Bài giảng Địa chất công trình - Chương 2: Khoáng vật và đất đá

pdf 137 trang ngocly 19/05/2021 610
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Địa chất công trình - Chương 2: Khoáng vật và đất đá", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_dia_chat_cong_trinh_chuong_2_khoang_vat_va_dat_da.pdf

Nội dung text: Bài giảng Địa chất công trình - Chương 2: Khoáng vật và đất đá

  1. Chương 2: Khoáng vật và đất đá Nội dung 1 Khái niệm về quả đất 1. Hình dáng, kích thước, tỷ trọng 2. Cấu tạo quả đất 2 Khoáng vật 1. Khái niệm 2. Một số tính chất của khoáng vật 3. Phân loại và mô tả một số khoáng vật 4. Ảnh hưởng của thành phần kv đến đất đá 3 Đất đá 1. Mac ma 2. Biến chất 3. Trầm tích
  2. Yêu cầu bài học  Hiểu được cấu trúc Quả đất của : Các quyển, phụ quyển và quyển vỏ.  Phân biệt rõ khái niệm : Khóang vật và đất đá.  Nhận dạng được một số khóang vật tạo đá phổ biến.  Hiểu rõ khái niệm và liệt kê được một số đất đá chính : Đá mac ma, trầm tích, biến chất và các đặc điểm của mỗi nhóm loại. Đặc tính xây dựng của mỗi loại đất đá
  3. Hình ảnh này cho ta thấy điều gì?
  4. 2.1 Khái niệm về quả đất 2.1.1 Hình dạng, kích thước, tỷ trọng  Hình dạng : - Hình bầu dục tròn xoay (hình cầu bị dẹt 2 đầu và tự quay xung quanh trục đi qua hai cực Bắc – Nam - Bề mặt lồi lõm (cao nhất là đỉnh Everest,8850m; thấp nhất là vực sâu Marian, 10911m)  Kích thước: (Theo IUGG,1975) - RTB  6371 km - Rxđ  6378 km - Rc  6356.770 km 6378Km - ∆TB  5. 512, tỷ trọng trung bình của VTĐ vào khoảng 2.7 – 2.8, tỷ trọng của nhân trái đất  11.0 - V  1.083.1012 Km3 - M  5.976.1024 kg Câu hỏi: Tại sao tỷ trọng khoáng vật nhỏ hơn tỷ trọng của trái đất
  5. 2.1.2 Cấu tạo Quả đất 1  Quyển Vỏ (Crust) : Bao gồm vỏ lục địa và vỏ đại dương: 50 - 70 Km + Vỏ lục địa dày hơn: (15-75)km. 2 + Vỏ đại đương : (5-10)km. I được cấu tạo chủ yếu bởi Silicst – Nhôm. m 3 K 0 Tỷ trọng, 2.7-2.8 0 9 2  Quyển Manti (Matle) : Được phân biệt ~ với VTĐ bằng mặt phân cách Moho, 4 dày TB 2900km. Gồm 2 phụ quyển : II + Manti trên (Upper mantle): dày 1. Vỏ quả đất (60-100) km (bao gồm cả quyển vỏ), 2. Manti trên m K được cấu tạo chủ yếu bởi Si – Manhe, 3. Manti~ dưới 0 1 5 8 2 4 thể nhớt lỏng, tỷ trọng gần 3.4 4. Nhân 2ngoài 3 0 ~ 5. Nhân trong K + Manti dưới (Lower mantle) : m Thể rắn. Tỷ trọng gần 4.0-4.6 I. Mặt Moho  Quyển Nhân : Được phân biệt bởi mặt II.Mặt Gutenberg phân cách Gutenberg. Gồm 2 phụ quyển. Cấu tạo của quả đất + Nhân ngoài (Outer core):Thể lỏng, dày 2260 km + Nhân trong (Inner core): Thể đặc,dày 1220 km
  6. 2.2 khoáng vật. 2.2.1. Kh¸i niÖm  Khoáng vật là những đơn chất hay hợp chất hoá học tự nhiên ( Hg, Au, CaCO3, SiO2 ) được hình thành và tồn tại ổn định ở trong vỏ quả đất hay trên mặt đất trong những điều kiện địa chất nhất định.  D¹ng tån t¹i: ThÓ khÝ (C02, H2S ); ThÓ láng (níc, thuû ng©n ); ThÓ r¾n (th¹ch anh, mica ). D¹ng r¾n cßn chia ra: v« ®Þnh h×nh vµ tinh thÓ.  Cã h¬n 2800 kv ®· biÕt, trong ®ã cã h¬n 50 lo¹i kv tham gia t¹o ®¸, cßn l¹i lµ kv hiÕm.  Kv nguyªn sinh, kv thø sinh. VÝ dô Fenpat biÕn ®æi thµnh sÐt.
  7. 2.2 khoáng vật. 2.2.2. Một số tính chất của khoáng vật 1. Hình dáng tinh thể 2. Màu sắc - vết vạch 3. Ánh và độ trong suốt 4. Cát khai (tính dễ tách) 5. Vết vỡ 6. Độ cứng 7. Tỷ trọng
  8. 2.2 khoáng vật. 2.2.2.1. Hình dạng tinh thể: Tồn tại dạng kết tinh, vô định hình, keo. Đối với những khóang vật có kết tinh, tinh thể có thể thuộc một trong ba nhóm + Nhóm phát triển theo 1 phương (Thạch Anh) Th¹ch anh + Nhóm phát triển theo 2 phương (Mica) Mica + Nhóm phát triển theo 3 phương (Halit) Halit
  9. 2.2 khoáng vật. 2.2.2.2 Màu sắc . Mµu cña kho¸ng vËt:  Do thµnh phÇn ho¸ häc vµ c¸c t¹p chÊt trong nã quyÕt ®Þnh.  Kho¸ng vËt chøa nhiÒu Fe, Mg thêng cã mµu sÉm; chøa nhiÒu Si, Al th× cã mµu nh¹t.  NhiÒu kho¸ng vËt chØ cã mét mµu cè ®Þnh, khi lÉn t¹p chÊt kho¸ng vËt mang nhiÒu mµu kh¸c nhau (nh th¹ch anh cã thÓ cã mµu tr¾ng, tÝm, ®en, n©u, vµng ). . VÕt v¹ch:  Mµu cña vÕt v¹ch lµ mµu bét cña kho¸ng vËt khi ta v¹ch nã lªn tÊm sø tr¸ng vµ nh¸m. Mµu vÕt v¹ch thêng gièng mµu kho¸ng vËt, tuy nhiªn cã mét sè kh¸c mµu kho¸ng vËt. Mµu kho¸ng vËt quyÕt ®Þnh mµu ®¸ > ¶nh hëng tíi kh¶ n¨ng hÊp thô nhiÖt cña ®¸.
  10. 2.2 khoáng vật. 2.2.2.3 Độ trong suốt Độ trong suốt phản ánh độ thấu quang khi ánh sáng xuyên qua khoáng vật , có thể thuộc nhóm :Trong suốt, nửa trong suốt (đục) và không trong suốt. 2.2.2.4 Ánh Ánh của khoáng vật là phần ánh sáng bị phản xạ ngay trên bề mặt khoáng vật, có thể có ánh : Thủy tinh, kim loại, xà cừ, mỡ . . . . 2.2.2.5 Cát khai  Là khả năng các hạt tinh thể khóang vật bị vỡ tách ra theo các mặt phẳng song song.  Khóang vật có thể thuộc nhóm :Rất dễ tách, dễ tách, trung bình hoặc không dễ tách. Hình 2.3 Tính dễ tách hoàn toàn của canxit.
