BÁO CÁO Địa chất công trình

Mục đích nghiên cứu
Trong chương I chúng ta nghiên cứu về hình dạng, kích thước, mức độ phân
cắt, nguồn gốc hình thành, sự phân bố, thành phần,… của khoáng vật và đất
đá, để từ đó biết được tính chất xây dựng của đất đá, điều kiện địa mạo, điều
kiện cấu trúc địa chất.

Nội dung nghiên cứu
I.

Khoáng vật
1. Khái niệm chung về khoáng vật
2. Tính chất vật lý của khoáng vật
3. Các khoáng vật tạo đá

II.

Đất đá
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Định nghĩa về đất đá
Các phương pháp nghiên cứu đất đá
Tuổi đất đá
Các phương pháp xác định tuổi đất đá
Đá trầm tích ( nguồn gốc hình thành, đặc điểm cơ bản, tính chất
xây dựng)

Đá macma (nguồn gốc hình thành, đặc điểm cơ bản, tính chat xây
dựng)
Phân loại đất đá theo quan điểm xây dựng.

Tài liệu tham khảo
1.
2.
3.
4.

Cơ sở địa chất công trình và địa chất thủy văn công trình-PGS.TS
Nguyễn Hồng Đức-NXBXD-2006.
Địa chất học cho kỹ sư xây dựng và cán bộ kỹ thuật môi trườngALAN EKEHEW- tập 1-NXBGD-1998.
Khoáng vật và thạch học công trình-Trần Thanh Giám-NXBGD2001.
Địa chất công trình- trường đại học thủy lợi-NXBXD-2002.

I.
Khoáng
1. Định nghĩa:

vật :


Khoáng vật là những đơn chất hay hợp chất hóa học tự nhiên (Hg , Au, CaC, Si) được hình thành
và tồn tại ổn định trong vỏ trái đất hay trên mặt đất trong những điều kiện địa chất nhất định.
Tính chất vật lý:
Khoáng vật có ở thể khí (khí cacbonic, khí sunfua hidro), thể lỏng (thủy ngân, nước…) nhưng
phần lớn ở thể rắn (thạch anh, fenpat, mica…). Khoáng vật hầu hết ở trạng thái kết tinh. Mỗi
khoáng vật có tính chất vật lý riêng biệt.
2. Các tính chất vật lý cơ bản hay được sử dụng là:

• Hình dạng tinh thể của khoáng vật: Các khoáng vật khác nhau, khi kết tinh thường cho các
dạng tinh thể khác nhau, hình dạng tinh thể phản ứng cấu trúc bên trong của khoáng vật. có
tới 230 dạng cấu trúc tinh thể khác nhau, cho nên có tới 230 dạng tinh thể khác nhau.
Được chia thành 3 loại tương đối như sau:
o Loại hình phát triển theo một phương: tinh thể có dạng hình cột, hình que, hình
sợi tóc,...
VD: tuamalin, amfibon, atbet…
o

Loại hình phát triển theo hai phương: tinh thể có dạn hình tấm, vẩy, lá…
VD: mica, clorit, bentonit…

Loại hình phát triển theo ba phương: tinh thể có hình hạt,…
VD: halit, pirit, granat…
Màu của khoáng vật: do thành phần hóa học và các tạp chất trong nó quyết định. Đặc tính là
do sự hấp thụ ánh sáng trắng có chọn lọc bước sóng. Màu sắc của khoáng vật liên quan với
bước sóng không bị hấp thụ. Phần quang phổ này phản xạ từ bề mặt của khoáng vật tạo nên
màu.
Khoáng vật chứa nhiều Fe, Mg thường có màu sẫm , còn khoáng vật chứa nhiều Al, Si thì
có màu nhạt . Nhiều khoáng vật chỉ có một màu cố định như clorit chỉ có màu lục, limonit
chỉ có màu nâu. Khi bị lẫn tạp chất khoáng vật có nhiều màu khác nhau như thạch anh có
thể không màu, tím đen, nâu , vàng…
Màu của bột khoáng vật, được tạo ra bằng vạch mẫu khoáng vật trên đĩa sứ, thường là
dấu hiệu nhận biết tốt hơn màu toàn khối của khoáng vật.
Độ trong suốt: là khả năng cho áng sang xuyên qua khoáng vật. Độ trong suốt của khoáng vật
phụ thuộc vào cấu trúc tinh thể của khoáng vật và các tạp chất chứa trong nó.
Chia độ trong suốt của khoáng vật thành các loại:
o Trong suốt: thạch anh, thủy tinh, spat bang đảo
o Nứa trong suốt : thạch cao, sfalerit
o Không trong suốt : pirit, manhetit, grafit

