CHƯƠNG 6

THẠCH HỌC CỦA
ĐÁ TRẦM TÍCH MẢNH
NH VỤN
HỌ SILIC

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

1


CHƯƠNG 6

THẠCH HỌC CỦA ĐÁ TRẦM TÍCH MẢNH
NH VỤN

Đá TT mảnh
nh vụn bao gồm các mảnh
nh vụn đá
hoặc khoáng
ng vật (chủ yếu là sản phẩm phong hóa cơ
học)
c) được xi măng trầm tích gắn kết lại.i.
Nhóm đá trầm tích vụn có vị trí quan trọng
ng trong các
loại đá trầm tích, được xếp hạng
ng II sau nhóm đá sét.t.
Nghiên cứu đá trầm tích vụn giúp hiểu rõ đặc điểm về
tướng
ng đá, cổ địa lý lúc thành

nh tạo các địa tầng
ng trầm tích.
Về mặt thực tiễn, hơn 60 % trữ lượng
ng dầu khí tập trung
trong đá mảnh
nh vụn,
n, vì vậy,
y, nhóm đá nầy là một đối
tượng
ng nghiên cứu quan trọng
ng của địa chất dầu khí
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

2


CHƯƠNG 6

THẠCH HỌC CỦA ĐÁ TRẦM TÍCH MẢNH
NH VỤN
I.- THÀNH
NH PHẦN VẬT CHẤT:
T:
I.1.- Vật liệu vụn :
Là sản phẩm phong hóa cơ học của các loại đá đã thành
nh tạo
trước,
c, được vận chuyển từ các vùng
ng xâm thực đến các bồn trầm
tích.

I.1.1.- Mảnh
nh vụn đá : ít nhiều còn giữ được đặc điểm về
cấu trúc của đá có trước.
c. Ví dụ : mảnh
nh đá granit, mảnh
n h đá
basalt, mảnh
nh đá silic ... .
Mảnh
nh vụn đá thường
ng hiện diện nhiều trong các trầm tích vụn
thô (cuội kết,t, dăm kết);
t); ít hơn nữa là trầm tích vụn vừa (cát kết);
t);
và hầu như hiếm gặp trong trầm tích vụn hạt nhỏ (bột kết).
t).
Cần chú ý là những loại đá dễ bị phân hủy thì khó tồn tại ở
dạng
ng mảnh
nh đá, như đá vôi hay đá sét chẳng
ng hạn.
n. Vì thế, sự hiện
diện của chúng
ng trong đá trầm tích vụn biểu hiện một sự xâm
thực địa phương (gần nguồn cung cấp)
p) và một điều kiện tích tụ
nhanh chóng
ng
3
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan



CHƯ
CHƯƠNG 6

THẠCH HỌC CỦA ĐÁ TRẦM TÍCH MẢNH
NH VỤN

I.- THÀNH
NH PHẦN VẬT CHẤT:
T:
I.1.- Vật liệu vụn :
I.1.2.- Khoáng
ng vật vụn : là sản phẩm phong hóa triệt để các đá gốc,
c, thường
ng là
những khoáng
ng vật bền và tương đối bền trong quá trình phong hóa.
a.
Trong đá vụn đã phát hiện khoảng
ng trên 160 khoáng
ng vật khác nhau, thường
ng
gặp trên 20 loại,i, còn trong một mẫu đá cụ thể đôi khi chỉ có 3 - 5 loại khoáng
ng
vật,t, cá biệt chỉ còn 1 - 2 loại.i. Nghiên cứu thành
nh phầøn vụn có ý nghóa lớn đối
với việc tìm hiểu điều kiện tướng
ng đá, cổ địa lý và phân chia liên kết địa tầng.
ng.