  11. 2.2 khoáng vật. 2.2.2.6. Vết vỡ Tû träng mét sè kho¸ng vËt t¹o ®¸ chÝnh Khóang vật có thể có Kho¸ng Tû träng Kho¸ng Tû träng các dạng mặt vỡ : vỏ sò, vËt vËt phẳng, dạng hạt . . . . Các loại khóang vật có tính dễ Th¹ch 2,65  Plagiocla 2,60  tách rất hòan tòan và hòan anh 2,66 s 2,78 tòan thì thường có mặt vỡ Calcit 2,71  Muscovit 2,50  dạng phẳng. 2,72 3,10 2.2.2.7. Tỷ trọng Tỷ trọng của khóang §olomit 2,80  Biotit 2,69  vật có thể thuộc các nhóm 2,99 3,40 sau : Nặng (∆≥4), trung Anhydrit 2,50  Piroxen 3,20  bình (2.5<∆<4), nhẹ 2,70 3,60 (∆<2.5). Đa số các khoáng vật tạo Th¹ch 2,30  Amphibo 2,99  đá có tỷ trọng từ 2.5 đến cao 2,40 n 3,47 3.5. Orthoclas 2,50  Olivin 3,18  2,62 3,45
  12. 2.2 khoáng vật. 2.2.1.6 Độ cứng (tương đối). Độ cứng (tương đối) của khóang vật thể hiện qua khả năng chống lại sự tác động cơ học lên bề mặt (khắc, vạch). Các khóang vật tạo đá thường có độ cứng (tương đối) ≤ 7. Thang độ cứng Ho (theo Mohs) và giá trị độ cứng tuyệt đối H của khoáng vật Khoáng vật chuẩn Ho H(Kg/mm2) Tan : Mg [Si O (OH) 4 10 2 1 2.4 Thạch cao : CaSO .2H O 4 2 2 36.0 Canxit : CaCO 2 3 109.0 Flonrit : CaF 2 4 189.0 Apatit : Ca (PO ) (F,Cl) 5 4 3 5 536.0 Octocla : K[Si AlO  3 8 6 795.0 Thạnh anh : SiO 2 7 1120.0 Topaz : Al [SiO (F,OH) 2 4 2 8 1427.0 Corindon : AL O 2 3 9 2060.0 Kim cương : C 10 10060.0
  13. 2.2 khoáng vật. 2.2.3 Phân loại và mô tả một số khóang vật tạo đá chính  Theo nguồn gốc hình thành : * Khóang vật nguyên sinh (Thường có ở đá Macma) * Khóang vật thứ sinh (Thường có ở đá biến chất và trầm tích).  Theo vai trò tạo đá : * Khoáng vật chính * Khoáng vật phụ * Khoáng vật hiếm (<1%) Khoáng vật phụ và hiếm của đá này có thể đóng vai trò chính ở đá khác.  Theo thành phần hóa học (thường sử dụng) chia thành 9 lớp: 2.2.3.1 Lớp các khoáng vật tự sinh Vàng, bạc, bạch kim, kim cương, Graphit(than chì), lưu huỳnh Chúng được ứng dụng nhiều trong cuộc sống như: nghành điện, nhiệt, cơ, mỹ nghệ, năng lượng, hoá chất công nghiệp Lớp này ít có khóang vật tạo đá .
  14. 2.2 khoáng vật. Lớp các nguyên tố tự nhiên (tự sinh) Vàng (Au)
  15. 2.2 khoáng vật. Lớp các nguyên tố tự nhiên (tự sinh) Kim cương (Diamond- C)
  16. 2.2 khoáng vật. Lớp các nguyên tố tự nhiên (tự sinh) Than đá (Graphite- C)
  17. 2.2 khoáng vật. 2.2.3.2. Lớp Silicát [(Si,Al)O] Chiếm khoảng 75% trọng lượng của vỏ quả đất và thường có độ cứng cao. Các nhóm khoáng vật tạo đá thường gặp : phenpat, mica, amfibol, olivin, pyroxen, tan, clorit. 1) Nhóm phenpat (feldspar) : Thường được thành tạo từ dung thể macma kết tinh (nguyên sinh), đôi khi có nguồn gốc biến chất, thông thường bao gồm : Anbít (Phenpat Natri - NaAlSi3O8), Anoctit (Phenpat Canxi- CaAl2Si2O8), Octocla hoặc Microlin (Phenpat Kali- KAlSi3O8)
  18. 2.2 khoáng vật. Plagiocla (phenpat Ca- Tên khoáng Lượng Lượng Na) là một hỗn hợp đồng vật Anbit Anoctit hình liên tục của Anbit và (%) (100-n)% Anoctit , tinh thể thường Anbit 100-90 0-10 dạng tấm hoặc lăng trụ tấm, Oligiocla 90-70 10-30 thường màu trắng hoặc Andedin 70-50 30-50 trắng xám, ánh thủy tinh, độ Labrador 50-30 50-70 cứng 6-6.5. Bitaomit 30-10 70-90 Octocla hoặc Microlin Anoctit 10-0 90-100 (Phenpat K) là màu hồng nhạt, vàng, đỏ thẩm. Dễ tách theo 2 phương, ánh Tên của các khoáng vật đồng hình của Plagiocla. thủy tinh, độ cứng 6-6.5.
  19. 2.2 khoáng vật. Lớp Silicat Plagiocla (Plagioclase)
  20. 2.2 khoáng vật. Lớp Silicat Octocla (Orthoclase)
  21. 2.2 khoáng vật. 2) Nhóm Mica. Biotit còn gọi là Mica đen hay Mica Mg – Fe: K(Mg,Fe)3[AlSi3O10][OH]2. Dạng tinh thể dẹt, giả lục phương, cũng có khi dạng trụ, dạng tháp, màu đen, nâu, phớt đỏ, lục. Ánh thuỷ tinh. Độ cứng 2 – 3. Dễ tách rất hoàn toàn theo 1 phương. Tỷ trọng 3,02- 3,12. Muscovit còn gọi là Mica trắng: KAl2[AlSi3O10][OH]2. Dạng tinh thể dẹt hay tấm. Vảy Muscovit rất nhỏ gọi là xêrixit màu trắng. Ánh thuỷ tinh, xà cừ. Độ cúng 2-3. Bốc thành lá mỏng, dễ uốn, dễ tách rất hoàn toàn theo 1 phương. Tỷ trọng 2,76-3,10. Ở Đà Nẵng thường hay gặp đá phiến xerixit. Chủ yếu các phiến được tạo thành từ các vẩy Muscovit rất nhỏ gọi là xerixit. 3) Nhóm Pyroxen. Augit: Ca(Mg,Fe,Al)[(SiAl)2O6]. Tinh thể hình trụ ngắn, hình tấm. Tập hợp khối đặc sít, màu đen lục, đen ít khi lục thẩm hay nâu. Ánh thuỷ tinh. Độ cứng 5-6. Dễ tách hoàn toàn. Tỷ trọng 3,2 - 3,6. Nguồn gốc magma. 4) Nhóm Amphibol. Hocblend: Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe). [(SiAl)2O6]. Tinh thể hình trụ, hình cột. Màu lục hoặc nâu có màu sắc từ sẫm đến đen. Vết vạch trắng, ánh thuỷ tinh. Độ cứng 5.5-6. Hai phương dễ tách hoàn toàn giao một góc 1240. Tỷ trọng 3.1-3.3. Nguồn gốc Magma hay biến chất.
