Địa chất kiến trúc và đo vẽ bản đồ địa chất

Force is Strength or energy as an attribute of physical action (change the body) or movement (F = ma) Stress is a force applied over an area Uniform stress = Pressure is a stress wherein the forces act equally from all directions (X Y Z) (in fluid) Confining stress = weight of overlying rocks is a uniform stress (Z)If stress is not equal from all directions then we say that the stress is a differential stress. Three kinds of differential stress occur: · Tensional stress (or extensional stress), which stretches rock; · Compressional stress, which squeezes rock; and · Shear stress, which result in slippage and translation

Đá là gì? Phân loại Đá?

Rockis a combination one or more minerals The Earth's

outer solid layer, the lithosphere, is made of rock

3

Biến dạng?

Deformation describes the transformations from some

initial to some final geometry

Deformation of a rock body occurs in response to a force

?

Lực và Ứng suất?

Force is Strength or energy as an attribute of physical

action (change the body) or movement (F = m*a)

Stress is a force applied over an area

Uniform stress = Pressure is a stress wherein the forces

act equally from all directions (X Y Z) (in fluid)

Confining stress = weight of overlying rocks is a uniform

stress (Z)

5

PHÂN LOẠI?

If stress is not equal from all directions then we say that

the stress is a differential stress Three kinds of

differential stress occur:

· Tensional stress (or extensional stress), which

stretches rock;

· Compressional stress, which squeezes rock; and

· Shear stress, which result in slippage and translation

CÁC GIAI ĐOẠN BIẾN DẠNG

(Stages of Deformation)

Elastic Deformation wherein the strain is reversible

Ductile Deformation wherein the strain is irreversible

Fracture - irreversible strain wherein the material breaks

7

We can divide materials into two classes that depend on

their relative behavior under stress

Brittle materials have a small or large region of

elastic behavior but only a small region of ductile

behavior before they fracture

Ductile materials have a small region of elastic

behavior and a large region of ductile behavior before

they fracture

Clockwise Rotation about the z-axis

Translation Parallel to the Y axis

Strain or Distortion

Dilation

Homogeneous Strain

Homogeneous Deformation - Pure Shear

Homogeneous Deformation - Simple Shear

Heterogeneous or Inhomogeneous strain

Leads to distorted complex forms

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG

Temperature - At high temperature molecules and their

bonds can stretch and move, thus materials will behave

in more ductile manner At low Temperature, materials

are brittle

Confining Pressure - At high confining pressure

materials are less likely to fracture because the pressure

of the surroundings tends to hinder the formation of

fractures At low confining stress, material will be brittle

and tend to fracture sooner

Strain rate ?

BIẾN DẠNG GIÒN-DẺO CỦA THẠCH

QUYỂN

TÍNH PHÂN LỚP

Đá trầm tích hiện diện trên mặt địa cầu gần đến 75%

Các vật liệu thô nặng không vận chuyển đi xa được nên

lắng đọng gần bờ còn các vật liệu mịn, các chất keo có

khả năng vận chuyển đi xa nên lắng đọng xa bờ và

chậm hơn

 Do vậy các đá được thành tạo theo điều kiện lắng

đọng như đá trầm tích và phun trào dưới biển sẽ tạo

thành tính phân lớp

TÍNH PHÂN LỚP (còn gọi là thớ lớp) làcấu tạo gồm các

lớp nằm chồng chất lên nhau thường thể hiện ở các lớp

đá có thành phần khác nhau, lớp dưới già hơn lớp trên

I TÍNH PHÂN LỚP VÀ LỚP

Nghiên cứu tính phân lớp, ta có thể vẽ được mặt cắt địa

chất, giúp ta đối chiếu, so sánh các mặt cắt địa tầng,

nghiên cứu các biến dạng kiến tạo và xác lập lịch sử

Lớp

Lớp là thể địa chất dạng tấm hay gần như thế bao gồm

một loại đá gần như đồng nhất có đặc tính thạch học,

hoá học, cơ lý, màu sắc, kiến trúc, và hoá đá chứa trong

đá Lớp được giới hạn bởi hai mặt song song phân biệt

với các lớp liền kề (mặt phân lớp)

