khoáng vật là một nguyên tố hay một hợp chất hóa học thông thường kết tinh và được tạo ra như là kết quả của các quá trình địa chất

MỤC LỤC MỤC LỤC 1 MỞ ĐẦU 1 1. Khoáng vật học và khái niệm về khoáng vật 1 2. Những nhiệm vụ cơ bản và hướng nghiên cứu của khoáng vật học 2 3. Mối liên hệ giữa khoáng vật học với các khoa học khác 3 4. Ý nghĩa và vai trò của khoáng vật học trong nền kinh tế 3 5. Lịch sử phát triển khoáng vật học 4 Chương 1 TRẠNG THÁI, MỐI LIÊN KẾT VÀ CẤU TRÚC CỦA KHOÁNG VẬT 6 1.1. Trạng thái của khoáng vật 6 1.1.1. Trạng thái kết tinh 6 1.1.2. Trạng thái vô định hình 6 1.1.3. Trạng thái keo 7 1.2. Mối liên kết của nguyên tử, phân tử trong khoáng vật 8 1.2.1. Năng lượng mạng tinh thể 8 1.2.2. Sự phối trí và đa dạng phối trí 9 1.2.3. Các dạng liên kết hóa học 10 1.3. Cấu trúc khoáng vật 13 1.3.1. Các dạng cấu trúc cơ bản của khoáng vật 13 1.3.2. Đa hình 15 1.4. Tính không gian hoàn chỉnh cấu trúc trong khoáng vật 16 1.4.1. Sai hỏng điểm 16 1.4.2. Sai hỏng đường 17 Chương 2 ĐẶC TÍNH HÓA HỌC CỦA KHOÁNG VẬT 20 2.1. Thành phần hóa học 20 2.1.1. Nguyên tố chính 20 2.1.2. Nguyên tố phụ 20 2.2. Thay thế đồng hình 21 2.2.1. Các dạng thay thế đồng hình 21 2.2.2. Điều kiện thay thế đồng hình 22 2.2.3. Ý nghĩa của nghiên cứu đồng hình 24 2.3. Vai trò H2O, nhóm (OH) và các chất lưu khác trong khoáng vật 24 2.3.1. Nước liên kết 25 2.3.2. Nước kết tinh 25 2.3.3. Nước tự do 25 2.3.4. Chất lưu trong khoáng vật 26 2.4. Công thức hóa tinh thể của khoáng vật 26 2.4.1. Cách biễu diễn thành phần của khoáng vật 26 2.4.2. Tính công thức hóa tinh thể của khoáng vật 29 Chương 3 HÌNH THÁI HỌC CỦA KHOÁNG VẬT 32 3.1. Dạng bên ngoài của khoáng vật 32 3.1.1. Sự phụ thuộc của hình dạng khoáng vật vào cấu trúc tinh thể 32 3.1.2. Sự phụ thuộc của hình dạng tinh thể vào điều kiện kết tinh 33 3.1.3. Độ tự hình 34 3.1.4. Kích thước của cá thể khoáng vật 36 3.2. Tập hợp khoáng vật 37 3.3. Liên kết có quy luật của khoáng vật 40 3.3.1. Liên kết song song 40 3.3.2. Song tinh 40 Chương 4 TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA KHOÁNG VẬT 42 1 4.1.2. Cát khai 44 4.1.3. Độ cứng 46 4.1.4. Độ trong suốt 47 4.1.5. Màu khoáng vật 48 4.1.6. Ánh của khoáng vật 53 4.2. Tính chất vật lý thứ sinh 55 4.2.1. Tính phát quang 55 4.2.2. Tính dẫn điện 55 4.2.3. Tính chất từ 56 4.2.4. Tính hòa tan 57 4.2.5. Tính chất bề mặt của khoáng vật 57 Chương 5 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOÁNG VẬT 58 5.1. Những phương pháp nghiên cứu khoáng vật ngoài thực địa 58 5.2. Các phương pháp nghiên cứu sa khoáng 59 5.3. Phương pháp nghiên cứu khoáng vật trong phòng thí nghiệm 60 5.3.1. Phương pháp phân tích hóa silicat 60 5.3.2. Quang phổ phát xạ 60 5.3.3. Quang phổ ngọn lửa 60 5.3.4. Quang phổ hấp phụ nguyên tử 61 5.3.5. Phân tích phổ Rơnghen 61 5.3.6. Phương pháp phân tích