  22. 5) Nhóm Olivin. (Mg,Fe)2SiO4. Tập hợp dạng hạt. Màu phớt vàng, vàng phớt lục. Ánh thuỷ tinh. Độ cứng 6.5-7. Tỷ trọng 3.3-3.5 dễ tách trung bình hoặc không tách. Vết vở vỏ sò. Phần lớn nguồn gốc MagMa. 6) Nhóm Tan. Mg3[Si4O10][OH]8 Tập hợp khối đặc sít, rất đặc trưng ở dạng lá, dạng vẩy. Độ cứng 1. Dễ tách hoàn toàn theo một phương. Tỷ trọng 2.7-2.8. Rất dễ nhận biết do độ cứng thấp và sờ trơn tay. Màu lục sáng, ánh mở. Tan là sản phẩm biến chất của đá MagMa. 7) Nhóm Clorit. Mg4Al2[Si2Al2O10][OH]8 .Tinh thể dạng tấm, tập hợp có dạng vẩy. Màu lục sáng, lục sẫm, ánh ngọc. Dễ tách hoàn toàn như mica. Vết vỡ không đều, sần sùi. Độ cứng 2-2.5.Tỷ trọng 2.6-2.85. 8) Nhóm khoáng vật sét. Đây là khoáng vật thứ sinh của lớp Silicat. Nó là thành phần chủ yếu của đất sét và đất a) Kaolinit: Al[Si4O10][OH6]. Tinh thể phiến mỏng, không màu, cả khối chặt sít có màu trắng dạng đất, sờ trơn tay. Độ cứng gần 1. Dễ tách hoàn toàn. Tỷ trọng 2.58-2.6. b) ILit: KaAl2[(SiAl)4O10][OH].nH2O. Ilit hình thành do Mica tác dụng với nước nên còn gọi là Mica nước (Hidro Muscovit). Tinh thể thường gặp dạng phiến mỏng. Tỷ trọng 2.6. c) Monmorilonit: Có công thức (Al,Mg)2[Si4O10][OH]2.nH2O. Dễ tách hoàn toàn.Tỷ trọng không nhất định.Monmolionit thành tạo từ tro núi lửa, Monmorilonit có khả năng trương nở lớn. Sét Hải Phòng thộc sét Monmorilonit tạo thành dung dịch Bentonite ứng dụng trong khoan cọc nhồi, khoan khảo sát địa chất công trình.
  23. Hình 2.4: Sơ đồ cấu trúc Hình Sơ đồ 2.4: trúc cấu khoáng sét vậtkhoáng K Oxi OH Kali 1 - 2 A Nhôm silic Nhôm Nhôm Silic K 1 - 10 A Nhôm ManhêNhôm Lớp nước Lớp 1 - 15 A
  24. 2.2 khoáng vật. 2.2.3.3. Lớp Oxyt (Oxyd) Khoáng vật tạo đá hay gặp là : Thạch anh, Limonit, opan. Khoáng sản hay gặp : Bauxit; Khoáng vật hiếm gặp : Corindon.  Thạch anh (Quartz- SiO2) : Độ cứng bằng 7, mặt vỡ dạng vỏ sò, không dễ tách, ánh thủy tinh, màu trắng và trong suốt (tinh khiết), màu trắng sữa, xám . . . (lẫn tạp chất). Đây là khoáng vật thường có nguồn gốc macma, ít gặp có nguồn gốc kết tủa, rất ổn định với môi trường tự nhiên (khó bị phong hóa hóa học) nên trong đất cát (nhất là có nguồn gốc bồi tích biển) thành phần chủ yếu là thạch anh.
  25. 2.2 khoáng vật. Opan (SiO2.nH2O) : Vô định hình, không màu hoặc trắng, vàng đỏ, ánh thủy tinh, độ cứng 5-5.5, nguồn gốc chủ yếu do kết tủa tủa từ dung dịch giàu Si. Limonit (Fe2O3.nH2O) : Tồn tại dưới dạng vón, ngưng keo. Độ cứng 4-5.5, khi vụn rời giảm xuống 1, màu vàng đến nâu, vết vạch vàng đến nâu đỏ. Thạch anh (Quartz- SiO2)
  26. 2.2 khoáng vật. Lớp Oxyt (Oxyd) (hồng ngọc), Al O 2 3 Corindon (Ruby, sapphire- Al2O3)
  27. 2.2 khoáng vật. Lớp Oxyt (Oxyd) Manhêtit (Magnetite- Fe3O4)
  28. 2.2 khoáng vật. 2.2.3.4 Lớp Cacbonat Khoáng vật tạo đá hay gặp là Canxit và Đôlômit Canxit (Calcite- CaCO3) Tinh thể không màu, trắng sữa (tinh khiết), màu xám nâu, xanh, hồng (lẫn tạp chất), ánh thủy tinh, độ cứng bằng 3, tinh thể thường là khối mặt thoi,dễ tách theo 3 phương, sủi bọt với HCl loãng (10%) ở nhiệt độ thường. Đôlômit (Dolomit- CaCO3.MgCO3) Tương tự canxit, độ cứng 3.5-4, chỉ sủi bọt mạnh khi HCl loãng được đun nóng.
  29. 2.2 khoáng vật. 2.2.3.5 Lớp Sunphat Đại diện lớp này là Anhydric(Thạch cao khan) và Gip (Thạch cao).  a) Anhydrit (CaSO4) Tinh thể hình lăng trụ hoặc phiến mỏng, tập hợp thành khối đặc sít, có dạng hình que. Màu trắng, khi có tạp chất thì màu xám, đỏ, đen. Ánh thuỷ tinh. Độ cứng 3.0-3.5 Dễ tách hoàn toàn. Tỷ trọng 2.8-3.0. Khi có nước và chịu áp lực nhỏ thì Anhdric biến thành Gip và tăng thể tích đến gần 30%.  b) Gip (Thạch cao:CaSO4.2H2O. Tinh thể dạng tấm, màu trắng, khi lẫn tạp chất có màu xám, vàng đồng, nâu, đỏ hoặc đen. Ánh thuỷ tinh, độ cứng 2. Dễ tách hoàn toàn. Gip hình thành do trầm tích từ Anhydric bị hydrat hoá và từ đá vôi dưới tác dụng của nước chứa axit sunphuaric(H2SO4).
  30. 2.2 khoáng vật. Lớp sunphát Thạch cao (Gíp- CaSO4.2H2O)
  31. 2.2 khoáng vật. 2.2.3.6 Lớp sunphua.  Trong lớp này liên quan đến xây dựng là khoáng vật pyrit  Pyrit(FeS2). Tinh thể hình lập phương, trên mặt tinh thể có những vết khía. Màu đồng thau, khi phân tán nhỏ có màu đen. Ánh kim mạnh, vết vỡ nâu hay đen. Độ cứng 6-6.5, khá giòn. Dễ tách không hoàn toàn. Vết vỡ không đều, đôi khi có dạng vỏ sò. Tỷ trọng 4.4-5.2.  Pyrit tác dụng với nước cho ra axit sunphuaric gây ăn mòn bê tông đặc biệt là đối với móng và công trình ngầm Trong khóang sản có thể hay gặp quặng chì Galen (Galena- PbS)
  32. Lớp sulfur: Pyrit, FeS2
  33. 2.2 khoáng vật. Lớp sunphua (sunfit) Galen (Galena- PbS2)
  34. 2.2 khoáng vật. 2.2.3.7 Lớp Halogen.  Khoáng vật phổ biến nhất của lớp này là muối mỏ Halit (NaCl).  Tinh thể lập phương. Màu trắng hoặc không màu, khi có lẫn tạp chất thì màu xám, đỏ, đen. Ánh thủy tinh. Độ cứng 2.5. Dễ tách hoàn toàn. Tỷ trọng 2.1đến 2.2 Halit có nguồn gốc trầm tích hóa học. Muối mỏ (Halite- NaCl)
  35. 2.2 khoáng vật. 2.2.3.8 Lớp phốt phát.  Khoáng vật phổ biến là Apatit: Ca5(PO4)3(OH,F,Cl)  Kết tinh dạng lăng trụ, thường gặp dạng tập hợp hạt, màu xám, lục tím, xanh da trời, ánh thủy tinh, cát khai không hoàn toàn, độ cứng 5, tỷ trọng 3.2 Nguồn gốc Macma, trầm tích, biến chất.
