Chuong 3 Thanh Phan Da Tram Tich.ppt

Slide 1 CHƯƠNG 3 THÀNH PHẦN ĐÁ TRẦM TÍCH THÀNH PHẦN KHOÁNG VẬT 1 Thành phần vô cơ 1 1 Hợp phần tha sinh • Chủ yếu là các mảnh vụn khoáng vật hay các mảnh đá sản phẩm của phong hoá vật lý Chúng được di[.]

CHƯƠNG 3 THÀNH PHẦN ĐÁ TRẦM TÍCH

THÀNH PHẦN KHOÁNG VẬT

1 Thành phần vô cơ

1.1 Hợp phần tha sinh

• Chủ yếu là các mảnh vụn khoáng vật hay

các mảnh đá sản phẩm của phong hoá vật lý Chúng được di chuyển, tích tụ và tham gia vào thành phần đá trầm tích

• Kích thước mảnh vụn từ 0,01mm đến vài

trăm mm

• Thành phần phụ thụôc vào môi trường đá

mẹ, tính bền vững của các khoáng vật trong môi trường khí quyển và thủy quyển của Trái đất, và các điều kiện cổ địa lý

Đặc điểm hình dáng và thành phần

• Hình dáng ít nhiều được mài tròn, chọn lọc

ở các mức độ khác nhau Một số trường hợp do tái kết tinh trở nên méo mó

• Thành phần

• Các khoáng vật và mảnh đá bền vững trong điều kiện phong hoá

• Các hạt thạch anh, plagioclas axit, felspat kali, mảnh đá granit và quarsit

• Trong số ít trường hợp gặp các khoáng vật plagoclas baso, pyrocen, mảnh đá vôi

• Dựa vào thành phần mảnh vụn suy ra miền đá gốc, tính triệt để của quá trình phong hoá, môi trường cổ địa lý

• Giữa thành phần vụn và kích thước mảnh vụn có mối liên hệ tương đối

Ví dụ: loại hạt thô(cuội, sạn…>2mm) thường

là các mảnh đá không bền vững Ngược lại trong cát kết, bột kết (<2mm) chỉ gặp phần lớn mảnh vụn thạch anh và felspat là chính

1.2 Hợp phần tự sinh

Được lắng đọng từ dung dịch thật và dung dịch keo hoặc do các quá trình biến đổi thứ sinh

 Phần lớn các khoáng vật tự sinh là thành phần chính trong các đá trầm tích sinh hoá,

là xi măng gắn kết trong đá trầm tích vụn

Phân loại hợp phần tự sinh (HPTS)

 HPTS Được thành tạo đồng thời với quá trình trầm tích Lắng đọng từ dung dịch thật (carbonat,muối ăn ) hay ngưng keo (hydroxit sắt, nhôm, mangan );

 HPTS được thành tạo trong giai đoạn thành đá, chuyển biến vật liệu trầm tích thành đá trầm tích (siderit, pyrit, dolomit, calcit );

 HPTS thành tạo trong giai đoạn hậu sinh liên quan với biến đổi sau thành đá (calcit, dolomit, chanxedon, sericit );

Các đặc điểm chung của HPTS

Đây là những khoáng vật không gặp trong

đá magma, hoặc có trong đá magma cũng chỉ là khoáng vật thứ sinh, không bao giờ

là khoáng vật nguyên sinh

Về kích thước và hình thái Tuỳ theo mức

độ biến đổi, điều kiện thành tạo mà kích thước rất khác nhau Khoáng vật thành tạo đồng sinh do ngưng keo, kết tủa có dạng keo, vô đinh hình (opan, sét, hydrroxit sắt nhôm) hoặc vi hạt (calcit, dolomit) hoặc tự hình (anhydrit, dolomit, halit) Các khoáng vật thành tạo trong giai đoạn hậu sinh có kích thước lớn, tự hình, dạng mạch, ổ

Các khoáng vật tự sinh thường đi cùng theo những quy luật nhất định phản ánh môi trường thành tạo cùng các điều kiện hoá lý các quá trình biến đổi

