CHƯƠNG 5

THẠCH
CH HỌC CỦA ĐÁ VÔI

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

1


Bản đồ phân
bố đá vôi ở
Việt nam

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

2


ĐỊA MẠO VÙNG ĐÁ CARBONAT Ở KHU VỰC HÀ TIÊN
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

3


HANG LỘ THIÊN

ĐỊA MẠO KARST

HANG LỘ THIÊN

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

4


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ VÔI
I.- ĐỊNH NGHĨA:
Đây là một loại đá gồm chủ yếu là calcit và một ít các khoáng
ng
và tạp chất khác hợp lại. Về thành
nh phần hóa học, đá nầy có
chứa tỉ lệ CaCO3 (vôi) bằng
ng hay trên 50% . Như vậy, nó có thể đi
từ loại ròng
ng (90% vôi trở lên) đến loại tạp (50% vôi trở xuống
ng) .
II.- ĐẶC TÍNH CỦA ĐÁ VÔI :
II.1.- Cấu trúc :
Cấu trúc gồm có 9 loại chính, chia ra làm 3 nhóm là :
Nhóm lá :
- sắp lá bình hàng
ng và đều
- sắp lá bình hàng
ng và không đều
- sắp lá uốn nếp nhíu
- sắp lá xiên
5
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan
- sắp lá thấu kính



THẠCH HỌC CỦA ĐÁ VÔI
II.- ĐẶC TÍNH CỦA ĐÁ VÔI :
II.1.- Cấu trúc :
Nhóm lớp:
- sắp lớp bện nhau
- cấu trúc hình túi
- cấu trúc hang lỗ (mắt chim)
Nhóm chưa rõ :
- cấu trúc hỗn tạp
Trong cấu trúc, người ta nghiên cứu tổ chức hạt gồm các đặc
trưng :
- bén cạnh
nh
- tròn cạnh
nh
- nứt nẻ
- bị thay thế toàn diện hoặc từng
ng phần
- ranh giới hạt chạm nhau, không chạm nhau hoặc xen
vào nhau
6
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

6


Ảnh
nh số 01:


Đá bùn vơi có cấu trúc xếp lớp nhíu đều và
cấu trúc stylolit
(Lm.CB.05, 2N+)

Ảnh
nh số 02:
Cấu trúc xiên chéo trong đá phiến sét
vôi màu xám đen
(Lm. ĐN026, 2N+)

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

7


Ảnh
nh số 03:
Đá phiến sét vôi có cấu trúc
phân lớp tuần tự từ thô đến mịn dần
(Ta: thạch
ch anh)
(Lm.CB.05, 2N+)

Ảnh
nh số 04:
Cấu trúc vi uốn lượn (vi uốn nếp:
nhíu đều) trong đá phiến sét vôi màu
xám đen
(Lm.KT.326, 1N-)


TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

8


Ảnh
nh số 05:
Đá vơi sét có cấu trúc vò nhàu
(Lm.KTH 19/3, 1N-)

Ảnh
nh số 06:
Mạch
ch calcit cắt ngang qua đá bùn vôi.
Ảnh
nh hưởng
ng kiến tạo về sau đã làm dịch
chuyển mạch
ch calcit và cà nát đá bùn vôi
này
(Lm.CB.08, 2N+)

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

9


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ VÔI

II.- ĐẶC TÍNH CỦA ĐÁ CARBONAT :

II.1.- Cấu trúc :
II.2.- Xi măng :
Tính chất xi măng rất quan trọng
ng vì nó tiêu biểu cho môi
trường
ng trầm tích của đá vôi :
- loại xi măng
- bản chất tinh thể của xi măng
- biến chuyển bên trong của xi măng (ví dụ : dolomit hóa,
a,
sericit hóa).
a).
II.3.- Lỗ rổng
ng :có nhiều ý nghóa độc đáo hơn trong các đá
khác,
c, vì đây là một loại đá dễ hòa tan và dễ kết tinh. Trong đá vôi có
các loại lỗ rổng
ng sau đây :
- lỗ rổng
ng tiền xuyên sinh
- lỗ rổng
ng xuyên sinh
- lỗ rổng
ng hậu xuyên sinh
gốc kiến tạo
gốc thay thế khoáng
ng
gốc nước ngầm
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan


10


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ VÔI

II.- ĐẶC TÍNH CỦA ĐÁ VÔI :
II.4- Bản chất của hạt :
Bản chất nầy có ảnh
nh hưởng
ng rất nhiều về thành
nh phần hóa học và
khoáng
ng học của đá vôi.
Bản chất gồm :
- loại vô cơ : vôi, silic, thạch
ch anh ..... .
- loại hữu cơ : xương cốt sinh vật,t, chất vôi của sinh vật kết tủa ... .
Nếu đá vôi có tỉ lệ nào trên 50% về bản chất,t, thì tên đá vôi phải phản ánh
nh cho
được bản chất ấy.
y. Ví dụ : đá vôi dăm, đá vôi mảnh
nh vở, đá vôi vỏ ốc ... .
Về mặt chuyên sâu, tên đá vôi sẽ gồm có các tên của những bản chất hiển vi
như sau :
- ooclast : hạt vôi lưu tính giống
ng như trứng
ng cá
- lithoclast : mảnh
nh vở của đá hoặc của khoáng
ng

- bioclast : hạt có gốc là xương cốt sinh vật
- agrégoclast
goclast : hạt có gốc là ốc trâu của bùn vôi
- isoclast : hạt đồng
ng đều,
u, rất mịn, kết thành
nh chùm như
cườm.
m.
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

11


Ảnh
nh số 07:
Đá vơi giả hạt đậu (peloid)
với xi măng là các kim aragonit bao
quanh rìa hạt
(Lm. Tham khảo,
o, 2N+)

Ảnh
nh số 08:
Xi măng carbonat vi tinh (dạng
ng răng
cho)ù nằm thành
nh lớp chen kẻ với xi măng
carbonat vi hạt (Lm.KL.06, 1N-)


TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

12


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ VÔI
III.- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU :
- quan sát bằng
ng mắt thường
ng ngoài địa điểm và trong phòng
ng thí
nghiệm.
m.
- nhuộm màu đá
- soi lát mỏng
ng hoặc lát acetat để biết hạt và xi măng
- đếm hạt (300 hạt để tính %) : calcit, dolomit vv. .
- phân tích hóa về CaO, MgO và nếu cần SiO2 và các oxid khác.
c.
IV.- BIẾN ĐỔI QUAN TRỌNG
NG NƠI ĐÁ VÔI:
IV.1.- Biến đổi quan trọng
ng nơi cấu trúc trầm tích ban đầu :
- Bút thể : biến đổi nầy do sự hòa tan tinh thể rồi tái kết tinh dưới sức nén cơ
học.
c. Đá vôi ẩn tinh (rất mịn hạt)
t) và đá vôi hình hạt ; đá cát vôi và đá bùn vôi
thường
ng hay có biến dạng
ng đó.

- Cấu trúc xuyên sinh mới : tinh thể của calcit được bồi dưỡng và kết tinh lớn
hơn. Đá vôi ẩn tinh có rất nhiều loại biến đổi nầy vì nó xuất phát từ bùn vôi.
- Cấu trúc xuyên thấu giữa hai mặt lớp,
p, do sự tăng trưởng
ng mặt đối mặt của
khoáng
ng vật giữa hai mặt đó.
- Biến đổi dọc khe nứt do tác động
ng của nước ngầm,
m, vi sinh vật và cả hai. Đá
vôi ẩn tinh và đá phấn thường
ng có biến đổi naày.
y.
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

13


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ VÔI

IV.- BIẾN ĐỔI QUAN TRỌNG
NG NƠI ĐÁ VÔI:
IV.2.- Biến đổi trong hạt trầm tích :
- Biến đổi do hòa tan nơi mảnh
nh cốt sinh vật.t.
- Biến đổi nơi ven hạt trứng
ng cá : kết tinh của rìa
- Biến đổi nơi hạt calcit : tái kết tinh của hạt hoặc
thay thế từng
ng phần do hóa chất thứ sinh gây ra.

IV.3.- Biến đổi giữa hạt trầm tích :
- Biến đổi do sự hóa xi măng
- Biến đổi do khoáng
ng mới (thứ sinh) xuất hiện (ví
dụ dolomit trong calcit).
Nói chung, các biến đổi đó có khả năng tạo nên các biến đổi về
cấu trúc,
c, bản chất hạt,t, thành
nh phần khoáng
ng học và hóa học của
đá vôi.
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

