Xem mẫu

Bμi gi¶ng c¬ häc ®Êt

Ch−¬ng I:

ch−¬ng I: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt

C¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt

Bμi 1:

sù h×nh thμnh cña ®Êt

1. Qu¸ tr×nh h×nh thµnh ®Êt:
D−íi t¸c dông cña nhiÒu nguyªn nh©n kh¸c nhau nh− sù thay ®æi nhiÖt ®é, sù ®«ng
cøng vμ tan r· cña n−íc, sù ¨n mßn ho¸ häc ... c¸c líp ®¸ gèc bÞ ph¸ ho¹i t¹o ra c¸c h¹t cã
kÝch th−íc to, nhá kh¸c nhau gäi lμ qu¸ tr×nh phong ho¸. Sau ®ã d−íi sù t¸c ®éng cña giã,
n−íc, b¨ng tr«i ... c¸c h¹t ®ã di chuyÓn vμ l¾ng ®äng l¹i t¹o thμnh c¸c líp ®Êt kh¸c nhau
gäi lμ qu¸ tr×nh trÇm tÝch.
VËy ta cã thÓ nãi:
- §Êt cã nguån gèc tõ c¸c ®¸ gèc (§¸ magma, ®¸ trÇm tÝch, ®¸ biÕn chÊt).
- §Êt ®−îc h×nh thμnh th«ng qua qu¸ tr×nh phong ho¸ ®¸ gèc ®Ó t¹o thμnh c¸c s¶n
phÈm phong ho¸ (c¸c h¹t cã kÝch cì kh¸c nhau) vμ qu¸ tr×nh di chuyÓn, trÇm tÝch c¸c s¶n
phÈm nμy.
Chóng ta cã thÓ miªu t¶ qu¸ tr×nh h×nh thμnh ®Êt b»ng s¬ ®å sau:
Qu¸ tr×nh phong ho¸

§¸ gèc

Qu¸ tr×nh trÇm tÝch

H¹t ®Êt
T¸c nh©n g©y phong ho¸
(NhiÖt ®é, n−íc, kh«ng
khÝ, sinh vËt ...)

§Êt trÇm tÝch
T¸c ®éng g©y trÇm tÝch
(Giã, dßng n−íc, b¨ng
tr«i ...)

Ta thÊy r»ng ®Êt ®−îc t¹o ra th«ng qu¸ 2 tr×nh phong ho¸ vμ trÇm tÝch. B©y giê ta sÏ
nghiªn cøu kü h¬n hai qu¸ tr×nh nμy.
a. Qu¸ tr×nh phong ho¸:
- Qu¸ tr×nh phong ho¸ lμ qu¸ tr×nh ph¸ hñy ®¸ gèc d−íi t¸c ®éng cña c¸c nh©n tè cã ë
m«i tr−êng khÝ, m«i tr−êng n−íc hoÆc t¸c ®éng cña sinh vËt.
- S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong ho¸ phô thuéc vμo tõng lo¹i phong ho¸ cã thÓ lμ dung
dÞch hoμ tan hoÆc c¸c m¶nh vôn cã kÝch th−íc kh¸c nhau.
- Tuú thuéc vμo b¶n chÊt cña t¸c ®éng ph¸ ho¹i mμ ng−êi ta ph©n chia qu¸ tr×nh phong
ho¸ lμm 3 läai kh¸c nhau ®ã lμ phong ho¸ vËt lý, phong ho¸ ho¸ häc vμ phong ho¸ sinh
häc:
*/ Phong ho¸ vËt lý:
- Lμ c¸c t¸c ®éng mang tÝnh c¬ häc cña m«i tr−êng xung quanh ®Õn c¸c tÇng ®¸ gèc do
sù thay ®æi nhiÖt ®é, sù ®«ng cøng vμ tan r· cña n−íc, sù kÕt tinh cña c¸c tinh thÓ muèi
trong c¸c khe nøt cã s½n...
- S¶n phÈm phong ho¸ vËt lý: D−íi sù t¸c ®éng cña c¸c nh©n tè trªn ®¸ sÏ bÞ nøt nÎ, vì
vôn t¹o thμnh c¸c h¹t cã kÝch th−íc kh¸c nhau vμ cã gãc c¹nh.
Bé m«n §Þa Kü ThuËt

