C1 modau 1 p ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

ĐỊA CHẤT CƠ SỞ
(PHYSICAL GEOLOGY)

1


Số tín chỉ

3 (2.2.5)

MSMH

Số tiết

Tổng: 60

Tỉ lệ đánh giá
Hình thức đánh giá

KT: 20%
TH:20%
Kiểm tra: trắc nghiệm45 phút
Thi: trắc nghiệm 60 phút

LT: 30

TH: 15

301046

BT: 15

BT:10%

Thi: 50%

Tài liệu học tập
[1] Bộ môn Địa chất Cơ sở & Môi trường – Đại học Bách khoa, Địa chất Cơ sở (giáo trình)
biên dịch từ Physical Geology của Judson, Karffman - 1990, tái bản lần 4 - Đại học quốc gia
Tp. HCM, 2002.
[2] Võ Năng Lạc, Địa chất đại cương, NXB Giao thông vận tải, 2002.
[3] Tống Duy Thanh, Địa chất cơ sở, NXB ÐHQG Hà Nội, 2010
[4] Earth: portrait of a planet. Stephen Marshak. Stephen Marshak,W.W. Norton and Company,
Inc. Fourth edition.
[5] Stephen A. Nelson, Physical Geology, Tulane University,2012

2


• 1. Vai trò của địa chất học (*)
• 2. Thành phần vật chất và các quá trình của
Trái đất
• 2.1. Quá trình địa chất ngoại sinh
• 2.2. Qua trình địa chất nợi sinh
• 3. Ngun lý đờng nhất- hiện tại luận
• 4. Năng lượng Trái đất
• 5. Sự di chuyển nhiệt của Trái đất
• 6. Địa nhiệt
• 7. Cấu trúc Trái đất (*)
• 7.1. Cấu trúc bên trong
• 7.2. Hình thái bề mặt Trái đất
• 8. Kiến tạo mảng (*)

3


1. Vai trị địa chất học
Địa chất học
• Xuất phát từ tiếng Hy-lạp
là Geologos.
• “Geo”: Trái đất và “logos”:
lời nói, học thuyết.
• Latin hóa thành Geology
(TK18) với ý nghóa là “Khoa
học về Trái đất”
4


(*)ĐỊA CHẤT HỌC
• Khoa học về Trái đất, nghiên cứu về các
quá trình trên bề mặt của Trái đất, đáy đại
dương và cấu trúc bên trong của Trái đất.
• Nghiên cứu Trái đất như chúng ta thấy
hiện nay, lịch sử của Trái đất và sự tiến
hóa của nó trong điều kiện hiện nay.

5


(*)ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• Trái đất, thế giới vô cơ và hữu
cơ cùng các quá trình tự nhiên
đã và đang xảy ra + Các thiên

thể trong Hệ mặt trời.
• Thạch quyển =Vỏ Trái đất
và phần trên của Manti trên.
• Địa chất cơ sở: phần nhập môn,
khái quát để hiểu biết về địa
chất học, giới thiệu những lý
luận chung, những khái niệm cơ
sở của địa chất học
6


(*)Địa chất học và các khoa học khác
VẬT LÝ
•Địa vật lý
•Địa chấn học

THIÊN VĂN HỌC
•Địa chất các hành
tinh
•Helioseismology

HĨA HỌC
•Khóang vật học
•Thạch học
•Địa hóa học

SINH VẬT HỌC
•Cổ sinh vật học

ĐỊA CHẤT HỌC

•Địa chất kinh tế
•Địa chất thủy văn
•Địa chất cơng
trình

•Địa sử
•Địa mạo
•Hải dương học
•Địa chất kiến trúc
•Hỏa sơn học
7


(*)Các khoa học Đia chất
1. Nhóm nghiên cứu thành phần vật
chất của Trái đất
• Khoáng vật học là khoa học về các đơn chất và
hợp chất có trong tự nhiên gọi là khoáng vật
• Thạch học nghiên cứu về các loại đá hợp thành vỏ Trái Đất
• Địa hoá học nghiên cứu thành phần hoá học của Trái Đất
mà trước hết là của thạch quyển quy luật phân bố và đặc
tính di chuyển của chúng trong thạch quyển.
• Địa chất khoáng sản nghiên cứu thành phần và quy luật
sinh thành, quy luật phân bố của khoáng sản .
8


(*)2. Nhóm nghiên cứu lịch sử và
sự vận động của Trái đất
• Địa tầng học nghiên cứu và xác định quy luật và

lịch sử hình thành các tầng đá của vỏ Trái Đất nhờ
đó mà chúng ta xác định được t̉i
• Kiến tạo học lại là khoa học nghiên cứu về lịch

sử, quy luật hoạt động và cấu trúc của vỏ Trái
Đất.

