Chương I KHOÁNG VẬT VÀ ĐÁ HÌNH THÀNH ĐẤT Vỏ Trái Ðất được cấu tạo bởi các loại đá khác nhau, một loại đá thường được cấu tạo bởi một số khoáng vật nhất định. Ðá và khoáng vật ở lớp ngoài cùng của vỏ Trái Ðất bị phá huỷ tạo thành mẫu chất, do tác động của sinh vật mẫu chất biến đổi tạo thành đất. Vậy khoáng vật và đá là cơ sở vật chất để hình thành nên đất. 1. Khoáng vật 1.1. Khái niệm chung về khoáng vật Theo địa chất học: khoáng vật là sản phẩm tự nhiên của các quá trình hoá lý và các quá trình địa chất diễn ra trong vỏ Trái Ðất, có thành phần tương đối đồng nhất và có những tính chất vật lý, hoá học nhất định. Khoáng vật tồn tại ở 3 thể: rắn, lỏng và khí, trong đó chủ yếu ở thể rắn. Khoáng vật thể rắn hình thành và tồn tại ở 2 dạng cơ bản là kết tinh tạo thành các tinh thể và vô định hình, hầu hết khoáng vật ở dạng tinh thể. Hình dạng tinh thể do sự liên kết theo quy luật của các nguyên tử, ion hoặc phân tử tạo nên các mạng lưới tinh thể. Na Cl a. Muối mỏ b. Thạch anh Hình 1.1. Mạng lưới tinh thể và hình dạng một số khoáng vật Các khoáng vật khác nhau có: hình dạng, kích thước, độ cứng, tỷ trọng, màu sắc, cát khai, vết vỡ, thành phần hoá học rất khác nhau, đây cũng là những dấu hiệu để nhận biết và phân loại khoáng vật trong tự nhiên. Tuỳ điều kiện hình thành mà một khoáng vật có kích thước khác nhau. Ví dụ: Khoáng vật mica là những tấm mỏng có kích thước từ vài mm 2 đến hàng m 2 . Một số khoáng vật có cùng thành phần nhưng kết tinh ở mạng lưới tinh thể khác nhau tạo nên khoáng vật có tính chất vật lý khác xa nhau. Ví dụ: Than chì và kim cương có cùng thành phần hoá học là C nhưng kết tinh ở mạng tinh thể khác nhau mà than chì có độ cứng 1, kim cương có độ cứng 10. Hiện nay đã xác định được trên 3000 loại khoáng vật có trong vỏ Trái Ðất. Theo Chetvericốp, toàn bộ khoáng vật có trong vỏ Trái Ðất nằm trong 10 lớp: - Silicát - Cácbonát - Sunphat - Haloit - Oxyt - Hydroxyt - Sunphua - Phosphat - Vonfranat - Nguyên tố tự nhiên Một số tác giả đề nghị ghép lớp Sunphua với Sunphát thành lớp khoáng vật có lưu huỳnh Dựa vào nguồn gốc thành tạo, các khoáng vật nằm trong 2 nhóm lớn là khoáng vật nội sinh và khoáng vật ngoại sinh. Có khoảng 50 khoáng vật chiếm tỷ lệ lớn trong các loại đá ở vỏ Trái Ðất được gọi là khoáng vật chính tạo đá. Trong thổ nhưỡng học, khoáng vật được chia làm 2 nhóm: khoáng vật nguyên sinh và khoáng vật thứ sinh. Khoáng vật nguyên sinh được hình thành đồng thời với sự hình thành đá. Ví dụ: thạch anh, Fenspat, mica trong đá Granít là các khoáng vật nguyên sinh. Khoáng vật thứ sinh được hình thành do quá trình biến đổi như các quá trình phong hoá, các hoạt động địa chất.v.v. Do vậy khoáng vật thứ sinh gặp nhiều trong mẫu chất và đất như oxyt, hydroxit, các keo sét.v.v Sự phân biệt khoáng vật nguyên sinh với thứ sinh có tính chất tương đối. Thạch anh trong đá Granít là nguyên sinh, khi granít bị phong hoá cho ra thạch anh là khoáng thứ sinh, nhưng thạch anh thứ sinh lại là thành phần chính tạo đá trầm tích là cát kết nên nó cũng là khoáng nguyên sinh trong đá cát Các khoáng vật có thể tồn tại độc lập hoặc liên kết với nhau trong những quá trình địa chất nào đó để tạo thành đá. Vì vậy khoáng vật là thành phần vật chất cơ bản cấu tạo nên vỏ Trái Ðất. Nhiều khoáng vật là nguồn tài nguyên khoáng sản rất có giá trị đối với con người. 