óng thích hợp nhất ở một địa điếm đã định, chọn giải pháp thi cỏnị nén đấl đắp m ột cách hợp lý và an toàn. II. NỘI DUNG NGHIÊN c ứ u CỦA ĐỊA KỶ THUẬT 1. Nghiên cứu nguồn gốc, diểu kiện thành tạo, thành phần kết cấu, tính chất đối vó nước (thủy tính) và các tính chất vật lý cơ học cùa đất đá nhằm mục đích phục vụ xá’ dựng các loại công trinh. 2. Nghiên cứu thành phần và tính chất hóa học, qui luật thấm và lưu lượng thấm và< công trình thu nước phục vụ cho việc thi công nền m óng, cải tạo đất, xây dựng các côn; trình thúy công, công trình khai thác hầm lò, m ỏ lộ thiên và cung cấp nước cho sin] hoạt, sự phát triến cúa công nông lâm nghiệp, v.v...
3. N ghiên cứu nguyên nhân hay điều kiện phát sinh và phát triển cùng các giải pháp phòng và xử lý các hiện tượng (quá trình) địa chất tự nhiên và địa chất công trình (cac hiện tượng địa chất có liên quan đến công trình xây dựng) 4. N ghiên cứu các phương pháp thăm dò khảo sát địa kỹ thuật để đánh giá điều kiện địa chất công trình của khu vực được đầy đủ, nhanh chóng chính xác và hợp lý nhat theo từng giai đoạn khảo sát. III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u ĐỊA KỸ THUẬT Đ ất đá là m ột đối tượng rất đa dạng về nguồn gốc và điều kiện thành tạo, phong phú vế thành phán vật chất, nhiều loại kiến trúc, cấu tạo và trạng thái khác nhau vả lại, nó chịu nhiều nhân tố gây ảnh hưởng trong tự nhiên cho nên, phương pháp nghiên cứu địa kỹ thuật rất phong phú. T uy nhiên, khi nghiên cứu địa kỹ thuật thường dùng tổng hợp ba loại phương pháp sau đây: 1. C ác p h ư ơ n g p h á p địa c h ấ t học Đ ó là phương pháp phổ biến và quan trọng nhất thông qua các công trình thãm dò (khoan, đào) công tác thãm dò địa vật lý, công tác th í nghiệm hiện trường (xuyên thăm dò, nén tải trọng tĩnh, bơm hút nước th í n ghiệm ,...) cho ta các kết q u ả đáng tin cậy đánh giá điểu kiện thực tế của các loại đất đá và lấy m ẫu đất đá để tiến hành n ghiên cứu trong phòng th í nghiệm . 2. C ác p h ư ơ n g p h á p tín h toán lý th u y ế t Sứ dụng các đặc trưng tính chất vật lý - cơ học (các chỉ tiêu cơ bản) dựa vào phương trình và công thức toán học nhờ đó xác định các dặc trưng tính chất (chỉ tiêu dẫn xuất) m ột cách nhanh chóng, không cần thí nghiệm hoặc quan trắc thực địa phức tạp , hay thậm chí thay cho cấc trường hợp không thể xác định được bằng thực nghiệm hoặc thí nghiệm . 3. C ác p h ư ơ n g p h á p m ô h ìn h h ó a và tư ơ n g t ự địa c h ấ t Pluíơng plìáp m ô hình hóa là phương pháp thay th ế m ôi trường địa ch ất có qui m ô lớn bằng m õi trường vật lý có điều kiện tương tự nhưng có kích thước nhỏ, đơ n giản hơn để nghiên cứu. V í dụ nghiên cứu trường chuyển động thấm của nước dưới đất với trường dần điện,... nhờ đó giải được các bài toán có điều kiện phức tạp. - Phương pháp tương tự (lịa chất Dùng kinh nghiệm và các dữ liệu để so sánh đối tượng nghiên cứu với điều kiện địa chất dã biết tương tự (nguồn gốc, thành phần, màu sắc, trạng thái,...) để xác định đối tượng nghiên cứu. Nhờ vậy, giảm bớt được khối lượng khảo sát, thời gian thi công... điều này tùy thuộc vào kinh nghiệm và khá nãng xét đoán của người làm công tác địa kỹ thuật. Nói chung, không phương pháp nào là đa năng đối với m ọi điều kiện đ ịa chất do đó nên lựa chọn và kết hợp hài hòa các phương pháp nêu trên trong điều kiện thực tế và theo yêu cầu cúa nhiệm vụ nghiên cứu. 6
C hương I KHOÁNG VẬT VÀ ĐẤT ĐÁ §1. K H Á I N IỆ M C ơ BẢN VỂ K H O Á N G VẬT Khoáng vật là những hợp chất hóa học tổn tại trong tự nhiên, được hình thành do kế quá của các quá trình hóa lý xảy ra ở bên trong hoặc ờ bề m ặt vỏ quả đất. M ột loại đá cc thế do m ột hay nhiều khoáng vật tạo thành. Mỗi khoáng vật có thành phẩn hoá học xác định, tính chất vật lý, cơ học và hình dạng riêng biệt là do nguồn gốc và điều kiện tạo thành khác nhau. Thành phấn hoá học củí chúng có thể chỉ gồm m ột loại nguyên tố hoặc hai hay nhiều loại nguyên tố tạo thành. Khoáng vật tổn tại ờ nhiểu thể khác nhau: thể khí, thể lỏng, và đại bộ phận chúng c thể rắn. Chủng loại và hàm lượng của khoáng vật không chỉ phân bố không đều trong các loại đá m à sự phân bố của chúng cũng không đều trong vỏ quả đất. Nguồn gốc và điều kiện tạo thành của các khoáng vật cũng rất đa dạng: có