Thành lập atlas kiến trúc và cấu tạo các đá trầm tích ở Việt Nam

Bé Tµi nguyªn vµ m«i tr−êng

viÖn nghiªn cøu ®Þa chÊt vµ kho¸ng s¶n

---------------------***--------------------

B¸o c¸o tæng kÕt

§Ò tµi: thµnh lËp atlas kiÕn tróc vµ cÊu t¹o

c¸c ®¸ trÇm tÝch ë ViÖt nam

5928

04/7/2006

Hµ Néi, 2005

Bé Tµi nguyªn vµ m«i tr−êng

viÖn nghiªn cøu ®Þa chÊt vµ kho¸ng s¶n

---------------------***--------------------

B¸o c¸o

§Ò tµi: thµnh lËp atlas kiÕn tróc vµ cÊu t¹o

c¸c ®¸ trÇm tÝch ë ViÖt nam

Chñ nhiÖm ®Ò tµi: TS. NguyÔn Xu©n KhiÓn

Nh÷ng ng−êi tham gia: KS. NguyÔn Xu©n Quang,

Ths. NguyÔn §øc ChÝnh, TS. Lª ThÞ Nghinh,

TSKH. Phan Trung §iÒn, GS.TS. TrÇn Nghi,

KS. NguyÔn ViÕt Th¶n vµ nnk.

Hµ Néi, 2005

Môc lôc

Lêi nãi ®Çu 1

I. KiÕn tróc vµ cÊu t¹o cña c¸c ®¸ trÇm tÝch vôn c¬ häc 3

I.1. KiÕn tróc vµ cÊu t¹o cña c¸c ®¸ vôn nói löa 3

I.2. KiÕn tróc vµ cÊu t¹o cña c¸c ®¸ trÇm tÝch vôn c¬ häc thùc

thô vµ sÐt

6

II. KiÕn tróc vµ cÊu t¹o c¸c ®¸ trÇm tÝch sinh ho¸ 51

II.1. KiÕn tróc vµ cÊu t¹o c¸c ®¸ trÇm tÝch carbonat 51

II.2. KiÕn tróc vµ cÊu t¹o cña c¸c ®¸ trÇm tÝch silit 85

II.3. KiÕn tróc vµ cÊu t¹o c¸c ®¸ trÇm tÝch giµu nh«m 98

II.4. KiÕn tróc vµ cÊu t¹o c¸c ®¸ trÇm tÝch sinh ho¸ kh¸c 107

KÕt luËn 122

B¶ng tra cøu 124

Tµi liÖu tham kh¶o chÝnh 125

1

Lêi nãi ®Çu

C¸c thµnh t¹o trÇm tÝch cã khèi l−îng vµ vÞ trÝ ®Æc biÖt quan träng trong

thµnh phÇn cña vá Tr¸i ®Êt. Khoa häc nghiªn cøu chóng, TrÇm tÝch häc, kh«ng cã

môc ®Ých nµo kh¸c lµ cïng víi c¸c chuyªn ngµnh kh¸c cña §Þa chÊt häc gãp phÇn

lµm s¸ng tá lÞch sö h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn cña vá Tr¸i ®Êt vµ tiÒm n¨ng ®Ých thùc

cña c¸c lo¹i kho¸ng s¶n ngo¹i sinh cã liªn quan. Nghiªn cøu kiÕn tróc vµ cÊu t¹o

cña c¸c ®¸ trÇm tÝch lµ hai néi dung kh«ng thÓ thiÕu vµ t¸ch rêi cña TrÇm tÝch häc,

cã thÓ cung cÊp nh÷ng th«ng tin cÇn thiÕt vÒ:

- M«i tr−êng hãa lý h×nh thµnh vµ tån t¹i cña c¸c thùc thÓ trÇm tÝch,

- §iÒu kiÖn thµnh t¹o trÇm tÝch,

- Qu¸ tr×nh vËn chuyÓn vµ tÝch ®äng vËt liÖu trÇm tÝch,

- C¬ chÕ thµnh t¹o trÇm tÝch.

Kh¸i niÖm vÒ kiÕn tróc bao hµm c¸c ®Æc ®iÓm vÒ kÝch th−íc, h×nh d¸ng, ®Æc

tÝnh bÒ mÆt vµ hµm l−îng t−¬ng ®èi cña c¸c thµnh phÇn t¹o ®¸. Nghiªn cøu kiÕn

tróc lµ nghiªn cøu b¶n th©n c¸c thµnh phÇn t¹o ®¸. Nghiªn cøu cÊu t¹o lµ nghiªn

cøu quy luËt ph©n bè vµ mèi t−¬ng quan gi÷a c¸c thµnh phÇn t¹o ®¸ cô thÓ.

Nghiªn cøu cÊu t¹o cña c¸c thµnh t¹o trÇm tÝch, ®Æc biÖt lµ ®èi víi c¸c trÇm

tÝch h¹t th«, th−êng ®−îc thùc hiÖn ë ngoµi thùc ®Þa, cßn nghiªn cøu kiÕn tróc chñ

yÕu ë trong phßng thÝ nghiÖm. Nh−ng c¶ hai ph−¬ng ph¸p ®Òu ®ßi hái ph¶i cã sù

phèi hîp chÆt chÏ ®Ó cã thÓ nhËn d¹ng ®óng vµ ®Çy ®ñ c¸c ®Æc ®iÓm kiÕn tróc vµ

cÊu t¹o cña chóng.

