CHƯƠNG 7

ĐÁ TRẦM TÍCH HÓA HỌC
CHỨA SILIC

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

1


CHƯƠNG 7

ĐÁ TRẦM TÍCH HÓA HỌC CHỨA SILIC

I. ĐẠI CƯƠNG :

Sự phong hóa hóa học các đá giàu silic cung cấp một lượng lớn SiO2 cho
môi trường trầm tích : biển, sông, ao hồ, đầm lầy ..... . Dung dịch có chứa
vài mg/l SiO2 không phải là hiếm gặp trong tự nhiên, chúng tồn tại ở trạng
thái dung dịch keo hoặc dd silicat kiềm, đây là nguồn kết tủa vô cơ tạo nên
các đá trầm tích hóa học chứa silic. Ngoài ra còn có sự đóng góp tích cực
của các sinh vật có bộ cốt silic : diatom, radiolaria, spongia.. .
Dưới đây là sơ đồ nguồn gốc thành tạo các loại đá trầm tích hóa học chứa
silic .

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

2


CHƯƠNG 7

ĐÁ TRẦM TÍCH HÓA HỌC CHỨA SILIC

II.- TÍNH CHẤT :
Ở bất cứ nơi nào,
o, một gel silic dạng
ng opal có nguồn gốc hóa
học hay hữu cơ được trầm tủa,
a, sẽ có khuynh hướng
ng mất
nước và biến đổi ra một loại đá ẩn tinh thăng bằng
ng hơn
được gọi là chert (Tarr, 1938). Mỗi tiến trình xuyên sinh
xảy ra qua nhiều giai đoạn,
n, đến nay, người ta vẫn chưa
hiểu rõ hoàn toàn.
n. Trong đó , có ba giai đoạn thông
thường
ng nhất : gel vô định hình có thể tự phân ly; hoặc nó
di chuyển và bổ sung vào một chất trầm tích silic gốc hữu
cơ như spiculit, diatomit, radiolarit; hoặc nó di chuyển và
thay thế những chất trầm tích khác (thường
ng là đá vôi).
Silic (SiO2) trầm tích hiện diện trong chert ở 3 dạng
ng :
thạch
ch anh, calcedoin và opal; khác nhau bởi sự giảm kích
thước hạt,t, gia tăng lượng
ng nước và giảm tỉ trọng.
ng.
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan


3


CHƯƠNG 7
ĐÁ TRẦM TÍCH HÓA HỌC CHỨA SILIC

II.- TÍNH CHẤT :
Opal : dạng
ng đẳng
ng hướng
ng với chiết suất thấp.
p.
Calcedoin : gồm những sợi tỏa tia hay kết thành
nh từng
ng bó, có
đường
ng kính vài m và dài khoảng
ng 200 m.
Thạch
ch chert, gồm những
ch anh vi tinh : tạo ra phần lớn kết hạch
hạt ăn khớp nhau và xếp lộn xộn (không rõ hướng).
ng). Từng
ng hạt
trung bình 3 - 5 m đường
ng kính và có lưỡng chiết tính "đầu
đinh" (lốm đốm).
m). Vài chỗ, những hạt nầy nhỏ đến nỗi làm cho
tập hợp nầy gần như đẳng

ng hướng.
ng. Mỗi hạt nhỏ dường
ng như có
độ tắt dợn sóng;
ng; đó là do hậ u quả của nhiều hạt chồng
ng chất,t,
nhưng phần nào cũng có thể là do đặc tính của từng
ng hạt vi tinh
.
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

4


Ảnh
nh số 01:

Calcedoin Q , với nhiều vi tinh, trám đầy vào một
hốc khoáng.
ng. Ở đây, calcedoin tăng trưởng
ng từ rìa
vào tâm hốc khoáng
ng

(Italy, 2N+)

Ảnh
nh số 02:

Calcedoin “ngựa vằn”gồm nhiều sợi có màu xen kẻ

đậm nhạt kéo dài theo 1 hướng
ng dưới 2 nicol Mc
Bride & Folk (1977) mô tả sự kết hợp của calcedoin
loại này với đá bốc hơi (Italy, 2N+)

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

5


CHƯƠNG 7
ĐÁ TRẦM TÍCH HÓA HỌC CHỨA SILIC

III.- PHÂN LOẠI :