  36. 2.2 khoáng vật. 2.2.4 Ảnh hưởng của thành phần khoáng vật đến tính chất cơ lý của đất đá.  Đất đá chứa nhiều khoáng vật sét thì cường độ không cao, phụ thuộc vào chất keo kết dính, đất loại sét lún nhiều, gặp nước dễ trương nở.  Đất đá chứa nhiều khoáng vật Silicat thì cường độ lớn, phụ thuộc vào hàm lượng T.A có trong đá, đất loại cát lún ít, độ bền với nước cao. Đất đá chứa nhiều khoáng vật pyrit (FeS2). Khi tác dụng với nước, sản sinh ra axit sunphuaric gây ăn mòn bêtông. Đất đá chứa nhiều khoáng vật canxit(CaCO2) thì giòn hơn.
  37. 2.3 Đất đá. 2.3.1 Khái niệm Đá là tập hợp có quy luật của một hoặc nhiều khoáng vật. Từ 1 khoáng vật Đá đơn khoáng: Thạch cao, đolomit ; Từ 2 khoáng vật trở lên Đá đa khoáng: Granit, Cát kết ; Theo nguồn gốc chia ra: đá magma, trầm tích và biến chất.
  38. Các đặc điểm cơ bản của đá  Thµnh phÇn kho¸ng vËt: lµ kh¸i niÖm chØ sù cã mÆt cña c¸c kho¸ng vËt trong ®¸ vµ tû lÖ hµm lîng cña chóng.  KiÕn tróc: lµ tæng hîp c¸c ®Æc trng thµnh t¹o ®¸, ®îc x¸c ®Þnh b»ng møc ®é kÕt tinh, kÝch thíc h¹t vµ møc ®é ®ång ®Òu h¹t. ThÓ hiÖn ®Æc ®iÓm cña c¸c h¹t hîp phÇn.  CÊu t¹o: lµ kh¸i niÖm chØ sù s¾p xÕp trong kh«ng gian cña c¸c thµnh phÇn t¹o ®¸ vµ møc ®é liªn tôc (chÆt xÝt) cña chóng. ThÓ hiÖn møc ®é ®ång nhÊt cña khèi ®¸.  ThÕ n»m: lµ kh¸i niÖm chØ h×nh d¹ng, kÝch thíc vµ mèi quan hÖ tiÕp xóc cña khèi ®¸ víi c¸c ®¸ v©y quanh. ThÓ hiÖn t thÕ cña khèi ®¸.  §Æc ®iÓm riªng: lµ kh¸i niÖm chØ nh÷ng ®Æc ®iÓm mµ chØ riªng lo¹i ®¸ ®ã míi cã. ThÓ hiÖn nguån gèc cña ®¸, nh»m ph©n biÖt c¸c lo¹i ®¸ víi nhau.
  39. Các loại đất đá
  40. 2.3.2 Đá macma 2.3.2.1 Định nghĩa Đá macma là sản phẩm đã đông cứng sau khi nguội dần của dung thể macma nóng chảy, khi mà dung thể macma xâm nhập vào vỏ quả đất.  Dung thể macma là dung thể silicat nóng chảy, có bão hòa 1 phần chất khí và hơi nước (Trong dung thể này có thể chứa hầu hết các nguyên tố hóa học).  Khi dung thể macma trào ra trên bề mặt địa hình thì thường gọi là dung nham và tạo ra đá macma phun trào.  Khi dung thể macma nguội, đông cứng ở trong vỏ quả đất thì tạo ra đá macma xâm nhập.
  41. 2.3.2 Đá macma Macma xuyên qua quyển vỏ và trào ra trên bề mặt địa hình, đông cứng tạo ra đá macma phun trào.
  42. 2.3.2 Đá macma Trong đá macma, thành phần khoáng vật (bình quân) như sau : + Nhóm phenpat : 60% + Thạch anh : 12% + Nhóm amfibon và pyroxen : 17 % + Nhóm mica : 4% Các khoáng vật thứ yếu : ziacon, tuamalin, apatit . . . Nếu tính theo thành phần hóa học : SiO2 chiếm (25-85)% (Các đá macma có hàm lượng SiO2 >45 % thường phổ biến trong tự nhiên) Hầu hết các khoáng vật trong đá macma đều có liên kết hóa trị bền vững và được thành tạo ở nhiệt độ cao, ít bền vững ở điều kiện môi trường tự nhiên (trừ khoáng vật thạch anh).
  43. 2.3.2 Đá macma 2.3.2.2 Thế nằm của đá macma 2.3.2.2.1 Thế nằm của đá macma xâm nhập. 1)Dạng nền (Batholith) : Kích thước rất lớn, đá vây quanh không bị biến đổi về thế nằm, ranh giới dưới không xác định được, diện tích phân bố từ hàng trăm đến hàng ngàn km2. 2)Dạng nấm: Chỉ các khối đá macma có hình nấm hoặc thấu kính dày. Diện tích phân bố rộng, vào khoảng vài chục ha. Các đá vây quanh nhất là ở phía trên bị uốn cong theo hình dạng nấm Đá MacMa Đá vây quanh a) Thể nền b) Thể nấm c) Thể mạch, lớp
  44. 2.3.2 Đá macma 3) Dạng lớp: Được hình thành do macma xâm nhập theo các khe nứt giữa các mặt tầng đá. Nó có độ dày nhỏ, thường chỉ độ vài mét đến vài chục mét nhưng phạm vi phân bố tương đối lớn, có thể tới vài ha 4) Dạng mạch: Hình thành do macma xâm nhập theo các khe nứt giữa các mặt tầng đá. Bề dày mạch thay đổi từ vài centimét đến vài chục mét. Đá MacMa Đá vây quanh a) Thể nền b) Thể nấm c) Thể mạch, lớp
  45. Một số hình ảnh về thế nằm của đá Macma xâm nhập Mạch đá bazan (basalt) xâm nhập vào trầm tích tiền Campri (Arizona, USA)
  46. Dạng lớp (sill)
  47. Một số hình ảnh về thế nằm của đá Macma xâm nhập Khối pecmatic (pegmatite) xâm nhập vào khối đá gơnai (gneiss) (CA, USA) Dạng mạch (phần màu trắng, bên trái)
  48. 2.3.2 Đá macma 2.3.2.2 Thế nằm của đá macma 2.3.2.2.2.Đá macma phun trào : + Dạng vòm : Dung nham có hàm lượng Si cao, độ nhớt lớn. + Dạng dòng chảy, lớp phủ : Dung nham có hàm lượng Si thấp, độ nhớt thấp. Đá MacMa Đá vây quanh a) Dạng lớp phủ b) Dạng dòng chảy c) Dạng vòm
  49. Một số hình ảnh về thế nằm của đá Macma phun trào Vòm núi lửa đang hoạt động
  50. Một số hình ảnh về thế nằm của đá Macma phun trào Dạng vòm
  51. Một số hình ảnh về thế nằm của đá Macma phun trào Dạng lớp phủ (dung nham theo hệ thống khe nứt phủ trên diện rộng)
  52. Một số hình ảnh về thế nằm của đá Macma phun trào Dạng lớp phủ
  53. Một số hình ảnh về thế nằm của đá Macma phun trào Dạng dòng chảy
  54. 2.3.2.2.3 Ý nghĩa nghiên cứu thế nằm của đá macma đối với công tác xây dựng.  Đối với macma xâm nhập có thế nằm dạng nền, dạng nấm thì đạt yêu cầu xây dựng vì phạm vi phân bố của chúng rộng, bề dày lớn, móng công trình đặt lên đó là ổn định (Hình 2.7).  Đối với dạng lớp, dạng mạch thì cần phải khảo sát sự phù hợp giữa phạm vi phân bố của đá và phạm vi xây dựng công trình.  Đối với macma phun trào thì cần chú ý đến bề dày, chúng thường tạo thành các lớp mỏng phủ trên lớp trầm tích mềm yếu phía dưới. 1: Đá vây quanh 1 2 2: Macma xâm nhập dạng nền 3 3: Macma dạng lớp phủ 4: Thành tạo mềm yếu 4
  55. 2.3.2 Đá macma 2.3.2.3 Kiến trúc và cấu tạo của đá macma 2.3.2.3.1 Kiến trúc Yếu tố đánh giá kiến trúc của đá macma là : mức độ kết tinh, kích thước hạt tinh thể và độ đồng đều kích thước của các hạt tinh thể khoáng vật. Theo đó, đá macma thường có 4 dạng kiến trúc sau : + Kiến trúc toàn tinh + Kiến trúc vi tinh + Kiến trúc thủy tinh + Kiến trúc pocphia Thông qua kiến trúc có thể biết được điều kiện thành tạo của đá a) Kiến trúc toàn tinh b) Kiến trúc Pocphia
  56. KiÕn tróc toµn tinh
  57. KiÕn tróc porphyr
  58. KiÕn tróc Èn tinh
  59. KiÕn tróc thñy tinh
  60. 2.3.2 Đá macma 2.3.2.3 Kiến trúc và cấu tạo của đá macmac 2.3.2.3.2. Cấu tạo  Theo quy luật sắp xếp (sự định hướng của các KV) • Cấu tạo khối: các KV tạo đá không sắp xếp theo quy luật. • Cấu tạo dải: các KV trong đá tập hợp thành từng dải theo phương dịch chuyển của dòng dung nham.  Theo mức độ chặt xít (mức độ liên tục) • Cấu tạo chặt xít • Cấu tạo lỗ rỗng • Cấu tạo hạnh nhân
  61. III. CÊu t¹o ®¸ macma Cấu tạo chặt xít Cấu tạo lỗ rỗng Cấu tạo hạnh nhân
  62. Đặc điểm của đá magma Đặc điểm riêng  Khe nứt nguyên sinh: dòng magma nguội lạnh, thể tích của chúng bị co lại, xuất hiện các khe nứt nhỏ. Khe nứt nguyên sinh không phá hoại sự liên kết giữa các khối mà chỉ làm giảm độ bền của cả khối đá.
