Nhóm đá vụn cơ học

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.83 MB, 4 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

ĐÁ TRẦM TÍCH 195

Nhóm đá vụn

c ơ

học

Trần Nghi. Khoa Địa chất,

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐH Ọ G H N ).

Giới thiệu

Đá vụ n cơ h ọc là sản phẩm của p h on g hóa vật lý 
và hoạt đ ộ n g phá h ủy kiến tạo các đá gốc trên b ể 
mặt của vỏ Trái Đâ't (đá m agm a, đá trầm tích và đá 
biến chất).

Sảm phấm vụ n cơ h ọc bao gồ m các vật liệu khối, 
tảng, cuội, sạn, cát và bột. Kích thước hạt đ ư ợc phân 
câp theo thang (ị) và y.

- Thang (Ị) d o C rum bein (1936) đ ể nghị: <Ị> = lo g2d.
- Thang Y d o Baturin (1943) đ ề nghị: Y = - lgd, (d là 
kích thước hạt đ o bằng đ ơn v ị m m).

Trong Nhóm đá vụn cơ học chi giới thiệu các nhóm 
đá cu ội và cuội kết, cát và cát kết, bột và bột kết. Đ ây 
là các đá rất phô biến liên quan đ ến các loại hình 
khống sản quan trọng. Trầm tích vụ n cơ học đ ón g 
vai trị là chứa khốn g sản n h ư trầm tích cuội, cát Đệ 
Tứ chứa sa khoáng và chứa nước, cát kết các bổn Đ ệ 
Tam chứa dầu khí. M ột s ố loại trầm tích vụn cơ học 
đ ó n g vai trị là k hốn g sản n h ư cát thủy tinh, cát, vật

liệu xây d ự n g v .v ...

Trong lịch sử phát triển v ỏ Trái Đâ't, cuội và cuội 
kết đ ư ợc coi là trầm tích đặc trưng cho năng lượng 
thủy đ ộ n g lực của m ôi trường m ạnh m ẽ và thường 
m ờ đầu của m ột pha kiến tạo m ới. Đ ối với các đá cát 
kết, vớ i tính p h ơ biến rộng rãi trong các b ế trầm tích 
có tuổi khác nhau, đ ổ n g thời đ ó n g vai trò hết sức 
quan trọng trong việc luận giải kiến tạo và khả năng 
chứa d ầu khí, cát kết đã trở thành m ột đối tượng 
n ghiên cứu chi tiê't và đ ịnh lư ợ n g của các nhà trầm 
tích luận.

Cuội và cuội kết

Cuội và cuội kết đa khoáng

C uội và cu ội kết đa khoáng gồm nhiều m ảnh đá 
khác nhau n hư granit, ryolit, đá vôi, cát kết, bột kết, 
sét kết, thạch anh nhiệt dịch, đá phiến thạch anh - 
mica, v.v... [H .l - H.4].

Thành phẩn nền của đá bao gồm matrix (cát, bột, 
s é t...) và xi m ăng (Fe2C>3, CaCCb, SÌƠ2, v.v...).

Cuội và cuội kết ít khống

Cuội và cu ội kết ít khống chủ yếu gồm hai loại 
m ảnh vụn, nhừng thành phần còn lại chiếm tỷ lệ 
không đáng kể. Cuội kết thạch anh - silit của h ệ tầng

Hà N ội (Qi2 ĩ hỉỉ) đặc trưng cho kiểu trầm tích này.

Cuội và cuội kết đơn khoáng

C uội và cu ội kết đơn khoáng có lư ợn g hạt vụn 
khá cao và đơn giản, chiếm trên 90% cù n g thành 
phẩn. Cuội đơn khoáng thường gặp là cuội thạch 
anh, silit, quartzit, đá vôi v.v...

Cát và cát kết 
Cát

C á t đ ơ n k h o á n g th ạ c h a n h ve n b iển

Cát đơn khoáng thạch anh phân b ố nhiều ở ven 
biển M iền Trung Việt N am [H.5] và trên các đảo ven 
bờ thuộc tướng đ ê cát ven bờ cổ có tuổi từ Pleistocen 
sớm đ ến H olocen m uộn. Cát hạt vừa, hạt vừa pha hạt 
lớn có đ ộ chọn lọc tốt và rất tốt (So < 1,5); độ mài trịn 
trung bình đ ến râ't tốt (Ro = 0,5 - 1,0); đ ộ cầu khá.

H ình 1. Cuội kết lịng sơng miền núi tuổi Neogen lẫn tảng thạch Hình 2. Đê cuội ven bờ cổ cao 6m, tuổi Holocen giữa, mài tròn

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

196 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

Hình 3. Cuội tảng bãi triều hiện đại, chọn lọc kém, mài tròn tốt.

