địa chất đại cương chương 4 vỏ trái đất

Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

Chương IV
V
Ỏ TRÁI ðẤT

V
ỏ Trái ñất là phần vật chất rắn bọc ngoài của Trái ñất nằm trên
m
ặt Môhô. Vỏ Trái ñất là ñối tượng nghiên cứu chính của ðịa chất học.
I. Cấu tạo của Trái ñất.
V
ỏ có bề dày không ñồng ñều, thể hiện ở ñịa hình phức tạp từ lục
ñịa ñến ðại dương.
C
ăn cứ các tài liệu ðịa - vật lý chia ra 2 kiểu vỏ chính là vỏ lục ñịa, vỏ
ñại dương và 2 kiểu phụ là vỏ á lục ñịa và vỏ á ñại dương.
Kiểu vỏ lục ñịa (continental crrust) có bề dày không ñều
-
ở vùng nền (vùng ổn ñịnh) có bề dày 35-40 km
- Vùng công trình tạo núi trẻ có bề dày 55-70km
- Vùng núi Hymalaya, An
ñơ có bề dày 70-75Km
C
ấu trúc có 2 phần chính (hình 4.1)
+ Lớp 1 là lớp do ñá trầm tích (lớp trầm tích) tạo thành.
Vp trung bình t
ừ 3 - 5 km/s. Bề dày dao ñộng từ 0-5 km (ở ñồng
bằng lục ñịa) và dày nhất từ 8-10km (ở các vùng trũng lớn của lục ñịa)

+ L
ớp 2 là lớp ñá cứng gồm ñá macma và ñá biến chất chia ra:
L
ớp 2a: Lớp granitô - gnai hoặc granit biến chất phân bố ở các
khiên biến chất, Vp trung bình từ 5,5 - 6 km/s.
L
ớp 2b: Lớp bazan còn có tên gọi là Granulit - bazit vì tốc ñộ Vp
của 2 loại ñá tương tự nhau. Ranh giới giữa lớp 2a và 2b gọi là mặt Konrad
(m
ặt K), Vp trung bình là 6,6 - 7,2km/s. Bề dày của lớp bazan trung bình là
6,6 - 7,2 km/s. B
ề dày của lớp ba zan trung bình 15 - 20 km ở vùng nền và
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

25 - 35 km ở vùng tạo núi. Mặt Konrad không phải lức nào cũng thể hiện
rõ.
Mô hình m
ới về vỏ lục ñịa do N.I.Pavlenkova nêu ra dựa theo kết
qu
ả nghiên cứu ở lỗ khoan siêu sâu Kolxki và các thông tin ñịa vật lý.
Phân chia manti v
ới phần ñá của vỏ lục ñịa (mặt M) dựa vào Vp =
7,8 - 8,3 km/s. Trong phần 2 (xem hình 4.2) chia 3 tầng ngăn cách bởi ranh
gi
ới K
1
và K
2

.K
1
ở ñộ sâu 30-32km.


Hình 4.1.

T
ầng trên: Vp = 5,9-6,3 km/s có tính phân lớp và tíh phân dị theo
các bloc riêng với các thành phần và thông số ðịa - vật lý riêng.
T
ầng trung gian: Vp = 6,4 - 6,5 km/s. ðặc tính phân lớp nằm gần
n
ằm ngang móng. Trong ñó có những xen lớp và tốc ñộ Vp giảm xuống
còn 6km/s, có các thể dị thường về tỷ trọng và ñới tăng cao tính dẫn ñiện.
Nó mang
ñặc tính của một lớp mềm, vật chất trên nó có thể chuyển dịch
ngang.
T
ầng trên và tầng trung gian có các ñá phức tạp, có thể bao gồm
ñá biến chất, nói chung là ñá axit.
Tầng dưới: Vp = 6,8-7,0km/s gồm các ñá biến chất tướng granulit,
các
ñá bazic và siêu bazic.

Hình 4.2


Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng


Ki
ểu vỏ ñại dương: Cấu trúc vỏ ñại dương gồm 4 lớp (hình 4.3)
1- Lớp nước che phủ ñại dương
2- L
ớp thứ nhất là lớp trầm tích bở rời. Vp = 3 km/s. Dày từ vài trăm
mét
ñến 1 km, ít khi dày hơn.
3- Lớp thứ hai có Vp = 4 - 4,5 km/s.
Thành ph
ần là dung nham bazan có xen lớp ñá silic và cacbonat dày
từ 1-15 km có nới dày 3 km.
4- L
ớp thứ ba có Vp = 6,3-6,4km/s (có khi ñến 7 km/s). Thành phần
là
ñá bazic (gabro) và một bộ phận là ñá siêu bazic (pyroxenit).
Một số nơi grabo bị biến chất thành amphibolit chưa khoan quan
h
ết lớp này.
ðặc trưng của kiểu vỏ ñại dương là không có lớp granitognai. Bề dày
ch
ỉ từ 5-12km, trung bình là 6-7 km (ở ñáy Thái Bình Dương).
Ki
ểu vỏ á lục ñịa: Loại này gặp ở những cung ñảo (Alent, Kuril ) bao
quanh lục ñịa. Cấu trúc gần với kiểu vỏ lục ñịa nhưng bề dày nhỏ, chỉ 20-
30km và có
ñặc ñiểm là các lớp cứng hóa không rõ ràng. ở vùng dâng bao
quanh ðại Tây Dương phần kéo dài cử lục ñịa xuống dưới nước thì bề dày

rút ng
ắn và lớp granitognai cũng vát nhọn khi ñi về phía sườn lục ñịa. Kiểu
v
ỏ sa ðại Dương: Cấu trúc gồm ba lớp: (hình 4.4).
1. Lớp nước.




Hình 4.5.
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng




2. L
ớp ñá trầm tích dày từ 4 - 10 km có nới 15 - 20 km
3. L
ớp vỏ ðại Dương dày từ 5 - 10km
Vp = 6 - 6,4km/s, có ñặc trưg:
+ Không có l
ớp granitognai: gặp ở những trũng nước sâu bao quanh
và ở trong biển (ví dụ trũng nam Caspi, Biển ðen, ðịa Trung Hải, Okhốt và
các bi
ển khác).
Có th
ể hình dung cấu trúc vỏ Trái ñất qua sơ ñồ khái quát 9hình 4.5)
II. Khái niệm về thuyếtaẳng tĩnh.

