Bài giảng Tinh thể, Khoáng vật và Thạch học - Chương 7: Đặc điểm chung về đá

Chương 7: Đặc điểm chung về đá
1. Nhóm đá magma.
2. Nhóm đá trầm tích.
3. Nhóm đá biến chất.
1. Nhóm đá magma
Đá được hình thành do sự
đông cứng lại của dung
thể magma.
• Magma
• Dung nham (lava)
2
Kilauea (Hawaii)
• Magma đông cứng ở
bên dưới mặt đất → đá
magma xâm nhập.
- Xâm nhập nông
- Xâm nhập sâu
• Magma phun nổ hoặc
chảy tràn trên mặt đất
một cách lặng lẽ (dưới
nước cũng như trên cạn)
rồi đông cứng lại → đá
magma phun trào.
3
Quá trình kết tinh của
magma ở mỗi nhiệt độ
nhất định sẽ tạo ra cấu
tạo, kiến trúc nhất định.
• Trình tự kết tinh →
hình dạng khoáng vật.
4
• Tốc độ kết tinh → kích thước khoáng vật.
5
Dạng nằm
• Hình dạng, kích thước, độ sâu, mối quan hệ với các đá
vây quanh, cấu trúc bên trong và vị trí trong vùng.
• Yếu tố bên trong: hoạt tính của magma (áp suất, trọng
lực, độ linh động).
• Yếu tố bên ngoài: cấu trúc và động lực học của đá vây
quanh (cấu trúc miền ổn định, cấu trúc miền tạo núi).
• Ranh giới thể địa chất rõ ràng: magma tiêm nhập vào
các đá vây quanh, nguội lạnh nhanh → hạt nhỏ, dạng
porphyre.
• Ranh giới thể địa chất không rõ ràng: biến thể riêng
biệt của các xâm nhập phân dị, giữa các đá vây quanh
với các thể xâm nhập được thành tạo do sự thay thế
magma.
6
7Dạng nằm đá magma phun trào
• Theo vị trí: phun trào thực thụ, phun nghẹn.
• Theo phương thức phun lên bề mặt: phun trào khe
nứt, phun trào trung tâm.
• Theo hình dạng: lớp phủ, dạng dòng, dạng vòm,
dạng kim, dạng tháp
Dạng nằm đá magma xâm nhập
• Chỉnh hợp: Thể nấm, thể chậu, thể vỉa, thể thấu
kính, thể xâm nhập giữa tầng.
• Không chỉnh hợp: Thể cán, thể tường, thể batolite.
8
9
10
Thành phần vật chất
*Thành phần hóa học: tỷ lệ các oxide có trong đá.
• Chủ yếu là silicate.
• Chất bốc ít hơn trong magma.
- Hợp phần chủ yếu: chiếm vài phần trăm (SiO2,
Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, Na2O, K2O, H2O...)
- Hợp phần thứ yếu: chiếm tỷ lệ rất nhỏ trong đá
(TiO2, ZrO2, MnO2, P2O5, BaO, ...)
- Hợp phần phụ: không phổ biến ở mọi loại đá
mà chỉ có trong vài loại đá riêng biệt (Cu, Ni, Co, Cr, Au, Sn,
Mo, W, Th...)
11
*Thành phần khoáng vật: tỷ lệ
các khoáng vật có trong đá.
- Khoáng vật chủ yếu: >5%.
- Khoáng vật thứ yếu: <=5%.
- Khoáng vật phụ
• Mỗi loại đá khác nhau có
TPKV chủ yếu khác nhau.
• Các KV thứ yếu chỉ dùng để
phân chia chi tiết nhóm đá.
• KV phụ là một trong những
cơ sở để phân biệt các phức
hệ đá magma.
• Khoáng vật chủ yếu trong
đá này có thể là khoáng vật
thứ yếu trong đá khác.
12
* Phân loại khoáng vật dựa vào nguồn gốc.
• Khoáng vật nguyên sinh: hình thành trực tiếp từ magma.
• Khoáng vật thứ sinh: do khoáng vật nguyên sinh biến đổi.
• Khoáng vật biến sinh: hình thành các biến thể đa hình do
thay đổi điều kiện hóa lý.
• Khoáng vật tha sinh (không có nguồn gốc magma): do đá
magma hòa tan hay đồng hóa với đá vây quanh.
* Cộng sinh khoáng vật trong đá magma.
• Các khoáng vật đi chung, kết hợp với nhau theo một cách
thức riêng biệt.
• Thành phần hóa học, điều kiện hóa lý → tổ hợp cộng sinh
khoáng vật.
• Sự hiện diện một số khoáng vật trong đá magma → sự tồn tại
hoặc không tồn tại các khoáng vật khác trong đá.
13
 KV sáng màu SALIC.
 KV sẫm màu FEMIC.
 Chỉ số màu: % thể tích khoáng vật sẫm màu.
• Đá magma acid (10%) – trung tính (30%) – base
(50%) – siêu base (95%).
• leuco-; meso-; mela-
14
Cấu tạo (structure)
• Sự phân bố (khả năng lấp đầy) trong không gian của các
hợp phần tạo nên đá.
- Cấu tạo khối.
- Cấu tạo cầu (đồng tâm).
- Cấu tạo dị li (taxit).
- Cấu tạo định hướng, dòng chảy.
- Cấu tạo dải.
- Cấu tạo đặc sít.
- Cấu tạo lỗ hổng, bọt, xỉ.
- Cấu tạo hạnh nhân.
