Khoáng vật và đất đá

1. CHƯƠNG 1.
KHOÁNG VẬT VÀ ĐẤT ĐÁ
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)

2. 1.1. CẤU TẠO TRÁI ĐẤT VÀ VỎ TRÁI ĐẤT
Cấu tạo các vòng quyển
bên trong Trái đất:
• Vỏ.
• Manti.
• Nhân.

3. 1.2. KHOÁNG VẬT
Khoáng vật là một hợp chất hóa học hay một nguyên
tố tự sinh – là thành phần cơ bản tạo nên đất đá.
 Để biết đất đá gì thì trước tiên cần phân biệt thành
phần khoáng của nó. Vì đất đá được tạo thành từ các
khoáng vật.
 Cháo gà (đất đá có tên gọi cụ thể) bao gồm:… và …
(các khoáng vật) thông qua nhiều giai đọan kể cả chịu
tác dụng nhiệt mà hình thành (điều kiện thành tạo hay
lịch sử địa chất).
 Để nhận biết khoáng vật thì cần phân biệt đặc điểm
như: cao - thấp, nặng - nhẹ, trắng – đen – vàng - tím,
tròn – không tròn,…

4. 1.2.1. Một số đặc tính của khoáng vật
 Hình dạng tinh thể của khoáng vật
• Màu của khoáng vật
Khoáng vật chứa nhiều Fe, Mg có màu sẫm, còn khoáng vật chứa
nhiều Al, Si thì màu nhạt.
•Độ trong suốt và ánh của khoáng 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

5. Thangñoä cöùng 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)

6. 1.1.2 Phân loại khoáng vật và mô tả một số
khoáng vật tạo đá chính (khoảng 50 loại)
 Theo nguồn gốc thành tạo: khoáng vật nguyên sinh
(khoáng vật trong đá macma, đá trầm tích hóa học);
khoáng vật thứ sinh (trong đá trầm tích và đá biến chất).
 Phân loại khoáng vật theo kiểu liên kết hóa học
 Nhóm 1: gồm các khoáng vật có liên kết cộng hóa trị
giữa các yếu tố kiến trúc cơ bản.
 Nhóm 2: gồm các khoáng vật có liên kết ion giữa các
yếu tố kiến trúc cơ bản.
 Nhóm 3: là các khoáng vật liên kết hỗn hợp: liên kết
cộng hóa trị đồng thời có cả liên kết ion, phân tử và liên
kết keo nước.

7. Trong thực tế thường phân loại khoáng vật
theo thành phần hóa học (vì có thể liệt
kê được đầy đủ các loại khoáng vật và đơn
giản hơn là do các nhà Địa chất thường
làm như vậy!! ờ há!)

8. 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.

9. Giới Thiệu Một Số Khoáng Vật Tạo Đá Chủ Yếu
 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 khoáng 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 còn gọi là plagioclase. Chúng gồm
những khoáng 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, đôi 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.

10.  Các biến thể chính của plagioclase có tên như sau:
 Tên khoáng Anbit
 Anbit 100 – 90%
 Oligioclase 90 – 70%
 Andezin 70 – 50%
 Labrador 50 – 30%
 Bitaonit 30 – 10%
 Anoctit 10 – 0%
 Các đá macma khác nhau chứa các biến thể
plagioclase khác nhau.
 Fedlspar+nước dưới tác dụng toC  khoáng vật sét

11. Orthoclase
Plagioclase

12.  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 hoàn toàn. Khoáng 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 hoàn toàn.
 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.

13. Mica

14. Mica

15. Nhóm khoáng vật sét
 Khoáng vật sét có kích thước hạt < 0,002mm. Hạt nhỏ
như thế là khoáng sét.
 Phổ biến và đặc trưng nhất trong nhóm khoáng vật sét
có kaolinit, illit, montmorilonit.
 T/c vật lý sét: Tính dẻo, Tính chịu nhiệt, Tính nở (co),
Tính hấp phụ.

