Đá trầm tích Đá

Bài chi tiết: Đá trầm tích
Cát kết thạch anh.

Phần lớn lớp vỏ trái đất được cấu tạo bởi các đá mácma và đá biến chất, ước tính chúng chiếm khoảng 90-95% trong 16 km tính từ bề mặt trái đất.[8] Dù vậy, hầu hết bề mặt trái Đất được bao phủ bởi trầm tích. Về cơ bản tất cả đáy biển được phủ bởi trầm tích,[8] và 70-80% các lục địa được bao phủ bởi các đá trầm tích.[9] Hầu hết các hóa thạch được phát hiện trong trầm tích, đá trầm tích và đá biến chất từ đá trầm tích, chúng là các dấu hiện quan trọng cho việc tìm hiểu các điều kiện môi trường mà trước đây từng tồn tại trên bề mặt Trái Đất. Các nguồn năng lượng như dầu mỏ, khí thiên nhiên, than đáurani được chiết tách từ đá trầm tích.[8]

Đá trầm tích được tạo ra từ sự lắng đọng của các mảnh vụn hoặc các chất hữu cơ, hay các chất kết tủa hóa học (các chất còn lại sau quá trình bay hơi), được nối tiếp bằng sự kết đặc của các chất cụ thể và quá trình xi măng hóa. Quá trình xi măng hóa có thể diễn ra tại hoặc gần bề mặt Trái Đất, đặc biệt là đối với các loại trầm tích giàu cacbonat.

Đặc điểm

Do được hình thành trong các điều kiện môi trường năng lượng thấp nên đá trầm tích có các đặc điểm chung là:

  • Có tính phân lớp rõ rệt, chiều dày, màu sắc, thành phần, độ lớn của hạt, độ cứng... của các lớp cũng khác nhau.
  • Cường độ nén theo phương vuông góc với các lớp luôn luôn cao hơn cường độ nén theo phương song song với thớ.
  • Đá trầm tích không đặc, chắc bằng đá mácma (do các chất keo kết thiên nhiên không chèn đầy giữa các hạt hoặc do bản thân các chất keo kết co lại). Vì thế cường độ của đá trầm tích thấp hơn, độ hút nước cao hơn. Một số loại đá trầm tích khi bị hút nước, cường độ giảm đi rõ rệt, có khi bị tan rã trong nước. Đá trầm tích rất phổ biến, dễ gia công nên được sử dụng khá rộng rãi.

Phân loại

Do sự tích tụ, lắng đọng hay kết tủa trong nước của các khoáng chất, của đất đá bị phong hóa, vỡ vụn tích lũy thành khối mà thành. Dựa vào nguồn gốc hình thành có ba loại:

Đá trầm tích mảnh vụn

Một mẫu cuội kết mài láng lấy từ mẫu lõi khoan ngoài khơi Alaska, ở độ sâu 3.000 m.

Đá trầm tích mảnh vụn hay trầm tích cơ học được hình thành từ các sản phẩm vụn nát sinh ra trong quá trình phong hóa các loại đá có trước tích tụ lại mà thành. Về cấu tạo, đá mảnh vụn gồm hai hợp phần là các mảnh vụn và xi măng gắn kết các mảnh vụn đó lại. Phần mảnh vụn là các hạt có nhiều kích thước khác nhau, và thành phần khác nhau; còn xi măng là các hạt có kích thước nhỏ hơn cỡ hạt sét như xi măng sét, xi măng vôi hoặc xi măng silic. Một số đá trầm tích mảnh vụn thường gặp như dăm kết, cuội kết, sa thạch.

Đá trầm tích hóa học

Đá trầm tích hóa học tạo thành do các khoáng chất hòa tan trong nước lắng đọng, kết tủa lại, như đá vôi dolomit. thạch cao, anhydrit, tup đá vôi…

Đá vôi chiếm khoảng 10-15% của các loại đá trầm tích của trái đất.[10] Cacbonat canxi, CaCO3, có tồn tại ở hai loại khoáng vật là canxitaragonit. Đá vôi có thể được hình thành trong nhiều cách khác nhau, canxi cacbonat có thể được kết tủa từ nước biển bão hòa, hoặc sinh học, động vật có vỏ đá vôi để lại vỏ. Có cả động vật hình thành khung xương aragonit và động vật hình thành khung xương canxit, và tùy thuộc vào loại động vật sinh sống ở một hốc đá vôi có thể khác nhau đáng kể giữa các địa điểm.[10]

Loại phổ biến nhất của các loại đá kết tủa hóa học là evaporit, được hình thành khi nước giàu muối hòa tan bị bốc hơi. Khi bay hơi nồng độ muối tăng cho đến khi nước được bão hòa và muối bắt đầu kết tủa.[11] Một lượng lớn các đá evaporit hình thành khi biển bốc hơi trong khu vực Địa Trung Hải trong suốt thế Miocene và dọc theo bờ Biển Chết ngày nay. Các loại khoáng evaporit gồm thạch cao (CaSO4·2H2O), thạch cao khan (CaSO4) và halit (NaCl).

Đá trầm tích hữu cơ

Trầm tích hữu cơ tạo thành do sự tích tụ xác động vật, thực vật như đá vôi, đá vôi vỏ sò, đá phấn, đá diatomit, trepen… Trầm tích hữu cơ thường bị các vi sinh vật tiêu thụ ôxy phá hủy. Tuy nhiên, nếu lượng oxy không đủ, vi sinh vật không thể phá hủy toàn bộ nguyên liệu, và nó có thể tạo thành một tảng đá hữu cơ. Các loại đá này có thể được hình thành cả trên các lục địa và đại dương. Ví dụ về một môi trường lục địa là than và biển là đá phiến dầu.[12] Thành phần của hợp chất carbon và carbon có thể lên tới 25% và hàm lượng lưu huỳnh có thể lên tới 12%.[12]

Đá trầm tích núi lửa

Đá hình thành do mảnh vụn của núi lửa lắng đọng và nén ép thành đá như tuff.[12]