• Khối nứt nguyên sinh, khối nứt dạng cột, dạng vỉa, dạng
nêm.
15
16
Cấu tạo lỗ hổng của basalt.
17
vesicular
Cấu tạo bọt của basalt.
18
pumice
Cấu tạo xỉ của basalt.
19
scoria
Kiến trúc (texture)
Hình dạng, kích thước, mức độ kết tinh và quan hệ
trong không gian của các hợp phần tạo nên đá.
Trình độ kết tinh: toàn tinh, nửa thủy tinh, thủy tinh.
Kích thước tuyệt đối: hiển tinh (hạt lớn, hạt vừa, hạt
nhỏ), ẩn tinh.
Kích thước tương đối: hạt đều, hạt không đều, porphyr,
dạng porphyr.
Hình dạng: toàn tự hình, nửa tự hình, toàn tha hình.
Kiến trúc mọc xen: pegmatite (vân chữ, chữ cổ,
granophyre), myrmekite, perthite.
20
KT khảm: các tinh thể tự hình của kv này được gắn bởi
một tinh thể lớn tha hình hơn.
KT ophite: pl có dạng tinh thể kéo dài tự hình xếp chéo
nhau tạo nên khoảng trống được lấp đầy bởi py tha
hình.
→ KT khảm – ophite.
KT vành phản ứng: kv màu bị bao quanh bởi một vành
kv màu khác.
KT aphia: không có ban tinh.
Số lượng tương đối giữa vi tinh – thủy tinh: KT gian
phiến, intersertal (vi tinh 75%), KT hyalopilite (vi tinh
50%), KT vitrophyr (vi tinh 25%).
21
KT spherolite: tập hợp tỏa tia do quá trình tái kết tinh
thủy tinh → felsite.
KT aplite: hạt nhỏ, rất nhỏ.
KT pegmatoid: đá pegmatite có các hạt kv kích thước
lớn sắp xếp không có quy luật.
KT vụn thủy tinh, KT vụn tinh thể, KT vụn đá
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
Phương pháp nghiên cứu
• PP địa chất: ngoài thực địa (vết lộ, công trình khai
đào, lỗ khoan).
• PP trong phòng:
• Kính hiển vi phân cực: nghiên cứu thành phần, kiến
trúc, cấu tạo đá.
• Phân tích hóa.
• PP nhúng
44
Phân loại đá magma
Dựa trên một số nguyên tắc sau:
• Số lượng (tỉ lệ %): KV chủ yếu, KV thứ yếu...
• Nguồn gốc: KV nguyên sinh, KV thứ sinh...
• Thành phần hóa học: hợp phần chủ yếu, hợp
phần thứ yếu...
• Chỉ số màu
• Hàm lượng silicat
• Hàm lượng SiO2
• Thành phần khoáng vật
• Dạng nằm của đá
• Kiến trúc của đá
45
ĐÁ CÓ 
TRƯỚC
(Magma, trầm 
tích, biến 
chất)
PH vật lý,
hóa học, sinh vật
Vận chuyển,
lắng đọng
Đá trầm tích
TT sét (n = 50 - 70%) đá sét (n = 30 - 40%) đá phiến sét (3 – 5%).
Giai đoạn thành đá là giai đoạn biến đổi vật liệu TT → đá TT.
(Các hiện tượng: nén chặt, mất nước, gắn kết, tái kết tinh,).
Giai đoạn hậu sinh: đá TT bắt đầu bị biến đổi.
Cát Qz cát kết Qz cát kết Qz dạng quartzite.
T, P bình 
thường
2. Đá trầm tích
46
Quá trình thành đá (diagenesis)
Đá gốc 
Phá huỷ các đá và khoáng vật
Phong hoá, xói mòn
Vận chuyển vật liệu
Nuớc, gió 
Lắng đọng vật liệu
Nén chặt
Gắn kết
Silicate hoặc calcite
Tái kết tinh
Đá trầm tích
47
Đá trầm tích là 
những thể địa chất 
được hình thành 
trên bề mặt của 
VTĐ tích tụ và biến 
đổi theo phương 
thức cơ lý và hóa 
học các sản phẩm 
phong hóa, kiến 
tạo, núi lửa và sinh 
vật trong điều kiện 
nhiệt độ và áp suất 
bình thường.
Quá trình thành tạo vật liệu trầm tích
Do phá hủy kiến tạo
- Đứt gãy, chuyển động khối tảng, tạo núi và quá trình
sụt lún tạo các bồn trầm tích → sản phẩm nghiền
nát của đá gốc với nhiều kích thước khác nhau
(khối, tảng, cuội, sạn, cát, bột).
- Vật liệu hạt thô là sản phẩm của quá trình phá hủy
kiến tạo → tầng trầm tích hạt thô đánh dấu một chu
kỳ trầm tích liên quan đến một chu kỳ kiến tạo
mạnh.
48
Do phong hóa
Quá trình phá hủy đá gốc dưới tác dụng của các yếu tố
vật lý và hóa học và hoạt động của sinh vật.
- Phong hóa vật lý: đá gốc → hạt vụn.
- Phong hóa hóa học: đá gốc → biến đổi thành phần
khoáng vật và thành phần hóa học.
