Khoáng vật và đá hình thành đất và Sự hình thành đất

Chương I KHOÁNG VẬT VÀ ĐÁ HÌNH THÀNH ĐẤTVỏ Trái Ðất được cấu tạo bởi các loại đá khác nhau, một loại đá thường được cấu tạo bởi một số khoáng vật nhất định.. Ðá và khoáng vật ở lớp ngoài

Chương I KHOÁNG VẬT VÀ ĐÁ HÌNH THÀNH ĐẤT

Vỏ Trái Ðất được cấu tạo bởi các loại đá khác nhau, một loại đá thường được cấu tạo bởi một số khoáng vật nhất định Ðá và khoáng vật ở lớp ngoài cùng của vỏ Trái Ðất bị phá huỷ tạo thành mẫu chất, do tác động của sinh vật mẫu chất biến đổi tạo thành đất Vậy khoáng vật và đá

là cơ sở vật chất để hình thành nên đất

1 Khoáng vật

1.1 Khái niệm chung về khoáng vật

Theo địa chất học: khoáng vật là sản phẩm tự nhiên của các quá trình hoá lý và các quá trình địa chất diễn ra trong vỏ Trái Ðất, có thành phần tương đối đồng nhất và có những tính chất vật lý, hoá học nhất định

Khoáng vật tồn tại ở 3 thể: rắn, lỏng và khí, trong đó chủ yếu ở thể rắn Khoáng vật thể rắn hình thành và tồn tại ở 2 dạng cơ bản là kết tinh tạo thành các tinh thể và vô định hình, hầu hết khoáng vật ở dạng tinh thể Hình dạng tinh thể do sự liên kết theo quy luật của các nguyên tử, ion hoặc phân tử tạo nên các mạng lưới tinh thể

Tuỳ điều kiện hình thành mà một khoáng vật có kích thước khác nhau Ví dụ: Khoáng vật mica là những tấm mỏng có kích thước từ vài mm2 đến hàng m2

Một số khoáng vật có cùng thành phần nhưng kết tinh ở mạng lưới tinh thể khác nhau tạo nên khoáng vật có tính chất vật lý khác xa nhau Ví dụ: Than chì và kim cương có cùng thành phần hoá học là C nhưng kết tinh ở mạng tinh thể khác nhau mà than chì có độ cứng 1, kim cương có độ cứng 10

Hiện nay đã xác định được trên 3000 loại khoáng vật có trong vỏ Trái Ðất

Theo Chetvericốp, toàn bộ khoáng vật có trong vỏ Trái Ðất nằm trong 10 lớp:

- Silicát

Sunphat

- Haloit

huỳnh Dựa vào nguồn gốc thành tạo, các khoáng vật nằm trong 2 nhóm lớn là khoáng vật nội sinh và khoáng vật ngoại sinh Có khoảng 50 khoáng vật chiếm tỷ lệ lớn trong các loại đá ở vỏ Trái Ðất được gọi là khoáng vật chính tạo đá.

Trong thổ nhưỡng học, khoáng vật được chia làm 2 nhóm: khoáng vật nguyên sinh và khoáng vật thứ sinh Khoáng vật nguyên sinh được hình thành đồng thời với sự hình thành đá Ví dụ: thạch anh, Fenspat, mica trong đá Granít là các khoáng vật nguyên sinh

Khoáng vật thứ sinh được hình thành do quá trình biến đổi như các quá trình phong hoá, các hoạt động địa chất.v.v Do vậy khoáng vật thứ sinh gặp nhiều trong mẫu chất và đất như oxyt, hydroxit, các keo sét.v.v

Sự phân biệt khoáng vật nguyên sinh với thứ sinh có tính chất tương đối Thạch anh trong

đá Granít là nguyên sinh, khi granít bị phong hoá cho ra thạch anh là khoáng thứ sinh, nhưng thạch anh thứ sinh lại là thành phần chính tạo đá trầm tích là cát kết nên nó cũng là khoáng nguyên sinh trong đá cát

Các khoáng vật có thể tồn tại độc lập hoặc liên kết với nhau trong những quá trình địa chất nào đó để tạo thành đá Vì vậy khoáng vật là thành phần vật chất cơ bản cấu tạo nên vỏ Trái Ðất