bằng kính hiển vi điện tử 61 5.3.7. Phương pháp phân tích nhiệt 61 5.3.8. Phương pháp phát quang 62 5.3.9. Phương pháp nhiệt áp 62 Chương 6 QUÁ TRÌNH ĐỊA CHẤT TẠO KHOÁNG VÀ CÁC TỔ HỢP CỘNG SINH KHOÁNG VẬT 63 6.1. Sự hình thành và trưởng thành của chất kết tinh 63 6.1.1. Vai trò nhiệt độ, môi trường trong quá trình thành tạo khoáng vật 63 6.1.2. Dấu hiệu tiêu hình, khoáng vật tiêu hình và thế hệ khoáng vật 64 6.2. Quá trình tạo khoáng 67 6.2.1. Quá trình nội sinh 67 6.2.2. Quá trình ngoại sinh 75 6.2.3. Quá trình biến chất và tổ hợp khoáng vật trong đá biến chất 79 Chương 7 HỆ THỐNG PHÂN LOẠI KHOÁNG VẬT 82 7.1. Nguyên tắc phân loại khoáng vật 82 7.2. Phân loại 83 Chương 8 CÁC CHẤT ĐƠN GIẢN 85 8.1. Đặc điểm chung 85 8.2. Mô tả khoáng vật 86 Chương 9 SUNFUA VÀ CÁC HỢP CHẤT TƯƠNG TỰ 95 9.1. Đặc điểm chung 95 9.2. Mô tả khoáng vật 95 Chương 10 HALOGENUA 117 10.1. Đặc điểm chung 117 10.2. Phân loại 118 10.3. Mô tả khoáng vật 119 Chương 11 OXIT VÀ HYDROXIT 124 11.1. Đặc điểm chung 124 11.1.1. Hiện tượng thay thế đồng hình 124 11.1.2. Cấu trúc tinh thể 125 2 11.1.3. Tính chất vật lý 126 11.1.4. Nguồn gốc 127 11.2. Mô tả khoáng vật 127 11.2.1. Oxit có cấu trúc phối trí 127 11.2.2. Oxit có cấu trúc mạch 135 11.2.3. Hydroxit có cấu trúc dải và lớp 140 11.2.4. Oxit có cấu trúc khung 145 Chương 12 SILICAT VÀ ALUMOSILICAT 150 12.1. Đặc điểm chung của silicat và alumosilicat 150 12.1.1. Thành phần hóa học 150 12.1.2. Cấu trúc tinh thể 150 12.1.3. Hình thái của silicat 152 12.1.4. Tính chất của silicat 152 12.1.5. Nguồn gốc của silicat 153 12.2. Mô tả khoáng vật 153 12.2.1. Silicat có cấu trúc đảo (Octosilicat) 153 12.2.2. Silicat đảo kép với gốc anion [Si2O7]6- (Đioctosilicat) 159 12.2.3. Silicat có cấu trúc vòng với gốc anion [Si6O18]12 162 12.2.5. Silicat có cấu trúc mạch với gốc anion [Si3O9]6-, [Si5O15]10 169 12.2.6. Silicat có cấu trúc mạch kép – gốc anion [Si4O11]6 169 12.2.7. Silicat và alumosilicat có cấu trúc lớp 174 12.3.8. Alumosilicat có cấu trúc khung (Alumosilicat khung) 184 Chương 13 HỢP CHẤT MUỐI CỦA AXIT KIỂU HnXO3, HnXO4 195 13.1. Lớp Borat 195 13.1.1. Đặc điểm chung của borat 195 13.1.2. Mô tả khoáng vật 196 13.2. Lớp Cacbonat 198 13.2.1. Đặc điểm chung của cacbonat 198 13.2.2. Mô tả một số khoáng vật cacbonat 200 13.3. Lớp nitrat 209 13.4. Lớp photphat, asenat và vanađat 209 13.4.1. Đặc điểm chung của photphat, asenat và vanađat 209 13.4.2. Mô tả khoáng vật 210 13.5. Lớp Sunfat 214 13.5.1. Đặc điểm chung của sunfat 214 13.6. Molipđat và vonframat 220 13.6.1. Đặc điểm chung của molipđat và vonframat 220 13.6.2. Mô tả khoáng vật 222 TÀI LIỆU THAM KHẢO 227 3 MỞ ĐẦU 1. Khoáng vật học và khái niệm về khoáng vật Khoáng vật học là một trong những môn học cơ sở của khoa học địa chất nghiên cứu về khoáng vật. Khoáng vật học nghiên cứu về thành phần hóa