- Phong hóa sinh học: đá gốc → mất đi một số nguyên
tố Al, Fe, Ca, K do thực vật, sinh vật
49
50
Độ bền vững KV tạo đá KV phụ
Rất bền Thạch anh, limonite, sét Zircon, tourmaline, rutil, topaz, 
spinel, kim cương
Bền Muscovite, orthoclase, 
microcline, plagioclase acid
Granate, monazite, epidote, 
cassiterite, titanite, ilmenite, 
leucoxene, silimanite
Không bền Biotite, plagioclase trung 
tính, pyroxene, amphibole, 
calcite, dolomite, 
glauconite
Apatite, barite, andalusite, 
staurolite, disthen
Rất không bền Plagioclase base, gypsum, 
anhydrite, siderite, halite, 
olivine, feldspar
Pyrite, pyrotine, sulphate Fe
Bảng phân loại độ bền vững khoáng vật khi phong hóa
Sự di chuyển và lắng đọng từ dung dịch keo
Dung dịch keo: vật chất có kích thước 0,01-0,001mm
trong môi trường phân tán (nước).
Các hạt keo thường gặp là Al2O3, Fe2O3, Fe(OH)2,
MnO, SiO2, CaCO3 chúng mang điện tích.
- Hai hạt keo điện tích trái dấu → trung hòa điện →
ngưng keo.
- Dung dịch keo → kết tủa khi có chất điện phân (vùng
cửa sông)
- Dung dịch keo mất nước → quá bão hòa → keo già
→ chặt sít, rắn chắc.
51
• Keo sắt - limonite (Fe2O3.nH2O) rất mềm →
goehtite rắn chắc (do mất nước và tái kết tinh)
• Keo silic - opal (SiO2.nH2O) ở trạng thái vô định hình
→ chalcedony rắn chắc hơn (dạng ẩn tinh).
Đặc điểm kv dạng keo: tính hấp phụ mạnh, vết vỡ vỏ sò
hoặc hình cầu, cấu tạo trứng cá, hạt đậu, kết hạch và tổ
ong.
52
Sự di chuyển và lắng đọng từ dung dịch thật
Dung dịch chứa các nguyên tố dạng ion (hòa tan).
Độ hòa tan các hợp chất trong tự nhiên:
Al → Fe → Mn → SiO2 → P2O5 → CaCO3 → CaSO4
→ NaCl → MgCl2
53
Al P2O5
100%
50%
MgCl2
Độ hòa tan
DD keo
DD thật
- pH: hợp chất silic tan mạnh khi pH>9; hợp chất
nhôm tan mạnh khi pH10; calcium
carbonate tan mạnh khi pH<6.
- Eh: tùy thuộc vào môi trường oxy hóa hay môi
trường khử.
- P: áp suất ảnh hưởng đến hàm lượng CO2 trong
nước biển.
- Nhiệt độ: độ hòa tan tăng theo nhiệt độ (trừ thạch
cao).
54
Tác dụng phân dị trầm tích
Hiện tượng phân chia trầm tích thành các thể độc lập
dưới tác dụng của các quá trình cơ học và hóa học xảy
ra từ khi vận chuyển đến khi lắng đọng trầm tích.
Sự phân dị cơ học: phân chia các sản phẩm phá hủy
kiến tạo và phong hóa vật lý thành các loại đá riêng biệt
phân bố ở các vị trí khác nhau trong không gian.
- Kích thước, tỷ trọng giảm dần từ thượng nguồn đến
hạ nguồn hoặc từ bờ ra ngoài khơi.
55
Sự phân dị hóa học: từ lục địa ra đại dương, trình
tự lắng đọng là oxide, phosphate – silicate,
carbonate, sulphate, haloid.
56
Sườn lục địa
pH
Al
Fe Ca
SiO2
Mn
Mn
SiO2
7 9 11
Mực nước biển
Thềm lục địa
+ + + + + 
+ + + + +
+ +
+ +
+ +
+ +
- Al2O3 và Fe2O3 chủ yếu được thành tạo trong VPH
trẻ vùng khí hậu nhiệt đới ẩm.
- MnO2: lắng đọng sau Al và Fe, khi có Fe tạo nên kết
hạch Fe-Mn.
- SiO2 hoặc kết hợp với các kim loại (Fe) lắng đọng
gần bờ sau Fe và Mn.
- FeCO3 và FeS2 lắng đọng sau silicate Fe.
- CaCO3 lắng đọng sau siderite.
- Dolomite, gypsum, anhydrite, fluorite khi nồng độ
muối cao gấp 5 lần bình thường.
- Các hợp chất chlorur và sulphate magne khi nồng độ
gấp 11 lần.
57
Quá trình thành đá và biến đổi
Đá gốc → (phong hóa, kiến tạo) → vật liệu trầm tích → lắng
đọng trầm tích → tạo đá → hậu sinh → biến sinh
Quá trình biến đổi vật liệu trầm tích thành đá trầm tích.
Các giai đoạn hình thành đá:
(1) GĐ sớm (oxy hóa): trầm tích ở trạng thái bở rời, gắn kết
yếu → khoáng vật tại sinh có nguồn gốc keo và dd thật.
*Trong môi trường pH>8 (biển), qu và fp có thể bị
hòa tan, gặm mòn, mica bị thủy phân thành hydromica giải
phóng cation và SiO2.nH2O, hình thành kết tủa calcite,
dolomite, magnesite, siderite, các kv chứa Mg, Fe thủy
phân thành glauconite.
* Trong môi trường pH<7 (lục địa), ăn mòn
carbonate, phosphate, feldspar và mica thành kaolinite.58
(2) GĐ muộn (khử): vật chất phân bố lại, nén chặt. Vật
chất hữu cơ phân hủy giải phóng H2S và CO2 tạo kết
hạch pyrite và siderite.