Ánh : Một phần ánh sáng chiếu lên khoáng vật còn bị phản xạ trên mặt khoáng vật để tạo
thành ánh khoáng vật. Cường độ của ánh phụ thuộc vào chiết suất và đặc trưng bề mặt của
khoáng vật và hầu như không phụ thuộc vào màu của nó.
Các loại ánh đặc trưng sau:
o Ánh thủy tinh: thạch anh, canxi, fenpat, anhidrit.
o Ánh tơ
: tiêu biểu cho khoáng vật dạng sợi như atbet.
o Ánh đất
: đặc trưng chi khoáng vật có nhiều lỗ hổng của tầng đất bột, đất
kaolin… .
o Ánh xà cừ : mica… .
o Ánh kim : pirit, và các khoáng vật kim loại khác.
o

•

•

•


•

•

•

•

Tính dễ tách: là khả năng của tinh thể và các hạt kết tinh dễ bị tách ra theo mặt phẳng song

song. Mặt tách thường song song với những mặt mạng của tinh thể có khoảng cách lớn, ở đó
các mối lien kết yếu nhất.
Người ta chia khoáng vật có tính dễ tách ra các mức độ sau:
o Rất hoàn thành: tinh thể có thể tách theo các mặt tách một cách dễ dàng, vd:
mica…
o Hoàn thành : vỡ theo các mặt tương đối phẳng , vd: canxit…
o Trung bình
: trên những mặt vỡ của tinh thể vừa thấy những mặt tách tương
đối hoàn chỉnh, vừa thấy vết vỡ không bằng phẳng theo các phương khác nhau ,
vd:piroxen.
o Không hoàn thành: khó thấy mặt tách mà thường thấy vết vỡ không quy tắc , vd:
thạch anh.
Vết vỡ của khoáng vật: Mặt vỡ không theo quy tắc của khoáng vật khi bị đập gọi là vết vỡ.
Dựa theo hình dạng vết vỡ có thể chia ra các loại:
o Vết vỡ phẳng: vỡ theo các mặt dễ tách.
o Vết vỡ dạng vỏ sò: vết vỡ của thạch anh.
o Vết vỡ dạng đất: vết vỡ tựa như đất bột , vd: kaolinit
o Vết vỡ sần sùi: bề mặt vết vỡ sần sùi như vết vỡ của thạch anh dạng trụ
Độ cứng của khoáng vật: là khả năng chống lại tác động cơ học bên ngoài lên bề mặt của
khoáng vật. Tính chất này có liên quan đến kiến trúc và sự lien kết giữa các chất điểm của
khoáng vật. Sự liên kết càng cao thì độ cứng càng cao.
Tỷ trọng của khoáng vật: tỷ trọng của khoáng vật thay đổi trong phạm vi tương đối lớn.
Những khoáng vật tạo đá có tỷ trọng từ 2.5 đến 3.5. Theo tỷ trọng , khoáng vật được chia làm
3 nhóm:
o Nhẹ
: khi tỷ trọng nhỏ hơn 2.5
o Trung bình: khi tỷ trọng từ 2.5-4
o Nặng
: khi tỷ trọng lớn hơn 4

Tỷ trọng phụ thuộc vào thành phần hóa học và cấu trúc của tinh thể. Tỷ trọng lớn khi khoáng
vật chứa nguyên tố nặng và có sự sắp xếp nguyên tử chặt
Ngoài những tính chất trên, khoáng vật còn có một số tính chất vật lý khác như: từ tính, tính đàn
hồi, tính uốn cong , tính dẻo… . Đó là những dấu hiệu nhận biết khoáng vật cũng như quyết định
các tính chất vật lý, cơ học của đá.
Bảng tỷ trọng của một số khoáng vật tạo đá chính

3. Khoáng vật tạo đá
Yếu tố xác định chủ yếu trong sự hình thành các khoáng vật trong khối đá là thành phần hóa học của khối đá
đó, đối với một khoáng vật cụ thể nào đó thì nó chỉ có thể hình thành khi các nguyên tố cần thiết phải có mặt
trong đá. Canxit là phổ biến nhất trong các loại đá vôi, do chúng chủ yếu bao gồm cacbonat canxi; thạch anh
trong các loại sa thạch (đá cát) và trong một số loại đá phún xuất với tỷ lệ phần trăm lớn là silica (điôxít silic).


