Một số mẫu vật ở Siêu liên đại Tiền Cambri- Gneis Biotit có Granat Biotite – Garnet GneissTheo Wikipedia, Gneis hay gơnai hay đá phiến ma là một loại đá phổ biến và phân bốrộng trong lớp
ĐỊA CHẤT ĐẠI CƯƠNG
Các niên đại địa chất
- Vị trí: trưng bày ở tủ số 1
1.1.1 Thông tin về Siêu liên đại Tiền Cambri
Siêu liên đại Tiền Cambri (Giai đoạn Ẩn sinh): 4 tỷ năm đến 570 triệu năm (~600 triệu năm ) chưa có sự sống mà chủ yếu là các động thực vật đơn bào, đa bào Gồm:
- Liên đại Arkeozoi: 4 tỷ năm đến 2.5 tỷ năm (~2.6 tỷ năm).
- Liên đại Proterozoi: 2.5 tỷ năm đến 570 triệu năm Gồm:
Cổ Nguyên Sinh: 2.5 tỷ năm đến 1.8 tỷ năm.
Trung Nguyên Sinh: 1.6 tỷ năm đến 1.2 tỷ năm.
Tân Nguyên Sinh: 1 tỷ năm đến 570 triệu năm.
1.1.2 Một số mẫu vật ở Siêu liên đại Tiền Cambri
- Gneis Biotit có Granat (Biotite – Garnet Gneiss)
Theo Wikipedia, Gneis hay gơnai hay đá phiến ma là một loại đá phổ biến và phân bố rộng trong lớp vỏ Trái Đất, được hình thành bởi các quá trình biến chất khu vực ở mức cao từ các thành hệ đã tồn tại trước đó mà nguyên thủy chúng là đá lửa hoặc đá trầm tích.
Loại đá cổ nhất đã được biết đến hiện nay trong số các loại đá trên Trái Đất là đá gneis xám của khu vực Acasta, hợp thành nền tảng của nền cổ Slave thuộc khiên Canada, với niên đại tới 3,92 tỷ năm Tuy nhiên, không phải mọi loại đá gneis đều có độ tuổi rất cổ.
Người ta đã biết đến loại đá gneis niên đại Tân sinh mà sự hình thành của nó gắn liền với biến chất nhiệt độ cao (ví dụ trong các lõi granit-biến chất kiểu Cordillera).
Thành phần khoáng vật: Khoáng vật chủ yếu của đá gneis là plagiocla, thạch anh và fenspat kali (microclin hay orthoclas), với hàm lượng ít hơn có thể là biotit, muscovit, hocblen (hornblende), pyroxen (pyroxene), thạch lựu, disten, sillimanit và nhiều khoáng vật khác Theo thành phần hóa học gneis gần với granit và phiến thạch sét Gneis có thể được tạo thành từ biến chất cục bộ của các trầm tích (đá phiến sét), cũng như của đá macma với thành phần acid và trung tính (granit, diorit v.v.).
Hình 1 Đá Gneis được trưng bày ở tủ số 1 thuộc Siêu liên đại Tiền Cambri
Tuổi của đá: thuộc Liên đại Proterozoi, hệ tầng Tắc Pỏ - Đá phiến đen chứa Sulfur (Sulphide-bearing black schist) Đá phiến (hay còn gọi là diệp thạch, tiếng Anh: schist) là một loại đá biến chất cấp trung bình. Đá phiến bao gồm các hạt dạng tấm phẳng trung bình đến lớn được sắp xếp theo một phương nhất định (các hạt gần nhau gần như song song nhau) Nó được xác định khi có hơn 50% khoáng vật phẳng và kéo dài, thường xen kẽ giữa thạch anh và feldspar Các khoáng vật dạng tấm này bao gồm mica, clorit, talc, hornblend, graphit, và các loại khác.
