Mối quan hệ cấu trúc địa chất và địa hình

1
A. Các yếu tố ảnh hưởng đến địa hình
I. Khái niệm địa hình:
- Địa hình là tập hợp vô vàn những thể gồ ghề, lồi lõm hoặc tương đối bằng phẳng,
phân cách với nhau bởi những đường ranh giới ít nhiểu rõ rang, tức là tập hợp
của các dang địa hình
II. Các yếu tố ảnh hưởng đến địa hình
- Kiến tạo
+ kiến tạo toàn cầu
+ cấu trúc địa chất
- Thạch học
- Yếu tố tự nhiên ảnh hưởng từ bên ngoài: khí hậu, thời tiết qua các kỷ địa chất và
hiện tại
- Yếu tố con người (trực tiếp và gián tiếp)
B. Cấu trúc địa chất
I. Định nghĩa và phân loại
Cấu trúc địa chất là sự phân bố đá trong không gian ba chiều, nói cách khác đó là
dạng nằm của các lớp đất đá.Đối tượng chủ yếu của ngành địa chất cấu trúc là các kiến trúc
chính (lớp, thớ lớp, nếp uốn, khe nứt, đứt gãy, các thể magma và biến chất) và nguồn gốc
của các yếu tố đó.
Các dạng cấu trúc địa chất được chia làm hai loại chính: nguyên sinh (lớp, thớ lớp,
thế nằm của các đá magma như thể nền, thể chậu, thể mạch…) và thứ sinh (đơn nghiêng,
nếp uốn, khe nứt, đứt gãy,…)
II. Vai trò của các kiến thức về cấu trúc địa chất đối với các bộ môn trong ngành
địa chất
Ngành địa chất kiến trúc là ngành học nghiên cứu về cấu trúc địa chất.Đối với các
môn học khác, ngành địa chất kiến trúc là kiến thức cơ sở để hiểu và giải đáp nhiều vấn đề
lí luận.
Trước hết các kiến thức về địa chất kiến trúc phục vụ cho việc Lập bản đồ địa chất
2
Các chuyển động kiến tạo của vỏ Trái Đất ảnh hưởng không ít đến các dạng địa hình

mặt đất.là đối tượng nghiên cứu chính của môn Địa mạo học.
Trầm tích học có các đặc trưng riêng của các chuyển động kiến tạo và các đặc trưng
về các dạng hình thái của các dạng kiến trúc, từ đó nói lên được trình tự thành tạo và sự
phân bố địa lý của chúng.
Các chuyển động kiến tạo hầu như quyết định và ảnh hưởng đến sự sinh thành
magma, biến chất và dạng nằm của các đá, đối tượng nghiên cứu của môn Thạch học.
III. Dạng nằm của các đá
a) Dạng nằm của đá trầm tích
- Dạng nằm ngang là dạng nằm đặc trưng
của đá trầm tích, nó cho thấy rằng sự lắng đọng
trầm tích đã diễn ra từ từ, kế tiếp nhau, hết lớp
này đến lớp khác. Trong thiên
nhiên, ta thường gặp sự xen
kẽ của các lớp đá cứng mềm
khác nhau, do đó tác động
của xâm thực, mài mòn đối
với các lớp đá khác nhau, tạo nên nhiều kiểu địa hình đặc trưng. Khi thể hiện trên
bản đồ, ranh giới của các lớp nằm
ngang không cắt các đường cao độ.
- Dạng nằm nghiêng là kết quả của
quá trình vận động kiến tạo. Đây
là dạng kiến trúc thứ sinh, các lớp
đá có mặt lớp nghiêng về một
phía trên diện rộng. Với dạng
nằm này, trên bề mặt địa hình ta
có thể quan sát được thung
lũng đơn nghiêng và địa
hình núi một sườn, còn gọi
là các cuesta.
-

