Đề cương ôn tập thi cao học năm 2011 – Môn: Địa chất

môi trường kiềm. - Giai đoạn 3: giai đoạn sialit – axit, xảy ra nhanh trong môi trường nóng ẩm, có tác động mạnh của khí quyển và rửa trôi nhanh. Giai đoạn này tiếp tục sự phá hủy của giai đoạn trước, tách các cation và phá hủy từng phần SiO2 chuyển từ môi trường kiềm sang môi trường axit. Đặc trưng của giai đoạn này là tạo khoáng vật sét nhóm kaolin. CaCO3 không còn lắng đọng nữa vì Ca bị hòa tan. - Giai đoạn 4: giai đoạn alit, xảy ra trong môi trường nóng ẩm của khí hậu nhiệt đới, á nhiệt đới. Tiếp tục phá hủy các khoáng vật có trước để đi đến dạng bền vững trên bề mặt trái đất, hình thành các hydroxit của Al, Fe, Si dưới dạng keo, có nhiều boxit. § Tính phân đới trong quá trình phong hóa: tùy theo khí hậu của từng vùng, cùng là đá gốc granit nhưng các đới phong hóa thể hiện khác nhau từ trên xuống. Vùng Khô Vùng Ẩm Nóng Đới montmorilonit Đới laterit - Hydromica - Vỡ vụn - Caolinit, gipxit - Caolinit - Hydromica - Vỡ vụn Đá gốc granit Đá gốc granit Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 5 / 29 § Vỏ phong hóa: - Lớp vỏ mỏng ngoài của vỏ lục địa của trái đất bao gồm các sản phẩm phong hóa tại chỗ (eluvi) và lớp thổ nhưỡng được gọi là vỏ phong hóa. Vỏ có chỗ dày, mỏng hoặc không có địa hình. Dày nhất ở vùng nhiệt đới, có chỗ dày hơn 100m. Phân đới theo chiều ngang. - Các loại vỏ phong hóa thường gặp ở Việt Nam: a. Vỏ phong hóa feralit: có thành phần oxyt Fe và oxyt Al tương đương. Khoáng vật sét chủ yếu là caolinit, haloizit. Loại này nhiều nhất. b. Vỏ phong hóa alit: oxyt Al nhiều hơn oxyt Fe. c. Vỏ phong hóa macgalit: có khoáng vật sét chính là montmorilonit (thường ở vùng núi cao, vùng giàu cacbonat, có thảm mùn hữu cơ dày). d. Vỏ phong hóa macgalit – feralit: vừa có montmorilonit, vừa có caolinit. - Nghiên cứu vỏ phong hóa có nhiều ý nghĩa. Về mặt lý luận giúp ta hiểu rõ quá trình phong hóa của đá gốc, xác định các đới phong hóa, khôi phục lại điều kiện cổ địa lý, cổ khí hậu, cổ kiến tạo,…, xác định nơi cung cấp vật liệu cho bồn trầm tích. Về thực tiễn, một số mỏ quặng có liên quan với vỏ phong hóa như caolin, mangan, bocxit, apatit,… Các mũ sắt hình thành do quá trình phong hóa là dấu hiệu nhận biết các mỏ sunphua. C/. TÁC DỤNG ĐỊA CHẤT CỦA NƯỚC CHẢY TRÊN MẶT 1/ Tác dụng địa chất của sông: § Xâm thực dọc (xâm thực thẳng đứng): - Sông đào lòng để đạt tới mực xâm thực gốc. Mức này có thể là mặt biển, mặt hồ hoặc lòng sông hoặc mặt trũng trầm tích đối với một đoạn sông, tùy thuộc con sông ở vào vị trí nào và đổ nước vào đâu. Trừ mặt biển ra, các mực khác gọi là mực xâm thực gốc địa phương. Trong điều kiện lý tưởng khi mực xâm thực gốc ổn định thì sông đào lòng cho đến lúc làm giảm hết độ dốc của đáy sông. Lúc bấy giờ vận tốc giảm, nước không còn sức phá hoại cơ học, bắt đầu lắng đọng các vật liệu do nước vận chuyển. Bấy giờ tác dụng phá hoại ngang bằng tác dụng trầm tích, sông cạn đến trắc diện cân bằng. - Sông đào lòng xâm thực mạnh mẽ, lùi dần đáy về phía nguồn. - Sông do chuyển động kiến tạo nâng lên để lộ lòng sông ra khỏi mặt nước và tiếp tục xâm thực đào xuống đá gốc. Lúc bấy giờ sẽ có một thềm xâm thực. § Xâm thực ngang: - Là sự phá hoại xâm thực vào hai bên bờ do động năng của dòng nước chảy và do các vật liệu, các vụn của dòng nước mang theo. Xâm thực ngang xuất hiện cùng với xâm thực dọc nhưng phát triển chủ yếu ở phía hạ lưu của sông khi xâm thực dọc đã giảm đi nhiều. - Nguyên nhân phát sinh xâm thực ngang: a. Địa hình thấp làm giảm thế năng của nước, do đó làm giảm vận tốc và xâm thực dọc, thuận lợi cho phát triển xâm thực ngang. b. Sự biến đổi tình hình địa chất. Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 6 / 29 c. Chuyển động kiến tạo hạ xuống làm xuất hiện sự trầm tích. - Những nhân tố ảnh hưởng đến xâm thực ngang: a. Chỗ uốn cong. b. Mức nước biến đổi làm cho dòng chính đổi hướng. - Sự xuất hiện khúc uốn chứng tỏ sự xâm thực ngang của dòng sông đã đến thời kỳ cuối. - Xâm thực ngang làm xuất hiện hồ sừng trâu hay làm cho dòng sông thay đổi dòng chảy. 2/ Tác dụng trầm tích của sông: § Các trầm tích dọc sông, ven sông: - Vật liệu trầm tích cơ học của sông gọi là bồi tích (phù sa) aluvi. Trầm tích aluvi có thể thành lớp song song và phần lớn xiên chéo. - Trầm tích ở lòng sông vùng miền núi: gồm các trầm tích vụn, cỡ từ cuội đến cát. Tính phân chọn kém, mài mòn kém, phân lớp kém. - Trầm tích ở miền trung, hạ lưu: gồm các bãi cát nông, các bãi cát ở giữa lòng sông. - Trầm tích ở những đoạn sông uốn cong: sự hình thành các bãi ven sông, gờ ven sông, bãi bồi hay sự hình thành đồng bằng bồi tích. § Sự hình thành các thềm sông: - Thềm sông chính là bãi bồi hay mặt bào mòn bị nâng lên do hoạt động kiến tạo, nước không ngập tới dù là vào mùa nước lũ lớn nhất. Các hoạt động kiến tạo nâng lên nhiều lần sẽ tạo ra nhiều thềm sông với nhiều bậc cao thấp khác nhau. - Phân loại thềm sông: a. Thềm xâm thực hoặc thềm điêu khắc: là loại thềm để lộ ra cả đá gốc hoặc cũng có thể có một ít bồi tích nhưng rất mỏng và ít. Thềm xâm thực phản ánh kết quả của hoạt động kiến tạo nâng lên là chính, ở vào giai đoạn đầu của hoạt động kiến tạo. b. Thềm tích tụ là loại thềm không để lộ ra đá gốc, toàn bộ thềm bị phủ bởi lớp bồi tích dày chứng tỏ sông đã trải qua 1 chu kỳ xâm thực nên đi đến lắng đọng trầm tích tạo ra bãi bồi. c. Thềm xâm thực – tích tụ: là loại thềm hỗn hợp vừa có đá gốc vừa có bồi tích. Phần dưới thềm lộ ra đá gốc, còn phần trên là trầm tích aluvi. § Trầm tích tam giác châu: - Tam giác châu chính là bồi tích ở cửa sông có hình tam giác với đỉnh quay về thượng lưu và đáy hướng ra biển. Về thực tế địa chất đó là một nón phóng vật. Trong điều kiện không có biến đổi lớn về chuyển động nâng hạ, các vật liệu tải ra sẽ lấp dần cửa sông. Ở tam giác châu các sông nhánh phát triển thành một hệ chằng chịt. - Điều kiện thuận lợi để tạo ra tam giác châu: a. Ở cửa sông, biển không quá sâu. b. Vật liệu trầm tích chuyển đến nhiều ở cửa sông. Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 7 / 29 c. Không có thủy triều, không có dòng chảy mạnh ở ven bờ. - Trầm tích của tam giác châu có cấu trúc 3 tầng: a. Tầng trên có 2 phần: ü Trầm tích kéo dài của lòng sông, nằm trên mực nước. Thành phần chủ yếu là cát và bột. Thế nằm thường nằm ngang. Ở những chỗ trũng có thể có trầm tích hồ sừng trâu, trầm tích đầm lầy. ü Trầm tích ở dưới mực nước, phân lớp song song. Đây là bồi tích ở dưới mực nước biển. b. Tầng trước: là bồi tích ở bờ, thế nằm nghiêng về phía trước tam giác châu, thành phần chủ yếu là bột, bột sét. Có phân lớp xiên chéo, có dấu vết sóng. c. Tầng đáy: là trầm tích ở dưới nằm trên mặt thoải bằng, do các vật liệu lơ lửng, các chất keo của sông đưa ra lắng đọng. Hạt mịn, tầng mỏng. Có phân lớp nằm ngang và có xiên chéo. Thường chứa nhiều xác sinh vật trôi nổi. § Vịnh tam giác: - Ở cửa sông không thành tam giác châu mà thành vịnh sâu ăn vào cửa sông, tạo ra vịnh tam giác có đỉnh nhọn chỉ vào cửa sông. - Các loại vật liệu vụn bị đẩy ra biển không lắng đọng được như trong tam giác châu. - Dòng biển ven bờ có thể làm cho tốc độ dòng chảy ở sông bị giảm đi, do đó có thể lắng đọng các bồi tích tạo ra các kiểu trầm tích như miệng cát, lưỡi cát, lươn cát hoặc đê cát. - Các bồi tích lấp cao có thể che cửa sông thành vịnh cửa sông. D/. TÁC DỤNG ĐỊA CHẤT CỦA NƯỚC DƯỚI ĐẤT 1/ Phân loại nước dưới đất: § Theo nguồn gốc: a. Nước ngấm thấu (thẩm thấu): nước do nước mưa, nước của lớp băng phủ hoặc từ các tầng chứa nước của sông, hồ ngấm xuống. Cũng có khi nước dưới đất cung cấp nguồn cho loại này. Chiếm một khối lượng lớn. b. Nước ngưng tụ: hình thành do hơi nước trong không khí ngưng tụ lại trong các lỗ hổng, các khe nứt của đá. c. Nước trầm tích: nước có nguồn gốc biển, hình thành cùng với trầm tích biển, sau đó trải qua nhiều quá trình thành đá, kiến tạo, … d. Nước nguyên sinh (nước macma): nước có nhiệt độ cao, có khí và thành phần khác với của các loại nước trên mặt đất. Hơi nước trong macma bốc lên theo các đứt gãy, khe nứt kiến tạo đến vùng có nhiệt độ lạnh thì lắng đọng lại, tập trung thành nước. e. Nước thủy phân: nước phân giải tách ra từ các khoáng vật có chứa nước kết tinh. Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 8 / 29 § Theo điều kiện tàng trữ: a. Nước ở thông khí: nằm cách mặt đất không sâu lắm. Trong đới này có các loại nước thổ nhưỡng, nước hấp phụ, nước màng mỏng, nước mao quản. Chúng đều rất liên quan với lượng nước mưa và thời tiết. b. Nước ngầm: là loại nước dưới đất phân bổ ở tầng nước ngầm đầu tiên trên mặt của lớp đá không thấm nước (tầng cách nước) đầu tiên kể từ mặt đất xuống. c. Nước gian tầng: là nước trọng lực nằm trong tầng chứa nước, kẹp giữa 2 tầng cách nước ổn định. Gồm: - Nước gian tầng không áp: nước ngầm chảy không phải do áp lực nén mà do ảnh hưởng trọng lực trong lớp nằm đơn nghiêng. - Nước gian tầng có áp: phân bố trong các cấu tạo nắp lõm hoặc cấu tạo đơn nghiêng. Do có sự chênh lệch độ cao giữa miền cung cấp nước và miền áp lực nên nước trong tầng chứa có một áp suất nhất định. Khi điểm xuất lộ của nước nằm trong miền áp lực thì nước sẽ tự phun ra dưới tác dụng của áp suất nói trên. d. Nước khe nứt: nước dưới đất phân bố trong khe nứt, trong mạng phá hủy nứt nẻ của đá. e. Nước cactơ: nước dưới đất chứa trong các hang động của các đá bị hòa tan ăn mòn. § Theo hàm lượng khoáng hóa: - Phân chia theo hàm lượng khoáng hóa gồm: a. Nước nhạt: hàm lượng khoáng hóa trong nước 0,2~1 g/l. b. Nước hơi mặn: hàm lượng khoáng hóa 1~35 g/l. c. Nước mặn: hàm lượng khoáng hóa 35~50 g/l. d. Nước muối: hàm lượng khoáng hóa 50~400 g/l. - Phân chia dựa vào 6 ion HCO3-, SO42-, Cl-, Ca2+, Mg2+, Na+ trong nước có: a. Nước có kiềm tính. b. Nước cứng. c. Nước muối. - Phân loại căn cứ theo hàm lượng ion Ca, Mg trong nước gồm: a. Nước rất mềm: chứa ít hơn 1,25mg đương lượng Ca và Mg / lít nước. b. Nước mềm: chứa 1,25~3mg đương lượng Ca và Mg / lít nước. c. Nước hơi cứng: chứa 3~6mg đương lượng Ca và Mg / lít nước. d. Nước cứng: chứa 6~9mg đương lượng Ca và Mg / lít nước. e. Nước rất cứng: chứa nhiều hơn 9mg đương lượng Ca và Mg / lít nước. f. Nước khoáng: nước có chứa những loại muối có lợi cho sức khỏe, gồm: nước bicacbonat, nước clorua, nước sunphat, nước có thành phần phức tạp, nước có chứa nhiều anion kích thích sinh vật, và nước khí. Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 9 / 29 2/ Một số hiện tượng địa chất liên quan với tác dụng của nước dưới đất: § Hiện tượng cactơ: - Hiện tượng cactơ là tác dụng ăn mòn phá hoại đối với đá của nước dưới đất. - Quá trình cactơ hóa xuất hiện thuận lợi trong những điều kiện sau: a. Đá có tính chất hòa tan được: chủ yếu là đá cacbonat. b. Đá hạt to (đường kính hạt d > 0,1mm): có độ lỗ rỗng lớn nên dễ hòa tan hơn đá hạt nhỏ. c. Tính thẩm thấu của đá càng mạnh thì càng dễ hòa tan. d. Năng lực hòa tan của nước dưới đất: năng lực này tăng lên khi có chứa nhiều CO2. e. Đặc trưng di động của nước dưới đất: nếu chảy nhanh, tốc độ lớn thì mức độ hòa tan nhanh. - Các loại địa hình liên quan với hiện tượng cactơ: a. Địa hình cactơ hình thành trong đới thong khí: rãnh cactơ, phễu cactơ, giếng cactơ. b. Địa hình cactơ hình thành trong đới bão hòa hay trong đới biến động theo thời tiết: buồng cactơ, hang cactơ, thung lũng cactơ, cánh đồng cactơ. § Hiện tượng trượt đất: là quá trình di chuyển các khối đất đá lớn theo một bề mặt và trong quá trình di chuyển ít xảy ra đổ vỡ hay đảo lộn tính nguyên khối của khối trượt. Hiện tượng trượt đất gây bởi hoạt động của nước dưới đất xảy ra do quá trình rửa trôi ngầm và tiềm thực làm suy yếu lực liên kết giữa khối trượt và thân sườn dốc gây trượt. § Hiện tượng tiềm thực: là tác dụng phá hoại của nước dưới đất ăn ngầm các đất đá xung quanh. Có 2 dạng tác dụng tiềm thực: - Tiềm thực cơ học: phá hoại cơ học của nước dưới đất không lớn vì nó chảy chậm, lượng nước bé, không ồ ạt. Ở những nơi đá có nhiều khe nứt bở rời, nước dưới đất có thể ngấm và chảy, mở rộng các nứt nẻ, dần dần làm cho đá xê dịch sụp đổ. Ngoài ra, ở những chỗ có khe nứt lớn, có hang động, nước dưới đất đá có thể chảy ngầm với lưu lượng và vận tốc lớn, thực sự là một dòng ngầm do đó có thể phá hoại khoét rộng