Bắc Cửa Lò, Nghệ An. (Trần Nghi, 1994).

- Cát vàng ở C ô Tô, Q u ảng Bình, Đà N ang, Côn

Đảo, v.v... được thành tạo trong pha biển tiến Q21.

- Cát trắng ở N g h ệ An, Q u áng Bình, dợc bờ biển 
từ Q uảng Trị đ ến Phan Thiết và trên các đảo Vân 
Hải, Vĩnh Thực, C ôn Đảo, V . V . . . được thành tạo trong 
pha biển tiến Flandri thuộc H olocen giữa.

- Cát Q23 phân b ố ờ các bãi triều hiện đại liên quan 
đến pha biển tiến hiện đại.

Hình 5. Cồn cát đụn do gió (m vQ 23) tuổi Holocen muộn. Phía

đơng đầm c ầ u Hai - Thừa Thiên Huế (Trần Nghi, 1995).

C á t ít k h o á n g th ạ c h a n h - te ls p a t ven b iể n

Cát ít khống thạch anh - íelspat rất p h ổ biến ở 
ven biển, các châu thô bổi tụ m ạnh n h ư châu thô Sông 
H ổng và châu thô sôn g C ửu Long, ở các tướng cát cồn 
chắn của sôn g và bãi triều cát. Thành phẩn khoáng 
vật chủ yếu là thạch anh - 70 - 90%, thứ đ ến là felspat
- 5 - 10%. Còn lại các thành phần khác chiếm tỉ lệ 
không đáng k ể n h ư m ảnh đá - 1 - 5% và khoáng vật 
nặng bển vữ n g - 1 - 3%. Cát ít khống được tái trầm 
tích d o són g và d òn g chảy ven bờ, có đ ộ chọn lọc và 
mài trịn từ trung bình đ ến tốt (So < 1,5; Ro > 0,5).

C á t đa k h o á n g lò n g s ơ n g

Cát đa khống lịn g sơn g có thành phần phứ c tạp,

chứa từ 5 đ ến 10 khoáng vật khác nhau, son g hàm 
lượng cao nhất vẫn là thạch anh chiếm từ 50 - 60%, 
còn lại là felspat, các m ảnh đá và khoáng vật phụ có 
n gu ồn gốc khác nhau phụ thuộc vào thành phẩn đá

Hình 4. Cuội, sạn hiện đại lòng sơng miền núi phía tả ngạn

Sơng Hồng, Bến đị Q uy Mông, Yên Bái. (Trần Nghi, 1998).

gốc ở m iền xâm thực. Khu cát S ông H ổn g p hô biến 
các m ảnh đá p hiến thạch anh - mica, thạch anh - 
silim anit, thạch anh d isten và quartzit, khoáng vật 
phụ là disten , granat, staurolit, zircon, v.v...

C á t trắ n g ven b iể n T ru n g B ộ

Cát trắng v en b iến phân b ố từ N g h ệ A n đ ến 
K hánh H ịa. Cát có m àu trắng n hu tu y ết v ì chứa 
trên 95% thạch anh. Cát trắng ở Ba Đ ổn (Q uản g 
Bình) và C am Ranh có thành phẩn thạch anh 100%, 
đ ộ chọn lọc và m ài tròn rât tốt (So < 1,2; Ro > 0,8). 
Cát trắng v en b iển Trung Bộ có n g u ồ n g ố c biến 
đ ư ợ c thành tạo trong pha b iển tiến H o lo cen sớm - 
giữ a thu ộc tư ớ n g đ ê cát v en bờ cộ n g sin h vớ i tư ớng 
sét v ũ n g vịnh. Tô h ợp cộ n g sin h tư ớ n g đ iên hình 
giữ a đ ê cát v en bờ và sét v ũ n g vịn h là đ ê cát Thuận 
A n và phá Tam G ian g v en b iến Thừa T hiên H u ế 
k éo dài gần lOOkm tạo n ên m ột địa h ệ kỳ v ĩ có giá 
trị khoa h ọc và kinh tế.

C á t đ ỏ P h a n T h iế t

Cát ở ven biển Phan Thiết hầu hết có m àu đỏ n hư 
gấc v ì các hạt cát thạch anh đ ư ợ c bao phủ bởi m ột 
lớp v ỏ hem atit - lim on it (Fe2Ơ3 + Fe2Ơ3.nH20) [H.6]. 
H àm lư ợ n g thạch anh chiếm trên 90%, đ ộ chọn lọc 
và m ài tròn tốt (So < 1,3; Ro > 0,7). Cát có n gu ồn gốc 
biển đ ư ợ c thành tạo trong các pha b iển tiến thuộc 
tư ớng đ ê cát ven bờ d o só n g biến, có tuổi Pleistocen 
sớm (Q11)/ P leistocen giữ a (Qi2), P leistocen m uộn 
(Qi3a) và bị tái tạo thành cát đ ụ n d o g ió trong các pha 
b iến thoái tiếp theo.

