CÁC QUÁ TRÌNH địa CHẤT NGOẠI SINH 1

CÁC QUÁ TRÌNH ĐỊA CHẤT NGOẠI
SINH
là quá trình phá hủy đá, đất và các khoáng vật chứa trong
đó khi tiếp xúc trực tiếp với môi trường không khí.









Quá trình phong hóa
Vỏ phong hóa
Hoạt động của nước và dòng chảy trên bề
mặt lục địa
Hoạt động của gió
Băng hà , gian băng và hoạt động địa chất
của chúng


CÁC QUÁ TRÌNH PHONG HÓA
phong hóa

phong hóa
cơ học

phong hóa phong hóa
nhiệt độ
cơ học

phong hóa
hóa học

oxy hóa

hydrat hóa

phong hóa
sinh học

hòa tan

thủy phân


I. PHONG HÓA NHIỆT ĐỘ

Những yếu tố ảnh hưởng đến phong hóa nhiệt độ







Biên độ dao động giữa các mùa trong năm, ngày và đêm.
Sự không đồng nhất về thành phần của đá
Màu sắc
Kích thước hạt khoáng vật trong đá

Đá bị nứt nẻ càng nhiều càng phân hóa mạnh
Do sóng biển, do nước chảy


I. PHONG HÓA CƠ HỌC


là sự thay đổi về hình dạng và kích cỡ của khoáng vật .


B. PHONG HÓA HÓA HỌC
là sự phân hủy các đá bằng các tác dụng hóa học của các
nhân tố như oxi , khí CO2 , các axit hữu cơ phân bố
trong khí quyển thủy quyển và sinh quyển.
Gồm : oxi hóa , hydrat hóa , hòa tan , thủy phân, cacbonat
hóa .


I. OXI HÓA
Oxi tham gia 1 số phản ứng phong hóa, trong quá trình oxi
hóa khoáng vật chứa sắt
6H2O + 2Fe2SiO4 + O2 --> 4Fe(OH)3 + 2SiO2 ( hydroxyt sắt)


II. HYDRAT HÓA
Đây là phản ứng phong hóa gắn thêm H2O vào trong cấu
trúc của chất rắn để tạo nên sản phẩm ngậm nước
 Phản ứng của Fenspat kali với nước tạo ra khoáng vật
sét và silic.
2KAlSi3O8 + 2 H2O + 2H+ --> 2K+ + Al2Si2O5(OH)4 + 4SiO2

(khoáng vật sét)





Nước vào ô mạng tinh thể khoáng vật để hình thành
khoáng vật mới:
CaSO4 + H2O --> CaSO4.2H2O

(anhydryt)
(thạch cao)
(quá trình xảy ra đi kèm với sự tăng nở thể tích)
Fe2O3 + nH2O --> Fe2O3.nH2O


(limonit)
Nước chỉ tách ra khỏi ô mang tinh thể khi nhiệt độ tăng
cao 4000C


III. HÒA TAN
Một số vật liệu rắn trong các dung dịch tự nhiên bị hòa tan
CaSO4.2H2O --> Ca2+ + SO42+ + 2H2O
Trong điều kiện bình thường:
• Muối của nhóm halogen và muối sunfua dễ hòa tan.
• Khoáng vật cacbonat trong nước thuần khiết thì khó hòa
tan nhưng nếu có CO2 trong nước thì dễ hòa tan hơn vì
H2O + CO2 <=> HCO3 + H+ -> axit nhẹ ăn mòn cacbonat
•

Các khoáng vật silicat khó hòa tan + t0 cao + 1 áp lực
nhất định thì lâu dài chúng sẽ bị hòa tan dần


IV. TÁC DỤNG THỦY PHÂN






Sự thủy phân xảy ra khi các ion H+ và OH- phân giải từ
nước tự nhiên, tác dụng với các ion của khoáng vật, trao
đổi điện tử với nhau đẻ tạo ra chất mới.
H+ thường thay thế các ion kim loại kiềm như: K+, Na+,
Ca2+, Mg2+
Nếu có CO2 : H2O + CO2 --> HCO3- -> H+ tăng lên thúc đẩy
hiện tượng thủy phân






Orthoclase bị phong hóa
4K[AlSi3O8] + 6H2O --> KOH + Al4[Si4O10] + [OH]8 + 8SiO2
Nếu có CO2 tham gia:

4K[AlSi3O8] + 2CO2 --> 2K2CO3 + Al4[Si4O10]+ [OH]8 + 8SiO2

(dung dịch)(kaolin)

(opal)

Trong điều kiện ẩm nóng, kaolin tiếp tục bị phân giải
Al4[Si4O10]+ [OH]8 + 2H2O --> Al2O3.nH2O + SiO2.nH2O
(kaolin)

(bauxit)

(opal)


V.CARBONAT HÓA
Có sự tham gia của CO2 trong các phản ứng phong hóa.
Phong hóa đá vôi gồm 2 bước:
• Đầu tiên CO khí quyển hòa tan trong nước tạo thành
2
bicacbonat:
CO2 + H2O --> H2CO3H+ --> HCO3•

Bicacbonat tác dụng với calcit:
H+ + HCO3- + CaCO3--> Ca2+ + 2HCO3-


C. PHONG HÓA SINH HỌC
Phong hóa sinh học - vật lý
Sinh vật phá hoại đá theo phương thức cơ học. rễ cây phát
triển có thể gây một áp lực 10-15kg/cm3. Sinh vật lúc đào
hang khoét lỗ để cư trú đồng thời cũng phá hoại đất đá.

 Phong hóa sinh học - hóa học
Vi khuẩn và thực vật thường tiết ra axit hưu cơ để phá hủy
đá, hút lấy các nguyên tố cần thiết.
Rễ cây cũng thường thải CO2 --> thổ nhưỡng chứa nhiều
CO2 hơn trong không khí từ 10-100 lần cho các silicat dễ
bị phân giải hơn.
 Hoạt động quang hợp làm tăng O và CO vào mặt đất.
2
2



4.4.2 VỎ PHONG HÓA






Khái niệm: Vỏ phong hóa là sản phẩm phong hóa của đá
gốc được giữ nguyên tại chỗ và có cấu trúc phân đới
theo phương thẳng đứng.
Bề dày của vỏ phong hóa thay đổi phụ thuộc vào điều
kiện khí hậu, địa hình, tính chất và cường độ phong hóa,
thành phần đá gốc và thời gian phong hóa.
Cần phân biệt vỏ phong hóa và đới phong hóa.


TÍNH PHÂN ĐỚI CỦA VỎ PHONG HÓA










Tên gọi và số lượng các đới của vỏ phong hóa phụ
thuộc vào: khí hậu, địa hình, độ ẩm không khí, thành
phần thạch học của đá gốc, mạng lưới thủy văn và độ
che phủ của cây cối, gương nước ngầm.
Ở nước ta, những mặt cắt của vỏ phong hóa có cấu trúc
phân đới đầy đủ nhất và sắp xếp theo thứ tự từ dưới lên
trên như sau:
Đá mẹ và khoáng vật màu.
Đới saprolit (đới vỡ vụn) do phong hóa vật lý
Đới litoma (đới sét)
Đới laterit (baxit)
Đới thổ nhưỡng


Có thể chia ra vỏ phong hóa trên các nhóm đá gốc sau
đây:
 Nhóm đá gốc là axit và đá phiến thạch anh - mica
 Mặt cắt có tính phân đới thẳng đứng điển hình. Đặc
trưng của kiểu mặt cắt này là pecmatit Thạch Khoán Phú Thọ.
 Mặt cắt không phân đới rõ ràng theo phương thẳng
đứng do phá hủy kiến tạo mạnh. Đặc trưng là granodiorit

và granit ở Côn Đảo.
 Do đá phiến có thành phần khoáng vật và hóa học
tương tự axit nên có thể xếp cùng vào nhóm.





Nhóm đá gốc là andezit, bazan:
Vỏ phong hóa laterit đá ong trên đá andezit Côn Đảo có
sự phân đới từ dưới lên trên như sau:
• Đá andezit
• Đá vỡ vụn sáng màu
• Đới sét loang lỗ
• Đới laterit - đá ong




Vỏ phong hóa trên đá bazan ở Bảo Lộc - Di Linh như
sau:
• Bazan
• Đới vỡ vụn
• Đới sét loang lỗ
• Đới sét đồng nhất (hidromica, clorit, monmorilonit) lẫn
mảnh vụn bazan.
• Đới sét đồng nhất tơi xốp (kaolinit, haluazit)
• Đới đất đỏ giàu Al O (gipxit), Fe O (gonit)
2 3
2 3



