Bài thuyết trình: Đá Magma và đá biến chất (PDSH)

Chia sẻ: Huỳnh Thị Thùy Dương | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:38

Thêm vào BST

Báo xấu

202
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đá mácma hay đá magma là những loại đá được thành tạo do sự đông nguội của những dung thể magma nóng chảy được đưa lên từ những phần sâu của vỏ Trái Đất. Nhằm giúp các bạn hiểu hơn về vấn đề này, mời các bạn cùng tham khảo bài thuyết trình "Đá Magma và đá biến chất - PDSH" dưới đây. Hy vọng nội dung bài thuyết trình phục vụ hữu ích nhu cầu học tập và nghiên cứu.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài thuyết trình: Đá Magma và đá biến chất (PDSH)

• PDSH: Đá Magma và đá biến chất • Thực hiên : ̣ Trần Trung Hiếu Lê Thu Trang ̣ ́n Hoàng Thi Yê
Đá Magma ̣ Đá mácma hay đá  Khái niêm: magma là những loại đá được thành tạo do sự đông nguội của những dung thể magma nóng chảy được đưa lên từ những phần sâu của vỏ Trái Đất. Quá trình đông nguội có thể tạo ra các đá có các khoáng vật kết tinh rõ ràng hoặc không kết tinh tùy thuộc vào môi trường mà khối magma đông nguội, và dựa vào đó người ta ta phân ra: đá xâm nhập và phun trào. Macma này có thể có nguồn gốc từ manti của Trái Đất hoặc từ các loại đá đã tồn tại trước đó bị nóng chảy do các thay đổi nhiệt độ áp suất cực cao. Trên 700 loại đá mácma đã được miêu tả lại, phần lớn trong chúng được tạo ra gần bề mặt lớp vỏ Trái Đất.
Nguồn gốc và phân bố  Nguồn gốc : Lớp vỏ Trái Đất dày khoảng 35 km (22 dặm) tại các phần dưới các vỏ lục địa, nhưng trung bình chỉ khoảng 7 km (4,3 dặm) dưới các đại dương. Nó được tạo thành từ các loại đá có tỷ trọng tương đối thấp, và gần với lớp vỏ là các loại đặc hơn của lớp phủ, chúng mở rộng tới độ sâu gần 3.000 km (1.860 dặm). Phần lớn macma tạo thành đá mácma được sinh ra trong các phần phía trên của lớp phủ ở nhiệt độ khoảng từ 600 đến 1.600 °C.
• Khi macma nguội đi, các khoáng vật sẽ kết tinh từ hỗn hợp nóng chảy ở các nhiệt độ khác nhau (quá trình kết tinh phân đoạn). Có tương đối ít khoáng vật có vai trò quan trọng trong sự hình thành của đá mácma. Có điều này là do macma nguồn chỉ giàu một một số nguyên tố nhất định: silíc, ôxy, nhôm, natri, kali, canxi, sắt và magiê. Chúng là các nguyên tố khi kết hợp với nhau tạo ra các khoáng vật silicat, là các loại khoáng chất chiếm trên 90% thành phần các loại đá mácma.  Phân bố : Các loại đá mácma chiếm khoảng 95% toàn bộ phần phía trên của lớp vỏ Trái Đất, nhưng chúng phân bố phổ biến hơn ở bên dưới lớp đá trầm tích và đá biến chất tương đối mỏng nhưng phân bố rộng.
̣ Ý nghĩa đia chất  Đá mácma có ý nghĩa quan trọng về mặt địa chất do: • Các khoáng vật và tính chất hóa học tổng thể của chúng cung cấp thông tin về thành phần của lớp vỏ trái đất tại những đá mácma được hình thành cũng như các điều kiện về nhiệt độ và áp suất hình thành nên đá và thông tin về các loại đá trước đó bị nóng chảy; • Niên đại tuyệt đối của chúng có thể được xác định bằng các phương pháp xác định niên đại bằng phóng xạ khác nhau và vì thế có thể so sánh với các địa tầng địa chất cận kề, cho phép miêu tả lại thời gian diễn ra các sự kiện một cách tương đối chính xác; • Các đặc điểm của chúng thông thường được đặc trưng bởi các điều kiện của môi trường kiến tạo cụ thể, cho phép tái tạo lại các mô hình kiến tạo (Xem thêm kiến tạo mảng); • Trong một số hoàn cảnh đặc biệt, chúng là nguồn gốc của một số mỏ khoáng sản quan trọng: ví dụ vonfram, thiếc và urani, thông thường hay đi cùng với đá granit.
