Khoáng vật học phần 1 đỗ thị vân thanh

Đỗ TH! VẤN THANh Ị- t r ịn h hân J % ml -'ÉI Khoáng vãt hoc MỤC LỤC Lời tác giả Mờ đầu .11 Chương 1: Trạng thái, mối liên kết cấu trúc khoáng vật Trạng thái khoáng v ậ t 17 1.1 Trạng thái kết tin h 17 1.2 Trạng thái vơ định h ìn h 17 1.3 Trạng thái keo 18 Mô'i liên kết nguyên tử phân tử khoáng v ậ t 20 2.1 Năng lượng mạng tinh th ể 20 2.2 Sơ' phối trí da diện phối t r í 20 2.3 Các dạng liên kết hoá h ọ c 21 Câu trúc khoáng v ậ t 25 3.1, Các dạng cấu trúc khoáng v ậ t 25 3.2 Đa h ìn h 27 Tính khơng hồn chỉnh cấu trúc khống v ậ t 28 4.1 Sai hỏng điểm 28 4.2, Sai hỏng đường 29 Chương 2: Đặc tính hố học khống vật Thành phần hoá học 31 1.1 Ngun tơ'chính 31 1.2 Nguyên tô' p h ụ 31 Thay đồng h ìn h 32 2.1 Đồng hình liên tụ c 33 2.2 Đồng hình khơng liên tụ c 33 2.3 Điều kiện thay th ế đồng h ìn h 36 2.4 Sự phá huỷ dung dịch rắ n 37 M ụ c lục Vai trò HịO nhóm (OH) châ’t lưu khác khống v ậ t 39 3.1 Nước liên k ế t 39 3.2 Nước kết tin h 40 3.3 Nưâc tự d o 41 3.4 Châ't lưu khoáng v ậ t 42 Cơng thức hố tinh thể khống v ật 42 4.1 Cách biểu diễn thành phần khoáng v ậ t 42 4.2 Tính cơng thức hố tinh thể khống v ậ t , 44 Chương 3: Hình thái học khống vật Dạng bên ngồi khoáng v ật 55 1.1 Sự phụ thuộc hình dạng khống vật vào cấu trúc tinh th ể 55 1.2 Sự phụ thuộc hình dạng tinh thể vào điểu kiệnkết tinh 58 1.3 Độ tự hình 63 1.4 Kích thuốc cá thể khống v ậ t 64 1.5 Vết khía, vết hằn, chạm trổ bể mặt tinh thể khoáng v ậ t 65 Tập hỢp khoáng vật 71 72 2.1 Tập hỢp đơn khoáng 2.2, Tập hợp đa khoáng .7 Liơn kơt có quy luật khống v ậ t 3.1 Liên kết song song 3.2 Song tin h 82 82 85 Chương 4x Tinh chất vật lý khoáng vật Tỷ trọng 93 Cát khai Độ cứng Độ suốt 95 97 101 Màu khoáng v ậ t 101 Ánh khoáng v ậ t 106 Tính phát quang 109 Tính chất đ iệ n 110 Tính chất từ 111 Khoáng v hoc 10 Tính phóng xạ 112 11 Một sơ’tính chất khác 115 11.1 Tính chat n hiệt 115 11.2 Tính hồ ta n 116 11.3 Tính chất bề mặt khoáng v ậ t 117 Chương 5\ Phương pháp nghiên cứu khống vật Những phương pháp nghiên cứu khống vậtngồi thực đ ịa 119 Các phương pháp nghiên cứu sa khoáng 119 Phương pháp nghiên cứu khoáng vật phịng thí nghiệm 120 3.1 Phương pháp microsond - hiển vi điện tử quét (SEM) 120 3.2 Phương pháp rơngen cấu trúc .121 3.3 Phương pháp phân tích n h iệ t 123 3.4 Các phương pháp xác định thành phần khoáng vật 126 Chương 6‘ Quá trình địa chất tạo khoáng tổ hỢp cộng sinh khoáng vật Sự hình thành trưởng thành châ'tkết tin h 129 1.1 Vai trị nhiệt độ, mơi trường tạo khống q trình thành tạo khống v ậ t .129 1.2 Dấu hiệu tiêu hình, khống vật tiêu hình hệ khoáng vật 131 Các hệ hố lý cân mơi trường tạo khống 133 2.1 Quy tắc p h a .134 2.2 Biểu đồ trạng th i 141 Q trình tạo khống 169 3.1 Quá trình nội sinh 169 3.2 Quá trình ngoại sin h 182 3.3 Quá trình biến chất tổ hợp cộng sinh khoáng vật đá biến châ't 188 3.4 Tổ hợp khoáng vật đá Mặt Trăng Thiên th ạch 190 M ụ t c lục Chương 7: Hệ thống phân loại khoáng vật Nguyên tắc phân loại khoáng v ậ t 192 Phân loại 192 Chương 8i Các chất đơn giản - Nguyên tôTtự sinh Đặc điểm chung 194 Mơ tả khống v ậ t .195 Chương 9: Sulfua hỢp chất tương tự Đặc điểm chung , 204 Phân lo i 207 Mơ tả khống v ậ t 210 Chương 10: Halogenua Đặc điểm chung 230 Phân loại 231 Mơ tả khống v ậ t 232 Chương 11: Oxit Hydroxit Đặc điểm chung 236 1.1 Thành phần hoá học 237 1.2 Cấu trúc tinh th ể 237 1.3 Tính chất vật lý 238 1.4 Nguồn gốc 238 Phân loại 239 Mơ tả khống v ậ t 241 3.1 Oxit có cấu trúc phối t r í 241 3.2 Oxit c6 cấu trúc m ạch .246 3.3 Hydroxit có cấu trúc dải lóp 252 3.4 Oxit có cấu trúc khung 255 Khoáng vãt học Chương 12: S ilicat A lum osilicat Đặc điểm chung .258 1.1 Thành phần hoáhọc 258 1.2 Cấu trúc tinh th ể 259 1.3 Hình thái 261 1.4 Tính châ't vật lý 261 1.5 Nguồn gốc 261 Phân loại 262 Mơ tả khống v ậ t .268 3.1 Silicát có cấu trúc đảo (Orthosilicat) ! 268 3.2 Silicat đảo kép vói gốc anion [SÌ2O7] (Diorthosilicat) .277 3.3 Silicat có cấu trúc vịng gốc anion [SigOial 279 3.4 Silicat có cấu trúc mạch với gốc anion [SÌ2O6] Pyroxen 282 3.5 Silicat có câ'u trúc mạch vối gốc anion [SÌ3O9] °', [SÌ5O15] '° ' 288 3.6 Silicat có cấu trúc mạch kép - gốc anion [Si^Oji] 289 3.7 Silicat alumosilicat có cấu trúc lố p 293 3.8 Silicat alumosilicat có cấu trúc khung 307 Chương 13: HỢp c h ấ t m uối axit k iểu H ^O s , Lớp b o rat 325 1 Đặc điểm chung ! 325 1.2 Mơ tả khống v ậ t 327 Lớp carbonat 328 2.1 Đặc điểm chung 328 2.2 Phân loại carbonat cấu trúc đ ả o .331 2.3 Mơ tả sơ' khống vật carbonat 332 Lớp n ịtra t 337 Lớp phosphat, arsenat v anadat .338 4.1 Đặc điểm chung 338 4.2 Phân lo i 339 4.3 Mô tả khoáng v ậ t 340 M ụ c c luc Lốp sulfat 344 5.1 Đặc điểm chung 344 5.2 Phân loại 345 5.3 Mơ tả khống v ậ t 346 Lóp molybdat wolframat 352 6.1 Đặc điểm chung 352 6.2 Phân lo i 353 6.3 Mơ tả khống vật , 354 Chương 14: Khoáng vật chất hữu Đặc điểm chung .: 360 Mô tả khoáng v ậ t ,'360 Chỉ dẫn tra cứu khoáng vậ t ,'363 Bảng tên khoáng v ậ t ;367 Tài liệu tham k h ả o ;385 LỜI TÁC GIẢ K hoáng v ậ t học môn khoa học, khoa học khác, ùã trải qua chặng đường phát triển lâu dài Trong trình phát triển, tiến khoa học kỹ thuật làm thay đổi quan điểm khoáng vật, nhiệm vụ đối tượng khoáng vật học, thay đổi khơng làm ảnh hưởng tối nội dung k h oán g v ậ t học Giáo trình khoáng vật học bao gồm hai phần: Cơ sở lý thuyết khoáng vật học mơ tả khống vật Phần thứ vấn đề tổng