Lớp mới thành tạo thì nằm ngang, là dạng nằm điển

hình của đá trầm tích, đặc biệt là trầm tích biển Đối với

trầm tích lục địa, do đa phần bị khống chế bởi mặt địa

hình lồi lõm nên dạng nằm thường là dạng thấu kính

II/ CÁC YẾU TỐ CỦA LỚP

Một lớp gồm hai mặt, trên gọi là nóc (mái), dưới gọi là

một điểm của đáy

3 Bề dày thiếu là khoảng các

từ một điểm trong lớp đến

mặt lớp

Mối tương quan

Từ bề dày biểu kiến người ta

có thể tính được bề dày thật

dựa theo mối tương quan

hình học của lớp đá với địa

l: bề dày biểu kiến

 Tính bề dày thật dựa vào

bề dày biểu kiến

Tính bề dày thật dựa vào bề dày biểu kiến

1 Lớp nằm nghiêng, địa hình nằm ngang

2 Theo tài liệu lổ khoan thẳng đứng

3 Địa hình và mặt lớp nghiêng về 2 phía

4 Địa hình dốc hơn nghiêng cùng 1 phía với lớp

4 Địa hình có góc dốc nhỏ hơn góc dốc của lớp và

nghiêng cùng 1 phía (α>β)

III/PHÂN LOẠI CÁC LỚP

1/ Phân loại theo bề dày: bề dày lớp phản ảnh thời gian

tích tụ, tốc độ trầm tích và hoạt động kiến tạo của vùng

Ngoài ra, giữa chúng có

những kiểu phân lớp trung

gian chuyển tiếp

• Hình dạng

• Điều kiện thành tạo trong môi trường trầm tích yên

tĩnh: hồ, đầm lầy, vũng vịnh, biển sâu …

• Ví dụ: ở đáy biển dưới mực tác động của sóng

2 Phân lớp hình sóng (sinuous bedding):

• Hình dạng: bề mặt và đáy của lớp có dạng sóng

3 Phân lớp xiên (cross bedding)

• Hình dạng: Trong phạm vi 1 lớp còn có những thớ

lớp nhỏ nằm xiên so với nóc và đáy của lớp

• Điều kiện thành tạo trong môi trường trầm tích do tác

động của dòng nước chảy của sông, hồ, biển …

• Phân lớp xiên có hai dạng : phân lớp xiên đơn và

phân lớp xiên chéo

Phân lớp xiên đơn các thớ

lớp thường song song và

hướng dòng chảy, thường

phát triển trong trầm tích

sỏi, cát, bột kết ở lòng

sông

Hình: Phân lớp xiên ở sông

Phân lớp dạng thấu kính (phân lớp sóng xiên):

Mặt lớp rất cong, bề dày giảm đi nhanh chóng hai đầu

làm cho các lớp có dạng thấu kính Thành tạo trong môi

trường thay đổi hướng nước hay gió một cách nhanh

chóng Liên quan đến những nơi mà trầm tích cũ bị xói

mòn hoặc những vùng đáy lắng đọng không bằng

phẳng

IV/ MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC TẦNG PHÂN LỚP

1 Dạng nằm biển tiến thành tạo trong vùng sụp lún từ

từ lâu dài và trầm tích liên tục, sau đó vùng được nâng

lên nhanh chóng

• Do sụp lún từ từ biển tiến vào lục địa (đường bờ thay

đổi) do vậy các lớp thành tạo sau phủ trên diện tích

rộng lớn hơn và phần rìa phủ trực tiếp lên móng cổ

Lớp thành lập sau (lớp nằm bên trên) càng trẻ

• Tại ngay trung tâm vùng biển tiến bề dày lớn và đầy

đủ các lớp trầm tích

• Tướng đá chuyển từ hạt thô (bên dưới) đến hạt mịn

(bên trên)

• Các lớp đá đều có phủ lên móng cổ

2 Dạng nằm biển thoái (regressive)

• Thành lập trong vùng sụp lún sau đó nâng lên từ từ

và trầm tích liên tục

• Ban đầu do sụp lún nên trầm tích trên diện tích rộng

lớn, sau đó do sự nâng lên làm diện tích trầm tích bị

thu hẹp, các lớp nằm trên thì trẻ và phần rìa các lớp

trẻ không phủ trực tiếp lên móng cổ, chỉ có lớp dưới

cùng phủ lên móng cổ

• Bề dày ở trung tâm dày và đầy đủ lớp

• Tướng đá đi từ mịn hạt (bên dưới) đến thô hạt (bên

trên)

Biển tiến, biển thoái?