loại do thé silicát nóng chảy nguội lạnh tạo thành (các khoáng vật của đá m ácm a), có loại do quá trình phong hóa hóa học, các dung dịch thật và dung dịch keo kết tủa hoặc ngưng kec tạo thành... Nghiên cứu khoáng vật để nhận biết được nguồn gốc, điều kiện thành tạo, quan hệ giữa các khoáng vật với nhau và với các khoáng sản đồng sinh với chúng, biết được thành phẩn hóa học, các tính chất vật lý, cấu tạo và các tập tính khấc cùa chúng, nhậr biết tên khoáng vật và các loại đá do chúng tạo thành. Điều quan trọng là hiểu biết tường tận khoáng vật đê’ sử dụng chúng phục vụ cho cuộc sống, trong kỹ thuật, kỹ nghệ Ví trong công tác xây dựng. §2. CÁC T ÍN H C H Ấ T QUAN T R Ọ N G CỦA KH O Á N G VẬT Các khoáng vật có nguồn gốc, điều kiện thành tạo, thành phần hóa học và cấu trúc mạnị tinh thể khác nhau. Vì vậy, thông thường chúng có các tính chất vật lý, cơ học và hóa họi cũng khác nhau. Sau đây chỉ đề cập đến các tính chất đặc trưng nhất của khoáng vật giúf cho ta nhận biết và sử dụng hợp lý chúng trong đời sống và trong kỹ thuật. 1.1. H ình d ạ n g c ủ a k h o á n g vật Mỗi loại khoáng vật thường có hình dạng nhất định thể hiện qua hình dạng của tíní thế cúa chúng do thành phần hóa học và điều kiện thành tạo quyết định. Dựa vào hìnl dạng này đế nhận biết khoáng vật và có thể xét đoán hoàn cảnh ra đời cùa chúng. Cá<
tinh thể hay hạt khoáng vật đều có thể xác định được hình dạng của chúng trong khong gian ba chiều. Tất cả các tinh thể của khoáng vật đều có thể quy về 3 dạng như sau: a. D ạng đẳng thước: Cấu trúc tinh thể cả ba phương trong không gian đều phát trien gần như nhau. V í dụ: M anhetit (F e,0„); H alit (NaCl); G ranat (C a ,A li[S i0 4]3). -- b. D ạng kéo dài hai phương: Cấu trúc tinh thề của các khoáng vặt dạng tấm. dạng vảy... V í dụ: m ica, tan, clorit, graphit... c. D ạng kéo dài m ộì phương: Cấu trúc tinh thể dạng que, dạng sợi. dạng cột và lang trụ. Đ ó là khoáng vật am ian, apatit, thạch anh... T rong tự nhiên tinh thể khoáng vật có dạng phổ biến là dạng chuyển tiếp giữa dạng a, và dạng c,... 1.2. M à u c ủ a k h o á n g v ật M àu của khoáng vật là m ột trong những đặc trưng quan trọng nhất, nó phản ánh thành phẩn hóa học cúa khoáng vật. K hoáng vật có m àu chủ yếu là do chung chưa cac nguyên tố hóa học m ang m àu thuộc họ sắt (Ti, Cr, M n, Fe, Co, Ni,...)- T rong đo tieu biểu nhất là Crôm , thể hiện m àu sắc rất m ạnh do khoảng cách giữa hai hạt m ang m àu lớn hơn nhiều bán kính ion. C ũng có khi không chứa chất m ang m àu, khoáng vật vốn thể hiện m àu rõ rệt do sự có m ặt của các ion (không m ang m àu) ở trong các khoảng trống của kiến trúc m ang tinh thể khoáng vật. V í dụ: m àu xanh tươi của Lazulit, (M g, Fe)A l2[0 H ]2[ P 0 4]2,... T hông thường xác định m àu của khoáng vật dựa vào m àu của vết vạch (hoặc m àu bột) của nó, đặc biệt là khoáng vật trong suốt. 1.3. T ín h c á t k h a i c ủ a k h o á n g v ậ t Đ ó là khả nãng của những tinh thể hoặc khối tinh thể khoáng vật có thể bị tách vỡ thành tấm hoặc khối có bề m ặt bằng phẳng nhu m ặt gương (m ặt cát khai). Dựa vào mức độ tính cát khai của khoáng vật khi bị tách vỡ có thể chia khoáng vật ra 3 mức độ cát khai như sau: 1. C át khai rất lìoàn loàn: Các khoáng vật có thể tách ra thành những tấm (vảy) rất m ỏng và rất khó phân biệt vết vỡ với tính cát khai: M ica, C lorit, ... 2. C út khai hoàn toàn: K hoáng vật khi bị tách vỡ thành khối có hình dạng giống hệt tinh thể ban đầu: C anxit, G alenit, H alit,... M uốn phân biệt các vết vỡ theo phương khổng cát khai tương dối khó. 3. C át khai không hoàn toàn: K hoáng vật khi bị tách vỡ rất khó phát hiện thấy vết vỡ bằng phảng m à bề m ặt vết vỡ thường gồ ghể, sù sì: C axiterit, thạch anh,... T ính cát khai là m ột tính chất rất quan trọng đế nhận biết các khoáng vật và các ứng dụng trong kỹ thuật, khả năng chống tác dụng phong hóa và tính chất cơ học cùa khoáng vật và đá. T ính cát khai chí phụ thuộc vào hình dạng của tinh thể. 8
