Bài giảng Địa chất công trình - Chương 1: Các loại đá trong vỏ quả đất và địa tầng (Phần 4) - Trường Đại học Thủy Lợi

1 
Bài giảng môn học 
Địa Chất Công Trình 
Chương 1 
CÁC LOẠI ĐÁ TRONG VỎ QUẢ ĐẤT 
VÀ ĐỊA TẦNG 
Giảng viên: Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn 
Trường Đại học Thủy lợi 
Bộ môn Địa kỹ thuật 
Bài 4 
ĐỊA TẦNG VÀ THỜI GIAN ĐỊA CHẤT 
Nội dung: 
1.Tuổi của đất đá và hiện tượng địa chất 
2.Phân chia địa tầng 
3.Chỉnh hợp và bất chỉnh hợp 
4.Thời gian địa chất – Niên biểu địa chất 
 Địa tầng học là một chuyên ngành trong địa 
chất chuyên nghiên cứu phân chia đất đá của vỏ quả 
đất thành các đơn vị địa tầng thông qua các dấu hiệu 
nhận biết, mô tả, trật tự sắp xếp không gian của 
chúng. 
 Các đơn vị địa tầng được phân chia là các 
thành tạo (các lớp đất, đá) theo thời gian 
Tuổi của đất đá? 
 Tuổi của đất đá: Là khoảng thời gian từ khi 
đất đá thành tạo đến nay 
 Đá magma: từ khi dung nham đông cứng 
 Đá trầm tích: từ khi bắt đầu trầm đọng 
 Đá biến chất: từ khi các nhân tố gây biến chất 
bắt đầu tác dụng 
 Tuổi của hiện tượng địa chất là khoảng thời gian 
từ khi tác nhân gây hiện tượng bắt đầu tác động 
1. Tuổi của đất đá và hiện tượng địa chất: 
Tuổi của đất đá và các hiện tượng địa chất xác xác định chính được xác theo theo năm 
hay triệu năm được gọi là tuổi tuyệt đối. Khi chỉ cần xét quan hệ già trẻ, trước sau 
giữa các tầng đất đá, tuổi xác định được là tuổi tương đối. 
Các phương pháp xác định tuổi: 
 Xác định tuổi tuyệt đối: Phương pháp đồng vị 
phóng xạ: 
 Xác định tuổi tương đối: 
 Phương pháp địa tầng 
 Phương pháp cổ sinh 
 Phương pháp thạch học 
a. Phương pháp đồng vị phóng xạ 
 Nguyên tắc của phương pháp: dựa vào sự có mặt 
của các nguyên tố phóng xạ và các đồng vị tương ứng 
là sản phẩm cuối cùng của sự phân rã nguyên tố 
phóng xạ ấy. 
VD: 
 Là phương pháp dùng để xác định tuổi tuyệt đối của 
đất đá. 
 Đối với đá cổ, căn cứ vào các nguyên tố có chu kỳ 
bán rã dài. Đối với đá trẻ, căn cứ vào các nguyên tố 
có chu kỳ bán rã ngắn. 
Minh họa sự phát triển của giới sinh vật trên trái đất Dựa vào hóa thạch có 
trong đá trầm tích để xác 
định tuổi của đá 
b. Phương pháp cổ sinh 
Source: https://timescavengers.blog/introductory-
material/geologic-time/principles-of-geology/ 
Source: Wikipedia 
b. Phương pháp cổ sinh: 
Dựa vào tuổi của hóa thạch có trong lớp đất đá để xác 
định tuổi của đất đá. 
 Tuổi của đá bằng tuổi của hoá thạch chứa trong tầng 
đá đó 
 Hoá thạch dùng để xác định tuổi của đá gọi là hoá 
thạch chỉ đạo: 
 Là hóa thạch của loại sinh vật phổ biến trong vỏ quả đất 
 Là hóa thạch của loại sinh vật chỉ tồn tại và phát triển trong 
một khoảng thời gian ngắn 
 Hóa thạch bảo tồn tốt 
 Phương pháp cổ sinh chỉ áp dụng cho đá trầm tích 
 Nguyên tắc của phương pháp: Đất đá cùng tuổi, cùng 
điều kiện hình thành) sẽ giống giống nhau về đặc 
điểm thạch học (về thành phần kiến trúc, cấu tạo, sự 
sắp xếp và các đặc điểm khác) 
 So sánh tầng cần xác định tuổi với tầng đã biết tuổi 
 Nếu hai tầng có cùng các đặc trưng thạch học thì có 
tuổi bằng nhau 
 Tầng được chọn đã biết trước tuổi để làm chuẩn so 
sánh (có tính chất đặc biệt về thành phần, màu sắc, bề 
dày) gọi là tầng đánh dấu 
c. Phương pháp thạch học: 
d. Phương pháp địa tầng: 
Nguyên tắc: Dựa trên quan hệ thế nằm của các tầng đá 
với nhau để xác định tuổi tương đối của đất đá và các 
hiện tượng địa chất. 
 Đá trầm tích và magma phun trào: thành tạo trước 
có tuổi già hơn  nằm dưới 
 Đá magma xâm nhập: đá bị xâm nhập cổ hơn đá 
xâm nhập 
 Đá biến chất: Đá bị biến chất (đá gốc) cổ hơn đá 
biến chất 
 Khe nứt, đứt gãy: trẻ hơn tầng đá bị cắt qua 
6 
1 2 3 4 5 7 
8 9 10 11 13 14 15 12 
2. Phân chia địa tầng 
 Là sự phân chia và sắp xếp các lớp đất đá của một khu vực 
thành các đơn vị địa tầng (còn gọi là phân vị địa tầng). 