khe nứt hoặc hang động gây sụp lở đất đá. - Tiềm thực hóa học hay là cactơ hóa: là tác dụng ăn mòn phá hoại đối với đá của nước dưới đất. Kết quả là tạo ra các hang động với địa hình đặc biệt gọi là địa hình cactơ. § Hiện tượng bùng nền trong hầm lò: xảy ra do sự chênh lệch áp lực của nước bên ngoài và nước bên trong hố đào hầm lò. 3/ Ý nghĩa của việc nghiên cứu nước dưới đất: § Tìm hiểu, nghiên cứu hoạt động nước dưới đất có rất nhiều y’ nghĩa về kinh tế nhất là xây dựng các công trình thủy lợi, giao thông, nhà cửa, … phòng chống việc thất thoát nước, sụp đổ công trình, ngập úng nước ở các mỏ, … Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 10 / 29 § Ở những vùng đá vôi khan hiếm nước, nếu tìm được những nguồn có liên quan với các hang hốc cactơ sẽ giúp khắc phục được tình trạng thiếu nước nghiêm trọng. § Ngoài ra, nghiên cứu hiện tượng cactơ hóa do tác dụng của nước dưới đất còn giúp phát hiện một số mỏ khoáng sản kim loại liên quan, hay các sa khoáng quí trong các hốc cactơ. E/. TÁC DỤNG ĐỊA CHẤT CỦA BIỂN VÀ ĐẠI DƯƠNG 1/ Tác dụng phá hoại của biển, và các địa hình có liên quan: § Tác dụng xâm thực của biển: là sự phá hoại của biển do động năng của nước biển, sự hòa tan của nước biển và các hoạt động của các sinh vật sống trong biển. Nếu bờ biển dốc thì dễ bị phá hoại, bờ biển thoải thì lắng đọng là chính. Các lớp đá nếu phân bố các hạt không đồng đều, hạt thô thì dễ bị phá hủy hơn là đá đều hạt, hạt mịn. Đá có nhiều nứt nẻ càng dễ bị xâm thực xói mòn. Gồm: a. Tác dụng xâm thực cơ học của nước biển: do các nguồn động lực như sóng, thủy triều, dòng biển, dòng xoáy, … trong đó sự phá hoại của sóng biển là chủ yếu. Phạm vi chính là ở ven bờ biển. Có thể phân ra 2 dạng xâm thực: xâm thực theo xung lực tức là phá hoại nhờ vào động năng của sóng và xâm thực mài mòn, nước biển dùng các đá tảng, cuội, cát thô làm vật liệu mài mòn bờ. b. Tác dụng xâm thực hóa học của nước biển: trong nước biển có nhiều CO2 và các dung dịch khác, chúng có tác dụng ăn mòn bờ vào đáy biển. c. Tác dụng xâm thực phá hoại của sinh vật: sinh vật sống tạo lỗ, đào hang phá hoại bờ đá, đáy biển. Các chất của sinh vật thải ra cũng như sau khi chết xác của sinh vật đều gây ra sự phá bờ và đáy biển. § Tác dụng phá hoại của sóng biển: theo quá trình như sau: a. Lúc đầu sóng đập vào bờ dốc tạo ra các ổ sóng vỗ phát triển rộng dần thành hang sóng vỗ. b. Quá trình trên tiếp tục, hang sóng vỗ bị khoét dần, các đá trên vách bị lở rơi xuống biển, bờ biển bị đẩy lùi dần, chân bờ tạo thành một mặt tương đối bằng hơi nghiêng ra biển gọi là thềm sóng vỗ. Quá trình phát triển trên kéo dài hay chấm dứt tùy thuộc vào chuyển động kiến tạo của vỏ trái đất. Nếu chuyển động sụt lún sẽ tạo ra thềm lục địa, còn nếu chuyển động nâng lên thì sẽ tạo ra thềm biển. Tùy thuộc tính chất thạch học của đất đá, địa điểm cấu tạo và sự phá hoại nhanh chậm mà ở ven biển có các dạng địa hình liên quan tới tác dụng phá hoại của sóng biển như cầu trời, cột trởi, địa hình lởm chởm khúc khuỷu, bờ dịu thoải nhiều hang động, … Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 11 / 29 § Tác dụng phá hoại của thủy triều: mức độ phá hoại không lớn. Thủy triều gây ra sự thấm nước vào bờ, lôi cuốn các vật liệu làm cho bờ lở sụp. Ở những nơi có thủy triều mạnh sẽ tạo thành các rãnh ăn sâu vào bờ. § Tác dụng phá hoại của dòng biển: chủ yếu là phá hủy đáy biển hơn là bờ biển. Dòng biển có tác dụng lôi cuốn các vật liệu, có thể lôi cuốn đá cuội, tảng gây mài mòn bờ biển. Dòng biển chảy ở đáy biển cũng thường trùng với các rãnh máng nước dưới đáy biển, tham gia vào việc bóc mòn phá hoại đáy biển. 2/ Tác dụng trầm tích của biển: § Trầm tích ở đới ven bờ: vật liệu có độ mài mòn, độ phân chọn tốt. Trầm tích có các tảng tròn, cuội mài tròn, cát nhiều cỡ hạt, bùn mịn, có thể có lẫn vào các mảnh vỏ, xác của sinh vật đã chết. Gồm: a. Trầm tích ở bãi biển: tùy theo thành phần có các loại như bãi cuội, bãi cát (phân chọn tốt, thường là thạch anh), và bãi bùn (thành phần là bùn hoặc bột kết). b. Trầm tích ở các đê ven bờ, gờ cát chắn, lưỡi cát: thành phần là các vật liệu vụn. c. Bãi thủy triều: vật liệu trầm tích chủ yếu là sét, bột, cát mịn. Trong luồng lạch thủy triều, trầm tích hạt thô hơn có chứa xác sinh vật của biển và của lục địa. d. Trầm tích vụng: vụng là địa hình của vịnh biển bị lươn cát hoặc gờ cát chắn ngăn với biển rộng bên ngoài, chỉ để thông một cửa. Tùy thuộc khí hậu có các loại vụng như: - Vụng nước nhạt: ở vùng khí hậu ẩm ướt, hình thành ở đáy các vùng trầm tích hóa học như pyrit, CaCO3, … cùng nhiều trầm tích vụn, các xác sinh vật. - Vụng nước mặn: phát triển ở vùng khô hạn, có các trầm tích muối cacbonat, sunphat, clorua, … khoáng vật canxit, thạch cao, halit. § Trầm tích ở thềm lục địa: gồm trầm tích vụn, trầm tích hóa học và hữu cơ. a. Trầm tích vụn: thành phần chủ yếu là cát, sét và ít cuội. Đặc trưng là trầm tích có tính phân đới. Ở xa bờ trầm tích cát hạt thô lại là chủ yếu, đi về phía trong của thềm lại là trầm tích cát hạt nhỏ, sau đó đến gần bờ là trầm tích hạt thô. b. Trầm tích hóa học: - Trầm tích do quá bão hòa các ion trong các dung dịch (K, Na, Ca, Mg). - Trầm tích do sự điện ly phá vỡ chất keo (hợp chất của Al, Fe, Mn). - Các hạt rất nhỏ và chất hữu cơ có hút 1 số nguyên tố kim loại làm cho chúng cùng trầm tích theo các vi hạt. - Trầm tích cacbonat do sinh vật thải ra trong quá trình sống. c. Trầm tích hữu cơ (sinh vật): xương và vỏ sinh vật chủ yếu cấu tạo từ CaCO3 và SiO2, gồm: - Trầm tích vỏ sinh vật: chủ yếu là Ca, Si lắng đọng cùng các vật liệu khác tạo thành đá như đá vôi giáp xác, đá vụn sinh vật. Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 12 / 29 - Các ám tiêu sinh vật: là trầm tích của xương cốt, vỏ ngoài của 1 số sinh vật như san hô, tảo biển, trùng lỗ, … tạo nên đá vôi ám tiêu chứa dầu khí hay quặng đa kim Mg, Al. Dựa vào mối quan hệ phân bố của ám tiêu so với bờ có ám tiêu bờ, ám tiêu chắn, và ám tiêu vòng. § Trầm tích sườn lục địa: chủ yếu là trầm tích bùn mềm, gồm a. Bùn lam: phân bố ở đáy sườn lục địa cho đến đáy đại dương. Bùn có màu xanh đen, xanh thẫm hoặc xanh nhạt. Mặt trên bùn có thể có màu nâu do bị oxy hóa. Bùn chứa các hạt mịn của bột và sét, chủ yếu là sét, thường gặp các khoáng vật pyrit, mackazit. b. Bùn đỏ: phân bố cục bộ ở các vùng nhiệt đới, á nhiệt đới. Có thành phần bột và sét gần giống bùn lam, chứa 1 ít thạch anh và nhiều CaCO3 có nguồn gốc hữu cơ. Bùn có màu nâu hoặc vàng. c. Bùn xanh lục: chủ yếu phân bố ở nơi chuyển tiếp từ thềm lục địa đến sườn lục địa. Đặc trưng là có chứa nhiều khoáng vật glauconit làm cho bùn có màu xanh lục. d. Các loại trầm tích khác: bùn và cát núi lửa, trầm tích băng, trầm tích của dòng xoáy, bùn đá vôi, bùn trùng lỗ, bùn chân rìu. § Trầm tích đáy đại dương: chủ yếu trầm tích là do xác sinh vật trôi nổi lắng đọng. Gồm có: a. Trầm tích nguồn lục địa: gồm - Trầm tích dòng xoáy: là những trầm tích cát, phân bổ kiểu dạng quạt. - Trầm tích băng hà: ở biển giống như ở trên lục địa, chỉ khác là có trộn lẫn di tích sinh vật biển. - Trầm tích do gió đưa tới: chủ yếu là sét, thành phần có thạch anh, fenpat, thường lẫn với các trầm tích khác, cũng có vật liệu của vũ trụ, thiên thạch nhưng ít. b. Trầm tích nguồn sinh vật: chủ yếu là sét mềm của sinh vật như tảo silic, trùng phóng xạ, trùng lỗ, trùng cầu, trùng chân cánh. Gồm 2 loại chính: - Bùn silic: do các sinh vật trôi nổi như tảo silic, trùng phóng xạ sau khi chết bị tan rữa và hòa tan trong nước biển, chỉ một số ít chúng rơi xuống đáy biển. Gồm: bùn diatômê và bùn trùng phóng xạ. - Bùn canxi: trầm tích chủ yếu là CaCO3, do các sinh vật có bộ xương thành phần là CaCO3 tạo nên. Gồm: bùn trùng cầu, bùn chân cánh, bùn bạch phấn. c. Trầm tích nguồn vô cơ: là trầm tích màu nâu đỏ hoặc đỏ gạch, sét rất thuần khiết (đất sét đỏ), hạt mịn, chất hữu cơ rất ít, có lẫn nhiều kết hạch Mangan thành lớp dày 50~70cm. d. Kết hạch Mangan: kết hạch gồm các khoáng vật của Mn trong đó MnO2 chiếm 31,7% trọng lượng, Fe2O3 chiếm 24,3%. e. Bùn kim loại: là bùn đa kim chứa các kim loại như Fe, Mn, Al, Zn, Ag, Au,… chưa gắn kết, chủ yếu là các khoáng vật sunphua. Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 13 / 29 F/. HIỆN TƯỢNG NÚI LỬA 1/ Các sản phẩm của núi lửa: § Các chất khí: hơi nước chiếm 70~90% số lượng khí phun, nhất là macma chứa nhiều SiO2 thì càng nhiều hơi nước và các chất bốc. Các khí do núi lửa phun ra thường đọng lại quanh núi lửa tạo thành các sản phẩm thăng hoa, thường gặp là S, sau đó là NaCl, KCl, Cl2S, CuO2,… Phân ra các loại khí sau: a. Fumêrôn (khói): có nhiệt độ > 1000C. b. Fumêrôn khô: có nhiệt độ > 5000C, rất ít hơi nước, các khí chủ yếu là hợp chất của Cl. c. Fumêrôn axit: có nhiệt độ trong khoảng 3600C ~ 5000C, núi lửa phun các khí NH4Cl, H2SO4, hơi nước,… d. Sonfata: gồm khí lưu huỳnh có lẫn hơi nước, và CO2. Nhiệt độ trong khoảng 1000C ~ 3000C. e. Môfet: nhiệt độ dưới 1000C, chủ yếu là khí cacbonic, hơi nước, ít khí N, H,… § Các chất lỏng: là các dung nham nóng và lỏng do núi lửa đưa ra, khác với macma là ít hơi nước và chất bốc hơn. Đặc trưng dung nham núi lửa là có cấu tạo lỗ khí, bọt khí, vì vậy các khoáng vật thứ sinh về sau lấp vào trong các cấu tạo này sẽ hình thành cấu tạo hạnh nhân. Căn cứ hàm lượng SiO2 chia ra: a. Dung nham axit: lượng SiO2 nhiều, FeO và MgO tương đối ít, vì thế có màu nhạt, độ quánh lớn, tỷ trọng bé, tính lưu động kém. b. Dung nham bazic: lượng SiO2 ít, FeO và MgO tương đối nhiều do đó có màu sẫm, độ quánh nhỏ, tỷ trọng lớn, tính lưu động lớn. c. Dung nham trung tính: nằm trung gian giữa 2 loại trên. § Các chất đặc: đó là các vụn núi lửa nói chung từ miệng núi lửa, họng núi lửa phun lên không trung rơi xuống trầm tích xung quanh núi lửa. Căn cứ theo kích thước chia ra: a. Bom núi lửa: có đường kính > 30mm cho tới hàng mét. Có hình dạng giọt nước, tròn, quả trứng, quả dưa, hay dạng bánh mì (có 2 đầu nhọn). b. Vụn núi lửa: có đường kính 15~50mm, nhiều lỗ, nhẹ nổi trên mặt nước được, có dạng bọt xốp thì gọi là đá bọt. Những loại có cỡ 5~15mm gọi là cuội núi lửa. Vụn núi lửa gắn kết lại thành dăm kết núi lửa. c. Cát núi lửa: là vụn có đường kính 1~5mm. d. Tro núi lửa: là vụn có đường kính 0,1~1mm có màu trắng, xám, nâu đen. Tro núi lửa gắn kết lại thành tuf núi lửa. e. Bụi núi lửa: là vụn có đường kính 0,05~0,1mm. Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 14 / 29 2/ Một số hiện tượng sau núi lửa: § Hiện tượng phun các khí: có trường hợp hiện tượng này kéo dài rất lâu, như núi lửa Solfatara ở Ý phun khí đến hàng trăm, hàng nghìn năm. § Suối nước nóng: nước có nhiệt độ rất cao. Ở những vùng hoạt động kiến tạo mạnh, bên đứt gãy sâu, lớn cũng có thể có suối nước nóng. § Các gâyse: là loại nguồn mạch đặc biệt phun ra nước nóng và hơi nước. Có những gâyse phun tia nước cao hơn 40m, nhiệt độ đạt 80~900C. G/. HIỆN TƯỢNG ĐỘNG ĐẤT 1/ Các biểu hiện của động đất: a. Giai đoạn trước động đất: năng lượng được tích lũy do những tác dụng liên tục của chuyển động kiến tạo. b. Giai đoạn sắp động đất: tại nơi sẽ xảy ra động đất và vùng xung quanh xuất hiện một số dấu hiệu như sau: § Địa hình thay đổi dị thường: đá có biểu hiện biến dạng, mặt đất lồi lõm, nâng hạ hoặc dịch chuyển ngang. § Biểu hiện có những rung động khác thường: khi sắp động đất xuất hiện một loạt chấn động nhỏ. § Sự khác thường về tốc độ truyền sóng: trong điều kiện bình thường thì (Vp/Vs) = 1,73, nếu tỉ số đó khác thường thì sẽ có động đất. § Sự khác thường về địa từ, địa điện: trước khi có động đất thì độ từ thiên thay đổi, sau khi động đất thì trở lại bình thường. Điện trở suất của đất đá cũng thay đổi do động đất làm cho độ rỗng của đất đá nhỏ lại, bị nén chặt hơn. § Dị thường về nước dưới đất: nước trong giếng, hay mạch nước bị đục, nổi bọt, hay biến đổi vị chất, thậm chí có khi có thành phần đặc biệt như dầu mỏ, khí mêtan, khí cacbonic,.. c. Giai đoạn xảy ra động đất: có những hiện tượng sau: § Khe nứt và đứt gãy: động đất thường là tái phát trên các đới nứt vỡ, từ đó tiếp tục tạo ra đứt gãy những khe nứt tách rộng lớn hoặc những khe nứt sinh kèm bên đứt gãy. § Các hiện tượng phun cát và trào nước: cát có khi tích thành đống phân bố dọc theo đường nứt nẻ. Nước có thể lúc đầu phun cao đến vài mét, sau đó thì giảm dần. Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 15 / 29 § Sụp lở, trượt đổ núi: thường xảy ra ở nơi dốc đứng, ở bờ sông có khi làm tắc nghẽn sông và biến thành hồ. d. Giai đoạn tiếp sau động đất: trong giai đoạn này vẫn có thể sinh ra một số nứt vỡ nhỏ. Ở những nơi không ổn định, một số chấn động vẫn xuất hiện lặp lại liên tục. 2/ Tâm động đất, sóng động đất: § Tâm động đất (chấn tâm): điểm chiếu của lò động đất lên mặt đất. Thường có biểu hiện của một khu vực nên gọi là vùng chấn tâm. - Lò động đất: là nơi phát sinh động đất, nơi tập trung và giải thoát năng lượng cho động đất. - Độ sâu lò động đất: khoảng cách từ chấn tâm đến lò động đất. - Khoảng cách chấn tâm: là khoảng cách từ chấn tâm đến một trạm đo động đất. - Khoảng cách lò động đất: là khoảng cách từ lò động đất đến một trạm đo động đất. § Sóng động đất: khi động đất sẽ phát sinh sóng đàn hồi truyền ra khắp xung quanh, gồm có: a. Sóng dọc (P): sóng truyền theo phương truyền sóng. Đặc tính của sóng là có biên độ nhỏ, chu kỳ ngắn, tốc độ truyền sóng tương đối nhanh, bình quân từ 5~6 km/s. b. Sóng ngang (S): sóng có dao động thẳng vuông góc với sóng P. Biên độ tương đối lớn, chu kỳ tương đối lớn, tốc độ truyền sóng tương đối chậm khoảng 3~4 km/s. c. Sóng trên mặt (L): có tốc độ truyền sóng chậm nhất nhưng chu kỳ truyền sóng lớn nhất, biên độ sóng lớn nhất. Nó là lực gây phá hoại chủ yếu. 3/ Nguồn gốc của động đất và phân bố động đất trên thế giới: a. Động đất kiến tạo: chiếm 90% số lượng động đất thế giới, nhất là các động đất lớn. Đặc trưng là hoạt động dồn dập, thời gian hoạt động lâu, phạm vi ảnh hưởng lớn. Gồm: § Động đất do đứt gãy: khi xuất hiện đứt gãy thì năng lượng trong đá sẽ được giải thoát, một bộ phận năng lượng biến thành dạng đàn hồi đẩy ngược tạo ra các sóng đàn hồi và truyền vào vỏ trái đất gây ra động đất. Năm 1905 ở Mông Cổ động đất lớn đến cấp 8,3 và đã hình thành đứt gãy trên mặt đất dài đến 700km, đây là trường hợp điển hình của động đất do kiến tạo. § Động đất do macma: macma xâm nhập vào vỏ trái đất làm phá vỡ cân bằng áp lực có trước của đất đá vây quanh làm đá phát sinh ứng suất đàn hồi và khi bị đứt vỡ ra sẽ gây động đất. Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 16 / 29 § Động đất do biến đổi tướng: sự biến đổi tướng sẽ gây nên những biến đổi lớn về thể tích dẫn đến động đất. b. Động đất do núi lửa: chiếm 7% số lượng động đất. Núi lửa hoạt động làm đất đá xung quanh bị rung chuyển tạo nên động đất. Lò động đất ở núi lửa không sâu quá 10km, cấp động đất tương đối lớn nhưng phạm vi ảnh hưởng rất nhỏ thường không quá 30~50km2. Dọc theo đới phân bố núi lửa của thế giới như Y’, Nhật, Indonexia, Kamsatka đều có động đất núi lửa. c. Động đất do sụp lở: chiếm khoảng 3% số lượng động đất. Phạm vi không lớn, cấp động đất tương đối nhỏ. Năng lượng gây động đất là trọng lực. d. Động đất ở hồ chứa nước và động đất do các nguyên nhân khác: động đất ở hồ chứa gây ra thường là sau khi đưa nước vào một thời gian mới xuất hiện, là động đất tương đối nông, cấp động đất nhỏ. Những hồ chứa nước gây động đất thường có địa tầng là đá tương đối vụn nát, phát triển nhiều cấu tạo nứt nẻ. Nước lâu ngày ngấm thấu xuống sâu và đi xa theo các nứt nẻ đất đá làm cho đá dễ vỡ, dễ trượt, mở rộng đứt gãy do đó làm giải thoát năng lượng ứng suất tạo động đất. e. Động đất do con người tạo ra: việc bơm nước cao áp trong các giếng sâu, hay gây nổ với quy mô lớn,… đều có thể tạo ra động đất. H/. KHOÁNG VẬT HỌC 1/ Các tính chất vật lý của khoáng vật: a. Hình dạng: khoáng vật có các dạng sau: § Khoáng vật vô định hình: là khoáng vật ở thể thủy tinh, các phân tử vật chất chưa kịp sắp xếp theo một trật tự có tính qui luật tuần hoàn trong không gian. Thường có dạng cầu, dạng đậu, dạng thận, dạng chuông,… § Khoáng vật dạng keo: là khoáng vật ở trạng thái keo hoặc từ chất keo kết tinh lại. Chất keo gồm những hạt keo, có kích thước từ 1~100mµ hòa tan trong nước. § Khoáng vật kết tinh: là khoáng vật hình thành do sự kết tinh các nguyên tố hóa học thành những tinh thể và gắn kết lại với nhau. Đặc trưng của tinh thể là có cấu trúc mạng. Sự phát triển của tinh thể thể hiện trong các hướng sau: phát triển theo 1 phương (dạng trụ, dạng kim), phát triển theo 2 phương (dạng phiến, dạng tấm), và phát triển đều 3 phương (dạng hạt, dạng cầu). b. Màu sắc: thể hiện sự hấp thụ các bước sóng đối với ánh sáng thấy được của khoáng vật. Nếu khoáng vật hấp thụ đều đặn đối với các bước sóng ánh sáng thì nó có từ màu đen đến xám. Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 17 / 29 c. Màu vết vạch: màu của bột khoáng vật để lại trên một vết vạch (vạch vào tấm sứ). d. Vết vỡ: là mặt hình thành do bị ngoại lực tác dụng thành lồi lõm, không phẳng.Nếu lực nối của ô mạng không đều nhau theo các hướng thì dễ thành vết vỡ. e. Cát khai: là sự vỡ tách theo một mặt tinh thể nào đấy khi bị ngoại lực tác dụng. f. Độ cứng: là khả năng chống lại lực cơ học bên ngoài của khoáng vật. Thường dùng bảng độ cứng tương đối Mohs làm chuẩn: Tal (1), thạch cao (2), canxit (3), fluorit (4), apatit (5), fenpat (6), thạch anh (7), topaz (8), corindon (9), kim cương (10). g. Trọng lượng riêng: các khoáng có tỉ trọng nặng nhẹ khác nhau. h. Từ tính: một số khoáng vật có từ tính như manhêtit,… 2/ Ý nghĩa của khoáng vật đối với nền kinh tế quốc dân: § Khoáng vật là nguồn tài nguyên quí giá của mỗi quốc gia. Ngày nay không có ngành kinh tế nào lại không sử dụng khoáng vật ở dạng này hay dạng khác, vì vậy việc nghiên cứu khoáng vật sẽ giúp con người hiểu rõ các tính chất của khoáng vật để từ đó có cách sử dụng hợp lý. § Ngoài ra, việc nghiên cứu khoáng vật học luôn luôn gắn liền với hoạt động thực tiễn của con người, và trong các giai đoạn tiến hóa của xã hội loài người thì sự phát triển lực lượng sản xuất liên quan mật thiết với trình độ sử dụng khoáng vật. Khoáng vật sẽ được khai thác và sử dụng hiệu quả hơn khi xã hội ngày càng văn minh, hiện đại. I/. THẠCH HỌC 1/ Phân loại đá, và phương pháp nghiên cứu: § Phân loại đá: căn cứ điều kiện sinh thành chia