ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Chuong 1 khoang vat va dat da
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.24 MB, 64 trang )
CHƯƠNG 1.
KHOÁNG VẬT VÀ ĐẤT ĐÁ
Đất đá tạo bởi 1 hoặc nhiều khoáng vật.
Theo nguồn gốc, đất đá được chia làm 3
loại chính:
Macma (có nguồn gốc nội sinh)
Trầm tích (có nguồn gốc ngoại sinh)
Biến chất (có nguồn gốc biến chất)
Cấu tạo các vịng quyển
bên trong Trái đất:
• Vỏ.
• Manti.
• Nhân.
1.1. CẤU TẠO TRÁI ĐẤT VÀ VỎ TRÁI ĐẤT
Khống vật là một hợp chất hóa học (CaCo3, FeS2…)
hay một nguyên tố tự sinh (Cu, Au…) – là thành
phần cơ bản tạo nên đất đá.
Để biết đất đá gì thì trước tiên cần phân biệt thành
phần khống của nó. Vì đất đá được tạo thành từ các
khống vật.
Khống vật tồn tại: rắn, lỏng, khí.
Để nhận biết khống vật thì cần phân biệt đặc điểm
như:nặng - nhẹ, trắng – đen – vàng - tím, trịn – khơng
trịn,cứng – mềm…Tính chất vật lý và cơ lý.
1.2. KHỐNG VẬT
Hình dạng tinh thể của khống vật
• Màu của khống vật
Khống vật chứa nhiều Fe, Mg có màu sẫm, cịn khống vật chứa nhiều
Al, Si thì màu nhạt.
•Độ trong suốt và ánh của khống vật
•Tính dễ tách (cát khai) của khoáng vật là khả năng của tinh thể và
các hạt kết tinh (mảnh của tinh thể) dễ bị tách ra theo những mặt phẳng
song song (như thanh tre khô).
Vết vỡ của khoáng vật
Độ cứng của khoáng vật
1.2.1. Một số đặc tính của khống vật
Thang độ cứng
1. Talc
2. Gypsum (Thạch cao)
3. Calcite
4. Fluorite
5. Apatite
6. Feldspar
7. Quartz (Thạch anh)
8. Topaz
9. Corundumn (coriđôn)
10. Diamond (Kim cương)
Theo nguồn gốc thành tạo: khoáng vật nguyên sinh
(khoáng vật trong đá macma, đá trầm tích hóa học);
khống vật thứ sinh (trong đá trầm tích và đá biến chất).
Phân loại khống vật theo kiểu liên kết hóa học
Nhóm 1: gồm các khống vật có liên kết cộng hóa trị
giữa các yếu tố kiến trúc cơ bản. Độ bền cao (silicat).
Nhóm 2: gồm các khống vật có liên kết ion giữa các
yếu tố kiến trúc cơ bản.Cường độ giảm khi tan (NaCl…)
Nhóm 3: là các khống vật liên kết hỗn hợp: liên kết
cộng hóa trị đồng thời có cả liên kết ion, phân tử và liên
kết keo nước.
1.1.2 Phân loại khống vật và mơ tả một số
khống vật tạo đá chính (khoảng 50 loại)
Trong thực tế thường phân loại khoáng vật
theo thành phần hóa học (vì có thể liệt
kê được đầy đủ các loại khống vật và có
thể dự đốn tính chất của khoáng vât)
Theo thành phần hóa học có 9 lớp:
1. Các nguyên tố tự nhiên như: Cu, Au, Ag
2. Sunfua (hợp chất lưu huỳnh) như: pirit (FeS2)
3. Halogenua (muối của các axit halogenhydrit) như: halit
(NaCl)…
4. Carbonat (muối của axit cacbonit) như: calcite
(CaCO3)
5. Sunfat (muối của axit sunfurit) như: thạch cao
(CaSO4.2H2O)
6. Fotfat (muối của axit photphorit): phốtphát (CaP2O5)
7. Oxit như: thạch anh (SiO2)
8. Silicat (muối của axit silicic) như: Orthoclase
(K[AlSi3O8])
9. Hợp chất hữu cơ như: CH4.
a) Lớp silicat
Lớp silicat chiếm 75% trọng lượng vỏ Trái đất. Chúng thường
có màu sặc sỡ, sáng và có độ cứng lớn.
1-Nhóm feldspar là các loại khống có màu trắng đục,
chiếm đa số trong các loại đá phổ biến.