Trong tù nhiªn, kh¸ nhiÒu tr−êng hîp cïng mét lo¹i ®¸, nÕu ®−îc thµnh t¹o

trong nh÷ng ®iÒu kiÖn kh¸c nhau, cã nh÷ng ®Æc ®iÓm kiÕn tróc, cÊu t¹o kh¸c nhau.

Ng−îc l¹i, nhiÒu lo¹i ®¸ kh¸c nhau cã thÓ cã cïng mét kiÓu kiÕn tróc hay cïng mét

kiÓu cÊu t¹o. Do vËy, ®Ó ®¹t ®−îc môc tiªu riªng cã khi nghiªn cøu kiÕn tróc vµ cÊu

2

t¹o cña c¸c thµnh t¹o trÇm tÝch, viÖc nhËn d¹ng ®óng c¸c kiÓu kiÕn tróc vµ c¸c kiÓu

cÊu t¹o cña chóng lµ mét nhiÖm vô v« cïng quan träng vµ cÇn thiÕt. “Thµnh lËp

Atlas kiÕn tróc vµ cÊu t¹o cña c¸c ®¸ trÇm tÝch ë ViÖt Nam” chÝnh lµ gãp phÇn gióp

c¸c nhµ ®Þa chÊt h−íng tíi môc tiªu ®ã.

Atlas kiÕn tróc vµ cÊu t¹o cña c¸c ®¸ trÇm tÝch ë ViÖt Nam ®−îc thùc hiÖn

dùa theo môc tiªu, nhiÖm vô ®−îc giao t¹i Hîp ®ång sè 329/BTNMT-H§KHCN

ngµy 12 th¸ng 11 n¨m 2004 gi÷a Bé Tµi nguyªn vµ M«i tr−êng vµ ViÖn Nghiªn cøu

§Þa chÊt vµ Kho¸ng s¶n vµ PhiÕu giao viÖc sè 270 /GV-KHTC cña ViÖn tr−ëng

ViÖn Nghiªn cøu §Þa chÊt vµ Kho¸ng s¶n ngµy 12 th¸ng 11 n¨m 2004.

Trong qu¸ tr×nh thµnh lËp Atlas, tËp thÓ t¸c gi¶ ®· nhËn ®−îc sù ®éng viªn vµ

gióp ®ì cña Ban Gi¸m ®èc, c¸c phßng chuyªn m«n vµ nghiÖp vô cã liªn quan cña

ViÖn Nghiªn cøu §Þa chÊt vµ Kho¸ng s¶n, Bé Tµi nguyªn vµ M«i tr−êng, còng nh−

cña c¸c ®ång nghiÖp. Nh©n dÞp nµy, tËp thÓ t¸c gi¶ xin ®−îc bµy tá lßng biÕt ¬n

ch©n thµnh vÒ sù gióp ®ì quý b¸u ®ã.

Do ®iÒu kiÖn thêi gian vµ kinh phÝ ®Çu t− cã h¹n, Atlas kh«ng thÓ tr¸nh khái

nh÷ng khiÕm khuyÕt, kÓ c¶ néi dung khoa häc, còng nh− h×nh thøc thÓ hiÖn, tËp thÓ

t¸c gi¶ rÊt mong nhËn ®−îc ý kiÕn gãp ý cña tÊt c¶ ®ång nghiÖp sö dông Atlas. Xin

tr©n träng c¸m ¬n.

3

KiÕn tróc vµ cÊu t¹o cña c¸c ®¸ trÇm tÝch

Nghiªn cøu kiÕn tróc, cÊu t¹o cña ®¸ trÇm tÝch lµ mét trong nh÷ng vÊn ®Ò

quan träng trong viÖc x¸c ®Þnh tªn ®¸, nguån gèc vµ ®iÒu kiÖn thµnh t¹o cña chóng.

KiÕn tróc lµ kh¸i niÖm bao hµm c¸c ®Æc tÝnh vÒ kÝch th−íc, h×nh d¹ng, ®Æc

®iÓm bÒ mÆt vµ hµm l−îng t−¬ng ®èi cña c¸c thµnh phÇn t¹o ®¸.

CÊu t¹o lµ kh¸i niÖm chØ râ ®Æc ®iÓm ph©n bè trong kh«ng gian cña c¸c

thµnh phÇn t¹o ®¸.

Hay cã thÓ nãi, nghiªn cøu kiÕn tróc lµ nghiªn cøu b¶n th©n c¸c thµnh phÇn

t¹o ®¸, cßn nghiªn cøu cÊu t¹o lµ nghiªn cøu sù ph©n bè vµ mèi t−¬ng quan gi÷a

c¸c thµnh phÇn t¹o ®¸. Trong tù nhiªn, cã thÓ cïng mét lo¹i ®¸, nh−ng ®−îc thµnh

t¹o trong nh÷ng ®iÒu kiÖn m«i tr−êng trÇm tÝch kh¸c nhau còng cã nh÷ng ®Æc ®iÓm

kiÕn tróc, cÊu t¹o kh¸c nhau. Ng−îc l¹i, trong nhiÒu lo¹i ®¸ kh¸c nhau l¹i cã thÓ cã

cïng mét kiÓu kiÕn tróc hay cïng mét kiÓu cÊu t¹o.