Trang 1

Bμi gi¶ng c¬ häc ®Êt

ch−¬ng I: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt

+ KÝch th−íc c¸c h¹t lín (d>0,002mm), kh¸c nhau nh− h¹t bôi, c¸t, sái, cuéi, ®¸
d¨m...
+ Thμnh phÇn kho¸ng vËt chñ yÕu vÉn lμ nh÷ng kho¸ng vËt cña ®¸ gèc ch−a bÞ biÕn
®æi nh− fenspat, th¹ch anh, mica gäi lμ kho¸ng vËt nguyªn sinh.
=> S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong ho¸ vËt lý th−êng lμ c¸c lo¹i ®Êt rêi nh− ®Êt c¸t.
*/ Phong ho¸ ho¸ häc:
- Lμ c¸c t¸c ®éng cña c¸c hîp chÊt hoÆc c¸c nguyªn tè ho¸ häc cã trong kh«ng khÝ vμ
n−íc lªn c¸c hîp chÊt vμ kho¸ng vËt cña ®¸ gèc.
- S¶n phÈm phong ho¸: D−íi c¸c t¸c ®éng ho¸ häc nh− trªn ®¸ gèc bÞ ¨n mßn. Mét phÇn
t¹o thμnh dung dÞch, phÇn cßn l¹i bÞ vì vôn t¹o thμnh c¸c h¹t cã kÝch th−íc nhá, cã tÝnh
chÊt kh¸c h¼n víi ®¸ gèc.
+ KÝch th−íc c¸c h¹t t¹o thμnh nhá (d S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong ho¸ ho¸ häc th−êng lμ c¸c lo¹i ®Êt dÝnh nh− ®Êt
c¸t pha, sÐt pha, ®Êt sÐt...
*/ Phong ho¸ sinh häc:
- Lμ qu¸ tr×nh ph¸ ho¹i c¸c tÇng líp ®¸ gèc do c¸c lo¹i ®éng, thùc vËt g©y ra nh− sù ®μo
bíi hang hèc lμm chç ë hay kiÕm thøc ¨n cña c¸c läai ®éng vËt lμm n¸t vôn c¸c lo¹i ®¸
yÕu, thùc vËt mäc trong c¸c khe ®¸ trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn, lín lªn vμ tiªu huû còng
sinh ra nh÷ng ho¸ chÊt lμm ¨n mßn ®¸ hoÆc lμm nøt nÎ ®¸.
- S¶n phÈm phong ho¸: S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh phong ho¸ sinh häc bao gåm c¶ s¶n
phÈm cña qu¸ tr×nh phong ho¸ vËt lý vμ ho¸ häc.
b. Qu¸ tr×nh trÇm tÝch
- Lμ qu¸ tr×nh di chuyÓn, l¾ng ®äng, s¾p xÕp l¹i c¸c h¹t ®Êt ®−îc t¹o ra tõ qu¸ tr×nh
phong ho¸ d−íi sù t¸c ®éng cña giã hoÆc dßng n−íc.
- Tuú thuéc vμo c¸c. ®iÒu kiÖn nh− c¸ch di chuyÓn vμ l¾ng ®äng kh¸c nhau mμ ta cã c¸c
s¶n phÈm trÇm tÝch kh¸c nhau nh− sau:
*/ §Êt tμn tÝch (eluvi):
- §©y lμ lo¹i ®Êt ®−îc h×nh thμnh do qu¸ tr×nh trÇm tÝch t¹i chç c¸c tμn d− cña qu¸ tr×nh
phong ho¸ ®¸ gèc ch−a bÞ di chuyÓn ®i n¬Ý kh¸c.
- Thμnh phÇn cña ®Êt tμn tÝch gåm ®Êt sÐt, ®Êt lo¹i sÐt hay ®Êt rêi xèp nh− c¸t, d¨m,
s¹n…ChiÒu dμy cña líp tμn tÝch th−êng hay biÕn ®æi.
*/ §Êt s−ên tÝch (deluvi):
- §©y lμ lo¹i ®Êt ®−îc trÇm tÝch t¹i c¸c s−ên dèc, c¸c kho¶ng thÊp s¸t ®−êng ph©n thuû
do n−íc m−a hay tuyÕt tan röa tr«i c¸c s¶n phÈm phong ho¸.
- Thμnh phÇn chñ yÕu lμ c¸c líp sÐt, sÐt pha hä¨c c¸t pha.
Bé m«n §Þa Kü ThuËt