16. Khoáng vật sét kaolinit va montmorilonit
Nhóm khoáng vật sét

17. Nhóm khoáng vật sét
Khoáng vật sét quan kính hiển vi điện tử

18. Hạt bụi giữa đám khoáng sét
Nhóm khoáng vật sét

19. Nhóm khoáng vật sét
Hạt sét tích điện âm

20. Lớp oxit
 Trong lớp này hay gặp opan, thạch anh, limonit.
 Thạch anh là khoáng vật nhóm oxit (SiO2), 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.
Thạch anh - quartz
Opal

21. Đây là
Thạch anh

22. Còn đây không phải thạch anh!!

23.  Lớp carbonat:
 Khoáng vật phổ biến có calcite và dolomit.
 Calcite CaCO3. Sủi bọt với axit HCl loãng (10%).
 Dolomit CaCO3.MgCO3.
 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.
 Lớp sunphua
 Pirit FeS2.
 Lớp halogenua
 muối mỏ halit (NaCl).

24. Tinh thể calcite
Calcite lấp nhét
trong các khe nứt
Có chữ calcite

25. Thạch cao
Lớp sunphat

26. Hematit Fe2O3
Manhetit FeO.Fe2O3
Goethite FeO(OH)
Chứa sắt

27. Pyrit
Galen (chì)
Hematit

28. 1.3. KIẾN TRÚC, CẤU TẠO VÀ THẾ NẰM CỦA ĐẤT ĐÁ
 Kiến trúc của đất đá
Kiến trúc của đất đá là khái niệm tổng hợp từ các yếu tố
như: hình dạng, kích thước hạt, tỷ lệ kích thước và hàm
lượng tương đối của các hạt trong đá cũng như mối liên
kết giữa các hạt đó với nhau.
 Cấu tạo của đất đá
Cấu tạo của đất đá cho biết quy luật phân bố hạt khoáng
vật theo các phương hướng khác nhau trong không
gian và mức độ sắp xếp chặt sít của nó.
 Thế nằm của đất đá
Thế nằm của đất đá cho ta khái niệm về hình dạng, kích
thước và tư thế của khối đá trong không gian cũng như
mối quan hệ của các khối đá với nhau.

29. 1.4. ĐÁ MACMA
Macma khi thâm nhập vào phần trên của vỏ Trái đất sẽ
tỏa nhiệt (1000 – 1300oC) và nguội dần, đông cứng lại
thành đá macma.
Nếu những khối macma này bị đông đặc và nguội đi ở
dưới sâu trong lòng đất thì gọi là đá xâm nhập.
Nếu những khối macma nóng chảy này phun lên mặt đất
theo các khe nứt rồi đông đặc lại và nguội đi thì gọi là
đá phun trào (khí và hơi nướcthoát ra).

30. Dạng nền
Dạng nấm
Dạng lớp, dạng mạch
Dạng lớp phủ
Dạng dòng chảy
Thế nằm đá macma

31. Thành phần khoáng vật
Dựa vào lượng silic (SiO2), chia thành 4 loại:
 - Đá axit: (> 65%) như: granit, liparit (ryolit), pegmatit
 - Đá trung tính: (55 - 65%) như: diorit, sienit, andezit (đá
xanh Biên Hòa)
 - Đá bazơ: (45 - 55%) như: gabro, bazan (khối đá màu
đen, chặt sít)
 - Đá siêu bazơ: (< 45%) như: periđôtit, đunit

32. Kiến trúc
Toàn tinh
Pocphia
Vi tinh

33. Kiến trúc
Toàn tinh
Pocphia
Vi tinh Thủy tinh

34. Phân loại đá macma theo hàm lượng Si.
 Đá loại axit (nhóm granit-liparit) rất sáng màu
Thành phần khoáng vật của granite loại bình thường là
plagioclase axit (anbit, oligioclase) (30%), feldspar kali
(30%), thạch anh (30%), 10% là biotit và khoáng vật
phụ.