học, cấu trúc bên trong, các tính chất, nguồn gốc và điều kiện sinh thành, quá trình phá hủy của khoáng vật và đồng thời nó cũng nghiên cứu sự liên quan giữa thành phần, tính chất và cấu trúc bên trong của khoáng vật. Có thể nói một cách khái quát, khoáng vật học là khoa học nghiên cứu một cách toàn diện về khoáng vật. Một số khái niệm hiện đại về khoáng vật Ngày nay nhiều nhà nghiên cứu cho rằng, khoáng vật là những vật thể kết tinh đồng nhất về lý học và hóa học, được thành tạo nhờ các quá trình hóa lý tự nhiên. Về quan điểm hóa lý: Khoáng vật là pha cứng. Sự bền vững của khoáng vật phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất và thành phần hóa học của môi trườn. Với sự tăng cao của áp suất, khoáng vật có thể bị biến đổi về cấu trúc tinh thể; hoặc nếu nung nóng thì khoáng vật sẽ bị nóng chảy. Ngược lại khi làm lạnh dung thể, ngưng đọng khí hoặc làm bão hòa dung dịch thì pha cứng sẽ xuất hiện. Theo quan điểm vật lý: Khoáng vật là những vật thể kết tinh với kích thước giới hạn. Những vật thể này gọi là cá thể khoáng vật. Những cá thể khoáng vật thường lien kết với nhau tạo nên các loại đá, các loại quặng của các thể địa chất khác nhau: thể xâm nhập, các mạch, các vỉa quặng… Theo quan điểm hóa tinh thể: Khoáng vật là những cá thể được đặc trưng bởi cấu trúc tinh thể, tức là có những đặc điểm cấu trúc nhất định. Nếu khoáng vật có cùng thành phần nhưng khác nhau về cấu trúc thì sẽ thuộc các dạng khoáng vật khác nhau. Vào năm 1995, Hiệp hội khoáng vật quốc tế đã chấp nhận một định nghĩa mang tính chất chung nhất: “Khoáng vật là một nguyên tố hay một hợp chất hóa học thông thường kết tinh và được tạo ra như là kết quả của các quá trình địa chất” được sử dụng trong các văn liệu về địa chất học nói chung và khoáng vật học nói riêng. Trong khoáng vật học, thuật ngữ biến thể khoáng vật thường được sử dụng. Các biến thể khoáng vật khác nhau xuất hiện khi có sự thay đổi về thành phần hóa học, cấu trúc, tính chất vật lý và hình thái. 1 Những biến thể hóa học được đặc trưng bởi hàm lượng các nguyên tố tạp chất trong giới hạn tự nhiên nhất định. Ví dụ: Sfalerit giàu sắt gọi là macmatit. Những biến thể cấu trúc của khoáng vật được đặc trưng bởi sự thay đổi cấu trúc khi thành phần không đổi. Ví dụ: Khoáng vật có cấu trúc lớp với sự thay đổi thứ tự các lớp trong cấu trúc: muscovite, molipđenit… Những biến thể hình thái khoáng vật được đặc trưng bởi sự thay đổi hình dạng tinh thể hoặc tập hợp tinh thể khi thành phần không đổi. Ví dụ: Canxedoan là một biến thể ẩn tinh của thạch anh… Biến thể vật lý của khoáng vật được đặc trưng bởi tính chất vật lý đặc biệt, chủ yếu là tính chất quang học như độ trong suốt, màu. Ví dụ: Berin màu xanh lục có tên là emơrôt, berin màu xanh da trời là aquamarine… 2. Những nhiệm vụ cơ bản và hướng nghiên cứu của khoáng vật học Do nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội ngày một cao và việc sử dụng các hợp chất tự nhiên vào cuộc sống ngày càng nhiều nên khoáng vật có 2 nhiệm vụ quan trọng: - Nghiên cứu một cách kỹ lưỡng về thành phần hóa học, các tính chất, đặc điểm, cấu trúc bên trong của khoáng vật để tìm hiểu sâu hơn về khoáng vật, về mối liên hệ giữa thành phần, tính chất với cấu trúc của chúng nhằm sử dụng chúng một cách đúng đắn hơn, hợp lý hơn. - Nghiên cứu nguồn gốc và điều kiện thành tạo của các khoáng vật, quy luật tập trung chúng trong tự nhiên, từ đó chỉ rõ hướng tìm kiếm, thăm dò và khả năng khai thác, sử dụng chúng hợp lý hơn trong cuộc sống. Từ 2 nhiệm vụ quan trọng đó, khoáng vật đã phát triển theo các hướng: (1) Nghiên cứu thành phần hóa học nhằm phát hiện những đặc điểm đặc trưng về thành phần của những khoáng vật cụ thể, mà quan trọng là những hợp phần có ích, có hại trong các khoáng vật quặng, giúp cho việc khai thác, chế biến chúng hiệu quả hơn. (2) Nghiên cứu các tính chất của khoáng vật, đặc biệt là những khoáng vật mới nhằm tìm ra những tính chất đặc trưng của khoáng vật mà nhiều tính chất được sử dụng rất hữu ích trong cuộc sống. (3) Nghiên cứu cấu trúc bên trong của khoáng vật, nghiên cứu mối liên hệ giữa cấu trúc với thành phần và tính chất, tạo điều kiện giúp con người có thể tạo ra được những hợp chất theo ý muốn trong sử dụng. 2 (4) Nghiên cứu nguồn gốc, điều kiện thành tạo các khoáng vật trong tự nhiên nhằm tìm ra quy luật tập trung, phân tán của chúng, mà sự tập trung của khoáng vật là cơ sở để hình thành nên các mỏ khoáng công nghiệp. Cũng nhờ vậy, khoáng vật học đã đóng vai trò rất lớn cho việc định hướng đúng trong tìm kiếm thăm dò, khai thác sử dụng hợp lý các mỏ khoáng. 3. Mối liên hệ giữa khoáng vật học với các khoa học khác Để giải quyết được những nhiệm vụ quan trọng nêu trên và để phục vụ tốt hơn cho cuộc sống, khoáng vật học liên hệ chặt chẽ với các ngành khoa học tự nhiên khác như: hóa học, vật lý học, toán học, tinh thể học… Những khoa học đó giúp khoáng vật học đi sâu vào tìm hiểu về thành phần vật chất, các tính chất, về cấu trúc bên trong của khoáng vật. Mặt khác khoáng vật học cũng liên quan chặt chẽ với các ngành khoa học khác như: luyện kim, kết tinh học… và nó đã giúp ích đắc lực cho các ngành đó tạo ra được nhiều hợp chất theo ý muốn của con người. 4. Ý nghĩa và vai trò của khoáng vật học trong nền kinh tế Khoáng vật và sự nghiên cứu khoáng vật có tầm quan trọng rất lớn đối với các lĩnh vực sản xuất nói chung và sản xuất công nghiệp nói riêng. Hầu như tất cả các ngành công nghiệp đề sử dụng các nguyên liệu khoáng chất hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp. Ví dụ: Barit được sử dụng nhiều trong sản xuất giấy, sản xuất sơn cao cấp; Ruby, canxedoan (nhờ có các đặc điểm độ cứng cao, hình dạng