1.4. Độ cứ n g c ủ a k h o á n g vật Đó là khả năng chống lại lực cơ học (khắc, vạch) tác dụng lên bề m ặt của khoáng vật. Độ cứng của khoáng vật phụ thuộc vào kiểu kiến trúc m ạng tinh thể và tính bền vững cùa mối liên kết giữa các ion hoặc giữa các nguyên tử. Khoảng cách giữa các ion hoặc nguyên tử càng bé thì khoáng vật đó có độ cứng càng cao. Các chất có cùng kiểu kiến trúc tinh thể và có khoảng cách giữa các ion (nguyên tử) gần như nhau, độ cứng của hợp chất tăng lên tỷ lệ với hóa trị (điện lượng) của ion (nguyên tử). Đa số các tinh thể khoáng vật có tính dị hướng về độ cứng (do tính cát khai, cấu trúc m ạng tinh thể,...). Xác định độ cứng của khoáng vật là xem khoáng vật đó có vạch (khắc) được khoáng vật nào trong thang M ohs. Thang độ cứng cùa M ohs biểu thị các mức độ cứng (có tính lương đối và quy ước) gồm 10 khoáng vật làm chuẩn (bảng 1.1). M ột khoáng vật xếp sau trong thang M ohs có thể dùng đầu nhọn vạch được thành vết trên tất cả các khoáng vật đứng trước nó. Phần lớn các khoáng vật có độ cứng từ 2 đến 6. Bảng 1-1. T hang Mohs Độ cứng Khoáng vật mấu Độ cứng Khoáng vật mẫu 1 Tan Mg3[Si4O l(,][OH]2 6 Octoclaz KfASiiOg] 2 Thạch cao CaS 0 4 .2 H 2Ơ 7 Thạch anh SÍƠ 2 3 Canxi CaCƠ 3 8 Topaz Al2[S i0 4][F, OH]2 4 Fluorit CaF 2 9 Côrinđòn AI2O3 5 Apatit% Ca5[P 0 4]3(F, C l.O H ) 10 Kim cương c Ngoài các tính chất quan trọng nêu trên, các khoáng vật còn nhiều tính chất vặt lý, cơ học khác nữa như: khối lượng riêng, tính giòn, tính dẻo, tính đàn hổi, từ tính, ánh và độ trong suốt,... 3. PHÀN L O Ạ I K H O Á N G VẬT 3.1. K hái n iệm c h u n g Tùy theo m ục đích và phạm vi nội dung nghiên cứu khoáng vật hiện nay, có nhiều cách phân loại khoáng vật khác nhau. Để đạt được kết quả trong nghiên cứu và sử dụng các loại khoáng vật đòi hỏi phải có cách phân loại hợp lý và dễ sử dụng. Khi phân loại khoáng vật theo nguồn gốc thành tạo có thể phân chia khoáng vật làm 4 loại: Các khoáng vật nguyên sinh (khoáng vật trong đá m ácm a, đá trầm tích hóa học); các khoáng vật thứ sinh (chủ yếu ở trong đá trầm tích và đá m acm a), các khoáng vật tha sinh (các m ảnh vụn khoáng vật và đá đã có sẵn lẫn vào trong quá trình hình thành đá m acm a) và các tàn tích sinh vật.
Với m ục đích dùng đất đá làm nền công trình, m ôi trường xây dựng và làm vật li?1 xây dựng có thể chọn cách phân loại dựa trên nguyên tắc m ối liên k ế t h ó a học tronị m ạng tinh thể của khoáng vật. Bởi lẽ, đặc điểm cấu trúc của m ang tinh thể và moi liei kết hóa học giữ vai trò quyết định hàng loạt tính chất hóa lý và cơ lý của khoáng vạt Ví đấi đá. T heo cách phán loại này, các khoáng vật có nguồn gốc khác nhau vẫn có thí được xếp trong cùng m ột nhóm nếu các khoáng vật đó có cùng kiểu liên kết hóa học và cách phân loại theo thành phần hóa học. 3.2. Phân loại kh oáng vật theo kiểu liên kết hóa học / - N h ó m thứ nhất'. G ồm các khoáng vật có liên kết cộng hóa trị giữo các yêu tô kien trúc c a bân. Đ ộ bền kiểu liên kết nảy cao, khi tiếp xúc với nuớc nó khó bị hòa tan. Cường độ chịu lực lớn. Phần lớn các khoáng vật lốp silicát (có nguồn gốc m ácm a, trâm tích hay biến chất) thuộc nhóm nảy. 2- N h ó m th ứ h ai: G ồm các khoáng vật có Hên k ết ion giữa các yếu tó kiến trúc cơ bún. Đặc điểm của nhóm này là cường độ cùa chúng giảm rất nhanh khi tác dụng với nước do chúng có tính hòa tan lớn hơn so với các nhóm có kiều liên kết khác. Đ ó là các khoáng vật thuộc lóp sunfat, halogen và cacbonat: Pyrit (FeS 2 ), H alit (N aC l) và Canxit (CaCÕ 3),... 3- N h ó m th ứ ba: C ác khoáng vật có liên k ết hổn hợp rất đa dạng: liên kết c ộ n g hóa trị đồng thời có cả liên kết ion, phân tử và liên k ết nước. T rong tự nhiên nhóm khoáng vật này có kích thước hạt rất bé, diện tích tiếp xúc với nước rất lớn, dễ tạo thành các dung dịch thật và dung dịch keo (các khoáng vật sét th ứ sinh). N goài 3 nhóm trên, trong đ ất còn chứa các tàn tích hữu cơ, nó gây ảnh hưởng nhất định đến tính chất của đ ấ t : chúng làm tăng độ rỗng, giảm lực liên k ết giữa các hạt đất, tăng khả nãng hút ẩm và giữ nước cùa đất, làm giảm cường độ, tăng tính biến dạng và quá trình biến dạng lún của nền đất khi xày dựng công trình. 