Th«ng th−êng, nghiªn cøu kiÕn tróc chñ yÕu ®−îc tiÕn hµnh trong phßng thÝ

nghiÖm. Cßn nghiªn cøu cÊu t¹o cña ®¸ l¹i chñ yÕu thùc hiÖn ë ngoµi thùc ®Þa. Tuy

nhiªn, cÇn thiÕt ph¶i phèi hîp c¶ hai ph−¬ng ph¸p ngoµi thùc ®Þa vµ trong phßng thÝ

nghiÖm, chóng cã t¸c dông hç trî lÉn nhau. Trong phßng thÝ nghiÖm cã thÓ ph¸t

hiÖn, nghiªn cøu tØ mØ nh÷ng vi cÊu t¹o, trong khi ngoµi thùc ®Þa chñ yÕu nghiªn

cøu nh÷ng cÊu t¹o th«, tÝnh ®Þnh h−íng, sù s¾p xÕp cña c¸c h¹t trÇm tÝch th«, nh−

h¹t vôn cuéi / d¨m trong c¸c ®¸ cuéi kÕt / d¨m kÕt.

I. KiÕn tróc vµ cÊu t¹o cña c¸c ®¸ trÇm tÝch vôn c¬ häc

I.1. KiÕn tróc vµ cÊu t¹o cña c¸c ®¸ vôn nói löa

I.1.1. §¹i c−¬ng

C¸c s¶n phÈm phun næ cña nói löa lµ mét trong nh÷ng nguån vËt liÖu quan

träng tham gia vµo qu¸ tr×nh thµnh t¹o c¸c thùc thÓ trÇm tÝch.

§¸ trÇm tÝch vôn nói löa lµ lo¹i ®¸ trÇm tÝch cã thµnh phÇn bao gåm trªn

10% lµ c¸c s¶n phÈm phun næ cña nói löa. C¸c s¶n phÈm ®ã th−êng lµ thñy tinh nói

löa, m¶nh vôn thñy tinh nói löa, m¶nh vôn kho¸ng vËt (th¹ch anh, felspat, pyroxen,

amphibol, biotit,...), m¶nh vôn ®¸ magma (ryolit, bazan, andezit,...). C¸c m¶nh vôn

thuû tinh trong ®¸ vôn nói löa th−êng cã h×nh th¸i rÊt ®Æc biÖt, nh− h×nh rÔ c©y, mòi

m¸c, khuûu tay, cµnh c©y.., víi kÝch th−íc phæ biÕn 0,10 ÷ 1,0mm, Ýt khi ®¹t kÝch

th−íc 2 - 3mm. C¸c m¶nh vôn kho¸ng vËt magma trong ®¸ vôn nói löa th−êng bÞ

4

gÆm mßn, vì vôn, nøt r¹n,... víi kÝch th−íc kh¸c nhau, cã tr−êng hîp tíi vµi

milimet.

Nh÷ng s¶n phÈm nµy ®−îc h×nh thµnh trong qu¸ tr×nh ho¹t ®éng cña nói löa,

chóng ®−îc l¾ng ®äng, tÝch tô t¹i chç, hoÆc ®−îc vËn chuyÓn theo dßng n−íc hoÆc

theo giã. Trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn chóng còng bÞ t¸c dông ph¸ hñy, chän läc,

ph©n dÞ nh− c¸c vËt liÖu vôn c¬ häc kh¸c. Tuy nhiªn, hÇu hÕt c¸c ®¸ vôn nói löa

th−êng cã ®é chän läc vµ mµi trßn kÐm. C¸c ®¸ vôn nói löa cã thÓ chøa vËt liÖu

trÇm tÝch kh¸c víi hµm l−îng kh¸c nhau (10 - 90%), hoÆc chøa vËt chÊt h÷u c¬, vµ

còng cã tÝnh ph©n líp. ChÝnh v× vËy, cã thÓ xÕp ®¸ trÇm tÝch vôn nói löa thµnh mét

nhãm ®¸ trung gian gi÷a c¸c ®¸ trµm tÝch vôn c¬ häc thùc thô vµ c¸c ®¸ cã nguån

gèc magma thùc sù. Tuy nhiªn, còng cÇn ph©n biÖt râ ®¸ vôn nói löa víi c¸c ®¸

h×nh thµnh do sù bµo mßn c¸c tÇng ®¸ nói löa cæ, nh− arcose, graywack,... lµ nh÷ng

®¸ trÇm tÝch vôn c¬ häc ®iÓn h×nh.

I.1.2. Ph©n lo¹i

Cho tíi nay, viÖc ph©n lo¹i còng nh− c¸ch gäi tªn ®¸ vôn nói löa vÉn cßn

nhiÒu ý kiÕn kh¸c nhau. VÝ dô:

# Rozenbut (1934), Lutrinxki (1938) xÕp c¸c ®¸ nµy vµo nhãm ®¸ magma vµ

®−îc xem lµ mét lo¹i ®¸ phun trµo ®Æc biÖt,

# C¸c t¸c gi¶ kh¸c (Venhofen 1936, Pustovalov 1940, Svetxov 1948, Rukhin

1953,... ) l¹i xÕp ®¸ vôn nói löa thµnh mét nhãm trung gian gi÷a ®¸ trÇm tÝch c¬

häc vµ ®¸ magma.