Ví dụ

Trong trầm tích biển nông thường gặp calcit-fotporit-glauconit,

Trong trầm tích vũng vịnh thường gặp halit-thạch cao-anhydrit

Các trầm tích biến đổi thường gặp

sericit-vi hạt thạch anh-albit-clorit

1.3.Vật liệu núi lửa

Là những loại vật liệu do hoạt động núi lửa cung cấp

Thành phần bao gồm các mảnh đá (bazan, riolit, andesit ), mảnh khoáng vật (thạch anh, plagioclas ), mảnh vụn thuỷ tinh núi lửa, tro bụi núi lửa

Trong nhiều trường hợp các tầng tro bụi núi lửa rất dầy, thể hiện tính phân lớp tạo nên các đá rất giống đá sét và cũng rất khó phân biệt với các đá sét trầm tích thông thường

Khi ra ngoài trên mặt trái đất, các vật liệu núi lửa cũng bị dy chuyển, phân dỵ, chọn lọc và lắng đọng như những vật liệu trầm tích Chúng là thành phần chính trong các

đá tuf hoặc nhóm đá trầm tích phun trào

Ngoài ra các hoạt động bụi núi lửa cũng làm thay đổi điều kiện môi trường, tăng thêm thành phần của một số nguyên tố dẫn đến lắng đọng các khoáng vật như sắt, mangan, silic dưới dạng oxit hay hydroxit

2 Di tích hữu cơ

 Khi sinh sống nhiều loại sinh vật có những

bộ khung xương cứng và khi chết đi chính

bộ xương này tập trung lại và hoá đá tạo nên các bộ phận khác nhau trong thể đá trầm tích

 Vai trò các vật liệu hữu cơ rất lớn:

- Chúng là bộ phận quan trọng của nhiều loại

đá như đá vôi, silic, fotporit

- Nhiều nguyên tố phân tán trong đá hoặc

khoáng sản trầm tích có nguồn gốc sinh vật Ví dụ các nguyên tố V, Ga, Be, Sr, U

- Chính sự có mặt của vật liệu hữu cơ làm môi trường thay đổi dẫn đến lắng đọng các khoáng sản có ích

Ví dụ :

+ Than là do tích luỹ các thân cây trong môi trường đầm lầy và bị chôn vùi nhanh,

+ Đá vôi sinh vật là 1 loại khoáng sản, diatomit

do các vỏ thân của Diatomea tạo nên cũng là 1 loại khoáng sản có nhiều công dụng,

+ Vi sinh vật có thể hấp thụ urani sau đó tham gia vào các mỏ quặng phóng xạ trong các tầng

đá phiến đen chứa uran

- Việc nghiên cứu các di tích hữu cơ còn có

ý nghĩa phân định tuổi thành tạo địa chất: Mỗi một phức hệ, một tầng đá trầm tích đều chứa các dy tích hoá đá Các nhà cổ sinh, dựa vào chúng để xác định tuổi của tầng đá chứa chúng

Mô tả các khoáng vật tự sinh chủ yếu

1 Nhóm oxit và hidroxit silic

* Opan (SiO 2 nH 2 O) Vô định hình, đẳng

hướng, chiết suất n= 1,45, không mầu; là thành phần chính trong các trầm tích silic như đản bạch, diatomit

* Chancedon (SiO 2 ) Ẩn tinh dạng keo, sợi

Là thành phần chính trong các trầm tích silic như ngọc bích, kết hạch silic, và là xi măng gắn kết trong đá trầm tích

* Thạch anh (SiO 2 ) Chủ yếu tái kết tinh từ

opan, chaxedon Là thành phần chính của ngọc bích, ftanit, kết hạch silic Là thành phần xi măng trong các đá vụn cơ học

2 Nhóm carbonat

• Calcit (CaCO 3 ) Khoáng vật phổ biến trong

đá vôi, marno, dolomit Được thành tạo do kết tủa từ dung dịch thật (nguyên sinh) hoặc thay thế các khoáng vật khác (thứ sinh) Có thể phân biệt calcit nguyên sinh và calcit thứ sinh bằng các mối quan hệ dưới hiển vi