3
-
Sự phá hủy có dịch chuyển của các đá tạo nên các đứt gãy
(fay).Trong nhóm này chia ra đứt gãy thuận, đứt gãy nghịch,
đứt gãy nghịch chờm và một số dạng khác. Các đường đứt gãy
có thể tồn tại đơn độc nhưng cũng có thể sắp xếp thành hệ
thống song song với nhau tạo thành các những địa hào,địa
lũy…
Cấu trúc uốn nếp là cấu trúc uốn cong của
các lớp đá trầm tích do tác động của biến dạng
dẻo. Dạng cơ bản của chúng là nếp lồi và nếp
lõm với rất nhiều kiểu dạng khác nhau. Khi thể
hiện trên địa hình bề mặt, chúng có thể là núi
nếp lồi, thung lũng nếp lõm hoặc núi nếp lõm,
thunglũng nếp lồi,…
4
-
Ám tiêu là một nằm đặc biệt của đá trầm tích,
thường có dạng nón, dạng lồi hay thấu kình lồi.Chúng
là các khối đá vôi có nguồn gốc sinh vật cốt bộ
vôi,đặc biệt là san hô.
Đá magma xâm nhập
Đá magma phun trào
5
b) Dạng nằm của đá magma:
Dạng nằm của đá magma
Thể nền (batholith) là kiến trúc xâm nhập sâu, kích
thước lớn, thành tạo ở dưới sâu nên khi chưa bị bóc lộ,
chúng không ảnh hưởng đáng kể đến bề mặt địa hình,
nhưng khi lộ ra ngoài mặt đất chúng thường nổi rõ những

khối nâng dạng vòm.
6
Thể nấm (lacolith) là kiến trúc xâm nhập
nông, kích thước không lớn, có chiều cao nhỏ hơn
chiều ngang, chiều dày bị vát mỏng ở phần rìa.
Chúng tạo ra các dạng địa hình dương hình bát úp.
Khi bị bóc lộ tạo nên những quả đồi hoặc núi nhỏ
đứng đơn độc.
- Thể mạch (dike) là dạng xâm nhập magma dọc theo
các kẽ nứt thẳng đứng hoặc gần thẳng đứng. Khi bị bóc
lộ, chúng tạo thành những bức tường khá dài.
7
Lớp phủ là dạng nằm đá magma phun trào, diện tích phân bố rộng
nhưng bề dày nhỏ, phụ thuộc vào bề mặt địa hình và thành phần chính là baz
tạo. Khi magma với độ nhớt thấp chảy tràn, chúng tạo thành các cao nguyên
rộng lớn với diện tích hàng trăm ngàn mét vuông.
Thể họng là dạng nằm đá magma phun trào, có
dạng hình ống.Vách của họng thẳng đứng, dốc, có khi mở
rộng dần lên phía trên. Kèm theo các họng núi lửa thường
hình thành kiến trúc miệng núi lửa. Miệng núi lửa có nhiều
dạng khác nhau như miệng núi lửa karst, caldera…
Dòng chảy (còn gọi là lưỡi lava) là dạng
nằm đá magma phun trào, có dạng kéo dài hình
lưỡi. Dòng dung nham acid thì dày và ngắn, dòng
dung nham baz thì mỏng và kéo dài hơn vì độ nhớt
thấp.
8
c) Dạng nằm của đá biến chất
C. MỐI QUAN HỆ GIỮA CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ ĐỊA HÌNH
I . ĐỊA HÌNH VÙNG ĐÁ CÓ KIẾN TRÚC NẰM NGANG