Vỏ phong hóa trên đá andezit - daxit ở Côn Đảo có 2
kiểu đặc trưng:
• Có tính phân đới ngược do ảnh hưởng của yếu tố phá
hủy kiến tạo. Đới laterit hóa phát triển song song với
đới phá hủy đất gãy và nằm dưới đới đá gốc vỡ vụn
đang bị phong hóa dang dở.
• Có tính phân đới thuận, bao gồm 2 đới: đới dưới saprolit, sét loang lổ và letarit hóa; đới trên - laterit, sét
loang lổ lẫn mảnh vụn của đá andezit đã bị sét hóa


Nhóm đá gốc là đá vôi
Vỏ phong hóa của đá vôi có màu đỏ gạch, độ xốp cao, gọi
là đất đỏ gạch.
Phân bố tiêu biểu ở Vân Nam, Trung Quốc.
Sản phẩm phong hóa của đá sét vôi và vôi sét tạo nên một
vùng cao nguyên Terra - Rossa rộng lớn. Đó là nguồn
gốc phù sa màu đỏ đặc trưng của sông Hồng.



PHÂN LOẠI VỎ PHONG HÓA

Được phân loại dựa trên thành phần hóa học và thành phần khoáng
vật.
 Dựa theo thành phần hóa học, Robinson đề nghị chia ra như sau:
 Vỏ feralit chủ yếu là Al O và Fe O . Trong đó hàm lượng Al > hàm

2 3
2 3
lượng Fe
 Vỏ Alferit tương tự như feralit nhưng hàm lượng Fe >= hàm lượng Al
Về sau người ta bổ sung thêm các kiểu vỏ phong hóa khác nhau:
 Vỏ ferit là vỏ tích tụ sắt do thấm đọng, mũ sắt là một dạng riêng của
ferit.
 Vỏ ferosialit bao gồm 3 thành phần chính là Al, Si và Fe.
 Vỏ sialit bao gồm chủ yếu la Al và Si.
 Dựa theo thạch học có thể phân loại vỏ phong hóa ra các kiểu:
 Vỏ phong hóa vụn (saprolit)
 Vỏ phong hóa sét loang lỗ (litoma)
 Vỏ sét đồng nhất
 Vỏ letarit
 Vỏ bauxit



ĐẶC ĐIỂM PHÂN ĐỚI THEO ĐỘ CAO






Từ vùng đồi sang núi cao vỏ phong hóa mỏng dần và
phân hóa về kiểu vỏ; chuyển từ vỏ laterit -> vỏ sét đồng
nhất -> vỏ sét loang lổ -> vỏ vụn cơ học.
Theo hướng từ đồi sang núi màu sắc vỏ phong hóa thay
đổi từ nâu đỏ -> vàng -> xám -> màu trắng.

Nguyên nhân của sự phân hóa trên là do vai trò của
nước ngầm và độ dốc của địa hình quyết định


Ý NGHĨA NGHIÊN CỨU VỎ PHONG HÓA






Sự có mặt của vỏ phong hóa là một bằng chứng về gián
đoạn trầm tích lâu dài và trầm tích phủ trên vỏ phong
hóa là trầm tích biển tiến.
Thành phần, thế nằm và trình độ phong hóa phản ành
điều kiện địa lý tự nhiên khi hình thành vỏ phong hóa.
Từ đó có thể khôi phục lại điều kiện cổ địa hình, cổ khí
hậu.
Vỏ phong hóa thường tập trung các nguyên tố tạo nên
các mỏ hoặc bản thân vỏ phong hóa là khoang sản có
giá trị kinh tế như bauxit laterit, mangan, kaolin,...


4.4.3 HOẠT ĐỘNG CỦA NƯỚC VÀ DÒNG
CHẢY TRÊN BỀ MẶT LỤC ĐỊA
Khái niệm chung:
Nước hoạt động trên lục địa là nước ngọt và nước lợ ven
biển, gồm cả nước mặt và nước dưới đất.
Nguồn nuôi dưỡng nước trên lục địa không bao giờ cạn là
nước mưa. Nước mưa từ khí quyển rơi xuống mặt đất

được chia làm 2 phần:
- Một phần lớn được giữ lại hoạt động trên bề mặt gọi là
nước mặt.
- Phần còn lại thấm xuống và hoạt động trong lòng đất
gọi là nước dưới đất.
Nước hoạt động trên bề mặt được phân biệt theo 4 dạng:
mương xói, suối, sông ngòi và ao hồ, đầm lầy.