25

3 Dạng nằm chuyển dịch (dạng nằm hỗn hợp)

• Hình thành trong một miền sụp không đều, một cánh

thì nâng lên, một cánh thì sụp xuống Pha nâng lên

thành tạo theo thế nằm biển thoái, còn phía sụp tạo

thế nằm biển tiến

• Trầm tích ở một lớp vắng mặt ở một bên, nhưng lại

nằm kề phía bên kia

• Sự phân bố không đều về chiều dày, thành phần của

trầm tích và biểu hiện nghiêng về một phía

V/ SỰ THÀNH TẠO CÁC TẦNG PHÂN LỚP

Sự thành tạo các tầng phân lớp là do các chuyển động

kiến tạo chủ yếu là chuyển độngnâng lên và hạ xuống

TẦNG ĐỊA TẦNG: gồm mộtnhóm các lớp có thànhphần

khác nhau chuyển tiếp dần dần theo chiều ngang chứa

các nhóm hóa đá có cùng tuổi nhưng khác nhau về

giống và loài

TẦNG THẠCH HỌC: gồm một nhóm các lớp giống nhau

về thành phần thạch học nhưng khác nhau về tuổi

VI/ ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO BỀ DÀY TRẦM TÍCH

Sự hình thành bề dày trầm tích liên quan đến:

- Chuyển động thẳng đứng của vỏ Trái đất

- Vật liệu trầm tích

- Thời gian

- Điều kiện địa lý

- Điều kiện hóa lý

31

THANK YOU !

33

CHUẨN BỊ:

Định nghĩa?

Unconformity is the contact between sedimentary rocks

that are significantly different in age, or between

sedimentary rocks and older, eroded igneous or

How Unconformities Form?

Unconformities happen for two reasons: sediment

deposition stopped for a considerable time and/or

existing rocks were eroded prior to being covered by

younger sediment

Types of Unconformities ?

The type of unconformity (in other words, what we

call it) is based upon what rock types are involved;

whether it is the result of erosion or no deposition; and

whether older sedimentary rock layers were tilted prior to

being eroded

5

Phân loại?

An angular unconformity is the result of erosion of

tilted layers of sedimentary rock The erosion surface is

buried under younger, horizontal layers of sedimentary

rock

A disconformity also involves erosion of sedimentary

rocks But here, the older rock layers were not tilted

before they were eroded In the least obvious case, the

disconformity (the erosion surface) is parallel to the

layering of both rock layers Those can be difficult to

identify, and usually require dating of the rocks

9

THANK YOU !

CHUẨN BỊ:

 Đặc điểm của vùng có thế nằm ngang

 Phương pháp nội suy

Định nghĩa thế nằm

Thế nằm là sự phân bố của các đá trong không gian,

các thể địa chất, các vật thể mang tính định hướng

Thế nằm của một vật thể được xác định bởi một yếu tố

thế nằm (đường phương, hướng dốc, góc dốc) và thông

thường được đo bằng địa bàn địa chất

3

Thế nằm ngang

Thế nằm ngang của lớp đặc trưng là các mặt lớp có vị

trínằm ngang, hay hơi nghiêng Trong vỏ Trái Đất không

có một mặt lớp nằm ngang một cách lý tưởng Thế nằm

ngang là thế nằm có gốc dốc nhỏ hơn vài độ

Ở vùng biển, môi trường trầm tích rộng lớn, các lớp

trầm tích hoặc phun trào dưới nước có thể nằm ngang

điển hình

Đặc điểm của vùng có thế nằm ngang

Các đường ranh giới địa chất của các lớp nằm ngang

song song với đường đồng mức

5

9

Tính bề dày của lớp đá nằm ngang

Bề dày lớp nằm ngang không tính bề dày biểu kiến, chỉ

tính bề dày thật đó là hiệu số giữa độ cao tuyệt đối của

nóc và đáy

Cần sử dụng triệt để tài liệu lổ khoan và chọn mặt cắt đi

ngang qua các lổ khoan đó Lúc này mặt cắt không còn

là đường thẳng nữa mà gãy khúc, vậy nên tại mỗi lổ

khoan cần ghi rõ hướng cắt

Tỷ lệ mặt cắt

Tỷ lệ mặt cắt theo đúng tỷ lệ đã cho trên bản đồ

Tỷ lệ ngang = tỷ lệ đứng

• Đối với lớp nằm ngang, bề dày thật là hiệu số độ cao

của nóc và đáy Tuy nhiên thực tế cho thấy có những

trường hợp địa hình dốc hay thẳng đứng rất khó biểu

diễn lớp trong mặt cắt

• Đối với lớp có bề dày quá nhỏ thì ta tăng tỷ lệ

Ví dụ: bề dày 1 lớp = 10m có tỷ lệ :1/100.000

 Lúc này bề dày vẽ vào mặt cắt chỉ còn 0,1mm

Khó vẽ được, nên nâng tỷ lệ lên: 1/100.000 thành

1/10.000

 Lúc này bề dày ứng với 10m là 1mm

Các đá trẻ nhất lộ ra ở nơi có địa hình

2c Vẽ 2 mặt cắt địa hình (1 từ Map, 1 tự chọn)

2d

Nhóm lẻ

Lưu ý ?

21

23

Ví dụ

27

29

Thế nằm nghiêng

Thế nằm nghiêng của các lớp thể hiện ở chổ các lớp

nghiêng về một phía còn gọi là vùng có cấu tạo đơn

tà

Để xác định các lớp nằm nghiêng trong không

gian, thì phải xác định yếu tố thế nằm của lớp đó

Các yếu tố thế nằm

• Hướng dốc chỉ có 1 chiều nên chỉ có 1 giá trị và

lệch với đường phương 1 góc 90 độ

dốc và góc dốc (sử dụng địa bàn địa chất để đo) và

ghi nhật ký địa chất cũng như trong báo cáo:

β hướng dốc và α góc dốc

BT 3a

Xác định thế nằm thật từ hai thế nằm

biểu kiến

Hướng dốc biểu kiến là hình chiếu của đường

dốc biểu kiến lên mặt phẳng nằm ngang Đường

dốc biểu kiến là đường dốc bất kỳ không trùng

với đường dốc có góc dốc lớn nhất

Góc tạo bởi đường dốc biểu kiến và hình chiếu

của nó lên mặt phẳng nằm ngang là góc dốc biểu

kiến

α bk < α thật

Có hai yếu thế nằm biểu kiến

1 Vẽ vòng tròn tâm O Từ O vẽ phương 140 ( β1) và

phương 230 (β2)

2 Từ O vẽ hai đường thẳng góc với β1 và β2 cắt vòng

tròn tại hai điểm D’ và D’’

3 Vẽ góc 90- α1 và 90- α2 Cạnh của hai góc này cắt

β1 và β2 tại A và B

4 Nối AB , AB chính là đường phương lớp

5 Từ O vẽ OC thăng góc với AB, đường OC là hình

chiếu của hướng dốc lên mặt phẳng nằm ngang Xác

định hướng OC ta có hướng dốc thực

6 Từ O vẽ OD’’’ thẳng góc OC Nối CD’’’, góc OCD’’ ‘là

góc dốc α của vĩa

BT 3b

Bề rộng và Hình dạng lộ của lớp

nghiêng trên bản đồ

Cự ly chiếu, đường phương chiếu

Hình dạng của vết lộ phụ thuộc vào góc dốc của lớp và

góc nghiêng của địa hình được nghiên cứu bằng

phương pháp cự ly chiếu và đường phương chiếu

Cự ly chiếu a là hình chiếu khoảng cách của 2 đường

phương của mặt nóc hay mặt đáy của lớp nằm nghiêng

lên mặt phẳng nằm ngang

• ** Quan hệ giữa a, h và T là quan hệ tỷ lệ thuận

Cự ly chiếu a trên mặt cắt Cách xác định (trái), sự biến đổi của a theo α (phải)

Tam giác vĩa (xác định hướng dốc của lớp)

Trên bản đồ địa chất, đặc biệt là bản đồ tỷ lệ lớn thấy có

mối quan hệ giữa thế nằm của lớp với hình dạng lộ ra

của chúng

Ví dụ, tại điểm M và

N … -Tại điểm M , nơi vết

lộ nằm ở vị trí thấp nhất của địa hình, cho ta góc hướng

vế hướng dốc của lớp

-Tại điểm N , nơi vết

lộ nằm ở vị trí cao nhất của địa hình, cho ta góc hướng ngược chiều với hướng dốc của lớp

Diện lộ có dạng chữ V trên bản đồ gọi là

tam giác vỉa.

