CHUONG 2 DAT DA

II.2 – Khoáng vật và khoáng vật tạo đá:II.2.1 – Định nghĩa:  Khoáng vật là một chất hóa học hay một nguyên tố tựsinh Au, Cu được hình thành do kết quả của các quátrình địa chất, là thàn

Trang 2

II.1 – Vỏ trái đất và các hiện tượng diễn ra trong nó:

 Hiện tượng kiến tạo:

Dịch chuyển vỏ quả đất bởi các lực kéo nén, góp phần tạonên sự lồi (đồi, núi) và lõm ( ao, hồ) trên bề mặt quả đất

 Hiện tượng macma:

Các khối nóng chảy theo khe nứt xâm nhập lên bề mặtquả đất, nguội lại tạo thành macma Núi lửa là một hìnhthức của macma

II.1 – Vỏ trái đất và các hiện tượng diễn ra trong nó:

 Các trường vật lý của quả đất:

Trang 3

II.2 – Khoáng vật và khoáng vật tạo đá:

II.2.1 – Định nghĩa:

 Khoáng vật là một chất hóa học hay một nguyên tố tựsinh (Au, Cu) được hình thành do kết quả của các quátrình địa chất, là thành phần cơ bản tạo thành đá

 Khoáng vật tồn tại ở 3 dạng: rắn (đa số), lỏng ( thủyngân, nước ), khí

 Để phân biệt khoáng vật dựa vào cơ lý và vật lý vàmàu sắc của chúng như: cứng - mềm, nặng – nhẹ, trong– đục, trắng – đen – vàng, tròn – không tròn

II.2 – Khoáng vật và khoáng vật tạo đá:

II.2.2 – Một số đặc tính của khoáng vật:

 Hình dạng tinh thể:

 Màu của khoáng vật:

Do thành phần hóa học các tạp chất có trong nó quyếtđịnh

Ví dụ: Khoáng chứa nhiều Fe, Mg thì màu sẫm, chứa Al,

Chương 2: ĐẤT ĐÁ

Thạch anh

Mica

Muối ăn

Trang 4

 Độ trong suốt và ánh của khoáng vật:

+ Độ trong suốt là tính để ánh xuyên qua theo các mứcđộ: trong suốt (SiO2), nửa trong suốt (CaSO4.2H2O),không trong suốt (FeS2)

+ Ánh của khoáng vật là một phần ánh sáng bị phản xạkhi chiếu tia sáng vào khoáng vật gồm ánh thủy tinh, ánh

tơ, ánh mờ, ánh xà cừ, ánh kim loại

 Tính dễ tách của khoáng vật:

Là tính các khoáng vật dễ bị tách theo các mặt phẳngsong song, ở đó khoảng cách giữa các mạng tinh thể lớn,

ở đó mối liên kết yếu nhất

Các dạng thù hình của than bùn

và kim cương

Trang 5

 Độ cứng của khoáng vật:

 Là khả năng chống lại các tác động bên ngoài lên bềmặt khoáng vật, phụ thuộc vào cấu trúc phân tử và sựliên kết các nút trong cấu trúc phân tử của khoáng vật

 Độ cứng của khoáng vật được đo bằng thang độ cứngMohs tương ứng 10 vật tiêu chuẩn:

1 Tale (Mg3[Si4O10][OH]2

Móng tay Thủy tinh Lưỡi dao Hầu hết các loại

Trang 6

 Tỷ trọng của khoáng vật:

- Tỷ trọng của khoáng vật phổ biến nằm trong khoảng 2,5-3,5

Bảng tỷ trọng một số khoáng vật

II.2.3 – Phân loại và mô tả một số khoáng vật tạo đá chính:

 Phân loại theo kiểu liên kết hóa học

 Phân loại theo thành phần hóa học

 Phân loại theo nguồn gốc thành tạo

Phân loại theo thành phần hóa học của khoáng vật

 Khoáng vật nguyên sinh (khoáng vật trong đá

macma, đá trầm tích hóa học);

 Khoáng vật thứ sinh (trong đá trầm tích và đá biến

chất)

Trang 7

 Phân loại theo kiểu liên kết hóa học:

 Phân loại theo thành phần hóa học:

 Nhóm 1: gồm các khoáng vật có liên kết cộng hóa

trị giữa các yếu tố kiến trúc cơ bản Độ bền cao (silicat).