1.- Đá silic có nguồn gốc vô cơ kết hợp với chert :
a- Đá spiculit (Spongolit) chứa cát : được xem là loại
chuyển tiếp giữa đá cát glauconit có xi măng opal, calcedoin và
đá spiculit (Cayeux, 1929). Chúng
ng được xem như một tích chất
silic có nồng
ng độ SiO2 gốc hữu cơ cao và giàu gai bọt biển (hải
miên). Đá có màu vàng
ng xám,
m, dạng
ng hạt,t, độ rổng
ng cao và tương
đối nhẹ. Khoáng
ng vật lưu tính ngoài thạch
ch anh còn có glauconit

và muscovit, pyrit có với lượng
ng kém hơn. Mảnh
nh vỡ hữu cơ có tỉ
lệ nhỏ hơn khoáng
ng vật lưu tính, hầu hết là silic hữu cơ : gai bọt
biển,
n, trùng
ng tia (radiolaria), tảo silic (diatom), ít trùng
ng lỗ
(foraminifera), mảnh
nh vỡ chân rìu (pelecypod) và da gai
(echinoderm).
Xi măng chủ yếu là silic với một ít cặn calcit và khoáng
ng
vật sét.t.
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

6


CHƯƠNG 7
ĐÁ TRẦM TÍCH HÓA HỌC CHỨA SILIC

III.- PHÂN LOẠI :

b- Đá spongolit : đá gồm hầu như gai bọt biển ở dạng
ng
opal hoặc calcedoin. Dạng
ng ngoài mịn hạt,t, màu xám đến đen
hoặc lục xám.

m. Dưới kính hiển vi thường
ng gặp một ít khoáng
ng vật
lưu tính thạch
ch anh ; glauconi và sét hiếm gặp hơn. Xi măng ít,
là silic và vài đốm vôi nguyên thủy.
y.
c- Đá Diatomit: đá có màu vàng
ng xám,
m, thật nhạt;
t; nhẹ,
xốp và bở (mềm).
m). Dung trọng
ng 0,4 - 0,8; tỉ trọng
ng 2,2 - 2,3; gồm
những mảnh
nh vỡ hay vỏ của tảo silic (diatom) được gắn kết bởi
xi măng opal (70-80% diatom).
Đá thường
ng có cấu tạo phân lớp và vi phân lớp.
p. Sự thành
nh
lập đá loại nầy thường
ng có liên hệ đến hoạt động
ng núi lửa trong
vùng
ng (đặc biệt là tuff) và do đó, trong thành
nh phần diatomit
thường
ng có chứa một lượng

ng quan trọng
ng của các vật liệu núi lửa.
a.
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

7


CHƯƠNG 7
ĐÁ TRẦM TÍCH HÓA HỌC CHỨA SILIC

III.- PHÂN LOẠI :

d- Đá Radiolarit : là đá trầm tích silic chứa trên 50% mảnh
nh
vỏ Trùng
ng Tia (Radiolaria), đôi khi còn lẫn tảo silic, gai bọt biển và
một số tảo vôi. Hình dạng
ng Trùng
ng Tia khá đặc trưng với những mảnh
nh
hình tròn,
n, tỏa tia, được thay thế bằng
ng opal hoặc calcedoin, đôi khi là
thạch
ch anh. Thành
nh phần khoáng
ng vật như vậy sẽ gồm opal, calcedoin,
thạch
ch anh với xi măng thường

ng là dạng
ng opal, calcedoin, đôi khi là sét.t.
Radiolarit cũng có 2 loại : bở rời và rắn chắc.
c.
e- Đá Porcelanit : để gọi tên một loại đá có xi măng silic, ít
cứng,
ng, ít chặt và ít thủy tinh hơn chert (Bramlette, 1946). Porcelanit
thường
ng nhạt màu,
u, không xếp lá và không phân phiến rõ. Thành
nh
phần chủ yếu gồm sét hay bùn sét và một tỉ lệ khá thay đổi (và nhiều)
u)
của opal. CaCO3 hiện diện hầu hết trong vỏ của trùng
ng lỗ. Dung trọng
ng
tương đối nhỏ cho thấy đá nầy có độ xốp cao (dù rằng
ng những khoảng
ng
trống
ng này rất nhỏ).
). Nhiều khoảng
ng trống
ng là dấu vết vỏ của tảo silic
nhỏ hoặc những sinh vật cốt silic khác.
c.
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