Tuy vËy, khi ph©n lo¹i ®¸ vôn nói löa hÇu hÕt c¸c nhµ nghiªn cøu ®Òu dùa

trªn c¸c tiªu chÝ sau:

+) Hµm l−îng vËt liÖu vôn nói löa, theo ®ã chia ra:

• §¸ tuf: hµm l−îng vËt liÖu nói löa >90%,

• §¸ tufit: hµm l−îng vËt liÖu nói löa 30 ÷ 90%

• §¸ tufogen: hµm l−îng vËt liÖu nói löa 10 ÷ 30%.

+) KÝch th−íc h¹t vôn, chia ra:

* D¨m kÕt / cuéi kÕt nói löa, gåm c¸c m¶nh vôn cã kÝch th−íc >2mm,

* C¸t kÕt (tuf, tufit, tufogen): kÝch th−íc m¶nh vôn 2 ÷ 0,05mm,

* Bét kÕt (tuf, tufit, tufogen): kÝch th−íc m¶nh vôn 0,05 ÷ 0,01mm,

* SÐt nói löa, khi kÝch th−íc <0,01mm.

5

+) Thµnh phÇn vËt liÖu nói löa

Trªn c¬ së thµnh phÇn t−¬ng øng cña ®¸ magma, nh− ryolit, andezit, spilit,

bazan, trachit,... ®Ó ®−a vµo tªn ®¸.

Tªn cña ®¸ vôn nói löa nhÊt thiÕt ph¶i ®¸p øng ®Çy ®ñ 3 tiªu chÝ nªu trªn. VÝ

dô:

# D¨m kÕt tuf spilit lµ tªn cña mét lo¹i ®¸ cã trªn 90% thµnh phÇn lµ vËt liÖu

nói löa, c¸c m¶nh vôn cã d¹ng s¾c c¹nh, kÝch th−íc > 2mm, thµnh phÇn c¸c m¶nh

vôn lµ ®¸ spilit.

D¹ng bªn ngoµi cña ®¸ vôn nói löa cã nh÷ng nÐt thÓ hiÖn ®Æc ®iÓm vµ hµm

l−îng thµnh phÇn kho¸ng vËt t¹o ®¸. §¸ tuf baz¬ th−êng cã mµu x¸m ®en phít lôc;

®¸ tuf axit th−êng cã mµu x¸m tr¾ng phít hång. C¸c lo¹i ®¸ tuf, tufit, tufogen

th−êng cã ®é lç hæng cao, xèp, nhÑ, cã cÊu t¹o khèi, bät, dßng ch¶y, ph©n líp,...

§¸ vôn nói löa th−êng rÊt dÔ bÞ phong hãa, biÕn ®æi do cã ®é lç hæng lín,

thµnh phÇn chøa nhiÒu hîp phÇn kÐm v÷ng bÒn trong ®iÒu kiÖn trªn mÆt giµu H2O,

CO2, O2, nh− vËt liÖu thñy tinh, tro nói löa, c¸c kho¸ng vËt mµu vµ plagioclas bazic.

Thñy tinh axit th−êng bÞ khö thñy tinh biÕn thµnh nÒn fenzit hay

microfenzit,...Thñy tinh baz¬ th−êng dÔ biÕn ®æi h¬n, bÞ clorit hãa, epidot hãa,

zeolit hãa...C¸c hiÖn t−îng biÕn ®æi nµy th−êng ph¸t sinh trong giai ®o¹n thµnh ®¸,

hËu sinh, hoÆc do qu¸ tr×nh phong hãa, ®Æc biÖt lµ trong ®iÒu kiÖn d−íi n−íc biÓn.

I.1.3. Quy luËt ph©n bè vµ ý nghÜa thùc tÕ

§¸ vôn nói löa hÇu nh− chØ ®−îc h×nh thµnh liªn quan víi sù ho¹t ®éng cña

nói löa. ChÝnh v× vËy, sù cã mÆt cña c¸c líp ®¸ vôn nói löa lµ mét tµi liÖu rÊt quý,

mét mÆt cã thÓ kh«i phôc ®−îc hoµn c¶nh cæ kiÕn t¹o, lÞch sö ®Þa chÊt, mÆt kh¸c cã

thÓ dïng lµ tÇng chuÈn, tÇng ®¸nh dÊu trong qu¸ tr×nh liªn hÖ, ®èi s¸nh ®Þa tÇng.

C¸c ®¸ vôn nói löa th−êng liªn quan víi sù thµnh t¹o mét sè kho¸ng s¶n

quan träng, nh− Fe, Mn, S, kim c−¬ng, ngäc bÝch, sÐt montmorilonit (phong hãa tõ

c¸c ®¸ tuf baz¬), sÐt kaolin (phong hãa tõ c¸c ®¸ tuf thµnh phÇn axit), còng nh−

c¸c nguån n−íc kho¸ng, n−íc nãng,....

6

I.2. KiÕn tróc vµ cÊu t¹o cña c¸c ®¸ trÇm tÝch vôn c¬ häc

thùc thô vµ sÐt

Thµnh phÇn c¸c ®¸ trÇm tÝch vôn c¬ häc gåm hai phÇn c¬ b¶n lµ h¹t vôn

(kho¸ng vËt tha sinh) vµ nÒn/xim¨ng g¾n kÕt (kho¸ng vËt tù sinh). Mçi phÇn ®Òu cã

nh÷ng ®Æc ®iÓm riªng vÒ kiÕn tróc. §Æc tr−ng vÒ kiÕn tróc cña h¹t vôn lµ kÝch

th−íc, h×nh d¹ng, ®Æc tÝnh bÒ mÆt vµ hµm l−îng t−¬ng ®èi cña chóng cã mÆt trong

®¸, trong ®ã kÝch th−íc h¹t vôn ®ãng vai trß quan träng h¬n c¶. §Æc tr−ng vÒ kiÕn

tróc cña nÒn/xim¨ng chÝnh lµ møc ®é kÕt tinh, sù biÕn ®æi vµ quan hÖ gi÷a phÇn h¹t

vôn víi phÇn nÒn/xim¨ng g¾n kÕt.