35.  Đá loại trung tính (nhóm diorit va andezit)
Diorit
Andezit

36. Đá loại bazơ (nhóm đá gabro - bazan): tối màu
Bazan
Gabro

37. Đá loại siêu bazơ : màu hoàn toàn sẫm, kiến trúc toàn
tinh.
 Kiểu đá Hàm lượng olivin (%)
 trên tổng olivin và pyroxene
 Dunit 100 – 85
 Peridotit olivin 85 – 70
 Peridotit 70 – 30
 Pyronxenit olivin 30 – 10
 Pyroxenit 10 – 0

38. Nhóm đá granit - liparit
Liparit
Granit
Granit pocphiarit

39. Nhóm đá diorit - andezit
Andezit
Nếu lưu ý sẽ thấy đá xanh Biên Hòa (andezit) có
thể có kiến trúc pocphia

40. Nhóm đá gabbro - bazan
Bazan
Pocphiaritic Bazan
Gabbro
Bieân soaïn:Buøi TröôøngSôn

41. Maõ naõo
Gabbro

42. Maõ naõo

43. Những bãi đá bazan

44. đá bazan

45. Khả năng xây dựng của đá macma
 Nền đá macma phù hợp tốt với tất cả các loại công
trình.
 Khi khảo sát xây dựng công trình, nếu gặp các lớp
macma cần thiết phải khoan sâu qua ít nhất 2m đối với
đá xâm nhập và 5m đối với phun trào và nghiên cứu hồ
sơ lưu trữ cẩn thận.
 Đây là loại vật liệu xây dựng cao cấp.
Phân loại chi tiết và các yếu tố khác như cấu tạo, diện
phân bố,… xem TLTK.

46. 1.5. ĐẤT ĐÁ TRẦM TÍCH
 Các sản phẩm phong hóa tích tụ hoặc sự tích tụ và lắng
đọng các chất hữu cơ tạo thành trầm tích.
 Hầu hết các công trình xây dựng đều sử dụng đất đá
trầm tích làm nền hoặc vật liệu xây dựng.
 Đất trước tiên là trầm tích.
 Cũng có rất nhiều đá trầm tích.

47. Trong đa số các trường hợp,
trầm tích có cấu tạo lớp đặc
trưng do tích tụ theo chu kỳ

48. 

Hướng Bắc
Phương
vị hướng
dốc
Đường phương


Hướng Bắc
Phương vị
hướng dốc
Đường
hướng dốc
Đường
phương
Thế nằm nghiêng của đá trầm tích thể hiện bằng đặc trưng  và 

49. Kiến trúc
Tên gọi Đường kính hạt (mm)
Đá hộc, đá lăn > 200
Dăm, cuội (tròn cạnh)200 – 20
Sỏi, sạn (tròn cạnh) 20 – 2
Cát 2 - 0,05
Bụi 0,05 – 0,005
Sét < 0,005
Phân loại và đặc tính của một số đá trầm tích
Trầm tích vụn cơ học
Trầm tích mềm rời Trầm tích gắn kết
Hạt thô: Cuội, sỏi Đá cuội (sỏi)
(Comglomerate)
Dăm, sạn Đá dăm (sạn) (Brechia)
Hạt cát: Cát Đá cát (Sand stone)
Hạt bụi: Đất bột (loess) Đá bột (Shart)
Hạt sét: Đất sét Đá sét (Argilic)

50.  Trầm tích sinh hóa
 Đá vôi (CaCO3) có thể là trầm tích hóa học hay là xác
của sinh vật tích tụ lại và thường có cấu tạo đặc sít hoặc
tinh thể rất nhỏ; thành phần chủ yếu là calcite, rồi đến
dolomit và một số tạp chất như: thạch anh, sét, pirit,…
 Đá vôi chứa dolomit (CaCO3.MgCO3) trên 50% thì gọi là
đá dolomit.