1.2. Một số loại khoáng vật trong vỏ Trái Ðất a. Lớp Silicát Nguyên tử Silic Nguyên tử oxy Hình 1.2: Cấu tạo của khối 4 mặt oxit silic, khoảng cách Si-O 2 là 1,6 Ǻ Silicát là lớp khoáng vật gặp nhiều nhất trong vỏ Trái Ðất, có khoảng 1500 loại khoáng vật của vỏ Trái Ðất nằm ở lớp này. Theo viện sĩ A.Phecxman, lớp Silicát chiếm 75 % trọng lượng vỏ Trái Ðất, nhiều khoáng vật của lớp này là khoáng vật chính tạo đá. Ðơn vị cơ sở cấu tạo nên khoáng vật lớp Silicát là khối 4 mặt Silic-oxy có công thức [SiO 4 ] 4- với 1 nguyên tử Silic nằm giữa 4 nguyên tử oxy nằm ở 4 đỉnh. Các khối [SiO 4 ] 4- có thể ghép nối với nhau theo các phương để tạo thành các lớp Silicát phụ là Silicát dải, Silicát đảo, Silicát khung Ngoài ra do thừa 4 hoá trị âm nên có thể liên kết với nhiều nguyên tố khác ở dạng cation như Ca 2+ , Mg 2+ , K + , Na + Ðặc biệt, Silic trong khối 4 mặt có thể được thay thế bởi Al (thay thế đồng hình khác chất) tạo thành nhôm Silicát (alumino Silicát). Sau đây là một số khoáng vật điển hình: Ôlivin [(Mg,Fe) 2 .SiO 4 ] Màu xanh ô liu, độ cứng 6,5 - 7,0, tỷ trọng 3,3 - 4,0, ánh thuỷ tinh, vết vạch không màu, cát khai trung bình. Kết tinh ở dạng khối hay dạng hạt. Ôlivin có nguồn gốc từ hoạt động macma, là khoáng vật chính tạo thành các đá macma siêu bazơ, macma bazơ như: Ðunit, Peridotit, gabro, bazan Trong các quá trình biến đổi hậu sinh chuyển thành Secpentin, Tan, Manhetit, Limonít và Ôpan. Ôlivin đẹp được sử dụng làm đồ trang sức, loại chứa nhiều Mg (45-50% MgO) dùng sản xuất gạch chịu lửa. Ở Việt Nam Ôlivin gặp ở núi Nưa - Thanh Hoá, Phủ Quỳ - Nghệ An, Tây Nguyên Mica trắng và đen Mica trắng có công thức hoá học: K.Al 2 [(Al.Si 3 .O 10 )].[OH] 2 giàu K Mica đen có công thức hoá học: K(Mg,Fe) 3 [Si 3 AlO 10 ][OH,F] 2 Trong thành phần Mica đen có chứa nhiều Fe, Mg. Các khoáng mica kết tinh ở dạng dẹt, tấm, vảy; Ðộ cứng 2-3; Tỷ trọng 2,7-3,1. Ánh thuỷ tinh hoặc xà cừ; cát khai rất hoàn toàn dễ tách thành tấm mỏng; màu sắc thay đổi từ trắng đến vàng, xám và đen. Mica có nguồn gốc từ hoạt động macma rất phổ biến trong đá macma axit như granít, ngoài ra còn gặp trong đá biến chất như đá phiến mica, đá trầm tích cơ học như đá cát Khi bị phá huỷ mica tạo thành Hyđromica, Kaolinít, Hydroxyt Fenspat Là một nhóm khoáng vật rất phổ biến, chiếm khoảng 50 % trọng lượng vỏ Trái Ðất. Trong thành phần Fenspat còn có các nguyên tố kiềm và kiềm thổ và được chia làm các nhóm phụ như octoclaz, plazoclaz. Fenspat có độ cứng 6,0-6,5; Tỷ trọng 2,6-2,8; Màu trắng, hồng, xám hay đen; cát khai hoàn toàn theo 2 phương. Fenspat có nguồn gốc macma, là thành phần chính của các loại đá macma. Khi bị phong hoá, Fenspat tạo thành Kaolinít, oxyt và các loại muối kiềm và kiềm thổ. Ôgít Công thức Ca(Mg, Al, Fe)(Si,Al) 2 O 6 Ðộ cứng 5-6. Tỷ trọng 3,2-3,6. Màu đen, lục hay nâu. Ánh thuỷ tinh; cát khai trung bình. Tinh thể dạng lăng trụ ngắn, tấm hoặc khối hạt đặc sít. Ôgít hình thành do hoạt động macma, là thành phần chính của đá macma bazơ như bazan, gabrô b. Lớp Cácbônát Lớp khoáng vật này khá phổ biến, là muối của axit H 2 CO 3 . Khoáng vật lớp này giòn, độ cứng nhỏ, dễ hoà tan trong nước và sủi bọt khi tác động với HCl. Canxit - Công thức CaCO 3 Kết tinh ở nhiều dạng tinh thể như khối mặt thoi, hình hộp chữ nhật lệch, hình tháp, hình lăng trụ hoặc tập hợp hạt đặc sít. Ðộ cứng 3, tỷ trọng 2,6-2,8. Ánh thuỷ tinh; màu trắng, xám, vàng, nâu, lục, lam. Cát khai hoàn toàn theo 3 phương. Sủi bọt mạnh khi tác động với axit HCl. Canxít được hình thành do hoạt động địa chất ngoại sinh hoặc xác sinh vật có chứa nhiều CaCO 3 . Canxít là thành phần khoáng vật chủ yếu tạo đá vôi. Canxít là nguyên liệu để sản xuất vôi, xi măng, làm chất cải tạo phản ứng chua cho đất. Ðôlômít: Công thức (Ca, Mg)[CO 