1. Đặc điểm của các lớp đá
o Các lớp đá vẫn còn giữ nguyên hoặc gần nguyên vẹn thế nằm ban đầu
o Đặc trưng cho miền nền là nơi có chế độ kiến tạo yên tĩnh, móng uốn nếp đã
mất khả năng đàn hồi và biến dạng uốn nếp.
2. Các giai đoạn phát triển của địa hình
Giai đoạn trẻ: bề mặt địa hình còn khá bằng phẳng, bị chia cắt bởi dòng chảy trên
bề mặt.
9
Giai đoạn trưởng thành: thềm sông hạ thấp, bề mặt địa hình bị phân cắt mạnh tạo
nên các dạng địa hình như núi mặt bàn, gò sót, vách đá dựng đứng, hẻm vực
Giai đoạn già: bề mặt địa hình bị san phẳng thành bán bình nguyên (peneplain
hóa), chỉ còn sót lại một vài gò sót
3. Các kiểu địa hình đặc trưng
o Đồng bằng (plain): Một vùng rộng hoặc
hẹp có độ cao thấp, bằng phẳng, gợn sóng
nhẹ, hình thành do tích tụ hoặc xói mòn
o Cao nguyên, bình nguyên (plateau): Địa hình rộng lớn, bằng phẳng, khá cao, ở
đó có thể thấy được sườn dốc đứng và thung lũng sâu
10
o Núi, đồi mặt bàn (mesa): Núi đồi có đỉnh bằng, bề mặt đỉnh tương đối rộng và
có giới hạn không gian rõ, hình thành trên các bình nguyên, cao nguyên bị xói
mòn, cắt xẻ.
o Gò (sót) (butte): Gò đơn lẻ hoặc núi nhỏ có sườn tương đối dốc trên nền địa
hình khá bằng phẳng, đầy là địa hình còn sót lại do xâm thực, rửa trôi và xói lở
của mesa hay đồi mặt bàn
o Vách đá dựng đứng (cliff): Bề mặt địa hình rất dốc đôi khi dựng đứng, hình
thành do đá lở
11
o Hẻm vực, ca nhông (canyon): Thung lũng sâu, dài, tương đối hẹp, có vách cao
và dựng đứngm gặp ở cao nguyên hay vùng núi, dưới đáy thung lũng thường

có nước chảy. Địa hình đặc trung cho vùng khí hậu khô và bán khô có đá nằm
ngang
o Đất xấu (badland): Vùng đất khô, trơ đá, có rất ít hoặc không có lớp phủ thực
vật
II. ĐỊA HÌNH VÙNG ĐÁ CÓ KIẾN TRÚC NẰM NGHIÊNG
1. Đặc điểm của các lớp đá
12
o Trong dạng cấu trúc này, các lớp đá có thể nằm nghiêng đều đặn về 1 phía và
cắt vào bề mặt địa hình. Nếu góc cắm tương đối thoải (dưới 15
O
) và có những
lớp cứng, mềm xen kẽ thì quá trình bào mòn-xâm thực chọn lọc sẽ bóc đi
những phần mềm, làm cho một sườn thung lũng liên tục giật lùi trên mặt lớp
cứng, khiến cho thung lũng có mặt cắt ngang không đối xứng, gọi là thung
lũng đơn nghiêng và địa hình 1 sườn núi, hay là cuesta
2. Các giai đoạn phát triển của địa hình
- Ban đầu, địa hình tương đối bằng phẳng do lớp vật liệu bở rời phủ trên cấu trúc
địa chất. Sau đó, lớp vật liệu này mất đi, lộ ra nền đá bên dưới, quá trình mài mòn
chọn lọc xuất hiện, vì các lớp đá có kháng sức khác nhau nên đá mềm sẽ bị mài
mòn nhanh chóng, tạo nên địa hình tương đối bằng phẳng, lớp đá cứng kháng sức
cao nên còn sót lại những gờ đá tạo nên dạng địa hình cuesta. Sau đó, lớp đá
cứng bị mài mòn, lộ ra lớp đá mềm và bị mào mòn mạnh tạo ra thung lũng đơn
nghiêng.
3. Các dạng địa hình đặc trưng
o thung lũng đơn nghiêng:

o Địa hình 1 sườn núi (cuesta):
13
III.VÙNG ĐÁ UỐN NẾP
 Định nghĩa: là một vùng đá trầm tích chịu tác động của một lực ép bị uốn cong thành

