Trầm tích luận (tg.A., Sedimentology, tg. Nga., ЛИТОЛО́ГИЯ) là ngành khoa học địa chất nghiên cứu đá trầm tích, thành phần, kiến trúc - cấu tạo và nguồn gốc của chúng. Nhiều loại đá trầm tích cũng đồng thời là khoáng sản, vd. quặng sắt, quặng mangan, bauxit, phosphorit, đá phiến cháy, than bùn,...

Trầm tích luận nghiên cứu thành phần vật chất, kiến trúc và cấu tạo của các đá trầm tích; điều kiện thành tạo của các đá trầm tích; thành phần và cấu trúc của các trầm tích bở rời hiện đại và điều kiện thành tạo của chúng; phân loại các đá trầm tích, các trầm tích bở rời và khoáng sản ngoại sinh; quy luật thành tạo và phân bố của các đá trầm tích; điều kiện tích tụ và quy luật phân bố của khoáng sản nguồn gốc ngoại sinh; nghiên cứu tướng trầm tích - cổ địa lý, phân tích bồn trầm tích; các quá trình địa hóa cơ bản liên quan với các thành tạo trầm tích; những vấn đề liên quan thạch địa tầng.

Phương pháp nghiên cứu

Hệ phương pháp nghiên cứu: gồm các phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa và các phương pháp nghiên cứu trong phòng.

Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa: Mô tả quan hệ địa chất của các thực thể trầm tích, quan hệ giữa các đá trầm tích có thành phần và cấu trúc khác nhau cấu thành chúng; Đặc điểm về màu sắc (nguyên sinh/thứ sinh), thành phần, kiến trúc và cấu tạo của các đá trầm tích; Đặc điểm di tích cổ sinh vật hóa đá (mức độ bảo tồn, quy luật phân bố, xác định sơ bộ giống/loài); Khoáng sản hiện hữu, cũng như quy luật phân bố trong các thực thể trầm tích; Mức độ biến đổi/biến chất của các đá trầm tích; Nhận xét về môi trường thành tạo trầm tích/tướng trầm tích.

Các phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm: Nghiên cứu thành phần độ hạt trầm tích; Phân tích thành phần khoáng vật tạo đá và kiến trúc, cấu tạo dưới kính hiển vi phân cực; Phương pháp nhuộm màu khoáng vật; Phương pháp nhúng nghiên cứu khoáng vật nặng; Phân tích thành phần hóa học (các nguyên tố chính, các nguyên tố hiếm/vết); Phân tích thành phần khoáng vật sét và carbonat bằng phương pháp nhiệt vi sai, rơnghen và điện tử quét; Phân tích thành phần tàn dư không tan các đá trầm tích carbonat; Xác định tuổi thành tạo trầm tích. Tổng hợp các các kết quả nghiên cứu tiến hành luận giải nguồn gốc - điều kiện thành tạo trầm tích và tướng trầm tích - cổ địa lý.

Những mối quan hệ của trầm tích luận

Quan hệ của Trầm tích luận với các chuyên ngành khác của Địa chất học: Những thành tựu nghiên cứu của Trầm tích luận gắn liền với nghiên cứu địa tầng, một chuyên ngành mà mục tiêu là làm sáng tỏ trật tự hình thành của các đá trầm tích. Trong khi đó, Trầm tích luận lại góp phần chính xác hóa các sơ đồ liên kết/đối sánh địa tầng dựa vào quy luật tích tụ trầm tích, thành phần thạch học, tướng trầm tích (thạch địa tầng), đặc biệt là đối với các thực thể trầm tích thiếu vắng sinh vật hóa đá.

Quan hệ qua lại giữa Trầm tích luận và thạch học đá magma (xem mục từ thạch học đá magma) và đá biến chất (xem mục từ đá biến chất) được thể hiện rõ ràng. Các loại đá này là nguồn cung cấp vật liệu cho quá trình tích tụ trầm tích nhờ tác dụng phong hóa và phá hủy kiến tạo. Do vậy, nghiên cứu nguồn gốc của các đá trầm tích và quan hệ giữa thành phần trầm tích và bối cảnh kiến tạo gắn liền với điều kiện thành tạo, quy luật phân bố và thành phần tạo đá của các đá magma và các đá biến chất.

Đá trầm tích được cấu thành từ ba nhóm khoáng vật chủ yếu là khoáng vật tha sinh, khoáng vật tại sinh và khoáng vật có nguồn gốc từ hoạt động núi lửa. Vì vậy, nội dung nghiên cứu thành phần tạo đá trầm tích của Trầm tích luận luôn luôn gắn bó với chuyên ngành khoáng vật học.

Nội dung nghiên cứu các quá trình biểu sinh của Trầm tích luận và địa hóa học có khá nhiều nét tương đồng, đặc biệt là hành vi của các nguyên tố, cũng như các hợp chất hóa học trong quá trình phong hóa, môi trường di chuyển và lắng đọng vật liệu trầm tích dưới dạng dung dịch thật hoặc dung dịch keo.

Trầm tích luận và kiến tạo học là hai chuyên ngành có mối quan hệ chi phối lẫn nhau. Mỗi bối cảnh kiến tạo có một phức hệ trầm tích riêng biệt đặc trưng cho nó. Chính vì vậy, kết quả nghiên cứu Trầm tích luận không những có thể góp phần khôi phục được các kiểu bồn trầm tích, mà còn làm sáng tỏ các bối cảnh kiến tạo khác nhau.

Đối với sinh khoáng học, nhiều loại hình khoáng sản ngoại sinh chính là các thực thể trầm tích thực thụ như mangan, sắt, phosphorit, kaolin, sa khoáng, cát thủy tinh,... Bên cạnh đó, các đá trầm tích còn đóng vai trò là tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm của tài nguyên dầu/khí, urani và một số loại khoáng sản khác.

Về mối liên quan với địa chất biển và hải dương học, biển và đại dương vừa là nơi tích tụ vật liệu trầm tích từ lục địa vận chuyển tới, vừa là môi trường cung cấp vật liệu cấu thành một số loại đá trầm tích. Cả Trầm tích luận và hai chuyên ngành này đều quan tâm nghiên cứu động lực sóng, dòng chảy và thủy triều. Bởi lẽ, đó chính là những yếu tố động lực chi phối quá trình phá hủy, vận chuyển, phân dị thành phần và lắng đọng trầm tích.

Quan hệ giữa Trầm tích luận và địa chất công trình, địa chất thủy văn cũng được thể hiện khá rõ ràng. Theo đó, nội dung nghiên cứu của hai chuyên ngành khoa học này đã cung cấp nhiều cơ sở dữ liệu quan trọng về các tính chất cơ bản của các thành tạo trầm tích.

Trầm tích luận còn có mối quan hệ gắn bó với nhiều nội dung nghiên cứu của thổ nhưỡng học, một chuyên ngành sử dụng rất nhiều kết quả nghiên cứu của Trầm tích luận về các quá trình phong hóa và xâm thực của những thực thể thạch học trong môi trường địa chất đặc thù trên lục địa.

Tài liệu tham khảo

1. Andrew D. Mial, Principle of Sedimentary Basin Analysis, Third, updated and enlarged edition, Springer, 1999.
2. Dan Rădulescu, Petrografia Rocilor Sedimentare, Editia a II-a, Editura Didactică si Pedagogică, Bucuresti, 1965 (Tiếng Romania).
3. Rukhin L.B., Cơ sở trầm tích luận. Nxb. Kỹ thuật Quốc gia Moscơva, 1969 (tiếng Nga).
4. Trần Nghi, Trầm tích học, Nxb. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2003.