tinh thể, màu sắc đẹp…) nên được sử dụng để chế tạo trang sức… Nhờ có nghiên cứu các tính chất của khoáng vật và khả năng thay thế đồng hình của các nguyên tố trong thành phần của chúng, ngành luyện kim, ngành kết tinh học đã tạo ra được rất nhiều các hợp chất, các hợp kim có những tính chất rất đặc biệt sử dụng nhiều trong cuộc sống. Ví dụ: Người ta có thể thay thế Si trong SiO 2 bằng Ge, Sm, Ga để tạo ra hang loạt thủy tinh có tính chất đặc biệt như màu sắc đa dạng, phát quang, dẫn điện tốt (cáp quang), hay dạng sợi dẻo… Trong địa chất, nhờ có những nghiên cứu về nguồn gốc, điều kiện thành tạo các khoáng vật trong tự nhiên, nhờ tìm ra các quy luật tập trung, phân tán của khoáng vật đã cho phép các nhà địa chất có định hướng đúng trong tìm kiếm thăm dò, khai thác sử dụng hợp lý các mỏ khoáng. 3 5. Lịch sử phát triển khoáng vật học Giai đoạn đầu của sự phát triển khoáng vật học Người có ảnh hưởng lớn tới sự phát triển địa chất – khoáng vật học đó là nhà bác học Đức Agricola (1494 - 1555). Agricola đã phân loại khoáng vật dựa trên cơ sở tính chất vật lý và hình thái của khoáng vật (màu, ánh, độ trong suốt, tỷ trọng, độ cứng, độ giòn, mùi, vị, cát khai, độ hòa tan… và hình dạng bên ngoài). Trên cơ sở đó khoáng vật được phân loại như sau: Tuy sơ đồ phân loại khoáng vật của Agricola có chi tiết hơn, nhưng khái niệm về khoáng vật và khoáng sản vẫn chưa rõ ràng. KHOÁNG VẬT (khoáng sản) Khí Lỏng Khoáng vật (khoáng sản) Đơn giản Phức tạp Đất Muối Đá Kim loại Hỗn hợp Hỗn hợp mịn thô (sét) (cát) Sự phân loại này của Agricola tuy còn nhiều điểm chưa hợp lý nhưng đã được ghi nhận trong nhiều công trình của các nhà bác học khác cho đến thế kỷ 19 (1817) . Ở Cộng hòa Liên bang Nga, viện sĩ Lomonoxop (1711 - 1765) đã đặt cơ sở và phát triển việc nghiên cứu khoáng vật học. Lomonoxop phân loại khoáng vật dựa trên cơ sở tính chất vật lý và tính chất hóa học. Ông phân khoáng vật thành 8 lớp: Kim loại; Bán kim loại; Khoáng vật cháy; Muối; Đá và đất; Quặng; Đá quý; Đá thuốc (dùng làm thuốc). Tiếp theo, bác học Xecvegin (1765 - 1826) đã tiến hành mô tả khoáng vật khá chi tiết về hóa học khoáng vật, kinh tế khoáng vật học, lịch sử khoáng vật học. Xecvegin đã công bố niều công trình nghiên cứu về hình dạng, tính chất vật lý, thành phần hóa học của khoáng vật, các tổ hợp cộng sinh khoáng vật. 4 Đầu thế kỷ 19, khoáng vật học đã thực sự là một môn học độc lập, nhờ có những kết quả nghiên cứu về hình thái học của tinh thể, về hóa học và việc hoàn thiện các phương pháp nghiên cứu khoáng vật. Viện sĩ N.I. Cocsarop (1818 - 1892) đã có những cống hiến lớn lao cho nền khoáng vật học nước Nga. Tất cả tài liệu mô tả, đo vẽ tinh thể được ông công bố trong 11 tập sách “Tài liệu về khoáng vật học nước Nga”. Nhà tinh thể học người Đức, Gonđxmit (1853 - 1930) là tác giả của “Atlat dạng tinh