Báo cáo thực tập địa chất đại cương

Địa chất học là môn khoa học nghiên cứu vỏ trái đất, chủ yếu là nghiên cứu thạch quyển (quyển đá) bao gồm cả phần vỏ và phần trên của Manti. Địa chất địa cương là phần nhập môn, phần khái quát bước đầu để hiểu biết về địa chất học, giới thiệu những lí luận chung, những khái niệm cơ sở của địa chất học. Nó có vai trò rất quan trọng phục vụ cho các môn học chuyên môn của địa chất. Địa chất học là một môn khoa học tự nhiên. Cũng giống như các ngành khoa học tự nhiên khác, địa chất học sử dụng phương pháp nghiên cứu theo logic khoa học tự nhiên như theo trình tự đi từ quan sát đến phân tích sử lí số liệu, tiến đến quy nạp tổng hợp đề xuất các giả thuyết, định luật. Các phương pháp nghiên cứu của địa chất học rất đa rạng. Một trong những phương pháp nghiên cứu địa chất phổ biến thường được áp dụng là phương pháp nghiên cứu thực địa.

MỞ ĐẦU

Địa chất học là môn khoa học nghiên cứu vỏ trái đất, chủ yếu là nghiên cứu thạch quyển (quyển đá) bao gồm cả phần vỏ và phần trên của Manti Địa chất địa cương là phần nhập môn, phần khái quát bước đầu để hiểu biết về địa chất học, giới thiệu những lí luận chung, những khái niệm cơ sở của địa chất học Nó có vai trò rất quan trọng phục vụ cho các môn học chuyên môn của địa chất

Địa chất học là một môn khoa học tự nhiên Cũng giống như các ngành khoa học tự nhiên khác, địa chất học sử dụng phương pháp nghiên cứu theo logic khoa học tự nhiên như theo trình tự đi từ quan sát đến phân tích sử lí số liệu, tiến đến quy nạp tổng hợp đề xuất các giả thuyết, định luật Các phương pháp nghiên cứu của địa chất học rất đa rạng Một trong những phương pháp nghiên cứu địa chất phổ biến thường được áp dụng là phương pháp nghiên cứu thực địa

Theo chủ trương của Đảng và Nhà nước về việc đào tạo kỹ sư, mỗi kỹ

sư không chỉ giỏi về kiến thức văn hoá và còn phải giỏi về kiến thức thực tế

Vì vậy cùng với việc học lý thuyết trên lớp thì việc đi thực địa là rất quan trọng Nó giúp cho sinh viên kiểm định được lý thuyết và việc hiểu bài dễ hơn Thực hiện quyết định của phòng đào tạo, được sự cho phép của Hiệu trưởng Trường Đại Học Mỏ- Địa Chất, khoa Địa Chất, chúng tôi lớp Địa Sinh Thái khoá 50 thuộc khoa Địa Chất tiến hành đi thực tập môn Địa chất đại cương

Nội dung thực tập bao gồm:

 Học cách ghi chép nhật kí địa chất

 Làm quen với cách thu thập tài liệu từ thực tế

 Mô tả một số loại đá

 Nghiên cứu các hiện tượng địa chất ngoài thực tế

 Nghiên cứu thành phần vật chất của vỏ Trái đất

 Làm quen với cách tổ chức thành nhóm, đội, đoàn

Để đạt được những nội dung trên yêu cầu đối với sinh viên là:

 Nhận biết, phân biệt và giải thích được các hiện tượng địa chất đơn giản

 Lấy mẫu, phân tích mẫu và biết được tên đá

 Biết cách sử dụng thành thạo các dụng cụ địa chất như địa bàn, bản đồ và thể hiện các yếu tố lên bản đồ.

Vì vậy tổ chức chia lớp ra làm 6 nhóm mỗi nhóm 4 người nhằm tìm hiểu các kiến thức địa chất và những ứng dụng của nó trong đời sống

Thời gian thực tập kéo dài 2 tuần, được chia làm 3 giai đoạn Giai đoạn 1: chuẩn bị từ ngày 19/11 đến 1/12 ngày, chuẩn bị các loại giấy tờ, bản đồ, địa bàn, phương tiện đi lại Giai đoạn 2: từ ngày 3/12 đến ngày 8/12 đi thực địa liên tục trong 6 ngày quãng đường khoảng gần 1000 km Giai đoạn 3: từ ngày 10/12 đến 15/12, tổng kết, viết báo cáo, bảo vệ thực tập tại trường

Lộ trình thực địa bao gồm:

 Lộ trình 1 ( ngày 3/12 và 4/12): Hà Nội - Hoà Bình

 Lộ trình 2 ( ngày 5/12): Hà Nội - Hải Dương

 Lộ trình 3 ( ngày 6/12): Bãi Cháy - Quang Hang

 Lộ trình 4 (ngày 7/12): Bãi Cháy - Thiên cung

 Lộ trình 5 ( ngày 8/12): Bãi Cháy - Hà Nội

Sau 2 tuần làm việc khẩn trương đến nay chúng tôi đã thu được những kết quả nhất định:

- Đối với cá nhân đã hoàn thành được bản báo cáo thực tập địa chất đại cương với đầy đủ các chương mục theo yêu cầu

Để đạt được kết quả như trên, chúng tôi xin trân thành cảm ơn sự giúp

đỡ của Ban giám hiệu Nhà trường, đặc biệt là sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn Th.s Nguyễn Quốc Hưng đã tận tình giúp đỡ chúng tôi trong thời gian thực tập vừa qua Cũng xin cảm ơn các thành viên trong nhóm đã nỗ lực làm việc để báo cáo của nhóm được hoàn thành Qua đây chúng tôi cũng bày tỏ lòng cảm ơn đối với các địa phương mà chúng tôi đi qua đã giúp đỡ chúng tôi trong đợt thực tập vừa qua

Chương I: MÔ TẢ ĐÁI.1 Khái niệm chung về đá

I.1.1 Khái niệm

Đá là một tập hợp có quy luật của một hay nhiều khoáng vật thành tạo các the địa chất độc lập Thể địa chất độc lập là thể thoả mãn 3 điều kiện: có dạng nằm riêng biệt, có thành phẩn vật chất nhất định, có cấu trúc và cấu cấu tạo riêng

Đá có thể tồn tại ở 3 dạng:

 Dạng rắn (như granit, canxit…)

 Dạng bở rời (cát)

 Dạng dẻo (sét)

I.1.2 Phân loại

Căn cứ vào nguồn gốc hình thành chia làm 3 loại đá:

 Đá macma

 Đá trầm tích

 Đá biến chất Trong đợt thực tập vừa qua, chúng tôi đã gặp hết cả 3 loại đá trên Sau đây tôi xin mô tả các loại đá

I.2 Mô tả đá

I.2.1 Mô tả đá Macma

Đá macma là đá được hình thành do sự nguội đông nguội của các khối silicat nóng chảy.sự đông nguội của macma phụ thuộc vào thành phần hoá học

và vị trí của nó

điện Hoà Bình Đá ở đó có màu xanh lục, màu trắng, thành phần chủ yếu gồm thạch anh, phentpat Đá có cấu tạo khối, kiến trúc pocfia Đá còn tươi, khá rắn chắc

Đá macma phun trào gặp ở điểm lộ 610 ở khu vực nhà máy xi măng Hoàng Thạch Đá có màu vàng da cam do Fe2+ bị oxi hoá thành Fe3+, đá có cấu tạo khối, khá rắn chắc

Phân loại đá macma thường phân loại theo hàm lượng %SiO2 :

Macma axít: có SiO2 > 65%

Macma trung tính: có SiO2 =65%- 52%

Macma mafic: có SiO2 = 52%- 45%

Macma siêu mafic: có SiO2 < 45%

I.2.2 Mô tả đá trầm tích

Định nghĩa: Đá trầm tích là đá được phát sinh trên bề mặt trái đất do kết quả cuả quá trình lắng đọng, quá trình hoá học, quá trình sinh vật, trải qua quá trình ép nén, quá trìng tạo đá mà thành

Phân loại: Căn cứ vào hình dạng, tính chất của đá trầm tích người ta phân loại đá trầm tích thành:

 Cuội kết: là đá có đường kính từ 10 đến 100 mm, hạt mài tròn Gặp đá này ở điểm lộ 605 (Bản Lác) thuộc lộ trình 1 Đặc điểm là: Đá có màu vàng, thành phần chủ yếu là các mảnh vụn hạt tròn, xi măng gắn kết là cát bột, có cấu tạo đặc sít

 Cát kết: có đường kính từ 0,05 đến 2 mm Gặp ở điểm lộ 611 thuộc lộ trình 3 Có đặc điểm: Đá có màu ghi và xám ghi, cấu tạo khối, thành phần là felspat, mica và các mảnh đá…Xi măng gắn kết là cacbonat, hidroxit sắt và silic