Thạch anh thường ở dạng hạt kéo dài tạo thành dạng được gọi là đá phiến thạch anh hoặc diệp thạch thạch anh Đá phiến thường chứa granat Đá phiến hình thành ở nhiệt độ cao hơn và có hạt lớn hơn phyllit.
Hình 2 Đá phiến được trưng bày ở tủ số 1, thuộc Siêu Liên đại Tiền Cambri
Tuổi của đá: thuộc Liên đại Proterozoi, hệ tầng Núi Vú - Serpentinit (Serpentinite)
Serpentinit là một loại đá có thành phần gồm một hoặc nhiều khoáng vật trong nhóm serpentin Các khoáng vật trong nhóm này được tạo thành từ quá trình serpentin hóa, một loại hydrat và biến chất từ đá siêu mafic trong manti của Trái Đất Sự thay thế đặc biệt quan trọng ở đáy đại dương tại các ranh giới mảng kiến tạo.
Serpentin hóa là một quá trình biến chất địa chất nhiệt độ thấp liên quan đến nhiệt và nước mà trong đó các đá siêu mafic và mafic có hàm lượng silica thấp bị oxy hóa (oxy hóa kỵ khí của Fe2+ bởi các proton của nước dẫn đến sự hình thành H2) và bị thủy phân bởi nước thành serpentinit Peridotit, bao gồm dunit, ở tại và gần đáy đại dương và trong các đai núi được biến đổi thành serpentin, brucit, magnetit, và các khoáng vật khác - hiếm hơn là awaruit (Ni3Fe), và thậm chí là sắt tự sinh Trong quá trình này, một lượng lớn nước được hấp thụ vào trong đá làm tăng thể tích và phá hủy cấu trúc đá.
Hình 3 Đá Serpentinit được trưng bày ở tủ số 1, thuộc Siêu liên đại Tiền Cambri
Tuổi của đá: thuộc Liên đại Proterozoi, phức hệ Hiệp Đức
1.2 Đại Cổ sinh (Paleozoi): cách ngày nay 600 triệu năm, kéo dài suốt 375 triệu năm (từ 600 đến 225 triệu năm)
- Vị trí: trưng bày ở tủ số 2 và số 3
1.2.1 Thông tin về Đại Cổ Sinh
Theo tài liệu ở Bảo tàng địa chất TPHCM, Đại Cổ Sinh chia làm 6 kỷ, bao gồm:
Cambri dài 100 triệu năm (600 – 500), Ordovic – 60 triệu năm (500 – 440), Silur – 40 triệu năm (440 – 400), Devon – 50 triệu năm (400 – 350), Carbon – 80 triệu năm (350 – 270) và Permi – 45 triệu năm (270 – 225).
Các thành tạo Cambri hạ thường có quan hệ chặt chẽ với các thành tạo Nesproterozoi.
Các thành tạo Cambri trung – Ordovic hạ phân bố rộng rãi và có sự khác nhau ở các khu vực Ở phần Bắc của Bắc Bắc Bộ, Tây Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ chúng chủ yếu là trầm tích carbonat xen lực nguyên tướng biển nông, biển ven bờ chứa các hóa thạch Bọ ba thùy(Tniobita), Tay cuộn (Brachiopoda) không khớp Ở Bắc và Đông Bắc Bộ chủ yếu là trầm tích lục nguyên, đôi khi có thấu kinh đá vôi, chứa Bọ ba thùy (Tniobita) có thành phần khác hẳn.
Các thành tạo Ordovic và Silur ở Việt Nam phát triển rộng chủ yếu ở phần Bắc lãnh thổ chúng thường có quan hệ chặt chẽ với nhau trong các mặt cắt liên tục, kể cả với các thành tạo Cambri và Devon hạ Ở Tây Bắc Bộ và Ordovic và Silur có thành phần lục nguyên – carbonat, chứa San hô (Coralla), Huệ biển (Cnnoidea) và Tay cuộn (Brachiopoda) Ở Trung Bộ, Dông và Bắc Bắc Bộ chúng bao gồm các thành tạo lục nguyên – phun trào, chứa hóa thạch biển sâu Bút đá (Graptotolithina) cùng với San hô (Coralla), Huệ biển (Crinoidea) và Tay cuộn (Brachiopoda), có khi là Chân đầu (Cephalopoda) và Vỏ nón.
