Chuong 4.1 Kien Truc Cau Tao.ppt

Slide 1 CHƯƠNG 4 KIẾN TRÚC VÀ CẤU TẠO ĐÁ TRẦM TÍCH KHÁI NIỆM CHUNG Kiến trúc và cấu tạo là những đặc trưng cơ bản của đá, được tạo nên bởi nguồn gốc và điều kiện thành tạo đá Khái niệm “kiến trúc” v[.]

CHƯƠNG 4 KIẾN TRÚC VÀ CẤU TẠO

ĐÁ TRẦM TÍCH

KHÁI NIỆM CHUNG

Kiến trúc và cấu tạo là những đặc trưng

cơ bản của đá, được tạo nên bởi nguồn gốc và điều kiện thành tạo đá

Khái niệm “kiến trúc” và “cấu tạo” được dùng thống nhất trên toàn thế giới

 song thuật ngữ thì ngược nhau, ở Tây

Âu, Mỹ, Rumani gọi “structure” là cấu tạo,

“texture” là kiến trúc, còn ở Nga và các nước gốc slavơ thì ngược lại

KIẾN TRÚC Định nghĩa

Kiến trúc là những đặc trưng về kích thước, hình dáng, đặc tính bề mặt và số lượng tương đối của các hợp phần tạo đá

 Cũng như trong các đá kết tinh, kiến trúc là một trong những yếu tố cơ bản của đá phụ thuộc vào nhiều yếu tố mà trước hết là do nguồn gốc, điều kiện sinh thành và quá trình biến đổi của đá

 Tuy nhiên, trong thực tế một số loại đá có thể gặp nhiều loại kiến trúc, như trong đá vôi gặp kiến trúc

vi hạt, kiến trúc hạt tha hình, kiến trúc sinh vật

 Ngược lại cùng một loại kiến trúc có thể gặp trong nhiều loại đá Ví dụ đá vôi, silixit, … có thể gặp kiến trúc sinh vật

Các yếu tố quy định kiến trúc của trầm tích vụn

 Hình dáng, kích thước, độ mài tròn, tính

đồng nhất của các mảnh vụn

 Thành phần, số lượng, cách xắp xếp của xi măng

 Mối quan hệ giữa mảnh vụn và xi măng

Phân loại kiến trúc theo hạt vụn

a Theo kích thước hạt

 Độ hạt của các mảnh vụn là yếu tố cơ bản

quyết định tính chất kiến trúc của đá và là

cơ sở phân chia kiểu nhóm đá

 Theo kích thước trung bình (Md), người ta

thường chia các loại kiến trúc trong các

loại đá vụn ra các loại sau:

 Kiến trúc cuội (psefit);

 Kiến trúc cát (psamit);

 Kiến trúc bột (aleurit)

 Tùy theo độ hạt chiếm ưu thế trong đá

người ta còn chia ra các loại kiến trúc

trung gian (psamitopsefit: cát - cuội)

 Tuy nhiên ranh giới giữa các cấp hạt của các loại kiến trúc hiện nay trên thế giới

vẫn chưa thống nhất (thậm chí ngay cả trong cùng một nước)

 Có nhiều kiểu phân chia dựa trên những

cơ sở khác nhau

b Theo hình dạng hạt

Hình dạng hạt khoáng vật và mảnh đá phụ thuộc vào các yếu tố:

 Độ bền của khoáng vật;

 cấu trúc tinh thể,

 khoáng cách vận chuyển,

 môi trường dy chuyển,

 các quá trình biến đổi thứ sinh

Ví dụ trầm tích cơ học có các hạt thạch anh tròn và hình cầu thường phân bố ở các trầm tích biển xa bờ, ngược lại các trầm tích gần

bờ hạt thạch anh càng trở nên góc cạnh

• Ví dụ khác, các trầm tích vụn chứa mảnh

đá vôi hệ tầng Yên Châu (Sơn La) là những thành tạo trong một điêu kiện môi trường rất đặc biệt Chỉ trong điều kiện gần bờ và các hoạt chuyển động thăng trầm với tốc độ lớn các mảnh đá vôi mới bền vững không bị hoà tan và tích tụ thành đá vôi vụn

C Phân loại hạt theo mức độ mài tròn của hạt

 Góc cạnh Hạt mới bị phá vỡ, chưa dy chuyển đi

xa khỏi vùng phong hoá.

 Nửa góc cạnh Vận chuyển chưa được xa lắm

khỏi vùng phong hoá.

 Tròn cạnh Dy chuyển tương đối xa vùng phong

hoá.

 Rất tròn cạnh Dy chuyển xa hoặc tái lắng đọng

nhiều lần.