Những khoáng
ng vật vụn thường
ng gặp là thạch
ch anh, feldspath, mica, khoáng
ng vật
nặng.
ng.
I.1.2.1.- Thạch
ch anh : là khoáng
ng vật hiện diện phổ biến nhất trong các đá trầm
tích vụn.
n. Trong đá trầm tích vụn hạt vừa,
a, thạch
ch anh thường
ng chiếm trên 50%.
Phần lớn thạch
ch anh là sản phẩm phong hóa các đá macma, trầm tích, và
biến chất.Co
t.Có thể phân biệt được những đặc điểm thạch
ch anh từ các đá gốc
khác nhau :

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

4


CHƯ
CHƯƠNG 6


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ TRẦM TÍCH MẢNH
NH VỤN

I.- THÀNH
NH PHẦN VẬT CHẤT:
T:
- Thạch
ch anh của đá macma : không hoặc rất hiếm tắt làn sóng,
ng, có
bao thể là zircon, apatit, rutil, monazit, tourmalin ... .
- Thạch
ch anh của đá phun trào thường
ng có dạng
ng lưỡng chóp ngắn và
rìa thường
ng có dạng
ng gặm mòn.
n.
- Thạch
ch anh của đá biến chất phần lớn có dạng
ng thấu kính, dạng
ng kéo
dài,i, rìa hạt méo mó, tắt làn sóng
ng mạnh
nh hay gặp các bao thể sillimanit, disten.
- Thạch
ch anh của đá trầm tích tương đối khó xác định, trong một số
trường
ng hợp có thể gặp vết tích rìa tái sinh của thạch
ch anh.

I.1.2.2.- Feldspath : chiếm vị trí thứ hai sau thạch
ch anh. Trường
ng hợp
cá biệt,t, hàm lượng
ng feldspath có thể đạt trên 50%.
Feldspath dễ bị phong hóa,
a, trên bề mặt thường
ng bị phong hóa ra kaolin
(kaolinit hóa)
a) và sericit (sericit hóa).
a). Tính vững bền của các loại feldspath
cũng khác nhau, thường
ng gặp trong đá trầm tích : orthoclas, microclin,
plagioclas acid. Rất hiếm các loại plagioclas bas.
Feldspath tương đối dễ bị phong hóa nên sự hiện diện trong đá trầm tích cũng
đáng
ng được chú ý : xâm thực chủ yếu là cơ học,
c, vận chuyển và vùi lấp nhanh
chóng.
ng.
Thường
ng thấy hiện tượng
ng tái kết tinh ở phần rìa của feldspath.
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

5


Ảnh
nh số 01:

Mảnh
nh vụn khoáng
ng thạch
ch anh vũng vịnh gốc
magma
(Lm., 2N+)

Ảnh
nh số 02:
Mảnh
nh vụn khoáng
ng thạch
ch anh bị gậm mòn gốc
macma được bao quanh bởi feldspat
(Lm., 2N+)

Ảnh
nh số 03:
Hạt thạch
ch anh gốc núi lửa với viền gậm mòn
và chứa các chất bẩn ở phần ngoài hạt.
t.
(Lm.KT.06, 2N+)
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

6


Ảnh
nh số 04:

Mảnh
nh vụn thạch
ch anh tắt làn sóng
ng nhẹ có
thể có nguồn gốc từ hầu hết các loại đá
(Pennsylvania , 2N+)

Ảnh
nh số 05:
Mảnh
nh vụn Q tắt làn sóng
ng mạnh
nh (>5o) chắc
chắn đã bị nén ép mạnh
nh trong các đá biến
chất
(Virginia, 2N+)

Ảnh số 06:
Mảnh vụn thạch anh tắt làn sóng nhẹ
gồm 1 số tinh thể Q dạng kéo dài thường
hiện diện trong các mạch thủy nhiệt,
nhưng cũng có thể gặp trong nhiều loại
đá biến chất và núi lửa khác
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan (Connecticut , 2N+)

7


Ảnh

nh số 07:
Mảnh
nh vụn thạch
ch anh có chứa bao thể epidot
và hơi tắt làn sóng,
ng, thường
ng được dùng
ng để giao hổ
hay để giải đoán vật liệu nguồn
(Pennsylvania , 2N+)

Ảnh
nh số 08:
Mảnh
nh vụn Q tắt làn sóng
ng nhẹ và có chứa
muscovit dùng
ng để đánh
nh dấu địa tầng
ng trong
việc giao hổ
(Virginia, 2N+)