Các khoáng vật tạo đá chủ yếu:

•

Lớp silicat: lớp silicat có gần 800 khoáng vật chiếm 75% trọng lượng vỏ Trái đất chúng thường có màu sắc
sực rỡ và độ cứng lớn.
Trong lớp silicat lại được chia thành các nhóm sau:
o Nhóm fenpat:
fenpat là allumosilicat Na, K và Ca được tạo thành khi macma kết tinh, đôi khi có nguồn gốc
biến chất. Thành phần của chúng có thể biểu thị bằng công thức:
Na[Al]; K[Al]; Ca[Al]
Tùy vào thành phần hóa học ta chia ra fenpat natri- canxi và fenpat kali.

o

Nhóm mica:

Nhóm mica chiếm 3.8% trọng lượng vỏ quả đất. Mica có thành phần hóa học
phức tạp và có đặc điểm là dễ tách hoàn toàn. Khoáng vật chủ yếu của nhóm này là
biotit và muscovite. Có nguồn gốc macma hay biến chất .

Nhóm piroxen:
Phổ biến nhất là augit, tinh thể hình trụ ngắn, hình tấm, tập hợp khối đặc sịt; màu
đen lục, đen, ít khi lục thẫm hay nâu, ánh thủy tinh. Độ cứng 5-6. Dễ tách hoàn toàn.
Nguồn gốc macma.
o Nhóm amfibon :
Phổ biến nhất là hocblen, là tinh thể dạng lăng trụ, hình cột. Màu lục hoặc nâu có
màu sắc từ sẫm đến đen, vết vạch trắng, ánh thủy tinh, độ cứng 6.5-7. Hai phương
dễ tách hoàn toàn, giao nhau một góc 1244 4. Có nguồn gốc macma hay biến chất.
o Nhóm olivin :
Là tập hợp dạng hạt, màu phớt vàng, vàng phớt lục, ánh thủy tinh, độ cứng 6.5-7,
dễ tách trung bình hoặc không tách, vết vỡ vỏ sò, phần lớn olivine có nguồn gốc từ
macma
o

Nhóm tan:
Tập hợp thành khối đặc sít, rất đặc trưng là ở trạng thái lá và vảy, độ cứng 1, dễ
tách hoàn toàn theo một phương, rất dễ nhận biết do độ cứng thấp và sờ trơn tay,
màu lục sáng, ánh mỡ. Tan là sản phẩm biến chất của đá macma.
o Nhóm clorit:
Là tinh thể đạng tấm, tập hợp có dạng vẩy, màu lục sáng , lục sẫm , có ánh ngọc, dễ
tách hoàn toàn như mica, vết vỡ không đều, sần sùi, độ cứng 2-2.5. Tấm mỏng clorit
có thể uốn cong nhưng không đàn hồi, đó là chỗ khác với mica.
o Nhóm khoáng vật sét:
Đây là nhóm khoáng vật thứ sinh của lớp silicat, nó là thành phần chủ yếu của đất
sét và đất loại sét nên có tên là khoáng vật sét. Khoáng vật sét có dạng phiến mỏng,
kích thước không vượt quá vài micron, khi trộn nó với nước thành dạng chất keo,

phải dung kính hiển vi để quan sát. Dựa vào tính dẻo người ta có thể phỏng đoán
hàm lượn sét trong đất.
o

•

Lớp oxit :
Khoáng vật lớp oxit và hidroxit chiếm 17% trọng lượng vỏ quả đất. Trong lớp này gặp opan,
thạch anh, limonit.
o Thạch anh:


Là khoáng vật phổ biến nhất trong vỏ quả đất, thường không màu, đôi khi trắng
sữa, xám, ánh thủy tinh, không dễ tách, vết vỡ vỏ sò, độ cứng 7. Được tạo thành cso
trường hợp do đông muội của macma, có trường hợp kết tủa từ dung dịch trong
điều kiện dầu oxi và silic của khí quyển.
o Opan:
Là khoáng vật vô định hình, không màu trắng hoặc vàng đỏ, chứa 6-34% nước, ánh
xà cừ hoặc thủy tinh, độ cứng 5-5.5%. Được tạo thành trong khe nứt và lỗ hổng ở
phần trên của vỏ quả đất, do kết tủa của dung dịch chứa silic, cũng có therer tạo
thành ở vùng ven biển do sự ngưng keo của các dung cao silic được sông vận
chuyển đến do xương của một số sinh vật biển.
o Limonit:
o

Ở trạng thái keo có đọ cứng từ 4-5.5, khi vụn rời giảm xuống còn 1. Màu nâu,
vàng, vết vạch màu nâu đến đỏ. Tạo thành do sự oxi hóa các hợp chất sắt, sunfua trầm
động dưới đáy hồ…
•

Lớp cacbonat

Lớp này có khoảng 8o loại khoáng vật, chiếm 1,7% trọng lượng vỏ quả đất, thường
tạo thành lớp trầm tích biển rất dày. Khoáng vật phổ biến có canxi và đolomit.
o

Canxit:
Là tinh thể dạng khối tam giác lệch, khối mặt thoi, không màu, trắng sữa, khi lẫn
tạp chất có màu vàng xám,vàng hồng, ánh thủy tinh, dễ tachs hoàn toàn theo ba
phương thành các khối hình mặt thoi, độ cứng 3. Canxit hình thanhftrong quá trình
macma, do kết tủa hóa học trong nước và cũng do tác dụng cuả sinh học

Dolomit:
Tinh thể có mặt khối dạng thoi, thường tập hợp ở dạng khối hạt kết tinh, màu
trắng xám, có khi vàng, lục, nâu, ánh thủy tinh, dễ tách hoàn thành, độ cứng 3.5-4.
Bọt dolomit sủi bọt mạnh, với HCl được đun nóng.
Lớp sunfat
Có khoảng 260 khoáng vật, chiếm không quá 0.1% trọng lượng vỏ quả đất, có tỷ trọng và độ
lớn không lớn, đặc trưng có anhidrit và gip
o Anhidrit:
Tinh thể hình lăng trụ hoặc phiến mỏng, tập hợp thành khối đặc sít, cso hihf dạng
que, màu trắng, khi có tạp chất màu xám ,đỏ, đen, ánh thủy tinh, độ cứng 3-3.5 ,dễ
tách hoàn toàn.
o Gíp là tinh thể dạng tấm, it khi dạng sợi, màu trắng, khi lẫn tạp chất có màu vàng
xám, vàng đồng, nâu, đỏ hoặc đen, ánh thủy tinh, độ cứng 2, dễ tách hoàn toàn.
o

•

•

•

Lớp sunfua
Lớp này liên quan nhiều đến xây dựng là khoáng vật pirit.
Pirit là tinh thể hình lập phương, trên mặt tinh thể có vết khía, màu đồng thau, khi phân tán
nhỏ có màu đen, ánh kim mạnh, vết vạch nâu hay đen nâu, độ cứng 6-6.5 , khó giòn, dễ tách
không hoàn toàn, vết vỡ không đều đôi khi có dạng không đều, đôi khi có dạng vỏ sò., có
nguồng gốc macma.
Lớp halogen


Khoáng vật phổ biến nhất lúc này là muối mỏ halit, là tinh thể lập phương, màu trắng hoặc
không màu, khi có lẫn tạp chất thì màu xám, đỏ , đen, ảnh thủy tinh, độ cứng 2.5, dễ tách
hoàn toàn, nguồn gốc trầm tích hóa học.