Các giai đoạn biến đổi đá:
(1) GĐ Hậu sinh: thay đổi từng phần kiến trúc và thành
tạo khoáng vật mới dưới tác động của các quá trình
hóa lý, cơ lý (không tác động của sinh vật).
* Thời kỳ hậu sinh sớm: khoáng vật nguyên thủy vẫn
còn bảo tồn, khoáng vật không bền chưa biến đổi hoàn
toàn. Độ rỗng giảm còn 10-15%.
59
• Thời kỳ hậu sinh muộn: vật chất hữu cơ, sét bị biến
đổi mạnh; than đá → than mỡ, than cốc, than gầy;
đá sét kết → sericite hóa 50% xếp định hướng với
vật chất than; ranh giới tiếp xúc các hạt vụn là kiểu
thể hiện các quá trình hòa tan – nén ép – tái kết
tinh; độ rỗng giảm còn 4-10%; đá vôi vi hạt tái kết
tinh thành kiến trúc hạt không đều, có cấu tạo
stilolite.
• (2) GĐ Biến sinh: P, T, có sự tham gia của P kiến tạo,
200-300oC; 2000-3000atm; 7000-8000m. Đá biến
đổi mạnh mẽ, có nhiều dấu hiệu của đá biến chất.
60
61
Sự phân bố các đá TT
• Vị trí: Chủ yếu trên bề mặt của vỏ TĐ.
• Khối lượng 5%
• Diện tích: 75% bề mặt TĐ.
• Bề dày: không đều nhau.
• Giữa các loại đá TT cũng có sự phân bố không
đồng đều.
• Sét kết + cát kết + đá vôi 98% (tổng số các đá TT)
• Các loại đá TT khác với tỉ lệ rất nhỏ: 2%.
Sét: 77,1%; Cát: 13,2%; Đá vôi: 7,7%; 
Muối: 1,5%; Các loại đá khác: 0,5%.
63
Các phương pháp nghiên cứu đá trầm tích
Các p/p cổ điển + các p/p hiện đại.
Ngoài thực địa: PP ĐC. Cần lưu ý các vấn đề sau: Mặt
cắt ĐC, KV, KT, CT, màu sắc, phong hóa, di tích hữu cơ,
Trong PTN
- P/P TH lát mỏng: Xác định KV, KT, CT, sự biến đổi
- P/P phân tích độ hạt (rây): Đá bở rời hoặc gắn kết
yếu xác định cấp độ hạt, độ chọn lọc
- P/P phân tích KV nặng: Xác định tỉ trọng KV bằng
một loại dung dịch.
- Phương pháp phân tích độ lỗ rỗng, độ thấm của đá,
hàm lượng bitum TK TD DK.
64
Độ chọn lọc tốt Độ chọn lọc kém
Độ chọn lọc – Kích thước
65
Độ mài tròn – Hình dạng
66
Cuội kết
Dăm kết
Cát kết
Đá vụn núi lửa
Cát kết thạch anh xi măng vôi Đá vôi trứng cá
67
Đá vôi sinh vật Than
68
Ý nghĩa
• KS có liên quan chặt chẽ với đá TT: bauxite,
than, DK, sắt, mangan, muối, phosphorite, Ti,
vàng, thiếc, crôm
• Giá trị và sản lượng gấp nhiều lần so với trong
đá magma.
• Bản thân đá TT cũng là một loại KS: cát, sét, đá
vôi
69
Thành phần hóa học
• Các oxit thường đơn giản và ít hơn đá magma
- Đá vôi dolomite CaMg(CO3)2
- Cát kết thạch anh SiO2
• Hàm lượng các oxit biến thiên không giới hạn
- Cát kết thạch anh: SiO2 có khi đạt 99%
- Sét kaolin: Al2O3 đạt 40%
• Hàm lượng Fe3+ nhiều hơn đá magma
• Hàm lượng Fe2+ ít hơn đá magma
• Hàm lượng Na2O ít hơn đá magma và tỉ lệ
K2O/Na2O>1.
• Hàm lượng H2O, CO2, S nhiều hơn đá magma
70
Thành phần khoáng vật
• KV tha sinh (KV vụn)
 Do sự phong hóa cơ học.
 Là thành phần chủ yếu trong đá trầm tích cơ học
và thành phần thứ yếu trong đá trầm tích hóa
học và sinh hóa.
 Vững bền trong điều kiện trên mặt đất Qz,
muscovite, zircon, cassiterit...
 Ít nhiều bị mài tròn, chọn lọc trong lúc vận
chuyển – lắng đọng.
71
• KV tự sinh (KV tại sinh)
 Do sự lắng đọng từ dung dịch thật, dung dịch keo
 Là thành phần chủ yếu trong đá TT hóa học và sinh
hóa; là ximăng gắn kết trong đá TT cơ học
 Có nhiều KV tự sinh chỉ gặp trong đá trầm tích
 Cộng sinh với nhau theo những qui luật nhất định.
Dolomite, hydromica, monmorillonite thường gặp trong môi
trường vũng vịnh
 Chỉ thị về điều kiện hóa lý của môi trường trầm tích.
Silic acid; kaolinite → acid; hidromica → trung
tính và kiềm yếu; dolomite → kiềm yếu và kiềm;
pyrite→ khử; Fe(OH) → oxi hóa.
72
 Chỉ về độ muối của môi truờng. Dolomite lắng đọng khi
nồng độ muối rất cao.
