Khoáng và đá hình thành đất doc

Khoáng vật là những hợp chất hoá học tự nhiên hoặc là các nguyên tố tự nhiên đồng nhất, là thành phần cấu tạo của đá ở lớp vỏ trái đất, hình thành do kết quả của những quá trình lí, hoá

Trái đất là một hành tinh tự xoay vòng quanh mặt trời với tốc độ 29,76km/s theo một quỹ đạo hình bầu dục, bán kính trung bình là 149,5 triệu km2.

Cấu tạo của trái đất: Gồm có các bộ phận sau (còn được gọi là các quyển hợp thành)

- Khí quyển

- Thuỷ quyển

- Sinh quyển

- Thạch quyển

- Địa quyển: - Gồm: Quyển Si-al; Quyển Si-ma; Quyển

Trái đất là một hành tinh tự xoay vòng quanh mặt trời với tốc độ 29,76km/s theo một quỹ đạo hình bầu dục, bán kính trung bình là 149,5 triệu km2

Cấu tạo của trái đất: Gồm có các bộ phận sau (còn được gọi là các quyển hợp thành)

- Khí quyển

- Thuỷ quyển

- Sinh quyển

- Thạch quyển

- Địa quyển: - Gồm: Quyển Si-al; Quyển Si-ma; Quyển

Một vài nét về cấu tạo vỏ trái đất Một vài nét về cấu tạo vỏ trái đất

KHOÁNG VẬT

Một số hình ảnh khoáng thạch anh ( SiO2)

• Hình ảnh khoáng vật

Opan (SiO2 nH2OOpan (SiO2 nH2O TopazTopaz

Kim cương

3)Canxit (CaCO3)

Khoáng vật là những hợp chất hoá học tự nhiên hoặc là các nguyên tố tự nhiên đồng nhất, là thành phần cấu tạo của đá ở lớp vỏ trái đất, hình thành do kết quả của những quá trình lí, hoá và sinh học phức tạp

khác nhau.

Ví dụ:

- Khoáng Halit: NaCl

- Khoáng Canxit: CaCO 3

- Khoáng Hematit: Fe 2 O 3

- Khoáng Thạch anh: SiO 2

- Khoáng Apatit: Ca 5 (PO 4 ) 3 (F,Cl).

- Khoáng kim cương: C…

Trong tự nhiên, đa số các khoáng vật tồn tại ở thể cứng, chỉ có một số ít tồn tại ở thể lỏng và thể khí.

•1.1 Khái niệm:

•1.1 Khái niệm:

Sự hình thành khoáng vật là cả một quá trình phức tạp xảy ra bên trong lòng của trái đất, xuất phát từ sự biến đổi của các dung nham măcma ban đầu.

1.2 Các quá trình hình thành khoáng vật1.2 Các quá trình hình thành khoáng vật

H.1 Núi lửa đang hoạt động Chú thích:

• (1): Magma chamber- nguồn dung nham

• (7): Layers of ash emitted by the volcano-

Các lớp tro bụi phát ra từ núi lửa

• (8): Flank: sườn

• (9): Layers of lava emitted by the volcano-

Các lớp dung nhan phát ra từ núi lửa

• (10): Throat- Cổ họng núi lửa

• (11): Parasitic cone- hình nón mới sinh

ra

• (12): Lava flow- dòng chảy nham thạch

• (13): Vent- Lỗ thoát

• (14): Crater- miệng núi lửa

• (15): Ash cloud- bụi khói

Hình: Dung nham núi lửa

Thuỷ tinh núi lửa

Thuỷ tinh núi lửaNham thạch

Nham thạch

Là quá trình xảy ra bên trong lòng trái đất, xuất phát từ các khối

Silicat nóng chảy Các khối này có thể xâm nhập vào sâu trong

lòng trái đất hoặc có thể phun trào ra ngoài.

Tuỳ theo trình tự phát triển của măcma, quá trình được chia thành

3 giai đoạn:

- Giai đoạn măcma.