II. Đất đá
1. Định nghĩa:
Đất đá là tập hợp của các khoáng vật, được sắp xếp theo những quy luật nhất định, có thể liên kết, có
thể không, chiếm một phần không gian đáng kể của vỏ trái đất.
Đất đá là khái niệm bao gồm: đá, đất và sự kết hợp giữa đá và đất. Chúng rất khác nhau về thành
phần, cấu trúc và tính chất hóa lý, tính chất nước, tính chất cơ học.
2. Phương pháp nghiên cứu đất đá:
Để nghiên cứu đất đá chúng ta cần nghiên cứu hình dạng, kích thước, thành phần vật chất, thành
phần khoáng vật của đất đá, hàm lượng tương đối của các hạt trong đất đá, còn phải xét đến các đặc
trưng kiến trúc, cấu tạo và thế nằm của đất đá.
Có hai phương pháp nghiên cứu chính: Nghiên cức ở thực địa và nghiên cứu trong phòng
thí nghiệm.

•

•

3.

Các phương pháp nghiên cứu ở thực địa:
o Phương pháp đo vẽ địa chất chủ yếu dựa vào các vết lộ địa chất. Các dụng cụ đơn
giản( búa địa chất, địa bàn đại chất, kính lúp, nhật ký..) và dung mắt thường để quan
sát, mô tả và lấy mẫu đá.
o Phương pháp đại chất vật lý ứng dụng những tính chất vật lý của đất đá ( tính dẫn điện,
tính truyền sóng âm , từ tính, trọng lực… ) nhằm xác định trạng thái phân bố trong tự
nhiên của các tầng đất đá.
o Phương phấp khoan, hố đào hoặc hào địa chất. Nhằm xác định trạng thái phân bố, bề
dày các lớp đất đá.
Các phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm:
o Phương phấp quang học, dung kính hiển vi phân cực, kính hiển vi điện tử… từ đó ta xác
định được hình đạng thành phần khoáng vật, xác định được hạt tinh thể và vi kiến
trúc…, mà mắt nghười không nhìn thấy được.
o Phương pháp phân tích hóa học giúp xác định thành phần hóa học và cho phép so sánh
thành phần hóa học và thành phần khoáng vật.
o Phương pháp nghiên cứu quang phổ , X quang…
o Phương pháp nghiên cứu hóa lý, hóa keo.
o Phương pháp nghiên cứu nghiên cứu tinnhs chất cơ học, tính chất đối với nước của đất
đá, thạch học kỹ thuật, phương pháp thực nghiệm…
Tuổi của đất đá
Tuổi của đất đá là khoảng thời gian từ khi đất đá được hình thành cho đến nay.


Tuổi của đá macma bằng tuổi của khoáng vật tạo đá và được tính từ khi dung nham nguội lạnh,

đông kết lại.
Tuổi của đá trầm tích tính từ khi có sự tầm tích, vì vậy đá trầm tích thường có tuổi trẻ hơn các thành
phần khoáng vật tạo nên nó
Tuổi của đá biến chất được tính từ khi các tác nhân biến chất bắt đầu tác dụng.
4. Phương pháp xác định tuổi
• Phương pháp đồng vị phóng xạ:
Là phương pháp chính dung để xác định tuổi tuyệt đối của đất đá. Nguyên tắc của phương
pháp này là dựa vào sự có mặt của các nguyên tố phóng xạ và các đồng vị tương ứng là sản
phẩm cuối cùng của sự phân hủy nguyên tố phóng xạ ấy trong đất đá.
• Phương pháp cổ sinh:
Pương pháp này xác định tuổi của đất đá dựa vào các hóa đá sinh vật có trong các lớp đất đá.
Cơ sở của phương pháp cuar phương pháp định tuổi cổ sinh là: các lớp đất đá có cùn tuổi thì
chứa một số loại hóa thạch nhất định; các lớp đất đá có tuổi khác nhau sẽ chứa các loại hóa
thạch không giống nhau. Tuổi đất đá ứng với thời gian tồn tại của loài sinh vật hóa thạch ấy.
• Phương pháp thạch học:
Phương pháp này dựa trên cơ sở so sánh thành phần thạch học các khu vực khác nhau. Nếu
các khu vực đó đất đá giống nhau về thành phần kiến trúc, cấu tạo, sự sắp xếp và các đặc điểm
khác nhau thì có thể có cùng một tuổi.
• Phương pháp địa tầng:
Dựa trên thế nằm của các tầng đá với nhau để xác định tuổi tương đối của đất đá và các hiện
tượng địa chất khác.
Tuy nhiên hóa thạch phải đảm bảo các yêu cầu sau:
o Loại sinh vật đó về khối lượng đã phát triển rộng khắp trên quả đất, có như vậy mới để
lại nhiều hoa thạch.
o Loại sinh vật đó chỉ phát triển trong một thời gian ngắn, bảo đảm cho phạm vi xác định
tuổi không quá lớn.
o Hóa thạch phải được bảo tồn tốt và dễ phân biệt với các loại hóa thạch khác.
5. Đá macma
Nguồn gốc hình thành: 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.