• Cở sinh vật học. Mơn khoa học này nghiên cứu

về di tích các sinh vật được bảo tồn trong đá

9


(*)3. Nhóm địa chất ứng dụng
• Địa

vật lý ứng dụng các tri thức các thành tựu của
Vật lý học để nghiên cứu về Trái Đất
• Địa chất thuỷ văn - nghiên cứu về thành phần và
quy luật phân bố nước ngầm
• Địa chất cơng trình là mợt khoa học địa chất ứng dụng mà
không có nó các công trình xây dựng như các đập thuỷ
điện, các công trình xây dựng công nghiệp, văn hoá, giao
thông vận tải sẽ không đảm bảo được sự an toàn
• Địa chất biển nghiên cứu của nó là các hoạt động địa
chất và hệ quả của chúng ở các đại dương trước hết là ở
đáy đại dương và thềm lục địa
• Địa chất Đệ Tứ nghiên cứu các quá trình địa chất và
hậu quả của chúng trong giai đoạn trẻ nhất của lịch sử

Trái Đất - kỷ Đệ Tứ.

10


2. Vật chất Trái đất & các q trình địa
chất
• Ngun tố, khống vật, đá
• Q trình địa chất xảy ra chậm
• Q trình địa chất xảy ra đột ngột,
nhanh chóng

11


Q trình địa chất
• Q trình địa chất nội sinh: năng lượng bên
trong Trái đất
• Q trình địa chất ngoại sinh: năng lượng
Mặt trời và trọng lực:

12


(*)3.Phương pháp nghiên cứu
• Nghiên cứu ngoài trời.
• Đối tượng nghiên cứu chiếm
khoảng không gian sâu rộng.
• Thời gian diễn biến có thể rất
dài

• hoặc rất ngắn.
• Môi trường của các quá trình địa
chất phức tạp.
• P/p nghiên cứu ngoài thực địa.
• P/p nghiên cứu trong phòng.

13


(*)Thuyết đồng nhất (Uniformitarianism)
- Các quá trình tự nhiên đang xảy
ra trên bề mặt trái đất ngày
nay cũng đã từng xảy ra trong
quá khứ- quy luật của tự nhiên
là không thay đổi.
-Các quá trình địa chất thay đổi
từ từ, đồng biến.
-P/p“Hiện tại luận” : Hiện tại là
của
Thuyết
taiquá
biếnkhứ.
Các quá trình địa chất thay đổi
đột ngột.
P/p đối sánh địa chất.
14


4. Năng lượng
Tất cả các quá trình địa chất nội ngoại sinh

đều cần năng lượng, gồm:
- Trọng lực
- Năng lượng nhiệt do sự di chuyển các
nguyên tử
-Năng lượng hóa học: do sự phá vỡ hay hình
thành các nối hóa học.
- Năng lượng bức xạ MT
- Năng lượng nguyên tử: năng lượng được
lưu trữ hay giải phóng trong các kết hợp
nguyên tử (nguồn năng lượng chủ yếu bên
trong Trái đất)

15


5. Sự trao đổi nhiệt
• Cơ chế trao đổi nhiệt:
- Dẫn nhiệt: từ nhiệt độ cao (rung động
nhanh) đến nhiệt độ thấp (rung động
chậm hơn) trong Vỏ Trái đất.
- Đối lưu: nhiệt di chuyển cùng với vật
chất (trong manti và khí quyển)
- Bức xạ

16


6. Địa nhiệt (geothermal)
- Địa nhiệt tăng
theo độ sâu.

-Gần mặt đất
nhiệt độ tăng từ
15 to 35oC/ km
- Tâm Trái đất:
khoảng 45000 C

17


(*)7. Trái đất và nguồn gốc TĐ
Trái đất có dạng elipsoid (do tác dụng của lực hấp dẫn
bị ép theo phương trục quay.
Hội nghị trắc địa thế giới lần thứ XVI (IUGG) ở Grenoble,
1975, xác định a = 6.378,140km  5m; b = 6356,779
km và d = 1/298,275. (a: bán kính ở xích đạo, b: bán
kính ở cực)
Độ dẹt d của trái đất

a b
1
d

a
231
18


Bán kính xích đạo (a):
6378,140km,
Bán kính ở cực (b):

6356,779km
Bán kính bình qn
(a2b)1/3:6371,012km
Độ dẹt

Chu vi xích đạo:
40075,24km
Chu vi kinh tuyến
40008,08km
Diện tích trên mặt:
5,1007x10km
Thể tích (V):
1,0832x1012km2
Trọng khối (M):
(5,942+0,0006) x1012 kg

19


Cấu trúc bên trong Trái đất
Mật độ, nhiệt độ và áp suất tăng theo độ sâu.
Theo thành phần gồm các lớp:
- Vỏ trái đất co bề dày thay đổi: lục địa 10 - 50 km
Đại dương 8 - 10 km
-Manti: 3488 km, cấu tạo bởi peridotite
- Nhân: 2883 km, cấu tạo bởi Iron (Fe) và Nickel (Ni)
Theo tính chất vật lý:
-Thạch quyển (lithosphere) dày khoảng 100 km (dưới
lục địa sâu hơn)
- Quyển mềm (Asthenosphere) sâu từ 250 km đến 350

km, đá rắn nhưng mềm và dễ chảy.
- Man ti trong dày khoảng 2500 km, đá rắn nhưng vẫn
có khả năng chảy
- Nhân ngoài dày 2250 km, gồm Fe và Ni,  lỏng
- Nhân trong 1230 km, Fe and Ni, rắn
20