Môi trường tao tha ̣ ̀nh  Đá xâm nhâp ̣ : thành tạo ở độ sâu > 1,5km so với bề mặt địa hình của Trái Đất, chịu áp lực lớn hơn của các lớp bên trên và nguội dần đi mà thành do vậy nó có kiến trúc ban tinh gồm các tinh thể hạt lớn, đều đặn, cấu tạo đặc sít như granit, điorit, gabro... Các khoáng vật trong các loại đá này có thể xác định bằng mắt thường. • Phần lõi trung tâm của các dãy núi lớn chứa các loại đá xâm nhập, thông thường là đá granit. Khi bị lộ ra do xói mòn, các lõi này (gọi là các bathôlit) có thể chiếm một khu vực rộng lớn trên bề mặt.
• Đá xâm nhập có kiến trúc ban tinh được tạo thành ở sâu dưới đất được gọi là đá xâm nhập sâu; Đá lửa xâm nhập có kiến trúc ban tinh được tạo thành ở gần bề mặt được gọi là đá xâm nhập nông. Khái niệm xâm nhập nông hiện nay vẫn còn một số tranh cãi nhưng đa số các quan điểm cho rằng nó được kết tinh bên dưới mặt đất đến độ sâu 1,5km. • Đá magma phun trào: Đá phun trào hay đá phún xuất là kết quả của các hoạt động phun trào núi lửa và vì thế bị làm cứng và đông đặc trong điều kiện phơi ra ngoài khí quyển. Do nguội nhanh trong điều kiện nhiệt độ và áp suất thấp, các khoáng vật không kịp kết tinh, hoặc chỉ là kết tinh một phần nên có kích thước tinh thể bé, chưa hoàn chỉnh, hoặc tồn tại ở dạng vô định hình. Mặt khác, các chất khí và hơi nước không kịp thoát ra, để lại nhiều lỗ rỗng, làm cho đá nhẹ, có loại nổi trên mặt nước( đá bazan bot ). ̣ • Ngoài ra, đá phun trào cũng được còn gọi là đá núi lửa,Ở độ sâu vài kilômét dưới bề mặt Trái Đất thì nhiệt độ cao hơn so với nhiệt độ mà phần lớn các loại đá có thể nóng chảy tại bề mặt. Tuy nhiên, các loại đá này vẫn ở dạng cứng do áp suất lớn tạo ra bởi các lớp đá nằm phía trên. Nếu như có các khe nứt trong các lớp đá thì áp suất bị tụt xuống và một khối lượng đáng kể đá bị nóng chảy. Macma tạo ra sẽ bị ép phụt lên trên thông qua các kẽ nứt tới bề mặt và tạo thành núi lửa.
VIDEO PHUN TRÀO MAGMA
• Đá nóng chảy (gọi là dung nham hay lava) sẽ chảy ra từ núi lửa và loang rộng. Do dung nham bị nguội và kết tinh nhanh nên nó tạo ra các loại đá có kiến trúc vi tinh. Nếu sự làm nguội là quá nhanh, không cho quá trình kết tinh có thể xảy ra thì các loại đá tạo thành có kiến trúc thủy tinh (chẳng hạn như đá opxidian tức đá vỏ chai). • Do kiến trúc vi tinh nên các dạng khác nhau của đá phun trào khó phân biệt bằng mắt thường hơn so với các dạng khác nhau của đá xâm nhập. Nói chung, với kiến trúc vi tinh các khoáng vật của đá phun trào chỉ có thể xác định bằng cách soi kính thạch học (đá được mài thành các mẫu mỏng và được soi dưới kính hiển vi có hai nicôn) và sự phân loại bằng mắt thường chỉ là gần đúng . • Các vật chất có thể bị núi lửa tống ra ngoài rất mãnh liệt trong quá trình hoạt động phun trào là các khối, cục đá và tro. Các vật chất này được gọi là đá trầm tích núi lửa (cũng còn gọi là đá vụn núi lửa, tuf) và có thể rơi gần đó, tạo thành một phần của núi lửa hay bị mang đi xa nhờ gió.
