bài giảng địa chất cấu tạo chương 2 thế nằm của thể địa chất và quan hệ vây quanh

Lớp đá trầm tíchLớp đá trầm tích: Là một đơn vị vị địa tầng nhỏ nhất có dạng tấm, là một thể địa chất có thành phần, màu sắc, cấu tạo riêng biệt được phân định bởi hai mặt ranh giới trên

Lớp đá trầm tích

và quan hệ tiếp xúc địa tầng

Chương 2

TS Trần Mỹ Dũng Địa chỉ: Bộ môn Địa chất

Điện thoại: (+84) 04 38384048

E-mail: tmdung@126.com

 Lớp đá trầm tích

 Thế nằm của các thể địa chất và cách biểu diễn

 Lớp đá có thế nằm ngang, thế nằm nghiêng

và tam giác vỉa

 Địa tầng và quan hệ tiếp xúc

TÓM TẮT NỘI DUNG

I Lớp đá trầm tích

Lớp đá trầm tích: Là một đơn vị vị địa tầng nhỏ nhất có dạng tấm, là một thể địa chất có thành phần, màu sắc, cấu tạo riêng biệt được phân định bởi hai mặt ranh giới trên và

dưới gọi là mặt lớp

 Lớp đá phát triển về chiều dài và chiều rộng, chiều dày

kém phát triển hơn

 Mặt lớp đá thành tạo sớm nhất gọi là đáy lớp, mặt thành

tạo muộn nhất gọi là nóc lớp

trên được gọi là vách, mặt lớp nằm đưới

được gọi là trụ Trong điều kiện thường

thì trụ ~đáy và vách ~ nóc nhưng khi

thế nằm bị đảo lộn thì ngược lại.

Cấu tạo phân lớp và cấu tạo mặt lớp

 Phân lớp: Là cấu tạo nội bộ của lớp đá được phân biệt

do thành phần, kết cấu, cấu tạo, màu sắc v.v phản ánh tính chất tạo lớp đặc trưng bởi sự biến đổi đột ngột hay từ từ

theo phương vuông góc với mặt lớp

Cấu tạo phân lớp và cấu tạo mặt lớp

Phân lớp song song

Cấu tạo phân lớp và cấu tạo mặt lớp

Phân lớp xiên chéo

Phân lớp đan xen

Cấu tạo phân lớp và cấu tạo mặt lớp

Cấu tạo phân lớp và cấu tạo mặt lớp

Phân lớp lượn sóng

Lợi dụng cấu tạo trầm tích nguyên sinh

để xác định nóc lớp và đáy lớp

 Dựa vào phân lớp xiên chéo để quyết định nóc lớp và đáy lớp

Lợi dụng cấu tạo trầm tích nguyên sinh

để xác định nóc lớp và đáy lớp

Dựa vào biến thiên độ hạt trong lớp

Lợi dụng cấu tạo trầm tích nguyên sinh

để xác định nóc lớp và đáy lớp

Dựa vào dấu vết gợn sóng

Dấu vết của sóng trong trầm tích hiện đại

Dấu vết của sóng trong đỏ

Lợi dụng cấu tạo trầm tích nguyên sinh

để xác định nóc lớp và đáy lớp

Dựa vào khe nứt bùn

Lợi dụng cấu tạo trầm tích nguyên sinh

để xác định nóc lớp và đáy lớp

Dấu vết giọt mưa

Dấu vết tải trọng (load cast)

Underlying mud Sand layer

Cát kết cấu tạo cầu và dạng cầu gối

D u v t ho t ng sinh v t

upup

Dấu vết sinh vật: dấu vết rễ cây (Root Casts), dấu vết giun bò

II Thế nằm của thể địa chất

và cách biểu diễn

 Cấu tạo mặt

 Cấu tạo đường

Các yếu tố của thế nằm cấu tạo mặt

Mặt lớp đá

Đường phương

a

b b’

Hướng tây

Chiếu xuống mặt phẳng ngang (Bản đồ)

Hướng bắc thường trùng với hướng lên trên tờ bản đồ

EW

S

N??EN??W

N(0)

E(90)W(270)

S(180)

Cách biểu diễn thế nằm cấu tạo mặt

 Phương pháp hướng giới hạn

Đường phương + Góc dốc + hướng dốc

(N30 o E, 45 o SE)

 Phương pháp góc phương vị

Phương vị hướng dốc + Góc dốc

(45 o∠30 o )

III Các đá có thế nằm ngang, thế nằm nghiêng

và tam giác vỉa

 Lộ vỉa

Giao tuyến giữa mặt lớp đá

với mặt địa hình gọi là

đường lộ vỉa (đường

ECABD)