Hi
ện tượng ñẳng tĩnh của vỏ Trái ñất là sự ñi ñến cân bằng của vỏ
Trái ñất ñối với tác dụng của trọng lực.
Ng
ười ta nhận thấy nới núi cao, ví dụ như Hymalaya, thì mặt
Môhô l
ại hạ xuống so với xung quanh, nới biển sâu, như ở ñáy ðại Dương
thì mặt Môhô lại dâng cao. Dị thường trọng lực Bughê cũng tưiơng ứng có
nh
ững biến ñổi. Vỏ Trái ñất dày hoặc mỏng sẽ có những tác ñọng trọng lực
khác nhau ñối với sâu. Vì thế ñể ñối trọng lại (bù trừ lại) những biến ñổi lớn
v
ề trọng lực tại những nơi khác nhau trên vỏ Trái ñất tất sẽ có những ñiều
hoad
ñể làm cân bằng ñẳng tĩnh Trái ñất. Có 2 thuyết giải thích.
1. Thuyết của J.H.Pratt (1885) cho rằng vỏ Trái ñất nằm trên 1
m
ặt ñẳng áp ñó cách mặt biển 1 ñộ sâu nhất ñịnh vè ñộ sâu ñó chung cho
cả ñịa hình trên vỏ Trái ñất. ðịa hình cao ñược xem như gồm những trụ vật
th
ể có titstd diện như nhau song tỷ trọng khác nhau. Và có trọng khối như
nhau.
ðịa hình thấp và ở biển các trụ có tỷ trọng lại lớn hơn ở vùng núi. Sự
phân bố ñó làm cho trọng lực ñược cân bằng. Chúng có thể ñiều hòa lẫn
nhau trên m
ặt ñẳng áp (hình 4-6).
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

2. Thuyết G.B.Airy (1885) cho là vật chất gồm những khối thể có
t
ỷ trọng như nhau và tương ñối nhẹ. (Giả ñịnh 2,67 g/cm
3
) nằm trên một vật
chất dẻo nhưng có tỷ trọng lớn (giả ñịnh 3,27/cm
3
). ở phần núi cao nặng
h
ơn sẽ chìm xuống sâu vào vật chất dẻo và vật chất dẻo với tỷ trọng lớn ấy
s
ẽ từ từ làm cân bằng trạng thái ñẳng tĩnh xủa vỏ Trái ñất (hình 4-6).
Dù là tỷ trọng khác nhau hay ñồng nhất trong các khối thể ñịa
hình trong c
ả 2 giả thuyết trên nhưngc húng có ñiểm chung là các khối trôi
trên một vật thể chất dẻo có thể di ñộng ñiều hòa sự mất cân bằng. Hai giả
thuy
ết còn chưa chú ý tới sự không ñồng nhất của vật chất trong Trái ñất
và tr
ạng thái vận ñộng của chúng.
y nghĩa thực tế: Là hiện tượng có thực và có tác ñộng trong ñời
s
ống con người. Dưới ñây là những ví dụ:
a. Vùng Scăngñinavơ trước ñây 15. 000 năm bị lớp băng dày hàng
ngàn mét ph
ủ lên và gây một trọng lực nhất ñịnh. Bây giờ băng tan
làm phá v
ỡ trạng thái cân bằng, bán ñảo nâng dần lên, trong mười
ngàn năm lại ñay nâng lên 250m. Hiện nay tốc ñộ nâng lên
1cm/n

ăm. Còn vùng Groenland thì ñang hạ xuống vì băng phủ ñè
lên dày tới 3 - 4 km.
b. Vùng
ñập nước lớn, sau khi nước vào, trọng lượng cột nước sẽ
gây m
ất cân bằng. Thống kê cho thấy nếu ñập cao hơn 100m,
dung tích nước lớn hơn 10
8
m
3
thì gần nơi ñấy xuất hiện ñộng ñất,
vùng lân c
ận tương ñối nâng lên.
c. ðã ño ñược ở vùng núi hymalaya nâng cao với tốc ñộ 1,87
cm/n
ăm và dịch chuyển về Bắc 5 -6 cm/năm.
d. Vùng An
ñơ và vùng Thái Bình Dương nhiều núi lửa, ñông ñất có
thể do liên quan với sự ñiều hòa cân bằng ñẳng tĩnh này của trọng
l
ực và di chuyển của vật chất dưới sâu.
III. Thành phần vật chất của vỏ Trái ñất.
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

Sau khi hiểu qua vũ trụ, Trái ñất toàn bộ và ñối tượng chính là vỏ
Trái
ñất, chúng ta bắt ñầu ñi vào nghiên cứu vỏ Trái ñất với các ñặc trưng
về thành phần vật chất ñể từ ñó hiểu sâu hơn các quá trình ðịa chất xảy ra

ở vỏ. ðối tượng chính là những vật chất thấy ñược và nghiên cứu ñược
b
ằng phương pháp ðịa chất học, không ñi sâu nghiên cứu về mặt cấu trúc
vật chất thuộc lĩnh vực vật lý học. Các kết quả nghiên cứu về ñịa hóa sẽ
ñược ứng dụng chứ không ñi vào phương pháp phân tích.
A. Các nguyên tố trong vỏ Trái ñất.
Trong Trái
ñất cá nguyên tố tồn tại dưới dạng phân tán không
ñồng ñều, luôn luôn kết hợp, luôn luôn biến ñổi trong các khoáng vật, các
ñá khác nhau.

ðể nắm ñược số lượng các nguyên tố trong Trái ñất người ta tiến
hành lấy mẫu từ trên mặt cho ñến ñộ sâu từ 16 ñến 20 km và ñem phân
tích. Clac (W.Clacrk) (M
ỹ) năm 1889 lần ñầu tiên công bố kết quả sau
nhi
ều năm phân tích thống kê, tìm ra tỷ lệ % trọng lượng các nguyên tố.
Sau ñó Clac ñã cùng H.S.Washinglơn sau 35 năm thu thập 5159 mẫu, tính
ra hàm l
ượng bình quân của 50 nguyên tố. Số liệu công bố ñã gây nên sự
chú ý mạnh mẽ của các nhà Khoa học. Người ta gọi tri số % trọng lựơng
nguyên t
ử của nguyên tố trong vỏ Trái ñất theo ñơn vj g/tấn (hoặc tính ra
%, ví d
ụ 1g/tấn - 10
-4
%) là trị số Clac. Cho ñến nay ñã nhiều tác giả công
bố trị số Clac theo kết quả phân tích của mình.

Tr

ị số Clac các nguyên tố chủ yếu của vỏ Trái ñất
Các
nguyên t
ố
Theo Clac
Wnshing
tơn 1924
Fesman
1933,
1939
Goldsmith
1937
Vinogrado
v 1962
Ronov và
larosevxki

Nhận xét:
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

+ Các nguyên tố của vỏ Trái ñất chủ yếu là 8 nguyên tố trên, trong ñó
O, Si, al là ch
ủ ñạo (người ta nói thành phần vỏ Trái ñất chủ yếu là các
Alumoslicat) chiếm hơn 80% trọng lượng vỏ, O chiếm gần 50%.
* Còn l
ại là Ti: 0,52; C = 0,46; Mn: 0,12; S: 0,11 và các nguyên tố khác:
0,37%.
+ Thành ph

ần trên cũng gần với thành phần của sao Kim, sao Hỏa
+ So v
ới thành phần nguyên tố của Trái ñất thì O vẫn là chủ ñạo tiếp
theo là Fe, Si, Mg, còn ở vỏ thì nhóm Al, Ca, Mg, Na lại tượng ñối nhiều.
+ Các nguyên t
ố kim loại có ích (Cu, Bb, zn ) chiếm tỷ lệ rất thấp (ví
d
ụ theo thống kê của các tác giả trên Cu có từ 0,0047 - 0,01%; Pb từ
0,00016 - 0,0002%; C từ 0,023 - 0,35%.
Thành ph
ần các ô xyt chủ yếu của vỏ Trái ñất - % trọng lượng.