 Nhóm 2: gồm các khoáng vật có liên kết ion giữa các

yếu tố kiến trúc cơ bản.Cường độ giảm khi tan (NaCl…)

 Nhóm 3: là các khoáng vật liên kết hỗn hợp: liên kết

cộng hóa trị đồng thời có cả liên kết ion, phân tử và liênkết keo nước.

 Phân loại theo thành phần hóa học: (9 lớp)

1 Các nguyên tố tự nhiên như: Cu, Au, Ag

2 Sunfua (hợp chất lưu huỳnh) như: pirit (FeS2)

3 Halogenua (muối của các axit halogenhydrit) như: halit

(NaCl)…

4 Carbonat (muối của axit cacbonit) như: calcite (CaCO3)

5 Sunfat (muối của axit sunfurit) như: thạch cao (CaSO4.2H2O)

6 Fotfat (muối của axit photphorit): phốtphát (CaP2O5)

7 Oxit: thạch anh (SiO2)

8 Silicat (muối của axit silicic) như: Orthoclase (K[AlSi3O8])

9 Hợp chất hữu cơ như CH4.

Trang 8

a) Lớp silicat

Lớp silicat chiếm 75% trọng lượng vỏ Trái đất Chúng thường có màu sặc sỡ, sáng và có độ cứng lớn.

1-Nhóm feldspar là các loại khoáng có màu trắng đục, chiếm đa

số trong các loại đá phổ biến.

Feldspar là allumosilicat Na, K và Ca

Na [AlSi3O8]; Ca [Al2Si2O8]; K [AlSi3O8]

Feldspar natri-canxi còn gọi là plagioclase Chúng gồm những

khoáng vật hỗn hợp đồng hình liên tục của anbit (Ab) Na[AlSi3O8] và anoctit (An) Ca[Al2Si2O8].

Feldspar kali phổ biến nhất có orthoclase và microclin Màu hồng

nhạt, vàng nâu, trắng đỏ; ánh thủy tinh.

Một số nhóm khoáng vật tạo đá chính

 Các biến thể chính của plagioclase có tên như sau:

 Tên khoáng Anbit

Trang 9

Plagioclase

2/Nhóm mica (dưới dạng các vảy óng ánh trong cát hoặc trong đá macma)

Mica có thành phần hóa học phức tạp và có đặc điểm là

dễ tách rất hoàn toàn Khoáng vật chủ yếu của nhóm này là biotit (mica đen) và muscovit (mica trắng)

3/Nhóm piroxen

Phổ biến nhất là augit Tinh thể hình trụ ngắn, hình tấm

Tập hợp khối đặc sít Màu đen lục, đen, ít khi lụcthẫm hay nâu Dễ tách hoàn toàn

Trang 10

5/Nhóm olivin (có màu oliu đặc trưng): tập hợp dạng

hạt Màu phớt vàng, vàng, phớt lục Ánh thủy tinh Độ

cứng 6,5 – 7 Thường không tách.

6/Nhóm Talc: Mg[Si4O10][OH]8

7/Nhóm Clorit: Mg Al [Si O ][OH]

Trang 12

Khoáng vật sét kaolinit v montmorilonit

b) Lớp Oxyt (dùng làm đồ trang sức, bột mài)

Trong lớp này hay gặp opan, thạch anh, limonit.

Thạch anh là khoáng vật nhóm oxit (SiO2), rất ổn định

về mặt hóa học, có cường độ và độ cứng cao;

hạt thường có kích thước lớn và đẳng thước

là thành phần chính của cuội, sỏi, cát và bụi Cát hạt to như cát vàng hầu như hoàn toàn là thạch anh

Trang 13

Thạch anh

Hematit Fe2O3Oxyt Chứa sắt

Trang 14

c/ Lớp carbonat:

Khoáng vật phổ biến có calcite và dolomit.