 Chỉ về mức độ biến đổi của đá. Sericite, chlorite,...
thường được thành tạo trong giai đoạn biến chất
sớm.
73
• Vật liệu núi lửa
 Do hoạt động của núi lửa.
 Thành phần: thủy tinh, mảnh vụn thủy tinh, mảnh
đá, KV
 Chủ yếu trong các đá tuff, tuffit, tuffogen (tuff
chứa vật liệu núi lửa > 90%; tuffit: 90 30%;
tuffogen: 30  10%).
 Lắng đọng tại chỗ, do nước mang đi và lắng đọng
nơi khác.
 Cũng bị mài tròn và chọn lọc.
 Làm thay đổi môi trường địa hóa.
74
• Di tích hữu cơ
 Thường gặp trong các đá trầm tích sinh hóa
 Có vai trò trực tiếp hoặc gián tiếp trong quá
trình thành tạo đá.
- Trực tiếp: sau khi chết, xương hoặc vỏ của
chúng xếp chồng chất lên nhau và gắn kết lại tạo
nên đá. Đá vôi (san hô – ĐV), diatomea (tảo cát -
TV), than...
- Gián tiếp: khi sinh vật còn sống hay đã chết
chúng sẽ tạo ra môi trường thuận lợi cho sự lắng
đọng trầm tích.
75
Phân loại
• Nguyên tắc: thể hiện được những thông tin sau
 Nguồn gốc
 Điều kiện thành tạo
 Thành phần
 Cấu tạo, kiến trúc
 Mối quan hệ các đá
 Đơn giản
• Phân loại:
 Nhóm I: đá trầm tích cơ học (vụn)
 Nhóm II: đá sét (cơ học và HH)
 Nhóm III: đá trầm tích hóa học và sinh hóa
76
Trầm tích vụn - cuội kết
(Hà Tây)
Trầm tích hóa học – Đá vôi
(Kiên Giang)
77
Trầm tích hóa học – Đá vôi chứa di 
tích sinh vật (Kiên Giang)
Trầm tích hóa học – Đá vôi chứa di 
tích sinh vật (Kiên Giang)
78
Trầm tích hóa học – laterite
(Đồng Nai)
Trầm tích hóa học – bauxite
(Lâm Đồng)
79
Cách gọi tên
• Đá có nhiều thành phần → gọi tên riêng
 Cát kết arkose, cát kết graywacke,...
• Đá có 2 hoặc 3 thành phần thì gọi tên theo KV với số
lượng giảm dần, nếu số lượng < 10% thì ghép thêm
chữ “chứa” hoặc trước thành phần thứ ba cũng
ghép thêm chữ “chứa”.
 Cát Qz: 70% và bột Qz: 30%, cát – bột kết thạch anh
 Sét: 50%, calcite: 30% và cát: 20% Sét - vôi chứa cát.
• Theo nguồn gốc ban đầu
 Calcite: 80% và dolomite: 20%; nếu dolomite được thành
tạo từ calcite (do trao đổi thay thế) đá vôi dolomite hóa
chứ không gọi là đá vôi dolomite.
80
• Theo điều kiện thành tạo.
Cát kết Qz chứa glauconite (glauconite-điển hình cho
trầm tích biển ven bờ-biển nông, trong môi trường
trung tính -kiềm yếu).
• Theo mức độ biến đổi của đá.
Đá vôi tái kết tinh → đá được thành tạo trong giai
đoạn hậu sinh. Đá vôi dạng cẩm thạch → giai đoạn
biến sinh.
• Theo ý nghiã thực tiễn.
Các đá trầm tích (Al, Fe, Cu, PO4, kaolinite,...) có giá trị
công nghiệp thì sẽ được ưu tiên trong cách gọi tên.
Trong cát kết Qz – feldspat, nếu feldspat kaolinite
và có giá trị công nghiệp thì gọi tên theo cách khác
(kaolin chứa cát).
81
Kiến trúc đá trầm tích vụn
• KV tha sinh – hạt vụn (phong hóa cơ học)
82
 Kích thước hạt vụn
Kiến trúc cuội (psephite)
Kiến trúc cát (psammite)
Kiến trúc bột (aleurite)
Kiến trúc sét (pelite)
 Hình dạng hạt vụn
Dạng góc cạnh
Dạng nửa góc cạnh
Dạng tròn cạnh
Dạng rất tròn cạnh
Dạng gặm mòn
Dạng tái sinh
1m 1dm 1cm 1mm 0,1mm 0,01mm 
Khối Tảng Cuội, dăm Sỏi, sạn Cát Bột Sét
• KV tự sinh – xi măng – (dung dịch thật hay dung dịch
keo).
 Gắn kết hạt vụn
 Thường có nguồn gốc tự sinh
 Thành tạo trong mọi giai đoạn
 Phân loại:
o Vô định hình
o Ẩn tinh
o Tái kết tinh
o Hóa hạt
o Thay thế
83
Kiểu xi măng
(hạt vụn - xi măng)
Cơ sở
Gặm mòn
Lấp đầy
Tiếp xúc
Nén ép
Tái kết tinh
Kết vỏ
Tái sinh
Khảm
84
85
86
87
88
89
90
91
Kiến trúc đá trầm tích hóa học và trầm tích sinh
hóa
Theo hình dạng:
 Vô định hình
 Ẩn tinh
 Tái kết tinh
 Hóa hạt
 Thay thế
 Tha hình
 Tự hình sinh vật
 Tàn tích sinh vật
92
Theo kích thước:
 Hạt đều
 Hạt không đều
 Hạt thô
 Hạt lớn
 Hạt vừa
 Hạt nhỏ
 Hạt mịn
 Vi hạt
 Dạng keo
Kiến trúc đá sét
• Kiến trúc sét, > 50% khoáng vật có kích thước sét.