Thành Phần:
Chủ yếu là silicat nóng chảy có chứa các loại khí và hơi nước, nhiệt độ của nó tới 1000-1300 C.
Các đặc điểm cơ bản:
Thế nằm: Của đá macma cho biết hình thù của khối đá:
•

Đá xâm nhập: Thường có các dạng kiểu nằm sau:
o Dạng nền: Có kích thước lớn và đá vây quanh tiếp xúc với dạng nền thì không bị biến đổi
về thế nằm.


o

•

Dạng nấm: Có hình dáng nấm hoặc có thấu kính dày, diện tích phân bố không rộng. Đá

vây quanh ở phía trên bị uốn cong theo hình dạng nấm.
o Dạng lớp: Hình thành do macma xâm nhập vào khe nứt giữa các mặt đá.
o Dạng mạch: Hình thành do macma xâm nhập và lấp đầy khe nứt của tầng đá. Bề dày từ
vài cm đến chục mét.
Đá phun trào: Có dạng thế nằm chủ yếu sau:
o Dạng lớp phủ: Là dạng đá phun trào phủ trên một diện tích rất rộng.
o Dạng dòng chảy: Do macma trào lên qua miệng núi lửa lấp đầy các khe rãnh của thung
lũng. Đặc trưng là chiều dài lớn hơn chiều rộng.

Thành phần khoáng vật: Các khoáng vật chủ yếu tạo nên đá macma tính theo hàm lượng bình quân là:
o
o
o

o

Nhóm phenpat : 60%
Thạch anh : 12%
Nhóm amfibon và pyroxen : 17 %
Nhóm mica : 4%
Hầu hết có liên kết hóa trị bền vững, được tạo ở nhiệt độ cao, cường độ lớn, dễ bị biến
đổi trong điều kiện môi trường.

Kiến trúc và cấu tạo:
Theo mức độ kết tinh chia ra 4 loại cấu trúc chính:
o
o
o

o

Kiến trúc toàn tinh: Có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Đạc trưng cho đá xâm nhập sâu,
dung dịc macma mất nhiệt chậm.
Kiến trúc pocfia: Thấy bằng mắt thường ở một số tinh thể lớn. Đặc trưng cho đá xâm
nhập khi điều kiện mất nhiệt nhanh.
Kiến trúc ẩn tinh: Tinh thể rất nhỏ, không phân biệt được bằng mắt thường, chỉ thấy dưới
kính hiển vi. Đặc trưng cho đá xâm thực nông hoặc đá mạch khối lượng dung dịch macma
nhỏ, điều kiện mất nhiệt nhanh.
Kiến trúc thủy tinh: Đặc trưng cho đá phun trào, dung dịch mất nhiệt quá nhanh, khoáng
vật không kịp kết tinh.

Theo sự định hướng của các thành phần khoáng vật trong không gian có thể chia ra :
o
o

o
o
o

Cấu tạo đồng chất: Theo bất cứ hướng nào, thành phần như nhau, đặc trưng cho đá xâm
nhập.
Cấu tạo dải: Tập hợp theo dạng dải. Đặc trưng cho đá phun trào.
Cấu tạo đặc sít: Trong đá khôg có lỗ hổng. Đặc trưng cho đá xâm nhập.
Cấu tạo lỗ hổng: Tồn tại lỗ hổng trong đá. Đặc trưng cho đá phun trào.
Cấu tạo hạnh nhân: Lỗ hổng được lấp đầy bởi khoáng vật thứ sinh. Đặc trưng cho đá
phun trào cổ.