3.3. P h á n loại k h o á n g v ậ t Ih e o th à n h p h á n h ó a học Để hiếu rõ những tính chất của khoáng vật (tính ch ất hóa học, vật lý và cơ học) không thể không chú ý đến m ối liên hệ của các tính chất đó với thành phần hóa học và sự phân tích cấu tạo tinh thể của chúng. Khi chưa rõ cấu trúc tinh thể thì căn cứ vào các tính chất vật lý và hóa học có thể suy đoán nó thuộc loại cấu tạo tinh thể nào. N ghĩa là, giữa cấu trúc tinh thê với thành phần hóa học đã giúp h ình dung ra các tính chất hóa học và vật lý cua hợp chát, giúp ta nhận biêt khoáng vật và giải thích tính chất, đặc điểm của đất đá. T heo cach phân loại này, tât cả các khoáng vật được phân biệt với nhau th eo kiểu hợp chất hóa học hay theo kiểu các m ối liên kết hóa học giữa cấc đơn vị cấu tạo. T ất cả các khoáng vật tồn tại trong tự nhiên thuộc 1 trong 10 lớp sau đây: / - Lớp các nguyên tô lự sinh: Các khoáng vật phát sinh và tổn tại có thành phán chỉ gổin 1 loại nguyên tố hóa học: V àng (Au), bạc (A g), kim cương (C), sắt perit (Fe).. 10
2- Lớp halogenua: Các khoáng vật là hợp chất m uối có gốc thuộc nhóm halogen: fluorit (CaF2), halit (NaCl), Cryolit (N a,A lF6), Silvin (KC1),... 3- Lớp sunfua: Các hợp chất của lưu hùynh: Pyrit (FcSj), thẩn sa (HgS), covelin (CuS), galenit (PbS),... 4- Lớp sunfat: Các khoáng vật là hợp chất m uối có gốc của axit siunfuaric: thạch cao (C aS 04.2H20 ) , baryt (B aS 04), anhydrit (C aS 04),... 5- Lớp cácbonat: Các hợp chất m uối có gốc cùa axit cacbonic: m anhezit (M gCO ,), đôlôm it (CaM g[CO ,]2, m alachit (CuCO,Cu[OH ]2), Beryllonit (N aB e[P 04]),... 6- Lóp phấtphat: Các hợp chất m uối chứa gốc axit phốtphoric: apatit (C a ,[P 0 4],(F, Cl, OH )), biruza (CuA16[P 0 4]4[0 H ]8.5H20 ),... 7- Láp oxyt và hyđrôxyt: Các hợp chất của oxy hoặc nhóm hyđrôxýt: thạch anh (S i0 2), hem atit (Fe20 ,) , corindon (A120 ,) , cuprit (Cu20 ),... 8- Lírp silicat: Các hợp chất muối có gốc của axit silixic: fenspat Kali (K [A lSi,O s]), ziacôn (ZrSiOj), ôlivin (M g, Fe)2[S i0 4],... 9- Lớp W olfram: Các hợp chất muối có gốc axit W alfram ic: Sielit (C a[W 0 4]), W onfram it (Fe, M n) [W 0 4], Ferberit (F e W 0 4),... 10- Lớp các hợp chất hữu cơ: Hổ phách (C 10H|sO) than đá (C), dầu mỏ,.... 3.4. M ô tả đ ặc tín h củ a các lớp k h o á n g vật Những nhận xét và m ô tả dưới đáy giúp có cách nhìn hệ thống, sảu sắc hơn vể từng lớp khoáng vật, giúp nhanh chóng hơn, dễ dàng hơn trong việc nhận biết khoáng vật. 1- Đặc tín h của lớp silicat: Đày là lớp khoáng vật quan trọng, có số lượng lớn nhất và phổ biến trong tự nhiên, là khoáng vật tạo đá macm a, đá biến chất trao đổi và cả trong đá trầm tích (trẩm tích sét, đá sét). Thành phần hóa học cùa silicát thường phức tạp, có loại lại không ổn định do đặc tính kết tinh của các hợp chất. Các silicat có kiến trúc tinh thể phong phú, da dạng. - Trong các silicat mỗi ion Si*4 bao giờ cũng nằm giữa 4 ion O'2 ở các góc cùa mỗi tứ diện. Mối liên kết giữa các ion oxy với các ion silic mạnh hơn nhiéu so với các cation kim loại khác trong kiến trúc tinh thể silicat. Kích thưóe tứ diện S i0 4 không thay đổi và khoảng cách Si-O chỉ khoảng 1,6.10'’ Jim, và là mối liên kết cộng hóa trị. Tứ diện [S i04]'4 là đơn vị kiến trúc cơ sở của các silicat. - Trong kiến trúc tinh thể các [Si04]‘4 có thể khớp nhau theo nhiều cách tạo ra các gốc anion phức tạp và chúng chì gắn với nhau ờ các góc. K iến trúc tinh thể đầy đủ nhất khi các góc cùa tứ diện [ S i y 4 đểu chung cho 4 tứ diện S i0 4 khác ở xung quanh (ví dụ: [hạch anh). Tùy theo các anion [S i04]'4 khớp nhau như thế nào m à có các dạng anion phức tạp khác nhau (hình 1-1). 11
T rong kiên trúc khung cù a các anion phức tạp có thể m ột phần Si"4 bị AI*' thay lhế nên ở góc còn thừa ra hóa trị âm . V í dụ, trong khoáng v ật plagiocla (gồm anbit - N a[Si,A 10„] và anoctit-C a[Si2A l20 ,] ) và các cation Na, Ca,... bù vào các hóa trị âm của anion được b ố trí ờ bẽn trong khung. - T rong kiến trúc tin h thể các silicat có A l+S đóng vai trò gẩn giống Si**, nó có 4 ion oxy bao quanh và là m ôt cation (như các cation khác) trung hòa điện lượng cùa các anion. T rong tứ diện [ S iO J 4 có 4 hóa trị không bão hòa, ở tứ diện A IO , có 5 hóa trị không bao hòa nên chúng đòi hỏi m ột cation bù vào để cân bẳng điện lượng. £ —Ị _ _ T ấ m tá m m ặ t 7,2Á| T ấm b ốn m ặt 0*0- Ôxy • io S ilic K aolinit Thểbốn mặt T ấ m t h ể tá m m ặ t b) ũ) n H 2O v à io n K+ □ n c a t o trao tó 9.6Ả 0 * 0 H yd ro T h ể t á m m ặ t AI • AI, Mg hay Fs Tấm thể bốn mặt (tấm Silic) 10Á llit JH M o n m o rilo n it Hình 1-1. a) Cấu tạo cơ bàn cùa khoáng sét, b) cáu tạo kết hợp cùa khoáng sét (Grim, 1959). - T hành phần hoấ học của cấc silicat còn có các anion phụ: O '2, O H , F“, Q và C O j2 , ... và các phân tử nước. Số lượng ion oxy nhiều hơn hẳn cấc ion khác là vì kích thước bán kính ion oxy lớn hơn so với cation. - Các silicat có các đổng hình đẳng hóa trị và không đẳng hóa trị. V í dụ: Na* thay thế Ca+ trong plagiocla gồm đồng hình là N a [S i,A 1 0 x] và Ca[Si2A l 2O J . 