 Hạt tái sinh Phần hạt vụn là nhân, phần ven rìa

là xi măng tái kết tinh Kiến trúc này được nhận dạng dưới hiển vi ở 1 và 2 nicon.

 Hạt gặm mòn Hạt bị hoà tan phần ven rìa trong

quá trình biến đổi thứ sinh.

Các cấp mài tròn của hạt vụn (L.B Rukhin,1968)

Kiến trúc hạt tái sinh

Kiến trúc gặm mòn

Phân loại kiến trúc theo

đặc điểm xi măng

Mối quan hệ giữa xi măng và hạt vụn

được quyết định bởi nhiều yếu tố về điều kiện thành tạo, môi trường trầm tích, các quá trình biến đổi thứ sinh

Các kiểu xi măng có ảnh hưởng trực tiếp đến các tính chất cơ lý, độ rỗng của đá

Các kiểu kiến trúc của xi măng:

1) Kiểu cơ sở Ximăng >> hạt vụn Đá chặt

5) Kiểu nén ép Đá nghèo xi măng Các

mảnh vụn nằm sát nhau do ép nén, đôi khi định hướng

6) Kiểu gặm mòn Tiếp xúc giữa xi măng

và hạt vụn dạng vũng vịnh Có thể có những phản ứng hoá học thay thể trao đổi giữa hạt vụn và xi măng

7) Kiểu khảm Nhiều hạt vụn khảm trên

nền xi măng tái kết tinh

Kiến trúc của đá trầm tích sét

Kiến trúc của đá trầm tích sét phụ thuộc chủ yếu vào độ hạt và mức độ biến đổi của đá

Kiến trúc đặc điển hình của đá trầm tích sét là kiến trúc pelit (sét) là kiến trúc mà đại đa số các phân tử tạo đá có độ hạt < 0,01mm

Các kiến trúc trung gian Trong đá sét thường chứa nhiều mảnh vụn (d > 0.01mm) do đó cũng hay gặp kiến trúc trung gian: sét-bột (pelito-aleurit), phito-pelit (đá sét chứa nhiều di tích thực vật hóa than.

Ngoài ra đá sét hay bị biến đổi do đó thường hay gặp các loại kiến trúc sau: tóc rối, mạng lưới, sét biến dư (blastopelit)

Kiến trúc của đá trầm tích hoá học và

Sau khi thành tạo, các đá rất dễ bị biến

đổi, các khoáng vật lớn lên do tái kết tinh

Kích thước khoáng vật phản ảnh mức độ biến đổi của đá trầm tích sinh hoá

a) Theo dấu hiệu hình dáng

• Kiến trúc vô định hình Các khoáng vật

không ở trạng thái kết tinh Ví dụ opan Đá

có vết vỡ vỏ sò

• Kiến trúc ẩn tinh Qúa trình tái kết tinh rất

yếu, đá có vết vỡ cỏ sò

• Kiến trúc tha hình Hay gặp trong đá vôi.

• Kiến trúc tự hình Hay gặp trong đá

dolomit

• Kiến trúc thay thế Calcit thay thế opan và

chanchedoan

• Kiến trúc hình sinh vật Các hình dáng của

bộ xương, khiên đầu, cánh tay, hộp sọ bị hoá đá mà vẫn rõ hình dáng

• Kiến trúc tàn tích sinh vật Các hình dáng

trên đã bị thay thế một phần

b) Theo kích thước tuyệt đối

• Kiến trúc hạt thô Đa số hạt > 2mm.

c) Theo kích thước tương đối

1) Kiến trúc hạt đều

2) Kiến trúc hạt không đều

3) Kiến trúc hạt nổi ban

CẤU TẠO

Định nghĩa: Cấu tạo của đá trầm tích là

những đặc trưng về sự phân bố, sắp xếp trong không gian của các phần tử tạo đá.

Các lưu ý

• Cũng như kiến trúc, cấu tạo là một trong

những yếu tố cơ bản của đá, phản ánh nguồn gốc, điều kiện sinh thành của đá cũng như ảnh hưởng rất lớn tới các tính chất cơ lý của đá

• Khi xét cấu tạo của đá trầm tích, chú ý cấu tạo trên mặt lớp và cấu tạo trong lớp.

• Một loại đá có thể gặp nhiều cấu tạo khác

nhau Ví dụ trong cát kết có thể gặp cấu

tạo khối, phân lớp xiên chéo, sóng xiên

• Ngược lại nhiều loại đá có thể gặp những

cấu tạo giống nhau Ví dụ: cấu tạo phân lớp

song song nằm ngang có thể gặp trong

nhiều loại đá (đá vôi, muối, sét, bột kết, …)

Các loại cấu tạo trên mặt lớp

1 Dấu vết gợn sóng

 Là các dấu vết uốn lượn dạng sóng trên

mặt lớp của các đá trầm tích

 Khi nghiên cứu các dấu vết gợn sóng

thường chú ý đến các yếu tố sau:

• Chiều dài bước sóng (l), chiều cao của sóng (h).