Calcite CaCO 3 Sủi bọt với axit HCl loãng (10%).

Dolomit CaCO3.MgCO3

d/ Lớp sunphat

Anhydrit CaSO4

Gíp (thạch cao) CaSO4.2H2O Tinh thể dạng tấm, ít khidạng sợi Màu trắng, khi lẫn tạp chất có màu xám, vàngđồng, nâu, đỏ hoặc đen Ánh thủy tinh Độ cứng 2

e/ Lớp sunphua: Pirit FeS2

f/ Lớp halogenua: muối mỏ halit (NaCl)

Trang 15

Tinh thể calcite Calcite lấp nhét

trong các khe nứtII.2.3 – Phân loại và mô tả một số khoáng vật tạo đá chính:

PyritII.2.3 – Phân loại và mô tả một số khoáng vật tạo đá chính:

Trang 16

Kiến trúc của đất đá

Kiến trúc của đất đá là khái niệm về yếu tố như: hình dạng,kích thước hạt, tỷ lệ kích thước và hàm lượng tương đối củacác hạt trong đá và mối liên kết giữa các hạt đó với nhau

Cấu tạo của đất đá

Cấu tạo của đất đá cho biết quy luật phân bố hạt khoángvật theo các phương hướng khác nhau trong không gian vàmức độ sắp xếp chặt sít của nó

Thế nằm của đất đá

Thế nằm của đất đá cho ta khái niệm về hình dạng, kíchthước và tư thế của khối đá trong không gian cũng như mốiquan hệ của các khối đá với nhau

Kiến trúc, cấu tạo và thế nằm của đất đá

 Đá macma được hình thành do quá trình đông đặc vànguội dần của những khối đá macma nóng chảy Cụ thểkhi macma xâm nhập vào phần trên của vỏ đất và tỏanhiệt (1000-13000C) và nguội dần thành đá macma

 Nếu ở dưới sâu gọi là macma xâm nhập

 Nếu ở trên bề mặt gọi là macma phun trào

 Chiếm tới 95% trong các loại đá của vỏ trái đất

II.3 Đá macma:

II.3.1 Nguồn gốc hình thành

Trang 17

Dạng nền

Dạng nấm Dạng lớp, dạng mạch

Dạng lớp phủ

Dạng dòng chảy

II.3.2 Thế nằm của đá Macma

Dựa vào lượng silic (SiO 2 ), chia thành 4 loại:

 Đá axit: (> 65%) như: granit, liparit (ryolit), pegmatit

 Đá trung tính: (55 - 65%) như: diorit, sienit, andezit(đá xanh Biên Hòa)

 Đá bazơ: (45 - 55%) như: gabro, bazan (khối đá màu

đen, chặt sít)

 Đá siêu bazơ: (< 45%) như: periđôtit, đunit

II.3.3 Thành phần khoáng của đá Macma

Trang 18

Đá macma loại axit (nhóm granit-liparit) rất sáng màu

Thành phần khoáng vật của granite loại bình

thường là plagioclase axit (anbit, oligioclase) (30%), feldspar kali (30%), thạch anh (30%), 10% là biotit vàkhoáng vật phụ

Đá macma loại trung tính (nhóm diorit-andezit)

Có các dạng tinh thể phân bố không đều, tinh thể màuđục, diorit có ở Đà Lạt, khu vực Trung Bộ, andezit gặp

là đá xanh Biên HòaII.3.3 Thành phần khoáng của đá Macma

Trang 19

Đá macma loại bazơ (nhóm bazan-gabro)

Có màu tối, tạo nên do phun trào, thế nằm dạng nền, dạng lớp phủ

Giant’s Casauway-Ireland Los Organos-TBN Phú Yên-Việt Nam

Trang 20

Nền đá macma phù hợp tốt với tất cả các loại côngtrình.