Trên bản đồ địa chất không có đường cao độ, thì

dựa vào qui luật chung : Lớp luôn nghiêng về phía

Thế nằm đảo

Thế nằm bình thường : nóc trên – đáy dưới

- Khi lớp đá bị biến dạng, thay đổi thế nằm và góc dốc

α vướt quá 900 lúc này đá đã bị đảo lộn

- Việc xác định này quan trọng trong nghiên cứu địa

2/ Trong các lớp trên mặt bào mòn thường có các

hố, lõm (thấu kính) chứa vật liệu vụn thô như cuội

3/ Dựa vào phân lớp xiên chéo của lớp

4/ Dựa vào dấu vết khe nứt nguyên sinh, hay dấu

của sinh vật, hạt mưa

5/ Dựa vào , nếu magma phun trào do tiếp xúc

không khi, nguội lạnh nhanh nên hay để bọt khí

trên bề mặt

Vẽ ranh giới địa chất một mặt lớp

BÀI GIẢNG CHỈ DÀNH CHO SINH VIÊN THEO HỌC LỚP ĐỊA CHẤT KIẾN TRÚC & ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA CHẤT

TS Nguyễn Huỳnh Thông

1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM

KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ

1 Khái niệm bản đồ địa chất

2 Phân loại bản đồ địa chất

3 Danh hiệu bản đồ địa chất

4 Cấu trúc của bản đồ địa chất

5 Dấu hiệu qui ước bản đồ địa chất

BẢN ĐỒ

Theo K.A.Xalisev “Bản đồ học là khoa học nghiên cứu

và phản ánh sự phân bố không gian, sự phối hợp và

mối liên kết giữa các hiện tượng, đối tượng tự nhiên và

xã hội (cả những biến đổi của chúng theo thời gian)

bằng các mô hình ký hiệu tương trưng đặc biệt, đó là

biểu hiện bản đồ”

1/ Khái niệm

Ngôn ngữ bản đồ chính là các ký hiệu của bản đồ các

ký hiệu dùng trên bản đồ chuyên đề là các dạng đồ họa,

màu sắc, chữ và số

• Dạng đồ họa: hình dạng, kích thước, cấu trúc,

hướng, độ sáng của nền, màu sắc của nền và nét

của hình vẽ

• Màu sắc: dùng để phản ánh đặc tính chất lượng, số

lượng của đối tượng Màu còn làm tăng tính thẩm mỹ

và trực quan

• Chữ: dùng để ghi chú nội dung của bản đồ hay tên

của đối tượng trên bản đồ, chữ có những đặc tính

sau: kiểu chữ, cở chữ, hình dạng (chữ đứng, chữ

nghiêng, chữ in, chữ thường), màu sắc của chữ

3.1 Phân loại theo tỷ lệ

3.2 Phân loại bản đồ theo nội dung

• Bản đồ địa lý chung

• Bản đồ chuyên đề

3.1 Phân loại theo tỷ lệ

Bản đồ địa lý chung là bản đồ cho ta thấy đặc điểm của

lãnh thổ về các mặt địa lý tự nhiên và kinh tế xã hội Nội

dung của bản đồ địa lý chung gồm: Thủy hệ, điểm dân

cư, đường giao thông, các đối tượng nông nghiệp, công

nghiệp, địa hình bề mặt, ranh gới hành chính, lớp phủ

thực vật, thổ nhưỡng, đất đá

• Nhóm bản đồ kinh tế-xã hội: gồm các bản đồ dân cư,

bản đồ kinh tế ( bản đồ tài nguyên thiên nhiên với

những đánh giá chúng về mặt kinh tê, bản đồ giao

UTM TPHCM 48 P 674535.61 m E

Hệ tọa độ UTM

Hệ tọa độ VN2000

Vào giữa năm 2000, Thủ tướng Chính phủ ký quyết định

về việc áp dụng hệ qui chiếu và hệ tọa độ quốc gia

VN-2000 thay thế hệ qui chiếu và hệ quốc gia Hà Nội VN-72

nhằm thống nhất xây dựng hệ tọa độ các cấp hạng, hệ

thống bản đồ địa hình cơ bản, hệ thống bản đồ địa

chính, hệ thống bản đồ hành chính quốc gia và các bản

đồ chuyên đề