• Các tinh thể chứa trong đá lửa ban tinh mịn được gọi là pocfia. Kiến trúc pocfia phát triển khi một số tinh thể phát triển lớn đến kích thước đáng kể trước khi phần chủ yếu của macma đông đặc lại thành khối vật liệu đồng nhất hạt mịn. • ̣ Phân loai:  Việc phân loại đá mácma có thể cung cấp cho con người thông tin quan trọng về các điều kiện mà chúng hình thành. Hai yếu tố quan trọng được sử dụng trong phân loại đá lửa là kích thước hạt (phụ thuộc rất nhiều vào lịch sử quá trình làm nguội) và thành phần khoáng vật của đá. Fenspat, thạch anh, olivin, pyroxen, amphibol và mica là các khoáng vật quan trọng trong sự hình thành đá mácma và sự có mặt của chúng là cơ sở để phân loại các loại đá này. Các khoáng vật khác có mặt trong đá không điển hình được gọi là khoáng chất phụ.  Trong phân loại đơn giản hóa, các dạng đá mácma được chia trên sự hiện diện của fenspat, sự có mặt của thạch anh và trong các loại đá không có fenspat hay thạch anh thì theo sự có mặt của các khoáng vật chứa sắt hay magiê.
Kích thước tinh thể • Theo kích thước tinh thể, đá mácma có thể phân loại thành pecmatit (hạt rất lớn), hiển tinh (chỉ có hạt lớn hay phanerit), ban tinh (một số hạt lớn trên nền là các hạt nhỏ hay pocfia), ẩn tinh (chỉ có hạt nhỏ hay aphanit), thủy tinh (không có hạt). 1. Đá có kiến trúc hiển tinh chứa các khoáng vật với tinh thể nhìn thấy bằng mắt thường và thường đặc trưng cho đá xâm nhập (do quá trình làm nguội càng chậm thì tinh thể càng to). Trong một số ngoại lệ, dạng đá này có thể chứa các tinh thể cực lớn, trong trường hợp này chúng được gọi là pecmatit.
2) Trong đá phun trào, khi quá trình làm nguội là nhanh hơn, các tinh thể khoáng vật riêng rẽ thông thường không nhìn thấy được bằng mắt thường và chúng được gọi là kiến trúc ẩn tinh. 3) Kiến trúc ban tinh là trạng thái trung gian giữa hai loại trên: khối đá có kiến trúc ẩn tinh, nhưng trên nền ẩn tinh này có thể quan sát được một số tinh thể. 4) Nếu macma nóng chảy bị làm nguội quá nhanh không cho quá trình kết tinh diễn ra thì sản phẩm tạo ra là có kiến trúc thủy tinh như thủy tinh núi lửa hay opxidian đôi khi còn được gọi là đá vỏ chai.
̣ Hình dang tinh thể • Hình dạng tinh thể cũng là yếu tố quan trọng trong kiến trúc đá mácma. Các tinh thể có thể là tự hình, bán tự hình và tha hình: • Tự hình (Euhedral), nếu hình dạng tinh thể được bảo toàn hay tinh thể có các mặt kết tinh rõ ràng. • Bán tự hình (Subeuhedral), nếu chỉ một phần được bảo toàn. • Tha hình (Anhedral), nếu tinh thể không thể hiện rõ ràng hướng kết tinh có thể nhận biết được.
Theo Cấu Taọ • Cấu tạo lỗ hổng là đá có các khoảng trống sinh ra bởi khí bị chiếm giữ trong quá trình nguội đi. • Cấu tạo dòng chảy được hình thành khi mácma chảy tràn trên bề mặt và đông nguội với các tốc độ khác nhau. • Tuf bao gồm các đá vụn có trước hoặc bom núi lửa bị đẩy ra khi núi lửa phun trào gồm một số loại như: tufit, tufogen.