3 ] 2 Ðược hình thành do Mg thay thế Ca trong CaCO 3 . Ðộ cứng 3,5-4,0. Tỷ trọng 1,8-2,9. Ánh thuỷ tinh. Màu trắng, vàng, xám, lục, đen. Không sủi bọt khi tác động với HCl ở nhiệt độ thường. Gặp Ðôlômít trong đá vôi hoặc tạo thành các khối riêng. Ðôlômít được dùng sản xuất gạch chịu lửa, sản xuất phân bón c. Lớp Oxit Khoáng vật lớp này gồm tất cả các oxyt. Lớp Oxyt có 200 khoáng vật chiếm khoảng 17 % trọng lượng vỏ Trái Ðất. Thạch anh: Công thức SiO 2 Rất phổ biến trong vỏ Trái Ðất. Ðộ cứng 7. Tỷ trọng 2,5 - 2,8. Ánh thuỷ tinh. Màu trắng, vàng, tím, đen, hồng hoặc trong suốt. Thạch anh gặp ở dạng khối đặc hoặc vụn, tinh thể có hình lăng trụ với 2 chóp 6 mặt. Thạch anh rất phổ biến trong đá macma axit, siêu axit, đá biến chất và đá trầm tích. Thạch anh là khoáng vật bền, rất khó bị phong hoá hoá học. Hematit: Công thức Fe 2 O 3 Là quặng sắt đỏ, màu vết vạch như màu của máu. Ðộ cứng 5,5-6,0. Tỷ trọng 5,2. Ánh kim hay phi kim. Màu đỏ rượu vang, xám, sẫm, đen. Kết tinh tạo khối hạt đặc sít hay trứng cá. Hêmatít có nguồn gốc biến chất hoặc phong hoá hoá học đá macma siêu bazơ. d. Lớp Hydroxyt Khoáng vật lớp này là những hợp chất hoá học có thành phần là kim loại và gốc - OH - . Hydragilit: Công thức Al(OH) 3 Ðộ cứng 2,5-3,5. Tỷ trọng 2,34. Màu trắng, xám, phớt lục, phớt đỏ. Ánh thuỷ tinh. Tinh thể dạng tấm lục giác, vảy mỏng hoặc khối ẩn tinh. Hydragilit được hình thành do sự phong hoá các khoáng nhôm silicát. e. Lớp khoáng vật có lưu huỳnh Khoáng vật lớp này là hợp chất của kim loại với lưu huỳnh hoặc là muối của axit H 2 SO 4 . Pyrit: Công thức FeS 2 Tiếng Hylạp "pyros" có nghĩa là lửa, màu khoáng vật này giống màu của lửa nên được gọi tên là pyrit. Ðộ cứng 6,0 - 6,5. Tỷ trọng 5. Màu vàng rơm. Không cát khai. Tinh thể hình khối lập phương điển hình, Pyrit có nguồn gốc từ hoạt động macma hoặc biến chất. Pyrit là nguyên liệu để điều chế axít H 2 SO 4 . Trong đất phèn, sắt có thể tác động với các hợp chất có lưu huỳnh như H 2 S để tạo FeS 2 , gặp điều kiện oxy hoá FeS 2 bị biến đổi tạo thành phèn sắt Fe 2 (SO 4 ) 3 , phèn sắt dễ thuỷ phân khi gặp nước tạo thành H 2 SO 4 và Fe(OH) 3 kết tủa làm cho đất có phản ứng rất chua. Anhydrit: công thức CaSO 4 Ðộ cứng 3,0 -3,5. Tỷ trọng 2,8-3,0. Ánh thuỷ tinh. Màu trắng, xám hay hơi đỏ. Cát khai hoàn toàn theo 3 phương. Anhydrit kết tủa từ nước biển khi nhiệt độ trên 42 o C hoặc kết tủa từ dung dịch có nồng độ bão hoà. Anhydrit thường tập hợp đông đặc tinh thể nhỏ cùng với thạch cao hoặc muối mỏ. Trong nông nghiệp CaSO 4 dùng để cải tạo đất mặn kiềm. g. Lớp Haloit (lớp muối mỏ) Khoáng vật lớp này là những muối của HF, HCl, HBr, HI với kim loại. Synvinit: Công thức KCl Ðộ cứng 2. Tỷ trọng 2,1-2,2. Rất giòn và cát khai hoàn toàn. Ánh thuỷ tinh. Màu trắng hoặc trong suốt, nếu lẫn tạp chất sẽ có màu xám, vàng, đỏ. Tinh thể kết tinh dạng khối lập phương. Hình thành do sự kết tủa từ nước biển khi bị khô cạn hay bão hoà muối tan. Synvinit là nguyên liệu sản xuất phân Kali. Cácnalit: Công thức KCl.MgCl 2 .6H 2 O Ðộ cứng 1,0-2,5. Tỷ trọng 1,6. Màu trắng, nâu, hồng, đỏ. Cácnalit có nguồn gốc từ trầm tích biển thường cùng gặp với NaCl, KCl. Cacnalit dùng điều chế phân Kali và điều chế manhê. h. Lớp phosphat Khoáng vật lớp này là những muối phức tạp có chứa phospho. Apatit: công thức Ca 5 (PO 4 ) 3 (F,Cl) Ðộ cứng 5. Tỷ trọng 3,2. Ánh thuỷ tinh. Màu trắng, vàng, lục, lam. Tinh thể hình lăng trụ, hình kem hay hình tấm thường tập hợp tạo khối đặc sít. Apatit được hình thành trong hoạt động macma và hoạt động ngoại