KHOÁNG vật và đất đá (địa CHẤT CÔNG TRÌNH SLIDE)

KHOÁNG VẬTKhoáng vật là một hợp chất hóa học hay một nguyên tố tự sinh – là thành phần cơ bản tạo nên đất đá.. •Độ trong suốt và ánh của khoáng vật •Tính dễ tách cát khai của khoáng vật

 Trầm tích (có nguồn gốc ngoại sinh)

1.1 CẤU TẠO TRÁI ĐẤT VÀ VỎ TRÁI ĐẤT

Cấu tạo các vòng quyển bên trong Trái đất:

• Vỏ.

• Manti.

• Nhân.

1.2 KHOÁNG VẬT

Khoáng vật là một hợp chất hóa học hay một nguyên

tố tự sinh – là thành phần cơ bản tạo nên đất đá.

Để biết đất đá gì thì trước tiên cần phân biệt thành phần khoáng của nó Vì đất đá được tạo thành từ các khoáng vật.

Cháo gà (đất đá có tên gọi cụ thể) bao gồm:… và … (các khoáng vật) thông qua nhiều giai đọan kể cả chịu tác dụng nhiệt mà hình thành (điều kiện thành tạo hay lịch sử địa chất).

Để nhận biết khoáng vật thì cần phân biệt đặc điểm như: cao - thấp, nặng - nhẹ, trắng – đen – vàng - tím, tròn – không tròn,…

1.2.1 Một số đặc tính của khoáng vật

 Hình dạng tinh thể của khoáng vật

• Màu của khoáng vật

Khoáng vật chứa nhiều Fe, Mg có màu sẫm, còn khoáng vật chứa nhiều Al, Si thì màu nhạt.

•Độ trong suốt và ánh của khoáng vật

•Tính dễ tách (cát khai) của khoáng vật là khả năng của tinh thể và

các hạt kết tinh (mảnh của tinh thể) dễ bị tách ra theo những mặt phẳng song song (như thanh tre khô).

Vết vỡ của khoáng vật

Độ cứng của khoáng vật

Thang độ cứng 1 Talc

1.1.2 Phân loại khoáng vật và mô tả một số

khoáng vật tạo đá chính (khoảng 50 loại)

Theo nguồn gốc thành tạo: 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).

Phân loại khoáng vật theo kiểu liên kết hóa học

Nhóm 1: gồm các khoáng vật có liên kết cộng hóa trị giữa các yếu tố kiến trúc cơ bản

Nhóm 2: gồm các khoáng vật có liên kết ion giữa các yếu tố kiến trúc cơ bản.

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 liên kết keo nước.

Trong thực tế thường phân loại khoáng

vật theo thành phần hóa học (vì có

thể liệt kê được đầy đủ các loại khoáng vật và đơn giản hơn là do các nhà Địa chất thường làm như vậy!! ờ há!)

Theo thành phần hóa học có 9 lớp:

(NaCl)…

Giới Thiệu Một Số Khoáng Vật Tạo Đá Chủ Yếu

thường có màu sặc sỡ, sáng và có độ cứng lớn

chiếm đa số trong các loại đá phổ biến.

Na [AlSi 3 O 8 ]; Ca [Al 2 Si 2 O 8 ]; K [AlSi 3 O 8 ]

những khoáng vật hỗn hợp đồng hình liên tục của anbit

trắng hoặc xám trắng, đôi khi có sắc lục phớt xanh, phớt đỏ; ánh thủy tinh

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

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

Tên khoáng Anbit

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 lục thẫm hay nâu Dễ tách hoàn toàn

Mica

Mica

Nhóm khoáng vật sét

Khoáng vật sét có kích thước hạt < 0,002mm Hạt nhỏ như thế là khoáng sét.

Phổ biến và đặc trưng nhất trong nhóm khoáng vật sét có kaolinit, illit, montmorilonit

T/c vật lý sét: Tính dẻo, Tính chịu nhiệt, Tính nở

(co), Tính hấp phụ.

Khoáng vật sét kaolinit va montmorilonit

Nhóm khoáng vật sét

Khoáng vật sét quan kính hiển vi điện tử

Hạt bụi giữa đám khoáng sét

Nhóm khoáng vật sét

Lớp oxit

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

Thạch anh là khoáng vật nhóm oxit (SiO 2 ), 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.

Thạch anh - quartz

Opal

Đây là Thạch anh

Còn đây không phải thạch anh!!