I.2.1. KiÕn tróc cña c¸c ®¸ trÇm tÝch vôn c¬ häc thùc thô vµ sÐt

+) §é h¹t. §é h¹t lµ kÝch th−íc cña h¹t vôn. §èi víi c¸c ®¸ trÇm tÝch vôn c¬

häc, ®é h¹t lµ yÕu tè c¬ b¶n quyÕt ®Þnh tÝnh chÊt vµ c¸c kiÓu kiÕn tróc, ®ång thêi

còng lµ c¬ së ®Ó ph©n chia c¸c lo¹i ®¸. Tuy nhiªn, viÖc ph©n chia c¸c cÊp h¹t, còng

nh− ranh giíi gi÷a c¸c cÊp h¹t ch−a cã sù thèng nhÊt gi÷a c¸c n−íc, thËm chÝ gi÷a

c¸c ngµnh víi nhau.

ë Mü lµ vµ T©y ¢u sö dông s¬ ®å ph©n lo¹i theo thang logarit do Crumbein

(1936) ®Ò xuÊt, theo ®ã kÕt qu¶ dùa theo thø tù nh− sau (d =mm): 32, 16, 8, 4, 2, 1,

1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128,….Ranh giíi gi÷a cuéi vµ c¸t lµ d = 2mm;

gi÷a c¸t vµ bét lµ 0,063 (1/16mm); gi÷a bét vµ sÐt lµ 0,0039 (1/256mm).

Mét sè n−íc sö dông c¸ch ph©n chia thËp ph©n, lÊy 2 lµm c¬ së: 200; 20; 2;

0,2; 0,02; 0,002mm. Theo ®ã, ®é h¹t cña c¸t dao ®éng trong kho¶ng tõ 2 ®Õn

0,2mm; bét: tõ 0,2 ®Õn 0,02mm.

Debeney (1989) ph©n lo¹i c¸c ®¸ trÇm tÝch vôn c¬ häc theo 3 nhãm, mçi

nhãm chia nhá thµnh c¸c kiÓu theo c¸c møc hµm l−îng cÊp h¹t:

a) Cuéi s¹n sái, cã kÝch th−íc h¹t lín h¬n 1mm, theo c¸c møc hµm l−îng

sau: >75%; 75 - 50%; 50 - 25%; 25 - 5%; vµ <5%.

b) C¸t, cã kÝch th−íc thay ®æi tõ 1mm ®Õn 0,1mm, theo møc hµm l−îng cÊp

h¹t c¸t lµ: >60%; 60 - 20%; vµ <20%.

c) Bét sÐt, cã kÝch th−íc h¹t <0,1mm, theo c¸c møc hµm l−îng cÊp h¹t bét

sÐt nh− sau: >75%; 75 - 50%; 50 - 25%; 25 - 5% vµ <5%.

Riªng c¸c nhµ ®Þa chÊt Liªn X« tr−íc ®©y vµ thãi quen cña c¸c nhµ ®Þa chÊt

ViÖt Nam hiÖn nay còng sö dông c¸ch ph©n lo¹i theo sè thËp ph©n, nh−ng lÊy 1 lµm

c¬ së. C¸ch ph©n lo¹i nµy kh«ng nh÷ng dÔ nhí, dÔ ¸p dông trong thùc tÕ, mµ cßn

ph¶n ¸nh ®−îc ®iÒu kiÖn thµnh t¹o cña c¸c ®¸ trÇm tÝch vôn c¬ häc. VÝ dô: cÊp h¹t

7

cña c¸t dao ®éng tõ 1mm ®Õn 0,1mm lµ cÊp h¹t cã tÇn suÊt lín nhÊt cña c¸c m¶nh

vôn ®¸ vµ kho¸ng vËt, ®ång thêi nã còng lµ cÊp h¹t phï hîp víi tèc ®é l¾ng ®äng

theo c«ng thøc Stock. Theo c¸ch ph©n lo¹i nµy cã thÓ chia ®é h¹t cña c¸c ®¸ trÇm

tÝch c¬ häc vµ sÐt thµnh 4 cÊp, t−¬ng øng víi 4 kiÓu kiÕn tróc chñ yÕu sau:

*) KiÕn tróc cuéi (Psefit): lµ kiÕn tróc cña c¸c lo¹i ®¸ cã >50% h¹t vôn cã

kÝch th−íc lín h¬n 1mm, bao gåm c¸c lo¹i ®¸ trÇm tÝch sau:

+ Sái: cã kÝch th−íc 1 - 10mm,

+ Cuéi: 10 - 100mm,

+ T¶ng: 100 - 1000mm,

+ Khèi: >1000mm.

*) KiÕn tróc c¸t (Psamit): lµ kiÕn tróc cña c¸c lo¹i ®¸ mµ ®a sè h¹t vôn cã

kÝch th−íc thay ®æi tõ 1mm ®Õn 0,1mm.