Ảnh số 09:
Mảnh vụn thạch anh chứa nhiều ẩn nhập
dạng kim của sillimanit (hoặc actinolit,
rutil…) cho biết từ 1 nguồn biến chaát
(Connecticut , 2N+)
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan


8


Ảnh
nh số 10:
Mảnh
nh vụn microclin đặc trưng Felspath kiềm,
m, có
chứa bao thể albit hợp tinh (Connecticut , 2N+)

Ảnh
nh số 11:
Mảnh
nh vụn Andesin có cấu tạo đới trạng
ng rõ và
albit hợp tinh có nguồn gốc núi lửa
(Nevada, 2N+)

Ảnh số 12:
Mảnh vụn Plagioclas với nhân và viền
ngoài có thành phần khác nhau ( nhân bị
sausurit hóa)
(Connecticut , 2N+)
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

9


Ảnh
nh số 13:

Mảnh
nh vụn sanidin đặc trưng của Feldspat kiềm,
m, có
màu vàng
ng do nhuộm cobaltinitrit Na, phương pháp
khá chính xác để phân biệt những F không có
song tinh. Matric là thủy tinh núi lửa dạng
ng dòng
ng
+
chảy (Nevada , 2N )

Ảnh
nh số 14:
Mảnh
nh vụn plagioclas đang bị calcit thay thế, một
hiện tượng
ng thoái hoá thường
ng gặp trong giai đoạn
tạo đá trầm tích
(New Mexico, 2N+)

Ảnh số 15:
Mảnh vụn Orthoclas với nhân bị thoái hóa
trong khi viền ngoài là khoáng mới tạo lập
nên chưa biến đổi. Các hạt khác là Q, chert và
plagioclas
(Alaska , 2N+)
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan


10


Ảnh
nh số 16:
Feldspath có thể tạo mới trong một loại đá mảnh
nh vụn
gốc lục nguyên và chứa vôi. Ở đây, albit đang tạo ra từ
một nền vôi. Chú ý đến đường
ng viền tự hình, song tinh
và chứa nhiều bao thể của albit (Italy , 2N+)

Ảnh
nh số 17:
Chi tiết 1 hạt Q mới tạo lập trên nền đá vôi
gồm 1 nhân lưu tính và nhiều bao thể của đá
chứa,
a, ở đây là vôi hay calcit (Canada, 2N+)

Ảnh số 18:
Tinh thể Q nội lập trong đá vôi. Thường mảnh
vụn Q làm nhân, từ đó tạo ra tinh thể Q mới rất
tự hình và chứa nhiều bao thể calcit
(Canada , 2N+)
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

11


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ TRẦM TÍCH MẢNH

NH VỤN
I.- THÀNH
NH PHẦN VẬT CHẤT:
T:
I.1.2.3.- Mica : loại thường
ng gặp là sericit và muscovit. Biotit dễ bị
phá hủy nên sự hiện diện cũng đáng
ng chú ý.
I.1.2.4.- Khoáng
ng vật nặng
ng : hàm lượng
ng không vượt quá 1 % nhưng
lại là nhóm khoáng
ng vật quan trọng
ng (tỉ trọng
ng > 2,86) . Đó là những
khoáng
ng vật phụ, khoáng
ng vật giàu Mg, Fe của đá macma và một số
khoáng
ng vật trầm tích khác.
c.
Khoáng
ng vật nặng
ng có thể là khoáng
ng vật vụn (ví dụ Zircon), cũng có thể
là khoáng
ng vật đồng
ng sinh (glauconit), cho nên khi nghiên cứu,
u, phải chú