các nếp uốn.
 Phân loại: 2 loại cơ bản:
 Nếp lồi
 Nếp lõm
MỘT SỐ NẾP UỐN
14
1. ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐÁ Ở ĐỊA HÌNH UỐN NẾP
 Cấu tạo: là một vùng đá trầm tích, gồm các lớp đá có kháng sức và tuổi khác
n0hau nằm xen kẽ nhau. Như vậy, sự ảnh hưởng của sự phong hóa lên các lớp đá
0cũng sẽ khác nhau. Dẫn đến việc tao thành nhiều dạng địa hình khác nhau.
 Đá cứng sẽ khó bị phong hóa, tạo ra các dạng địa hình núi.
 Đá mềm sẽ dễ dàng bi phong hóa tạo ra các dạng thung lũng.
 Hình dạng: hình gợn sóng, gồm các nếp lồi - lõm xen kẽ nhau. Do vậy, sự phong
hóa xảy ra trên từng khu vực của nếp uốn cũng có sự khác biệt.
è
tạo ra các dạng địa hình đặc trưng của mỗi khu vực của vùng đá uốn
nếp.
2. CÁC GIAI ĐOẠN MÀI MÒN CỦA CÁC TẦNG ĐÁ VÙNG UỐN NẾP
A – trong lúc đang xảy ra uốn nếp, các nếp lồi (anticline) bị mài mòn, các nếp lõm
(syncline) được các vật liệu bở rời lấp đầy làm cho địa hình khá bằng phẳng.
15
B – một thời gian sau khi quá trình uốn nếp ngừng lại, quá trình mài mòn làm lộ ra tầng
cát kết hay quartzit (quartzite), tầng đá có kháng sức cao. Thung lũng nếp lồi (anticline
valley), Thung lũng nếp lõm (syncline valley), khe đoạt dòng (water gap).
C – Quá trình mài tiếp diễn mang đi từng phần một hành tạo đá có sức kháng cao nhưng
rồi lại để lộ ra lớp đá cứng khác nằm bên dưới. Núi nếp lồi (anticlinal mountain), núi
nếp lõm (synclinal mountain), gờ (đá) đơn nghiêng (homoclinal ridge), thung lũng
(vùng đá) đơn nghiêng (homoclinal valley).
16
D – San bằng thành peneplain làm giảm chênh mực địa hình ở các đai uốn nếp, nhưng

vẫn còn thấy gờ đá cứng.
SỰ MÀI MÒN VÙNG ĐÁ TRẦM TÍCH UỐN NẾP
17
3. CÁC DẠNG ĐỊA HÌNH ĐẶC TRƯNG CỦA VÙNG ĐÁ CÓ KIẾN TRÚC UỐN
NẾP
a) Núi nếp lồi (anticlinal mountain):
18

b) Núi nếp lõm (synclinal mountain):

c) Thung lũng nếp lồi (anticlialnal valley):
19

d) Thung lũng nếp lõm (synclinal valley):

e) Gờ (đá) đơn nghiêng (homoclinal ridge) và thung lũng (vùng đá) đơn nghiêng.
IV.ĐỊA HÌNH VÙNG ĐÁ CÓ KIẾN TRÚC ĐỨT GÃY
1. ĐỨT GÃY
20
Là một kiến trúc địa chất ,được hình thành do sự phá hủy các đá (kết quả của biến
dạng dòn) có sự dịch chuyển của các lớp đá dọc theo mặt phá hủy hay vuông góc với
nó.
2. ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC LỚP ĐÁ TRONG VÙNG
a) Đối với đứt gãy xãy ra trong vùng đá có kiến trúc nằm ngang
Vẫn như đặc điểm các lớp đá trong vùng có kiến trúc nằm ngang, nghĩa là có sự xen
kẽ giữa các lớp đá nằm ngang có độ cứng khác nhau, nhưng do sự dịch chuyển của
các lớp đá ở hai cánh nên có sự xê dịch của các lớp so với dạng nằm nghiêng ban
đầu.
b) Đối với đứt gãy xãy ra trong vùng đá có kiến trúc nằm nghiêng
Tương tự vậy, đứt gãy xãy ra trong vùng có kiến trúc nằm nghiêng có đặc điểm như