2 Các khoáng vật thuộc lóp silicat và alum ôsilicat thường có m àu sắc sặc sỡ, m àu sẫm, liên kết bền nên có độ cứng lớn. 2. Đ ặc tín h lớp o x it và hyđrôxyt: Các oxit và hyđroxyt đóng vai trò quan trọng trong vỏ phong hóa đối với đới oxy hóa trong đất. Q uá trình oxy hóa các kim loại đa trị và hóa trị thấp biến thành ion có hóa trị cao hơn. độ lớn giảm đi, dẫn đến các m ối liên kết trong cấu tạo tinh thể cũng giảm , tạo thành các hợp chất mới có tính hòa tan hoặc không hòa tan trong nước. Đ a số các khoáng vật thuộc lớp này có độ hòa tan trong nước thấp, trường hợp quá trình ôxy hóa rất m ạnh sẽ tạo thành các dung dịch quá bão hòa và thành tạo các khối ẩn tinh và keo, những tinh hạch lớn nhò có nhiều hình dạng trong trầm tích đầm lầy. Các khoáng vật này hầu hết là các hợp chất có kiến trúc tinh thể với kiểu liên kết ion. T rong kiến trúc tinh thế các anion và cation đều bao bọc lấy ion O '2 hoặc ion O H '. Bán kính ion cúa hai loại gẩn bằng nhau nên cấu tạo tinh thể sẽ phụ thuộc vào bán kính của cation, hóa trị cúa cation và m ối liên kết hóa học giữa các ion. 12
M ặc dù tinh thể có liên kết ion nhưng chúng có độ bền vững hóa học, độ cứng lớn hơn, khó hòa tan hơn lớp sunfua, lớp sunfat và lớp halogenua. Các hyđrat có cấu tạo tinh thê lớp, có m ối liên kết giữa các lớp yếu nên m ạng tinh thể kém bền, dễ tách ra thành lớp m óng. Độ cứng của các hyđrat kim loại lưỡng trị thấp, nếu là cation*’ thì độ cứng tăng và đặc biệt nếu trong cấu tạo ion có nhóm [O H O p \ 3. Đ ặc tín h của lớp cácbonat: Các khoáng vật thuộc lớp cácbonat là các m uối trung tính, rất phổ biến trong tự nhiên. Chúng tồn tại ở dạng các m uối kép, các hợp chất m uối phức tạp nhưng là những hợp chất có thành phần xác định, các cation hoặc anion hay cả hai đểu không the đồng hình, nếu có cũng chỉ thay th ế có giới hạn, ví dụ: Tichyt-C a,M g2[C 0 ,]4[S 0 4], đôlôm it- C aM g[CO ]2,... Trong nhóm [C O ,]'2 các cation nằm ở trung tâm có bán kính ion nhỏ, có điện lirợng cao và m ối liên kết cộng hóa trị với ion oxy có tính kém bền vững, tham gia vào cấu tạo tinh thể như những đơn vị cấu tạo độc lập. Các khoáng vật có nguồn gốc nhiệt dịch, tái kết tinh hoặc trầm tích biển có quy m ô rộng lớn. Lớp này có các khoáng vật điển hình: canxit, m anhêzit, đôlôm it và aragonit. 4. Đ ặc tín h của lớp sunfat: Các khoáng vật thường có khối lượng riêng thấp, độ cứng không lớn, có tính hòa tan cao, phố biến là các khoáng vật: anhyđrit, thạch cao (gip), barit alunit- KA1,[S04]2[0H ]6)... Lưu huỳnh (S) khi bị oxy hóa tạo thành s o và ở dạng ion phức tạp [SOJ~2 trong dung dịch, khi bị ôxy hóa m ạnh tạo thành [S 0 4]-2 trong đó có s*4 và s* \ Trong điều kiện tự nhiên ở m ôi trường ẩm ướt nó tác dụng với kim loại tạo ra các hợp chất sunfua hoặc sunfat ở nhiệt độ thấp nếu nồng đô oxy cao. Các anion phức tạp [SO j]'2 kết hợp với kim loại lưỡng trị lớn (Ba, Sr, Pb) tạo ra hợp chất bền vững hơn các hợp chất kim loại khác, tác dụng với các cation có bán kính ion nhỏ tạo thành hợp chất sunfat nước. Bán kính của cation càng nhỏ lượng nước càng nhiểu. Các cation đơn trị kim loại kiểm tạo các sunfat có cấu tạo tinh thể liên kết yếu và dễ bị hòa tan trong nước. Các m uối sunfat cùa kim loai hóa trị 3 (A l+\ F e +3) chỉ thấy ở trạng thái hợp chất nước. 5. Đ ặc tín h của lớp halogenua: Các khoáng vật có liên kết ion điển hình, có kiến trúc tinh thể của các hợp chất không nước. K hoáng vật lớp halogenua có các c ation kim loại nhẹ, điện lượng nhỏ, bán kính ion lớn, khả năng phân cực rất yếu thì khoáng vật trong suốt, không m àu hoặc ngoại sắc, khối lượng riêng nhỏ, dễ tan trong nước. Khi kết hợp với kim loại nặng các hợp chất halogen m ang tính phân cực m ạnh tạo ra tinh thể có m ối liên kết cộng hóa trị, khối lượng riêng lớn, có m àu sắc dù yếu nhưng chiết suất cao, ánh kim cương và khó hòa tan. 13