• Kiến trúc sét – cát: khi có sét >50% và cát: từ 5  25%.
• Kiến trúc sét – bột: khi có sét > 50% và bột: từ 5  25%.
• Kiến trúc ẩn tinh: từ 0,01  0,001 mm.
• Kiến trúc dạng keo: có kích thước < 0,001 mm.
• Kiến trúc toàn tinh: khi các phần tử tạo đá được kết tinh
hoàn toàn.
• Kiến trúc sét – thực vật (phytopelit).
• Kiến trúc sét – động vật.
• Kiến trúc dạng cuội kết, dạng dăm kết
• Kiến trúc hạt đậu
• Kiến trúc trứng cá 93
Cấu tạo
CT trên mặt lớp (các dấu vết trên mặt lớp) như dấu vết gợn
sóng do dòng nước, sóng biển, gió, khe nứt khô, giọt mưa,
vết hằn
CT khối (đồng nhất). Không định hướng; không thành lớp
mà đồng nhất theo các phương.
CT dòng chảy, vò nhàu. Định hướng; bị uốn lượn thành
dãy theo dòng chảy; sét, carbonat,...
CT phân lớp: nằm ngang, lượn sóng, xiên chéo. Phổ biến và
đặc trưng cho đá trầm tích.
CT spherolite
CT stilolite
CT hạnh nhân
94
95
96
97
98
Heä taàng Ñôn Döông (CT phaân lôùp naèm ngang)
99
Ñaïi Laøo
100
Caàu Ñaïi Ninh
101
Caàu Ñaïi Ninh – cuội kết cơ sở
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
3. Đá biến chất
• Thành tạo từ sự biến đổi của các đá có trước trong
các điều kiện sau:
 Ở trạng thái cứng.
 Nằm ở phần sâu của vỏ TĐ.
 Các yếu tố nội lực (T, P, dd biến chất)
→ Đá có trước bị thay đổi về thành phần, kiến trúc,
cấu tạo.
116
So sánh điều kiện thành tạo
Đá magma Đá biến chất Đá trầm tích
Lỏng Cứng
T & P T & P
T & P bình
thường
Yếu tố ngoại lực Yếu tố nội lực Yếu tố ngoại lực
117
- T từ 300 → 1.000o C
- P từ 250 – 300 bar → 15 – 20 Kbar.
- Độ sâu nằm dưới đới phong hoá và đới trầm tích.
Các yếu tố biến chất
• Nhiệt độ
• Áp suất
• Dung dịch b/c
• Thời gian b/c
118
Nhiệt độ
Tác dụng
 Gây nên các phản ứng hoá học giữa các
vật chất tạo đá.
 Thúc đẩy các tác dụng vật lý của các
dung dịch tuần hoàn trong đá
 Làm thay đổi các tính chất vật lý của các
đá.
 Nhiệt độ cao, các ion và nguyên tử di chuyển
làm sắp xếp lại các tinh thể
119
Nguồn gốc
Hoạt động của Mm, ở gần khối Mm hay gần họng núi lửa
bao giờ cũng có lượng nhiệt lớn và nhiệt độ cao.
Gradient địa nhiệt. Biến đổi theo chiều sâu và chiều ngang
do cấu trúc ĐC của từng vùng.
•Trong vỏ TĐ, càng xuống sâu thì nhiệt độ càng tăng,
trung bình là 300/Km (10/33m).
•Vùng núi lửa hoạt động: 350/Km.
Do chuyển động kiến tạo, như các hệ thống đứt gẫy dịch
chuyển theo các mặt trượt.
Sự tập trung của những vật chất phóng xạ với nồng độ
cao cũng có liên quan tới dòng nhiệt, làm nhiệt độ gia
tăng.
Theo thời gian ĐC, gradient địa nhiệt trước Cambri
(Arkezoi – Thái cổ) cao hơn ngày nay rất nhiều.
120
Áp suất
Phức tạp, với nhiều dạng P khác nhau: áp
suất thủy tĩnh, áp suất định hướng, áp suất
của những dung dịch khí hay nước tuần
hoàn trong đá → áp suất tổng.
Áp suất thủy tĩnh (Pl)
Còn gọi là áp suất địa tĩnh, áp suất tải trọng.
Do tác dụng trọng lượng của các lớp đá nằm trên đối với các
lớp đá nằm dưới sâu.
Phổ biến ở những độ sâu lớn (tăng theo độ sâu).
Pl làm nâng cao nhiệt độ kết tinh của KV.
121
Tạo khoáng vật đặc xít hơn
Tăng nhiệt độ kết tinh
122
Fosterite + Anortite → Garnet
Mg2SiO4 CaAl2Si2O8 CaMg2Al2(SiO4)3
Thể tích phân tử 43,91 101,1 125,8
Áp suất định hướng (Ps)
Do hoạt động kiến tạo và chỉ tồn tại trong các vật liệu rắn.
Xảy ra chủ yếu ở phần nông của vỏ TĐ
Càng xuống sâu thì Ps càng giảm, còn Pl càng tăng.
Phá vỡ các đá và làm thay đổi CT, KT của đá (bị vỡ vụn).