sinh. Apatit là nguyên liệu sản xuất phân lân dùng trong sản xuất nông nghiệp. Việt Nam có mỏ Apatit với trữ lượng lớn ở Cam Ðường- Lào Cai. Phosphorit: Công thức Ca 5 (PO 4 )P. Phosphorit có thành phần tương tự Apatit nhưng thường lẫn nhiều tạp chất hơn. Phosphorit hình thành trong các hang đá vôi do xác sinh vật chết từ lâu hoặc quá trình sinh hoá ở vùng biển cạn có nhiều chất hữu cơ tích luỹ. Ở một số vùng nhân dân ta gọi là phân lèn gặp trong các lèn (núi) đá vôi. Phosphorit có công dụng như Apatit. i. Nguyên tố tự nhiên Nguyên tố tự nhiên là những khoáng vật chỉ có một nguyên tố hoá học là kim loại hoặc á kim. Nguyên tố tự nhiên là những khoáng sản rất quý như vàng (Au), bạc (Ag), kim cương (C), lưu huỳnh (S) 2. Ðá 2.1. Ðịnh nghĩa và phân loại đá Ðá là một tập hợp nhiều hoặc một khoáng vật, là thành phần vật chất chủ yếu cấu tạo nên vỏ Trái Ðất. Ngành khoa học chuyên nghiên cứu về các loại đá cấu tạo nên vỏ Trái Ðất gọi là nham thạch hay thạch học. Theo nhà thạch học lỗi lạc người Ðức Rozenbút thì chỉ có những tập hợp khoáng vật tạo thành những thể địa chất độc lập mới được gọi là đá. Một thể địa chất độc lập phải có đủ các điều kiện sau: - Phân biệt rõ với các khối xung quanh và được thành tạo do những quá trình địa chất riêng. - Có thành phần khoáng vật, hoá học xác định và khác với các khối bao quanh. - Các thành phần tạo đá có phương thức kết hợp riêng. Ðá do nhiều loại khoáng vật tạo nên gọi là đá đa khoáng, do một loại khoáng vật gọi là đá đơn khoáng. Ðá bị phong hoá để tạo thành đất gọi là đá mẹ. Theo nguồn gốc hình thành, toàn bộ đá cấu tạo nên vỏ Trái Ðất nằm trong 3 nhóm lớn là: Ðá macma, đá trầm tích và đá biến chất. Trong từng nhóm chính lại chia ra nhiều nhóm nhỏ hơn. Ví dụ: nhóm đá macma có các nhóm phụ là macma siêu axit, macma axit, macma trung tính 2.2. Ðá macma a. Ðịnh nghĩa và phân loại đá macma Ðá macma là những đá được hình thành do sự đông cứng của dung dịch macma. Nếu dung dịch macma đông cứng dưới sâu (trong vỏ Trái Ðất) tạo đá macma xâm nhập, ngược lại dung dịch macma phun trào ra phía ngoài mặt vỏ Trái Ðất rồi đông cứng lại thì tạo nên đá macma phun trào. Ðá macma có nhiều loại khoáng vật khác nhau, có kiến trúc và cấu tạo phức tạp. Trong vỏ Trái Ðất đá nằm ở nhiều thể: tường mạch, nền, trụ, nấm, lớp phủ, vòm phủ Có nhiều cách phân loại đá macma, phương pháp được sử dụng rộng rãi là dựa vào hàm lượng SiO 2 trong đá như ở bảng 1.1. Bảng 1.1. Phân loại đá macma theo hàm lượng SiO 2 Hàm lượng SiO 2 (%) Tên đá > 75 Macma siêu axít 65 - 75 Macma axít 52 - 65 Macma trung tính 40 - 52 Macma bazơ < 40 Macma siêu bazơ Ðá Macma có hàng trăm loại khoáng vật nhưng số khoáng vật chính tạo đá không nhiều. Mười khoáng vật: Fenspat, Thạch anh, Amphibon, Pyroxen, Mica, Ôlivin, Nephêlin, Lơxit, Manhêtit, Apatit chiếm 99% trọng lượng đá macma; Thành phần hoá học chủ yếu của đá macma là Silic, nhôm, sắt thể hiện ở bảng 1.2. Bảng 1.2. Hàm lượng trung bình của các nguyên tố Các chất Hàm lượng trung bình (%) SiO 2 59,12 Al 2 O 3 15,13 Fe 2 O 3 6,88 CaO 5,08 MgO 3,49 Na 2 O 3,84 K 2 O 3,13 H 2 O 1,15 Dựa vào màu sắc, các khoáng vật tạo đá macma chia làm hai nhóm chính: - Các khoáng vật sáng màu: Fenspat, Mica trắng - Các khoáng vật sẫm màu: Amphibon, Ôlivin, Manhêtit b. Một số loại đá Macma Pecmatit Là loại đá điển hình cho macma siêu axit, hình thành dưới sâu, nằm ở thể mạch, có kiến trúc toàn tinh hạt lớn. Các khoáng vật chính tạo đá là Fenspat dạng Octoclaz, Thạch anh, Mica kết tinh tạo các tinh thể lớn, màu xám trắng hay trắng xám. Pecmatit