- Giai đoạn pecmatit

- Giai đoạn nhiệt dịch và khí hoá.

1.2.1 Quá trình nội sinh

1.2.2 Quá trình ngoại sinh

Là quá trình tiến hành ngay trên bề mặt của trái đất, chịu ảnh

hưởng của các yếu tố môi trường, kết quả làm cho các

khoáng nội sinh bị phá huỷ mãnh liệt tạo thành các hợp

chất mới ( gọi là quá trình phong hoá).

Sản phẩm tạo thành: Oxyt, hydroxit, muối….

Một phần bị hoà tan và cuốn đi, sau đó lắng đọng lại gọi là

quá trình Trầm tích.

Một phần kết hợp với tàn dư sinh vật biển, gọi là quá trình

trầm tích sinh hoá.

Quá trình biến chất

Xảy ra khi điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, các khoáng nội

và ngoại sinh sẽ bị biến đổi mạnh cả về kiến trúc, cấu

tạo,hình dạng, thành phần hoá học Có trường hợp kèm

theo sự tái kết tinh.

• Mỏ khoáng Atraxit ở Hà

Tu - Quảng Ninh

Đá cuội kết ở Yên Bái

Đá cuội kết ở Yên Bái

1.3 Tính chất chung của khoáng vật

- Tính chất hoá học phụ thuộc vào thành phần hoá học của chúng:

+ Những khoáng vật chứa Oxy: Olivin (MgFe) 2 [SiO 4 ], Caolinit Al4[Si4O10][OH]8

+ Những khoáng vật không chứa Oxy: lớp Sunphua, Haloit như Sivil (KCl), Halit (NaCl),…

+ Khoáng vật được biểu diễn dưới 2 dạng công thức:

• Công thức thực nghiệm: Chỉ cho số lượng tương ứng giữa các nguyên tố hoá học trong thành phần cấu tạo của khoáng vật

VD SiO 2 (MgO,FeO) 2 Olivin

1.3.1 Tính chất hoá học

1.3.1 Tính chất hoá học

• Công thức kiến trúc: Vừa cho tỉ lệ tương ứng giữa các nguyên tố hoá học, vừa phản ánh đặc tính liên kết giữa các nguyên tố trong kiến trúc tinh thể của khoáng vật

Marcasit

Pyrit

Pyrit

cho ánh sáng xuyên qua ( thấu

quang)hoàn toàn, bán hoàn toàn

hoặc không cho ánh sáng xuyên

qua.

Fluorite

1.4 Phân loại và mô tả khoáng vật

1.4.1 Phân loại khoáng vật

1.4.1 Phân loại khoáng vật

Trên cơ sở đặc điểm hóa tinh thể, cỏc khoáng vật trong thiên nhiên đ ợc phân thành 10 lớp:

Lớp 1: silicat và alumosilicat Lớp 6: Sunfat

1.4.2 Mô tả khoáng vật

1.4.2.1 Lớp Silicat

- Gồm 800 loại khoáng vật khác nhau

- Đơn vị cấu tạo cơ bản là tứ diện

Si-O, trong đó 1 nguyên tử Si nằm

chính giữa nối với 4 ion O- ở 4

đỉnh: [SiO4]4- Mỗi khối 4 mặt

O-Si còn thừa 4 hoá trị âm (-) có thể

kết hợp với các cation khác: Na+,

K+ , Ca2+, Mg2+, Fe3+, Al3+.

- Tuỳ theo cách sắp xếp các khối tứ

diện tạo ra các Silicat tự nhiên

khác nhau.