1.2.2 Một số mẫu vật ở Đại Cổ Sinh
Thân mềm hai mảnh vỏ hay nhuyễn thể hai mảnh vỏ (danh pháp khoa học: Bivalvia, trước đây gọi là Lamellibranchia hay Pelecypoda) hay lớp Chân rìu là một lớp động vật thân mềm Chúng không có đầu, cũng như dải răng kitin Lớp này gồm các loài nghêu, hàu, sò nứa, trai, điệp, và một số khác; một phần sống ở nước mặn, phần còn lại ở nước ngọt. Đa số là động vật ăn lọc Mang tiến hóa thành một bộ phận gọi là ctenidium, một cơ quan dùng để ăn và thở Chúng thường chôn mình trong trầm tích, nơi chúng tương đối an toàn trước kẻ thù Một số, như điệp, có thể bơi.
Vỏ được cấu tạo từ calci cacbonat và gồm hai mảnh được dính với nhau Hai mảnh vỏ thường đối xứng hai bên, kích thước vỏ biến thiên từ dưới một milimet tới hơn một mét, dù đa số không vượt quá 10 cm (4 in).
Hình 4 Trầm tích Bivalvia được trưng bày ở tủ số 2, thuộc Đại Cổ Sinh
Rhyolit là một loại đá magma phun trào có thành phần axit (giàu dioxide silic) (>
69% SiO2 — xem phân loại TAS) Nó có thể có nhiều kiến trúc từ thủy tinh, ẩn tinh đến ban tinh Các khoáng vật chính thường bao gồm thạch anh, fenspat và plagiocla kiềm (theo tỉ lệ > 1:2 — xem biểu đồ QAPF), còn các khoáng vật phụ phổ biến như biotit và hornblend.
Hình 5 Đá Rhyplite được trưng bày ở tủ số 2, thuộc Đại Cổ Sinh
Tuổi của đá: thuộc Kỷ Cambri, hệ tầng Hòn Ngang- Granitogneis Biotit (Biotite Granitogneiss) Đá hoa cương, còn gọi là đá granit (còn được viết là gra-nít, gờ-ra-nít, bắt nguồn từ từ tiếng Pháp granite /ɡʁanit/), là một loại đá mácma xâm nhập phổ biến có thành phần axít Đá hoa cương có kiến trúc hạt trung tới thô, khi có các tinh thể lớn hơn nằm nổi bật trong đá thì gọi là kiến trúc porphia hay nổi ban Đá hoa cương có màu hồng đến xám tối hoặc thậm chí màu đen, tùy thuộc vào thành phần hóa học và khoáng vật cấu tạo nên đá Các khối đá hoa cương lộ ra trên mặt đất ở dạng khối và có xu hướng tròn cạnh khi bị phong hóa Đá hoa cương đôi khi xuất hiện ở dạng trũng tròn được bao bọc bởi các dãy đồi được hình thành từ quá trình biến chất tiếp xúc nhiệt hay sừng hóa.