̣ Thành phần khoáng vâtHóa • hoc̣ Các dạng đá mácma có thể phân chia nhỏ theo các thông số hóa học/ khoáng vật tạo đá theo hai hướng chính: • Hóa học: Tổng hàm lượng kiềm silica (biểu đồ TAS) cho phân loại đá mácma được sử dụng khi không có các dữ liệu về quá trình hình thành hay thành phần khoáng vật: – Các đá mácma axít chứa hàm lượng silica cao, lớn hơn 63% SiO2 (ví dụ riôlit và đaxít) – Các đá mácma trung tính chứa 52 63% SiO2 (ví dụ anđêsit) – Các đá mácma mafic chứa ít silica (45 52%) và thông thường chứa nhiều sắt magiê (ví dụ đá bazan) – Các đá mácma siêu mafic chứa ít hơn 45% silica. (ví dụ picrit và kômatiit) – Các đá mácma kiềm với 5 15% chất kiềm (K2O + Na2O) (ví dụ phônôlit và trachyt) • ghi chú: Thuật ngữ axítbazơ được sử dụng rộng rãi hơn trong các tài liệu địa chất cũ. Thay vào đó, người ta sử dụng các thuật ngữ felsic, mafic, siêu mafic...
• Khoáng vật : Hàm lượng khoáng vật của Fe và Si hay mafic: – Đá felsic, chủ yếu chứa thạch anh, fenspat kiềm và/hoặc khoáng vật chứa fenspat: các khoáng vật của Fe và Si; các dạng đá này (ví dụ granit) thông thường có máu sáng và có tỷ trọng thấp. – Đá mafic, chủ yếu chứa các khoáng vật mafic: pyroxen, olivin và plagiocla canxi; các loại đá này (ví dụ đá bazan) thông thường sẫm màu và có tỷ trọng lớn hơn đá felsic. – Đá siêu mafic, chứa trên 90% khoáng chất mafic (ví dụ dunit) – Bảng dưới đây là sự phân chia đơn giản đá lửa theo cả thành phần và phương thức diễn ra.  Thành phầnPhương thức diễn ra : Thành phần Phương thức Axít Trung gian Bazơ Siêu Bazơ diễn ra Xâm nhâp̣ Granit Điôrit Gabbrô Periđôtit Phun trào Riôlit Anđêsit Bazan
̣ ̣ Các khoáng vât tao đá magma chu ̉ yếu Thạch anh là SiO2 ở dạng kết tinh, tinh thể hình lăng trụ 6 cạnh, ít khi trong suốt mà thường có màu trắng và trắng sữa, độ cứng 7, khối lượng riêng 2,65 g/cm3, cường độ cao khoảng 20.000 kg/cm2, chống mài mòn tốt, ổn định đối với axit (trừ axit fluohidric và fosforic). Ở nhiệt độ thường, thạch anh không tác dụng với vôi, nhưng ở trong môi trường hơi nước bão hoà và nhiệt độ 175 2000C có thể sinh ra phản ứng silicat.
 Fenspat có hai loại: • cát khai thẳng gócoctola (K2O.Al2O3.6SiO2 fenspat kali) • cát xiên góc plagiocla (Na2O.Al2O3.6SiO2 fenspat natri và CaO.Al2O3.2SiO2 fenspat canxi). • Tính chất cơ bản của fenspat: màu biến đổi từ trắng, trắng xám, vàng đến hồng và đỏ; khối lượng riêng: 2,55 2,76 g/cm³, độ cứng 6 6,5, cường độ chịu nén 1200 1700 kg/cm². Khả năng chống phong hoá của felspat kém, kém ổn định đối với nước và đặc biệt là nước có chứa CO2 tạo ra Al2O3.2SiO2.2H2O là caolonit thành phần chủ yếu của đất sét theo phản ứng: K2O.Al2O3.6SiO2+CO2+2H2O> K2CO3+4SiO2+Al2O3.2SiO2.2H2O
 Mica là những alumôsilicat ngậm nước rất phức tạp, có độ cứng 23, khối lượng riêng 2,76 3,2 g/cm³. Phổ biến nhất là hai loại biotit và muscovit. • Biotit có màu nâu đen hay còn gọi là mica đen, thường chứa ôxít magiê và ôxít sắt, công thức: (Mg, Fe)3.Si3.AlO10.OHF)2. • Muscovit thì trong suốt hay còn gọi là mica trắng, có công thức: K2O. Al2O3.6SiO2.2H2O. • Ngoài hai loại trên còn gặp vecmiculit được tạo thành do sự oxy hoá và hydrat hoá biotit. Khi nung ở 9001000°C nước sẽ mất đi, thể tích vecmiculit tăng 18 25 lần.
 Khoáng vật sẫm màu chủ yếu gồm amphibol, pyroxen, olivin là các khoáng vật có màu sẫm (từ màu lục đến màu đen) cường độ cao, dai và bền, khó gia công.