 Bột kết: đường kính 0,005 đến 0,05 mm Gặp ở điểm lộ 611, đá

có màu xám màu ghi, thành phần giống cát kết

 Dăm sạn kết: Gặp ở điểm lộ 617 trên đường đến Cảng Cái Lân

Đá có màu trắng đục, thành phần gồm dăm, sạn, xi măng gắn kết

là bột

b) Trầm tích hoá học

Là loại đá trầm tích được thành tạo do qúa trình lắng đọng các dung dịch thật và dung dịch keo, các phản ứng hoá học Trong quá trình thực tập chúng tôi gặp trầm tích cacbonat ở hầu hết mọi nơi:

- Hoà Bình:

Đá vôi ở điểm lộ 603, đá có màu trắng do khoáng vật Bazít và màu đen

có ánh kim là khoáng vật Pb, ZnS, đá có tính phân lớp, tính chất cơ lí kém bền

Đá vôi ở điểm lộ 604 (Dốc Cun) trên đường đi Mai châu Đá ở đây có màu trắng hơi xám, đang bị hoa hoá Đá có tính phân lớp, rắn, giòn Đá có tuổi

T2 Dọc theo Quốc lộ 6, chúng tôi quan sát thấy cánh đồng Karst Đó là sự hoà tan của đá vôi Những núi đá vôi bị hoà tan yếu, tồn tại trên cánh đồng karst gọi là các núi sót Karst Cánh đồng Karst kéo dài 7-8 km, rộng từ 200- 200m

Đá vôi bị dập vỡ (DốcCun)

- Hải Dương:

Gặp đá vôi ở điểm lộ 607 kho mìn của nhà máy xi Măng Hoàng Thạch

Đá ở đây có màu xám và màu xám ghi, cấu tạo khối đồng nhất và rắn chắc Đá thuộc hệ tầng Hạ Long có tuổi C- P1

Ở điểm lộ 608 núi thần gặp đá vôi bauxit có màu nâu đỏ, cấu tạo khối, rất rắn chắc

- Quảng Ninh: Gặp đá vôi Quang Hanh, Thiên Cung, Đầu Gỗ

c) Trầm tích sinh hoá

Là loại đá tạo thành do con đường hoá học và sinh học Các đá tạo thành do sự ngưng keo tụ và có sự tham gia trự tiếp hoặc gián tiếp của sinh vật

Phân loại: Dựa vào thành phần khoáng vật người ta chia ra:

 Trầm tích nhôm ( Boxit, Laterit)

 Trầm tích sắt

 Trầm tích cacbonat (đá vôi, dolomit)

 Đá sinh vật cháy (than)

Trầm tích sinh hoá mà chúng tôi gặp là than và sít ( chưa thành than do lượng sinh vật ít) ở điểm lộ 611 và 612 ở khu vực Hà Lầm

I.2.3 Mô tả đá biến chất

Định nghĩa: Đá biến chất là đá được tạo thành trong điều kiện tác dụng của nhiệt độ, áp suất và tác dụng của các dung dịch hoá học làm cho đá ban

đầu thay đổi thay đổi về thành phần, kiến trúc, cấu tạo để hình thành loại đá mới

Đá biến chất được chia thành:

Các hoạt động mà chúng tôi quan sát được đó là: Đứt gãy, uốn nếp, thăng trầm, hoạt động macma, hoạt động biến chất Sau đây tôi xin mô tả một

số hiện tượng trên

II.2 Hoạt động đứt gãy

Định nghĩa: Đứt gãy là hiện tượng đứt vỡ có dịch chuyển là mất sự liên kết của đất đá Quy mô có thể rất nhỏ( dịch chuyển trong quãng vài cm đến vài chục cm) cho đến rất lớn (đường đứt gãy có thể hàng trăm đến hàng nghìn

km, có thể đến hàng chục nghìn km) Quá trình xuất hiện đứt gãy có thể là đơn giản ( 1 lần xuất hiện) cho đến mức phức tạp ( tái xuất hiện nhiều lần, nhiều hướng khác nhau)

Đứt gãy được chia ra thành một số loại:

 Đứt gãy thuận: là đứt gãy có cánh trên trượt xuống, cánh trên đẩy lên

 Đứt gãy nghịch: là đứt gãy có cánh trên đẩy lên, cánh dưới trượt xuống

 Đứt gãy không xác định

- Ở Hoà Bình: chúng tôi gặp đứt gãy ở điểm lộ 603 Đây là đứt gãy theo hướng Đông- Tây, mặt trượt đổ về đầu Bắc, thế nằm đo được là 270<60