Lớp carbonat:

Khoáng vật phổ biến có calcite và dolomit.

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

Dolomit CaCO 3 .MgCO 3

Lớp sunphat

Anhydrit CaSO 4 .

Gíp (thạch cao) CaSO 4 .2H 2 O Tinh thể dạng tấm, ít khi dạng sợi Màu trắng, khi lẫn tạp chất có màu xám, vàng đồng, nâu, đỏ hoặc đen Ánh thủy tinh Độ cứng 2

Tinh thể calcite

Calcite lấp nhét trong các khe nứt

Có chữ calcite

Thạch cao

Lớp sunphat

Hematit Fe 2 O 3

Manhetit FeO.Fe 2 O 3 Goethite FeO(OH)

Chứa sắt

Pyrit

Galen (chì) Hematit

1.3 KIẾN TRÚC, CẤU TẠO VÀ THẾ NẰM CỦA ĐẤT ĐÁ

Kiến trúc của đất đá

Kiến trúc của đất đá là khái niệm tổng hợp từ các yếu

tố như: hình dạng, kích thước hạt, tỷ lệ kích thước

và hàm lượng tương đối của các hạt trong đá cũng như 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 khoáng vật theo các phương hướng khác nhau trong không gian và mức độ sắp xếp chặt sít của nó.

Thế nằm của đất đá

Thế nằm của đất đá cho ta khái niệm về hình dạng, kích thước và tư thế của khối đá trong không gian cũng như mối quan hệ của các khối đá với nhau.

1.4 ĐÁ MACMA

Macma khi thâm nhập vào phần trên của vỏ Trái đất

sẽ tỏa nhiệt (1000 – 1300 o C) và nguội dần, đông cứng lại thành đá macma

Nếu những khối macma này bị đông đặc và nguội đi ở dưới sâu trong lòng đất thì gọi là đá xâm nhập

Nếu những khối macma nóng chảy này phun lên mặt đất theo các khe nứt rồi đông đặc lại và nguội đi thì gọi là đá phun trào (khí và hơi nướcthoát ra).

Dạng nền

Dạng nấm Dạng lớp, dạng mạch

Dạng lớp phủ

Dạng dòng chảy

Thế nằm đá macma

Thành phần khoáng vật

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

Kiến trúc

Toàn tinh

Phân loại đá macma theo hàm lượng Si.

Đá 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 và khoáng vật phụ.

Đá loại trung tính (nhóm diorit va andezit)

Diorit

Andezit

Đá loại bazơ (nhóm đá gabro - bazan): tối màu

Bazan Gabro

Đá loại siêu bazơ : màu hoàn toàn sẫm, kiến trúc toàn tinh.

Kiểu đá Hàm lượng olivin (%)

 trên tổng olivin và pyroxene

Nhóm đá granit - liparit

Liparit

Granit

Granit pocphiarit

Nhóm đá diorit - andezit

Andezit

Nếu lưu ý sẽ thấy đá xanh Biên Hòa (andezit) có thể có kiến trúc pocphia

Mã não

Gabbro

Mã não

Những bãi đá bazan (Phú Yên)

đá bazan

Khả năng xây dựng của đá macma

Nền đá macma phù hợp tốt với tất cả các loại công trình

Khi khảo sát xây dựng công trình, nếu gặp các lớp macma cần thiết phải khoan sâu qua ít nhất 2m đối với đá xâm nhập và 5m đối với phun trào và nghiên cứu hồ sơ lưu trữ cẩn thận

Đây là loại vật liệu xây dựng cao cấp.

Phân loại chi tiết và các yếu tố khác như cấu tạo, diện phân bố,… xem TLTK

1.5 ĐẤT ĐÁ TRẦM TÍCH

Các sản phẩm phong hóa tích tụ hoặc sự tích tụ và lắng đọng các chất hữu cơ tạo thành trầm tích.

Hầu hết các công trình xây dựng đều sử dụng đất

đá trầm tích làm nền hoặc vật liệu xây dựng

Đất trước tiên là trầm tích.

Cũng có rất nhiều đá trầm tích.