• Dolomit MgCa (CO 3 ) 2 Khó phân biệt với calcit Được thành tạo từ dung dịch thật hay

do các quá trình thay thế trao đổi

Siderit (FeCO 3 ) Đi cùng với các đá vôi giầu

sắt

Rodocrozit (MnCO 3 ) Đi cùng với các đá

vôi giầu mangan

Phân biệt các khoáng vật carbonat bằng phương pháp soi kính hiển vi kết hợp phân tích rơnghen, nhiệt vi sai, nhuộm màu

3 Nhóm khoáng vật sét

Phổ biến nhất trong các thành tạo trầm tích Là thành phần chính trong đá sét, là ximăng trong các đá trầm tích cơ học gắn kết các hạt vụn

Việc xác định chính xác các khoáng vật sét phải bằng hiển vi địên tử, rơnghen, nhiệt,

Có ba nhóm chính: Kaolinit, hydromica và montmorilonit

• Kaolinit (Al 4 Si 4 O 10 ) Có mặt trong đá sét

phong hoá từ các đá giầu alumosilicat trong môi trường axit (pH <7)

• Montmorilonit (Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2 )Trong

khoáng vật này có thể chứa thêm sắt, magiê, crom Là sản phẩm phong hoá các

đá giầu thuỷ tinh núi lửa, tuf trong môi trường kiềm

• Hydromica Thành phần phức tạp mang

tính trung gian giữa kaolinit và mica

• Hydromicamuscovit Nhiệt độ nóng chẩy

1200 đến 15000C Loại vẩy nhỏ không mầu, chiết suất thấp, giao thoa bậc II

• Glauconit (K<1(Fe+3, Fe+2, Mg,Al )2-3Si3(Si,Al)O10(OH)2.nH2O)

4 Khoáng vật nhóm hidroxit nhôm

Thường có kích thước rất nhỏ ẩn tinh, khó

xác định dưới kính

5 Nhóm hydroxit sắt

1) Geothit FeO(OH) và hydrogeothit –

(FeO(OH)nH 2 O) Có trong các trầm tích

sắt do lắng đọng từ dung dịch keo hạy dung dịch thật Khi mất nước biến thành hematit

2) Limonit Fe 3+ O(OH) Sản phẩm phá huỷ

từ pyrit, các silicat (pyroxen, olivin ) trong môi trường oxy hoá Khi mất nước limonit chuyển thành geothit

6 Nhóm oxit và hydrroxit mangan

Psilomelan (KMn 4+ 6Mn 2+ 2O 16 )

Pyrolusit (MnO 2 )

7 Nhóm photphorit

• Gồm các khoáng vật dalit, cuaskit, colofanit

• Thành tạo do sự phân huỷ của các xương một vài loài động vật chứa potpo, hoặc lắng đọng từ đung dịch thật ở các đới biển nông,

có thể là xi măng gắn kết trong đá trầm tích

cơ học

8 Nhóm sulphat

- Thạch cao (CaSO4.nH2O)

- Anhydrit (CaSO4) Lắng đọng từ dung

dịch thật trong vùng vịnh có độ muối cao

- Barit (BaSO4) Có mặt trong các trầm tích

chứa bari

 Chúng tạo nên các thấu kính xen

với các đá carbonat, sulphat.

3.2 Thành phần hoá học đá trầm tích

 Thành phần trung bình tổng của quyển

đá trầm tích không có sự khác nhau nhiều so với thành phân hoá học trung bình của đá magma

 Tuy nhiên lượng nước và carbonic trong

đá trầm tích cao hơn

 Do điều kiện thành tạo mà chúng có một

số điểm tiêu biểu như sau:

• Hàm lượng nước và carbonic cao hơn trong đá magma.

• Hàm lượng Fe2O3 cao hơn so với đá magma, nhưng FeO lại thấp hơn so với đá magma Điều đá có nguyên nhân môi trường thành tạo đá trầm tích cường độ oxy hoá cao hơn so với magma

• Lượng Na2O trong đá trầm tích nhỏ hơn so với đá magma do Na bị hoà tan và đi vào nước biển, còn K bị hấp thụ và đi vào các khoáng vật sét

• Thành phần hoá học đá trầm tích biến thiên không giới hạn và không có quy luật như trong đá magma