Là giao tuyến giữa lớp đá

với mặt địa hình

 Đường lộ vỉa

Các tầng đá nằm ngang và lộ vỉa

CambrianLower Ordovician

Middle OrdovicianUpper Ordovician

Các lớp đá nằm ngang và lộ vỉa

Già hơn nằm dưới, trẻ hơn nằm trên

Lộ vỉa xuất lộ song song

và uốn theo đường đồng

mức địa hình

 Chiều dày các lớp đá: là độ chênh cao giữa nóc lớp

và đáy lớp

 Độ rộng xuất lộ: phụ thuộc vào hình thái địa hình và

chiều dày của đất đá

Các tập đá có

thế nằm ngang

Các lớp đá nằm nghiêng và lộ vỉa

Góc dốc: >5o

Bình đồ

Đường lộ vỉa của các lớp đá nằm nghiêng:

 Giao cắt với đường đồng

bóc mòn của địa hình, mối

quan hệ tương hỗ giữa hướng

dốc tập đá và hướng bóc mòn

của địa hình

 Tương phản-tương đồng

Hình thái tam giác vỉa (1)

Hướng dốc của lớp đá ngược với hướng bóc mòn địa hình (hướng sườn) (tương phản), đườnglộ vỉa trên bản đồ địa chất của lớp đá có xu hướng thuận chiều với đường đồng mức địa

hình trên bản đồ địa chất (tương đồng)

 Tương đồng-tương phản

Hình thái tam giác vỉa (2)

Hướng dốc của lớp đá thuận với hướng bóc mòn địa hình (hướng sườn) (tương đồng), góc dốc mặt lớp đá lớn hơn góc dốc địa hình, đườnglộ vỉa trên bản đồ địa chất của lớp đá có

xu hướng ngược chiều với đường đồng mức địa hình trên bản

đồ địa chất (tương phản)

 Tương đồng-tương đồng

Hình thái tam giác vỉa (3)

Hướng dốc của lớp đá thuận với hướng bóc mòn địa hình (hướng sườn) (tương đồng), góc dốc của lớp nhỏ hơn so với góc dốc địa hình, đường lộ vỉa trên bản đồ địa chất của lớp đá

có xu hướng thuận chiều với đường đồng mức địa hình trên

bản đồ địa chất (tương đồng)

Trường hợp đặc biệt (2)

Tập đá có góc dốc thẳng đứng

Trường hợp đặc biệt (2)

Tập đá có góc dốc thẳng đứng

Chiều dày và độ sâu gặp vỉa

Chiều dày thực (chiều dày địa tầng) (h)

 Là độ dài đoạn thẳng nối vuông

góc giữa đáy lớp và nóc lớp đá

 Là khoảng cách ngắn nhất giữa

đáy và nóc lớp

Chiều dày biểu kiến

Khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ

giữa đáy và nóc lớp đá

Chiều dày thấy được

Chiều dày lớp đá qua sát được khi lộ trên bề mặt địa hình, chiều

thấy được là một dạng của chiều dày biểu kiến

Là khoảng cách giữa hai điểm trên đáy và nóc lớp theo chiều thẳng đứng

Chiều dày thẳng đứng

Chiều dày và độ sâu gặp vỉa

Chú ý

 Khi mặt cắt vuông góc với

đường phương của tập đá, chiều

dày thật trên mặt cắt: h=H × cosα

α

β

 Khi mặt cắt không vuông góc

với đường phương của tập đá, lúc

đó góc dốc xác định được của tập

đá trên mặt cắt là góc dốc biểu

kiến (β), chiều dày xác định được

là chiều dày biểu kiến :

h’=H × cosβ

Đo trực tiếp bằng thước dây (khi lớp đá cắm thẳng đứng hoặc nằm ngang) và các thiết bị đo chuyên dụng

(khi lớp đá cắm nghiêng)

Các phương pháp xác định trực tiếp chiều

dày lớp đá

Các phương pháp xác định trực tiếp chiều dày lớp đá

Địa hình nằm ngang, lớp đá cắm nghiêng t=w.sinδ (δ đóng vai trò là góc dốc)

Địa hình nghiêng lớp cắm thẳng đứng t=w.cosσ(σ-góc dốc địa hình)

Lớp đá vuông góc với địa hình

t=w

 Xác định chiều dày

thực thông qua chiều dày

thấy được

t=w.sin(180-δ-σ)

 Tính chiều dày thông qua chiều dày thẳng đứng và nằm ngang

t w

δ

θ

 Xác định chiều dày thực thông qua chiều dày biểu kiến trong lỗ khoan

Chiều dày và độ sâu gặp vỉa

α

AC=AO+OC

AO= Độ cao điểm – Độ cao điểm B

OC=OB×tgα

 Chỉnh hợp và bất chỉnh hợp

IV Quan hệ tiếp xúc địa tầng

 Biểu hiện của bất chỉnh hợp trên bản đồ

địa chất và mặt cắt

 Nghiên cứu bất chỉnh hợp

Quan hệ tiếp xúc chỉnh hợp

 Tác dụng trầm tích về cơ bản có tính liên tục, vật liệu trầm tích

liên tục lắng đọng, không bị gián đoạn

Các lớp đá được gọi là quan hệ chỉnh hợp với nhau nếu chúng được thành tạo liên tục và giữa chúng không có sự gián đoạn về thời gian lắng đọng vật liệu.

