Bài giảng Cách nhận diện và phân loại đá cho người không chuyên - Một số vấn đề liên quan tới Cơ học đá công trình

Chia sẻ: NGUYỄN HOÀNG TĂNG RÔ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:48

Thêm vào BST

Báo xấu

50
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Bài giảng Cách nhận diện và phân loại đá cho người không chuyên - Một số vấn đề liên quan tới Cơ học đá công trình" với các nội dung cách nhận diện và gọi tên đá theo nguồn gốc (dành cho người không chuyên); một số vấn đề về cơ học đá trong xây dựng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cách nhận diện và phân loại đá cho người không chuyên - Một số vấn đề liên quan tới Cơ học đá công trình

Nguyễn Quang Tuấn Cách nhận diện và phân loại đá cho người không chuyên Một số vấn đề liên quan tới Cơ học đá công trình
Đá trong xây dựng • Làm nền công trình • Làm môi trường xây dựng công trình, vd: với công trình ngầm • Làm kết cấu công trình (tường, trụ, …) • Làm vật liệu xây dựng: cốt liệu cho bê tông, làm vật liệu sản xuất xi măng, vật liệu rải đường (móng đường, bê tông nhựa mặt đường), vật liệu ốp lát, trang trí, làm vật liệu trạm khắc tượng đài
Nội dung trình bày • Cách nhận diện và gọi tên đá theo nguồn gốc (dành cho người không chuyên) • Một số vấn đề về cơ học đá trong xây dựng
Chu trình hình thành các loại đá theo nguồn gốc trầm tích Phong hóa, vận Nén chặt và gắn chuyển và tích tụ kết (hình thành đá) Nâng kiến tạo, phong hóa, vận chuyển và tích tụ nhiệt độ Đá trầm tích Đá mắc ma & Nguội và áp suất Biến đổi do nhiệt đông cứng độ và áp suất (kết tinh) Nóng chảy Đá biến chất
Nhận diện các loại đá dựa vào các đặc trưng • Thành phần khoáng vật: đá được tạo nên bằng các thành phần gì, hàm lượng của các thành phần • Cấu trúc (kiến trúc và cấu tạo): Đặc điểm của các phần tử hợp thành (hình dạng, kích thước của các hạt và đặc điểm liên kết giữa các hạt) • Thế nằm: tư thế của đá ở ngoài tự nhiên (kích thước, hình dạng của khối đá và quan hệ với đá khác). Khi nhận diện đá có thể dựa vào nhiều đặc trưng khác như độ cứng, thế nằm, đặc điểm của sản phẩm phong hóa từ đá đó…
Phân loại đá mắc ma Tốc độ nguội và đông cứng quyết định khả năng kết tinh các thành phần khoáng vật trong đá. Dung dịch magma nguội càng chậm  các hạt tinh thể khoáng vật hình thành càng lớn Mắc ma xâm nhập – đông cứng dung dịch magma dưới mặt đất Tốc độ nguội chậm  tinh thể hạt lớn, nhìn thấy được bằng mắt thường (kiến trúc hiển tinh) Mắc ma phun trào – đông cứng dung dịch magma trên mặt đất Tốc độ nguội nhanh  tinh thể hạt rất nhỏ, không nhìn thấy được bằng mắt thường (kiến trúc ẩn tinh), hoặc không hình thành tinh thể (kiến trúc thủy tinh)
Đặc điểm chung của đá mắc ma • Thường cứng: do kv chủ yếu là các khoáng vật nhóm silcat • Kiến trúc kiểu kết tinh. Các hạt khoáng vật thường sắc cạnh, nhìn bề ngoài các tinh thể thường có các mặt phẳng nhẵn, một số lấp lánh • Nếu kết tinh hạt lớn thì có nhiều màu, các màu đan xen kiểu “khảm”
Kiến trúc hiển tinh Kiến trúc ban tinh Kiến trúc ẩn tinh Kiến trúc thủy tinh Đông cứng Đông cứng nhanh rất nhanh Đá xâm nhập Đá phun trào
Mối liên hệ giữa điều kiện hình thành và đặc điểm kiến trúc và cấu tạo của đá mắc ma Kiến trúc thủy tinh, Kiến trúc thủy tinh, do quá trình đông do quá trình nguội nguội nhanh chóng nhanh chóng Kiến trúc hạt vụn gắn kết (các mảnh vụn núi lửa) Phun trào Kiến trúc ẩn tinh do magma nguội và đông cứng nhanh Kiến trúc ban tinh do magma đông nguội 2 giai đoạn (ban đầu nguội chậm ở dưới sâu, sau đó nguội nhanh khi Xâm tới độ sâu tương đối nông) nhập Kiến trúc toàn tinh do magma đông nguội chậm dưới sâu
Đá xâm nhập vs Đá phun trào Đá xâm nhập Đá phun trào Nơi hình thành Dưới mặt đất Trên mặt đất Tốc độ giảm nhiệt giảm nhiệt chậm Giảm nhiệt nhanh Kiến trúc Toàn tinh ẩn tinh, thủy tinh Kích thước hạt Lớn Nhỏ Ví dụ: Granite Rhyolite Diorite Andesite Gabbro Bazan
Phân loại đá trầm tích • Trầm tích vụn keo kết: các mảnh vụn gắn kết Kiểu kiến trúc xi măng gắn kế các hạt vụn • Trầm tích hóa học Kiểu kiến trúc kết tinh • Trầm tích sinh hóa Có hóa thạch, hữu cơ Đặc điểm nhận diện chung: Có cấu tạo phân lớp
Trầm tích vụn gắn kết (trầm tích cơ học) Đá được hợp thành bởi các hạt vụn, tên đá gọi kiến trúc (theo kích thước hạt vụn) 2+ mm 2 mm 1/16 mm 1/256 mm
Cát kết chụp qua kính hiển vi. Cả hạt vụn và xi măng gắn kết đều là thạch anh. Trái: hình chụp thực tế; Phải: phân tích ảnh : các hạt vụn và xi măng. Source: Karla Panchuk (2018) CC BY 4.0 modified after Woudloper, Public Domain view source
300.webp Cuội kết vs Dăm kết Cát kết Bột kết Sét kết và đá sét phiến Quy luật chung: Hạt càng nhỏ, sờ càng mịn; Độ cứng giảm dần
Đá trầm tích hóa học– vô cơ, không phải là đá mảnh vụn, hình thành do quá trình kết tủa hoặc bốc hơi Đá muối Trầm tích silic Đá vôi, đá Đolomit Đá thạch cao
Trầm tích sinh hóa
Đá trầm tích sinh hóa– hình thành từ xác sinh vật. Từ xác động vật Các vỏ sò gắn kết Từ xác thực vật
Nhận diện ngoài hiện trường • Đá thường có tính phân lớp
Đá biến chất • hình thành do quá trình biến đổi từ đá có trước bởi nhiệt độ và áp suất • Do nhiệt độ  thay đổi kiến trúc đá ban đầu  kiến trúc kết tinh (biến tinh) • Do áp suất : các hạt của đá có xu thế bị biến dạng  các hạt dạng tấm, vảy, dạng kim  cấu tạo phân phiến Dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất: Các hạt khoáng vật thay đổi hình dạng (chuyển sang dẹt), thay đổi kích thước (lớn hơn), định hướng và sắp xếp lại, có thể hình thành khoáng vật mới do phản ứng hóa học.
Tác dụng của áp lực làm thay đổi kiến trúc và cấu tạo ‐ cấu tạo phân phiến • Cấu tạo không phân phiến • Cấu tạo phân phiến Trước khi bị biến chất Sau khi bị biến chất