là loại đá cứng rắn rất khó bị phá huỷ hoá học. Sản phẩm phong hoá của đá Pecmatit chủ yếu là các hạt cơ giới có kích thước khác nhau. Ðất hình thành trên Pecmatit có thành phần cơ giới nhẹ, tầng đất mỏng chua và nghèo dinh dưỡng. Việt Nam gặp Pecmatit ở La Phù, huyện Thanh Thuỷ, tỉnh Phú Thọ. Granit Ðá Granit còn có tên gọi là đá hoa cương, đại diện cho đá macma axit. Hình thành dưới sâu, rất phổ biến trong vỏ Trái Ðất, màu xám trắng, xám hoặc hồng. Kiến trúc toàn tinh với các kích thước hạt khác nhau. Thành phần khoáng vật chủ yếu là Octoclaz, Thạch anh, mica trắng và đen, Hoocblen. Khoáng vật phụ có Plazoclaz, Apatit, Manhetit. Các khoáng vật có thể quan sát nhận biết bằng mắt thường. Dựa vào kích thước và thành phần khoáng vật mà có các tên gọi như: Granit hạt thô, Granit hạt trung bình, Granit hạt mịn, Granit 2 mica Granit có Fenspat kiềm như Anbit, Microlis thì có màu hồng, đỏ, đỏ sẫm dùng làm gạch trang trí. Granit là loại đá cứng rắn, khó bị phong hoá. Ðất hình thành trên đá Granit nói riêng và Macma axit nói chung có thành phần cơ giới nhẹ, tầng mỏng, rất chua và nghèo dinh dưỡng. Ở Việt Nam gặp Granit ở nhiều nơi như Hoàng Liên Sơn (Lào Cai), Trường Sơn Bắc, Trường Sơn Nam, Ðèo Hải Vân, Thanh Hoá, Quảng Bình Ðá phun trào tương ứng với Granit là Riôlit (còn gọi là Lipazit) có thành phần khoáng vật giống với Granit nhưng có kiến trúc poocphia, cấu tạo dòng chảy. Nếu Riôlit không kết tinh được gọi là thuỷ tinh núi lửa. Dãy núi Tam Ðảo chủ yếu cấu tạo bởi Riolit. Anđêzit và Poocphia Là những đá macma trung tính điển hình, hình thành bằng con đường phun trào. Anđêzit có màu xám, xám đen, xanh đen, đen. Thành phần khoáng vật chủ yếu là Plazoclaz, Hoocbles, Ôgít, Pyroxen, Biôtit. Anđêzit là đá phun trào kiểu mới, Poocphia là đá phun trào cổ. Ðá xâm nhập tương ứng với Anđêzit là Ðiorit có kiến trúc toàn tinh, thành phần khoáng vật tương tự Anđêzit. Khi lộ ra ngoài Anđêzit bị phá huỷ dễ hơn đá macma axit. Ðất hình thành trên loại đá này có thành phần cơ giới nặng, tầng dày và có nhiều tính chất tốt. Việt Nam gặp Anđêzit ở Thanh Hoá, Lai Châu, Tây Nguyên. Ðiorit gặp ở Lào Cai, Kontum Bazan, Ðiabaz, Gabrô Bazan là đá điển hình của Macma bazơ, hình thành bằng con đường phun trào. Màu xám, xám đen, đen. Thành phần khoáng vật chính tạo đá là Pyroxen (Ôgít hoặc Ðiopxit) chiếm khoảng 50 %, thứ đến là Plazoclaz kiềm, khoáng vật phụ là Olivin, hoocblen. Ðá Bazan có kiến trúc vi tinh hay hạt mịn, mắt thường không phân biệt được các tinh thể khoáng có trong đá. Trong đá thường có các lỗ hổng hình tròn hay bầu dục, nếu đá có nhiều lỗ hổng thường xốp, nhẹ gọi là đá bọt Bazan. Thế nằm của đá Bazan chủ yếu là vòm phủ và dòng chảy. Ðiabaz là Bazan cổ. Gabrô là đá xâm nhập tương ứng với phun trào Bazan, có kiến trúc toàn tinh dạng hạt lớn và trung bình. Khi lộ ra ngoài mặt, đá Bazan rất dễ bị phá huỷ, đất hình thành trên đá Bazan có màu đỏ, nâu đỏ, thành phần cơ giới nặng, tầng dày và có nhiều tính chất tốt. Việt Nam gặp đá Bazan ở Tây Nguyên, Ðông Nam Bộ, Quảng Ngãi, Quảng Trị, Nghệ An, Thanh Hoá Ðunít Ðunít là đá Macma siêu bazơ hình thành dưới sâu. Ðá có kiến trúc hạt trung bình hay hạt nhỏ. Màu xanh lục, xám đen, đen. Khoáng vật chủ yếu là Ôlivin (thay đổi từ 85 - 100%), ngoài ra còn gặp một ít Crônit, Manhêtít. Khi bị biến đổi Ôlivin tạo thành Secpentin. Ðất hình thành trên đá Ðunít có màu đen. Việt Nam gặp Ðunít ở Cổ Ðịnh - Thanh Hoá. 2.3. Ðá trầm tích a. Ðịnh nghĩa và phân loại đá trầm tích Ðá trầm tích là đá hình thành từ sản phẩm phong hoá của