Các oxyt SiO
2
Al
2
O
3
Ca
O
Fe
O
Fe
2
O
3
Mg
O
Na
2

O
K
2
O
TiO
2
ở vỏ lục ñịa 60,
2
15,2 5,5 3,8 2,5 3,1 3,0 2,
9
0,6
ở vỏ ðại Dương 48,
8
17,0 11,
9
6,6 2,0 7,0 2,7 0,
2
1,4
Bình quân ở vỏ Trái
ñất
60,
3
16,3 5,3 4,2 2,5 3,2 3,7 2,
3
0,8
Trị số Clac xem như là trị số bình quân phân bố các nguyên tố hóa học
trong vỏ Trái ñất. Do ñó tác dụng của các quá trình ðịa chất nên nguyên tố
hóa h
ọc bị phân tán, chỗ ít chỗ nhiều. Nơi nào tập trung ñặc biệt vượt xa trị
s

ố Clac thì có khả năng tạo thành mỏ công nghiệp.
Trị số Clac xem như là trị số phông các nguyên tố của vỏ Trái ñất.
B. Khoáng v
ật
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

1. Khoáng vật là những nguyên tố hóa học tự nhiên hoặc hợp chất hóa
h
ọc trong thiên nhiên hình thành do quá trình vật lý, hóa học nhất ñịnh
trong vỏ Trái ñất hoặc trên mặt ñất. (Một số rất ít có thể từ vũ trụ ñến: bụi
v
ũ trụ, thiên thạch). ðến nay biết ñược hơn 2500 khoáng vật trong ñó gần
50 khoáng v
ật là phổ biến tham gia vào quá trình tạo ñá.
ðại ña số khoáng vật ở thể rắn, chỉ một số ở thể lỏng như thủy ngân,
d
ầu mỏ, nước và mộ số ở thể khí như cacbonic, metan, hyñrô
2. Về hình thái và cấu trúc, khoáng vật có các dngj vô ñịnh hình; dạng
keo và d
ạng kết tinh.
Khoáng v
ật vô ñịnh hình là khoáng vật ở thể thủy tinh, các phân tử vật
chất chưa kịp sắp xếp theo một trật tự có tính quy luật tuần hoàn trong
không gian. Ví d
ụ khi macma ñông nguội ñột ngột tạo ra các khoáng vật vô
ñịnh hình.
Khoáng v
ật dạng keo là khoáng vật ở trạng thái keo hoặc từ chất keo

k
ết tinh lại. Chất keo gồm những hạt keo, có kích thước từ 1 - 100mµ = 1 x
10
-6
mm) hòa tan trong nước. Chúng hoặc là do các phản ứng hóa học ñối
với các chất trong môi trường hòa tan thành chất keo hoặc do sinh vật làm
hòa tan các ch
ất trong môi trường nước.
Khoáng v
ật kết tinh là khoáng vật hình thành do sự kết tinh cá nguyên
tố hóa học thành những tinh thể và gắn kết lại với nhau, (tinh thể là vật thể
do các phân t
ử như iôn, nguyên tử, phân tử phân bố một cách có quy luật
tuần hoàn trong không gian). Nét ñặc trưng của tinh thể là có cấu trúc
m
ạng. Cấu trúc này có ñược là do hạt và vạt chất sắp xếp có quy luật trong
không gian theo các nút m
ạng ñể tạo thành ô mạng trong không gian. Mỗi
tinh thể có một ô mạng riêng. Ví dụ ô mạng tinh thể của hạt halit (muối mỏ
NaCl) có d
ạng lập phương (hình 4.7)
Trong ña số các loại tinh thể khoảng cách giữa các hạt (nút mạng) là 1
vài A
o
(1A
0
= 10
-8
cm) và có ñộ 10
-7

hạt trên 1 mm không gian.
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

Tại trung tâm nghiên cứu vật liệu của trường Mỏ Paris bới kính hiển vi
ñiện tử loại mới nhất của Hà Lan có thể nhìn thấy một vật kích thước nhỏ
ñến 2A
0
(gần bằng kích thước một nguyên tử).
Môn tih th
ể học chuyên nghiên cứu về tinh thể (nghiên cứu quy luật
sinh thành c
ủa tinh thể, tính ñối xứng và cấu trúc bên trong của tinh thể,
các tính chất vật lý cũng như các hiện tượng xảy ra trong tinh thể, mối liên
quan gi
ữa cấu trúc với các tính chất vật lý, hóa học và hình học của tinh
thể). Trong thiên nhiên, các khoáng vật kết tinh ở thể rắn chiếm ñại ña sô.
Hi
ểu biết các tính chất tinh thể cũng là các nhận biết các khoáng vật, các
ñá từ ñó có sử dụng hợp lý.

Hình 4 .7
H
ọc thuyết về tinh thể do E.S. Fedorov xây dựng từ cuối thế kỷ trước.
Tinh th
ể muối nỏ (NaCl) nêu trên là tinh thể hình lập phương. Cũng
th
ường gặp các tinh thể như của thạch anh có dạng chóp 6 mặt, tinh thể
manhetit có 8 mặt, tinh thể grranat 12 mặt (hình 4 - 8).

E.S.Fedorov b
ằng lý thuyết và sau này ñã ñược các phương pháp
nghiên cứu hiện ñại xác minh là phân tử tinh thể xếp trong 230 luật phân bố
trong không gian. Các tinh th
ể, căn cứ vào các ñặc tính cấu trúc của chúng,
ñược chia làm 7 nhóm tinh thể gọi là 7 hệ tinh thể, từ thấp ñến cao có; hệ
ba nghiêng (ñơn nghiêng); hệ trực thoi: hệ ba phương; hệ bốn phươngl hệ
sáu ph
ương; hệ lấp phương.
Mỗi thành phần vật chất sẽ hình thành một dạng tinh thể riêng. Nhưng
tùy
ñiều kiện hóa lý và nhiệt ñộng lúc thành tạo mà tợp hợp các phần tử vật
ch
ất có thể hình thành các tinh thể khoáng vật khác nhau. Ví dụ C có thể
thành Graphit là khoáng vật rất mềm, ñộ cứng bằng 1 với tinh hệ lục
ph
ương dạng tấm, sợi. Cũng là C nhưng có thể thành kim cương (ñộ cứng
10) thuộc tinh hệ lập phương, tính chất vật lý khác hẳn graphit. Ví dụ thạch
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

anh ở nhiệt ñộ cao kết tinh thành tinh thể lục phương, nhưng ở nhiệt ñộ
th
ấp hơn thì có tinh thể thuộc hệ tam phương.
Tinh thể do kết tinh và phân bố các phần tử theo quy luật trong không
gian nên có tính d
ị hướng có nghĩa là các ñặc tính vật lý như tính dẫn ñiện,
d
ẫn nhiệt, ñộ cứng chỉ giống như nhau theo cùng hướng song song. Nếu