§4. K H Á I N IỆ M C ơ BẢN V Ể Đ Ấ T ĐÁ Đ ất đá là những thể đ ịa chất có nguồn gốc và điều kiện thành tạo xác định va gorn m ột hay nhiều khoáng vật trong tự nhiên, được sắp xếp theo quy luật, có thể có Iien ket hoặc chỉ tiếp xúc đơn thuần giữa các hạt, chiếm m ột phẩn không gian đáng kẽ cua vo trái đất. Đ ất đá là đối tượng nghiên cứu rất phức tạp và không ngừng biến đổi. K hi nghien cưu về đất đá với m ục đích làm nền công trình, là m ôi trường xây dựng và làm vật liệu xây dựng, m ặc dáu các nhóm đá rất khác nhau, đều phải giải quyết các vấn đề sau: - T rạng thái tổn tại (dạng nằm ) của đất đá và m ối quan hệ của nó với đ ất d á xung quanh như th ế nào. - Thành phần hoá học và khoáng vật của đất đá. - K iến trúc và cấu tạo của đất đá. - Xác định tên đất, các tính chất vật lý, cơ học và tính ch ất đối với nước, các tác động của m ôi trường đến các tính chất của đất đá. Đ ể đạt được những m ục đích nêu trên phải có phương pháp và phương tiện nghiên cứu hợp lý: phương pháp nghiên cứu ở thực địa và phương pháp n g h iên cứu ở trong phòng thí nghiệm . Đ ất đá trong tự nhiên rất đa dạng và phong phú về chủng loại. Có các loại đất đá khác nhau về nguồn gốc và thành phần vật chất song lại giống nhau về kiến trúc (khoáng vật tạo đá ớ thể kết tinh) hoặc giống nhau về cấu tạo (dạng khối, dạng dải, phân lóp). Tuy nhiên, các tính chất và thành phần vật chất của đất đá chủ yếu do quá trình đ ịa chất, tức là nguồn gốc và điều kiện thành tạo quyết định. V ì vậy, cách phân loại đ ất đá dựa vào nguồn gốc thành tạo của chúng là hợp lý, theo cách này, toàn bộ đ ất đ á tạo nên vỏ quả đất được chia thành 3 nhóm lớn: Đ á m acm a, đá trầm tích và đá biến chất. Ba nhóm này có những tính chất phân biệt nhau rất rõ rệt. M ỗi nhóm đ á này theo điều kiện thành tạo lại được phân chia thành các nhóm phụ. §5. ĐẶC Đ IỂ M CỦA ĐÁ M Á C M A Đ á m ủcm a được hình thành từ th ể m ácm a ( th ể silicát) nóng chảy nguội lạnh ở trong vó quả đất (đá m ácm a xâm nhập) hoặc ở trên m ặ t đ ấ t (đá m ácm a phun trào). T ùy theo thành phần m ácm a và điều kiện nguội lạnh m ả hình thành các đá m ácm a khác nhau, và nó quyết định các đặc trưng, tính chất cơ bản của đá m ácm a. Thành phần hóa học và khoáng vật cùa đá m ácm a rất phong phú, và đa dạng hơn rất nhiều so với đá trầm tích. Chúng gồm hầu hết là các khoáng vật nguyên sinh và có kiến trúc kết tinh đông tụ, đặc sít, rắn chắc. Q uy lụât quan trọng về thành phần hóa học: theo lượng tăng dán của S i0 2 tính axỉt của đá tăng thì có thêm pirôxen, plagiocla. Các đá giàu bazơ chứa chủ yếu là ôlivin. khòng có Ca và AI (bảng 1-2). 14
Đá m ácm a tùy theo điều kiện thành tạo (nhiệt độ, ấp suất) m à đá có trình độ kêt tinh, hình dạng và kích thước của các tinh thể khác nhau. Đ ây chính là đặc điểm kiến trúc của dá m ácm a. Đặc điểm kiến trúc không chỉ chi phối tính chất vật lý cơ học và ổn định của đá m à còn thể hiện điều kiện thành tạo đá. Các đá m ácm a xâm nhập sáu có quá trình nguội lạnh từ từ nên các tinh thể đủ thời gian phát sinh và lớn lên. Bảng 1.2. Bảng tổng hợp phán loại các nhóm đá mascm a chính Do vậy, đá thường có kiến trúc kết tinh hạt lớn, hạt đều và tự hình. Các đá xâm nhập nông hoặc đá phun trào quá trình nguội lạnh nhanh cho nên, các đá này có kiến trúc kết tinh hạt nhỏ, ẩn tinh, hạt không đều (kiến trúc pocfia) hoặc kiến trúc thủy tinh. Các đá mácm a có kiến trúc toàn tinh hạt đểu có cường độ chịu lực cao và độ ổn định đối với tác dụng phong hóa cao hơn loại kiến trúc thủy tinh và kiến trúc hạt không đều. Đ á có kiến trúc hạt đểu và nhỏ thì bền vững hơn hạt to, kiến trúc hạt tha hình có độ bền vững hơn đá có kiến trúc hạt tự hình, đặc biệt tha hình là thạch anh. Điểu kiện thành tạo và thành phần vật chất của thể m ácm a chi phổi cấu tạo của đá mácma. C áu tạo của đá mácma là đặc điểm th ể hiện sự sắp xếp và phán bó của các bộ phận hợp thành đá trong không gian và m ối quan hệ giữa các bộ phận đó, nó đặc trưng cho mức độ đồng nhất của đá. Đ á m ácm a có cấu tạo khối đồng nhất, cấu tạo dị li, cấu tạo định hướng hoặc dạng dải, cấu tạo bọt, lỗ hổng hoặc cấu tạo hạnh nhân. Khi có cấu tạo khối đá có độ bền cao, có tính đẳng hướng vể tính chất vật lý và cơ học, còn cấc cấu tạo dạng dải hoặc định hướng thì có tính dị hướng cơ học, cấu tạo bọt hoặc hạnh nhân thì không đặc sít, đá nhẹ hơn và dộ bền thấp. Tóm lại, đá m ácm a có thành phẩn khoáng vật phong phú, m àu sặc sỡ, có kiến trúc kết tinh (đá xâm nhập) hoặc thủy tinh (đá phun trào) có cấu tạo khối không có cấu tạo phân lớp, độ bền cơ học rất cao và không có hóa đá. Đ ây là đặc điểm dễ phân biệt với các đá khác. 15