các đá có trước hoặc do xác sinh vật tích đọng tạo thành. Ví dụ: Ðá cát kết (Sa thạch) do các hạt cát là sản phẩm của phong hoá vật lý kết gắn tạo thành. Ðá vôi San hô do xác San hô chết tích đọng tạo thành Dựa vào nguồn gốc hình thành, nhóm đá trầm tích thường được chia thành các nhóm phụ sau: Trầm tích cơ học, trầm tích hoá học, trầm tích sinh học và trầm tích hỗn hợp. b. Một số loại đá trầm tích Ðá cát Ðá cát là đá điển hình của trầm tích cơ học. Hạt cát là sản phẩm phá huỷ cơ học các đá khác có kích thước từ 2mm - 0,1mm. Sản phẩm ở trạng thái rời rạc gọi là cát, nếu kết gắn lại gọi là cát kết (Sa thạch). Cát kết có 2 thành phần cơ bản là các hạt cát và chất xi măng kết gắn. Thành phần khoáng vật của cát kết: Thạch anh, Fenspat, Mica, Ziacon, Manhetít, Kaolinít Cát kết có cấu tạo khối và cấu tạo phân lớp. Xi măng kết gắn là Silic, sắt, canxi, sét Cát kết rất phổ biến trong vỏ Trái Ðất, chiếm khoảng 60% trầm tích cơ học. Ðất hình thành trên đá cát có thành phần cơ giới nhẹ, nghèo dinh dưỡng, có nhiều tính chất xấu. Ở Việt Nam đá cát gặp phổ biến ở các tỉnh trung du và miền núi như Bắc Giang, Quảng Ninh, Thanh Hoá, Nghệ An, Kontum Cát rời gặp ở ven các dòng sông suối, đặc biệt gặp một dải dài ven biển miền Trung từ Thanh Hoá đến Bình Thuận. Ðá Vôi Ðá vôi được hình thành do kết tủa CaCO 3 từ dung dịch thật (trầm tích hoá học) hoặc do xác sinh vật chứa nhiều CaCO 3 tích đọng lại (trầm tích sinh học). Màu trắng, hồng, xám, xanh, xám đen. Thành phần khoáng vật chủ yếu là Canxit, ngoài ra còn gặp Aragônít, Kaolinit, Thạch cao, oxyt sắt, nhôm, Ðôlômít Ðá vôi sinh vật do xác các loại sinh vật như Huệ biển, Tay cuộn, San hô, sò, hến, Núi đá vôi ở vịnh Hạ Long chủ yếu là xác San hô. Ðất hình thành trên đá vôi có màu đỏ, nâu đỏ, trường hợp đặc biệt có màu đen. Ðá vôi còn được dùng để sản xuất vật liệu xây dựng, làm chất cải tạo đất chua Than bùn Than bùn được hình thành do sự phân giải không hoàn toàn xác thực vật trong điều kiện dư ẩm và thiếu oxy (vùng đầm lầy), màu đen, nâu đen hay xám đen. Rất nhẹ, xốp và chứa nhiều di tích thực vật. Thành phần hoá học của Than bùn: Oxy chiếm 30 - 38%, Cacbon 28 - 35%, Hyđro 5,5%, Nitơ 1- 2%. Than bùn có phản ứng rất chua. Than bùn được sử dụng làm chất đốt, làm nguyên liệu để sản xuất phân bón cho sản xuất nông nghiệp. Ðá trầm tích hỗn hợp Các thành phần tạo đá có nguồn gốc cơ học, hoá học và sinh học. Tuỳ thành phần trong đá mà có các đá như: Sét vôi (macnơ), đá vôi sinh hoá, sét bột 2.4. Ðá biến chất a. Ðịnh nghĩa và phân loại đá biến chất Ðá biến chất là đá được hình thành do đá macma, đá trầm tích bị biến đổi mạnh mẽ trong điều kiện nhiệt độ cao và áp suất lớn. Nguyên nhân tạo nhiệt độ cao và áp suất lớn là các hoạt động địa chất diễn ra trong vỏ Trái Ðất như hoạt động macma, hoạt động kiến tạo Giới hạn dưới của nhiệt độ là 350 o C, của áp suất là 250-300 atm bắt đầu gây biến chất cho đá. Dựa vào nguồn gốc đá ban đầu, dựa vào nguyên nhân, dựa vào mức độ biến chất, dựa vào thành phần khoáng vật và hoá học để phân loại đá biến chất. Nhóm đá biến chất có các nhóm phụ là biến chất động lực, biến chất nhiệt, biến chất nhiệt động và biến chất trao đổi. Nếu đá biến chất có nguồn gốc macma thì thêm đầu ngữ là Octo, có nguồn gốc từ đá trầm tích thì thêm tiếp đầu ngữ là Para. Ví dụ: Octognai, Paragnai b. Một số loại đá biến chất Nhóm đá phiến Là những đá có cấu tạo phân phiến, gặp rất phổ biến trong vỏ Trái Ðất với những đá điển hình sau: - Phiến thạch sét: trước đây đá này xếp vào đá trầm tích, nay được xếp vào đá biến