Trang 2

Bμi gi¶ng c¬ häc ®Êt

ch−¬ng I: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt

*/§Êt båi tÝch (aluvi):
- §©y lμ lo¹i ®Êt ®−îc h×nh thμnh do qu¸ tr×nh trÇm tÝch d−íi sù t¸c ®éng cña dßng
n−íc s«ng.
- C¸c tÇng trªn cïng cña tÇng båi tÝch th−êng lμ ®Êt lo¹i sÐt vμ c¸t h¹t mÞn. C¸c tÇng bªn
d−íi th−êng ®−îc cÊu t¹o bëi c¸t lÉn Ýt sái vμ cuéi.
*/§Êt lò tÝch (proluvi):
- §Êt lò tÝch lμ nh÷ng trÇm tÝch ®−îc t¹o ra bëi c¸c dßng bïn ®¸ cña c¸c s«ng miÒn nói
hay c¸c dßng ch¶y nhÊt thêi ph¸t sinh trong thêi kú m−a nhiÒu.
- Lò tÝch cã thμnh phÇn rÊt ®a d¹ng gåm cuéi, c¸t, c¸c t¶ng ®¸ s¾c vμ trßn c¹nh, ®Êt lo¹i
sÐt.
*/§Êt hå tÝch :
- Lμ lo¹i ®Êt ®−îc trÇm tÝch trong c¸c hå.
- Thμnh phÇn cña trÇm tÝch hå rÊt ®a d¹ng nã phô thuéc vμo vÞ trÝ, hÝch th−íc vμ chiÒu
s©u hå. Chóng cã chiÒu dμy thay ®æi.
*/ TrÇm tÝch giã:
- §©y lμ lo¹i ®Êt ®−îc h×nh thμnh do qu¸ tr×nh trÇm tÝch d−íi sù t¸c ®éng cña giã.
- D−íi t¸c dông cña giã c¸c h¹t ®Êt ®−îc di chuyÓn ®Õn n¬i kh¸c. C¸c h¹t nhá nh− bôi
vμ c¸t ®−îc di chuyÓn ®i xa, c¸c h¹t cã kÝch th−íc lín h¬n nh− cuéi, sái th× ®Ó l¹i.
+ C¸c h¹t c¸t l¨n trªn nhau hoÆc nh¶y cãc tõng qu·ng trong kh«ng khÝ råi chÊt
®èng lªn nhau t¹o thμnh c¸c ®ôn c¸t.
+ C¸c h¹t bôi ®−îc thæi ®i xa h¬n råi trÇm tÝch l¹i t¹o thμnh hoμng thæ.

Bμi 2:

C¸c thμnh phÇn chñ yÕu cña ®Êt

Ta biÕt r»ng ®Êt ®−îc t¹o thμnh do c¸c h¹t ®Êt cã kÝch th−íc, h×nh d¹ng kh¸c nhau s¾p
xÕp l¹i víi nhau theo mét trËt tù nμo ®ã. ChÝnh v× kÝch th−íc vμ h×nh d¹ng cña c¸c h¹t ®Êt
kh¸c nhau nªn khi chóng s¾p xÕp l¹i víi nhau dï cã chÆt ®Õn ®©u vÉn tån t¹i c¸c lç rçng
gi÷a c¸c h¹t. Trong c¸c lç rçng ®ã cã thÓ cã n−íc hoÆc khÝ. VËy ®Êt cã 3 thμnh phÇn chñ
yÕu lμ h¹t ®Êt, n−íc vμ khÝ, theo nh− ng«n ng÷ chuyªn dïng trong C¬ Häc §Êt ta th−êng
gäi ®Êt lμ vËt thÓ 3 pha (3 thÓ):
-

Pha cøng gåm c¸c h¹t ®Êt.