  63. Khe nứt nguyên sinh Gành đá đĩa – Phú Yên
  64. 2.3.2 Đá macma 2.3.2.4 Phân loại và mô tả * Phân loại : Dựa vào hàm lượng SiO2 trong thành phần hóa học mà chia thành 4 nhóm loại : + Nhóm đá axit : SiO2 >65 % + Nhóm đá trung tính : 55% đến 65 % + Nhóm đá bazơ : 45% đến 55% + Nhóm siêu bazơ : < 45 % (Hàm lượng SiO2 quyết định nên tính chất của magma và đặc điểm của đá : Lượng SiO2 trong đá càng giảm thì màu của đá càng sẫm, tỷ trọng càng tăng, nhiệt độ nóng chảy càng giảm)
  65. 1.3.2 ĐÁ MACMA (magma) 2.3.2.4 Phân loại và mô tả : 1. Nhóm đá axit : SiO2 > 65 % a) Granit : Kiến trúc toàn tinh, hạt lớn, cấu tạo đặc sít, đẳng hướng (khối), xâm nhập.
  66. 2.3.2 Đá macma Granit : Khoáng vật chủ yếu : phenpat-thạch anh khoáng vật phụ : mica- augit-hocblen ngoài ra có thể gặp : manhetit, pyrit, ziacon Màu của đá có thể từ xám sáng đến hồng
  67. 2.3.2 Đá macma 1. Nhóm đá axit : SiO2 > 65 % b) Liparit : Kiến trúc vi tinh, cấu tạo đặc sít, đẳng hướng (khối), phun trào.
  68. 1.3.2 ĐÁ MACMA (magma) 2.3.2.4 Phân loại và mô tả 1. Nhóm đá axit : SiO2 > 65 % b) Ryolit (rhyolite) : Kiến trúc vi tinh, cấu tạo đặc sít, đẳng hướng (khối), phun trào.
  69. 2.3.2 Đá macma 1.3.2.4 Phân loại và mô tả : 2. Nhóm đá trung tính : SiO2 = [55-65] % a) Sienit : Khoáng vật chủ yếu là octocla (hoặc microlin), plagiocla (không có thạch anh), khoáng vật sẫm màu có biotit và một ít olivin. Đây là đá xâm nhập sâu,cấu tạo đặc sít, kiến trúc tòan tinh b) Điorit : Đá xâm nhập sâu, thường có kiến trúc ban tinh (pocfia), các khoáng vật fenpát nổi hẳn lên các tinh thể khoáng vật nhỏ khác. Khoáng vật chủ yếu là plagiocla- hocblen, đôi khi có mi ca, khoáng vật phụ còn có apatit, manhetit, đôi khi có pyrit. - Pocphia octocla, trachit, pocfirit, andezit : các loại đá phun trào
  70. 2.3.2 Đá macma 2.3.2.4 Phân loại và mô tả 2. Nhóm đá trung tính : SiO2 = [55-65] % a) Diorit (Xâm nhập) : Kiến trúc ban tin (pocfia), các tinh thể phenpat lớn nổi hẳn lên, cấu tạo đặc sít, đẳng hướng.
  71. 2.3.2 Đá macma 2.3.2.4 Phân loại và mô tả : 2. Nhóm đá trung tính : SiO2 = [55-65] % b) Andezit (phun trào) : Kiến trúc pocphia, các tinh thể plagiocla lớn nổi hẳn lên, còn có augit, hocblen (ít gặp),cấu tạo đẳng hướng.
  72. 2.3.2 Đá macma 2.3.2.4 Phân loại và mô tả : 3. Nhóm đá bazơ : SiO2 = [45-55] % a) Gabro : Xâm nhập, khoáng vật chính là plagiocla, khoáng vật sẫm màu có : pyroxen, amfibon, olivin, đôi khi có manhetit. Kiến trúc tòan tinh (các tinh thể plagiocla và pyroxen phát triển rõ), cấu tạo khối.
  73. 2.3.2 Đá macma 2.3.2.4 Phân loại và mô tả : 3. Nhóm đá bazơ : SiO2 = [45-55] % b) Bazan : Phun trào, kiến trúc pocphia, trong đó, các hạt plagicla và augit kết tinh rõ,thông thường có cấu tạo khối và lổ hổng .
  74. 2.3.2 Đá macma 2.3.2.4 Phân loại và mô tả : + Nhóm đá siêu bazơ : SiO2 < 45 % Không thấy nhóm này ở đá phun trào, chỉ có ở đá xâm nhập. Peridotit : Thành phần chủ yếu là augit, ngoài ra còn có olivin và một số khoáng vật quặng. Dunit : Thành phần chủ yếu là khoáng vật olivin.
  75. Phân loại đá Macma (Theo D.S Belianxki & V.I Petrov) THÀNH PHẦN Đá xâm Đá phun trào nhập Hóa học Khoáng vật Cổ Mới Nhóm axit Fenpat K, thạch anh, plagiocla, Pocfia thạch khoáng vật sẫm màu anh SiO2 > 65% Granit Liparit (mica,hocblen,augit) Fenpat (plagiocla), ít khoáng vật Sienit Pocfia Trachit Nhóm trung sẫm màu (amfibon, mica) octocla tính Plagiocla và khoáng vật sẫm Diorit Pocfirit Andezit SiO2 =[55-65]% màu (amfibon) Nhóm bazơ Khoáng vật sẫm màu (olivin, Gabro Diaba Bazan SiO2=[45-55]% pyroxen) và plagiocla Nhóm siêu bazơ Augit, olivin, quặng Peridotit, - - SiO2 <45% Dunit
  76. Thành phần khoáng vật
  77. Nhận xét chung về đá magma  C¸c lo¹i ®¸ magma x©m nhËp Ýt bÞ biÕn ®æi, cã ®é bÒn lín, kh¶ n¨ng chèng thÊm níc cao, thÝch hîp cho viÖc x©y dùng c¸c hå chøa, ®êng hÇm,  C¸c ®¸ phun trµo kh¶ n¨ng chÞu lùc kÐm h¬n ®¸ x©m nhËp, dÔ thÊm níc h¬n, nªn kh«ng thÝch hîp cho viÖc lµm nÒn c¸c hå chøa hay x©y dùng c¸c ®êng hÇm.  Trong ®¸ magma cã c¸c khe nøt nguyªn sinh lµm t¨ng møc ®é phong ho¸, gi¶m ®é bÒn, t¨ng tÝnh biÕn d¹ng, t¨ng thÊm níc, v× vËy dïng ®¸ magma lµm nÒn c«ng tr×nh ph¶i xem xÐt ®Õn møc ®é nøt nÎ, møc ®é phong ho¸ cña ®¸, ®Ó tr¸nh nh÷ng sù cè cã thÓ x¶y ra ®¶m b¶o cho c«ng tr×nh ®îc æn ®Þnh khai th¸c l©u dµi.  Nh×n chung, ®¸ magma thêng cã ®é bÒn cao, dÔ khai th¸c, dÔ gia c«ng nªn ®îc sö dông réng r·i lµm nÒn, m«i trêng, vËt liÖu x©y dùng, ®¸ èp l¸t, ®iªu kh¾c, mét sè lµm vËt liÖu chÞu löa, chÞu axit.