chất, thực chất phiến thạch sét được coi là trung gian giữa đá trầm tích và biến chất. Thành phần chính của đá là sét, ngoài ra còn gặp một số khoáng vật đặc trưng của đá biến chất như: Xêrixit, Clorit. Ðá có cấu tạo phân phiến điển hình, màu xám, xám đen, đen hoặc xanh xám. Khi lộ ra ngoài không khí đá dễ bị phá huỷ tạo thành đất đỏ và có nhiều tính chất tốt. Ở Việt Nam, phiến thạch sét gặp ở nhiều nơi như Tuyên Quang, Yên Bái, Phú Thọ, Hoà Bình, Tây Nguyên - Phiến thạch mica: Ðá có cấu tạo phân phiến nhưng không điển hình như các đá phiến khác. Thành phần khoáng vật chính của đá là sét, mica, khoáng vật phụ là Grơnat, Xinimanit, Ðites, Thạch anh. Màu xám, xám vàng. Việt Nam gặp nhiều ở Phú Thọ, Yên Bái, Lào Cai, Sơn La, Nghệ An - Phiến Clozit, phiến Philít: Là những đá có cấu tạo phân phiến rất điển hình. Khoáng vật chủ yếu trong đá Clozit là sét và Clozit, trong đá Philít là sét và Xêrixit. Vùng vòng cung sông chảy gặp khá phổ biến Clozit và Philít. - Amphibolít: Là đá phiến kết tinh của nhóm biến chất nhiệt động. Thành phần khoáng vật chính tạo đá là Hoocblen và Plazoclaz, khoáng vật phụ có Pyroxen, Biotit, Êpiđôt, thạch anh. Ðá có cấu tạo phân phiến, cấu tạo phân lớp song song. Màu đen, lục, xám xanh, xanh lá cây. Ở Việt Nam Amphibolit gặp ở Yên Bái, Tuyên Quang, Phú Thọ Ðá Gnai Thuộc nhóm đá biến chất nhiệt động, có kiến trúc hạt biến tinh với kích thước hạt khá lớn. Thành phần khoáng vật chính tạo đá là Fenspat, thạch anh và mica, khoáng vật phụ có Hoocblen, Pyroxen, Granát. Gnai có nguồn gốc từ Granit, Ðioxit, Cát kết Ở Việt Nam Gnai gặp ở thượng nguồn sông chảy, Kontum Ðá hoa Ðá hoa do đá vôi bị tái kết tinh khi gặp nhiệt độ cao. Thành phần khoáng vật chính là Canxit kết tinh từ hạt mịn đến trung bình hoặc to, ngoài ra còn gặp khoáng vật phụ là Ðôlômit, Xêrixit, Tan. Ðá có cấu tạo khối, màu trắng, nâu, hồng Ở Việt Nam đá hoa gặp ở Phong Thổ - Lai Châu, Quốc Oai - Hà Tây. Quăczít Quăczít thuộc nhóm đá biến chất nhiệt. Kiến trúc hạt biến tinh với cấp hạt mịn là chính. Thành phần khoáng vật chủ yếu là Thạch anh, ngoài ra còn gặp Xirêxit, Fenspat. Quăczít có nguồn gốc từ macma siêu axit hay cát kết thạch anh. Màu vàng, trắng, hồng hoặc xám. Ðá rất cứng rắn, khó bị phong hoá khi lộ ra ngoài không khí. Việt Nam gặp Quăczít ở nhiều nơi như: Thanh Hoá, Nghệ An, Bắc Giang Ðá trầm tích Ðá biến chất Ðá Macma Lò macma [...]... phẩm phong hoá và tạo thành mẫu chất Ðược sự tác động của sinh vật, mẫu chất biến dổi dần dần để tạo thành đất Thành phần khoáng vật, thành phần hoá học của đá quuyết định thành phần mẫu chất và đất Ðá bị phá huỷ để tạo thành đất được gọi là đá mẹ Ðá mẹ là cơ sở vật chất ban đầu và cũng là cơ sở vật chất chủ yếu trong sự hình thành đất Các loại đá mẹ khác nhau có thành phần khoáng vật và hoá học khác... Chương II SỰ HÌNH THÀNH ĐẤT Sự hình thành đất là những quá trình biến đổi phức tạp của vật chất diễn ra ở lớp ngoài cùng của vỏ Trái Ðất do sự tác động của các yếu tố tự nhiên và nhân tạo Sự tác động của các yếu tố làm cho khoáng vật và đá bị phá huỷ tạo thành mẫu chất Sinh vật tác động lên mẫu chất làm cho mẫu chất được tích luỹ chất hữu cơ, dần dần biến đổi tạo nên thể vật chất gọi là đất Ðất là... về quá trình hình thành và biến đổi diễn ra trong đất Câu hỏi ôn tập 1 Quá trình phong hoá khoáng vật và đá? Liên hệ với thực tiễn Việt Nam? 2 Vỏ phong hoá là gì? Vỏ phong hoá ở Việt Nam? 3 Các yếu tố hình thành đất? Liên hệ với thực tiễn Việt Nam? 4 Những quá trình hình thành và biến đổi đất? 5 Phẫu diễn đất là gì? Cấu tạo của