- Ở Hải Dương: Đứt gãy mà chúng tôi thấy được là ở điểm lộ 607 ở kho mìn của nhà máy xi măng Hoàng Thạch Đây là 2 hệ thống đứt gãy Một hệ thống là Tây Bắc- Đông Nam, 1 hệ thống là Đông Bắc- Tây Nam Hệ thống Đông Bắc- Tây Nam được phát hiện bằng hệ thống mặt trượt, vết sước và gờ trượt, thế nằm đo được là 300< 65 Chúng tôi cho rằng đây là đứt gãy thuận Căn cứ vào đặc điểm này

có thể nhận định rằng trung tâm thung lũng là nơi giao nhau của 2 hệ thống đứt gãy Và vị trí này có hoạt động Karst mạnh nhất tạo nên các hang động ngầm Đây là nguyên nhân chính dẫn đến sự đổ trần hang tạo nên thung lũng mù

Đứt gãy ở điểm lộ 607

- Ở Quảng Ninh: Ở điểm lộ 611 ở khu vực Hà Lầm quan sát thấy 2 đứt gãy ở núi: đứt gãy thuận và đứt gãy nghịch Bằng chứng là 2 vỉa than lệch nhau, với độ chênh cao là từ 4 đến 6 m Đứt gãy ở đây không thể hiện mặt trượt, nhưng nó tạo ra đới phá huỷ Đứt gãy nghịch phát hiện nhờ sự uốn cong của đá

Dọc theo quốc lộ 18 là một thung lũng lớn do đứt gãy tạo thành và đứt gãy ở Quang Hanh Ngoài ra trong hang Đầu Gỗ còn quan sát được hàng loạt các đứt gãy theo phương Á vĩ tuyến, tạo nên địa hào Hòn Gai

Dọc theo lộ trình chúng tôi đi qua quan sát được rất nhiều nếp uốn lớn nhỏ khác nhau Điển hình là nếp uốn ở điểm lộ 608 ở núi thần thuộc lộ trình 2

II.4 Hoạt động thăng trầm

Định nghĩa: Hoạt động thăng trầm là hoạt động nâng lên, hạ xuống của

vỏ trái đất

Bằng chứng là chúng tôi gặp các hang, động trên các đảo của Vịnh Hạ Long Quan sát thấy các thềm cửa biển lấn sâu vào trong hang Đầu Gỗ, động Thiên Cung, có độ cao từ 20- 25m so với mực nước biển Các ngấn nước biển

ở chân các đảo trong Vịnh Hạ Long cao từ 6- 8m Như vậy ước tính khoảng 2 vạn năm trở lại đây vùng Hạ Long xảy ra ít nhất 2 hoạt động thăng trầm (nâng lên)

II.5 Hoạt động macma và núi lửa

Macma là loại chất nóng chảy ở thể quánh dẻo (còn gọi là lava) phân bố

ở phần quyển nằm trong manti hoặc phân bố ở dưới sâu của vỏ trái đất Nó là kết quả của 1 quá trình hình thành, diễn biến phức tạp cảu các quá trình vật lí, hoà học xảy ra trong trái đất, thể hiện năng lượng nội sinh của trái đất

Macma được phun ra nhưng đông cứng ở dưới mặt đất gọi là macma xâm nhập, còn macma được phun ra xuất lộ trên mặt đất gọi là macma phun trào

Chúng tôi gặp đá macma xâm nhập nông ở Thuỷ Điện Hoà Bình, gặp

đá macma phun trào ở khu vực nhà máy xi măng Hoàng Thạch

II.6 Hoạt động biến chất

II.6.1 Định nghĩa

Hoạt động biến chất là hoạt động làm biến đổi thành phần vật chất, kiến trúc, cấu trúc, của các đá có từ trước trong điều kiện nội sinh Thông thường

do sự nâng cao áp suất, nhiệt độ và tham gia thêm của các chất lỏng như nước,

CO2, nhiệt dịch có chứa các ion như Na, K, Ca và cả F, B và S Kết quả của quá trình biến chất là tạo ra đá biến chất

II.6.2 Phân loại biến chất

Thường dựa vào môi trường địa chất và điều kiện hóa lý chia ra làm 4 loại:

 Biến chất tiếp xúc: Biến chất do macma xâm nhập vào đá vây quanh, tiếp xúc với chúng gây ra Có thể chia ra làm 3 lọa là: biến chất nhiệt, biến chất trao đổi, biến chất động lực