1.4.2.1.1 Silicat đảo

a Silicat đảo đơn [SiO 4 ]

4-Các tứ diện hoặc nhóm tứ diện đứng riêng lẻ (hình 4.3) Trong đó, mỗi nguyên tử oxi có một diện tích tự do Các tứ diện liên kết với nhau nhờ các cation

Hoỏ trị Anion cơ sở là 4-, Tỉ lệ Si:O = 1:4

Olivin (MgFe) [SiO ]

b Silicat đảo kép [Si 2 O 7 ]

6 Gồm 2 khối SiO 4 gắn liền nhau bằng một góc chung Hoá trị 6-, tỉ lệ Si:O=2:7.

Epidotit Ca 2 (AlFe) 3 [Si 3 O 7 ][SiO 4 ]O(OH)

12-1.4.2.1.3 Silicat mạch (Silicat lưới mắt xích)

- Cấu trúc: Cứ mỗi khối 4 mặt SiO4 liên kết với 2 khối bên cạnh bởi 2 góc

- Cấu tạo: Gốc anion cơ sở là: n[SiO3]2- hoá trị 2

Các khoáng vật điển hình: Diopxit, Augit, Hypecten, Egyrin

- Cấu trúc: Cứ mỗi khối 4 mặt SiO4 liên kết với 2 khối bên cạnh bởi 2 góc

- Cấu tạo: Gốc anion cơ sở là: n[SiO3]2- hoá trị 2

Các khoáng vật điển hình: Diopxit, Augit, Hypecten, Egyrin

1.4.2.1.4 Silicat dải (Silicat cấu trúc băng hoặc cấu trúc mạch kép)

- Cấu tạo: Gốc anion cơ sở n[Si 4 O 11 ]

6 Cấu trúc: Chính là 2 dải pyroxene ghép lại mà thành Những băng cấu trúc này được nối với nhau bằng cation tạo thành nhóm khoáng vật điển hình: Amphibol

• Tremolit Ca 2 Mg 5 [Si 4 O 11 ] 2 (OH) 2

• Actimolit Ca 2 (Mg,Fe II ) 5 [Si 4 O 11 ] 2 (OH) 2

• Hocnơblen Ca 2 Na(Mg,Fe II )(Al,Fe III )[(AlSi) 4 O 11 ](OH) 2

• Antophilit (Mg,Fe II )[Si 4 O 11 ](OH)

1.4.2.1.5 Silicat lớp

- Trong kiến trúc lớp, các khối 4 mặt SiO 4 khớp nối với nhau bởi 3 góc chung làm thành mạng lục giác Công thức chung của Anion cơ sở một lục giác là [Si2O5] 2- (hoá trị 2) Ở đây ion Si có thể bị thay thế bởi ion Al Mỗi ion Al cũng nằm giữa 4 ion Oxy Mỗi lớp liên kết với nhau bởi lớp Oxy hoạt động.

- Các khoáng vật thuộc nhóm này đều có đặc điểm chung là có dạng tấm mỏng hay phiến, cắt khai rất hoàn toàn, dễ tách thành lá hoặc phiến mỏng.

- Phổ biến có Mica, Clorit,

Hình ảnh: Khoáng Mica

Muscovite

Muscovite

BiotiteBiotite

1.4.2.1.6 Silicat khung (Silicat cấu trúc ô)

- Trong cấu trúc của Silicat khung, mỗi ion Si 4+ đều có bốn O 2- vây quanh và mỗi ion O 2- lại thuộc chung cho cả hai thể bốn mặt nên chúng được trung hoà về điện tích Gốc anion cơ sở là [SiO 2 ] Vì vậy mà khoáng vật thuộc nhóm này rất bền vững như Thạch anh Nhưng nếu một phần Si 4+ bị Al 3+ thay thế thì sẽ xuất hiện một loại khoáng vật Fenspat với anion cơ sở là [Si n-x Al x O 2n ] x- Trong Silicat khung có 3 nhóm Fenspat là:

• Các khoáng vật thuộc lớp này, trong thành phần có gốc chung là

CO 3 2- , sủi bọt với HCl 10%, ánh thuỷ tinh Hệ ba phương Tinh thể dạng lăng trụ, tấm, hình mặt thoi Tập hợp dạng hạt, đặc sít, vẩy, sợi, kết hạch, tinh đám Trong suốt, không màu hoặc có màu ngoại sắc: trắng, vàng, đen, nâu đỏ Độ cứng 3; khối lượng riêng 2,7 g/cm 3 Nguồn gốc: trầm tích hoá học, trầm tích sinh hoá, nhiệt dịch, biến chất

• Ở Việt Nam, C (trong đá vôi và cẩm thạch) rất phổ biến, gặp với trữ lượng lớn ở hầu hết các tỉnh phía bắc và một vài tỉnh phía nam C trong san hô gặp nhiều ở ven biển Miền Trung và một số đảo như Hoàng Sa, Trường Sa, vv Canxit là thành phần chính của đá vôi, đá hoa nguồn gốc trầm tích hoặc nhiệt dịch.

Hai khoáng vật điển hình nhất của lớp này là Canxit CaCO3 và Đôlômit CaMg(CO 3 ) 2

1.4.2.2 Lớp Cacbonat

1.4.2.2 Lớp Cacbonat

Tinh thể calcite

Green Calcite

White calcite

Orange calcite

dolomite

bị phong hoá, thường

tồn tại trong tầng mẫu

Halit

Thạch caoThạch cao

1.3.2.5 Phân lớp Sunfua

+ Trong công thức chứa gốc S 2-

+ Đây là các khoáng vật có giá trị lớn trong lĩnh vực sàng quặng.

Ví dụ: Pyrit: FeS 2; Chancopyrit: CuFeS 2 ; Thần sa: HgS; Galen: PbS

Galena

1.3.2.6 Lớp Sunphat

Các khoáng vật lớp Sunphat đều

chứa SO42- Khoáng vật điển hình

là Thạch cao (CaSO4.2H2O), Barit

(BaSO4), Anhydrit (CaSO4)

lớp Photphat có gốc chung là PO43-

Khoáng vật điển hình là apatit,

phosphorit,…

1.3.2.9 Lớp Vonframat

1.3.2.10 Nguyên tố tự nhiên

1.3.2.6 Lớp Sunphat

Các khoáng vật lớp Sunphat đều

chứa SO42- Khoáng vật điển hình

là Thạch cao (CaSO4.2H2O), Barit

(BaSO4), Anhydrit (CaSO4)

lớp Photphat có gốc chung là PO43-

Khoáng vật điển hình là apatit,

phosphorit,…

1.3.2.9 Lớp Vonframat

1.3.2.10 Nguyên tố tự nhiên

ĐÁ HÌNH THÀNH ĐẤT

* Đá: là một tổ hợp có quy luật của các khoáng vật, chiếm phần chủ yếu trong cấu tạo vỏ trái đất Đá còn là một thể địa chất có lịch sử hình thành riêng.

để hình thành đất.

* Trong quá trình tạo đất, đá được phân chia theo các cách khác

2.2 Phân loại theo nguồn gốc

2.2.1 Đá macma ( Inneous Rocks)

* Macma là các silicat nóng chảy chứa đầy hơi và khí (là các chât bốc) tồn tại ở nhiệt độ cao và áp suất lớn ở sâu trong lòng trái đất có thể dịch chuyển hoặc phun lên mặt đất.

2.2.1.1 Nguồn gốc và dạng nằm đá macma

2.2.1.1.1 Nguồn gốc đá macma

* Các loại đá thành tạo từ khối macma gọi là đá macma.