vùng đá có kiến trúc nằm nghiêng, nghĩa là có sự xen kẽ giữa các lớp đá nằm
nghiêng có độ cứng khác nhau, nhưng có sự xê dịch của các lớp so với dạng nằm
nghiêng ban đầu.
3.CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA ĐỊA HÌNH
a) Đối với đứt gãy xãy ra trong vùng đá có kiến trúc nằm ngang
i. Giai đoạn A
Các lớp đá bên khối nâng cao hơn hẳn so với khối sụp, được ngăn cách với nhau
bởi mặt trượt sụp. Nhìn chung thì bề mặt khối nâng và khối sụp rất bằng phẳng.
21
ii. Giai đoạn B
Quá trình xâm thực diễn ra mạnh ở cánh nâng, hình thành các cao nguyên, núi
mặt bàn gò sót vách đá dựng đứng, hẽm vực… Còn bên khối cánh sụp bắt đầu
xuất hiện các dòng chảy chạy theo đường đứt gãy, địa hình tương đối bằng
phẳng.
iii. Giai đoạn C
Kết thúc quá trình xâm thực bên khối nâng, địa hình bị san bằng hoàn toàn, tạo
nên đồng bằng rộng lớn dòng chảy bắt đầu xuất hiện, khối nâng bây giờ có độ
cao thấp hơn khối sụp ban đầu. Bắt đầu quá trình xâm thực ở khối sụp để hình
thành các dạng địa hình như trong đầu giai đoạn trưởng thành bên cánh nâng,
dòng chảy lúc trước đã mất do chảy hết về khối nâng.
iv. Giai đoạn D
Địa hình khối sụp gần như bị san bằng hoàn toàn, chỉ còn sót lai số ít gò. Cả vùng
bây giờ rất bằng phẳng, dòng chảy có nhiều nhánh xuất hiện ở khối nâng.
v. Giai đoạn E
Do tốc độ xâm thực ở khối sụp lớn hơn khối nâng nên trong giai đoạn này khối
nâng có độ cao lớn hơn khối sụp. Địa hình đất xấu gồ ghề xuất hiện ở cả 2 khối,
dòng chảy ở dưới ngay đường đứt gãy.
b) Đối với đứt gãy xãy ra trong vùng đá có kiến trúc nằm nghiêng
i. Giai đoạn đầu tiên
Các lớp đá bên khối nâng cao hơn hẳn so với khối sụp, được ngăn cách với nhau

bởi mặt trượt sụp. Bề mặt 2 khối tương đối bằng phẳng nhưng bị nghiêng về 1
hướng
22
ii. Đầu giai đoạn trưởng thành
Xâm thực mạnh ở cánh nâng hình thành các đỉnh núi nhọn và cao, sườn núi có
các mặt tam giác tương đối dốc. Bên dưới là khối sụp được bồi tụ từ vật liệu
phong hóa của khối nâng tạo nên các cánh quạt phù sa rộng lớn.
iii. Cuối giai đoạn trưởng thành
Bên khối nâng, quá trình xâm thực làm mài mòn các đỉnh núi và tạo địa hình
thoải hơn so với đầu giai đoạn trưởng thành, địa hình hơi nhấp nhô.Dòng chảy
chảy từ khối nâng sang khối sụp, bên cánh sụp có đồng bằng rộng lớn.
iv. Giai đoạn già
Địa hình khối nâng bị san bằng, chỉ còn số ít các gợ đá, cả vùng gần như là bằng
phẳng độ cao 2 khối lúc này là như nhau. Dòng chảy tiếp tục chảy từ khối nâng
sang khối sụp.
4. CÁC KIỂU ĐỊA HÌNH ĐẶC TRƯNG
a) Đối với đứt gãy xãy ra trong vùng đá có kiến trúc nằm ngang
i. Đồng bằng
ii. Cao nguyên, bình nguyên
23
iii. Núi mặt bàn
iv. Gò sót
24
v. Vách đá dựng đứng
vi. Hẽm vực, ca nhông
25
vii. Đất xấu
b) Đối với đứt gãy xãy ra trong vùng đá có kiến trúc nằm nghiêng
i. Vùng núi có các mặt tam giác