ño theo các phương khác thì sẽ có kết quả khác. Khác với khoáng vật kết
tinh, các khoáng v
ật vô ñịnh hình do phân bố các phần tử không trật tự nên
chúng có tính giống nhau khi khảo sát các ñặc ñiểm vật lý theo tất cả các
h
ướng: tính ñẳng hướng.
3. Ngu
ồn gốc của khoáng vật: ñược sinh thành trong ñiều kiện:
a. Khoáng vật nội sinh hình thành có liên quan với các quá trình xảy ra
ở trong vỏ Trái ñất và ở phần trên manti - quá trình macma và biến chất.
b. Khoáng vật ngoại sinh hình thành ở phần trên mặt Trái ñất và ở trên
c
ủa vỏ có liên quan với các quá trình ðịa chất ngoại sinh.
4. Tính ch
ất hình học của khoáng vật.
- Khoáng vật vô ñịnh hình, không kết tinh thường có dạng cầu, dạng
ñậu, dạng thận, dạng chuông vú (do chúng không kết tinh).
- Khoáng vật kết tinh thể hiện ở hình dạng tinh thể, mặt tinh thể, ở sự
k
ết hợp của nhiều tinh thể (như tinh ñám thạch anh). Sự phát triển của tinh
th
ể thể hiện trong các hướng sau:
+ Phát triển theo 1 phương: tinh thể có dạng trụ, dạng kim: (ví dụ:
th
ạch anh, antimoan, hocnblen).
+ Phát triển theo 2 phương: có dạng phiến, dạng tấm (ví dụ: thạch
anh, mica).
+ Phát tri
ển ñều 3 phương: có dạng hạt, dạng cầu (ví dụ: pyrit).
5. Các tính chát vật lý của khoáng vật: ñó là các tính chất về quang

h
ọc, lực học, từ tính, tính ñiện áp do cấu trúc tinh thể quết ñịnh.
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

a. Tính chất quang học của khoáng vật thể hiện ở tính hấp thụ quang,
ph
ản quang, thấu quang của khoáng vật.
ðộ trong suốt phản ánh sự xuyên thấu của ánh sáng quan khoáng vật.
Phân ra: trong su
ốt, nửa trong suốt và không trong suốt.
ánh; tính ph
ản xạ, khúc xạ, hấp thụ quang ñối với ánh sáng thấy ñược
của khoáng vật. Phân ra: ánh thủy tinh, ánh xad cừ (ánh mờ) ánh nửa kim
lo
ại, ánh kim loại.
Màu sắc: thể hiện sự hấp thụ các bước sóng ñối với ánh sáng thấy
ñược của khoáng vật. Nếu khoáng vật hấp thụ ñều ñặn ñối với các bước
sóng ánh sáng thì nó có t
ừ màu ñen ñến màu xám. Nếu chỉ hấp thụ một số
bước sóng nào ñáy tức là khoáng vật có các màu khác nhau.
Màu v
ết vạch: Màu của bột khoáng vật ñể lại trên một vết vạch (vạch
vào tấm sứ).
Màu v
ết vạch của khoáng vật kim loại không trong suốt thường là cố
ñịnh, là màu của bản thân khoáng vật. Ví dụ: pyrit có màu vàng rơm nhưng
màu vết vạch lại ñen.
b. Tính ch

ất cơ học của khoáng vật bao gồm tính cắt khai, mặt vỡ ñộ
cứng phản ánh ñặc tính của khoáng vật sau khi bị ngoại lực rắn tác dụng.
Nó có liên quan
ñến cấu trúc tinh thể khoáng vật.
Tính c
ắt khai là sự vỡ tách theo một mặt tinh thể nào ñấy khi bị ngoại
lực tác dụng. Mặt bóng nhẵm là mặt cắt khai, thường thường là song song
v
ới một mặt tinh thể.
Mặt vỡ là mặt hình thành do bị ngoại lực tác dụng thành lồi lõm, không
ph
ẳng. Nếu lực nối của ô mạng không ñều nhau theo các hướng thì dễ
thành v
ết vỡ. Ví dụ vết vỡ vỏ chai.
ðộ cứng là năng lực chống lại lực cơ học bên ngoài của khoáng vật.
Nói chung khoáng v
ật có bán kính ñiện tử càng nhỏ thì ñộ cứng càng lớn.
Phân ra
ñộ cứng tuyệt ñối và ñộ cứng tương ñối. ðo ñộ cứng tuyệt ñối cần
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

phải dùng máy ño. Thường là dùng bảng ñộ cứng tương ñối (bảng Mohs)
v
ới 10 bậc, mỗi bậc dùng một khoáng vật thường gặp làm vật chuẩn, Bảng
Mohs gồm có: Ta (1), Thạch cao (20, canxit (3), Fluorit (4), Apatit (5),
Fenfat (6), Th
ạch anh (7), Topaz (8), Corindon (9), Kim cương (10).
c. M

ột số ñặc tính vật lý khác: Các khoáng vật có tỷ trọng nặng nhẹ
khác nhau. Một số có từ tính (như manhetit), có tính ñiện áp (ñối với một số
th
ạch anh) có loại có tính phát sáng Những loại này có thể dùng mắt
thường xác ñịnh ñược.
6. Phân lo
ại khoáng vật
C
ăn cứ tính chất quan trọng, số lượng tham gia vào thành phần vật
chất của vỏ Trái ñất chia ra:
Khoáng v
ật tạo ñá, có khoảng 50 khoáng vật thường gặp tham gia
thành tạo ñá như thạch anh, fenfat, mica, pyroxen.
Khoáng v
ật phụ số lượng ít, dưới dạng hiếm trong các ñá nhw apatit,
manhetit, ziricon.
Hi
ện nau còn phân theo thành phần hóa học và cấu trúc tinh thể
(E.K.Lazarenko).
Nhánh I: Các nguyên t
ố tự nhiên
Nhánh II: Các sulfua và các khoáng v
ật gần nó gồm 4 lớp.
Nhánh III: Các h
ợp chất của oxy gồm 9 lớp.
Nhánh IV: Halogen
Nhánh V: Các h
ợp chất hữu cơ.
Trong ñó quan trọng nhất là nhánh II và nhánh III (sẽ học trong phần
th

ực tập).
D
ưới ñây giới thiệu một cách phân loại khoáng vật.
a. Các khoáng vật nguyên tố tự nhiên.
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