14


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ VÔI

V.- PHÂN LOẠI ĐÁ VÔI :
Có nhiều cách
ch phân loại :
V.1.- Phân loại theo nguồn gốc ( Pettijohn ) :
- Đá vôi tại sinh ( Autochton ) : kết tủa chất vôi trực tiếp
theo phương cách
ch hóa học hay sinh hóa .
- Đá vôi lưu tính ( Alochton ) : gồm các mảnh
nh vụn đá vôi
với xi măng calcit , aragonit lẫn sét và hydroxid sắt
- Đá vôi biến đổi:
i: là sản phẩm biến đổi hậu sinh của hai

loại đá vôi trên
V.2 .- Phân loại theo cấu tạo ( Folk ) :
V.2.1.- Nhóm lưu tính : Phản ảnh
nh điều kiện thủy
động
ng của môi trường
ng trầm tích . Ông cho rằng
ng : phần lớn đá vôi
được thành
nh tạo lưu tính , do đó gồm hai thành
nh phần :
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

15


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ VÔI

V.- PHÂN LOẠI ĐÁ VÔI :
- Mảnh
nh vụn : có thể là :
* Intraclast : tạo ra do sự phá hủy các trầm tích carbonat
mới vừa thành
nh tạo hoặc các trầm tích carbonat đã cứng
ng chắc ở
vùng
ng gần đó .
* ooclast : trứng
ng cá vôi tạo ra do sự kết tủa CaCO3 vào
một nhân có trước trong một môi trường

ng biển nóng
ng ấm giàu vôi
bị xáo động.
ng.
* bioclast : mảnh
nh xương, vỏ sò ốc là di tích các sinh vật
đã và đang sống
ng trong môi trường
ng đó.
* pelclast : cuội vôi (kết von,ốc trâu) cấu tạo từ calcit vi
tinh
- xi măng vôi :
* dạng
ng micrit : d = 0,001 - 0,004mm
* daïng
ng sparit : d > 0,004mm
Từ đó, ta có 8 loại đá vôi :
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

16


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ VÔI

V.- PHÂN LOẠI ĐÁ VÔI :
Từ đó, ta có 8 loại đá vôi :
Nhóm I
- Intrasparit (IS)
- Oosparit
(OS)

- Biosparit
(BS)
- Pelsparit
(PS)
Nhóm II
-Intramicrit (IM)
- Oomicrit
(OM)
-Biomicrit
(BM)
- Pelmicrit
(PM)
V.2.2.- Nhóm trầm tủa hóa học :
- đá vôi vi tinh (không kết tinh - micrit -M)
- đá vôi kết tinh (dismicrit DM)
V.2.3.- Nhóm đá vôi gốc sinh hóa :
- đá vôi ám tieâu (biolithit)
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

17


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ VÔI

VI.- MÔ TẢ MỘT SỐ LOẠI ĐÁ VÔI :

VI.1.- Đá vôi vụn (IS và IM) : mảnh
nh vụn được vận chuyển và
mài mòn ít nhiều.
u. Theo kích thước hạt vụn,

n, người ta chia ra :
calcirudit , calcarenit , calcilutit. Trên thực tế, ta khó phân biệt
với đá vôi gốc hóa học .
VI.2.- Đá vôi trứng
ng cá :
Trứng
ng cá thường
ng có một nhân là mảnh
nh vụn sinh vật,t, mảnh
nh vôi
lưu tính, thạch
ch anh, hay có khi là bọt khí tạo thành
nh trung tâm
kết tinh, bao quanh bởi nhiều vòng
ng đồng
ng tâm xen kẻ calcit với
hidroxid sắt.t. Đá vôi trứng
ng cá thường
ng tạo thành
nh trong môi trường
ng
nước quá bảo hòa CaCO3, với điều kiện xao động
ng của nước.
c. Các
nhân được bao quanh bởi nhiều vòng
ng CaCO3 kết tủa,
a, sẽ lắng
ng
đọng
ng khi có trọng

ng lượng
ng vượt quá sức xao động
ng của môi trường.
ng.
Và do đó, các hạt trứng
ng cá thường
ng có kích thước tương đương
nhau. Đá vôi trứng
ng cá dễ bị biến đổi hậu sinh : dolomit hóa,
a, hay
thay thế bằng
ng sắt để tạo ra các quặng
ng sắt có trữ lượng
ng quan
trọng
ng .
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

18


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ VÔI

VI.- MÔ TẢ MỘT SỐ LOẠI ĐÁ VÔI :
VI.3.- Đá vôi vụn sinh vật : gồm các loại biocalcarenit,
biocalcirudit . Mảnh
nh vụn là mảnh
nh vỡ của Foraminifera,
Ostracoda, Crinoidea, rong ... . Tất cả đã ít nhiều được lưu
chuyển , nên phần nào bị mài mòn , vỡ vụn.