ra: a. Đá macma: do macma đông nguội tạo thành bởi sự phân dị và kết tinh. Macma là vật chất dung nham chảy lỏng gồm các silicat hình thành ở dưới sâu trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao. Căn cứ vào môi trường thành tạo chia ra: - Đá xâm nhập: gồm đá xâm nhập sâu do macma đông nguội dưới sâu tạo nên, và đá xâm nhập nông do macma đông nguội gần mặt đất tạo nên. - Đá phun trào: do macma phun lên hoặc trào ra mặt đất đông nguội tạo thành. b. Đá trầm tích: hình thành do các tác dụng ngoại lực phá hủy đối với vỏ trái đất tạo ra các vật liệu trầm tích hoặc các vật liệu do núi lửa phun ra, do từ vũ trụ rơi xuống trải qua quá Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 18 / 29 trình gắn kết tạo đá mà thành. Đá trầm tích được phân loại gồm đá vụn, đá vụn núi lửa, đá sét, đá hóa học, và đá sinh hóa. c. Đá biến chất: do các đá trước như đá macma, đá trầm tích, hoặc đá biến chất trong điều kiện tác dụng mới của nhiệt độ, áp suất, và tác dụng của các dung dịch hóa học làm cho chúng thay đổi về thành phần, kiến trúc, cấu tạo hình thành loại đá mới. Đá biến chất được phân loại gồm đá biến chất tiếp xúc, đá biến chất trao đổi, đá biến chất động lực, và đá biến chất khu vực. § Phương pháp nghiên cứu: để gọi đúng tên đá, nguồn gốc, và tuổi cần nghiên cứu những đặc điểm sau: a. Điều kiện sinh thành: nghiên cứu về môi trường hoàn cảnh, và quá trình thành tạo đá. b. Về thành phần vật chất: cần xem xét đá chứa đựng những nguyên tố nào, khoáng vật gì, hàm lượng % bao nhiêu, khoáng vật chính, khoáng vật phụ có những gì,… c. Về kiến trúc và cấu tạo đá: nghiên cứu đặc điểm về hình thái sẽ phản ảnh được nhiều thông tin giúp xác định điều kiện, quá trình hình thành. Về kiến trúc, phản ảnh cấu trúc bên trong của đá thể hiện ở hình dạng, kích thước của các khoáng vật, trình độ kết tinh và mối quan hệ giữa chúng với nhau, các hình thức tổ hợp của các hạt (vd: kiến trúc hạt toàn tinh, kiến trúc khảm,…). Về cấu tạo, phản ảnh về sự phân bố, sắp xếp trong không gian của các thành phần tạo đá, độ đồng nhất của đá (vd: cấu tạo khối, cấu tạo dòng chảy,…). d. Về dạng nằm (thế nằm) trong không gian: đó là vị trí trong không gian của khối đá, và mối tương quan về không gian và thời gian sinh thành của khối đá đối với đá xung quanh. e. Về thời gian tạo thành (tuổi): có phương pháp xác định tuổi tương đối dựa vào mối quan hệ địa chất giữa các đá khác nhau, và phương pháp xác định tuổi tuyệt đối (tuổi tính bằng năm). 2/ Đá trầm tích: § Định nghĩa: hình thành do các tác dụng ngoại lực phá hủy đối với vỏ trái đất tạo ra các vật liệu trầm tích hoặc các vật liệu do núi lửa phun ra, do từ vũ trụ rơi xuống trải qua quá trình gắn kết tạo đá mà thành. § Phân loại: a. Đá vụn: thành phần sét < 0,005mm, bột từ 0,005~0,05mm, cát từ 0,05~2mm, sạn từ 2~20mm, và cuội > 20mm. b. Đá vụn núi lửa: gồm cuội kết núi lửa (d > 100mm), dăm kết núi lửa (d từ 2~100mm), tuf (d < 2mm, có 90% vật liệu núi lửa), tufit (d < 2mm, có 30~90% vật liệu núi lửa), tufogen (d < 2mm, có 10~30% vật liệu núi lửa). Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 19 / 29 c. Đá sét: có d từ 0,0001~0,005mm, gồm sét caolinit, sét hydromica, sét montmorilonit,… d. Đá hóa học: đá cacbonat (đá vôi, đá macnơ), đá alit (trầm tích nhôm như laterit, boxit), đá ferolit (trầm tích sắt),… e. Đá sinh hóa: đá vôi (bộ xương bằng chất vôi), hay đá vôi thành tạo từ san hô, vỏ ốc,… § Đặc điểm thành phần đá trầm tích: a. Thành phần vô cơ: được chia thành 3 hợp phần sau: - Hợp phần tha sinh: là những mảnh đá hay khoáng vật do phong hóa cơ học của các loại đá có từ trước. Hợp phần tha sinh là thành phần chủ yếu trong đá trầm tích cơ học, một phần nhỏ trong đá sét và đá trầm tích sinh hóa. - Hợp phần tự sinh: tạo thành từ dung dịch thật hay dung dịch keo, hoặc do kết quả của các quá trình biến đổi, thay thế trong quá trình biến đổi thứ sinh. Phần lớn các khoáng vật tự sinh là thành phần chính của đá trầm tích sinh hóa hoặc đóng vai trò ximăng gắn kết trong đá trầm tích cơ học. - Vật liệu núi lửa: lả thủy tinh, mảnh vụn thủy tinh, mảnh vụn khoáng vật macma phát sinh trong quá trình hoạt động núi lửa, là thành phần chính của các loại đá tuf, tufit, tufogen. b. Các di tích hữu cơ: vai trò của sinh vật trong quá trình tạo đá trầm tích có thể trực tiếp hoặc gián tiếp. Vai trò trực tiếp là xương hay vỏ của sinh vật sau khi chết chồng chất gắn kết tạo nên đá như: tảo cát, trùng tia,… tạo nên đá silicat, san hô, trùng lỗ,… tạo nên đá vôi, thực vật tạo than. Vai trò gián tiếp là khi sinh vật còn đang sống hay sau khi chết tạo ra môi trường thuận lợi cho sự lắng đọng trầm tích. c. Thành phần hóa học: đá trầm tích có thành phần hóa học khác với đá macma như sau: - Lượng trung bình Fe2O3 trong đá trầm tích lớn hơn trong đá macma, và FeO lại nhỏ hơn trong đá macma. - Lượng Na2O trong đá trầm tích nhỏ hơn trong đá macma. - Số lượng H2O, CO2, S trong đá trầm tích đều lớn hơn trong đá macma. - Phần lớn đá trầm tích có thành phần hóa học tương đối đơn giản, số lượng các loại oxyt không nhiều như trong đá macma. § Kiến trúc và cấu tạo: - Tính phân lớp do kết quả của sự phân dị trọng lực trong quá trình lắng đọng. Hình thành từng lớp phân biệt được bởi sự khác nhau về thành phần, độ hạt, màu sắc,… Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 20 / 29 - Trên mặt lớp của đá trầm tích thường có những cấu tạo riêng như khe nứt khô, vết sóng, vết sinh vật,… gọi là cấu tạo mặt lớp. - Trong lớp đá trầm tích có thể chứa di tích sinh vật hóa thạch, đây là cơ sở để xác định tuổi tương đối. - Kiến trúc hạt và ximăng gắn kết. 3/ Tính chất cơ l ý của đất đá: a. Tính chất cơ học của đất đá: được thể hiện khi có ngoại lực tác dụng, làm thay đổi kết cấu bên trong và thể tích (giảm độ rỗng) của đất đá. Nó được đặc trưng bằng tính biến dạng và độ bền. b. Tính chất vật lý của đất đá: trong các chỉ tiêu tính chất vật lý của đất đá tự nhiên có ba chỉ tiêu quan trọng là khối lượng riêng (tỉ trọng), khối lượng thể tích (dung trọng) và độ ẩm tự nhiên. 