Trong thiên nhiên có 50 lọai như: vàng, bạc, ñồng, platin (nguyên tố
kim lo
ại) acsen, antimoan, bisut, telua, selen (bán kính kim loại) lưu
huỳnh, kim cương (phi kim).
b. Khoáng v
ật sufua (sulfid) anion chủ yếu là S, cation thường là
nguyên t
ố gần Cu và nguyên tố chuyển tiếp như Cu, Pb, Zn, Sn, Ag,
Sb Có hơn 300 loại khoáng vật sulfua. Thường là loai quặng có giá trị
công nghi
ệp về kim loại màu và kim loại hiếm như pyrit (FeS
2
), Chancopyrit
(CuFeS
2
), glenit (PbS), sfalerit (ZnS), antimônnit (Sb
2
S
3
), thần sa (HgS)
Lo
ại khoáng vật này nằm gần mặt ñất hoặc trên mặt ñất dễ bị oxy hóa

thành các sulffua ho
ặc cácbonat.
c. Khoáng vật của oxy hóa và hyñrôxyd hóa (oxyde và hydrôxide).
Anion là O
2
hoặc OH còn cation là nguyên tố gần O như Al, Si, Mg và
nguyên tố chuyển tiếp như Fe, Mn, Ti và một số nguyên tố gần nguyên tố
Cu nh
ư Cu, Zn, Sn Có gần 200 loại, trong ñó SiO
2
nhiều nhất, chiếm gần
12,6%, khoáng v
ật oxy của Fe chiếm 3 - 4 %.
Chiếm chủ yếu trong loại quặng kim loại ñen, kim loại nhẹ, một bộ
ph
ận của kim loại hiếm, kim loại ñất hiếm. Thường gặp là mannhetit
(Fe
3
O
4
). Psilomelan n MnO.mmnO
2
.nH
2
O), pirolúit (MnO
2
),
titannovanadimanhêtit (Fe,V, Ti
3
O

4
). Cromit (FeCr
3
O
4
), Casiterit (SnO
2
),
Th
ạch anh (SiO
2
), Conrindon (Al
2
O
3
), Boxit (Al
2
O
3
.nH
2
O)
d. Khoáng vật halogen (haloid) do các nguyên tố halogen như F, Cl,
Br, I k
ết hợp với K, Na, Ca, Mg. Nhánh này tương ñối ít, chiếm số lượng
thứ yếu trên vỏ Trái ñất, thường gặp như Halit (NaCl), Xinvin (KCl), Karnalit
(KCl.MgCl
2
.6H
2

O) và Fluorit (CaF
2
) có giá trị công nghiệp.
e. Khoáng v
ật chứa muối của oxy: gồm các loại cacbonat, volframat,
silicat photphat sulfat Rất nhiều chủng loại. Riêng silicat ñã có hơn 800
lo
ại, chiếm 80% trọng lượng vỏ Trái ñất. Trong silicat chứa nhiều Fe, Mg
(như amphibol, pyroxen, olivin ) chiếm ñộ 16,8% m, mica ñộ 3,8%.
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

Loại khoáng vật chứa muối O là những khoáng vật chủ yếu tạo thành
ñá, một bộ phận nguyên liệu chứa nguyên tố kim loại và ñại bộ phận
nguyên liệu phi kim loại từ các khoáng vật này.
+ Khoáng v
ật nhóm cacbonat có trên 80 loại, nhiều nhất là canxit
(CaCO
3
) và dolomit (Ca, Mg (CO
3
)
2
.
+ Khoáng vật nhóm Volframat tương ñối ít, thường gặp là volframit
(Mn, Fe) WO
4
. Thường gặp là apatit Ca
5

[PO
4
]
3
(F
1
OH).
+ khoáng vật nhóm sunfua trong tự nhiên có 260 loại là nguồn nguyên
li
ệu chủ yếu của quặng phi kim loại. Thường gặp là thạch cao (CaSO
4
2H-
2
O), barit (BaSO
4
)
+ Khoáng vật nhóm silicat nhiều nhất trong thiên thạch, cấu trúc tinh
th
ể phức tạp ô mạng của tinh thể gồm 1 ion Si, bao quanh là 4 ion O tạo
thành 1 thể tứ diện [SiO
4
]
4
là một ñơn vị cơ bản mạng. Thường gặp có
Olivin (Mg, Fe)
2
, [SiO
4
], Hocblen (Ca
2

Na) (Mg,Fe)
4
(Al, Fe) [(Si,
Al)
4
O
11
]
2
[OH]
2
, Ogit (Ca, Na) (Mg
2
, Fe
2
, Al) [AlSiO
3
O
10
] {OH]
2
, Octocla
K[AlSi
3
O
8
] lagiocla Na[AlSi
3
O
8

] - Ca[Al
2
Si
2
O
8
], cao lanh Al
4
[Si
4
O
10
] (OH)
4
,
Gloconit (Mg, Al, Fe)
12
[Si,Al)
8
O
30
](OH)
18
, Granat (Ca,Mg)
3
(Al, Fe)
2
[SiO
4
]

3

Bảng thống kê một số khoáng vật thường gặp trong vỏ Trái ñất (Chiếm tỷ lệ
% th
ể tích).

Khoáng
v
ật
%
lượng
phân bố

Khoáng vật %
l
ượng
phân bố

Khoáng vật %
l
ượng
phân bố

Plagiacla 39 Hocblen 5 Manhetit, Inmenit

1,5
Octocla 12 Mica 5 Canxit 1,5
Thạch
anh
12 Khoáng vật

sét
4,6 ðolomit 0,9
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

Pyroxen 11 Olivin 3 Còn lại các
khoáng v
ật khác.
4,5
(Theo Ronov, 1969).
c.
ðá.
1. ðá là sản phẩn của tác dụng ðịa chất gồm 1 tập hợp của một tợp
h
ợp của một hoặc nhiều loại khoáng vật hoặc các vụn ñá kết lại với nhau
mà thành. Do một kim loại khoáng vật tạo thành như ña hoa (do canxit tập
h
ợp thành), do nhiều khoáng vật kết hợp phức tạp, ví dụ như granit (gồm
th
ạch anh, penpat, mica).
Quặng (ore) gồm một hay nhiều thành phần có giá trị ñược tạp trung
cao
ở ñá, ñược khai thác ñể sử dụng trong công nghiệp (quặng vàng, sắt,
than, apatit )

ðá vây quanh (countryrock) là phần ñá không phải là quặng bao chứa
qu
ặng. Khi khoa học kỹ thuật phát triển có thể biến ñá vây quanh thành
quặng. Vì vậy có hiện tượng khai thác lại bãi thải ñể lấy lại quặng.

2. C
ăn cứ ñiều kiện sinh thành chia ra:
a. ðá macma do macma ñông nguội tạo thành bởi sự phân dị
(segmentation) và k
ết tinh. Macma là vật chất dung nham chảy lỏng gồm
các silicat hình thành
ở dưới sâu trong ñiều kiện nhiệt ñộ và áp suất cao.
Trong macma ngoài SiO
2
ra còn một số nguyên tố khác và thành phần chất
khí d
ễ bau hơi như các nguyên tố nhóm hagogen và các khí CO
2
, S căn
cứ môi trường thành tạo chia ra:
-
ðá xâm nhập (intrusive rock) gồm ñá xâm nhập sâu (plutonic rock) do
macma
ñông nguội dưới sâu tạo nên và ñá xâm nhập nông (hypabyssal
rock) do macma ñông nguội mặt ñất tạo nên (từ 0 - 3 km).
-
ðá phun trào (extrusive rock) do macma phun lên hoặc trào ra mặt
ñất ñông nguội tạo thành.
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

b. ðá trầm tích (sedimentary rock) hình thành do các tác dụng ngoại
l
ực phá hủy ñối với vỏ Trái ñất tạo ra các vật liệu trầm tích hoặc các vật liệu