• Tính đối xứng của sóng (l1:l2)

• Đặc điểm hình thái hai bên sườn của sóng

• Đặc điểm phân bố độ hạt trên các bộ phận

khác nhau của sóng

Theo nguồn gốc có các loại:

• Gợn sóng do gió

• Gợn sóng do dòng nước

• Gợn sóng do sóng nước

Các loại gợn sóng trên mặt lớp

2 Dấu vết khe nứt khô

Thường gặp trên mặt lớp trầm tích hạt mịn (sét) trong điều kiện khí hậu khô;

cơ học (dòng nước tạm thời, áp lực

chuyển động, …), cũng có khi do sinh vật (dấu vết hoạt động của sinh vật)

Các loại cấu tạo trong lớp

1) Cấu tạo khối

 Các phân tử tạo đá sắp xếp lộn xộn, đồng

nhất theo mọi phương

 Nguyên nhân do tốc độ trầm tích lớn, môi

trường nước luôn luôn chuyển động

 Phổ biến nhất, các tầng đá vôi cấu tạo

khối hoặc phân lớp rất dày

2) Cấu tạo dòng chảy, vò nhàu

 Thường gặp trong trầm tích sét, đá vôi,

muối than

 Nguyên nhân do chấn động dưới nước,

chuyển động của dòng nước chảy, xô

trượt theo đáy bể dốc khi trầm tích còn ở trạng thái sệt

 Cần phân biệt với các cấu tạo vò nhàu

do kiến tạo

3) Cấu tạo phân lớp

 Là hiện tượng xen kẽ giữa các lớp có thành

phần, độ hạt và màu sắc khác nhau

 Nguyên nhân phát sinh hiện tượng phân lớp là

do:

• Thay đổi nguồn cung cấp vật liệu trầm tích

• Thay đổi chế độ động lực học của môi trường:

Sóng, dòng nước, gió;

• Thay đổi thời tiết dẫn đến thay đổi nguồn cung

cấp vật liệu trầm tích, môi trường hóa học;

• Chuyển động kiến tạo làm cho biển tiến, biển lùi

dẫn đến thay đổi môi trường trầm tích;

• Sự phát triển của sinh vật.

 Phân loại cấu tạo phân lớp:

Phân lớp ngang

 Thường gặp trong các thành tạo hạt mịn

(đá vôi, sét, muối, than, ) trong chế độ yên tĩnh, như môi trường hồ - đầm lầy, đáy biển nông và biển sâu

 Các lớp trầm tích nằm kế tiếp lên nhau

theo những mặt phẳng song song, ranh giới từ từ hoặc đột ngột, bề dày mm đến hàng mét

Xiên đơn cùng hướng (trầm tích sông)

Xiên chéo (trầm tích ven hồ, châu thổ)

Các dạng cấu tạo khác

1 Kết hạch

Có các thể thạch học hình cầu, bầu dục, dạng mắt kích thước không lớn nằm xen trong lớp đá trầm tích;

Thành phần của kết hạch là sét, vôi, silic, pyrit và rất đa dạng;

 Theo nguồn gốc phân biệt kết hạch trầm

tích, thành đá và hậu sinh

2) Cấu tạo trứng cá và giả trứng cá, hạt

đậu và spherolit

 Cấu tạo trứng cá bao gồm các hạt hình

trứng cá dạng đồng tâm, có nhân là các hạt cát, kích thước các cầu 1-2mm;

 Giả trứng cá, không có nhân hạt cát;

 Cấu tạo hạt đậu khi kích thước các trứng

cá >2mm;

 Cấu tạo sferoplit khi các khoáng vật calcit

phân bố toả tia phóng xạ

3 Cấu tạo đường khâu

Hình thành đồng thời do các tác dụng nén

ép và hoà tan;

Đặc trưng bởi các đươngg nhỏ ngoằn

nghèo lấp đầy bởi oxit sắt, sét, than;

Cấu tạo đường khâu đặc trưng cho mức

độ biến đổi hậu sinh của đá

4.Cấu tạo nón chồng nón

5.Cấu tạo dạng vết, dăm, cuội.

6 Phân lớp tuần hoàn (tính nhịp, chu kỳ)

Là hiện tượng lặp lại có tính chất chu kỳ, có quy luật kế tiếp nhau của một hay nhiều lớp trầm tích;

Nguyên nhân phát sinh tính chu kỳ trong các thành tạo trầm tích do sự nâng lên hạ xuống cục bộ của vùng trầm tích hoặc do nhiều nguyên nhân khác nhau