 Đơn vị phân chia là thành hệ và hệ tầng 
 Thành hệ là một thể trầm tích (các lớp trầm tích) phát 
triển liên tục. Giữa các thành hệ được phân biệt với 
nhau bằng sự gián đoạn kiến tạo – bào mòn. Thành hệ 
được chia nhỏ thành các hệ tầng. 
 Hệ tầng là một tập hợp thành tạo trầm tích được đặc 
trưng bởi tính đồng nhất của đất đá trong tập hợp ấy. 
 Ranh giới giữa các thành hệ và hệ tầng không nhất thiết 
phải trùng với các phân vị cơ bản của thang địa tầng 
3. Chỉnh hợp và bất chỉnh hợp 
Sự hình thành các đơn vị địa tầng có thể liên tục hoặc không 
liên lục theo thời gian, thể hiện qua mối quan hệ tiếp xúc (ranh 
giới) giữa các đơn vị địa tầng. Ranh giới giữa các đơn vị địa 
tầng có thể là các dạng sau: 
 Quan hệ chỉnh hợp: 
 Quan hệ bất chỉnh hợp: 
 Bất chỉnh hợp địa tầng 
 Bất chỉnh hợp góc 
Các lớp trầm tích song song, liên tục, không 
gián đoạn 
Các lớp song song, nhưng có bề mặt bóc mòn 
thể hiện sự gián đoạn trầm đọng 
Có bề mặt bóc mòn và các lớp trên và dưới 
bề mặt bóc mòn không song song, thể hiện sự 
gián đoạn trầm đọng và có quá trình uốn nếp 
trước quá trình bóc mòn 
Bề mặt 
bóc mòn 
Bề mặt 
bóc mòn 
A, B, C, E, F: các lớp đá trầm tích 
D, G: đá magma xâm nhập 
H: bề mặt bất chỉnh hợp 
Xác định thứ tự hình thành? 
4. Thời gian địa chất – Niên biểu địa chất 
 Lịch sử địa chất rất lâu dài, không thể dùng đơn vị 
“năm” để nghiên cứu, người chia các thời kỳ lịch 
sử địa chất thành “niên biểu địa chất” (thang phân 
chia các thời kỳ lịch sử địa chất) 
 Cơ sở phân chia: 
 Hoạt động địa chất 
 Đặc điểm địa lý 
 Sự phát triển của thế giới sinh vật 
 Phân chia thành các đơn vị thời gian  thang thời 
gian: 
 - Đại (5 đại) - Kỷ (12 kỷ) 
 - Thế - Kỳ 
Đại Kỷ 
Tân sinh 
Kainozoi - KZ 
Trung sinh 
Mezozoi - MZ 
Cổ sinh 
Paleozoi - PZ 
Nguyên sinh 
Proterozoi - PR 
Đệ tứ - Q 
Neogen - N 
Paleogen - P 
Kreta - K 
Jura - J 
Triat - T 
Pecmi - P 
Cacbon - C 
Devon - D 
Silua - S 
Ocdovic - O 
Cambri - € 
Tiền Cambri 
Hoạt động 
Kiến tạo 
Chu kỳ 
Anpi 
Chu kỳ 
Kimmeri 
Chu kỳ 
Hecxini 
Chu kỳ 
Caledoni 
Thời gian địa chất 
Thái cổ 
Ackeozoi - AR 
Thời gian 
(triệu năm) 
0-2 
2-26 
26-66 
66-144 
144-208 
208-245 
245-286 
286-360 
360-408 
408-438 
438-495 
495-545 
545-2500 
2500-4600 
Sinh vật điển hình 
ĐV: cá, chim, bò sát 
TV: thông, tuế, tùng, 
dương xỉ, cây có hoa 
thực vật lộ trần, 
hoa hạt trần 
ĐV: ruột khoang, tay 
cuộn trùng lỗ, lưỡng cư 
thực vật cấp thấp, 
ĐV không xương sống 
bọ 3 thùy, bọ khung cứng 
bắt đầu xuất hiện 
Con người 
Đv có vú, chim, cá 
Tảo, vi khuẩn 
bọ khung cứng 
Mối quan hệ giữa thời gian địa chất và thang địa tầng 
 Trong một đơn vị thời gian trong lịch sử địa chất 
sẽ được trầm đọng một tầng đất đá (một đơn vị địa 
tầng)  thang địa tầng tương ứng với thang thời 
gian. 
 Các đơn vị trong thang địa tầng lấy tên của đơn vị 
trong thang thời gian tương ứng 
 Niên biểu  Thang địa tầng 
 Đại  Giới 
 Kỷ  Hệ 
 Thế  Thống 
 Kỳ  Bậc 
Câu hỏi ôn tập 
1. Tuổi của đá? Cách xét tuổi của từng loại đá mắc ma, 
trầm tích và biến chất? 
2. Các phương pháp xác định tuổi của đá? 
3. Nguyên tắc của từng phương pháp xác định tuổi của 
đá? 
4. Phân biệt chỉnh hợp và không chỉnh hợp? Vẽ hình 
minh họa các dạng không chỉnh hợp? 
5. Ý nghĩa của mỗi dạng không chỉnh hợp? 
6. Tại sao phương pháp cổ sinh chỉ áp dụng để xác định 
tuổi của đá trầm tích? 
7. Định nghĩa hóa thạch chỉ đạo trong phương pháp cổ 
sinh? Định nghĩa tầng đánh dấu trong phương pháp 
thạch học?