Gây nên sự biến dạng các đá và đồng thời tạo khe nứt.
Làm giảm nhiệt độ kết tinh của KV.
Tạo điều kiện thuận lợi cho sự di chuyển của dung dịch B/c
trong đá; thúc đẩy nhanh chóng các vận tốc phản ứng HH cũng
như nâng cao tác dụng vật lý của các dung dịch tuần hoàn
trong đá.
123
124
Dung dịch biến chất
Trong các đá, tại chỗ tiếp xúc giữa các KV
hoặc trong các bao thể hoặc trong các vi khe nứt
luôn luôn tồn tại một dung dịch di chuyển tuần
hoàn trong đá được gọi là dung dịch B/c.
Có thể tồn tại ở trạng thái lỏng hoặc khí phụ
thuộc vào nhiệt độ B/c.
Thành phần chủ yếu là H2O, CO2...
Tác dụng của dung dịch biến chất
Tạo ra áp suất hơi nước (PH2O)
Tạo ra áp suất thán khí (PCO2)
125
Bổ sung áp suất thủy tĩnh
Là môi trường ion và nguyên tử di chuyển
126
Muscovite + Thạch anh  Orthoclase + Silimanite + nước
KAl2[AlSi3O10](OH)2 + SiO2
KAlSi3O8
+ Al2SiO5 + H2O
Calcite + Thạch anh  Wollastonite +CO2
CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2
Fosterite + Thạch anh = Enstatite
Mg2SiO4 + SiO2 2MgSiO3
Talc + Calcite → Tremolite
Mg3Si4O10(OH)2 + CaCO3 Ca2Mg5Si8O22[OH]2
Các kiểu biến chất
Dạng biến chất động lực
(B/c cà nát)
Chủ yếu do tác dụng của Ps
xảy ra dọc theo các đứt gãy
kiến tạo, có kèm theo các
chuyển động phá hủy kiến
tạo.
Các đá nguyên thủy bị cà nát
cơ học dọc theo đứt gãy, bị
thay đổi về kiến trúc, cấu tạo
còn thành phần khoáng vật
không thay đổi (chỉ bị vỡ
vụn).
127
Dạng biến chất nhiệt động
Do tác dụng đồng thời của cả ba yếu tố: nhiệt độ, áp
suất và dung dịch biến chất.
Thay đổi kiến trúc, cấu tạo, thành phần khoáng vật
và đôi khi cả thành phần hóa học.
Nếu quá trình biến chất xảy ra trong phạm vi rộng lớn
(như miền địa máng) thì gọi là biến chất khu vực;
nếu xảy ra trong phạm vi nhỏ (như dọc theo các đứt
gẫy) thì gọi là biến chất địa phương.
128
Dạng biến chất nhiệt (biến
chất nhiệt tiếp xúc)
Thường có liên quan tới hoạt
động của các khối xâm nhập
do lượng nhiệt thoát ra từ
khối magma đang kết tinh.
Phân bố ở nơi tiếp xúc giữa
đá magma xâm nhập và đá
vây quanh đới biến chất
tiếp xúc
Các đá bị biến đổi về thành
phần khoáng vật, kiến trúc,
cấu tạo.
129
Dạng biến chất trao đổi (biến chất sau Mm)
Do tác dụng chủ chủ yếu của dung dịch biến chất được
thoát ra từ khối magma đã kết tinh (dung dịch sau magma
vừa mới kết tinh xong)
Các đá bị biến đổi nằm ở hai bên tiếp xúc và có thành
phần hóa học hoàn toàn khác với đá ban đầu vì có sự
thay đổi các nguyên tố hóa học giữa khối xâm nhập và đá
vây quanh.
Nếu qúa trình biến chất xảy ra trong một phạm vi lớn thì
gọi là biến chất trao đổi khu vực; nếu xảy ra tên một phạm
vi nhỏ như quanh khối xâm nhập thì gọi là biến chất tiếp
xúc trao đổi.
130
Siêu biến chất
Do tác dụng của nhiệt độ, áp suất và dung dịch biến
chất.
Đây là dạng biến chất đặc biệt (phần biến chất cao) của
biến chất nhiệt động (biến chất khu vực) làm tái nóng
chảy từng phần của đá.
Biến chất phức
Một khu vực gồm nhiều dạng biến chất nằm chồng lên nhau
và hoàn toàn độc lập.
131
Biến chất giật lùi (tự biến chất)
Nhiệt độ, áp suất hạ thấp → các đá (khoáng vật) biến chất
được thành tạo ở mức độ cao → các đá (khoáng vật) biến
chất ở mức độ thấp
Do tác dụng của dung dịch sau magma cùng nguồn và xảy
ra bên trong khối magmna kết tinh.
Các quá trình biến đổi thứ sinh (hoặc khí thành nhiệt dịch),
quá trình đá phun trào kiểu mới bị biến đổi thành đá phun
trào kiểu cũ cũng thuộc nhóm tự biến chất.
132
133
Tướng biến chất
Tướng biến chất là sự thể hiện một trình độ biến
chất tương ứng với một giới hạn nhất định về điều
kiện nhiệt độ và áp suất. Các đá được thành tạo
trong một điều kiện nhiệt độ, áp suất nhất định
được gọi là những đá có cùng một tướng biến chất.
134
Thành phần vật chất
Thành phần hóa học
Các hợp phần hóa học chủ yếu tạo đá biến chất
cũng tương tự như trong đá magma nhưng không
mang tính quy luật.