*) KiÕn tróc bét (Aleurit): lµ kiÕn tróc cña c¸c lo¹i ®¸ mµ ®a sè h¹t vôn cã

kÝch th−íc thay ®æi tõ 0,1mm ®Õn 0,01mm.

*) KiÕn tróc sÐt (Pelit): lµ kiÕn tróc cña c¸c lo¹i ®¸ cã ®é h¹t <0,01mm

Ngoµi nh÷ng kiÓu kiÕn tróc c¬ b¶n nªu trªn, tuú theo hµm l−îng ®é h¹t

chiÕm ®a sè mµ gäi tªn c¸c kiÓu kiÕn tróc trung gian. VÝ dô: KiÕn tróc c¸t - bét lµ

kiÓu kiÕn tróc cña c¸c lo¹i ®¸ cã phÇn lín h¹t vôn cã kÝch th−íc tõ 1mm ®Õn

0,1mm vµ sau ®ã lµ tõ 0,1mm ®Õn 0,01mm.

+) H×nh d¸ng: H×nh d¸ng h¹t vôn bao gåm c¸c ®Æc tÝnh vÒ ®é trßn, ®é cÇu,

®é dÑt vµ nh÷ng dÊu vÕt trªn bÒ mÆt. H×nh d¸ng cña h¹t vôn phô thuéc vµo thµnh

phÇn, tÝnh chÊt c¬ lý, tÝnh c¸t khai cña kho¸ng vËt, møc ®é vËn chuyÓn vµ ®Æc ®iÓm

®iÒu kiÖn m«i tr−êng trÇm tÝch. VÒ c¬ b¶n, h¹t vôn ®−îc vËn chuyÓn cµng xa hoÆc

bÞ t¸i trÇm tÝch nhiÒu lÇn th× ®é cÇu hoÆc ®é mµi trßn cµng lín.

Quan s¸t mÉu l¸t máng d−íi kÝnh hiÓn vi ph©n cùc cã thÓ chia h×nh d¸ng h¹t

vôn trong ®¸ trÇm tÝch vôn c¬ häc thµnh c¸c lo¹i sau:

- Gãc c¹nh: lµ h×nh d¸ng cña h¹t míi bÞ ph¸ vì, ch−a ®−îc vËn chuyÓn, nªn

ch−a chÞu t¸c dông mµi trßn.

- Nöa gãc c¹nh: lµ h×nh d¸ng cña h¹t míi bÞ mµi trßn ë c¸c gãc, ph¶n ¸nh

qu¸ tr×nh vËn chuyÓn ch−a ®−îc xa l¾m.

- Trßn c¹nh: lµ h×nh d¸ng cña h¹t ®· ®−îc vËn chuyÓn ®i t−¬ng ®èi xa ®¸

gèc, do ®ã h¹t bÞ mµi trßn kh«ng nh÷ng ë c¸c gãc mµ cßn c¶ ë c¸c c¹nh.

8

- RÊt trßn c¹nh: lµ h×nh d¸ng cña h¹t ®· bÞ mµi rÊt trßn do qu¸ tr×nh vËn

chuyÓn ®i rÊt xa ®¸ gèc hoÆc ®· bÞ t¸i trÇm tÝch nhiÒu lÇn qua c¸c qu¸ tr×nh ®Þa

chÊt.

- H¹t gÆm mßn: lµ nh÷ng h¹t cã d¹ng mÐo mã, ph¸t sinh do sù hoµ tan trong

c¸c qu¸ tr×nh biÕn ®æi thø sinh.

- H¹t t¸i sinh: h×nh thµnh trong c¸c qu¸ tr×nh biÕn ®æi sau khi thµnh ®¸. HiÖn

t−îng nµy th−êng gÆp trong c¸c ®¸ c¸t kÕt d¹ng quartzit, ë ®ã h¹t vôn lÊy thµnh

phÇn cña nÒn/xim¨ng t¹o nªn nh÷ng tinh thÓ lín h¬n, ®Òu ®Æn vµ tù h×nh h¬n, nhiÒu

tr−êng hîp vÉn ®Ó l¹i h×nh d¸ng cña h¹t vôn nguyªn sinh.

I.2.2. KiÕn tróc cña nÒn/xim¨ng vµ c¸c kiÓu xim¨ng

Trong c¸c ®¸ trÇm tÝch vôn c¬ häc, nÒn/xim¨ng ®ãng vai trß g¾n kÕt c¸c h¹t

vôn. Nguån gèc cña nÒn/xim¨ng th−êng lµ tù sinh, l¾ng ®äng tõ dung dÞch thËt

hoÆc do sù ng−ng keo. Thµnh phÇn xim¨ng chñ yÕu lµ carbonat, silit, fosforit,

hydroxit s¾t, mangan... Thµnh phÇn nÒn th−êng lµ c¸t, bét, sÐt th−êng thÊy trong

c¸c ®¸ vôn th«. NÒn/xim¨ng cã thÓ ®−îc thµnh t¹o ®ång thêi víi qu¸ tr×nh trÇm tÝch

hay cã thÓ thµnh t¹o trong c¸c qu¸ tr×nh biÕn ®æi thø sinh. ChÝnh v× vËy, b¶n th©n

nÒn/xim¨ng còng cã kiÕn tróc riªng cña chóng. Phæ biÕn chóng cã kiÕn tróc v«

®Þnh h×nh, Èn tinh, t¸i kÕt tinh, ho¸ h¹t ...

