Bài giảng Cách nhận diện và phân loại đá cho người không chuyên - Một số vấn đề liên quan tới Cơ học đá công trình

Nguyễn Quang Tuấn

Cách nhận diện và phân loại đá cho người không chuyên
Một số vấn đề liên quan tới Cơ học đá công trình


Đá trong xây dựng
• Làm nền công trình
• Làm môi trường xây dựng công trình, vd: với công trình ngầm
• Làm kết cấu công trình (tường, trụ, …)
• Làm vật liệu xây dựng: cốt liệu cho bê tông, làm vật liệu sản xuất xi 
măng, vật liệu rải đường (móng đường, bê tông nhựa mặt đường), 
vật liệu ốp lát, trang trí, làm vật liệu trạm khắc tượng đài


Nội dung trình bày
• Cách nhận diện và gọi tên đá theo nguồn gốc (dành cho người không 
chuyên)
• Một số vấn đề về cơ học đá trong xây dựng


Chu trình hình thành các loại đá theo nguồn gốc
trầm tích
Phong hóa, vận
chuyển và tích tụ

Nén chặt và gắn
kết (hình thành đá)

Nâng kiến tạo,
phong hóa, vận

chuyển và tích tụ

Nguội và
đông cứng
(kết tinh)

Đá mắc ma

nhiệt độ
&
áp suất

Nóng
chảy

Đá trầm tích
Biến đổi do nhiệt
độ và áp suất

Đá biến chất


Nhận diện các loại đá dựa vào các đặc trưng
• Thành phần khoáng vật: đá được tạo nên bằng các thành phần gì, 
hàm lượng của các thành phần
• Cấu trúc (kiến trúc và cấu tạo): Đặc điểm của các phần tử hợp thành 
(hình dạng, kích thước của các hạt và đặc điểm liên kết giữa các hạt) 
• Thế nằm: tư thế của đá ở ngoài tự nhiên (kích thước, hình dạng của 
khối đá và quan hệ với đá khác). 
Khi nhận diện đá có thể dựa vào nhiều đặc trưng khác như độ cứng, 

thế nằm, đặc điểm của sản phẩm phong hóa từ đá đó…


Phân loại đá mắc ma
Tốc độ nguội và đông cứng quyết định khả năng kết tinh các thành 
phần khoáng vật trong đá. Dung dịch magma nguội càng chậm 
các hạt tinh thể khoáng vật hình thành càng lớn
Mắc ma xâm nhập – đông cứng dung dịch magma dưới mặt đất
Tốc độ nguội chậm  tinh thể hạt lớn, nhìn thấy được bằng mắt
thường (kiến trúc hiển tinh)
Mắc ma phun trào – đông cứng dung dịch magma trên mặt đất
Tốc độ nguội nhanh  tinh thể hạt rất nhỏ, không nhìn thấy được
bằng mắt thường (kiến trúc ẩn tinh), hoặc không hình thành tinh thể
(kiến trúc thủy tinh)


Đặc điểm chung của đá mắc ma
• Thường cứng: do kv chủ yếu là 
các khoáng vật nhóm silcat
• Kiến trúc kiểu kết tinh. Các hạt 
khoáng vật thường sắc cạnh, 
nhìn bề ngoài các tinh thể 
thường có các mặt phẳng 
nhẵn, một số lấp lánh
• Nếu kết tinh hạt lớn thì có 
nhiều màu, các màu đan xen 
kiểu “khảm”


Kiến trúc hiển tinh

Kiến trúc ban tinh

Kiến trúc ẩn tinh

Đông cứng 
nhanh

Đá xâm nhập

Đá phun trào

Kiến trúc thủy tinh

Đông cứng 
rất nhanh


Mối liên hệ giữa điều kiện hình thành và đặc điểm kiến trúc và cấu tạo của đá mắc ma
Kiến trúc thủy tinh,
do quá trình đông
nguội nhanh chóng

Kiến trúc thủy tinh,
do quá trình nguội
nhanh chóng

Kiến trúc hạt vụn gắn
kết (các mảnh vụn
núi lửa)

Phun
trào
Kiến trúc ẩn tinh do
magma nguội và
đông cứng nhanh
Kiến trúc ban tinh do
magma đông nguội 2
giai đoạn (ban đầu nguội chậm
Xâm
nhập