ý trước hết vấn đề này.
y.
I.2.- Vật liệu có nguồn gốc hóa học : có liên quan đến xi măng kết
dính các vật liệu vụn;
n; là vật liệu thành
nh tạo bằng
ng con đường
ng hóa học
trong giai đoạn trầm tích, tạo đá và hậu xuyên sinh.
Khoáng
ng vật tự sinh thành
nh lập trong giai đoạn trầm tích và tạo đá :
phản ánh
nh đặc điểm lý hóa của môi trường
ng trầm tích, cùng
ng gián tiếp
phản ánh
nh điều kiện khí hậu,
u, địa hình ... và hầu như không có quan hệ
gì với đá gốc.
c.
Khoáng
ng vật hậu sinh : thành
nh lập trong giai đoạn hậu xuyên sinh và
phản ánh
nh những giai đoạn biến đổi của đá trầm tích.
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

12



THẠCH HỌC CỦA ĐÁ TRẦM TÍCH MẢNH
NH VỤN
II.- CẤU TẠO VÀ KIẾN TRÚC :
Khi nghiên cứu về đá trầm tích vụn,
n, cần chú ý về :
- Cấu tạo đá như : độ cầu,
u, độ tròn,
n, độ chọn lọc,
c, kích
thước hạt,t, dạng
ng hạt,t, tính chất của xi măng, hồ trám .
- Kiến trúc đá như : vết trùng
ng bò, dấu vết sinh hoạt của
sinh vật,t, ...., vết gợn sóng,
ng, vết hằn chất trầm tích ... .

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

13


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ TRẦM TÍCH MẢNH
NH VỤN
II.- CẤU TẠO VÀ KIẾN TRÚC :

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

14



THẠCH HỌC CỦA ĐÁ TRẦM TÍCH MẢNH
NH VỤN
III. PHÂN LOẠI ĐÁ TRẦM TÍCH MẢNH
NH VỤN :
Dựa vào kích thước hạt vụn,
n, chia ra :
- sỏi : d = 2-4mm
- cát : d = 1/16-2mm
- bột : d = 1/256-1/16mm
- sét : d <1/256mm
Chú ý :
Cuội kết : có tỉ lệ các mảnh
nh đá rất cao, còn thạch
ch anh và feldspat là
thứ yếu.
u.
Cát kết : thạch
ch anh và feldspat là chủ yếu,
u, kế đến là mảnh
nh đá và mica.
Bột kết : thạch
ch anh và feldspat là chính, mica tương đối nhiều,
u, không
còn mảnh
nh đá.
Do phần thạch
ch học chủ yếu quan sát dưới kính hiển vi phân cực nên
tác giả chọn cách
ch phân loại của Pettijohn : phân loại cát kết,t, là thành

nh
phần trung gian trong 3 loa
ïi trên.
15
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ TRẦM TÍCH MẢNH
NH VỤN
III. PHÂN LOẠI ĐÁ TRẦM TÍCH MẢNH
NH VỤN :

Pettijohn (1950-1960)

Dott, 1964
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

16


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ TRẦM TÍCH MẢNH
NH VỤN
Nguồn : F.J. Pettijohn, P.E. Potter, and R. Siever, Sand and Sandstone (1987), 2nd ed., SpringerVerlag, Berlin

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

17


THẠCH HỌC CỦA ĐÁ TRẦM TÍCH MẢNH

NH VỤN
III. PHÂN LOẠI ĐÁ TRẦM TÍCH MẢNH
NH VỤN :
Dựa vào thành
nh phần vật liệu vụn,
n, matric và xi măng:
- Cát kết graywack :Q<40%, Feldspat và mảnh
nh đá >60%, nhiều
matric (>75%), độ chọn lọc kém,
m, di chuyển gần nguồn cung cấp vật liệu nên
chứa đủ các loại mảnh
nh vụn từ dễ đến khó bị phong hoùa.
a. Chia ra :
- graywack lithic : L>F
- graywack feldspat: F>L
- Cát kết arkos : Feldspat > 25%, Q # 60-74%, L < F, độ chọn lọc
tương đối (lớn hơn Graywack), matric <15%
- Cát kết dạng
ng Arkos : Feldspat < 20%, Q # 75-90%, Ltương đối , hầu như không còn matric.
- Cát kết lithic : L>F, Q#60-90%, chia ra :
+ cát kết Lithic dạng
ng graywack : Q=60-74%, L>25%, matric<15%
+ cát kết Lithic dạng
ng quarzit : Q=75-90%, L>F
- cát kết Q (hay cát kết vụn silicit) : Q>95%, độ chọn lọc rất tốt,t, xi
măng chủ yếu.
u. Chia ra : cát kết Q xi măng silic, cát kết Q dạng
ng quarzit, cát kết
ortoquarzit