n. Vì vậy,
y, ta không thể
dựa vào các di tích sinh vật để định lại cổ môi trường
ng được.
c.
VI.4.- Đá vôi gốc hóa học :
VI.4.1.- Thạch
ch nhũ : thường
ng gặp trong các hang động
ng đá vôi, tạo
ra các chung và duân thạch
ch nhũ, do nước chứa CaCO3 bảo hòa,
a,
rơi xuống,
ng, bốc hơi nước để kết tủa CaCO3 , ở dạng
ng aragonit và
dạng
ng calcit vi tinh (dạng
ng răng chó).
).
VI.4.2.- Đá vôi travertin : đá nầy nhẹ, xốp,
p, màu vàng
ng nhạt,t, trắng
ng
phớt vàng...
ng... có thể chứa di tích thực vật,t, có phân lớp.
p. Sự thành
nh
tạo có liên quan tới những dung dịch giàu CaCO3.
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan


19


Ảnh
nh số 09:
Đá vơi mảnh
nh vụn sinh vật (Miolida, Bryozoa,
san hô sáu tia) có xi măng dạng
ng lấp đầy , XM
sparit
(Lm.CN.03, 2N+)

Ảnh
nh số 10:
Đá vơi mảnh
nh vụn sinh vật (Textularia, rong
lục)
c) xi măng sparit
(Lm. BL 06, 2N+)
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

20


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ VÔI

VI.- MÔ TẢ MỘT SỐ LOẠI ĐÁ VÔI :
VI.5.- Đá vôi sinh hóa :
VI.5.1.- Đá phấn : là loại đá vôi còn bở rời,i, màu trắng

ng
như phấn,
n, có khi màu vàng
ng hoặc xám nhạt,t, hạt mịn, mềm,
m, sờ
bẩn tay , có thể gặp kết hạch
ch silic và phosporit. Thành
nh phần là
97% CaCO3 , 1 - 3% vật liệu hữu cơ : radiolaria, rong vôi,
spongia....
VI.5.2.- Đá vôi rong : các loài rong cốt vôi dễ dàng
ng quyến
phù sa bùn vôi cũng như làm kết tủa CaCO3 để tạo ra từ loại đá
vôi đến đá vôi sét.t.
VI.5.3.- Đá vôi sinh vật : di tích hóa đá của đá vôi nầy
được bảo tồn rất tốt,t, nên chúng
ng có giá trị cho việc xác định cổ
môi trường.
ng. Thành
nh phần sinh vật phong phú, có khi chỉ là một
loài nào đó; như đá vôi Huệ biển,
n, đá vôi san hô....; có khi lại là
một tập hợp nhiều sinh vật . Ví dụ : Trùng
ng thoi, Chân rìu, San
hô, Huệ biển.
n.
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

21



Ảnh
nh số 11:
Đá vơi san hô Tetracoralla
(Lm.XN 125, 1N-)

Ảnh
nh số 12:
Lát cắt dọc của san hô vách
ch đáy
GS.TSKH. Tống
ng Duy Thanh xác định thuộc
loài Squameofavosites aff. spongiosus
Dubatolov
(Lm.KT.2795/1 , 1N-)

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

22


Ảnh
nh số 13:
Đá vơi san hô (Tabulata) có các vách
ch ngăn ngang, trám
đầy calcit kết tinh thô hạt (Lm.HT.027, 1N-)

Ảnh
nh số 14:
Đá vơi San hô ( Tetracorala) có các vách

ch ngăn
bị silic hóa (màu trắng
ng trong) hoặc dolomit hóa
(nâu đen)(Lm. HT028, 1N-)

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

23


Ảnh
nh số 15:
Đá vơi dolomit
chứa hố thạch huệ biển cịn ở dạng calcit
(Lm.KT 05, 1N+)

Ảnh
nh số 16:
Đá vơi sinh vật (Trùng
ng thoi giống
ng
Schwagerina, Textularia) XM bùn vôi,
có nơi bị silic hoùa
(Lm.KT.06, 2N, x10)

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

24



Ảnh
nh số 17:
Đá vơi Trùng
ng thoi với
các lát căt ngang và dọc qua phòng
ng đầu tiên
(Lm.KT 05, 2N+ , x10)

Ảnh
nh số 18:
Đá vơi Trùng
ng thoi (G. Fusulina,
Neoschwagerina, Verbeekina) có xi
măng bùn vôi
(Lm.KT.06, 1N, x15)

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

25