Feldspar là allumosilicat Na, K và Ca
Na [AlSi3O8]; Ca [Al2Si2O8]; K [AlSi3O8]
Feldspar natri-canxi cịn gọi là plagioclase. Chúng gồm
những khống vật hỗn hợp đồng hình liên tục của anbit (Ab)
Na[AlSi3O8] và anoctit (An) Ca[Al2Si2O8].
Plagioclase thường có dạng tấm và lăng trụ tấm; màu trắng
hoặc xám trắng, đơi khi có sắc lục phớt xanh, phớt đỏ; ánh
thủy tinh.
Feldspar kali phổ biến nhất có orthoclase và microclin. Màu
hồng nhạt, vàng nâu, trắng đỏ; ánh thủy tinh.
Giới Thiệu Một Số Khoáng Vật Tạo Đá Chủ Yếu
Các biến thể chính của plagioclase có tên như sau:
Tên khoáng
Anbit
Oligioclase
Andezin
Labrador
Bitaonit
Anoctit
Anbit
100 – 90%
90 – 70%
70 – 50%
50 – 30%
30 – 10%
10 – 0%
Các đá macma khác nhau chứa các biến thể
plagioclase khác nhau.
Fedlspar+nước dưới tác dụng toC khoáng vật sét
Orthoclase
Plagioclase
2/Nhóm mica (dưới dạng các vảy óng ánh trong cát
hoặc trong đá macma)
Mica có thành phần hóa học phức tạp và có đặc điểm là
dễ tách rất hồn tồn. Khống vật chủ yếu của nhóm này
là biotit (mica đen) và muscovit (mica trắng)
3/Nhóm piroxen
Phổ biến nhất là augit. Tinh thể hình trụ ngắn, hình tấm.
Tập hợp khối đặc sít. Màu đen lục, đen, ít khi lục thẫm
hay nâu. Dễ tách hồn tồn.
4/Nhóm amfibon
Phổ biến nhất là hocblen. Tinh thể dạng lăng trụ, hình
cột. Màu lục hoặc nâu có sắc từ sẫm đến đen.
5/Nhóm olivin (có màu oliu đặc trưng): tập hợp dạng
hạt. Màu phớt vàng, vàng, phớt lục. Ánh thủy tinh. Độ
cứng 6,5 – 7. Thường không tách.
Mica
Mica
Khống vật sét có kích thước hạt < 0,002mm. Hạt nhỏ
như thế là khoáng sét.
Phổ biến và đặc trưng nhất trong nhóm khống vật sét
có kaolinit, illit, montmorilonit.
T/c vật lý sét: Tính dẻo, Tính chịu nhiệt, Tính nở (co),
Tính hấp phụ.
Nhóm khống vật sét
Khống vật sét kaolinit v montmorilonit
Nhóm khống vật sét
Khống vật sét quan kính hiển vi điện tử
Nhóm khống vật sét
Hạt bụi giữa đám khống sét
Nhóm khống vật sét
Trong lớp này hay gặp opan, thạch anh, limonit.
Thạch anh là khống vật nhóm oxit (SiO 2), rất ổn định
về mặt hóa học, có cường độ và độ cứng cao;
hạt thường có kích thước lớn và đẳng thước
là thành phần chính của cuội, sỏi, cát và bụi. Cát hạt to
như cát vàng hầu như hoàn toàn là thạch anh.
Opal
Thạch anh - quartz
b/Lớp oxit
Thạch anh
Chứa sắt
Hematit Fe2O3
Goethite FeO(OH)
Manhetit FeO.Fe2O3
c/ Lớp carbonat:
Khống vật phổ biến có calcite và dolomit.
Calcite CaCO3. Sủi bọt với axit HCl loãng (10%).
Dolomit CaCO3.MgCO3.
d/ Lớp sunphat
Anhydrit CaSO4.
Gíp (thạch cao) CaSO4.2H2O. Tinh thể dạng tấm, ít khi
dạng sợi. Màu trắng, khi lẫn tạp chất có màu xám, vàng
đồng, nâu, đỏ hoặc đen. Ánh thủy tinh . Độ cứng 2.
e/ Lớp sunphua
Pirit FeS2.
f/ Lớp halogenua
muối mỏ halit (NaCl).
Tinh thể calcite
Calcite lấp nhét
trong các khe nứt
Có chữ calcite
Thạch cao
Lớp sunphat
Pyrit
Hematit
Galen (chì)