Đây là loại vật liệu xây dựng cao cấp

 Khả năng xây dựng của đá Macma

Các sản phẩm phong hóa của đá Macma hoặc do sựtích tụ, lắng đọng của các chất hữu cơ

Các giai đoạn thành tạo:

Giai đoạn tạo vật liệu: Phá nhỏ đá

Giai đoạn hóa đá: Các vật liệu rời liên kết lại dưới tácdụng hóa học kết tủa, trọng lực, bốc hơi nước

Giai đoạn hậu sinh: Đá trầm tích bị phá hủy rồi lạiliên kết lại

II.4.Đá trầm tích:

II.4.1 Nguồn gốc và các giai đoạn thành tạo:

Trang 22

Đường phương





Hướng Bắc

Phương vị hướng dốc Đường

hướng dốc

Đường phươn g

Thế nằm nghiêng của đá trầm tích thể hiện bằng đặc trưng  và 

II.4.2 Thế nằm của đá trầm tích:

Tính góc theo biểu thức sau:

Δh: chênh lệch cao độ L: cự lý giữa 2 điểm

Bài tập 1: Tiến hành khoan khảo sát một khu vực với các hố khoan HK1, HK2, HK3, khoảng cách giữa các hố khoan là a = 50m, b = 100m Khi khoan qua lớp phủ thì gặp lớp đá đơn nghiêng Cao độ bề mặt lớp đá đơn nghiêng tại: HK1 = 80m, HK2

= 120m, HK3 = 160m.

Xác định góc phương vị hướng dốc β và góc dốc lớp đá α

Giải

Bắc

Trang 23

Tên gọi Đường kính hạt (mm)

Đá hộc, đá lăn > 200 Dăm, cuội (tròn cạnh) 200 – 20 Sỏi, sạn (tròn cạnh) 20 – 2

Hạt thô: Cuội, sỏi Đá cuội (sỏi) (Comglomerate)

Dăm, sạn Đá dăm (sạn) (Brechia)

Hạt cát: Cát Đá cát (Sand stone)

Hạt bụi: Đất bột (loess) Đá bột (Shart)

II.4.3 Phân loại đá trầm tích:

BOÀI TÍCH

II.4.3 Phân loại đá trầm tích:

Trang 24

Cát kết Dăm kếtCuội kết

Theo phương dịng chảy các hạt mịn dầnII.4.3 Phân loại đá trầm tích:

Cung cấp các loại vật liệu đa dạng trong lĩnh vực xâydựng

Dùng làm nền tương đối tốt, tùy vào nguồn gốc thànhtạo

II.4.Vai trị trong lĩnh vực xây dựng:

Trang 25

 Đá biến chất là do đá macma hay đá trầm tích dướitác dụng của nhiệt độ cao, áp lực lớn hay do các phảnứng hóa học với macma,… bị biến đổi mãnh liệt vềthành phần và tính chất tạo thành.

Ví dụ: Ở nhiệt độ cao, áp suất lớn, feldpar calcite biếnđổi thành grơnat

CaAl2[SiO4]2+ Mg2[SiO4] CaMg2Al[SiO4]3feldpar calcite ferterit grơnat

II.5 Đá biến chất:

II.5.1 Nguồn gốc thành tạo :

 Thế nằm của đá trầm tích giống như đá gốc

 Kiến trúc của đá trầm tích cũng tương tự đá gốc

Cấu tạo: đá Macma bị biến chất thì cường dộ giảm đi

và trầm tích thì có cường độ tăng lên do nguyên nhân

là liên kết của đá thay đổi từ gắn kết sang kết tinh

II.5.2 Thế nằm, kiến trúc và cấu tạo của đá biến chất:

Trang 26

 Đá hoa biến chất từ đá vôi ở nhiệt độ cao, áp suấtlớn

Một số loại đá biến chất:

Quartzit

Marble

Đá có cấu tạo khối thường gặp là đá quaczit và đá hoa

Là loại vật liệu xây dựng tốt

Khi làm nền công trình cần khảo sát kỹ tính chất cơ

lý của đá và tìm hiểu nguồn gốc thành tạo của chúng

Phân bố chủ yếu ở Tây Nguyên và Bắc Trung Bộ

II.4.Vai trò và diện phân bố trong lĩnh vực xây dựng:

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	11,83 MB