Nhiều khoáng vật là nguồn tài nguyên khoáng sản rất có giá trị đối với con người

1.2 Một số loại khoáng vật trong vỏ Trái Ðất

a Lớp Silicát

Nguyên tử Silic

Nguyên tử oxy

Hình 1.2: Cấu tạo của khối 4 mặt

oxit silic, khoảng cách Si-O2 là 1,6 Ǻ

Silicát là lớp khoáng vật gặp nhiều nhất trong vỏ Trái Ðất, có khoảng 1500 loại khoáng vật của vỏ Trái Ðất nằm ở lớp này Theo viện sĩ A.Phecxman, lớp Silicát chiếm 75 % trọng lượng vỏ Trái Ðất, nhiều khoáng vật của lớp này là khoáng vật chính tạo đá

Ðơn vị cơ sở cấu tạo nên khoáng vật lớp Silicát là khối 4 mặt Silic-oxy có công thức [SiO4]4- với 1 nguyên tử Silic nằm giữa 4 nguyên tử oxy nằm ở 4 đỉnh

Các khối [SiO4]4- có thể ghép nối với nhau theo các phương để tạo thành các lớp Silicát phụ là Silicát dải, Silicát đảo, Silicát khung Ngoài ra do thừa 4 hoá trị âm nên có thể liên kết với nhiều nguyên tố khác ở dạng cation như Ca2+, Mg2+, K+, Na+ Ðặc biệt, Silic trong khối 4 mặt có thể được thay thế bởi Al (thay thế đồng hình khác chất) tạo thành nhôm Silicát (alumino Silicát) Sau đây là một số khoáng vật điển hình:

Ôlivin [(Mg,Fe) 2 SiO 4 ]

Màu xanh ô liu, độ cứng 6,5 - 7,0, tỷ trọng 3,3 - 4,0, ánh thuỷ tinh, vết vạch không màu, cát khai trung bình Kết tinh ở dạng khối hay dạng hạt

Ôlivin có nguồn gốc từ hoạt động macma, là khoáng vật chính tạo thành các đá macma siêu bazơ, macma bazơ như: Ðunit, Peridotit, gabro, bazan Trong các quá trình biến đổi hậu sinh chuyển thành Secpentin, Tan, Manhetit, Limonít và Ôpan

Ôlivin đẹp được sử dụng làm đồ trang sức, loại chứa nhiều Mg (45-50% MgO) dùng sản xuất gạch chịu lửa Ở Việt Nam Ôlivin gặp ở núi Nưa - Thanh Hoá, Phủ Quỳ - Nghệ An, Tây Nguyên

Mica trắng và đen

Mica trắng có công thức hoá học: K.Al2[(Al.Si3.O10)].[OH]2 giàuK

Mica đen có công thức hoá học: K(Mg,Fe)3[Si3AlO10][OH,F]2

Trong thành phần Mica đen có chứa nhiều Fe, Mg

Các khoáng mica kết tinh ở dạng dẹt, tấm, vảy; Ðộ cứng 2-3; Tỷ trọng 2,7-3,1 Ánh thuỷ tinh hoặc xà cừ; cát khai rất hoàn toàn dễ tách thành tấm mỏng; màu sắc thay đổi từ trắng đến vàng, xám và đen Mica có nguồn gốc từ hoạt động macma rất phổ biến trong đá macma axit như granít, ngoài ra còn gặp trong đá biến chất như đá phiến mica, đá trầm tích cơ học như đá cát Khi bị phá huỷ mica tạo thành Hyđromica, Kaolinít, Hydroxyt

Fenspat

Là một nhóm khoáng vật rất phổ biến, chiếm khoảng 50 % trọng lượng vỏ Trái Ðất Trong thành phần Fenspat còn có các nguyên tố kiềm và kiềm thổ và được chia làm các nhóm phụ như octoclaz, plazoclaz

Fenspat có độ cứng 6,0-6,5; Tỷ trọng 2,6-2,8; Màu trắng, hồng, xám hay đen; cát khai hoàn toàn theo 2 phương

Fenspat có nguồn gốc macma, là thành phần chính của các loại đá macma Khi bị phong hoá, Fenspat tạo thành Kaolinít, oxyt và các loại muối kiềm và kiềm thổ