ở dưới sâu, sau đó nguội nhanh khi
tới độ sâu tương đối nông)

Kiến trúc toàn tinh do
magma đông nguội
chậm dưới sâu


Đá xâm nhập vs Đá phun trào
Đá xâm nhập

Đá phun trào

Nơi hình thành

Dưới mặt đất

Trên mặt đất

Tốc độ giảm nhiệt 

giảm nhiệt chậm

Giảm nhiệt nhanh

Kiến trúc

Toàn tinh

ẩn tinh, thủy tinh

Kích thước hạt

Lớn

Nhỏ

Ví dụ:

Granite

Rhyolite

Diorite

Andesite

Gabbro

Bazan


Phân loại đá trầm tích
• Trầm tích vụn keo kết: các mảnh vụn gắn kết
• Trầm tích hóa học
• Trầm tích sinh hóa
Đặc điểm nhận diện chung:
Có cấu tạo phân lớp

Kiểu kiến trúc xi măng gắn kế các hạt vụn
Kiểu kiến trúc kết tinh
Có hóa thạch, hữu cơ


Trầm tích vụn gắn kết (trầm tích cơ học)

Đá được hợp thành bởi các hạt vụn, tên đá gọi kiến trúc
(theo kích thước hạt vụn)

2+ mm

2 mm
1/16 mm
1/256 mm


Cát kết chụp qua kính hiển vi. Cả hạt vụn và xi măng gắn kết đều là thạch anh. Trái: hình chụp thực 
tế; Phải: phân tích ảnh : các hạt vụn và xi măng. Source: Karla Panchuk (2018) CC BY 4.0 modified 
after Woudloper, Public Domain view source

300.webp

Cuội kết vs Dăm kết
Cát kết

Bột kết

Sét kết và đá sét phiến

Quy luật chung: Hạt càng nhỏ, sờ càng mịn; Độ cứng giảm dần


Đá trầm tích hóa học–
quá trình kết tủa hoặc bốc hơi

vô cơ, không phải là đá mảnh vụn, hình thành do

Đá muối
Trầm tích silic

Đá thạch cao

Đá vôi, đá Đolomit


Trầm tích sinh hóa

Đá trầm tích sinh hóa–

hình thành từ xác sinh vật.

Từ xác động vật
Các vỏ sò gắn kết

Từ xác thực vật


Nhận diện ngoài hiện trường
• Đá thường có tính phân lớp


Đá biến chất
• hình thành do quá trình biến đổi từ đá có trước bởi nhiệt độ 
và áp suất
• Do nhiệt độ  thay đổi kiến trúc đá ban đầu  kiến trúc kết tinh 
(biến tinh)
• Do áp suất : các hạt của đá có xu thế bị biến dạng  các hạt dạng 
tấm, vảy, dạng kim  cấu tạo phân phiến
Dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất: Các hạt khoáng vật thay 
đổi hình dạng (chuyển sang dẹt), thay đổi kích thước (lớn hơn), 
định hướng và sắp xếp lại, có thể hình thành khoáng vật mới do 
phản ứng hóa học. 


Tác dụng của áp lực làm thay đổi kiến trúc và 
cấu tạo ‐ cấu tạo phân phiến
• Cấu tạo không phân phiến

Trước khi bị biến chất

• Cấu tạo phân phiến

Sau khi bị biến chất


Các dạng cấu tạo của đá biến chất
Cấu tạo phân phiến

Đá sét kết ‐ trầm 
tích) kiến trúc 
hạt sét

Đá phiến bảng
Kiến trúc hạt rất 
nhỏ, dạng vảy

Đá phiến 
Kiến trúc hạt 
trung bình đến 
lớn (có thể nhìn 
thấy)

Cấu tạo dải

Cấu tạo không 
phân phiến

Đá Gneiss 
(Gơ nai) 
Kiến trúc biến 
tinh

`

Đá trầm tích

Đá biến chất có do yếu tố áp lực

Đá biến chất chỉ do nhiệt


/>

/>

Dấu hiệu nhận biết ngoài hiện trường


Các đá có cấu tạo phiến

/>metamorphic‐rocks