8



CHƯƠNG 7
ĐÁ TRẦM TÍCH HÓA HỌC CHỨA SILIC

III.- PHÂN LOẠI :
2.- Chert kết hợp với đá carbonat:
Chert trong đá vôi tạo ra nhiều biến đổi về thành
nh phần và cấu trúc.
c. Tính
chất chung của nhóm nầy là có chứa một tỉ lệ nào đó của cặn vôi và dolomit,
tạo ra một loạt đá chert từ loại ròng,
ng, với rất ít lượng
ng carbonat, đến loại chứa
nhiều carbonat. Sự giảm dần lượng
ng tạp chất (carbonat) sẽ tương ứng
ng với sự
tiến triển của keo opal để tạo ra những vi tinh hoặc vi hạt silic, rồi đạt đến
dạng
ng vi thạch
ch anh ròng
ng (thay thế dần của keo opal vào vôi hay dolomit). Ví
dụ : đá flint, đá vôi hóa silic (chert trong đá vôi).
3.- Chert kết hợp với đá bốc hơi :
Đây là một kiểu chert đặc biệt,t, được mô tả trong tích chất thạch
ch cao mà
người Pháp gọi là chert nectique (Cayeux, 1929).
Dưới kính hiển vi, độ rổng
ng cao tương ứng
ng với vô số khuôn lăng kính
của thạch

ch cao viền quanh bởi một xi măng silic. Xi măng này hầu như gồm
toàn opal kết hợp với sợi calcedoin. Những hạt thạch
ch anh và những tập hợp
trực thoi của calcit nằm rải rác trên nền.
n. Sự hiện diện của đốm cặn calcit
chứng
ng tỏ xi măng được tạo ra từ sự silic hóa của chất trầm tích vôi mịn hạt
trước kia (cũ) có chứa thaïch
ch cao.
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

9


CHƯƠNG 7
ĐÁ TRẦM TÍCH HÓA HỌC CHỨA SILIC

Nguồn gốc của chert được nhiều người bàn luận
tới,i, tựu trung chia làm 2 nhóm :
- keo silic hiện diện đồng
ng thời với quá trình trầm
tích và là một trong những chất hòa tan trong môi
trường
ng trầm tích.
- silic được thay thế gần như đồng
ng thời trong giai
đoạn hậu xuyên sinh.
Nói chung, nếu những kết hạch
ch hay những lớp
chert có nguồn gốc sinh hóa hoặc là sản phẩm của

keo silic, chúng
ng đã được thành
nh lập dưới điều kiện biển
bình thường.
ng. Tác dụng
ng của núi lửa , khi đó, chỉ là yếu
tố phụ .
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

10


Ảnh
nh số 3:
Trùng
ng thoi (Fusulin) trong đá vôi bị silic
hóa dạng
ng calcedoin (Mẫu Hà Tiên)

Ảnh số 4:
Đá carbonat với cấu trúc uốn nếp
nhíu không đều, bị silic hóa dạng
calcedoin (mẫu Kontum, 2N+)
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

11


CHƯƠNG 6
ĐÁ TRẦM TÍCH SILICIT


Mẫu số 5 :
Đá Flint gồm toàn là calcedoin mịn hạt
Lm 237, 2N+

Mẫu số 6:
GỖ HÓA ĐÁ : các sớ gỗ được thay bằng các dãy
calcedoin hay Q
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

12


Ảnh
nh số 07:
Đá phấn bị silic hóa : đá flint
Còn thấy rõ những đốm vôi màu vàng
ng
trên nền hạt thạch
ch anh, nơi nào hạt
carbonat bị hòa tan hết Q sẽ phát triển
lớn hơn
(Lm.Colombo_05, 2N+)

TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

13


Ảnh

nh số 08:
Kết hạch
ch chert do sự thay thế silic vào
đá vôi mịn hạt.t. Ở giữa ảnh
nh là vỏ
Foraminifera
bị thay bằng
ng Q hạt khá thô (Northern
Ireland, 2N+)

Ảnh số 09:
Lát cắt ngang qua một số Radiolaria đã bị
thay thế bằng Q vi hạt . Đá Radiolarit
(California, 2N+)

Ảnh
nh số 10:
Đá spongolit . Các gai hải miên đơn hay chẻ 3
được thay bằng
ng thạch
ch anh vi hạt hay dạng
ng
calcedoin. Sự hòa tan của opal trong gai hải miên
(hoặc từ nguồn gốc núi lửa ngầm)
m) đã cung cấp
silic đủ cho việc hóa đá chert naøy (England, 2N+)
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan

14



Ảnh
nh số 11:
Silic thay thế trứng
ng cá vôi một cách
ch
hoàn hảo.
o. Màu nâu là do sự hiện diện
của rất nhiều bao thể trám đầy nước và
không khí (Pennsylvania, 1N-)

Ảnh
nh số 12:
Cùng
ng vị trí nhưng trong 2N+ . Hạt vụn thạch
ch
anh (giữa trứng
ng cá) cũng phát triển những tinh
thể mọc xen. Trứng
ng cá vôi được thay bằng
ng vi
tinh và vi hạt Q, trong khi giữa các trứng
ng cá
được trám bằng
ng những dãy calcedoin nối tiếp
+
15
TH Tram Tich - Nguyen T Ngoc Lan bởi Q (Pennsylvania, 2N )