Phân loại và đặc tính của một số loại đá macma:
•

•

Đá macma xâm nhập:
o Grannit: Thuộc đá loại axit. Có kiến trúc toàn tinh, cấu tạo đồng nhất.
o Sienit: Thuộc đá trung tính. Khoáng vật chủ yếu có octolaz, microlin, plagioclaz axit.
o Điorit: Là đá xâm nhập sâu, đá có màu xám, xám lục và đen.
o Gabro: Đá bazơ, khoáng vật có màu từ thẩm đến đen.
o Peridotit: Siêu bazơ. Màu lục thẩm, nâu, nâu thẩm. Kiến trúc toàn tinh.
Đá macma phun trào và đá phun trào:
o Pocfia thạch anh và liparit: Đá thuộc axit.
o Pocfia octolaz và trachit: Thuộc đá trung tính.
o Điaba, pocfirit, augit và bazan: Loại đá bazơ.

Tính chất xây dựng của đá macma:

Đá macma có cấu trúc tinh thể lớn, đặc chắc, cường độ cao, độ hút nước nhỏ, khả năng chống phong
hóa cao, chịu mài mòn tốt, chịu gia công cơ học tốt…. Loại sử dụng chủ yếu là granit, diorite, sienit,
gabro. Tùy vào từng loại mà người ta sử dụng vào các mục đích khác nhau trong xây dựng: sản xuất vật
liệu ốp lát, vật liệu xây dựng đường, sản xuất xi măng, cốt vật liệu cho bê tong nhẹ,sản xuất vật liệu cách
nhiệt, nguyên liệu sản xuất đá đúc….
6.

Đất đá trầm tích:
Nguồn gốc hình thành:

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 hoặc do kết tủa từ dung dịch hoá học hoặc do tích đọng xác
sinh vật.
Quá trình thành tạo đá trầm tích:
Phá hủy các loại đá có trước > Vận chuyển các sản phẩm phá hủy > Trầm tích các sản phẩm> Thành tạo
đá
Các đặc điểm cơ bản của đá trầm tích
•

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.
Hình dạng :
•


o
o
o
o

Góc cạnh : khi các hạt mới bị phá vỡ, chưa bị vận chuyển nên không bị tác động mài mòn
Nửa góc cạnh : là các hạt mới bị mài mòn ở sát góc do vận chuyển chưa xa
Tròn cạnh : là các hạt bị dịch chuyển tương đối xa không còn góc ở các cạnh
Rất tròn cạnh : khi mức độ mài mòn lớn do vận chuyển 1 khoảng rất xa hoặc do bị tái
trầm tích nhiều lần.

Cấu tạo: Ở các dạng khối, dòng và phân lớp.
Thành phần khoáng vật chủ yếu
o Khoáng vật nguyên sinh : bao gồm các mảnh đá cũ hay các khoáng vật có được trong quá
trình phá hủy cơ học các đá cũ, phổ biến là thạch anh, fenspat, ziacon, tuamalin…
o Khoáng vật thứ sinh : là các khoáng vật đựoc hình thành từ các khoáng vật nguyên sinh bị
phân hủy hóa học như các khoáng vật sét.
o Khoáng vật tự sinh : bao gồm các khoáng vật được hình thành từ các dung dịch keo và dung
dịch thật, phần lớn các khoáng vật tự sinh là thành phần chính của các đá trầm tích sinh hóa
hoặc xi măng gắn kết phổ biến trong nhiều đá trầm tích vụn.
Thế nằm của đá trầm tích:
Được thể hiện qua các phân lớp sau:
o
o

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.
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)

Kiến trúc đá trầm tích:
o
o

o

Kiến trúc hạt ( với trầm tích vụn rời)
Kiến trúc gắn kết (với trầm tích gắn kết):
+ Gắn kết cơ sở: Không tiếp xúc với nhau, bị cách ly bởi vật chất xi măng.
+ Gắn kết lấp đầy: Các hạt tiếp xúc nhau, lỗ rỗng được lấp đầy bởi xi măng.
+ Gắn kết tiếp xúc: Các hạt tiếp xúc với nhau, trong đá có nhiều lỗ hổng.
Kiến trúc kết tinh: Toàn tinh, ban tinh và ẩn tinh.

