BÀI GIẢNG ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH CHƯƠNG 4 ĐỊA MẠO VÀ KIẾN TẠO

 Nhiệm vụ của Địa chất lịch sử: - Xác định tuổi của đá - Xác định hoàn cảnh tự nhiên - Xác lập lại các giai đoạn phát triển của vỏ Trái đất, lịch sử và qui luật hình thành các dạng kiến

Trang 1

CHƯƠNG 4:

KIẾN TẠO VÀ ĐỊA MẠO

4.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỊA CHẤT LỊCH SỬ

 Địa chất lịch sử là một môn học nghiên cứu về hoàn cảnh và thời gian hình thành, quá trình tồn tại và biến đổi của đất đá ở vỏ Trái đất.

 Nhiệm vụ của Địa chất lịch sử:

- Xác định tuổi của đá

- Xác định hoàn cảnh tự nhiên

- Xác lập lại các giai đoạn phát triển của vỏ Trái đất,

lịch sử và qui luật hình thành các dạng kiến trúc địa chất trên vỏ Trái đất

 Hình thái mặt đất ngày nay - địa hình - là sản phẩm của các quá trình địa chất lâu dài và phức tạp, có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động xây dựng Địa Mạo

là lĩnh vực nghiên cứu địa hình có xét đến nguyên nhân hình thành và xu thế phát triển.

Chương 4: ĐỊA MẠO VÀ KIẾN TẠO

Trang 2

4.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TUỔI ĐẤT ĐÁ

 Tuổi của đất đá là khoảng thời gian từ khi đất đá được hình thành cho đến nay.

 3.2.1.Phương pháp xác định tuổi tuyệt đối: Phương pháp đồng vị phóng xạ

 Đối với các loại đá cổ, người ta sử dụng các nguyên

tố bán hủy dài như nguyên tố Th (Thorium), U, còn

đá trẻ là nguyên tố có chu kỳ bán hủy ngắn như carbon phóng xạ (C 14 ).

 Tốc độ của quá trình phá hủy phóng xạ ở mỗi loại

nguyên tố không thay đổi Chu kỳ bán hủy của mỗi

nguyên tố phóng xạ là thời gian mà một khối lượng nào đó của chất phóng xạ bị phá hủy đi một nửa để biến thành đồng vị bền vững.

4.2.1.Phương pháp xác định tuổi tuyệt đối:

Phương pháp đồng vị phóng xạ

Đối với những đá trẻ có tuổi 50.000 năm hay trẻ hơn (trầm tích Đệ Tứ) thường sử dụng những nguyên tố có chu kỳ bán hủy ngắn hơn, ví dụ nguyên tố C 14

Trong đá macma thường chứa cả U và Th, đồng thời chì thường thấy có nguyên tử lượng là 207,2 là hỗn hợp của hai đồng vị nên ta thường tính tuổi theo công thức sau:

Trang 3

4.2.2.Phương pháp xác định tuổi tương đối của đất đá

 Là xác định thứ tự hình thành các lớp đá, tìm ra lớp đá thành tạo trước, lớp đá thành tạo sau.

 *Phương pháp địa tầng: dựa trên quan hệ thế nằm của

các tầng đá để xác định tuổi tương đối của chúng và các hiện tượng địa chất khác.

Phương pháp thạch học:

xác lập một tầng đá chuẩn (có những tính chất đặc biệt

về thành phần, màu sắc, bề dày…) rồi so sánh với các tầng khác

So sánh và hợp nhất địa tầng các mặt cắt theo thành phần đá

Áp dụng phương pháp thạch học địa tầng để lập cột địa tầng trong vùng phát triển đá xâm nhập và đá trầm tích

Trang 4

Cúc thạch là sinh vật đặc trưng của

kỷ Trias

Hóa thạch lá cây kỷ Carbon

Phương pháp cổ sinh

Hóa thạch chuồn chuồn kỷ Carbon

Chương 4: CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐÁ

Đá được hình thành cách nay 2 tỷ năm trong môi trường thiếu oxi

Sinh vật tiền Cambri

Phương pháp cổ sinh

Trang 5

Phương pháp cổ sinh

 Hóa thạch tiền Cambri

Hóa thạch cá kỷ Silur

4.2.3.Niên biểu địa chất

 Theo niên biểu địa chất hiện tại thì lịch sử phát triển địa

chất của vỏ Trái đất được chia ra là 5 Đại (Era).