2 Các quá trình địa chất
Quá trình Vũ trụ: Được trưng bày ở tủ “Quá trình vũ trụ”
Hình 12 Các loại thiên thạch được trưng bày ở tủ “Quá trình vũ trụ”
Quá trình Kiến tạo
- Vị trí: trưng bày bản đồ mảng kiến tạo và các mẫu vi uốn nếp, dăm kết kiến tạo
Hình 13 Hình ảnh bản đồ được trưng bày ở tầng 1 của bảo tàng
Quá trình Magma
- Vị trí: trưng bày ở 2 tủ Magma Phun trào và Magma Xâm nhập
- Một số mẫu vật được trưng bày ở tủ Quá trình Magma
Hình 14 Đá Granosyenit có tuổi thuộc Kỷ Kreta, phức hệ Đèo Cả
Hình 15 Đá Diorit có tuổi thuộc Ky Jura, phức hệ Định Quán
Hình 16 Đá Gabrodiorit có tuổi thuộc Kỷ Jura, phức hệ Định Quán
Quá trình Biến chất
- Vị trí: trưng bày ở tủ đá “Quá trình biến chất”
- Quá trình biến chất: làm thay đổi thành phần tính chất của đá nên đá càng cổ là đá biến chất, đá càng trẻ là đá Nguyên thủy; đá càng cổ là đá rắn chắc, đá càng trẻ là đá bở rời.
- Một số mẫu vật được trưng bày ở tủ đá Quá trình biến chất
Hình 17 Đá Phiến Thạch Anh Sericit thuộc hệ tầng A San
Hình 18 Đá Phiến Thạch anh Sericit
Hình 19 Đá Hoa (Marble) có tuổi thuộc Liên đại Proterozoi, hệ tầng Tiên An
Quá trình Trầm tích
- Vị trí: trưng bày ở 2 tủ: Trầm tích Cơ học và Hóa học, Trầm tích Sinh hóa.
- Một số mẫu vật thuộc Quá trình Trầm tích được trưng bày.
Hình 20 Cuội sạn kết có tuổi thuộc Kỷ Jura, hệ tầng An Điềm
Hình 21 Đá vôi màu trắng xám (White grey limestone)
Hình 22 Sét Diatome (Diatomic Clay)
Quá trình Phong hóa
- Vị trí: trưng bày ở tủ “Quá trình phong hóa”
- Một số mẫu vật thuộc Quá trình phong hóa được trưng bày
Hình 23 Đá Laterite bị phong hóa, được tìm thấy ở Mộ Đức
Hình 24 Đá Granit bị phong hóa, được tìm thấy ở Đà Lạt
Hình 25 Đá Granit bị phong hóa, được tìm thấy ở Đồng Xoài
KHOÁNG SẢN
1 Khái niệm về khoáng sản
Theo Wikipedia, khoáng sản là thành phần tạo khoáng vật của lớp vỏ Trái Đất, mà thành phần hóa học và các tính chất vật lý của chúng cho phép sử dụng chúng có hiệu quả và lợi ích trong lĩnh vực sản xuất ra của cải vật chất của nền kinh tế quốc dân.
2 Phân loại khoáng sản 2.1 Nhóm khoáng sản nhiên liệu
Dầu mỏ hay dầu thô là một chất lỏng sánh đặc màu nâu hoặc ngả lục Dầu mỏ tồn tại trong các lớp đất đá tại một số nơi trong vỏ Trái Đất Dầu mỏ là một hỗn hợp hóa chất hữu cơ ở thể lỏng đậm đặc, phần lớn là những hợp chất của hydrocarbon, thuộc gốc alkane, thành phần rất đa dạng Hiện nay dầu mỏ chủ yếu dùng để sản xuất dầu hỏa, dầu diesel và xăng nhiên liệu Ngoài ra, dầu thô cũng là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất ra các sản phẩm của ngành hóa dầu như dung môi, phân bón hóa học, nhựa, thuốc trừ sâu, nhựa đường Khoảng 88% dầu thô dùng để sản xuất nhiên liệu, 12% còn lại dùng cho hóa dầu.
Tính đến cuối năm 2019 sang đầu năm 2020, Việt Nam đứng hàng thứ 34 trên thế giới về số lượng sản xuất, trung bình mỗi tháng bơm được hơn 200.000 thùng dầu/ngày Vào thời điểm thịnh nhất Việt Nam xuất cảng 399.000 thùng/ngày vào năm 2003 Đây là nguồn xuất cảng đáng kể trong cán cân mậu dịch thu hút ngoại tệ Tuy nhiên mức tiêu thụ quốc nội đang trên đà gia tăng trong khi mức sản xuất giảm dần, khiến Việt Nam đã chuyển từ nước xuất cảng dầu thô sang nhập cảng kể từ năm 2017 Tiềm năng khai thác thêm dầu mỏ gần như hoàn toàn nằm ngoài khơi lãnh thổ Việt Nam.