Mèi quan hÖ t−¬ng quan gi÷a nÒn/xim¨ng víi h¹t vôn (kiÓu nÒn/ xim¨ng)

®−îc x¸c ®Þnh do sù ph©n bè thµnh phÇn nÒn/xim¨ng trong ®¸, do hµm l−îng, ®iÒu

kiÖn thµnh t¹o vµ ®Æc ®iÓm biÕn ®æi cña nÒn/xim¨ng. Trªn thùc tÕ, th−êng gÆp c¸c

kiÓu nÒn/xim¨ng sau:

Xim¨ng c¬ së, thµnh phÇn nÒn/xim¨ng trÇm tÝch ®ång thêi víi h¹t vôn, c¸c

h¹t vôn n»m rêi r¹c c¸ch nhau, hµm l−îng thµnh phÇn nÒn/xim¨ng th−êng lín h¬n

hµm l−îng m¶nh vôn.

Xim¨ng tiÕp xóc, nÒn/xim¨ng chØ ph¸t triÓn ë n¬i tiÕp xóc gi÷a c¸c h¹t vôn.

KiÓu nµy cã thÓ ®−îc thµnh t¹o do sù röa lòa nÒn/xim¨ng trong c¸c lç hæng, chØ

cßn ®Ó l¹i ë n¬i tiÕp xóc.

Xim¨ng lÊp ®Çy, thµnh phÇn nÒn/xim¨ng chØ lÊp ®Çy trong c¸c lç hæng gi÷a

c¸c h¹t vôn.

Xim¨ng nÐn Ðp, th−êng ph¸t triÓn trong c¸c ®¸ nghÌo thµnh phÇn nÒn/xim¨ng,

do qu¸ tr×nh nÐn Ðp c¸c h¹t vôn n»m s¸t, chªm vµo nhau. §¸ th−êng cã ®é g¾n kÕt

ch¾c.

9

Xim¨ng gÆm mßn, thµnh phÇn nÒn/xim¨ng kh«ng nh÷ng lÊp ®Çy c¸c chç

trèng gi÷a c¸c h¹t vôn, mµ cßn lÊp ®Çy nh÷ng chç låi lâm cña h¹t vôn. KiÓu kiÕn

tróc nµy th−êng thµnh t¹o do kÕt qu¶ cña sù hoµ tan h¹t vôn vµ ®−îc thay thÕ b»ng

thµnh phÇn nÒn/xim¨ng. §¸ th−êng cã ®é g¾n kÕt ch¾c.

Xim¨ng kÕt vá, khi thµnh phÇn nÒn/xim¨ng bao quanh h¹t vôn, gièng nh−

mét vµnh hoa.

Xim¨ng kh¶m, h×nh thµnh do sù t¸i kÕt tinh cña xim¨ng thµnh nh÷ng tinh thÓ

lín, trong ®ã chøa nhiÒu h¹t vôn, t−¬ng tù nh− kiÕn tróc kh¶m trong ®¸ magma.

Thµnh phÇn xim¨ng kh¸c víi thµnh phÇn h¹t vôn, th−êng lµ carbonat, silit, th¹ch

cao...

Xim¨ng t¸i sinh, th−êng ph¸t triÓn trong c¸c lo¹i ®¸ cã thµnh phÇn h¹t vôn vµ

xim¨ng gièng nhau. Do kÕt qu¶ cña qu¸ tr×nh t¸i sinh, h¹t vôn lÊy thµnh phÇn

xim¨ng lín lªn thµnh nh÷ng tinh thÓ ®Òu ®Æn, tù h×nh. D−íi kÝnh hiÓn vi ph©n cùc,

®Æc tÝnh quang häc cña thµnh phÇn xim¨ng vµ h¹t vôn hÇu nh− ®ång nhÊt, tuy

nhiªn, ®«i khi vÉn cßn cã thÓ ph©n biÖt ®−îc dÊu vÕt h×nh d¹ng ban ®Çu cña h¹t

vôn. KiÓu kiÕn tróc nµy th−êng gÆp trong lo¹i c¸t kÕt d¹ng quartzit. §¸ th−¬ng cã

®é g¾n kÕt ch¾c.

I.2.3. CÊu t¹o cña c¸c ®¸ trÇm tÝch vôn c¬ häc thùc thô vµ sÐt

I.2.3.1. CÊu t¹o trªn mÆt líp

a) DÊu vÕt gîn sãng. Th−êng thµnh t¹o trªn mÆt líp trÇm tÝch do chuyÓn

®éng cña dßng n−íc, sãng, giã. Tuú theo nguån gèc, cã thÓ chia ra c¸c kiÓu cÊu t¹o

sau:

*) Gîn giã, th−êng thµnh t¹o trªn mÆt líp trÇm tÝch c¸t, bét ë vïng bê biÓn,

bê hå hay sa m¹c nghÌo thùc vËt. §Æc ®iÓm ®¸ng chó ý cña dÊu vÕt gîn giã lµ

kh«ng ®èi xøng, biªn ®é dao ®éng nhá, tû lÖ gi÷a chiÒu cao vµ chiÒu dµi cña mçi

b−íc sãng th−êng tõ 1/10 - 1/50, c¸c sãng th−êng ph©n bè song song, ®é h¹t ë ®Ønh

sãng th−êng lín h¬n ë lßng sãng.