Ôgít Công thức Ca(Mg, Al, Fe)(Si,Al)2O6

Ðộ cứng 5-6 Tỷ trọng 3,2-3,6 Màu đen, lục hay nâu Ánh thuỷ tinh; cát khai trung bình Tinh thể dạng lăng trụ ngắn, tấm hoặc khối hạt đặc sít Ôgít hình thành do hoạt động macma, là thành phần chính của đá macma bazơ như bazan, gabrô

b Lớp Cácbônát

Lớp khoáng vật này khá phổ biến, là muối của axit H2CO3 Khoáng vật lớp này giòn, độ cứng nhỏ, dễ hoà tan trong nước và sủi bọt khi tác động với HCl

Canxit - Công thức CaCO3

Kết tinh ở nhiều dạng tinh thể như khối mặt thoi, hình hộp chữ nhật lệch, hình tháp, hình lăng trụ hoặc tập hợp hạt đặc sít Ðộ cứng 3, tỷ trọng 2,6-2,8 Ánh thuỷ tinh; màu trắng, xám, vàng, nâu, lục, lam Cát khai hoàn toàn theo 3 phương Sủi bọt mạnh khi tác động với axit HCl Canxít được hình thành do hoạt động địa chất ngoại sinh hoặc xác sinh vật có chứa nhiều CaCO3 Canxít là thành phần khoáng vật chủ yếu tạo đá vôi Canxít là nguyên liệu để sản xuất vôi, xi măng, làm chất cải tạo phản ứng chua cho đất

Ðôlômít: Công thức (Ca, Mg)[CO3]2

Ðược hình thành do Mg thay thế Ca trong CaCO3 Ðộ cứng 3,5-4,0 Tỷ trọng 1,8-2,9 Ánh thuỷ tinh Màu trắng, vàng, xám, lục, đen Không sủi bọt khi tác động với HCl ở nhiệt độ thường Gặp Ðôlômít trong đá vôi hoặc tạo thành các khối riêng Ðôlômít được dùng sản xuất gạch chịu lửa, sản xuất phân bón

c Lớp Oxit

Khoáng vật lớp này gồm tất cả các oxyt Lớp Oxyt có 200 khoáng vật chiếm khoảng 17

% trọng lượng vỏ Trái Ðất

Thạch anh : Công thức SiO2

Rất phổ biến trong vỏ Trái Ðất Ðộ cứng 7 Tỷ trọng 2,5 - 2,8 Ánh thuỷ tinh Màu trắng, vàng, tím, đen, hồng hoặc trong suốt Thạch anh gặp ở dạng khối đặc hoặc vụn, tinh thể có hình

lăng trụ với 2 chóp 6 mặt Thạch anh rất phổ biến trong đá macma axit, siêu axit, đá biến chất và

d Lớp Hydroxyt

Khoáng vật lớp này là những hợp chất hoá học có thành phần là kim loại và gốc - OH-

Hydragilit: Công thức Al(OH)3

Ðộ cứng 2,5-3,5 Tỷ trọng 2,34 Màu trắng, xám, phớt lục, phớt đỏ Ánh thuỷ tinh Tinh thể dạng tấm lục giác, vảy mỏng hoặc khối ẩn tinh

Hydragilit được hình thành do sự phong hoá các khoáng nhôm silicát

e Lớp khoáng vật có lưu huỳnh

Khoáng vật lớp này là hợp chất của kim loại với lưu huỳnh hoặc là muối của axit H2SO4

Pyrit: Công thức FeS2

Tiếng Hylạp "pyros" có nghĩa là lửa, màu khoáng vật này giống màu của lửa nên được gọi tên là pyrit.

Ðộ cứng 6,0 - 6,5 Tỷ trọng 5 Màu vàng rơm Không cát khai Tinh thể hình khối lập phương điển hình, Pyrit có nguồn gốc từ hoạt động macma hoặc biến chất Pyrit là nguyên liệu

để điều chế axít H2SO4

Trong đất phèn, sắt có thể tác động với các hợp chất có lưu huỳnh như H2S để tạo FeS2, gặp điều kiện oxy hoá FeS2 bị biến đổi tạo thành phèn sắt Fe2(SO4)3, phèn sắt dễ thuỷ phân khi gặp nước tạo thành H2SO4 và Fe(OH)3 kết tủa làm cho đất có phản ứng rất chua

Anhydrit : công thức CaSO4

Ðộ cứng 3,0 -3,5 Tỷ trọng 2,8-3,0 Ánh thuỷ tinh Màu trắng, xám hay hơi đỏ Cát khai hoàn toàn theo 3 phương Anhydrit kết tủa từ nước biển khi nhiệt độ trên 42oC hoặc kết tủa từ dung dịch có nồng độ bão hoà Anhydrit thường tập hợp đông đặc tinh thể nhỏ cùng với thạch cao hoặc muối mỏ