quát; Những khái niệm khống vật, trạng thái, mơì liên kết, cấu trúc, đặc tính hố học, hình thái, tính chất vật lý phương pháp nghiên cứu khoáng vật Các q trình địa châ't tạo khống tổ hợp cộng sinh khoáng vật đặc trưng nội dung giáo trình Phần thứ hai mơ tả khống vật: Giói thiệu lốp khống vật từ nguyên tô’ tự sinh, sulfua, halogienua, oxit, silicat, hợp chất muối axit kiểu HnXOa, H„XƠ4và cuối khống vật hữu Giáo trình K hống v ật học biên soạn cơng phu sở tập giảng Khoáng vật học dùng để giảng dạy cho sinh viên Khoa Địa chất 30 năm qua hàng năm bổ sung tư liệu Trong giáo trình Khống vật học thông số ô mạng, sô' quang học, giá trị vạch rơngen đưa vào để mơ tả tra cứu khống vật thuận lợi Các phương pháp tính cơng thức khống vật giới thiệu chi tiết nhằm giúp chp việc tính cơng thức thực nghiệm khống vật Đặc biệt, việc phân tích tổ hỢp cộng sinh khống vật dựa sở hoá lý giúp cho việc lý giải nguồn gốc khống vật cách xác khoa học Giáo trình K hống v ậ t học tập thể tác giả PGS.TS Đỗ Thị Vân Thanh, TS Trịnh Hân biên soạn PGS.TS Đỗ Thị Vân Thanh chịu trách nhiệm chủ biên biên soạn phần mở đầu, chương 1, 2, 4, 5, mục 1, chương tồn phần mơ tả khống vật từ chương đến chương 14 TS Trịnh Hân biên soạn chương mục chương Giáo trình K hống v ậ t học đùng để giảng dạy cho sinh viên đại học thuộc ngành Địa chất ngành khác có liên quan đến địa chất Đồng thời giáo trình tài liệu tra cứu phục vụ cho nghiên cứu vấn đề địa chất liên quan đến khoáng vật Trong giáo trình K hống v ật học xuất lần thứ 2, nội dung hình thức diã đưỢc bổ sung chỉnh sửa Đặc biệt, giáo trình bổ sung thêm phưdmg pháp đại nghiên cứu khoáng vật (chương 5) Một số biểu đồ hoá lý bbổ sung để giúp cho việc luận giải trình tạo khống (chương 6) Hình ảnh khống vậật màu cho phần mơ tả khống vật từ chương đến chương 13 khai thác từ míột sơ' trang web [16] (TS Nguyễn Thùy Dương) Một số khoáng vật bổ sung thêm v/ề thành phần hóa học, thơng sơ'ơ mạng VỊ trí sơ' nhóm khống vật tha\y đổi cho phù hỢp phân loại: Từ chương 11 nhóm khống vật thạch anh đưcỢc chuyển sang chương 12 nhóm khống vật wolframit chuyển sang chương i; Phần lớn tên khoáng vật sửa đổi theo Tự điển Địa chất Anh - Việt [14] T'ự điển khoáng vật học tiếng Nga [9] phần cuối giáo trình bảng tên khoámg vật tên số đá theo tiếng Việt, tiếng Anh tiếng Nga để giúp độc giả thuậin tiện việc tra cứu tài liệu Tuy nhiên, khơng thể tránh khỏi thiếu sót nhễít định, chúng tơi thành thật mong góp ý bạn đọc Trong q trình hồn thành giáo trình Khống v ật học, tập thể tác giả luôm nhận giúp đỡ Đại học Quốc gia Hà Nội, Trưòng Đại học Khoa học Tlự nhiên, Khoa Địa châ't đồng nghiệp Tập thể tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn Các tác giả