*) Sãng dßng n−íc, h×nh thµnh ë nh÷ng n¬i cã dßng n−íc ch¶y t¹m thêi.

H×nh d¸ng cña sãng dßng n−íc còng th−êng kh«ng ®èi xøng, nh−ng biªn ®é lín

h¬n gîn giã, tû lÖ gi÷a chiÒu cao vµ chiÒu dµi cña mçi b−íc sãng biÕn ®æi tõ 1/4 -

1/10, ®é h¹t ë ®Ønh sãng th−êng nhá h¬n ë lßng.

*) Sãng n−íc, thµnh t¹o do t¸c dông cña sãng. Chóng th−êng ph¸t triÓn trªn

mÆt líp trÇm tÝch vïng ven bê hå, bê biÓn. §Æc tr−ng cña kiÓu cÊu t¹o nµy lµ ®èi

10

xøng, ®Ønh nhän. ChiÒu dµi vµ chiÒu cao cña mçi b−íc sãng tuú theo ®é s©u cña

trÇm tÝch vµ ®é lín cña sãng.

Trªn thùc tÕ, nhiÒu tr−êng hîp do t¸c dông cña nhiÒu lùc kh¸c nhau (dßng

n−íc, sãng), nªn trªn mÆt líp trÇm tÝch gÆp nh÷ng dÊu vÕt gîn sãng rÊt phøc t¹p,

c¾t chÐo nhau, t¹o nªn nh÷ng «, nh÷ng mói ®Òu ®Æn.

b) DÊu vÕt khe nøt kh«, h×nh thµnh trong ®iÒu kiÖn khÝ hËu kh« nãng, khi

trÇm tÝch lé ra ngoµi kh«ng khÝ bÞ kh« vµ thÓ tÝch bÞ co l¹i, v× vËy trªn bÒ mÆt trÇm

tÝch th−êng t¹o thµnh nh÷ng khe nøt c¾t chÐo nhau, t¹o nªn h×nh nhiÒu c¹nh hoÆc

to¶ tia. §é s©u cña khe nøt kh« kh«ng lín l¾m, th−êng lµ cì centimet. Bªn trong

khe nøt th−êng ®−îc lÊp ®Çy vËt liÖu trÇm tÝch h¹t mÞn do giã mang tíi. DÊu vÕt

khe nøt kh« th−êng ph¸t triÓn trªn bÒ mÆt trÇm tÝch sÐt.

c) DÊu vÕt giät m−a, th−êng thµnh t¹o trªn bÒ mÆt trÇm tÝch sÐt. D¹ng cña

giät m−a th−êng trßn, ®−êng kÝnh kho¶ng vµi milimet, xung quanh næi gê h¬i cao

h¬n mét chót. DÊu vÕt giät m−a th−êng chØ ®−îc b¶o tån trong ®iÒu kiÖn khÝ hËu

kh« nãng.

d) VÕt h»n. Trªn bÒ mÆt líp trÇm tÝch sÐt ®«i khi thÊy nh÷ng vÕt h»n ngo»n

ngßeo nh− h×nh ch÷ cæ Ai CËp. Nguyªn nh©n ph¸t sinh ra nh÷ng vÕt h»n ®ã cã thÓ

do sinh vËt hay t¸c dông c¬ häc.

VÕt h»n c¬ häc cã thÓ do dßng n−íc ch¶y hoÆc trÇm tÝch bÞ vß nhµu. VÕt h»n

sinh vËt th−êng lµ vÕt tÝch cña giun bß hoÆc di tÝch chuyÓn ®éng cña c¸c loµi ®éng

vËt.

I.2.3.2. CÊu t¹o trong líp

Trong hÇu hÕt c¸c lo¹i ®¸ trÇm tÝch ®Òu cã thÓ gÆp mét trong ba lo¹i cÊu t¹o

trong líp c¬ b¶n sau ®©y:

(a) CÊu t¹o khèi. §Æc tr−ng cña kiÓu cÊu t¹o nµy lµ c¸c thµnh phÇn t¹o ®¸

s¾p xÕp lén xén, ®¸ cã tÝnh ®ång nhÊt theo tÊt c¶ c¸c ph−¬ng. Nguyªn nh©n h×nh

thµnh kiÓu cÊu t¹o khèi lµ do tèc ®é trÇm tÝch cao, vËt liÖu ®−îc vËn chuyÓn liªn tôc

vµo bån tròng, m«i tr−êng n−íc lu«n lu«n ë tr¹ng th¸i chuyÓn ®éng.

(b) CÊu t¹o vß nhµu, dßng ch¶y, th−êng gÆp trong c¸c ®¸ trÇm tich sÐt. §Æc

tr−ng cña kiÓu cÊu t¹o nµy lµ c¸c thµnh phÇn t¹o ®¸ s¾p xÕp theo nh÷ng ph−¬ng

nhÊt ®Þnh.

Sù h×nh thµnh kiÓu cÊu t¹o vß nhµu, dßng ch¶y lµ do nhiÒu nguyªn nh©n kh¸c

nhau: hoÆc do t¸c dông chÊn ®éng ë d−íi n−íc, t¸c dông cña dßng n−íc ch¶y khi

trÇm tÝch cßn ë d¹ng sÖt; hoÆc do søc Ðp cña c¸c ho¹t ®éng kiÕn t¹o.