  78. 2.3.3 Đá trầm tích 2.3.3.1 Định nghĩa Phong hóa Đá có trong tự nhiên Vật liệu vận chuyển, tích đọng Đá trầm trước trầm tích tích Đá trầm tích là loại đá được hình thành trên mặt đất, do quá trình tích tụ, lắng đọng, nén chặt hay gắn kết các loại vật liệu phá hủy từ đá có trước (đá trầm tích cơ học) hoặc do kết tủa từ dung dịch hoá học (đá trầm tích hoá học) hoặc do tích đọng xác sinh vật (đá trầm tích hữu cơ). Hữu cơ Hóa học Cơ học
  79. 2.3.3.2 Các giai đoạn tạo đá trầm tích.
  80. 2.3.3.2 Các giai đoạn tạo đá trầm tích.
  81. 2.3.3 Đá trầm tích 2.3.3.2 Các giai đoạn tạo đá trầm tích. + Giai đọan 1 - Tạo ra vật liệu trầm tích : + Giai đoạn 2- Vận chuyển, tích đọng vật liệu. + Giai đọan 3 – Hóa đá của vật liệu tích động Bao gồm quá trình, nén chặt, mất nước và keo kết
  82. Sự hình thành của trầm tích hữu cơ
  83. Hóa thạch
  84. 2.3.3 Đá trầm tích 2.3.3.3 Kiến trúc và cấu tạo của đá trầm tích * Kiến trúc : Đối với trầm tích vụn, môi trường tích đọng thường không yên tĩnh, mối liên kết giữa các hạt thường là liên kết nước, yếu tố đánh giá kiến trúc của nhóm này là dựa vào kích thước của hạt vụn : hạt keo (d 200)mm. Qua đặc điểm kiến trúc này, có thể biết được điều kiện thành tạo của đá tương ứng với mức độ xáo động của môi trường tích đọng.
  85. 2.3.3 Đá trầm tích * Kiến trúc : Đối với trầm tích vụn, vật liệu càng được vận chuyển xa (do dòng chảy, gió . . ) thì hạt càng nhỏ (càng tròn cạnh nếu do dòng chảy).
  86. 2.3.3 Đá trầm tích 2.3.3.3 Kiến trúc và cấu tạo của đá trầm tích 1. Kiến trúc a) Kiến trúc của đá trầm tích vụn cơ học và đá sét  Đá trầm tích vụn cơ học gồm hai phần là hạt vụn và ximăng gắn kết.  Kiến trúc đá hạt vụn là dựa vào độ hạt và hình dáng của nó. Độ hạt gồm có kiến trúc cuội, kiến trúc cát (d=0.1-2mm), kiến trúc bột (d=0.01-0.1mm), và kiến trúc sét (d<0.01mm) Qua đặc điểm kiến trúc này, có thể biết được điều kiện thành tạo của đá tương ứng với sự tương quan giữa sự yên tĩnh và xáo động của môi trường tích đọng.
  87. a) Kiến trúc của đá trầm tích vụn cơ học và đá sét 1 2 3 1: Kiến trúcb) xi Kiến măng cơtrúc sở; 2:của Kiến đátrúc xitrầm măng tíchtiếp xúc; hóa 3:Kiến học trúc và xi măng sinh lấp đầy hoá Đá trầm tích hoá học và sinh hoá có các loại kiến trúc cơ bản như: Vô định hình gặp trong đá trầm tích do ngưng keo. Tha hình, gặp trong đá vôi, hạt có dạng méo mó. Tự hình, khoáng vật có dạng đa diện. Hoá hạt, hình thành do sự tái kết tinh thành những tinh thể lớn nằm rời rạc trong nền hạt nhỏ. Những loại kiến trúc trên chỉ phát hiện được bằng kính hiển vi.
  88. Cuội kết Dăm kết Cát kết Sét kết
  89. 2.3.3 Đá trầm tích 2.3.3.3 Kiến trúc và cấu tạo của đá trầm tích 2. Cấu tạo Hình thức sắp xếp các vật liệu trầm tích trong đá nói lên cấu tạo của nó . + Cấu tạo khối : Các hạt vật liệu trầm tích sắp xếp lộn xộn, không có sự định hướng (c) + Cấu tạo dòng (dãi) : Các hạt vật liệu sắp xếp có định hướng (theo hướng dòng chảy, hướng gió) (b) + Cấu tạo lớp : Đây là cấu tạo đặc trưng của đá trầm tích, các lớp có thể khác nhau về thành phần hạt, thành phàn khoáng vật, tạp chất . . . Bề dày lớp cũng có thể thay đổi lớn : từ 1 vài mét đến hàng trăm mét. (c) a b c d
  90. 2.3.3 Đá trầm tích *Cấu tạo : Cấu tạo lớp : Sự sắp xếp của các hạt vật liệu trầm tích theo từng lớp .
  91. 2.3.3 Đá trầm tích *Cấu tạo : Cấu tạo khối : Sự sắp xếp của các hạt vật liệu trầm tích không có sự định hướng . Cát kết
  92. 2.3.3 Đá trầm tích *Cấu tạo : Cấu tạo dãi : Sự sắp xếp của các hạt vật liệu trầm tích có sự định hướng (mờ nhạt). Cát bột kết
  93. Thế nằm của đá trầm tích  Thế nằm lớp song song nằm ngang là phổ biến nhất của đá trầm tích, thể hiện sự tích đọng trong môi trường yên tĩnh và đồng nhất.  Ở cửa sông, thế nằm lớp thường xiên chéo và vát nhọn.  Ở các khúc sông uốn lượn, thường hình thành thế nằm dạng thấu kính.  Trong quá trình tích đọng, nếu chịu ảnh hưởng đồng thời của vận động kiến tạo, có thể tạo nên thế nằm bất chỉnh hợp.  Các thế nằm ban đầu của các lớp trầm tích cổ có thể bị thay đổi (biến vị) do vận động kiến tạo.
  94. Thế nằm của đá trầm tích Thế nằm ban đầu (nguyên sinh) của các lớp trầm tích (thường là trầm tích mới) sau đó có thể bị thay đổi bởi các vận động kiến tạo (thường là trầm tích cổ)
  95. Thế nằm của đá trầm tích Thế nằm ban đầu (nguyên sinh) của các lớp trầm tích nằm ngang vẫn còn bảo tồn.
  96. Thế nằm của đá trầm tích Thế nằm ban đầu (nguyên sinh) của các lớp trầm tích nằm ngang.
  97. Thế nằm của đá trầm tích Thế nằm ban đầu (nguyên sinh) dạng vát nhọn
  98. Thế nằm của đá trầm tích Thế nằm ban đầu (nguyên sinh) của các lớp trầm tích dạng xiên chéo (trầm tích cửa sông) vẫn còn bảo tồn.