Trong nông nghiệp CaSO4 dùng để cải tạo đất mặn kiềm

phương Hình thành do sự kết tủa từ nước biển khi bị khô cạn hay bão hoà muối tan

Synvinit là nguyên liệu sản xuất phân Kali

Khoáng vật lớp này là những muối phức tạp có chứa phospho

Apatit: công thức Ca5(PO4)3(F,Cl)

Ðộ cứng 5 Tỷ trọng 3,2 Ánh thuỷ tinh Màu trắng, vàng, lục, lam Tinh thể hình lăng trụ, hình kem hay hình tấm thường tập hợp tạo khối đặc sít

Apatit được hình thành trong hoạt động macma và hoạt động ngoại sinh.

Apatit là nguyên liệu sản xuất phân lân dùng trong sản xuất nông nghiệp

Việt Nam có mỏ Apatit với trữ lượng lớn ở Cam Ðường- Lào Cai

Phosphorit: Công thức Ca5(PO4)P

Phosphorit có thành phần tương tự Apatit nhưng thường lẫn nhiều tạp chất hơn

Phosphorit hình thành trong các hang đá vôi do xác sinh vật chết từ lâu hoặc quá trình sinh hoá ở vùng biển cạn có nhiều chất hữu cơ tích luỹ Ở một số vùng nhân dân ta gọi là phân lèn gặp trong các lèn (núi) đá vôi

Phosphorit có công dụng như Apatit

2.1 Ðịnh nghĩa và phân loại đá

Ðá là một tập hợp nhiều hoặc một khoáng vật, là thành phần vật chất chủ yếu cấu tạo nên

- Phân biệt rõ với các khối xung quanh và được thành tạo do những quá trình địa chất riêng

- Có thành phần khoáng vật, hoá học xác định và khác với các khối bao quanh

- Các thành phần tạo đá có phương thức kết hợp riêng

Ðá do nhiều loại khoáng vật tạo nên gọi là đá đa khoáng, do một loại khoáng vật gọi là đá đơn khoáng Ðá bị phong hoá để tạo thành đất gọi là đá mẹ

Theo nguồn gốc hình thành, toàn bộ đá cấu tạo nên vỏ Trái Ðất nằm trong 3 nhóm lớn là:

Ðá macma, đá trầm tích và đá biến chất Trong từng nhóm chính lại chia ra nhiều nhóm nhỏ hơn

Ví dụ: nhóm đá macma có các nhóm phụ là macma siêu axit, macma axit, macma trung tính

2.2 Ðá macma

a Ðịnh nghĩa và phân loại đá macma

Ðá macma là những đá được hình thành do sự đông cứng của dung dịch macma Nếu dung dịch macma đông cứng dưới sâu (trong vỏ Trái Ðất) tạo đá macma xâm nhập, ngược lại dung dịch macma phun trào ra phía ngoài mặt vỏ Trái Ðất rồi đông cứng lại thì tạo nên đá

macma phun trào

Ðá macma có nhiều loại khoáng vật khác nhau, có kiến trúc và cấu tạo phức tạp Trong

vỏ Trái Ðất đá nằm ở nhiều thể: tường mạch, nền, trụ, nấm, lớp phủ, vòm phủ

Có nhiều cách phân loại đá macma, phương pháp được sử dụng rộng rãi là dựa vào hàm lượng SiO2 trong đá như ở bảng 1.1

Bảng 1.1 Phân loại đá macma theo hàm lượng SiO 2

Hàm lượng SiO2 (%) Tên đá

Ðá Macma có hàng trăm loại khoáng vật nhưng số khoáng vật chính tạo đá không nhiều Mười khoáng vật: Fenspat, Thạch anh, Amphibon, Pyroxen, Mica, Ôlivin, Nephêlin, Lơxit, Manhêtit, Apatit chiếm 99% trọng lượng đá macma; Thành phần hoá học chủ yếu của đá macma

là Silic, nhôm, sắt thể hiện ở bảng 1.2

Bảng 1.2 Hàm lượng trung bình của các nguyên tố

Dựa vào màu sắc, các khoáng vật tạo đá macma chia làm hai nhóm chính:

- Các khoáng vật sáng màu: Fenspat, Mica trắng

- Các khoáng vật sẫm màu: Amphibon, Ôlivin, Manhêtit

Grani t

Ðá Granit còn có tên gọi là đá hoa cương, đại diện cho đá macma axit Hình thành dưới sâu, rất phổ biến trong vỏ Trái Ðất, màu xám trắng, xám hoặc hồng Kiến trúc toàn tinh với các kích thước hạt khác nhau Thành phần khoáng vật chủ yếu là Octoclaz, Thạch anh, mica trắng và đen, Hoocblen Khoáng vật phụ có Plazoclaz, Apatit, Manhetit Các khoáng vật có thể quan sát nhận biết bằng mắt thường

Dựa vào kích thước và thành phần khoáng vật mà có các tên gọi như: Granit hạt thô, Granit hạt trung bình, Granit hạt mịn, Granit 2 mica

Granit có Fenspat kiềm như Anbit, Microlis thì có màu hồng, đỏ, đỏ sẫm dùng làm gạch trang trí

Granit là loại đá cứng rắn, khó bị phong hoá Ðất hình thành trên đá Granit nói riêng và Macma axit nói chung có thành phần cơ giới nhẹ, tầng mỏng, rất chua và nghèo dinh dưỡng.

Ở Việt Nam gặp Granit ở nhiều nơi như Hoàng Liên Sơn (Lào Cai), Trường Sơn Bắc, Trường Sơn Nam, Ðèo Hải Vân, Thanh Hoá, Quảng Bình

Ðá phun trào tương ứng với Granit là Riôlit (còn gọi là Lipazit) có thành phần khoáng vật giống với Granit nhưng có kiến trúc poocphia, cấu tạo dòng chảy Nếu Riôlit không kết tinh được gọi là thuỷ tinh núi lửa Dãy núi Tam Ðảo chủ yếu cấu tạo bởi Riolit

Anđêzit và Poocphia

Là những đá macma trung tính điển hình, hình thành bằng con đường phun trào

Anđêzit có màu xám, xám đen, xanh đen, đen Thành phần khoáng vật chủ yếu là

Plazoclaz, Hoocbles, Ôgít, Pyroxen, Biôtit

Anđêzit là đá phun trào kiểu mới, Poocphia là đá phun trào cổ

Ðá xâm nhập tương ứng với Anđêzit là Ðiorit có kiến trúc toàn tinh, thành phần khoáng vật tương tự Anđêzit Khi lộ ra ngoài Anđêzit bị phá huỷ dễ hơn đá macma axit Ðất hình thành trên loại đá này có thành phần cơ giới nặng, tầng dày và có nhiều tính chất tốt

Việt Nam gặp Anđêzit ở Thanh Hoá, Lai Châu, Tây Nguyên Ðiorit gặp ở Lào Cai,

Kontum

Bazan, Ðiabaz, Gabrô

Bazan là đá điển hình của Macma bazơ, hình thành bằng con đường phun trào Màu xám, xám đen, đen Thành phần khoáng vật chính tạo đá là Pyroxen (Ôgít hoặc Ðiopxit) chiếm khoảng

50 %, thứ đến là Plazoclaz kiềm, khoáng vật phụ là Olivin, hoocblen Ðá Bazan có kiến trúc vi tinh hay hạt mịn, mắt thường không phân biệt được các tinh thể khoáng có trong đá Trong đá thường có các lỗ hổng hình tròn hay bầu dục, nếu đá có nhiều lỗ hổng thường xốp, nhẹ gọi là đá bọt Bazan Thế nằm của đá Bazan chủ yếu là vòm phủ và dòng chảy

Ðiabaz là Bazan cổ Gabrô là đá xâm nhập tương ứng với phun trào Bazan, có kiến trúc toàn tinh dạng hạt lớn và trung bình

Khi lộ ra ngoài mặt, đá Bazan rất dễ bị phá huỷ, đất hình thành trên đá Bazan có màu đỏ, nâu đỏ, thành phần cơ giới nặng, tầng dày và có nhiều tính chất tốt

