Bài giảng Tinh thể, Khoáng vật, Thạch học - Chương 9: Mô tả đá trầm tích

Nội dung text: Bài giảng Tinh thể, Khoáng vật, Thạch học - Chương 9: Mô tả đá trầm tích

1. Chương 9 – Mô tả đá trầm tích 1. Đá trầm tích cơ học • Cuội kết • Cát kết • Bột kết 2. Đá sét • Đá sét kaolinite • Đá sét montmorilonite 3. Đá trầm tích carbonate • Đá vôi
2. Đá sét Đặc điểm chung PHHH dạng KV hoàn toàn mới. KV sét, phi sét, 0,01mm>50%. Dẻo khi ướt, trương nở lớn, tính hấp phụ, trao đổi, thay thế ion, tính phân tán tạo huyền phù và dd keo, chịu nhiệt cao. Kiến trúc TPKV TPHH Cấu tạo Kiến trúc sét, Khối, phân lớp sét – b t, sét – ộ song song, dòng cát, d ng keo n ạ ẩ chảy (vò nhàu), tinh, sét – đ ng KV sét KV phi Vật ộ trứng cá, giả Chủ yếu v t, sét – th c sét chất Thứ yếu ậ ự trứng cá, hạt - Kl - SiO2 vật, tóc rối, -H t hữu FeO, Fe O , đậu, - Hy ạ 2 3 mạng lưới, vụn cơ - Al2O3 CaO, MgO, - Mon - H2O Na2O, K2O, - KV tự TiO , MnO, sinh 2 Phân loại 1. Đá sét kaolinit 2. Đá sét hydromica. 3. Đá sét montmorilonit. 3 4. Đá phiến sét
3. 1. Đá trầm tích cơ học  Còn gọi là đá trầm tích vụn  TPKV gồm các khoáng vật tha sinh (hạt vụn) gắn kết lại với nhau bằng các khoáng vật tha sinh (xi măng).  Chia ra các nhóm sau:  Đá trầm tích vụn hạt thô gồm 50% hạt vụn có kích thước >1 mm.  Đá trầm tích vụn hạt vừa gồm 50% hạt vụn có kích thước từ1  0,1 mm  Đá trầm tích vụn hạt nhỏ gồm 50% hạt vụn có kích thước từ 0,1  0,01 mm  Ngoài ra, trong mỗi nhóm người ta còn chia ra các loại: lớn, vừa và nhỏ như đá trầm tích vụn hạt thô loại lớn; cát hoặc cát kết hạt vừa. 5
4. Mô tả cuội, sỏi kết (tt)  Loại đa khoáng  Thành phần hạt vụn phức tạp gồm nhiều loại khác nhau.  Thành phần xi măng cũng phức tạp.  Độ mài tròn, chọn lọc kém hơn loại đơn khoáng  Cuội kết cơ sở  Bắt đầu cho một chu kỳ trầm tích mới, tầng thấp nhất của một chu kỳ biển tiến.  Tiêu biểu cho một thời kỳ gián đoạn trầm tích kéo dài.  Thành phần hạt vụn tương đối đơn giản và vững bền.  Độ mài tròn, chọn lọc tốt.  Thường trên mặt bào mòn của tầng cổ và nằm không chỉnh hợp địa tầng với tầng dưới nó. 7
5. Mô tả cát kết  Cát kết đơn khoáng  Còn gọi là cát kết thạch anh  Thành phần hạt vụn: thạch anh > 90%, feldspar, mảnh đá, khoáng vật nặng Thạch anh thường có hạt vừa, hạt nhỏ  Thành phần xi măng: một hoặc nhiều loại như sét, sắt, calcit,  Thành phần hóa học: lượng SiO2 rất cao.  Kiến trúc cát hoặc cát – bột.  Cấu tạo phân lớp, khối, dấu vết gợn sóng.  Độ mài tròn, chọn lọc từ trung bình → khá tốt.  Kiểu xi măng gồm nhiều loại như kiểu xi măng cơ sở, lấp đầy, gặm mòn, tái sinh 9
6. Mô tả cát kết (tt)  Cát kết ít khoáng Khi có hai thành phần hạt vụn và hàm lượng > 10%. Cát kết thạch anh arkose; cát kết dạng arkose.  Thành phần hạt vụn: Thạch anh: 50  90%; Feldspar: 10  50% (plagioclase acid và orthocla); khoáng vật phụ (apatit, rutin, zircon) và các mảnh đá granitoid, silic,  Thành phần xi măng: sét, sericite, sắt, silic, hoặc hỗn hợp.  Kiến trúc, cấu tạo, màu sắc và kiểu xi măng tương tự như loại cát kết đơn khoáng.  Nguồn gốc thường là sản phẩm phá hủy của các khối granitoid. 11