  99. Thế nằm của đá trầm tích Thế nằm ban đầu (nguyên sinh) của các lớp trầm tích dạng xiên, xiên chéo (trầm tích sông) .
  100. Thế nằm của đá trầm tích Thế nằm chỉnh hợp : 1-2- 3-4-5 Thế nằm bất chỉnh hợp : Do địa hình nâng lên làm bào mòn phần vòm và là gián đoạn tích đọng, sau đó lại hạ xuống để tích các lớp 7-8-9 lên các lớp 2-3-4-5
  101. Thế nằm của đá trầm tích Thế nằm bất chỉnh hợp (Colorado)
  102. 2.3.3 Đá trầm tích 2.3.3.4 Các đặc điểm riêng của đá trầm tích Về mặt cấu tạo: Đá trầm tích thường có tính phân lớp, ranh giới giữa các lớp khá rõ ràng, mỗi một lớp đồng nhất về thành phần. Hiện tượng trượt thường xảy ra theo mặt lớp, nhất là công trình đường cầu. Về mặt kiến trúc: Đá trầm tích vụn cơ học có nền gắn kết ximăng, trầm tích hoá học do sự ngưng keo. Cường độ của đá phụ thuộc vào tính chất và thành phần của keo và thành phần của ximăng gắn kết. Về mặt hình thành: Đá thường chứa các di chỉ hoá thạch, động vật và sinh vật. Về mặt tính chất cơ lý: Đá trầm tích thường có độ lỗ rỗng lớn (loại trừ trầm tích hoá học).
  103. 2.3.3 Đá trầm tích 2.3.3.5 Phân loại và mô tả một số đất đá trầm tích. 2.3.3.5.1 Trầm tích mềm rời. a) Phân loại đất rời dựa vào đường kính hạt Tên đất Hàm lượng phần trăm Cát sỏi Lượng hạt lớn hơn 2mm chiếm >25% Cát thô Lượng hạt lớn hơn 0.5mm chiếm >25% Cát vừa Lượng hạt lớn hơn 0.25mm chiếm >50% Cát nhỏ Lượng hạt lớn hơn 0.1mm chiếm >75% Cát bụi Lượng hạt lớn hơn 0.1mm chiếm <75% Tính ép co của cuội sỏi nhỏ vì vậy đập, cống có thể xây dựng trực tiếp trên nền cuội sỏi. Nhưng nó có tính thấm ướt lớn cho nên cần có biện pháp chống thấm cho công trình. Cuội sỏi làm vật liệu xây dựng như: trộn bê tông, làm tầng lọc, rãi đường.
  104. Phân loại đất dính dựa vào hàm lượng sét và chỉ số dẻo (Ip) Tên đất Chỉ số dẻo Cát pha Ip 17  Cát pha: Có lượng sét từ 2 -10%. Có một ít tính dính (Ip<7). Tính thấm không lớn.  Sét pha: Có lượng sét từ 10-30%. Tính dẻo, tính dính, tính trưng nở, ép co rất lớn, có thể dùng làm tường chống thấm trong đập hay vật liệu đắp  Đất sét: Có lượng sét trên 30%. Tính thấm nước của đất sét rất nhỏ, trong thực tế coi như không thấm. Thành phần khoáng vật chính của đất sét chủ yếu là Kaolinit, ilit,Monmorilonit
  105. 2.3.3.5.2 Đá trầm tích 1)Trầm tích vụn cơ học gắn kết. a. Cuội kết, dăm kết: là loại trầm tích vụn đã được gắn kết. b. Cát kết: Là loại đá do cát kết lại mà thành. Trong đó các hạt có đường kính d=0.1-2.0mm chiếm trên 50% c. Bột kết: Là loại đá do các hạt bột gắn kết mà thành. Trong đó các hạt có đường kính 0.005-0.1mm chiếm trên 50% d. Sét kết (Acgilit): là loại đá do đất sét thoát nước kết chặt sít lại và thường tạo thành các lớp mỏng. Căn cứ vào thành phần có thể có các loại: Sét kết vôi, sét kết sắt, sét kết silic 2) Trầm tích sinh hoá Trong trầm tích sinh hoá, đặc biệt cần chú ý đến đá vôi và hỗn hợp của nó. Thành phần chủ yếu là Canxit rồi đến Đolomit. Dựa vào tạp chất có thể chia thành đá vôi Silic, đá vôi bùn, đá vôi sắt
  106. Tên các loại trầm tích Thành phần chủ yếu Tên các loại đá chủ yếu Oxit nhôm, sắt Oxit nhôm chứa nước Laterit, Bauxit Silit Oxit Silic Diatomic, Opan Fotforit Fotfat Đá Fotfat (Apatit) Cacbonat Canxi Đá vôi, đá vôi vỏ Cacbonat Cacbonat manhe Dolomit Sunphat và Thạch cao, Anhydrit, muối Sunfat, Ca, Mg, và Halit Halpgennua mỏ Than, Bitum Cacbon, Cacbua Hidro Than bùn, sét chứa dầu Tên đá Hàm lượng CaCO3 % Sét vôi 5 ÷ 25 Macnơ 25 ÷ 50 Vôi sét 50 ÷ 75 Đá vôi 75 ÷ 100
  107. 2.3.3 Đá trầm tích 2.3.3.5. Phân loại và mô tả một số đá trầm tích Cuội Cát kết Cuội kết Dăm kết
  108. 2.3.3 Đá trầm tích 2.3.3.5. Phân loại và mô tả một số đá trầm tích Dăm kết
  109. 2.3.3 Đá trầm tích 2.3.3.5. Phân loại và mô tả một số đá trầm tích Cuội sỏi kết
  110. 2.3.3 Đá trầm tích 2.3.3.5. Phân loại và mô tả một số đá trầm tích Cát kết
  111. 2.3.3 Đá trầm tích 2.3.3.5. Phân loại và mô tả một số đá trầm tích Sét bột kết (Cấu tạo lớp)
  112. 2.3.3 Đá trầm tích 2.3.3.5. Phân loại và mô tả một số đá trầm tích Đá vôi vỏ sò Đá đôlômit Than đá
  113. 1.3.3 ĐÁ TRẦM TÍCH Nguồn gốc thành tạo (đệ tứ-Q) : Bồi tích sông tuổi đệ tứ (aQ)
  114. . Nhận xét chung  §¸ trÇm tÝch chØ chiÕm 5% khèi lîng vá Tr¸i ®Êt, nhng nã bao phñ 75% diÖn tÝch bÒ mÆt Tr¸i ®Êt nªn ¶nh hëng nhiÒu ®Õn c¸c c«ng tr×nh x©y dùng.  §¸ trÇm tÝch c¬ häc cã kh¶ n¨ng chÞu lùc lín, tuy nhiªn ®¸ ph©n líp vµ trong ®¸ thêng cã khe nøt sinh ra do sù vËn ®éng cña Tr¸i ®Êt, do t¸c dông cña phong ho¸, lµm ¶nh hëng ®Õn søc chÞu t¶i cña ®¸. V× vËy, khi XDCT trªn ®¸ nµy cÇn ph¶i nghiªn cøu tr¹ng th¸i, kiÕn tróc vµ cÊu t¹o cña ®¸.  §¸ trÇm tÝch hãa häc cã ®é bÒn c¬ häc cao thÝch hîp cho viÖc lµm nÒn c«ng tr×nh, nhng mét sè ®¸ cã tÝnh hoµ tan, nøt nÎ, hang hèc do ho¹t ®éng karst nªn khi XDCT ph¶i quan t©m ®Õn sù h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn karst trong qu¸ tr×nh x©y dùng vµ khai th¸c c«ng tr×nh.  §¸ trÇm tÝch h÷u c¬ thêng yÕu, dÔ bÞ tan r· khi gÆp níc, kh«ng thuËn lîi ®Ó lµm nÒn c«ng tr×nh.  Lµm vËt liÖu x©y dùng cã ®¸ v«i (®¸ èp l¸t, ®¸ héc, ®¸ d¨m, nung v«i, xi m¨ng), ®¸ c¸t kÕt, bét kÕt, sÐt kÕt (®¸ héc, ®¸ d¨m), mét sè lo¹i ®¸ ho¸ häc vµ h÷u c¬ ®îc khai th¸c sö dông nh kho¸ng s¶n (th¹ch cao, muèi má, ®iatomit, than ®¸, ).