do núi lửa phun ra, do từ vũ trụ rơi xuống. Các vật liệu này phân bố ở trên
m
ặt ñất hoặc gần mặt ñất trải qua quá trình gắn kết tạo ñá mà thành. Sự
phá h
ủy có thẻ do tự nhiên hoặc do sinh vật và con người. ðá trầm tích
ñược phân ra: ñá vụn, ñá vụn núi lửa, ñá sét, ñá hóa học và ñá sinh hóa.
c.
ðá biến chất (metamorphic rock) do các ñá trước (macma, trầm tích
hoặc biến chất) trong ñiều kiện tác dụng mới của nhiệt ñộ, áp suất và tác
d
ụng của các dung dịch hóa học làm cho chúng thay ñổi về thành phần,
ki
ến trúc, cấu tạo ñể hình thành loại ñá mới. ðá biến chất phân thành các
loại ñá chính: ðá biến chất tiếp xúc, ñá biến chất trao ñổi (nhiệt dịch khí
thành), bi
ến chất ñộng lực, biến chất khu vực (biến chất nhiệt ñộng). Người
ta còn phân biệt:

ðá ñơn khoáng là ñá hình thành chỉ có một khoáng vật:

ðá ña khoáng là ñá hình thành với tập hợp nhiều loại khoáng vật.
3. Những ñiểm cơ bản cân nghiên cứu ñối với ñá: ðây là những ñiểm
có tính quy
ết ñịnh cho ñặt tên và mô tả tính chất ñá.
a. ñiều kiện sinh thành. môi trường hoàn cảnh và quá trình thành tạo
ñá. Ví dụ: ñá macma nếu sinh thành ở nơi sâu (biểu hiện ở tinh thể lớn,
ñều hạt, quá trình hóa lý trọn vẹn). ðá trầm tích hình thành ở biển nông
khác hẳn với hồ ðá biến chất nếu do macma axit hoặc trung tính tiếp xúc
v
ới ñá vôi sẽ khác hắn với trường hợp macma tiếp xúc với ñá sét.

b. về thành phần vạt chất cần xem xét ñá chứa ñựng những nguyên tố
nào, khoáng v
ật g, hàm lượng % bao nhiêu, khoáng vật chính, khoáng vật
ph
ụ có những gì
c. Về kiến trúc và cấu tạo của ñá, ñặc ñiểm về hình thái, phản ánh
ñược nhiều thông tin giúp xác ñịnh ñiều kiện, quá trình hình thành.
Ki
ến trúc (structure) phản ánh các cấu trúc bên trong của ñá thể hiện ở
hình dạng kích thước của các hạt khoáng vật, ở trình ñộ kết tinh và mối
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

quan hệ giữa chúng với nhau, các hình thức tổ hợp của các hạt. Ví dụ: kiến
trúc h
ạt toàn tinh, kiến trúc khảm
Cấu tạo (texture) là ñặc ñiểm về sự phân bố, sắp xếp trong không gian
c
ủa các thành phần tạo ñá, phản ánh trình ñộ ñồng nhất của ñá. Ví dụ: cấu
t
ạo khối, cấu tạo dòng chảy.
d. Về dạng nằm (thể nằm) trong không gian. ðó là vị trí trong không
gian c
ủa khối ñá và mối tương quan về không gian và thời gian sinh thành
của khối ñá ñối với ñá xung quanh.
e. v
ề thời gian tạo thành (tuổi) có nhiều phương pháp ñể xác ñịnh.
ðáng chú ý là phương pháp xác ñịnh tuổi tương ñối dựa vào mối quan hệ
ðịa chất giữa các ñá khác nhau.

Nh
ững nghiên cứu trong phònh nhất thiết phải kết hợp với thực ñịa.
4. Mô tả các ñá chính.
a. Các
ñá macma: Kết hợp với nghiên cứu môi trường thành tạo kiến
trúc c
ấu tạo của ñá, thông thường phân chia ñá macma dựa vào hàm
lượng % SiO
2
, hàm lượng các khoáng vật chính.
Các
ñá macma chủ yếu (dựa theo sơ ñồ của P.Gruche có sử ñổi)
Bảng








Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

b. Các ñá trầm tích.
- Các
ñá trầm tích chiếm ñộ %5 khối lượng vỏ Trái ñất (ñá macma
chiếm ñộ 95%) nhưng diện phân bố trên bề mặt Trái ñất lại chiếm ñến 75%
di

ện tích (tính ñến ñộ sâu 6 km theo Rukhin) phần chủ yếu là ở biển
-
ðặc trưng rất lớn của ñá trầm tích là:
+ Tính phân lớp do chủ yếu là kết quả của sự phân dị (phân dị trọng
l
ực) trong quá trình lắng ñọnh. Hình thành từng lớp phân biệt ñược bở sự
khác nhau về thành phần, ñộ hạt, màu sắc
+ Trên m
ặt lớp của ñá trầm tích thường có cấu tạo riêng như khe nứt
khô, v
ết sóng vết sinh vật gọi là cấu tạo mặt lớp.
+ Trong ñá trầm tích có thể chứa di tích sinh vật hóa ñá. ðó là cơ sở
ñể xác ñịnh mối tương ñối. Một số ñá do khoáng vật tạo thành.
+ Kiến trúc hạt và xi măng gắn kết (ñối với ñá vụn)
- Phân chia
ñá trầm tích
T
ảng kết Kích thước d > 100mm
Cuội kết d = 10-100mm hạt mài
tròn
D
ăm kết d > 2mm hạt góc cạnh

ðá vụn cơ
h
ọc
S
ạn kết d =2-10mm hạt tròn
Cát k
ết d = 0,05-2mm

B
ột kết (alơvrolit) d= 0,005-0,05mm
ðá vụn Hoàng thổ (do bột và
sét t
ạo nên)

d>0,005m
m
ðá vụn núi
l
ửa (có trên
Aglomerat (cu
ội kết
núi l
ửa)
d > 100mm
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

10% thành
ph
ần là vật
liệu núi lửa)
D
ăm kết núi lửa d > 2-100mm
Tuf d>2mm có 90%
là v
ật liệu núi lửa

Tuf d>2mm có 30 -
90% là v
ật liệu núi
l
ửa

Tuf d>2mm có10 -
30% là v
ật liệu núi
l
ửa

ðá Alit (trầm tích nhôm) chú ý Laterit, Boxit

ðá Ferolit (trầm tích sắt) chú ý sắt nâu

ðá Lilixit (trầm tích hình thành từ khoáng vật silixit)
ðá hóa học ðá Manganolit (trầm tích mangan)
và sinh hóa
ðá phôphorit (trầm tích phốt phát)
ðá cacbonat chủ yếu gồm ñá vôi, ñá macnơ, dolomit

ðá Evaporit (trầm tích muối) ñá trầm tích hóa học thuần
túy
g
ồm 3 nhóm là trầm tích sunfat và trầm tích clorua.
ðá sinh vật cháy ðá phiến cháy và than gồm gồm ñá phiến
cháy và
than
(cauxtobidit) D

ầu khí gồm dầu mỏ và khí ñốt.
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