Cát kết

P h â n ỉo ạ i c á t k ế t

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

ĐÁ TRẦM TÍCH 197

Hình 6. Tồn cảnh sườn phía đơng đê cát ven bờ vùng cát đỏ

Mũi Né - Phan Thiết, với 4 thềm: 80m, 60m, 40m và 15m
(Trần Nghi, 1997).

C á t k ế t a rk o s [H .9 , H .1 0 ]

Có cơng thức M < 15

F 1 p ,
— >1, — > 1

L,

K

- Kiên trúc - psam m it
- Cấu tạo - khối
- Thành phần khoáng vật:

Hạt vụ n - > 85%, bao gồm: thạch anh: 25 - 35%; 
plagioclas acid, trung tính - 15-25%; felspat kali 
(orthoclas, microclin) - 10 - 15%; m ảnh đá (thạch anh, 
sericit, quartzit, silica, đá phiến thạch anh - sericit, đá 
phun trào acid, trung tính, v .v ...) - 15 - 20%; biotit: 
2 - 8%; m uscovit: 1 - 5%. Khoáng vật phụ bển v ử n g - 
zircon, tourmalin, apatit, granat.

25 50 75 R h 25 50 75 R
a. Li < 15% (nhóm đá arkos) b. Li > 15% (nhốm dả qrauwack)

Hình 7. Biểu đồ phân loại cát kết theo thành phần khoáng vật

(theo Pettijohn, 1973, có bổ sung sửa chữa).

a. Li < 15% (nhóm đả arkos) b. Li > 15% (nhóm đá qrauvvack)

Hình 8. Biểu đồ phân loại cát kết (theo Logvinenko, 1980).
C á t k ế t đ o n k h o á n g th ạ c h a n h

- Kiên trúc - psam m it, xi m ăng lấp đẩy, tiếp xúc;
- Cấu tạo - khối;

- Thành phần khoáng vật - g ồm hạt vụ n và xi măng.
H ạt vụ n chiếm 90 - 98%, trong đ ó thạch anh: 
> 90%; íelsp at + m ảnh đá < 10%. Thạch anh chủ yếu 
có n g u ồ n g ố c m agm a. Đ ộ chọn lọc và mài tròn hạt 
vụ n tốt, đ ộ cầu khá cao.

Xi m ăng chiếm 2 - 10%, thành phần chủ yếu là 
SĨƠ2 (opal, chalcedon, thạch anh vi hạt) chlorit, sericit, 
glauconit. Kiến trúc xi m ăng lâp đẩy, tái sinh, tiếp xúc 
kiêu biến dư, tái kết tinh, tạo cho ranh giới giữa các 
hạt vụ n có d ạng đ ư ờ n g cong hay đ ư ờ n g khâu. M ột s ố 
trường hợp gặp hiện tượng tái sinh, hình dạng tinh 
thể tự hình lý tường của thạch anh được khôi phục.

- Nguân gô'c - nển nội lục.

- M ôi trường - ven biển có són g hoạt đ ộng mạnh.

Hình 10. Cát kết acko hạt trung, xi mâng tiếp xúc, thạch anh tái

sinh. Trầm tích Oligocen, bồn trũng Cửu Long.

Xi m ăng - < 15% bao gổm sericit, chlorit, silica, 
calcit, glauconit, vật chất hữu cơ, Fe2Ơ3, v .v ...

- N g u ồ n gốc chủ yếu là khối tảng lục địa và một 
phần tạo núi tái sinh.

- Môi trường trầm tích: aluvi, aluvi châu thổ, nón 
quạt cửa sơng, bãi triều vũ n g vịnh, biển n ơng ven bờ,

són g yếu.

- Đ ộ chọn lọc và mài trịn từ trung bình đến kém
(So > 1,5; Ro = 0,3 - 0,7).

Hình 9. Cát kết arkos dạng quartzit tiếp xúc dạng đường cong

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

198 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

C á t k ế t g ra u w a c k [ H . l l ]

C ó cơ n g thức M > 15

F 1 p 1

— >1, — > 1

L, K

- Kiến trúc - p sam m it, n ền cơ sở, lấp đầy;
- Cấu tạo - khối;

- Thành phân khoáng v ậ t:

H ạt vụn: < 85%, g ồ m thạch anh - 20 - 30%; 
plagioclas acid, trung tính - 15 - 25% ; íelsp at kali 
(orthoclas, m icrolin) - 10 - 15%; m ảnh đá (thạch anh, 
sericit, đá p h iến lục, đá p h u n trào, quartzit, silica) - 
10 - 20%; biotit bị chlorit h óa - 2 - 8%; m u sco v it - 5%.

