Tài liệu Chương 2: Đá hình thành đất docx

Chương 2: Đá hình thành đất

Đá là một tổ hợp có quy luật của các khoáng vật, chiếm
phần chủ yếu trong cấu tạo vỏ trái đất. Đá còn là một thể
địa chất có lịch sử hình thành riêng.

Những loại đá nằm ở lớp vỏ trên ngoài hoặc lộ lên trên bề
mặt trái đất bị phân hủy bởi tác dụng phong hóa biến
thành mẫu chất vật liệu tham gia vào sự hình thành đất gọi
là đá mẹ. Tùy theo nguồn gốc hình thành người ta chia
làm 3 loại đá chính: đá macma, đá trầm tích và đá biến
chất
Đá Macma

Đá macma (magma) được hình
thành từ kết quả nguội lạnh, đông
cứng của dung dịch silicat nóng chảy
(dung dịch macma)và được chia
(theo nguồn gốc thành tạo) làm hai
loại macma chính: macma xâm nhập
và macma phun trào - macma phún
xuất.

Trên thế giới hiện có 700 loại đá
macma, phần lớn tạo ra ở bề mặt vỏ
trái đất
Nguồn gốc đá macma

Quá trình đông nguội có thể tạo ra các đá có các
khoáng vật kết tinh rõ ràng hoặc không kết tinh tùy
thuộc vào môi trường mà khối magma đông nguội,

và dựa vào đó người ta phân ra: đá xâm nhập và đá
phún xuất.
Đá phún xuất

Đá phún xuất là kết quả của các hoạt động phun trào núi
lửa và vì thế bị làm cứng và đông đặc trong điều kiện phơi
ra ngoài khí quyển.

Do nguội nhanh trong điều kiện nhiệt độ và áp suất thấp,
các khoáng vật không kịp kết tinh, hoặc chỉ là kết tinh một
phần nên có kích thước tinh thể bé, chưa hoàn chỉnh, hoặc
tồn tại ở dạng vô định hình.

Mặt khác, các chất khí và hơi nước không kịp thoát ra, để
lại nhiều lỗ rỗng, làm cho đá nhẹ, có loại nổi trên mặt
nước.
Phân loại đá macma

Việc phân loại đá mácma có thể cung cấp cho con
người thông tin quan trọng về các điều kiện mà
chúng hình thành. Ta có thể phân loại đá macma
dựa vào căn cứ cơ bản là:

Thế nằm,

Kiến trúc,

Tỷ lệ SiO2 có trong đá macma.
Thế nằm


Thường thấy ở 4 thế:

Dạng nền hay vòm phủ: Đá chồng chất lên nhau tạo
thành các núi lớn khá dốc.

Dạng lớp phủ: Đá phân bố theo địa bàn rộng, tương
đối bằng phẳng và tạo nên các cao nguyên.

Dạng mạch hay dòng chảy: Đá lấp vào các khe nứt
của vỏ trái đất, hay khe suối tạo thành các dải đá dài.

Dạng vách hay tường: Đá xếp theo dạng thẳng đứng
Kiến trúc

Chỉ hình dạng, trạng thái, cấu tạo của khoáng vật
trên mặt đá. Gồm 4 dạng kiến trúc:

Kiến trúc thuỷ tinh: Nhẵn bóng như thuỷ tinh không
nhìn thấy hạt.

Kiến trúc vi tinh: Là kiến trúc hạt nhỏ, mắt thường khó
phân biệt, nhẵn và mịn.

Kiến trúc hạt: Khoáng vật kết tinh trong đá thành các
hạt to nhỏ khác nhau. Nếu đường kính hạt > 5mm là
hạt lớn, từ 1 - 5 mm là hạt trung bình và < 1 mm là hạt
nhỏ.

Kiến trúc poocfia: Trên nền thuỷ tinh hay vi tinh nổi lên
những hạt lớn.