 Trong mỗi đại lại chia ra các Kỷ (Period), trong kỷ chia

ra nhiều Thế (Epoch) Các tập đá được thành tạo tương ứng với các đại, kỷ, thế,… là các Giới, Hệ, Thống,…

được thể hiện theo bề dày của tập và đặc trưng về thạch học cùng các tính chất khác gọi là thang địa tầng

 Trên bản đồ địa chất người ta thể hiện tuổi đất đá bằng màu và ký hiệu chữ Latinh

Trang 6

4.2.3.Niên biểu địa chất

 Đệ tứ - Q: QIV (Holocene)

 QI-III (Pleistocene)

 Neogen (N): N2 (Pliocene)

 Paleogen (P)

 Creta (K)

 Jura (J)

 Trias (T)

 Permi (P)

 Carbon (C)

 Devon (D)

 Silur (S)

 Ordovic (O)

 Cambri ()

Cổ sinh

Trung sinh

4.3 Các giả thuyết Địa kiến tạo:

1 Đại thái cổ ( Ackeozoi AR) là đại cổ nhất, kéo dài 3000 triệu năm,

Vỏ trái đất hoạt động mãnh liệt, đã có sự sống

2 Đại nguyên sinh (Proterozoi – PR) là đại sự sống kéo dài gần 2000 triệu năm là vi khuẩn, tảo

3 Đại cổ sinh (Paleozoi – PZ) kéo dài 345 triệu năm, vỏ trái đất bị ảnh hưởng nhiều, động vật không xương sống phát triển mạnh gồm có

Cổ sinh thượng (PZ1) và Cổ sinh hạ (PZ2)

 Cổ sinh hạ có hoạt động uốn nếp và có sinh vật trên cạn

 Cổ sinh thượng có nhiều hoạt động tạo núi và bò sát khổng lồ xuất hiện

1 Đại trung sinh (Mezozoi – MZ) kéo dài 45 triệu năm có nhiều hoạt động địa chất bối tiếp

2 Đại tân sinh (Kainozoi – KZ) kéo dài 70 triệu năm, có nhiều hoạt động tạo núi và thung lũng, động thực vật gần như hiện nay.

Trang 7

4.4 Địa mạo:

1. Khái niệm: là hình dạng mặt đất có xét đến nguyên nhân hình thành và xu thế phát triển của nó

2. Các dạng địa mạo theo nguyên nhân hình thành:

Địa mạo kiến tạo

Địa mạo xâm thực

Địa mạo tích tụ

3. Các dạng địa mạo dương: rặng núi, dãy núi, núi, Đỉnh và ngọn núi, sơn nguyên, cao nguyên, Dải đồi, Đồi

4. Các dạng địa mạo âm: Lòng chảo, khe hẻm, Mương xói

4.4 Địa mạo:

 Địa mạo trong xây dựng

Địa mạo là yếu tố cơ bản trong việc khảo sát và thiết

kế , quy hoạch và thi công công trình xây dựng

Địa mạo là yếu tố cơ bản tạo nên chế độ tiểu khí hậu, thổ nhưỡng và nước ngầm

Yếu tố địa mạo sẽ mang tính quyết định đến dạng thiết kế, tính kinh tế và tính khả thi của công trình xây dựng

Trang 8

4.4 Địa mạo:

 Các nhân tố hình thành địa mạo

Nhân tố kiến tạo: nhân chủ yếu tạo nên địa mạo

Nhân tố đất đá: Vấn đề phong hóa đá sẽ tạo nên địa mạo khác nhau

Nhân tố khí hậu: có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự hình thành địa mạo qua khí tượng thủy văn (ảnh hưởng trực tiếp) và qua thực vật, thổ nhưỡng (ảnh hưởng gián tiếp)

Nếp uốn

 Nếp uốn

Là tầng đá bị uốn cong, nghiêng đảo nhưng không mất tính liên tục

- Nếp uốn lồi là dạng uốn cong của các lớp đá, hướng bề lồi lên

phía trên Vùng trung tâm của nếp uốn lồi đất đá có tuổi già hơn đất đá xung quanh.