  115. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.1 Định nghĩa Đá biến chất (Đá có Nhiệt độ cao, áp lực lớn Đá có trước đã bị thay đổi trước (Hoạt động bên trong : macma) thành phần khoáng vật, tính chất) 2.3.4.2 Các kiểu biến chất * Biến chất tiếp xúc : Xảy ra ở phần tiếp xúc giữa khối macma nóng chảy với đá vây quanh . (Nếu đá vây quanh chỉ thay đổi do ảnh hưởng của nhiệt độ cao thì gọi là biến chất tiếp xúc nhiệt, nếu còn có phản ứng hóa học với dung thể macma thì gọi là biến chất tiếp xúc trao đổi)
  116. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.2 Các kiểu biến chất * Biến chất tiếp xúc : Càng gần khối macma, mức độ biến chất càng cao
  117. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.2 Các kiểu biến chất * Biến chất tiếp xúc : Chiều dày đới biến chất phụ thuộc vào nhiệt độ và kích thước của khối macma
  118. 1.3.4 ĐÁ BIẾN CHẤT 1.3.4.2 Các kiểu biến chất : * Biến chất tiếp xúc : Khối macma xâm nhập gây biến chất đá trầm tích vây quanh nó
  119. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.2 Các kiểu biến chất * Biến chất động lực : Các đá có trước bị ảnh hưởng của áp lực lớn được sinh ra trong quá trình vận động kiến tạo.
  120. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.2 Các kiểu biến chất * Biến chất khu vực : Xảy ra ở dưới sâu, độ sâu càng lớn thì ảnh hưởng đồng thời của nhiệt độ và áp lực càng lớn Biến chất khu vực xảy ra khi có hoạt động kiến tạo tạo núi. Càng xuống sâu, mức độ biến chất càng mạnh mẽ.
  121. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.2 Các kiểu biến chất : * Biến chất khu vực Do chôn vùi : Càng xuống sâu, áp lực càng tăng gây nên biến chất đá có trước
  122. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.2 Các kiểu biến chất * Biến chất khu vực Mức độ biến chất tăng theo chiều sâu : Từ đá phiến sét (Slate) đến migmatite
  123. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.3 Khoáng vật * Khoáng vật tàn dư : Khoáng vật còn sót lại của đá có trước. * Khoáng vật đặc trưng (thuần túy) của đá biến chất : Granat (garnet), disten, tan. Garnet
  124. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.4 Kiến trúc và cấu tạo * Kiến trúc : + Kiến trúc biến tinh : Các khoáng vật trong đá hòan toàn mới được thành tạo (do khoáng vật của đá có trước bị nóng chảy vài tái kết tinh). Chứng tỏ quá trình biến chất chịu ảnh hưởng của nhiệt độ cao.
  125. 2.3.4 Đá biến chất 1.3.4.4 Kiến trúc và cấu tạo * Kiến trúc : + Kiến trúc milonit : Các khoáng vật trong đá hòan toàn mới được thành tạo (do khoáng vật của đá có trước bị nóng chảy vài tái kết tinh). Chứng tỏ quá trình biến chất chịu ảnh hưởng của nhiệt độ cao.
  126. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.4 Kiến trúc và cấu tạo * Kiến trúc : + Kiến trúc vảy : Trong quá trình biến chất, các khoáng vật dạng vảy, dạng phiến được sắp xếp lại theo sự định hướng của áp lực. Chứng tỏ quá trình biến chất chịu ảnh hưởng của áp lực lớn.
  127. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.4 Kiến trúc và cấu tạo * Cấu tạo : Có 3 loại cấu tạo + Cấu tạo khối (đẳng hướng) : hạt khoáng vật sắp xếp đồng đều (đá quaczit, đá hoa), thường có ở các đá biến chất có áp lực nhỏ, ảnh hưởng biến chất chủ yếu là nhiệt độ. + Cấu tạo gơnai (dãi): Các khoáng vật hình trụ, tấm được sắp xếp có định hướng bởi phương tác dụng của áp lực, đối với đá có cấu tạo này thường có các tinh thể lớn và đặc trưng cho mức độ biến chất cao. + Cấu tạo phân phiến : Đây là cấu tạo đặc trưng của đá biến chất, thành phần khoáng vật được sắp xếp theo các phiến mỏng song song, đá loại này thường thấy ở quá trình biến chất động lực, biến chất chôn vùi (khu vực)
  128. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.5 Phân loại : Theo đặc điểm cấu tạo * Nhóm có cấu tạo khối : Đá hoa (marble), quaczit (quarzite) Đá hoa (marble) Thành phần chủ yếu là canxit (do đá vôi bị biến tinh)
  129. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.5 Phân loại : Theo đặc điểm cấu tạo * Nhóm có cấu tạo khối : Đá quaczit (quarzite) Thành phần chủ yếu là thạch anh (do cát kết thạch anh bị biến tinh)
  130. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.5 Phân loại : Theo đặc điểm cấu tạo * Nhóm có cấu tạo gơnai (gneiss) . Đá gơnai (gneiss)
  131. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.5 Phân loại : Theo đặc điểm cấu tạo * Nhóm có cấu tạo phân phiến : phiến sét (slate), phylic (phyllite), phiến mica (micaschist) Đá phiến sét (slate) Mức độ biến chất yếu
  132. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.5 Phân loại : Theo đặc điểm cấu tạo * Nhóm có cấu tạo phân phiến : phiến sét (slate), phylic (phyllite), phiến mica (micaschist) Đá phylic (phylltite) Mức độ biến chất mạnh hơn phiên sét
  133. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.5 Phân loại : Theo đặc điểm cấu tạo * Nhóm có cấu tạo phân phiến : phiến sét (slate), phylic (phyllite), phiến mica (micaschist) Đá phiến mica (micaschist)
  134. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.5 Phân loại : Theo đặc điểm cấu tạo * Nhóm có cấu tạo phân phiến : phiến sét (slate), phylic (phyllite), phiến mica (micaschist) Đá gơnai (gneiss) Mức độ biến chất mạnh
  135. 2.3.4 Đá biến chất 2.3.4.6 Phân loại theo đặc tính xây dựng của đất đá Theo Xavarenxki chia làm 5 nhóm : Đá cứng Đá nửa Đất rời Đất dính Đất đặc cứng biệt
  136. NhËn xÐt chung vÒ ®¸ biÕn chÊt . §¸ biÕn chÊt cã cêng ®é ®ñ cao ®¸p øng yªu cÇu x©y dùng. C¸c ®¸ biÕn chÊt kh«ng ph©n phiÕn cã c¸c tÝnh chÊt XD t¬ng tù nh ®¸ magma x©m nhËp. C¸c ®¸ ph©n phiÕn th× gièng ®¸ trÇm tÝch c¬ häc. . Kh¶ n¨ng æn ®Þnh cña khèi ®¸ biÕn chÊt phô thuéc vµo møc ®é phong ho¸, møc ®é nøt nÎ. V× vËy, khi XDCT cÇn nghiªn cøu ®Æc ®iÓm cña ®¸ biÕn chÊt trong khu vùc ®Ó ®¶m b¶o an toµn cho c«ng tr×nh. . Lµm vËt liÖu cã ®¸ hoa ®îc sö dông réng r·i lµm tîng ®µi, ®iªu kh¾c, ®¸ èp l¸t, lµm bét ®¸. C¸c ®¸ kh¸c chñ yÕu lµm ®¸ héc ®Ó kÌ bê dèc, bê s«ng vµ ®¸ d¨m trong cèt liÖu bª t«ng, bª t«ng cèt thÐp. TÝnh ph©n phiÕn lµm khã khai th¸c ®îc khèi ®¸ kÝch thíc ®ñ lín.