Tỷ lệ SiO2 có trong đá macma

Là chỉ tiêu quan trọng nhất để phân loại đá macma:

Đá macma axit ( SiO2>65%). VD: granit, aplit và
pecmatit…

Đá macma trung tính (SiO2 từ 52%-65%). VD: Diorit,
Sienit…

Đá Bazơ (SiO2 <52%). VD: gabro, Đá bazan

Đá siêu Bazơ (SiO2<40%). VD: Dunit va Olivinit

Đá kiềm (có 5%-15%) chất kiềm. VD: Bazan kiềm,
Gabro kiềm
Ý nghĩa địa chất
Đá mácma có ý nghĩa quan trọng về mặt địa chất do:

Các khoáng vật và tính chất hóa học tổng thể của chúng
cung cấp thông tin về thành phần của lớp vỏ trái đất tại
những đá mácma được hình thành cũng như các điều
kiện về nhiệt độ và áp suất hình thành nên đá và thông
tin về các loại đá trước đó bị nóng chảy;

Niên đại tuyệt đối của chúng có thể được xác định bằng
các phương pháp xác định niên đại bằng phóng xạ khác
nhau và vì thế có thể so sánh với các địa tầng địa chất
cận kề, cho phép miêu tả lại thời gian diễn ra các sự

kiện một cách tương đối chính xác;

Các đặc điểm của chúng thông thường được đặc trưng bởi
các điều kiện của môi trường kiến tạo cụ thể, cho phép tái
tạo lại các mô hình kiến tạo;

Trong một số hoàn cảnh đặc biệt, chúng là nguồn gốc của
một số mỏ khoáng sản quan trọng: ví dụ vonfram, thiếc và
urani, thông thường hay đi cùng với đá granit.
Đá trầm tích
•
Quá trình phong hóa dưới tác động
của nước, nhiệt độ, gió, sinh vật…
làm cho các loại đất đá khác nhau bị
phong hoá, vỡ vụn.
•
Sau đó chúng được gió và nước cuốn
đi rồi lắng đọng lại thành từng lớp.
•
Dưới áp lực và trải qua các thời kỳ
địa chất, chúng được gắn kết lại bằng
các chất keo thiên nhiên tạo thành đá
trầm tích.
Nguồn gốc hình thành đá trầm tích

Đá trầm tích được thành tạo chủ yếu bởi các quá trình
sau:

do phong hóa các đá gốc và sau đó lắng đọng thành
đá trầm tích cơ học;


do nước, băng gió tích tụ và gắn kết các hạt trầm
tích;

do sự lắng đọng được hình thành bởi cá hoạt động
có nguồn gốc sinh vật

do mưa tuyết từ các dụng dịch hình thành nên.

Bốn giai đoạn trong quá trình hình thành nên
đá trầm tích cơ học bao gồm:

phong hóa hay bào mòn do tác động của sóng nước
hay gió,

vận chuyển các vật liệu trầm tích theo dòng nước
hay gió,

lắng đọng, hay trầm tích

và nén ép hay thành đá khi các vật liệu trầm tích
được tích tụ lại và bị ép chặt vào nhau tạo nên đá
trầm tích.
Đặc điểm

Do được hình thành trong các điều kiện như trên nên đá
trầm tích có các đặc điểm chung là:

Có tính phân lớp rõ rệt, chiều dày, màu sắc, thành phần, độ
lớn của hạt, độ cứng của các lớp cũng khác nhau.


Cường độ nén theo phương vuông góc với các lớp luôn luôn
cao hơn cường độ nén theo phương song song với thớ.

Đá trầm tích không đặc, chắc bằng đá mácma (do các chất
keo kết thiên nhiên không chèn đầy giữa các hạt hoặc do
bản thân các chất keo kết co lại). Vì thế cường độ của đá
trầm tích thấp hơn, độ hút nước cao hơn. Một số loại đá
trầm tích khi bị hút nước, cường độ giảm đi rõ rệt, có khi bị
tan rã trong nước. Đá trầm tích rất phổ biến, dễ gia công nên
được sử dụng khá rộng rãi.
Phân loại

Căn cứ vào điều kiện tạo thành, đá trầm tích
được chia làm 3 loại:

Đá trầm tích cơ học

Đá trầm tích hoá học

Đá trầm tích hữu cơ
Đá trầm tích cơ học

Gồm các hạt sét, phấn (bột), cát sạn rời rạc cát sỏi, đất sét
hoặc gán kết lại với nhau như sa thạch, cuội kết. Tùy theo
kích thước hạt chia ra: đá vụn thô, đá cát, phấn sa, đá sét, đá
hỗn hợp:

Các loại đá hạt thô dựa trên độ mài tròn và kiểu gắn kết được
chia thành loại tròn cạnh (tảng, cuội, sỏi kết) và loại sắc cạnh

(dăm kết).