Hình 26 Dầu thô được khai thác ở Việt Nam
Loại hình than của nước ta khá đa dạng, nhưng có năm loại chính: than Antraxit, than mỡ, than bùn, than ngọn lửa dài, than nâu Trữ lượng này được thống kê 3,5 tỷ tấn trong đó đã có trên 3,3 tỷ tấn là thuộc sở hữu của vùng mở Quảng Ninh, còn lại phân bố rải rác ở các tỉnh thành Thái Nguyên, Bắc Giang, Hải Dương…
Hình 27 Than bùn được trưng bày ở tủ Khoáng sản nhiên liệu
2.2 Nhóm khoảng sản kim loại
Quặng sắt là các loại đá và khoáng vật mà từ đó sắt kim loại có thể được chiết ra có hiệu quả kinh tế Quặng sắt thường giàu các sắt oxit và có màu sắc từ xám sẫm, vàng tươi, tía sẫm tới nâu đỏ Sắt thường được tìm thấy dưới dạng magnetit (Fe3O4, 72,4% Fe), hematit (Fe2O3, 69,9% Fe), goethit (FeO(OH), 62,9% Fe), limonit (FeO(OH)•n(H2O), 55%
Fe) hay siderit (FeCO3, 48,2% Fe).
Hình 28 Quặng sắt Hematite (Fe 2 O 3)
Titani kim loại không tìm thấy ở dạng tự do nhưng nó là nguyên tố phổ biến thứ 9 trên vỏ Trái Đất (chiếm 0,63% khối lượng), nó xuất hiện trong hầu hết đá lửa và đá trầm tích Trong 801 loại đá mácma được phân tích thì có đến 784 loại là chứa titani Tỷ lệ của nó trong đất khoảng 0,5 đến 1,5% Nó cũng được phân bố rộng khắp và hiện diện chủ yếu trong khoáng vật anatas, brookit, ilmenit, perovskit, rutil, titanit (hay còn gọi là sphen),cũng như trong nhiều quặng sắt Trong các loại khoáng vật này, chỉ có ilmenit và rutil có giá trị kinh tế quan trọng, nhưng rất khó tìm với mức độ tập trung cao, theo thứ tự là 6,0 và0,7 triệu tấn được khai thác trong năm 2011
Hình 29 Quặng sắt có chứa Titan
Boxide (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp bauxite /boksit/) là một loại quặng nhôm nguồn gốc đá núi lửa có màu hồng, nâu được hình thành từ quá trình phong hóa các đá giàu nhôm hoặc tích tụ từ các quặng có trước bởi quá trình xói mòn Quặng boxide phân bố chủ yếu trong vành đai xung quanh xích đạo đặc biệt trong môi trường nhiệt đới Từ boxide có thể tách ra alumina (Al2O3), nguyên liệu chính để luyện nhôm trong các lò điện phân, chiếm95% lượng boxide được khai thác trên thế giới Tên gọi của loại quặng nhôm này được đặt theo tên gọi làng Les Baux-de-Provence ở miền nam nước Pháp, tại đây nó được nhà địa chất học là Pierre Berthier phát hiện ra lần đầu tiên năm 1821.