4/ Ý nghĩa của đá và quặng trong nền kinh tế quốc dân: § Hiện nay việc khai thác đá và quặng là ngành công nghiệp mũi nhọn giúp phát triển kinh tế, phát triển đô thị, và hạ tầng kỹ thuật. Như khai thác đá, quặng phục vụ cho xây dựng hạ tầng cơ sở, đô thị,… ngoài ra việc khai thác dầu mỏ, bauxit,… cũng góp phần đáng kể cho ngân sách của quốc gia. § Ngoài ra, đá và quặng còn được sử dụng để phục vụ cho các ngành sản xuất, công nghiệp khác trong nền kinh tế quốc dân. H/. ĐỊA CHẤT KIẾN TRÚC 1/ Biến dạng uốn nếp: § Biến dạng uốn nếp: là biến dạng làm cho các lớp đá bị uốn cong hình thành các nếp uốn. Các lớp đá không bị đứt rời. § Các yếu tố của nếp uốn: a. Nhân của nếp uốn là phần trung tâm. b. Cánh là phần ở hai bên rìa của nếp uốn. c. Vòm là phần uốn cong của nếp uốn chuyển tiếp từ cánh này sang cánh khác. d. Bản lề là nơi phân chia nếp uốn ra hai phần khác nhau, nơi chuyển tiếp từ cánh này sang cánh kia. Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 21 / 29 e. Mặt trục nếp uốn là mặt giả thiết phân chia nếp uốn ra hai phần bằng nhau. f. Góc cắm của nếp uốn là góc nghiêng dốc của đường bản lề đối với mặt phẳng nằm ngang. g. Kích thước của một nếp uốn gồm chiều rộng (L), chiều cao (H), và chiều dài (D) như hình sau. § Các hình thái của nếp uốn: căn cứ theo hình thái của nếp uốn qua mặt cắt ngang, nếp uốn có các dạng với tên gọi nhất định như hình sau. 2/ Biến dạng phá hủy của đá: § Khi ứng suất rất lớn vượt xa giới hạn bền của đá thì đá biến dạng mạnh mẽ, vượt qua các biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và đạt mức biến dạng phá hủy đứt vỡ. § Biến dạng phá hủy có hai mức độ biểu hiện: a. Biến dạng gây nứt nẻ trong đá, tuy nhiên các bộ phận bị phá hủy hầu như không có sự xê dịch. Kết quả của biến dạng là làm phát sinh các khe nứt. Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 22 / 29 b. Biến dạng gây các đứt vỡ với sự dịch chuyển rõ ràng, với các quy mô từ nhỏ cho đến hàng km. Kết quả của biến dạng là thành tạo các loại đứt gãy. 3/ Các khe nứt trong đá trầm tích: § Nhìn chung qui mô của khe nứt không lớn, tuy nhiên cũng có trường hợp chúng tạo nên những mặt phẳng dài đến vài chục mét. § Các khe nứt có thể xuất hiện thành chùm, thành mạng (hệ thống khe nứt). § Phân loại khe nứt theo hình thái học: a. Xét theo độ hở có các loại khe nứt hở, khe nứt kín, khe nứt ẩm. b. Xét theo thế nằm có khe nứt nằm ngang, khe nứt thoải (góc dốc 100 ~ 300), khe nứt dốc, khe nứt thẳng đứng (góc dốc 800 ~ 900). c. Xét theo tương quan phân bố trong không gian so với cấu tạo lớn hơn có khe nứt dọc, khe nứt ngang, khe nứt cắt chéo, khe nứt theo phương, theo hướng dốc, theo lớp. § Phân loại khe nứt theo nguồn gốc: có các khe nứt kiến tạo, khe nứt phi kiến tạo, khe nứt nguyên sinh, khe nứt thứ sinh, các thớ chẻ. § Phân loại khe nứt theo tính chất cơ học: có khe nứt tách (căng), khe nứt cắt, khe nứt ép dẹt. 4/ Các đứt gãy: § Đứt gãy là hiện tượng đứt vỡ có dịch chuyển làm mất sự liên kết của các đất đá. Quy mô có thể từ rất nhỏ (dịch chuyển trong quãng vài cm đến vài chục cm) cho đến rất lớn (đường đứt gãy có thể dài hàng trăm, hàng nghìn km, dịch chuyển có thể đến hàng chục km). § Các yếu tố của đứt gãy: gồm Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 23 / 29 1. Mặt đứt gãy: AA’BB’ 2. Đường đứt gãy: AA’, BB’ 3. Cánh trên (cánh treo): BB’MN 4. Cánh dưới (cánh nằm): AA’PQ 5. Cự li dịch chuyển thực: ab 6. Cự li dịch chuyển đứng: ac 7. Cự li dịch chuyển ngang: bc 8. Cự li dịch chuyển địa tầng: bd § Phân loại đứt gãy: a. Đứt gãy thuận: đứt gãy có cánh trên trượt xuống, cánh dưới đẩy lên. b. Đứt gãy nghịch: đứt gãy có cánh trên đẩy lên, cánh dưới trượt xuống. c. Đứt gãy chờm nghịch: là loại đứt gãy nghịch có góc α < 450 với cự li dịch chuyển lớn, thường đi liền với uốn nếp. d. Lớp phủ kiến tạo: là đứt gãy chờm có qui mô rất lớn, góc α nhỏ, tương đối thoải, mặt đứt gãy lượn sóng uốn cong. e. Đứt gãy bằng: là đứt gãy có hướng dịch chuyển ngang, mặt đứt gãy có thể đứng, nghiêng hoặc nằm ngang. f. Đứt gãy dạng bậc thang: hệ thống gồm nhiều đứt gãy thuận song song nhau tạo thành dạng tam cấp bậc thang. g. Đứt gãy dạng vảy: tổ hợp các đứt gãy nghịch tạo thành kiểu xếp lớp dạng vảy. h. Đứt gãy đồng tâm: tổ hợp các đứt gãy trên bình đồ phân bố bao quanh một điểm, một khu vực nhỏ. Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 24 / 29 i. Đứt gãy dạng tỏa tia: các đứt gãy trên bình đồ phân bố có dạng từ một trung tâm tỏa đi nhiều hướng. j. Địa hào và địa lũy: tổ hợp ít nhất là 2 đứt gãy tạo thành một sụt lún lớn (địa hào) hoặc một vồng nâng lên (địa lũy). § Đứt gãy sâu, đứt gãy qui mô hành tinh Lineament: khác với đứt gãy lớn có kích thước lớn, đứt gãy sâu không những có qui mô rất lớn dài đến hàng trăm, hàng nghìn km mà còn xuyên sâu vào trong vỏ trái đất đến cả lớp SiMa, hoạt động bắt đầu từ Paleozoi kéo dài đến nay. Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 25 / 29 Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 26 / 29 5/ Ý nghĩa việc nghiên cứu biến dạng, biến vị: § Nếp uốn: nghiên cứu sự phân bố, đặc điểm của cấu tạo nếp uốn cho biết qui luật phân bố khoáng sản, đánh giá đúng được trữ lượng, vd: apatit ở Lào Cai, than ở Quảng Ninh,… Vòm của các nếp uốn thường có nhiều nứt nẻ, tạo thuận lợi cho sự tạo khoáng nội sinh. Vòm nếp lồi thuận lợi cho chứa dầu khí. § Khe nứt: khe nứt là đường thuận lợi để dẫn quặng, và cũng là điều kiện thuận lợi cho việc chứa nước hoặc dẫn nước đi nơi khác. Ngoài ra, việc theo dõi sự xuất các khe nứt ngoại sinh giúp theo dõi sự ổn định của công trình, đề phòng tai biến,… § Đứt gãy: gây ảnh hưởng tới việc tích nước của các hồ chứa nước và ổn định công trình. Ngoài ra, nghiên cứu đứt gãy có ý nghĩa thực tiễn trong việc tìm kiếm nước ngầm, và tìm kiếm khoáng sản nội sinh liên quan tới đứt gãy. 6/ Hiện tượng tách giãn đáy đại dương, các khe nứt hiện đại: § Hiện tượng tách giãn đại dương được chứng minh dựa trên các dữ kiện sau: a. Sự hình thành và tồn tại đới dị thường từ: Theo tài liệu địa vật lý thu thập được cho thấy ở đại dương biểu hiện dị thường từ rất rõ, chúng phân bố gần như đối xứng ở hai bên sống núi giữa đại dương, các dải song