Cauxtobidit là ñá từ sinh vật biến ñổi thành, có thể ñốt cháy ñược.
N
ăm 1968 Svetxov còn gọi là ñá có nguồn gốc quang hợp.
c. Các ñá biến chất.
- Nh
ững nét chung: ðá biến chất chiếm số lượng không nhiều. Tính
theo tr
ọng lượng vỏ Trái ñất thì ñá macma chiếm 89% trọng lượng, ñá trầm
tích là 5% còn ñá biến chất là 6%. Nhưng nếu tính theo diện tích phân bố
trên m
ặt ñất thì ñá trầm tích chiếm 75% diện tích lục ñịa, còn ñá biến chất
và ñá macma chiếm 25%.
T
ừ các ñá gốc bị tác dụng của áp suất, nhiệt ñộ và thành phần hóa
h
ọc mới, các chất bốc, các khí (C) tác dụng tạo thành. Từ các ñá macma
biến thành ñá octometamorphism và từ trầm tích biến thành
parametamorphism.
- Nh
ững ñặc trưng của ñá biến chất.
+ C
ấu tạo ñặc trưng: Thớ phiến, dạng phiến (bị ép ñịnh hướng) cấu
t
ạo khối giống ñá macma, cấu tạo cà nát, cấu tạo sót.
+ Kiến trúc ñặc trưng: kiến trúc biến tinh (do khoáng vật tái kết tinh

hình thành). Ki
ến trúc sét, kiến trúc cà nát (hạt có thể vỡ ñều hay không
ñều).
-
ðá biến chất ñược phân ra:
1. Các
ñá biến chất ñộng lực: Yếu tố gây biến chất do ñộng lực ñịnh
hướng, gồm các ñá như dăm kết kiến tạo, kataclazit (hạt dăm nhỏ từ 1 -
2mm) milonit (h
ạt nhỏ hơn 1 ñến 2mm) blatonmilonit (không nhận ra
khoáng vật nguyên thủy, dạng vảy)filonit (hạt rất mịn ñôi khi vi uốn nếp).
2. Các
ñá biến chất nhiệt: Biến chất trong ñiều kiện nhiệt ñộ từ 500
ñén 1200
0
với áp suất P = 3000bar. Gồm các ñá như ñá phiến ñốm, ñá
sừng, ñá hoa, quaczit. ðá sừng cũng có thể từ ñá macma bizic, và trung
tính bi
ến thành.
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

3. Các ñá biến chất trao ñổi: Quá trình biến chất xảy ra thường là do
s
ự trao ñổi thành phần của macma granitoit và syenit với ñá vây quanh.
Thuộc loại này gồm các ñá như ñá xkacnơ, greizen, secpentinit. Căn cứ
nhi
ệt ñộ người ta chia ra 3 giai ñoạn biến chất trao ñổi. Giai ñoạn macma
nhi

ệt ñộ lớn hơn 600
0
C, giai ñoạn khí thành, nhiệt ñộ từ 600 ñến 375
0
C và
giai ñoạn nhiệt dịch, nhiệt ñộ nhỏ hơn 375
0
C.
4. Các
ñá biến chất khu vực (nhiệt ñộng) ñược hình thành trong một
khu vực rộng lớn dưới tác dụng của hoạt ñộng macma, kiến tạo. Các ñá
g
ồm ñá phiến (có thể từ ñá sét, ñá macma bazic, trung tính, macnơ, siêu
bazic, tr
ầm tích boxit), ñá phiến kết tinh (mức ñộ biến chất mạnh hơn có
ñịnh hướng rõ, tái kết tinh) ñá gơnai (do biến chất khu vực mạnh, các
khoáng v
ật chính là fenpat ít hơn 40% thạch anh có từ 30 ñến 40%,
amphibolit (thành phần chủ yếu là hocblen, plagipocla), granulit (biến chất
khu v
ực cao), eclogit (biến chất khu vực cao nhất, tạo thành từ pyroxen
granat). Ngoài ra còn có
ñá hoa, ñá quaczit.
d. Một số kháo niệm về phức hệ, tướng ñá, thành hệ.
Các
ñá không tồn tại riêng biệt mà xuất hiện ở một thể tập hợp lớn
hơn có mối liên quan với nhau về nguồn gốc, ñiều kiện thành tạo về không
gian phân b
ố, về thời gian xuất hiện.
- Ph

ức hệ là một tợp hợp các ñá có thành phần rất gần nhau (thường
là của một nhóm lớn) có cùng nguồn gốc thành tạo và xuất hiện trong một
th
ời ñiểm lịch sử ðịa chất ngắn, phân bố không xa nhau (trọng phạm vi khu
vực một nước). Thường dùng ở ñá macma. Ví dụ: Phức hệ gabro núi
Chúa.
T
ướng ñá: Các ñá trầm tích khi hình thành chịu sự khống chế mật
thiết của các yếu tố ñiều kiện cổ ñịa lý như nơi bào mòn (thành phần ñá
m
ẹ, tình hình phá hủy, vận chuyển, tốc ñộ ), bồn lắng ñọng (ñiều kiện thủy
ñộng lực của bồn; ñiều kiện hóa lý, ñiều kiện sinh thái, hoạt ñộng chất hữu
c
ơ mức ñộ cung cấp vật liệu khoảng cách vận chuyển), ñiều kiện cổ, khí
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

hậu, thời gian ðịa chất hình thành cũng như chế ñộ kiến tạo ñương
th
ời Có thể nói mỗi ñá trầm tích phản ánh một sắc thái riêng, mỗi ñá có
một tướng dạng nhất ñịnh.
T
ướng ñá là một thể ðịa chất bao gồm một hay nhiều loại ñá thành
t
ạo trong nhũng hoàn cảnh nhất ñịnh của ðịa chất.
Nói chung, có thể hiểu tướng ñá là tập hợp các ñặc trưng của trầm
tích và các
ñiều kiện thành tạo nó. Người ta chia tướng ñá thành 3 nhóm
lớn.

+ Nhóm t
ướng lục ñịa chia thành các tướng tàn tích (eluvi) sườn tích
(
ñeluvi) bồi tích (aluvi) lũ tích (proluvi) hồ, ñầm lầy, sa mạc, băng hà.
+ Nhóm tướng biển gồm có tướng bãi biển, tướng ven biển, tướng
bi
ển nông, tướng biển sâu, tướng biển thẳm.
+ Nhóm tướng biển gồm có các tướng vũng vịnh, tướng cửa sông,
t
ướng tam giác châu.
T
ướng ñá có ý nghĩa thực tiễn trong phát hiện tìm kiếm các khoáng
sản trầm tích. Ví dụ: Trầm tích than ở ðông Bắc Việt Nam chủ yếu thuộc
t
ướng vũng vịnh. Trầm tích boxita ở Bảo Lộc hình thành ở trên ñộ cao nhất
ñịnh của ñịa hình.
Khái ni
ệm tướng về sau mở rộng sang các ñá kết tinh (tướng ñá
macma, t
ướng ñá biến chất) ví dụ tướng xâm nhập nông, xâm nhập sâu,
tướng granulit
- Thành h
ệ: Trong phạm vi khu vực rộng lớn, chế ñộ kiến tạo của vỏ
Trái ñất có ảnh hưởng sâu rộng ñến sự hình thành các ñá. Tợp hợp các
ñá. Tập hợp các tường riêng biệt ñược hình thành trong những ñiều kiện
ho
ạt ñộng nhất ñịnh của vỏ trái ñất. Từ cuối thế kỷ 18 Fucxen (1761) ñã có
nhận xét về tính chất thành hệ nói trên.
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