 Biến chất động lực: Nhân tố chủ yếu gây ra biến chất là các ứng lực cấu tạo các ứng lực làm cho đá bị phá vỡ, nghiền nát, biến dạng, tái kết tinh

 Biến chất khu vực: Biến chất xảy ra trong khu vực rộng, quy mô rất lớn Quá trình bién chất xảy ra lâu dài ở nơi hoạt động mạnh của vỏ trái đát Nhân tố chủ yếu bao gồm áp lực, nhiệt độ, thành phần hóa học

 Biến chất ở đáy biển

 Tác dụng micmatit hóa: Đây là quá trình phát triển cao hơn một bước của biến chất khu vực Trong điều kiện nhiệt độ rất cao, một

bộ phận của đá bị nóng chảy hình thành loại dung nham axit đồng thời từ dưới sâu tiết ra các nhiệt dịch có nhiều K, Na, Si Các loại dung nham dung dịch này tác động với nhau Trao đổi ra hỗn hợp với các đá đã biến chất từ trước tạo thành một lọa đá micmatit

 Biến chất do va đập: Biến chất xuất hiện do các thiên thạch, vật thể vũ trụ khi rơi xuống trái đất do va đập và đốt nóng các đá gây

ra biến chất Chúng tôi gặp biến chất nhiệt ở điểm lộ 610 và biến chất động lực ở điểm lộ 612 ở Dốc Bụt

Nguồn động lực dẫn đến các tác dụng địa chất ngoại sinh có thể kể đến

là sự chênh lệch nhiệt độ, biến hoá của nhiệt độ, sự đối lưu không khí, sự tuần hoàn của khí quyển, của nước, hoạt động của sinh vật, sức hút của Mặt trời, Mặt trăng dẫn đến các hoạt động của thuỷ triều

Trong quá trình thực tập chúng tôi đã gặp các hoạt động ngoại sinh đó là: Các quá trình phong hoá, hoạt động địa chất của biển, hoạt động địa chất của nước dưới đất

III.2 Quá trình phong hoá

Định nhĩa: Quá trình phong hoá là quá trình làm phá vỡ hoặc phân huỷ tại chỗ các khoáng vật, các đá nằm ở trên mặt đất hoặc gần mặt đất do ảnh hưởng của sự biến đổi của nhiệt độ, do tác dụng của nước, không khí, khí

CO2, và các hoạt động của sinh vật

Nguyên nhân sâu xa gây ra các quá trình phong hoá là sự thay đổi điều kiện cân bằng môi trường địa chất Các đá được hình thành ở dưới sâu trong điều kiện tương đối cao về nhiệt đô, áp suất khi chúng đưa lên mặt đất, các điều kiện trên đã thay đổi , do đó các đá sẽ phát sinh những thay đổi để phù hợp với điều kiện cân bằng mới Trong quá trình khảo sát thực địa chúng tôi thấy phong hoá là hiện địa chất ngoại sinh khá phổ biến, gặp cả phong hoá cơ học, hoá học

III.2.1.Phong hoá cơ học

Định nghĩa: là tác dụng phá huỷ các đá bằng phương thức cơ học, trong

đó nhân tố chủ yếu là sự chênh lệch của nhiệt độ làm cho các đá bị phá vỡ tại chỗ Phong hoá cơ học không làm thay đổi thành phần của đá

Trên đường đi ở các lộ trình gặp tất cả các phong hoá cơ học ở sườn đồi, núi Dấu hiệu là là các mảnh vụn đá do nhiệt độ gây ra

III.2.2 Phong hoá hoá học

Định nghĩa: là sự phân huỷ các đá bằng các tác dụng hoá học của các nhân tố như O2, H2O, khí CO2, các axít hữu cơ phân bố trong khí quyển, thuỷ quyển và sinh quyển Phong hoá hoá học làm thay đổi thành phần của đá Trong quá trình thực tập chúng tôi gặp 2 phương thức phong hoá:

- Quá trình hoà tan: chúng tôi gặp đá có khả năng hoà tan khá nhiều, ở hầu hết các diểm lộ đó là đá vôi Loại đá này phân bố theo diện rộng Quá trình hoà tan đá vôi tạo địa hình cánh đồng Karts, Karư (Hoà Bình)

Cánh đồng Karst

Ở Quảng Ninh thì sự hoà tan đá vôi thể hiện rõ nhất, đó là tạo ra các hang, động Dưới tác dụng của H2O, khí CO2… thì đá vôi được hoà tan theo phương thức:

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2