51. ALUVI - BOÀITÍCH

52. Ñaù voâi vi tinhtheå
Ñaù voâi tröùng caù

53. Ñaù voâi hoùa thaïch
Ñaù phaán
Thaïch cao
Bieân soaïn:Buøi TröôøngSôn

54. Chert (ñaùlöûa)
Thanñaù
Peat(thanbuøn)
ÑÒA CHAÁT COÂNG TRÌNH TRAÀM TÍCH

55. Caùtkeát
Daêmkeát
Cuoäi keát
Theo phương dòng chảy các hạt mịn dần

58. Đá trầm tích khá phổ biến

59.  Phân biệt đất đá trầm tích cần lưu ý: kiến trúc và nguồn
gốc hình thành.
 Đặc điểm xây dựng phụ thuộc nhiều yếu tố nên cần xét
chi tiết từng trường hợp: đất rời (cuội, sỏi, cát), đất dính
(đất sét, sét pha cát).

60. Nguồn gốc thành tạo
 Trong thực tế, ngoài những loại đất đá có nguồn gốc
thuần túy như đá vôi có thể có nguồn gốc biển hay sinh
vật, thực tế ở nước ta cho thấy phần lớn các lớp đất đá
chủ yếu có nguồn gốc hỗn hợp như sét pha cát ở vùng
miền núi hay cao nguyên có nguồn gốc tàn tích – suờn
tích (ed), ở khu Nam bộ có nguồn gốc trầm tích hỗn hợp
như: amb, am hay mab.

61. 1.6. BIẾN CHẤT
Đá biến chất là do đá macma hay đá trầm tích dưới tác
dụng của nhiệt độ cao, áp lực lớn hay do các phản ứng
hóa học với macma,… bị biến đổi mãnh liệt về thành
phần và tính chất tạo thành.
Đặc điểm lưu ý khi khảo sát và phân biệt đá biến chất:
cấu tạo.

62. Quartzit
Marble
Cấu tạo khối
Đá có cấu tạo khối thường gặp là đá quaczit và đá hoa.

63. -Phylit
Cấu tạo phiến

64. Bieân soaïn:Buøi TröôøngSôn
Gneiss
Cấu tạo gneiss

65. 1.7. PHÂN LOẠI ĐẤT ĐÁ THEO QUAN
ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
 1) Đá cứng: là loại đá hoàn chỉnh nhất trong xây dựng.
Nó bao gồm đại bộ phận đá macma, đá biến chất, đá
trầm tích hóa học và trầm tích gắn kết rắn chắc. Có
cường độ và độ ổn định cao, biến dạng nhỏ, thấm nước
yếu. Vùng phân bố đá này rất thuận lợi để xây dựng bất
kỳ các loại công trình nào và thường không cần thiết
các biện pháp phức tạp để đảm bảo sự ổn định của nó.
 2) Đá nửa cứng: bao gồm các loại đá cứng đã bị phong
hóa nứt nẻ mạnh, các đá trầm tích có cường độ gắn kết
thấp. Loại này khác đá cứng là cường độ và tính ổn
định kém hơn, biến dạng tương đối cao, thấm nước
tương đối lớn.

66. 1.7. PHÂN LOẠI ĐẤT ĐÁ THEO QUAN
ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
 3) Đất rời: như cát, sỏi, cuội: mối liên kết giữa các hạt
hầu như không có, độ rỗng lớn, dễ bị thay đổi do tác
dụng cơ học bên ngoài (đặc biệt là tải trọng động).
Ngậm nước và thấm nước mạnh.
 4) Đất dính: bao gồm các loại đất sét, đất sét pha: có
cường độ thấp, không ổn định so với đá. Có lực dính.
Thấm nước kém hoặc không thấm nước, ép co mạnh.
 5) Đất có thành phần trạng thái và tính chất đặc biệt:
nhìn chung đó là các loại đất đá không thuận lợi cho
việc sử dụng làm nền công trình như: bùn sét, đất nhiễm
mặn, nhiễm phèn, đất than bùn, đất có tính lún ướt,
trương nở, rác thải,…

67. PHÂN LOẠI ĐẤT ĐÁ THEO QUAN ĐIỂM ĐCCT
Đá cứng Đất đặc biệt
Đất dính
Đất rời
Đá nửa
cứng

68. Tham khảo thêm các tài liệu là việc
làm của một sinh viên chăm chỉ,
ngoan, hiền, dễ thương, đẹp trai
(gái)… nói chung là tốt đủ thứ!