Bài giảng Địa chất công trình: Chương 3 - Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn

Trường Đại học Thủy lợi
Bộ môn Địa kỹ thuật

Bài giảng mơn học
Địa chất cơng trình

Chương 3
CÁC HIỆN TƯỢNG ĐỊA CHẤT NỘI SINH
Giảng viên:

Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn

© Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn
1


3.1 KIẾN TẠO VÀ CẤU TRÚC
ĐỊA CHẤT


1. KIẾN TẠO




Chuyển động kiến tạo là sự vận động
của vỏ trái đất được sinh ra do nội
lực.
Chuyển động kiến tạo làm biến dạng
và phá hủy cấu tạo ban đầu của vỏ
trái đất. Kiến tạo làm đá bị thay đổi

kiến trúc, cấu tạo và thế nằm đồng
thời tạo ra các dạng địa hình tương
phản.


Cấu trúc quả đất và thuyết kiến tạo mảng
Trong tầng mantle ln có dịng dung nham chuyển động đối lưu  các lục địa trơi dạt. Từ
đó sinh ra các chuyển động thứ sinh như thăng trầm, uốn nếp, đứt gãy.


Bản đồ các mảng kiến tạo trên thế giới
(Nguồn: wikipedia)



CÁC CHUYỂN ĐỘNG KIẾN TẠO
1.

Chuyển động thăng trầm: chuyển động nâng lên
hạ xuống của vỏ trái đất, thường xảy ra trong
phạm vi rộng lớn (lục địa hay một phần lục địa)

2.

Chuyển động uốn nếp: hình thành do tác dụng
của lực kéo nén kiến tạo (theo chiều tiếp tuyến với
mặt đất), đất đá bị biến dạng từ thế nằm ngang
sang nằm nghiêng hoặc bị uốn cong mà vẫn giữ
tính liên tục (do tốc độ tác dụng chậm, trong điều
kiện nhiệt độ, áp suất cao)

3.

Chuyển động nứt gãy: khi lực kiến tạo gây ứng
suất vượt quá độ bền của đất đá làm cho tầng đá
bị nứt nẻ, chuyển dịch và mất tính liên tục


Hai mảng lục địa đối đầu đội nhau gây ra
chuyển động thăng trầm


Hội tụ, tách dãn, chuyển dịch ngang


Chuyển động uốn nếp và cấu tạo nếp uốn
Khi bị nén ép bởi áp lực kiến tạo, các tầng đá bị uốn cong
nhưng vẫn giữ tính liên tục  hình thành các nếp uốn
Nếp lồi

Phức nếp uốn

Nếp lõm


Lực kiến tạo gây biến vị đất đá
Nguyên nhân làm cho
các lớp đá uốn nếp
được:
– Xảy ra ở độ sâu lớn,

áp lực giữ cao, nhiệt
độ lớn  đá thể
hiện tính dẻo
– Lực kiến tạo tác
dụng chậm và lâu
dài  đá bị biến
dạng dẻo


Ứng suất

Biến dạng của đá
Quan hệ
giữa ứng
suất và
biến dạng

Biến dạng
Biến dạng đàn hồi
Biến dạng có thể thay đổi theo đuều kiện ứng suất


Biến dạng
của đá
Quan hệ giữa
ứng suất và biến
dạng ở nhiệt độ
thấp và áp lực
thấp hoặc do
ứng suất thay

đổi đột ngột
Phá hoại dòn


Biến dạng
của đá
Quan hệ giữa
ứng suất và
biến dạng ở
điều kiện
nhiệt độ và
áp lực lớn

Biến dạng dẻo
Điểm
chảy

Điểm
phá hủy

Biến dạng đàn hồi

Biến dạng dẻo


Cấu trúc nếp uốn

Nếp lồi

Nếp lõm

Nếp lồi

Lớp đá
cổ hơn

Trước khi bào mòn

sau khi bào mòn

Nếp lõm
Lớp đá
trẻ


Nếp lồi

Nếp lồi


Nếp lõm


Phức nếp uốn



Các yếu tố hình học của nếp uốn

Yếu tố của thế nằm đơn nghiêng
Hướng
bắc



Đường phương: chỉ phương
kéo dài của tầng đất đá



Đường hướng dốc: chỉ
hướng đổ của đá

Hướng dốc
Mặt phẳng nằm
ngang


Góc dốc

Góc phương vị đường
phương : góc lêch giữa đường
phương và hướng bắc



Góc phương vị đường
hướng dốc : góc lệch giữa
hướng dốc và hướng bắc



Góc dốc : góc nghiêng của
mặt lớp so với mặt phẳng nằm
ngang


Khe nứt và đứt gãy
• Hình thành khi đá bị phá hủy, làm đá mất tính
liên tục (khi tác dụng của lực kiến tạo vượt
quá giới hạn bền của đá).
• Khe nứt = khe hở trong đá, hình thành khi đá
bị phá hủy
• Đứt gãy = khe nứt có sự dịch chuyển đáng kể
song song với mặt khe nứt
• Đới phá hủy kiến tạo là khu vực lân cận đứt
gãy, đá thường bị phá hủy, dập vỡ mạnh.


Các loại khe nứt
Khe nứt căng (tension joint)
 Khe nứt cắt (shear join)
 Khe nứt tách
◦ Tách phá (strike joint)
◦ Tách chảy (dip joint)


Khe nứt
căng

Khe nứt
cắt


Một số dạng đứt gãy
Đứt gãy thuận

Đứt gãy ngang

Đứt gãy nghịch

Đứt gãy nghịch chờm


Đứt gãy thuận