Việt Nam gặp đá Bazan ở Tây Nguyên, Ðông Nam Bộ, Quảng Ngãi, Quảng Trị, Nghệ

An, Thanh Hoá

Ðuní t

Ðunít là đá Macma siêu bazơ hình thành dưới sâu Ðá có kiến trúc hạt trung bình hay hạt nhỏ Màu xanh lục, xám đen, đen Khoáng vật chủ yếu là Ôlivin (thay đổi từ 85 - 100%), ngoài

ra còn gặp một ít Crônit, Manhêtít Khi bị biến đổi Ôlivin tạo thành Secpentin

Ðất hình thành trên đá Ðunít có màu đen Việt Nam gặp Ðunít ở Cổ Ðịnh - Thanh Hoá

2.3 Ðá trầm tích

a Ðịnh nghĩa và phân loại đá trầm tích

Ðá trầm tích là đá hình thành từ sản phẩm phong hoá của các đá có trước hoặc do xác sinh vật tích đọng tạo thành

Ví dụ: Ðá cát kết (Sa thạch) do các hạt cát là sản phẩm của phong hoá vật lý kết gắn tạo thành Ðá vôi San hô do xác San hô chết tích đọng tạo thành

Dựa vào nguồn gốc hình thành, nhóm đá trầm tích thường được chia thành các nhóm phụ sau: Trầm tích cơ học, trầm tích hoá học, trầm tích sinh học và trầm tích hỗn hợp

b Một số loại đá trầm tích

Ðá cát

Ðá cát là đá điển hình của trầm tích cơ học

Hạt cát là sản phẩm phá huỷ cơ học các đá khác có kích thước từ 2mm - 0,1mm Sản phẩm ở trạng thái rời rạc gọi là cát, nếu kết gắn lại gọi là cát kết (Sa thạch)

Cát kết có 2 thành phần cơ bản là các hạt cát và chất xi măng kết gắn Thành phần

khoáng vật của cát kết: Thạch anh, Fenspat, Mica, Ziacon, Manhetít, Kaolinít Cát kết có cấu tạo khối và cấu tạo phân lớp Xi măng kết gắn là Silic, sắt, canxi, sét

Cát kết rất phổ biến trong vỏ Trái Ðất, chiếm khoảng 60% trầm tích cơ học

Ðất hình thành trên đá cát có thành phần cơ giới nhẹ, nghèo dinh dưỡng, có nhiều tính chất xấu

Ở Việt Nam đá cát gặp phổ biến ở các tỉnh trung du và miền núi như Bắc Giang, Quảng Ninh, Thanh Hoá, Nghệ An, Kontum Cát rời gặp ở ven các dòng sông suối, đặc biệt gặp một dải dài ven biển miền Trung từ Thanh Hoá đến Bình Thuận

Ðá Vô i

Ðá vôi được hình thành do kết tủa CaCO3 từ dung dịch thật (trầm tích hoá học) hoặc do xác sinh vật chứa nhiều CaCO3 tích đọng lại (trầm tích sinh học) Màu trắng, hồng, xám, xanh, xám đen Thành phần khoáng vật chủ yếu là Canxit, ngoài ra còn gặp Aragônít, Kaolinit, Thạch cao, oxyt sắt, nhôm, Ðôlômít Ðá vôi sinh vật do xác các loại sinh vật như Huệ biển, Tay cuộn, San hô, sò, hến, Núi đá vôi ở vịnh Hạ Long chủ yếu là xác San hô

Ðất hình thành trên đá vôi có màu đỏ, nâu đỏ, trường hợp đặc biệt có màu đen Ðá vôi còn được dùng để sản xuất vật liệu xây dựng, làm chất cải tạo đất chua

Than bùn

Than bùn được hình thành do sự phân giải không hoàn toàn xác thực vật trong điều kiện

dư ẩm và thiếu oxy (vùng đầm lầy), màu đen, nâu đen hay xám đen Rất nhẹ, xốp và chứa nhiều

Các thành phần tạo đá có nguồn gốc cơ học, hoá học và sinh học Tuỳ thành phần trong

đá mà có các đá như: Sét vôi (macnơ), đá vôi sinh hoá, sét bột

2.4 Ðá biến chất

a Ðịnh nghĩa và phân loại đá biến chất

Ðá biến chất là đá được hình thành do đá macma, đá trầm tích bị biến đổi mạnh mẽ trong điều kiện nhiệt độ cao và áp suất lớn

Nguyên nhân tạo nhiệt độ cao và áp suất lớn là các hoạt động địa chất diễn ra trong vỏ Trái Ðất như hoạt động macma, hoạt động kiến tạo Giới hạn dưới của nhiệt độ là 350oC, của áp suất là 250-300 atm bắt đầu gây biến chất cho đá