thể”. Toàn bộ những công trình này là cơ sở cho một ngành khoa học mới “Hóa tinh thể” ra đời. Người cống hiến nhiều cho lĩnh vực này là nhà bác học Grot (1943 - 1927), Feđrop (1853 - 1919). Giai đoạn hiện đại của quá trình phát triển khoáng vật học Trên cơ sở của khoa học về hóa học, trong khoáng vật học đã xuất hiện những khái niệm cơ bản đầu tiên về sự hình thành và nguồn gốc khoáng vật. Đã có những kết quả thực nghiệm tạo khoáng vật, những kết quả nghiên cứu sự chuyển pha của khoáng vật. Hai môn khoa học hóa lý và hóa keo đã có ảnh hưởng lớn tới sự phát triển học thuyết về nguồn gốc khoáng vật. Đầu thế kỷ 20 xuất hiện một hướng nghiên cứu mới: “Hóa học sinh thành” trong khoáng vật học. Viện sĩ Vecnatski (1863 - 1945) coi khoáng vật học như “Hóa học của vỏ Trái Đất”, còn các khoáng vật giống sản phẩm của các phản ứng hóa học tự nhiên. Người tiếp tục phát triển học thuyết của Vecnatski là viện sĩ Fecxman (1883 - 1945). Những cống hiến lớn lao của Fecxman đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển khoáng vật học hiện đại và địa hóa học. Hiện nay, hướng nghiên cứu về môi trường hóa lý trong tự nhiên dẫn đến hình thành các tổ hợp khoáng vật, hướng nghiên cứu về hình thái sinh thành, hướng nghiên cứu hóa tinh thể, hướng nghiên cứu vật lý khoáng vật đã làm cho khoáng vật học hiện đại ngày càng phát triển và có nhiều ứng dụng thực tế quan trọng. 5 Chng 1 TRNG THI, MI LIấN KT V CU TRC CA KHONG VT 1.1. Trng thỏi ca khoỏng vt Tựy theo ba trạng thái của vật chất mà phân biệt ba trạng thái của khoáng vật: rắn, lỏng và khớ. Bất cứ một chất vô cơ nào cng có trạng thái nhất nh ở nhiệt độ và áp suất nhất nh. Nếu nhiệt độ và áp suất thay đổi thỡ trạng thái của vật chất cng thay đổi. i vi áp suất khớ quyển và nhiệt độ trong phòng thớ nghiệm, đa số khoáng vật ở trạng thái rắn. Khi nhiệt độ tăng cao, khoáng vật nóng chảy. 1.1.1. Trng thỏi kt tinh Mỗi chất kết tinh đều có nhiệt độ nóng chảy nhất nh. nhiệt độ đó vật chất hấp thụ nhiệt để đổi trạng thái. ặc điểm này của chất kết tinh liên quan chặt chẽ với s sắp xếp có quy luật và s phối trớ của nguyên tử trong cấu trúc tinh thể. Vớ d: Tinh thể thạch anh, fenspat, muscovit 1.1.2. Trng thỏi vụ nh hỡnh Chất rắn có cấu trúc hỗn độn, các nguyên tử sắp xếp không có quy luật gọi là chất vô đnh hỡnh (dạng thuỷ tinh). Chúng thuộc loại những chất đẳng hng. Khác chất kết tinh, chất vô đnh hỡnh khi b nung nóng thỡ có sự chuyển biến dần dần từ trạng thái này sang trạng thái khác. Hỡnh 1.1. Sự biến đổi trạng thái của khoáng vật a - Chất kết tinh b - Chất vô định hỡnh Kt tinh Vụ nh hỡnh 6 Khoáng vật có trạng thái vô nh hỡnh xuất hiện trong điều kiện nhiệt độ của dung thể hạ xuống một cách đột ngột, rất nhanh, hoặc do quá trỡnh ngng keo. Vớ d: Thuỷ tinh núi lửa. Một số khoáng vật c thành tạo trong quá trỡnh oxi hoá khoáng