7. Mô tả cát kết (tt) Cát kết greywacke  Thành phần hạt vụn: Thạch anh 25%.  Thành phần xi măng gồm nhiều loại nhưng ít và là sản phẩm phá hủy của hạt vụn.  Kiểu xi măng gồm nhiều loại khác nhau. Độ mài tròn, độ chọn lọc kém.  Nguồn gốc: chúng bị phá hủy từ đá magma base. 13
8. 2. Đá sét  Đây là loại đá phổ biến nhất, chiếm trên 70% trong tổng số đá trầm tích.  TPKV gồm khoáng vật sét và khoáng vật phi sét (khoáng vật vụn, khoáng vật tự sinh, vật chất hữu cơ).  Có kích thước rất nhỏ, hơn 50% có kích thước nhỏ hơn 0,01 mm trong đó có 25% có kích thước < 0,001 mm.  Có tính dẻo khi ướt, có khả năng nhào nặn theo hình dạng bất kỳ và giữ nguyên hình dạng khi khô.  Có khả năng trao đổi, hấp phụ, thay thế ion.  Có tính chịu nhiệt cao.  Có tính trương nở lớn.  Có tính phân tán, khi hoà sét vào trong nước sẽ tạo ra vật chất lơ lửng (huyền phù) và tạo ra dung dịch keo. 15
9. Mô tả đá sét montmorilonite  KV chủ yếu: montmorilonite; KV thứ yếu: thạch anh, feldspar, có thể có cả thủy tinh núi lửa bị phân hủy hoàn toàn.  Hàm lượng Na2O khá cao, ngược lại lượng Al2O3 rất thấp.  Có nhiều màu sắc khác nhau. Mịn, ánh mỡ, khi còn tươi thì rất trơn, khi bị ướt thì rất dính và dẻo.  Độ cứng:1,5. Tỉ trọng thay đồi từ 2,2  2,6.  Khả năng trao đổi, trương phồng, hấp phụ mạnh.  Nhiệt độ nóng chảy: 1.250  1.3000C.  Nguồn gốc thành tạo: từ những vật liệu phong hóa hoá học từ các đá phun trào giàu thủy tinh núi lửa; đá trầm tích – phun trào (tuff, tufit, ); đá magma siêu baz, baz và chúng được lắng đọng trong môi trường kiềm.  Bentonit là loại đá sét hạt mịn hoặc dạng keo; được thành tạo từ những vật liệu bị phá hủy từ đá phun trào hoặc đá trầm tích – phun trào; có khả năng hấp phụ rất lớn, với lượng nước gấp 8 lần th17 ể tích bản thân; sau khi hấp phụ, thể tích tăng lên 10  30 lần.
10. Mô tả đá vôi  KV chủ yếu là calcite, lẫn các khoáng vật khác như sét, silic, dolomit, sắt, vật chất than, thạch anh, feldspar,  TPHH: CaO > 90%, trong đá vôi – dolomit có lượng MgO lớn; trong đá marn có lượng SiO2 và Al2O3 lớn.  Kiến trúc tha hình, sinh vật, tái kết tinh, vi hạt,  Cấu tạo khối, trứng cá,  Màu sắc và tính chất cơ lý của đá vôi thay đổi tùy thuộc vào lượng khoáng vật hỗn hợp và đặc tính của chất hữu cơ có trong đá.  Di tích sinh vật rất phong phú và thường được bảo tồn khá tốt.  Môi trường thành tạo đa dạng từ lục địa tới biển sâu.  Nguồn gốc thành tạo: ngoài nguồn gốc hóa học thuần túy còn có nguồn gốc sinh hóa với sự tham gia của sinh vật và cả trầm tích 19vụn.
11. Mô tả đá vôi (tt)  Đá vôi trứng cá  Hình dạng: dạng cầu hoặc ellip.  Cấu tạo đồng tâm và có nhân.  Môi trường thành tạo: ở ven biển, khí hậu ấm áp, dòng nước luôn luôn chuyển động xáo trộn.  Điều kiện thành tạo: do nhiệt độ gia tăng, CO2, nước chứa dung dịch Ca(HCO3)2 chuyển thành CaCO3 khó hòa tan và tập trung bao quanh một trung tâm kết tinh nào đó và khi tới một kích thước nhất định ( 2mm) thì chúng lắng đọng xuống đáy.  Đá vôi giả trứng cá được thành tạo do trầm tích hóa học, do sự hóa hạt của đá vôi trứng cá. Có dạng tròn, bầu dục, không có nhân, đồng nhất.  Đá vôi pisolit (hạt đậu), được thành tạo ở ven biển có dòng nước chuyển động mạnh, giống đá vôi trứng cá nhưng có kích thước lớn hơn (7 – 8 mm). 21