Có 2 loại đá macma: - Đá macma xâm nhập

- Đá macma phun trào (đá phún xuất)

2.2.1.1.2 Dạng nằm

Là trạng thái kết tinh của đá

trên bề mặt trái đất hoặc

2.2.2.1 Kiến trúc đá macma

Kiến trúc là đặc điểm của đá được quy định bởi hình dạng, kích

thước và trình độ kết tinh của các khoáng vật trong đá và mối

quan hệ không gian giữa các hạt khoáng vật với nhau hoặc

giữa chúng với thuỷ tinh (phần không kết tinh)

Căn cứ trình độ kết tinh Căn cứ kích thước hạt kết tinh

- Kiến trúc toàn tinh

- Kiến trúc thuỷ tinh

- Kiến trúc porphyr

- Kiến trúc hiển tinh:

+ Hạt thô d > 5mm+ Hạt trung bình d = 1-5mm+ Hạt nhỏ d< 1mm

- Kiến trúc ẩn tinh

- Kiến trúc vi tinh (thường gặp nhất)

2.2.2 Kiến trúc và cấu tạo của đá măcma

Kiến trúc vi tinh

Kiến trúc Porphyr

KT thuỷ tinh

2.2.2.2 Cấu tạo đá macma

Là cách sắp xếp trong không gian và sự

tương quan giữa các thành phần khoáng

vật trong đá, đặc trưng cho trình độ

đồng nhất giữa các tổ phần cấu tạo đá.

-Cấu tạo khối - Cấu tạo cầu

- Cấu tạo dòng - Cấu tạo dải

- Cấu tạo lớp - Cấu tạo bọt

- Cấu tạo hạnh nhân

GneisGneis

2.2.3.1 Thành phần hoá học của đá macma (3 nhóm)

- Thành phần chủ yếu: SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, FeO,

Na2O, K2O, H2O,…

- Thành phần thứ yếu: TiO2, ZrO2, P2O5, MnO, BaO, SrO,

CO2,

- Thành phần phụ: B, Mo, Th, Cu, Sn, Co, Ni,…

2.2.3 Thành phần hoá học và khoáng vật của đá macma

2.2.3 Thành phần hoá học và khoáng vật của đá macma

2.2.3.2 Thành phần khoáng vật của đá macma

* Chia ra 2 nhóm khoáng vật:

- Nhóm khoáng vật chủ yếu (khoáng vật tạo đá): khoáng vật

thuộc lớp silicat như felspat, thạch anh, mica, nephelin,

amphibol, olivin, pyroxen,…

+ Khoáng vật tối màu (femic): Pyroxen, Olivin, Amphibol…

+ Khoáng vật sáng màu (salic): Thạch anh, Fenspat,

Nephelin…

- Nhóm khoáng vật thứ yếu (<1%): Apatit, Magnetit, Zircon,

…

- Các khoáng vật phụ

2.2.3 Thành phần hoá học và khoáng vật của đá macma (tiếp)

2.2.3 Thành phần hoá học và khoáng vật của đá macma (tiếp)

* Theo nguồn gốc:

- Đá macma xâm nhập (nông, sâu)

- Đá macma phun trào

* Theo hàm lượng SiO 2

- Macma siªu axit > 75% SiO 2

- Macma axit (granit - riolit) 65%-75% SiO 2

- Macma trung tÝnh (®iorit - andezit) 52-65% SiO 2

- Macma baz¬ (gabro - bazan) 45-52% SiO 2

- Macma siªu baz¬ (dunit, peridotit, pyroxenit) < 45% SiO 2

2.2.4 Phân loại đá

2.2.4 Phân loại đá

2.1.4 Mô tả đá macma

1) Granit

- Là đá macma xâm nhập

axit, cấu tạo khối,

kiến trúc toàn tinh (hạt

2.1.4 Mô tả đá macma (tiếp)

2.1.4 Mô tả đá macma (tiếp)

3) Diorit

- Là đá macma xâm nhập trung

tính, kiến trúc toàn tinh

(hạt trung bình)

- Màu xám đến xám sẫm có sắc

xanh.

- Kiến trúc hạt, cấu tạo khối,

đôi khi có cấu tạo cầu

- Khoáng vật chính: plazoklaz,

hoocnblen…

- Phân bố: Đông Bắc Lai Châu

Nguyên và Đông Nam Bộ.