phẫu diện đất? Phẫu diện điển hình của đất vùng đồng bằng và đồi núi Việt... phá vỡ đá Mặt khác rễ cây tiết H2O và CO2 tạo H2CO3 để hoà tan đá và khoáng vật Khi chết xác sinh vật bị phân huỷ sinh ra các axit hữu cơ góp phần hoà tan các khoáng vật và đá Do vậy, bản chất của phong hoá sinh học là phong hoá vật lý và hoá học do sự tác động của sinh vật lên khoáng vật và đá Cũng trong quá trình này mẫu chất được tích luỹ chất hữu cơ do xác sinh vật để lại sau khi chết, làm cho mẫu... nhóm đá chính trong vỏ Trái Ðất Câu hỏi ôn tập 1 Khái nhiệm chung về khoáng vật? 2 Khoáng vật điển hình của lớp silicat 3 Khoáng vật điển hình của các lớp oxyt, hydroxyt, sunfua và sunphat, cácbônát, phosphat và muối mỏ 4 Ðá là gì? Những nhóm đá chính cấu tạo nên vỏ trái đất? 5 Ðịnh nghĩa, phân loại và mô tả đá macma? 6 Ðịnh nghĩa, phân loại và mô tả đá trầm tích? 7 Ðịnh nghĩa, phân loại và mô tả đá. .. loại đá mẹ khác nhau hình thành nên các loại đất khác nhau Ví dụ: - Ðất hình thành trên đá mẹ là granít có độ dầy tầng đất từ mỏng đến trung bình, thành phần cơ giới nhẹ và nghèo các chất dinh dưỡng - Ðất hình thành trên đá mẹ là bazan có tầng đất đất rất dầy, thành phần cơ giới nặng và chứa nhiều các chất dinh dưỡng Trong việc nghiên cứu, phân loại đất vùng đồi núi Việt Nam chúng ta thường dựa vào... lên mẫu chất, tạo thành chất hữu cơ trong mẫu chất, làm thay đổi mẫu chất và chuyển mẫu chất thành đất Tham gia vào quá trình hình thành đất có nhiều loại sinh vật khác nhau nằm trong 3 ngành chính là thực vật màu xanh, động vật và vi sinh vật + Vai trò của thực vật: Thực vật là nguồn cung cấp chất hữu cơ chủ yếu cho mẫu chất và đất Khoảng 4/5 chất hữu cơ trong đất có nguồn gốc từ thực vật Trong hoạt... chỉ thị của đất mặn v.v + Vai trò của động vật: Các loài động vật có thể chia thành 2 nhóm: động vật sống trên mặt đất và động vật sống trong đất Ðộng vật sống trên mặt đất gồm nhiều loài khác nhau, các chất thải trong cuộc sống rơi vào đất cung cấp một số chất dinh dưỡng Sau khi chết xác chúng rơi vào đất bị phân giải bổ sung chất dinh dưỡng và chất hữu cơ cho đất Ðộng vật sống trong đất có nhiều... Phong hoá vật lý Phong hoá vật lý là sự vỡ vụn của các loại đá thành các hạt cơ giới có kích thước khác nhau nhưng chưa có sự thay đổi về thành phần khoáng vật, thành phần hoá học của các đá ban đầu Nguyên nhân gây nên việc phá vỡ khoáng vật và đá là do sự thay đổi của nhiệt độ, áp suất và sự tác động của các hoạt động địa chất ngoại lực như nước chảy, gió thổi xảy ra trên bề mặt vỏ Trái Ðất Sự thay... loài thực vật hút nước và các chất khoáng trong mẫu chất và đất, đồng thời nhờ quá trình quang hợp tạo thành các chất hữu cơ trong cơ thể Sau khi chết, xác của chúng rơi vào mẫu chất và đất bị phân giải trả lại các chất lấy từ đất và bổ sung thêm cácbon, nitơ tạo thành chất hữu cơ trong mẫu chất Sự tích luỹ chất hữu cơ làm cho mẫu chất xuất hiện độ phì và chuyển thành đất Chu kỳ đất - cây đất diễn . Chương II SỰ HÌNH THÀNH ĐẤT Sự hình thành đất là những quá trình biến đổi phức tạp của vật chất diễn ra ở lớp ngoài cùng của vỏ Trái Ðất do sự tác động của các yếu tố tự nhiên và nhân tạo. Sự tác. trong sự hình thành đất. Các loại đá mẹ khác nhau có thành phần khoáng vật và hoá học khác nhau, do vậy trên các loại đá mẹ khác nhau hình thành nên các loại đất khác nhau. Ví dụ: - Ðất hình thành. hoá đất sẽ làm cho đất biến đổi theo chiều hướng xấu. Sự tác động tổng hợp của các yếu tố hình thành đất sẽ quyết định các quá trình hình thành và biến đổi diễn ra trong đất. Những quá trình hình