§6. Đ Ặ C Đ IỂ M CỦ A ĐÁ T R Ầ M T ÍC H Đ á trầm tích tà nliững th ể địa chất p h á t sinh ở b ề m ặt q u ả đất, thànli tạo từ cac san ph ẩ m phong lióa, trải qua quá trình tích tụ lâu dài, phứ c tạp, chịu nhiêu ảnh hương cua các yếu t ố ngoại và nội động lực trong m ôi trường nước hoặc trong m ói trường khong khí. Đ ây là loại đá phổ biến nhất ở bề m ặt quả đất và thành tạo trong các điêu kiẹn khac nhau. Q uá trình hình thành đá trải qua các giai đoạn: thành tạo vật liệu trầm tích, vận chuyển, lắng đọng, nén ép, thoát nước, c ố kết, biến đổi hoặc thay thế,... T hành phần vật chất của các sản phẩm phong hoá khác nhau tạo ra cấc đá trầm tích khác nhau. Tuy rihiên, so với đá m ácm a và đá biến chất, thành phần hóa học và khoáng vật trong m ột loại đá trầm tích rất đơn giản, chủng loại ôxyt trong m ỗi loại đá thường ít, có khi là đơn khoáng (cát kết thạch anh). D o thành tạo trong m ôi trường giàu ôxy nén lượng Fe20 , nhiều hơn và lượng FeO ít hơn so với đá m ácm a. N guyên tố N a dê bị hòa K o tan và rửa trôi, còn K dễ bị khoáng vật sét hấp thụ nên — -— > 1, nhung trong đá N a 20 K. o m ácm a — — < 1. T hành phần k h o á n g vât chủ yếu là k h o á n g v á t n g u y ên sin h (m ảnh — N a 20 vụn đ á và k h o á n g vật, d o p h o n g h ó a vật lý, c ủ a đ á g ốc) và k h o á n g v ậ t tự sinh (hình th àn h từ d u n g d ịch th ật h a y d u n g d ịc h k e o h oặc d o k ế t q u ả c ủ a q u á trìn h biến đổi, th ay th ế sau k h i th àn h đ á). N g o à i ra, còn c ó các d i tíc h hữu c ơ và c ác vật liệu núi lửa (đá trầm tíc h tro núi lửa). Đ á trám tíc h c ó kiến trú c h ạ t v ụ n đ ặ c trư ng bởi kích thước, h ình dạng, đ ặ c tính b ề m ặ t và s ố lượng c ủ a c h ú n g tro n g đá. L o ại k iến trú c này không có lực liên kết, rời rạc, k ích thư ớ c lỗ rỗ n g lớn, tín h th ấm nước lớn c ò n k h ả năng giữ nước lại rất bé. Đ á trẩm tích gắn kết có kiến trúc các kiểu x i m ăng gắn k ết đ ặ c trưng bởi lượng xi m ăng và lượng h ạ t vụn và hình dáng hạt vụn quyết định. H àm lượng xi m ãng gắn kết càng nhiểu (kiểu kiến trúc xi m ăng cơ sở) đá càng bền chắc, tính thấm nước càng bé. Độ bền chắc còn phù thuộc vào thành phần xi m ăng gắn kết. Kiến trúc của đá trầm tích hóa học và sinh hóa được đặc trưng bởi hình dáng hạt chứ không phải độ lớn của hạt. H ình dáng của hạt thể hiện thành phần hóa học, cấu trúc tinh thế và điều kiện phát sinh, trưởng thành của khoáng vật tạo nên đá, còn kích thước hạt dễ bị tái kết tinh trong quá trình biến đổi thứ sinh của đá trầm tích. Đặc điểm nổi bật của đá trầm tích là cấu tạo phân lớp, tính phân nhịp, thay đổi thành phần hạt theo độ sâu do các quá trình phân dị trầm tích cơ học và phân dị trầm tích hóa học tạo nên. N goải ra còn do quá trình thay đổi điều kiện hóa lý của m ôi trường và các chu kỳ lắng đọng vật liệu trầm tích gây ra. Cấu tạo phân lớp m ang tính dị hướng về tính chất vật lý và độ bền cơ học, về tính thấm và k h ả n ăn g p h ong hóa, k h ả n ăn g c h ịu tải và tính ổn định của nền đ ất đá,... T rong đá trầm tích c ũ n g có cấu tạo k h ố i (các hợp phần 16
củ a đá sắp xếp lộn xộn k hông th eo qui luật) có tính đẳng hướng về c ơ học và độ bên vững cao hơn cấu tạo phân lớp. Cấu tạo khối đặc sít độ ổn định đ ố i với tác dụng phong hoá cao. Theo nguồn gốc thành tạo đá trầm tích được phân thành ba loại (theo MS. Svetsốp - 1958): - N hóm I: Đ á trầm tích vụn cơ học gồm các hạt vụn sắc cạnh, hoặc tròn cạnh, có liên kết m ềm rời hoặc liên kết gắn chắc bằng cấc loại xi m ăng gắn kết (sét, vôi, silic, óxy sắt,...) và được chia làm 3 nhóm phụ: - Đ á vụn thô (pơxeíít) m ảnh vụn có d > 2 m m chiếm > 50%: dăm (dãm kết), sạn (sạn kết), cuội (cuội kết), sỏi (sỏi kết). Đ á vụn trung (pơxam it) hạt có d = 0,2 -í- 0,05m m chiếm > 50%: cát (cát kết) hạt to, hạt trung, hạt