Hiện nay người ta gọi thành hệ là một thể ðịa chất (gồm một phức
h
ệ ñá hay tập hợp tướng) phát sinh và hình thành trong một chế ñộ kiến
tạo và khí hậu nhất ñịnh.
Các thành h
ệ trầm tích ñược phân chia:
Thành h
ệ miền ñịa máng bao gồm các thành hệ ñá phiến aspit, silit,
núi lửa, flisơ, cacbonat, molat, than. Mỗi thành hệ có những ñặc trưng riêng
và có nh
ững thành hệ chỉ là riêng của miền ñịa máng. Ví dụ thành hệ aspit,
flisơ
Thành h
ệ miền bao gồm các thành hệ cát kết thạch anh glauconit,
fotforit, than s
ắt, boxit
Thành hệ miền chuyển tiếp có các thành hệ ñá sinh dầu, chứa than,
molat, màu
ñỏ, muối (sau ñó còn căn cứ vào tình hình hoạt ñộng núi lửa,
ñặc ñiểm khí hậu, ñặc ñiểm thế giới hữu cơ )
Khái ni
ệm về sau rộng sang ñá macma (thành hệ macma là tập hợp
nh
ững ñá macma có cùng thành phần về nguồn gốc mặc dù không cùng
tuổi).
Xác
ñịnh thành hệ giúp cho khôi phục chế ñộ kiến tạo của một vùng
lớn, của một khu vực, giúp cho chỉ ñạo công tác khi tìm kiếm, thăm dò ðịa

ch
ất.
Ví d
ụ: Khi nghiên cứu ðịa chất dầu khí cần xác ñịnhcác bồn trũng các
thành hệ chi tiết có liên quan.

Chương 5
Tuổi của các thành tạo ðịa chất
I. Tuổi của các thành tạo ðịa chất và phương pháp xác ñịnh tuôit
1. Tu
ổi của Trái ñất
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

Trái ñất có tự bao giờ, các ñá của Trái ñất ñược thành tạo cách hiện
nay bao nhiêu n
ăm là những vấn ñề mà mọi người quan tâm. ðịa chất học
cũng là một khoa học lịch sử, có nhiệm vụ khôi phục thời gian phát sinh,
phát tri
ển của các sự kiện ñịa chất, xác lập trình tự hình thành của các
thành t
ạo ñịa chất. Giải quyết nhiệm vụ có ý nghĩa không những về lịch sử
mà còn rất thực tiến là chỉ ñạo cho tìm kiếm thăm dò các khoáng sản.
Các
ñá già nhất ño bằng phuwong pháp ño ñịa niên cho tuổi là 3,8 tỷ
năm. Nhiều ñá trời (thiên thạch) có tuổi 4.55 tỷ năm, một số ñá ở mặt trăng
có tu
ổi 4,7 tỷ năm. Có thể cho là hệ Mặt trời bao gồm cả Trái ñất ñã thành
t

ạo cách ñây ñộ 5 tỷ năm.
Trong thực tế thường hay ñề cập ñến khái niệm “già hơn” “trẻ hơn”
ho
ặc “tương ñương”, “cùng tuổi” khi so sánh các thành tạo ñịa chất với
nhau.
2.
ðo ñó, có 2 phương pháp xác ñịnh tuổi các thành tạo ñịa chất:
Ph
ương pháp xác ñịnh tuổi tương ñối và phương pháp xác ñịnh tuổi tuyệt
ñối. Ngoài ra còn có phương pháp xác ñịnh tuổi ñồng vị.
II. Ph
ương pháp xác ñịnh tuổi ðịa chất tương ñối.
Các sự kiện, hiện tưọng ðịa chất ñều thể hiện trên các ñá và sinh vật.
Tìm hi
ểu về sự phát triển, mỗi quan hệ qua lại của các quá trình diền biến
c
ủa thế giới vô và hưu cơ trên Trái ñất người ta có thể xác ñịnh ñược tuổi
ðịa chất hình thành tương ñối của ñá. Có các phương pháp sau:
1. Ph
ương pháp ñịa tầng học.
( ðịa tầng học là môn khoa học ðịa chất nghiên cứu các lớp ñá trầm
tích trong v
ỏ Trái ñất, ñặvc trưng thành phần thạch học của chúng, trình tự
phân b
ố trong không gian và thời gian).
- Các lớp trầm tích, phun trào do trọng lực làm cho lắng ñọnh xếp lớp
n
ằm ngang theo thứ tự là lớp hình thành sơm hơn nằm dưới và già hơn
n
ằm trên. Khối ñá ở hình 5-1 gồm từ lớp 1 ñến lớp 5. Lớp già nhất là lớp 1,

trẻ nhất là lớp 5.
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh

Convert to pdf by Phúc Tùng

ðó là cơ sở ñể Nicolai steno (1669) ñề xướng cách xác ñịnh quy luật
phân b
ố liên tục của các lớp.
- Trong phạm vi không gian nhỏ, các thành phần ñá giống nhau có thể
có tu
ổi tương ñương nhau. ðấy là nguyên tắc cơ bản của phương pháp ñối
sánh
ñịa tầng hay là phương pháp thạch ñịa tầng.
Ví dụ so ánh 3 vùng A,B,C (hình 5-2). Khi so sánh cần chú ý:
+ So sánh v
ới tầng chuẩn.

Hình 5-2.
ðối sánh ñịa tầng ở 3 vùng A,B,C
+ So sánh m
ột tập hợp với mối tương quan của chúng (thành phần, bề
dày, môi trường hình thành).
2. Ph
ương pháp cổ ñịa lý tướng ñá.
Phương pháp này nói lên rằng các trầm tích co sthể thay ñổi thành
ph
ần tuy chúng hình thành trong cùng một thời gian (hình 5-3). ðiều ñó tùy
thu
ộc vào ñiều kiện cổ ñịa lsy của bồn trũng. Các lớp 1,2,3, có thành phần
ñá khác nhau nhưng lại cùng tuổi với nhau.

Hình 5-3. T
ướng ñá khác nhau ñược hình thành trong cùng một thời gian
3. Ph
ương pháp thạch học.
Phương pháp nghiên cứu các mẫu ñá và so sánh sự tương ñồng về
thành ph
ần cấu tạo, kiến trúc, những tính chất chuẩn ñặc trưng cho một lớp
ñá hoặc một tầng ñá
Quan sát s
ự xuyên cắt hay phủ lên nhanh hoặc gây biến chất của các
ñá. Phương pháp sử dụng so sánh các ñá macma xâm nhập, biến chất với
các ñá trầm tích ñế xác ñịnh tuổi tương ñối của chúng (hình 5-4)