135
Thành phần KV
◦ Các đá biến chất chứa khá nhiều KV khác 
nhau, hầu như không gặp trong các đá Mm.
◦ Khoáng vật chính >=5%.
◦ Khoáng vật phụ <5%.
136
Đá Khoáng vật
Mm 
và 
b/c
olivine, augite, horblend, plagioclase, orthoclase, Qz,
biotite, muscovite, phlogopite, ilmenite, magnetite,
chlorit, actinolite, tremolite, wollastonite, jaderite
B/c andalousite, disthene, silimanite, cordierite, garnet,
staurolite...
Khoáng vật sót: apatit, zircon, rutil, titanite, toumaline, quặng
Khoáng vật cân bằng: silimanite, andalusite, garnet, biotite 
Khoáng vật biến chất lùi: sericite, chlorite
Disthene dạng tấm dài, có 1 phương cát khai
137
Andalusite
138
Garnet
139
Garnet màu xanh lục (trên)
và hồng nhạt (dưới)
140
Cordierite dạng tha hình (trên) và
có song tinh đa hợp (dưới)
141
Silimanite dạng tấm dài, có 1 phương cát khai và 
nhiều đường nứt ngang.
142
Silimanite dạng bó sợi (fibrolite)
143
Đặc điểm kết tinh
Hình dạng
144
Marble Quarzite
Kết tinh đồng thời mức độ tha hình.
Tính phân đới
Tính định hướng
Nhiệt độ và áp suất
Mỗi một tập hợp KV trong đá B/c chỉ thị về
điều kiện nhiệt độ và áp suất nhất định.
145
146
Cấu tạo (CT)
CT sót: CT của đá nguyên thủy còn sót lại.
CT Bc: hình thành ngay trong quá trình Bc.
• Cấu tạo khối, khi tất cả các khoáng vật phân bố đồng
nhất.
• Cấu tạo định hướng:
 Cấu tạo phiến: KV xếp kéo dài theomột phương.
 Cấu tạo dải: KV phân dị về độ hạt và thành phần.
 Cấu tạo vi uốn nếp
 Cấu tạo gneiss: KV định hướng dạng đường, mặt phân
phiến không rõ.
 Cấu tạo mắt: KV có kích thước lớn dạng thấu kính, phân bố
song songmặt phân phiến.
 Cấu tạo vết: tập hợp KV dạng nút, ban biến tinh.
147
Kiến trúc (KT)
KT sót: KT đá nguyên thuỷ + biến dư
KT biến tinh quá trình Bc và tái kết tinh
• KT hạt nhỏ, vừa, lớn.
• KT biến tinh hạt đều, biến tinh hạt không đều, ban biến tinh
• KT hạt biến tinh, men rạn, sừng các KV có dạng đẳng thước
tha hình.
• KT granulite
• KT vảy biến tinh KV dạng vảy, tấm chiếm ưu thế
• KT vảy – hạt biến tinh
• KT que, sợi biến tinh các KV có dạng que, trụ sắp xếp gần
song song nhau
• KT khảm biến tinh KV này khảm trên ban biến tinh lớn KV
khác.
148
Cấu tạo phiến
149
Ban biến dư
150
Sét biến dư
151
Ban biến tinh
152
Hạt biến tinh
153
Hạt biến tinh
154
Hạt-vảy-que biến tinh
155
Ban biến tinh
156
Men rạn
157
Sừng
158
Mylonite
159
Phân loại
Dựa vào nguồn gốc
Đá biến chất động lực.
Đá biến chất nhiệt.
Đá biến chất nhiệt động.
Đá biến chất trao đổi.
Dựa vào trình độ biến chất (tướng biến
chất) để phân chia ra thành các nhóm đá:
Nhóm đá B/c thấp.
Nhóm đá B/c trung bình.
Nhóm đá B/c cao.
160
Tên gọi
Thể hiện ở hai đặc điểm cơ bản
• Cấu tạo
• Thành phần khóang vật
161
Đá sừng là tên gọi chung cho các đá b/c có CT khối, hạt
mịn, sẫm màu và là sản phẩm của biến chất nhiệt
Đá sừng Qz – biotite – cordierite.
Đá phiến là tên chung của các đá B/c có CT phân phiến
Đá phiến kết tinh Qz – mica có garnet;
Đá phiến Qz – mica – andalusite;
Đá phiến Qz – sericite;
Gneiss là tên chung của các đá B/c có CT gneiss
Gneiss micas – granat;
Gneiss micas – disthen.
162
Dăm kết kiến tạo có cấu tạo dăm thô.
Micmatit là tên chung của các đá siêu biến chất
Gọi tên đá theo thành phần KV
Gọi tên đá một cách tùy tiện, theo thói quen, nhưng
tương đối hiếm gặp; như đá skarn, marble, greisen,
Theo mối quan hệ chuyển tiếp, như granite bị B/c thành
đá gneiss thì tên đá granitogneiss.
163
Theo nguồn gốc của đá
para– b/c từ đá Tt
ortho– b/c từ đá Mm
•Paragneiss là đá bị biến chất từ đá sét, đá arkose;
•Paraamphibolit là đá bị biến chất từ đá marn;
•Orthogneiss là đá bị biến chất từ đá magma acid;
•Orthoamphibolit là đá bị biến chất từ đá magma mafic.
Các tiếp đầu ngữ “meta-”, “apo-” quá trình B/c chưa hoàn
toàn
•Metagabbro
•Apodunite,
164