Phân loại và đặc tính một số đá trầm tích:
• Đá trầm tích vụn gồm những vật liệu lắng đọng tại chỗ hoặc vận chuyển đi đến 1 nơi khác,

sau đó được gắn kết lại bằng các loại ximăng gắn kết (Fe, Ca)
o Trên cơ sở yếu tố độ hạt, người ta chia làm 3 nhóm vụn

Đá vụn thô
d>2mm
: cuội kết, sỏi kết
Đá vụn trung bình d=2-0.5mm : cát kết
Đá vụn nhỏ
d<0.05mm

: bột kết
Đá trầm tích sét : Là sản phẩm của quá trình phong hoá các đá giàu khoáng vật allumosilicat
và chuyển thành các khoáng vật hoàn toàn mới. Trầm tích sét không phải là sản phẩm của
quá trình phong hoá cơ học cũng như không được lắng đọng từ dung dịch thật hay do sự
o
o
o

•


•

ngưng keo mà chúng thành tạo bằng con đường khác. Đá sét chứa chủ yếu là các khoáng vật
sét
o Đá sét Kaolint
o Đá sét Momonolit
o Đá sét Illit
Đá trầm tích sinh hoá : được thành tạo từ dung dịch thật hoặc dung dịch keo đôi khi có sự
tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của sinh vật. Phân loại dựa vào thành phần hoá học của đá
o Đá trầm tích cacbonat : đá vôi, đá đôlomit
o Đá trầm tích nhôm, silic

Tính chất xây dựng của đá trầm tích
Do đá trầm tích có nguồn gốc phong phú đa dạng, tính chất biến thiên trong phạm vi lớn nên khi thực
hiện thi công tại những vùng đất này cần chú ý:
o Trầm tích ơ học: tính gắn kết lớn nên sức chống cắt cao
o Trầm tích hữu cơ: độ rỗng lớn nên dễ lún
o Trầm tích hóa học: ở đây xảy ra hiện tượng Karst, thạch cao nên dễ bị ăn mòn hóa học.
7. Phân loại đất đá theo quan điểm xây dựng

Theo quan điểm địa chất công trình của F.P Xararenski đất đá được phân thành những nhóm sau: đá
cứng, đá nửa cứng, đất rời rạc, đất mềm dính, đất có tính chất đặc biệt. Tiêu chí phân loại các nhóm
đất này là các tính chất vật lý, nước và cơ học quan trọng nhất của chúng.
•

•

•

•

•

Nhóm đá cứng: là các đá macma, biến chất, trầm tích hóa học và trầm tích gắn kết chắc chưa bị
phong hóa, có dung trọng lớn, độ rỗng nhỏ, không bị nước phá hoại( trừ đá cacbonat), không
thấm nước, không bị ép co, cường độ chống nén cao, chống cắt lớn, modun biến dạng lớn.
Nhóm đá nửa cứng: bao gồm các loại đá cứng đã bị phong hóa, nứt nẻ mạnh, các loại đá trầm
tích như thạch cao, anhirit, muối mỏ, đá vôi vỏ sò, đá phấn, sét kết silic, sỏi kết,cuội kết, dăm kết,
cát kết có chất gắn kết yếu. Đá nửa cứng có dung trọng thấp hơn đá cứng, độ rỗng đạt trên 1015%, có khả năng chứa nước và thấm nước qua các khe rãnh, nhiều đá dễ bị pá hoại, có chỉ tiêu
cơ học cao.
Nhóm đất đá rời rạc: bao gồm dăm sạn, cuội, sỏi, cát. Đặc tính chung là không có liên kết cấu
trúc, rời rạc, dung lượng nhỏ, độ rỗng lớn, có khả năng chứa nước và thấm nước cao, ít bị nước
phá hoại
Nhóm đất mềm dính: sét, sét pha, cát pha, bột. Có dung trọng trung bình, độ rỗng trung bình,
thấm nước yếu không hòa tan trong nước, cường độ phụ thuộc vào độ ẩm, độ chặt, thành phần
khoáng vật và biến đổi trong phạm vi rộng, ép co mạnh.
Nhóm có tính chất đặc biệt: bao gồm bùn, than bùn, đất muối hóa, đất chảy, thổ nhưỡng. Chúng
có thành phần khoáng vật phức tạp, hàm lượng muối khoáng, chất hữu cơ cao, độ rỗng lớn, dễ
thấm nước, đây là nhóm đất yếu, cường độ chịu lực rất thấp.

-----------------------------------------------------------THE END--------------------------------------------------------------------