-

Pha láng lμ n−íc trong lç rçng.

-

Pha khÝ lμ khÝ trong lç rçng.

Bé m«n §Þa Kü ThuËt

Trang 3

Bμi gi¶ng c¬ häc ®Êt

ch−¬ng I: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt

Lç rçng

H¹t ®Êt

H×nh 1.2.1: CÊu t¹o ®Êt

*) NÕu ®Êt kh« kh«ng chøa n−íc lóc ®ã ®Êt cã 2 pha: pha cøng vμ pha khÝ.
*) NÕu ®Êt b·o hoμ n−íc tøc lμ n−íc lÊp ®Çy lç rçng lóc ®ã ®Êt cã 2 pha: pha cøng vμ pha
láng.
*) NÕu ®Êt ë tr¹ng th¸i Èm −ít, ch−a bo· hoμ lóc ®ã ®Êt cã ®ñ 3 pha: pha cøng, pha láng vμ
pha khÝ.
C¶ 3 pha cøng, láng vμ khÝ ®Òu cã ý nghÜa rÊt lín ®Õn tÝnh chÊt cña tõng lo¹i ®Êt. V× vËy
ta sÏ ®i nghiªn cøu kü tõng thμnh phÇn cña ®Êt:
1. Pha cøng cña ®Êt
- Pha cøng cña ®Êt gåm c¸c h¹t ®Êt cã h×nh d¹ng kh¸c nhau, kÝch th−íc tõ vμi micromet
hoÆc nhá h¬n ®Õn vμi chôc centimet. Nã lμ thμnh phÇn chÞu lùc chÝnh cña ®Êt v× vËy mμ
ng−êi ta gäi pha cøng lμ khung cèt cña ®Êt.
*/Tªn gäi h¹t ®Êt:
§Ó ph©n lo¹i ®Êt ta th−êng dùa vμo tû lÖ c¸c h¹t chiÕm ®a sè trong ®Êt ®Ó ®Æt tªn. Nh− vËy
muèn ®Æt tªn ®Êt tr−íc hÕt ta ph¶i biÕt tªn h¹t ®Êt.
+ Dùa vμo kÝch th−íc c¸c h¹t mμ mçi n−íc cã c¸ch gäi tªn h¹t kh¸c nhau. Do c¸c
h¹t cã h×nh d¹ng rÊt phøc t¹p, ®Ó thèng nhÊt c¸ch gäi kÝch th−íc h¹t ta sö dông kh¸i niÖm
®−êng kÝnh trung b×nh cña h¹t. §ã lμ ®−êng kÝnh cña vßng trßn bao quanh tiÕt diÖn lín
nhÊt cña h¹t ®Êt ®ã.
B¶ng 1.2-1: Tªn gäi c¸c h¹t ®Êt
Tªn h¹t ®Êt

KÝch th−íc h¹t (mm)
QT 79

TCVN 5747-1993

§¸ t¶ng

>200

>300

H¹t cuéi, d¨m

200-10

300-150

H¹t sái, s¹n

10-2

150-2

H¹t c¸t

2-0,1

2-0,06

H¹t bôi

0,1-0,005

0,06-0,002

Bé m«n §Þa Kü ThuËt

Trang 4

Bμi gi¶ng c¬ häc ®Êt

ch−¬ng I: c¸c tÝnh chÊt vËt lý cña ®Êt

H¹t sÐt

nguon tai.lieu . vn