Dựa vào nguồn gốc đá ban đầu, dựa vào nguyên nhân, dựa vào mức độ biến chất, dựa vào thành phần khoáng vật và hoá học để phân loại đá biến chất

Nhóm đá biến chất có các nhóm phụ là biến chất động lực, biến chất nhiệt, biến chất nhiệt động và biến chất trao đổi

Nếu đá biến chất có nguồn gốc macma thì thêm đầu ngữ là Octo, có nguồn gốc từ đá trầm tích thì thêm tiếp đầu ngữ là Para

Ví dụ: Octognai, Paragnai

b Một số loại đá biến chất

Nhóm đá phiến

Là những đá có cấu tạo phân phiến, gặp rất phổ biến trong vỏ Trái Ðất với những đá điển hình sau:

- Phiến thạch sét: trước đây đá này xếp vào đá trầm tích, nay được xếp vào đá biến chất, thực chất phiến thạch sét được coi là trung gian giữa đá trầm tích và biến chất Thành phần chính của đá là sét, ngoài ra còn gặp một số khoáng vật đặc trưng của đá biến chất như: Xêrixit, Clorit

Ðá có cấu tạo phân phiến điển hình, màu xám, xám đen, đen hoặc xanh xám

Khi lộ ra ngoài không khí đá dễ bị phá huỷ tạo thành đất đỏ và có nhiều tính chất tốt Ở Việt Nam, phiến thạch sét gặp ở nhiều nơi như Tuyên Quang, Yên Bái, Phú Thọ, Hoà Bình, Tây Nguyên

- Phiến thạch mica: Ðá có cấu tạo phân phiến nhưng không điển hình như các đá phiến khác Thành phần khoáng vật chính của đá là sét, mica, khoáng vật phụ là Grơnat, Xinimanit, Ðites, Thạch anh Màu xám, xám vàng Việt Nam gặp nhiều ở Phú Thọ, Yên Bái, Lào Cai, Sơn

La, Nghệ An

- Phiến Clozit, phiến Philít: Là những đá có cấu tạo phân phiến rất điển hình Khoáng vật chủ yếu trong đá Clozit là sét và Clozit, trong đá Philít là sét và Xêrixit Vùng vòng cung sông chảy gặp khá phổ biến Clozit và Philít

- Amphibolít: Là đá phiến kết tinh của nhóm biến chất nhiệt động Thành phần khoáng vật chính tạo đá là Hoocblen và Plazoclaz, khoáng vật phụ có Pyroxen, Biotit, Êpiđôt, thạch anh Ðá có cấu tạo phân phiến, cấu tạo phân lớp song song Màu đen, lục, xám xanh, xanh lá cây

Ở Việt Nam Amphibolit gặp ở Yên Bái, Tuyên Quang, Phú Thọ

Ðá Gnai

Thuộc nhóm đá biến chất nhiệt động, có kiến trúc hạt biến tinh với kích thước hạt khá lớn Thành phần khoáng vật chính tạo đá là Fenspat, thạch anh và mica, khoáng vật phụ có Hoocblen, Pyroxen, Granát

Gnai có nguồn gốc từ Granit, Ðioxit, Cát kết

Ở Việt Nam Gnai gặp ở thượng nguồn sông chảy, Kontum

Ðá hoa

Ðá hoa do đá vôi bị tái kết tinh khi gặp nhiệt độ cao Thành phần khoáng vật chính là Canxit kết tinh từ hạt mịn đến trung bình hoặc to, ngoài ra còn gặp khoáng vật phụ là Ðôlômit, Xêrixit, Tan Ðá có cấu tạo khối, màu trắng, nâu, hồng

Ở Việt Nam đá hoa gặp ở Phong Thổ - Lai Châu, Quốc Oai - Hà Tây

Quăczít

Quăczít thuộc nhóm đá biến chất nhiệt Kiến trúc hạt biến tinh với cấp hạt mịn là chính Thành phần khoáng vật chủ yếu là Thạch anh, ngoài ra còn gặp Xirêxit, Fenspat Quăczít có nguồn gốc từ macma siêu axit hay cát kết thạch anh Màu vàng, trắng, hồng hoặc xám Ðá rất cứng rắn, khó bị phong hoá khi lộ ra ngoài không khí Việt Nam gặp Quăczít ở nhiều nơi như: Thanh Hoá, Nghệ An, Bắc Giang

Ðá trầm tích

Ðá biến chất

Ðá Macma

Lò macma