- Nếp uốn lõm là dạng uốn cong của các lớp đá, hướng bề lõm

xuống phía dưới Vùng trung tâm của nếp uốn lõm đất đá có tuổi

Trang 9

Đứt gãy

 2.2.2 Biến dạng đứt gãy làm cho tầng đá mất tính liên

tục và hoàn chỉnh

Thuận

Là sự dịch chuyển nâng lên hạ xuống của các lớp đất đá làm cho mất tính liên tục của các lớp đất đá

Đứt gãy

Đứt gãy thuận (phay thuận): là những đứt gãy trong

đó mặt đứt gãy dốc về phía đá tụt xuống Khi đứt

gãy là ranh giới của 2 loại đất đá khác nhau, mặt đứt gãy hướng về phía đất đá có tuổi trẻ hơn thì đó là đứt gãy thuận.

Trang 10

Đứt gãy

Đứt gãy nghịch (phay nghịch): là những đứt gãy trong

đó mặt đứt gãy dốc về phía đá trồi lên Khi đứt gãy

là ranh giới của 2 loại đất đá khác nhau, mặt đứt gãy hướng về phía đất đá có tuổi già hơn thì đó là đứt gãy nghịch.

Nghịch

 BÀI TẬP VỀ NẾP UỐN – ĐỨT GÃY – SỰ NÂNG LÊN

HẠ XUỐNG CỦA VỎ TRÁI ĐẤT

1/Xác định loại đứt gãy ở A và B

Trang 11

2/Xác định loại đứt gãy ở A và B

3/Xác định uốn nếp và đứt gãy Khi thành tạo các lớp đất

đá trên thì mặt đất nâng lên hay hạ xuống

Cát kết tuổi Creta (aK)

Sét kết tuổi Jura (amJ)

Đá vôi tuổi Paleogen (P)

Trang 12

4/Xác định uốn nếp và đứt gãy Khi thành tạo các lớp đất

đá trên thì mặt đất nâng lên hay hạ xuống

Cát kết tuổi Jura (aJ)

Sét kết tuổi Creta (amK)

Cuội kết tuổi Trias (T)

 Khe nứt phân chia khối đá thành những khối nhỏ, làm cho khối đá giảm độ bền hoặc thậm chí mất tính liên tục

Khe nứt là những đứt gãy nhỏ ở trong đá nhưng không

có sự dịch chuyển hoặc sự dịch chuyển có độ lớn không đáng kể

Trang 13

Phân loại khe nứt (xem thêm tài liệu)

Phân loại dựa vào độ hở

 Khe nứt hở

 Khe nứt kín

 Khe nứt ẩn

 Phân loại theo quan hệ với đường phương:

 Khe nứt ngang: trục vuông góc với đường phương

 Khe nứt dọc: trục song song với đường phương

 Khe nứt chéo: có trục cắt đường phương 1 góc nhọn

Phân loại dựa vào góc dốc:

 Khe nứt đứng: góc dốc mặt nứt 800 – 900

 Khe nứt dốc: góc dốc mặt nứt 450 – 800

 Khe nứt thoải: góc dốc mặt nứt 100 – 450

 Khe nứt ngang: góc dốc mặt nứt 00 – 100

Phương pháp nghiên cứu đánh giá khe nứt

 Chỉ tiêu chất lượng đá RQD (Rock Quality Designation)

là tỷ số giữa tổng chiều dài các lõi đá dài hơn 10cm và tổng chiều dài mét khoan được biểu diễn bằng đơn vị phần trăm (%)

Căn cứ trên giá trị RQD, phân chia chất lượng đá: Rất tốt (khi RQD: 90 – 100%), Tốt (khi RQD:

75 – 90%), Trung bình (khi RQD: 50 – 75%), Xấu (khi RQD: 25 – 50%) và Rất xấu (khi RQD:

<25%).

Trang 14

lõi khoan từ 0 – 25m.

1.0m

25.0m 7.0m

16.0m

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	3,57 MB