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

18


Ảnh
nh số 19:
Các tập hợp Q dạng
ng kéo dài với đường
ng viền
răng cưa, chỉ có thể tạo ra từ 1 đá biến chất
(Utah, 2N+)

Ảnh
nh số 20:
Mảnh
nh vụn đá chert với nhiều vi tinh
của Q có nguồn gốc lưu tính
(Alaska, 2N+).

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

19


Ảnh
nh số 21:
Mảnh
nh vụn đá chert với các vi tinh Q được bao
quanh bởi xi măng carbonat, dễ nhầm với đá núi

lửa hay mảnh
nh vụn đá sét nếu không quan sát kỹ
(Texas , 2N+)

Ảnh
nh số 22:
Mảnh
nh vụn đá silicic (chert) với vi tinh Q thô hạt hơn
được dính kết bởi xi măng carbonat
(Texas, 2N+)

Ảnh số 23:
Mảnh vụn đá trầm tích dạng calcedoin. Đây là 1 vi
tinh dạng sợi của Q hiện diện như 1 hốc khoáng
hay 1 sản phẩm có nguồn gốc thay thế được bao
quanh bởi xi măng carbonat
(Utah , 2N+)
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

20


Ảnh
nh số 24:
Cát kết greywack lithic với mảnh
nh vụn đá núi lửa
kiềm Matric đa số là Feldspat, xi măng sắt
hematit
(Lm.Alaska, 1N+)

Ảnh số 25:
Cát kết greywack lithic với mảnh vụn đá núi lửa
kiềm. Matric đa số là Feldspat, xi măng sắt
hematit
(Lm.Alaska, 2N+)

Ảnh
nh số 26:
Cát kết lithic arenit với mảnh
nh vụn đá
magma phun trào,
o, xi măng calcit
(Lm.KT.06, 2N+)
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

21


Ảnh
nh số 27:
Cát kết graywack lithic, ít xi măng sắt
(Lm.KT.025, 2N+, x20)

Ảnh
nh số 28:
Đá sạn cát kết lithic dạng
ng graywack,
feldspat có song tinh mạng
ng lưới,
i, xi măng

là bột - sét bị sericit hóa
(Fp: feldspat, Ta: thạch
ch anh)
(Lm.CB.02, 2N+)

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

22


Ảnh
nh số 29:
Cát kết lithic dạng
ng quartzit , độ chọn lọc
tương đối với khá nhiều matric, xi măng
silic (Lm.ĐC 08, 2N+, x20)

Ảnh
nh số 30:
Cát kết arkos,độ chọn lọc khá cao, ít
matric, nhiều xi măng hơn ( xi măng
vôi, silic)
(Lm.TLC.03, 2N+, X20)

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

23


Ảnh

nh số 31:
Cát kết thạch
ch anh xi măng silic: còn nhiều
đốm xi măng silic dạng
ng calcedoin
(Lm.DL 09, 2N+ ,x20)

Ảnh
nh số 32:
Cát kết orthoquartzit : đường
ng viền hạt ăn
khớp răng cưa cho thấy các tinh thể mọc
xen của thạch
ch anh. Góc trái trên là 1
hạt Feldspath
(LmĐL 05, 2N+)

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

24


Ảnh
nh số 33:
Cát kết thạch
ch anh dạng
ng quarzit, thấy rõ
đường
ng viền hạt vụn Q, giữa các hạt này là
xi măng

(Lm.ĐC 010, 1N, x20)

Ảnh
nh số 34:
Cát kết thạch
ch anh dạng
ng quarzit, dưới 2
nicol, các đường
ng viền hạt Q gắn liền
nhau, không cho thấy phần xi măng,
vẫn còn thấy viền hạt vụn
(Lm.ĐC 010, 2N,+ x20)

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

25