K hoáng vật phụ - zircon, apatit, ilm enit, sp h en , 
tourm alin, v.v...

N ền: > 15% bao gồ m m atrix chiếm trên m ột nửa và 
xi m ăng hóa h ọc - sét vụ n vi hạt thạch anh, sericit, vật 
chất h ữ u cơ, k h oán g vật tự sinh (albit, ep id ot, calcit).

- Nguồn gốc - khối tảng lục địa và m ột p hẩn thứ 
yếu là tạo n ú i tái sinh.

- M ôi trường - n ón quạt của sôn g, bãi triều v ũ n g 
vịnh alu vi - p rolu vi biển, só n g yếu , địa h ình dốc.

Hình 11.

Cát kết Grauwack, xi măng lấp đầy: thạch anh tái sinh,
chlorit dạng xíerolit, xerixit vi vảy. Trầm tích Oligocen hạ,
bồn Cửu Long N+ X 12 (Trần Nghi, 1998).

Bột và bột kết

Bột và bột kết có kích thư ớc hạt nằm trung gian 
giữa cát và sét (0,1 - 0,01 m m ). C ó th ể chia bột, bột kết 
làm 2 loại:

- Bột hạt lớn, d = 0,1 - 0,05 mm;

- Bột hạt nhỏ, d = 0,05 - 0,01 m m [H.12].

Ớ p h ư ơ n g Tây và M ỹ th ư ờ n g chia bột và bột kết 
theo than g <ị>, v ì v ậ y ranh giớ i của kích thư ớc dao 
đ ộn g trong k h oản g 1/256 - 1 /1 6 m m .

N h ìn ch u ng, cát, cát kết và bột kê't rất g iố n g nhau, 
son g vân có n h ữ n g đ ặc đ iếm khác nhau cơ bản. Có 
th ế đ ơn cử m ột s ổ đ iểm g iố n g và khác nhau sau đây:

Giông nhau

Cả hai đ ều là sản p hẩm v ụ n cơ học.

- Đ ểu có thành phần từ đ a n k hoán g đến 
đa khoáng;

- C ùng có m ặt ở các m ơi trường trầm tích cơ bản: 
sông, châu thổ, vũ n g vịnh, b iến nông.

Khác nhau

Bột và bột kết chứa h àm lư ợ n g cấp hạt sét và sản 
phẩm p h on g hóa hóa h ọc d ư ớ i d ạ n g k eo và d u n g 
dịch thật.

- Kiến trúc xi m ăng p h ô b iến kiểu cơ sở;

- Phân b ố chủ yếu trong tư ớ n g bãi bổi, v ũ n g vịnh 
xa bờ, biến nông xa bờ và v ù n g ven bờ.

Hình 12. Bột kết hạt nhỏ, xi măng gồm sericit, kaolinit, chlorit

tuổi Neogen, Tây Nam Bộ. (Trần Nghi, 1997).

Tài liệu tham khảo

FoIk R.L, 1980. Petrology of sedim entary rocks. Hemphiỉỉ.
A u stin, Tex. 182 pgs.

G a r y N ic h o ls , 2 0 0 9 . S e d i m c n t o l o g y a n d s t r a t i g r a p h y . W ile y - 
Blackĩvell. A Ịohn W ileỵ & Sons L td. , Publication. 419 pgs. 
Pettiịohn F.J., Potter P.E., Siever R., 1986. Sand and sa n d s to n e .

Springer-Verỉag. 553 pgs. , Nevv York, Berlin. Heidelberg.

L o n d o n , P a r is , T o k y o .

Selley R. c , Cocks L. R. M., Plimer I. R., 2005. Encyclopedia of

g e o lo g y . V o l 4: 485 -6 8 7 p , v o l 5: 1-141 p g s . E ls e v ie r A c a d e m ic

Press.

/lorBMHeHKO B.H., 1976. ĩle T p o rp a Ộ M íi o c a40HHbix riopcM.
H aynnoe uỏdameAbcmôo. 400 crp . yieHMHrpaA.

M M /ibH ep r . B., 1 9 6 8 . n e T p o r p a c Ị n i a o c a ^ o ^ H b ix n o p o A / T o m ll.

Hedpa uidameAbCtneo. 574 C T p . MocKBa.

PyxMH A .h ., 1969. OcHOBbi ;iMTCMorMM. ro c ỉeo m exu id a m . 850

CTp. M ocK Ba.

LllBaxoB B.LII., 1969. necHaHMKH H MeTOAbi HC/ieAOBaHHH.

Hcdpa u^dameÁbcmeo. 247 crp . /ìeHMHrpa4.