Trong đa số các trường hợp, trầm tích có cấu tạo lớp

đặc trưng do tích tụ theo chu kỳ

β α

Hướng Bắc

Phương

vị hướng dốc

hướng dốc

Đường phương

Thế nằm nghiêng của đá trầm tích thể hiện bằng đặc trưng α và β

Trầm tích sinh hóa

Đá vôi (CaCO 3 ) có thể là trầm tích hóa học hay là xác của sinh vật tích tụ lại và thường có cấu tạo đặc sít hoặc tinh thể rất nhỏ; thành phần chủ yếu là calcite, rồi đến dolomit và một số tạp chất như: thạch anh, sét, pirit,…

Đá vôi chứa dolomit (CaCO 3 MgCO 3 ) trên 50% thì gọi

là đá dolomit

ALUVI - BOÀI TÍCH

Đá vôi vi tinh thể

Đá vôi trứng cá

Đá vôi hóa thạch

Đá phấn

Thạch cao

Biên soạn: Bùi Trường Sơn

Chert (đá lửa)

Than đá Peat (than bùn)

Cát kết

Dăm kết Cuội kết

Theo phương dịng chảy các hạt mịn dần

Bột kết ở Lâm Đồng

Trầm tích có cấu tạo phân lớp

Bột kết ở Lâm Đồng

Đá trầm tích khá phổ biến

Phân biệt đất đá trầm tích cần lưu ý: kiến trúc và

nguồn gốc hình thành.

Đặc điểm xây dựng phụ thuộc nhiều yếu tố nên cần xét chi tiết từng trường hợp: đất rời (cuội, sỏi, cát), đất dính (đất sét, sét pha cát).

Nguồn gốc thành tạo

Trong thực tế, ngoài những loại đất đá có nguồn gốc thuần túy như đá vôi có thể có nguồn gốc biển hay sinh vật, thực tế ở nước ta cho thấy phần lớn các lớp đất đá chủ yếu có nguồn gốc hỗn hợp như sét pha cát ở vùng miền núi hay cao nguyên có nguồn gốc tàn tích – suờn tích (ed), ở khu Nam bộ

có nguồn gốc trầm tích hỗn hợp như: amb, am hay mab.

1.6 BIẾN CHẤT

Đá biến chất là do đá macma hay đá trầm tích dưới tác dụng của nhiệt độ cao, áp lực lớn hay do các phản ứng hóa học với macma,… bị biến đổi mãnh liệt về thành phần và tính chất tạo thành.

Đặc điểm lưu ý khi khảo sát và phân biệt đá biến chất: cấu tạo.

Marble

Cấu tạo khối

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

Cấu tạo phiến

Biên soạn: Bùi Trường Sơn

Gneiss

Cấu tạo gneiss

1.7 PHÂN LOẠI ĐẤT ĐÁ THEO QUAN

ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

1) Đá cứng: là loại đá hoàn chỉnh nhất trong xây dựng Nó bao gồm đại bộ phận đá macma, đá biến chất, đá trầm tích hóa học và trầm tích gắn kết rắn chắc Có cường độ và độ ổn định cao, biến dạng nhỏ, thấm nước yếu Vùng phân bố đá này rất thuận lợi để xây dựng bất kỳ các loại công trình nào và thường không cần thiết các biện pháp phức tạp để đảm bảo sự ổn định của nó.

2) Đá nửa cứng: bao gồm các loại đá cứng đã bị phong hóa nứt nẻ mạnh, các đá trầm tích có cường

độ gắn kết thấp Loại này khác đá cứng là cường độ

và tính ổn định kém hơn, biến dạng tương đối cao, thấm nước tương đối lớn.

1.7 PHÂN LOẠI ĐẤT ĐÁ THEO QUAN

ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

3) Đất rời: như cát, sỏi, cuội: mối liên kết giữa các hạt hầu như không có, độ rỗng lớn, dễ bị thay đổi

do tác dụng cơ học bên ngoài (đặc biệt là tải trọng động) Ngậm nước và thấm nước mạnh.

4) Đất dính: bao gồm các loại đất sét, đất sét pha: có cường độ thấp, không ổn định so với đá Có lực

dính Thấm nước kém hoặc không thấm nước, ép co mạnh.

5) Đất có thành phần trạng thái và tính chất đặc biệt: nhìn chung đó là các loại đất đá không thuận lợi cho việc sử dụng làm nền công trình như: bùn sét, đất nhiễm mặn, nhiễm phèn, đất than bùn, đất có tính lún ướt, trương nở, rác thải,…

PHÂN LOẠI ĐẤT ĐÁ THEO QUAN ĐIỂM ĐCCT

biệt

Đất dính Đất rời

Đá nửa cứng

Tham khảo thêm các tài liệu là việc làm của một sinh viên chăm chỉ, ngoan, hiền, dễ thương, đẹp trai (gái)

… nói chung là tốt đủ thứ!