Tiếp xúc chỉnh hợp địa tầng phản ánh trong thời gian lắng đọng trầm tích hoạt động kiến tạo và trầm tích khu vực nghiên cứu khá ổn định

 Tiến hóa của sinh vật cũng có tính liên tục

 Giữa các tầng đá già hơn (thành tạo trước) và trẻ hơn (thành tạo

sau) có mối quan hệ song song hoặc gần song song

Quan hệ tiếp xúc bất chỉnh hợp

 Giữa hai địa tầng có gián đoạn trầm tích rõ ràng, tạo

thành sự khuyết thiếu địa tầng; giữa hai tập đá có thường

có sự khác biệt rất lớn về thành phần

 Trên mặt bất chỉnh hợp có một dấu hiệu của hiện tượng

phong hóa trong thời kỳ dài, có sự xuất hiện của các tập

hạt thô (cuội kết cơ sở) và một số các sản phẩm đặc thù

(như bauxite hoặc limonite)

 Tiến hóa của sinh vật có tính không liên tục

 Có 3 dạng bất chỉnh hợp: (1) Bất chỉnh hợp song song (giả

chỉnh hợp); (2) Bất chỉnh hợp góc; (3) Không chỉnh hợp

Giả chỉnh hợp (bất chỉnh hợp song song): lớp đá nằm trên và nằm

dưới bề mặt bất chỉnh hợp song song với nhau

Bất chỉnh hợp góc: các lớp đá nằm trên và nằm dưới tạo với nhau

một góc lớn hơn 0 o

Không chỉnh hợp: các lớp đá trầm tích nằm trên đá magma hoặc

đá biến chất

Giả chỉnh hợp (bất chỉnh hợp song song)

 Thế nằm của các tập đá trên

dưới mặt bất chỉnh hợp là tương

đồng

 Đường lộ vỉa của mặt bất

chỉnh hợp và đường ranh giới địa

chất song song với nhau

 Quá trình hình thành Giả

chỉnh hợp:

Hạ võng, trầm tích → Nâng lên, gián đoạn trầm tích, bào mòn

→ Hạ võng, trầm tích

Bất chỉnh hợp góc thể hiện

trên bản đồ và mặt cắt

Quá trình hình thành bất chỉnh hợp góc

Hạ võng, trầm tích → hoạt động kiến tạo uồn nếp, biến

dạng, biến chất, hoạt động magma v.v., nâng lên, gián đoạn

trầm tích, bóc mòn → Hạ võng, trầm tích

Ý nghĩa của nghiên cứu bất chỉnh hợp

Ý nghĩa lý luận:

 Phản ánh quan hệ không gian giữa hai địa tầng trên,

dưới và thứ tự về thời gian phát triển

 Là một dấu hiệu quan trọng để phân chia các tầng cấu

trúc

 Là một yếu tố quan trọng trong việc phân chia các đới

cấu trúc

 Nghiên cứu tiến hóa cổ kiến tạo, cổ địa lý

hệ mật thiết với một số loại hình khoáng sản như: Fe, Mn,

Al v.v., các mỏ quặng nhiệt dịch, và dầu khí

Các kiến thức về sử lý thế nằm của thể địa chất,

lộ vỉa, quan hệ tiếp xúc địa tầng v.v trên bản đồ địa chất và mặt cắt sẽ được giới thiệu thông qua

4 bài thực hành và 4 bài tập

Đề thi trong 60 phút

Câu 1: Nêu khái niệm về lớp đá trầm tích, các yếu tố thế nằm của cấu tạo mặt lớp Khái niệm về lộ vỉa và các dạng hình thái lộ vỉa (tam giác vỉa) của lớp đá có thế nằm

nghiêng

Câu 2: Trình bày khái niệm về khe nứt và phân loại Cơ chế hình thành của các khe nứt kiến tạo và ý nghĩa của chúng trong nghiên cứu địa chất

Câu 3: Trình bày khái niệm về đứt gãy thuận, đứt gãy nghịch Nêu sự khác biệt về cơ chế thành tạo, đặc điểm hình thái và các cấu tạo địa chất khu vực liên quan tới 2 loại hình đứt gãy này và ý nghĩa của chúng trong nghiên cứu địa chất và khoáng sản.