Các loại đá có độ hạt vừa là cát nếu rời rạc hay cát kết (sa
thạch)nếu gắn kết. Loại đá hạt mịn được gọi là bột hay bột kết
(đá phấn sa).

Loại nhỏ nhất là đá sét. Riêng đối với đá sét, việc phân loại và
định tên dựa trên thành phần các khoáng vật sét

Đá hỗn hợp: chứa đầy đủ các thành phần hạt: sỏi, sạn cát,
phấn và sét
Đá trầm tích hoá học và sinh hóa

Loại đá này được tạo thành do các chất hoà tan
trong nước lắng đọng xuống rồi kết lại.

Đặc điểm là hạt rất nhỏ, thành phần khoáng vật
tương đối đơn giản và đều hơn đá trầm tích cơ học.

Loại này phổ biến nhất là đá vôi, túp đá vôi, đá
laterit và muối mỏ.
Đá trầm tích hữu cơ

Được tạo thành do sự tích tụ xác vô cơ của các loại
động vật và thực vật sống trong nước biển, nước
ngọt.

Loại đá chủ yếu là: than bùn, than đá…
Đá biến chất


Dưới tác động của các yếu tố
nội lực và ngoại lực làm cho
các loại đá (Macma, trầm
tích…) bị biến chất mạnh mẽ
cả về kiến trúc, cấu tạo, thành
phần hóa học và khoáng vật do
các quá trình biến chất xảy ra
trong vỏ trái đất hình thành đá
biến chất.
Phân loại đá biến chất

Tuỳ theo các yếu tố tác động chủ yếu trong quá
trình hình thành mà người ta phân biệt các dạng
biến chất như sau:

Biến chất do tiếp xúc: nó gắn liền với sự hoạt
động của khối macma nóng chảy trong vỏ trái
đất, khối macma nóng chảy này đã làm cho các
lớp đá xung quanh nó biếnchất. Nhiệt độ cao làm
cho phần lớn các khoáng vật bị tái kết tinh làm
biến chất gọi là không gian rộng lớn, quanh
các mạchmacma xâm nhập.

Biến chất áp lực: gắn liền với các vận
động tạo sơn, đá ép lại làm thay đổi cấu
trúc và phần nào các thành phần khoáng
vật. Biến chất áp lực thường xảy ra ở
phần ngoài của vỏ trái đất.

Biến chất khu vực: xảy ra trong cả vùng

rộng lớn và ở nông sâu khác nhau. Tác
động gây biến chất là do tổng hợp cả
nhiệt và áp lực.
Đá gơnai(gneiss)

Do đá granit (đá hoa cương) tái kết
tinh và biến chất dưới tác dụng của áp
lực cao thuộc loại biến chất khu vực,
thành phần có những khoáng vật như
thạch anh màu nhạt, fenspat và các
khoáng vật màu sẫm, mica xếp lớp
xen kẽ nhau trông rất đẹp.

Do cấu tạo dạng lớp nên cường độ
theo các phương khác cũng khác
nhau, dễ bị phong hoá và tách lớp.

Đá gơnai dùng chủ yếu để làm tấm
ốp lòng bờ kênh, lát vỉa hè.
Đá hoa (cẩm thạch)

Là loại đá biến chất tiếp xúc hoặc
biến chất khu vực, do tái kết tinh từ
đá vôi và đá đôlômit dưới tác dụng
của nhiệt độ và áp suất cao.

Cường độ chịu nén 1.200 kg/cm²,
đôi khi đến 3.000 kg/cm², dễ gia
công cơ học, dễ mài nhắn và đánh
bóng.


Đá hoa được dùng làm đá tấm ốp
trang trí mặt chính, làm bậc cầu
thang, lát sàn nhà, làm cốt liệu cho
bê tông, granito.
Đá quartzit (quăczit)

Do sa thạch hoặc cát kết
thạch anh tái kết tinh tạo
thành.

Đá màu trắng đỏ hay tím,
chịu phong hoá tốt, cường độ
chịu nén khá cao (4.000
kg/cm²), độ cứng lớn.

Quartzit được sử dụng để
xây trụ cầu, chế tạo tấm ốp,
làm đá dăm, đá hộc cho cầu
đường, làm nguyên liệu sản
xuất vật liệu chịu lửa.