Hình 31 Quặng Bauxit dạng sét được tìm thấy ở Tân Rai – Bảo Lộc – Lâm Đồng
2.2.4 Đồng Đồng có thể tìm thấy như là đồng tự nhiên hoặc trong dạng khoáng chất Đồng tự nhiên là một dạng polycrystal, với các tinh thể riêng lẻ lớn nhất đã được ghi nhận có kích thước 4,4×3,2×3,2 cm Khối đồng nguyên tố lớn nhất có cân nặng 420 tấn, được tìm thấy năm 1857 trên bán đảo Keweenaw ở Michigan, Hoa Kỳ Có nhiều dạng khoáng chứa đồng như cacbonat azurit (2CuCO3Cu(OH)2) và malachit (CuCO3Cu(OH)2) là các nguồn để sản xuất đồng, cũng như là các sulfide như chalcopyrit (CuFeS2), bornit (Cu5FeS4), covellit (CuS), chalcocit (Cu2S) và các oxide như cuprit (Cu2O).
Phần lớn đồng trích xuất được trong các mỏ lộ thiên trong các khoáng sản có ít hơn 1% đồng Các ví dụ bao gồm: mỏ Chuquicamata ở Chile và mỏ El Chino ở New Mexico
Việt Nam có mỏ đồng Sinh Quyền ở Lào Cai. Đồng có mặt trong vỏ Trái Đất với hàm lượng 50 ppm, và có thể được tổng hợp trong các ngôi sao có khối lượng lớn.
Chì kim loại có tồn tại trong tự nhiên nhưng ít gặp Chì thường được tìm thấy ở dạng quặng cùng với kẽm, bạc, và (phổ biến nhất) đồng, và được thu hồi cùng với các kim loại này Khoáng chì chủ yếu là galena (PbS), trong đó chì chiếm 86,6% khối lượng Các dạng khoáng chứa chì khác như cerussite (PbCO3) và anglesite (PbSO4).
Hầu hết quặng chì chứa ít hơn 10% chì, và các quặng chứa ít nhất 3% chì có thể khai thác có hiệu quả kinh tế Quặng được nghiền và cô đặc bằng tuyển nổi bọt thông thường đạt đến 70% hoặc hơn Các quặng sulfide được thiêu kết chủ yếu tạo ra chì oxide và một hỗn hợp sulfat và silicat của chì và các kim loại khác có trong quặng.
Kẽm chiếm khoảng 75 ppm (0,0075%) trong vỏ Trái Đất, là nguyên tố phổ biến thứ 24 Đất chứa 5-770 ppm kẽm với giá trị trung bình 64 ppm Nước biển chỉ chứa 30 ppb kẽm và trong khớ quyển chứa 0,1-4 àg/m³.
Nguyên tố này thường đi cùng với các nguyên tố kim loại thông thường khác như đồng và chì ở dạng quặng Kẽm là một nguyên tố ưa tạo quặng (chalcophile), nghĩa là nguyên tố có ái lực thấp với oxy và thường liên kết với lưu huỳnh để tạo ra các sulfide Các nguyên tố ưa tạo quặng hình thành ở dạng lớp vỏ hóa cứng trong các điều kiện khử của khí quyển Trái Đất Sphalerit là một dạng kẽm sulfide, và là loại quặng chứa nhiều kẽm nhất với hàm lượng kẽm lên đến 60-62%.
Các loại quặng khác có thể thu hồi được kẽm như smithsonit (kẽm cacbonat),hemimorphit (kẽm silicat), wurtzit (loại kẽm sulfide khác), và đôi khi là hydrozincit (kẽm cacbonat) Ngoại trừ wurtzit, tất cả các khoáng trên được hình thành từ các quá trình phong hóa kẽm sulfide nguyên sinh.
KHOÁNG VẬT
1 Khái niệm về khoáng vật
Khoáng vật là các hợp chất tự nhiên được hình thành trong quá trình địa chất Thuật ngữ "khoáng vật" bao hàm cả thành phần hóa học của vật liệu lẫn cấu trúc khoáng vật.
2 Các mẫu khoáng vật được trưng bày tại phòng khoáng vật
Hình 45 Thạch anh tinh thể (thạch anh có độ cứng 7)
Hình 46 Fluorit màu lục đậm