song xen kẽ dị thường từ dương và âm. Các dải ở càng xa sống núi thì tuổi càng già hơn, ở ngay tại sống núi thì tuổi trẻ hơn cả. Sự phân bố các dải dị thường từ như trên được các nhà địa chất giải thích bằng hiện tượng tách giãn của đáy đại dương. Vật chất của manti mà thành phần chủ yếu là bazan, theo đới tách giãn xuyên lên và tràn sang hai bên. Chúng chịu ảnh hưởng của trường địa từ lúc bấy giờ nên sẽ bị từ hóa theo hướng nhất định. Số vật chất tràn lên sau sẽ đẩy số vật chất có trước ra hai bên nên các dải dị thường ở càng xa trục tách giãn càng có tuổi cổ hơn. b. Đặc trưng các trầm tích ở đáy Đại Tây Dương và dãy đảo núi lửa: Dựa vào các mẫu phân tích lấy được ở đáy Đại Tây Dương và nhiều nơi khác, các nhà địa chất học đã rút ra kết luận sau: - Các trầm tích phân bố ở giữa các sống núi đều mỏng hơn và có tuổi trẻ hơn các trầm tích ngoài xa. - Các trầm tích hình thành có tính đối xứng qua sống núi đại dương, càng ra xa tuổi càng cổ dần. Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 27 / 29 - Băng Đảo là một vết lộ lớn trên mặt đất của sống núi giữa đại dương. Đáy đại dương nằm ở dưới đảo đang bị tách giãn vì thế các đá có tuổi cổ hơn nằm ở hai bên về phía đông bắc đảo, còn ở giữa đảo là các đá trẻ hơn. c. Sự tồn tại của đứt gãy biến dạng: - Theo kết quả điều tra đáy đại dương trong những năm 50 cho thấy các dải dị thường từ bị xê dịch bởi một số đứt gãy lớn do trục của sống núi giữa đại dương bị dịch chuyển sang hai bên. Về hình thái thì các đứt gãy này giống như đứt gãy bằng, nhưng phương thức dịch chuyển của vật chất hai bên đứt gãy lại khác hẳn do cơ chế tách giãn của sống núi đại dương. - Các vật chất của manti đùn lên từ các riptơ giữa đại dương hoặc riptơ lục địa chảy sang hai bên và đẩy xa các vật chất của đáy đại dương. Các vật liệu không ngừng được đưa lên và đẩy sang hai bên một cách đối xứng, tạo ra đáy mới. 7/ Thuyết kiến tạo mảng: § Dựa trên những kết quả nghiên cứu địa chất, địa vật lý cùng với các học thuyết trôi lục địa, thuyết tách giãn đáy đại dương, thuyết đối lưu trong manti, sự phát hiện của quyển mềm đã hình thành nên thuyết kiến tạo mảng với những luận điểm cơ bản như sau: a. Thạch quyển của trái đất được phân ra một số mảng mà ranh giới giữa chúng là các đới tách giãn đại dương, các đới có hoạt động kiến tạo, động đất, núi lửa mạnh nhất. Có thể theo sự phân bố tập trung của các lò động đất, của các đá có thành phần vỏ đại dương để vẽ ranh giới chung. Dọc theo ranh giới này xuất hiện các đứt gãy toác, đứt gãy chờm, đứt gãy chúi hoặc những dịch chuyển ngang. - Có 7 mảng chính (trong đó có 6 mảng đang hoạt động) sau: (1) Mảng Bắc Mỹ chuyển động về phía tây; (2) Mảng Nam Mỹ chuyển động về phía tây; (3) Mảng Thái Bình Dương tách giãn về phía tây; (4) Mảng Ấn Độ (bao gồm Ấn Độ, đông bắc Ấn Độ Dương và Úc) dịch chuyển về phía bắc; (5) Mảng Phi Châu (bao gồm Châu Phi, phần đông nam Đại Tây Dương, phần tây Ấn Độ Dương) dịch chuyển về hướng đông và hướng bắc; (6) Mảng Nam Cực; (7) Mảng Âu-Á có diện tích lớn nhất, dịch chuyển về phía đông; Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 28 / 29 - Dọc theo rìa các mảng lớn còn phân ra 13 mảng nhỏ sau: (1) Ả Rập; (2) Philipin; (3) Côcôs; (4) Caribê; (5) Nasca; (6) Scottia; (7) Đông Dương; (8) Egêi; (9) Anatoli; (10) Joan đê Fuca; (11) Rivera; (12) Trung Quốc; (13) Okhot. b. Cơ thức chuyển động của các mảng: - Theo thuyết kiến tạo mảng thì các lục địa cùng với cả đáy đại dương cùng di động trên quyển mềm. Các mảng có nơi di động tách giãn ra, có nơi lại thúc ép vào nhau, nơi này mở rộng, nơi khác lại hút vào nên tổng thể tích của trái đất vẫn không đổi. - Ranh giới giữa các mảng là các đới tách giãn đại dương, các đới hút chìm và các đứt gãy biến dạng. - Các dạng mảng được phân chia dựa vào hướng chuyển động riêng như sau: (1) Mảng tách rời với chuyển động tách giãn. Hai mảng tách rời theo hướng đối nhau. Vật chất trong manti không ngừng đùn lên và tràn ra hai bên đới tách giãn tạo thành đáy đại dương mới. Nơi tách giãn là ranh giới giữa 2 mảng. (2) Mảng hội tụ với chuyển động nén ép. Hai mảng thúc vào nhau gây phá hoại ở ranh giới hai mảng làm cho mảng bị phá hoại, và hình thành nên các kiểu sau: i. Kiểu cung đảo – máng nước sâu: hai mảng thúc vào nhau, mảng này chúi xuống mảng kia ở máng nước sâu với chuyển động hút chìm lớn. ii. Kiểu cung núi – máng nước sâu: vỏ đại dương của mảng này chúi sâu vào vỏ lục địa của mảng kia dọc theo máng nước sâu. iii. Kiểu đường khâu tiếp xúc – dãy núi lớn: hai mảng cổ thúc vào nhau tạo ra đường khâu tiếp xúc và hình thành nên dãy núi lớn. (3) Mảng xê dịch trượt bằng: hai mảng không tách giãn, cũng không thúc ép vào nhau mà chúng chỉ trượt ngang nhau vì vậy cả hai mảng đều không bị phá hủy, cũng không tăng lớn. 8/ Các đơn vị kiến trúc cơ bản của vỏ trái đất phân chia theo thuyết kiến tạo mảng: a. Miền vỏ đại dương: có chiều dày tối đa 14~15km, gồm: § Hẻm đại dương ở đới hút chìm; § Đồng bằng biển thẳm đại dương ở đáy đại dương; § Dãy núi giữa đại dương ở đới rift; § Đảo, dãy núi đảo, vùng cao, khối nâng đại dương; Đề Cương Ôn Tập Thi Cao Học Năm 2011 – Môn: Địa Chất Cơ Sở Trang 29 / 29 § Vỏ lục địa; § Tuổi và nguồn gốc các đại dương; b. Miền vỏ chuyển tiếp: gồm rìa lục địa tích cực và rìa lục địa thụ động. c. Miền vỏ lục địa: dày tới 70km, gồm các đai uốn nếp, và các craton tạo các miền nền. 9/ Chu kỳ Wilson (mô hình phát triển đai uốn nếp): gồm 6 thời kỳ sau a. Thời kỳ thứ 1: tách giãn vỏ lục địa tạo thành các cấu trúc địa hào, rift. b. Thời kỳ thứ 2: vỏ trái đất tiếp tục tách giãn và bắt đầu trôi, phun trào bazan phát triển mạnh ở vùng trung tâm (thời kỳ Hồng Hải). c. Thời kỳ thứ 3: tách giãn đạt cực đại, vỏ đại dương mới được thành tạo mở rộng tạo nên rìa lục địa thụ động, giống như Đại Tây Dương hiện tại. d. Thời kỳ thứ 4: xuất hiện các đới hút chìm ở rìa lục địa, đặc trưng cho rìa Thái Bình Dương. e. Thời kỳ thứ 5: thu hẹp đại dương gây hút chìm ở rìa lục địa (thời kỳ Địa Trung Hải). f. Thời kỳ thứ 6: đại dương bị tiêu biến do va mảng tạo nên đới khâu, đới uốn nếp gắn kết các mảng (thời kỳ Hymalaya).