nhỏ và hạt mịn. Đ á vụn nhỏ (alơrit) hạt có d = 0,05 -í- 0,01 mm chiếm > 50%: bột (bột kết). N hóm II: Đ á sét có liên kết mềm hoặc rắn chắc bởi xi m ăng nén ép, sản phẩm của quá trình phong hóa hóa học các đá giàu khoáng vật alum ôsilicat dưới dạng khoáng vật hoàn toàn mới và gồm cấc nhóm phụ: sét caolinit, sét hiđrôm ica và sét m ônm órinôlit. N hóm III: Đá trầm tích hóa học và sinh hóa, được thành tạo từ dung dịch thật hoặc dung dịch keo, đôi khi có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của sinh vật: trầm tích nhỏm, sắt, m angan, silit, cacbonat và trầm tích than,... Đặc diểm dễ phân biệt của đá trầm tích là thành phần khoáng vật đơn giản, có hóa đá, đá có cấu tạo phân lớp, kiến trúc kiểu xi m ăng gắn kết m ảnh vụn (đá vụn cơ học) hoặc kiến trúc kết tinh (đá trầm tích hóa học và sinh hóa). §7. ĐẶC Đ IỂ M CỦA ĐÁ BIẾN CHẤ T Đá biến chất được hình thành do tác động của quá trình nội sinh xảy ra ở những độ sáu khác nhau trong vỏ quả đất, làm biến đổi các đá nguyên thủy ở trạng thái cứng về thành phẩn khoáng vật, kiến trúc hoặc cấu tạo. Các yếu tố chi phối quá trình biến chất là nhiệt độ, áp suất (áp suất thủy tĩnh và áp suất định hướng), thành phần dung dịch biến chất, thành phần khoáng vật, kiến trúc và cấu tạo của đá nguyên thủy,... Tác dụng biến chất khác nhau (biến chất nhiệt, biến chất tiếp xúc trao đổi, biến chất động lực và siêu biến chất,...) phát sinh ra các loại đá biến chất có thành phần, kiến trúc hoặc cấu tạo khác nhau . Thành phần hóa học chính của đá biến chất cũng tương tự như đá mácma. Thành phần khoáng vật gẩn giống đá nguyên thủy, tuy nhiên, nó cũng có những khoáng vật chỉ có trong đá biến chất là: granat, xerixit, tan, clorit, đisten, anđaluxit,. 17
00 Bảng 1-3. Bảng tòng hợp niô tả các loại đá phổ biên T h eo nguồn T h e o đ /k T h ành phần T ên đá D ạ n g nằm K iế n tr ú c C ấ u tạ o G hi chú gốc th à n h tạ o hoá học khoán g vật Peridotit Siêu olivin, pyroxenhocblen,.. Thâu kính, thê nâm Khảm của các hạt tự Khôi dặc xít, Màu dcn, xanh den, (nông) Bazo' p la g io cla , mica, crom it, theo tuyến đứt gầy, hình, tha hình hạl vừa. dạng dài nặng., có ỡ núi Nưa m anhetit,... uốn nếp hoặc nhỏ Thanh Hóa, Nam Phi, Án Độ G abro Bazo' Plagiocla bazơ, pyroxen, Thê nâm. chậu, thê Toàn tinh hạt đêu. tự Khôi, dạng dái Sâm màu, nặng. (sâu) am íĩbol cán, thể tường, thề hình (gần như điorit, hay cấu tạo cầu Khối Tri N ăng, Núi m anhêtit, otivin, biôíit,.. vỉa điaba, gabro-điaba) chúa. Dùng dế dicu khắc,.. X âm n h ậ p Granitoit A xit Thạch anh, fenspat kali, Thê nên, thê V òm Hạt đêu, không đêu, Khôi dông nhâu Thường sáng màu hoặc (granit và moscovit. thoài, thế mạch xen Foocfía, Tự hình G ơ nai, cầu đốm đen. sông Chu, granodiorit) biotit, amflbol, pỵroxen, đá phiến hoặc dị li Bào hà, Kim bôi, Cửa Rào, Quỳ Châu, Pan Si tìtaniti, apatit,ziacon, Pan,.. octoclax M acm a Sienit Trung tính N h iề u n e íe lin (đ á k iềm ), Thê tường, thê vỉa Hạt đêu đôi khi nôi ban Cấu tạo khối Đ á sảng màu. Piana hoặc kiềm íe n sp a t kiềm, không thạch dọc theo các đứt gầy hay tự hình hoăc nửa tụ hoặc dòng chảy, Bắc Cạn, Bẳc chợ Đồn hình, thay thế hoặc cấu tạo xen dá phiến anh, plagiocla titanit, gơnai ziacon, am pỵbol, gyroxen , hocblen Bazan Bazơ K hó nhận thây các kh/vật: Thể lớp phú rộng Hạt mịn hoặc nôi ban, Cấu tạo bọt (xi) sẫ m phớt nâu, phớt la b ra d o , p y r o x e n , o g it, lớn ớ Tây N guyên nứa thủy tinh hay thúy hay hạnh nhân lục, đen phớt xanh. Tà; hoặc dòng chảy tinh N guycn, Phù Quỳ. o liv in hocblen, m anhêlit, Vĩnh Linh, Đ icn Biên lita n it, a p tit P h u n trào Andézit Trung Plagiocla,ogit, < 5% kh/vặt Thể lớp phú. Khi bị Nổi ban, các vi tinh Cẩu tạo bọt (xỉ), Thúy tinh trong suổl, tính màu p yro x en , am fìbol, thày tách ra thành cột đa trong thúy tinh như hạnh nhân phổ biến nhất trong giác dòng cháy vành đai núi lừa Thủi tinh, không có thạch anh bình Dương. Riolit và Axit Fcnspat kiềm , thạch anh, Thô vòm , dòng chày Vigranit, vi khảm, D òn g cháy, Màu hồng, (tráng phởt Liparit hoặc trid im it, c risto b a lit hoặc lớp phú.mạch không dồng nhất (dòng dạng dài, dặc xám phin vàng. Tam đ io tit, hocblen, diopxit, hoặc lấm nhỏ hay xít hay xi, hạnh Đ ào, K.ỳ Anh. Nghệ pyroxen. lộn xộn) nhân An