2.1.4 Mô tả đá macma (tiếp)

Hình: Đá bazan

Những hình ảnh đẹp của đá tạo đất

Các loại đá măcma là nét thành tạo chính của địa hình

cao nguyên, chiếm 7,5% diện tích toàn lãnh thổ, là

nền đá mẹ đặc trưng đối với đất Feralit nâu đỏ, đất

đỏ Bazan quý giá của Việt Nam.

Ghi nhớ

2.2 Đá trầm tích ( Sedimentary Rocks)

* Là sản phẩm phá huỷ của đá ban đầu Một phần láng đọng tại chố, còn một phần bị cuốn trôi theo dòng nước, đến bồi tụ tại nơi thấp hơn Các sản phẩm ở thẻ vụn hoặc hoà tan lại tiếp tục dính kết,

ngưng kết thành nhóm đá mới gọi là đá Trầm tích

Đây là nhóm đá có quan hệ nhiều với đất.

* Thành phần đá Trầm tích đơn giản hơn so với đá Măcma ban

đầu Có khi chỉ gồm một vài thành phần chủ yếu

Ví dụ:

- Đá cát chủ yếu là thạch anh

- Đá vôi chủ yếu là cacbonat canxi

* Một số KV chỉ hoặc thường có trong đá trầm tích như khoáng

thứ sinh, muối tan lắng đọng

* Xác sinh vật

2.2.2 Thành phần đá Trầm tích 2.2.2 Thành phần đá Trầm tích

trưng cho vùng ven bờ.

- Phân lớp xiên chéo ở

sông

-Phân lớp xiên chéo ở

tam giác châu

- Phân lớp xiên chéo ở bờ

biển

2.2.3 Cấu tạo và kiến trúc của đá Trầm tích 2.2.3 Cấu tạo và kiến trúc của đá Trầm tích

2.2.3 Cấu tạo và kiến trúc của đá Trầm tích (tiếp)

2.2.3 Cấu tạo và kiến trúc của đá Trầm tích (tiếp)

2.2.3.2 Kiến trúc ( tiếp)

* Căn cứ vào kiểu gắn kết:

Kiến trúc ximăng cơ sở

Kiến trúc ximăng tiếp xúc

Kiến trúc ximăng hổng

Kiến trúc ximăng viền

Kiến trúc ximăng hỗn độn

2.2.4 Mô tả đá Trầm tích

2.2.4.2 Trầm tích hoá học

Là loại đá gặp phổ biến ở

đất Việt Nam Các hang

động trong núi đá vôi

Hệ núi đá vôi đặc trưng của Việt Nam

Hệ núi đá vôi đặc trưng của Việt Nam

Hình: Cấu tạo chuông nhũ ở núi đá vôi

Hình: Cấu tạo chuông nhũ ở núi đá vôi

(tiếp)(tiếp)

Ghi nhớ

Các sản phẩn Trầm tích thường lắng đọng thành

những thung lũng bồi tụ hoặc các vùng đồng

bằng Ở Việt Nam, lãnh thổ vùng đồng bằng

không rộng như vùng đồi núi nhưng lại có một vị

trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân.

2.3 Đá biến chất ( Metamorphic Rocks)

2.3.1 Nguồn gốc đá biến chất

Là loại đá được hình thành khi đá macma và đá trầm tích

bị biến đổi mạnh mẽ cả về kiến trúc, cấu tạo, thành phần hoá học và khoáng vật dưới tác dụng của các yếu

tố nội và ngoại lực.

- Nếu biến chất từ Trầm tích ban đầu thì chữ đầu thêm

vào chữ “ Para”.

- Nếu biến chất từ Măcma thì chữ cái đầu chỉ tên đá

thêm vào chữ “Octo”.

• Ví dụ: Octo Gnai hoặc Para Gnai

2.3.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng

của quá trình biến chất

a Nhiệt độ

Tăng nhanh tốc độ pưhh, tăng

độ hoà tan, tăng hoạt động của