vật sunfua, sự phá huỷ silicat trong điều kiện trên mặt đất. Opal - keo: SiO 2 .nH 2 O là vớ d điển hỡnh cho loại khoáng vật này. Nó c tạo nên từ những hạt có kớch thc vô cùng nhỏ (khoảng 1àm). Khoáng vật metamic cng có trạng thái vô nh hỡnh; nhng nó vẫn giữ c hỡnh dạng bên ngoài nh ban đầu, mặc dù trong quá trỡnh phân huỷ, thể tớch khoáng vật thng tăng lên. 1.1.3. Trng thỏi keo Trạng thái keo đặc trng cho hệ không đồng nhất. Trong hệ đó các hạt vật chất phân bố trong môi trng phân tán nh nc, khớ hoặc thể rắn. Những phần tử phân tán này có thể có cấu trúc tinh thể, thậm chớ có dạng tinh thể. Song chúng khác với các phần tử lớn và các tinh thể bởi tớnh chất bề mặt đặc biệt - có t diện tớch bề mặt cao. Cứ 1cm 3 vật chất phân tán với kớch thc trung bỡnh của các hạt khoảng 1àm thỡ sẽ có t diện tớch bề mặt vài trăm m 2 . Những phần tử này có khả năng hấp phụ cao. Do sự hấp phụ ion và phân tử trên bề mặt, các phần tử phân tán có bề mặt tớch điện nh nhau. Các phần tử này tồn tại lơ lửng trong môi trng phân tán nhờ có lực va chạm tĩnh điện. Trạng thái của chất phân tán và môi trng phân tán có thể là pha rắn, nc và khớ. Chất phân tán Môi trng phân tán Khói thuốc lá, bồ hóng r K Sng mù l K Bùn chữa bệnh r L Nc suối sulfua hydro k L Nhũ tng sữa l L Bitum trong tinh thể lu huỳnh l R Bao thể oxit Fe trong calcit r R Bọt khớ trong thạch anh màu trắng sữa k R 7 [...]... thành phần khoáng vật Những nguyên tố này quyết nh đặc tớnh hóa học của khoáng vật và một loạt các tớnh chất khác của khoáng vật 2.1.2 Nguyờn t ph Trong khoáng vật các nguyên tố ph chiếm lng nhỏ, tồn tại ở dạng thay thế đồng hỡnh hoặc ở dạng tạp chất cơ học Nh trên đã nêu, vàng tự sinh thng chứa vài phần trăm Ag, Cu ở đây Ag, Cu là nguyên tố phụ Nhng hàm lng nguyên tố phụ trong khoáng vật ở các loại... giữa các nguyên tử cân bằng nhau Trong tinh thể khoáng vật, năng lng cực tiểu tng ứng với trạng thái cân bằng của các nguyên tử, vỡ trong các hợp chất hoá học, thế năng của nguyên tử nhỏ hơn năng lng của nguyên tử tự do Hiệu giữa các đại lng năng lng của các nguyên tử tự do và thế năng cực tiểu của các nguyên tử trong các hợp chất c xác định nh mức năng lng của liên kết hoá học Trong tinh thể học, ... thay đổi ph thuộc vào điều kiện thành tạo khoáng vật Trong các khoáng vật có thành phần phức tạp, thng ch một số nguyên tố b thay thế Trong khoáng vật olivin - (Mg,Fe) 2[SiO4], mỗi ô mạng cơ sở của cấu trúc chứa một lng nguyên tố silic và oxy nhất nh, ch có lng Fe và Mg thay đổi, mặc dù tổng khối lng của chúng không đổi Trong cấu trúc tinh thể khoáng vật, nguyên tố ph chiếm một số v trớ của nguyên tố. .. tinh th 8 Nếu khoáng vật là những chất kết tinh thỡ chúng c tạo nên từ các nguyên tử của nguyên tố hoá học chiếm những vị trớ nhất định trong mạng tinh thể Những nguyên tố đó giữ c trạng thái cân bằng nhờ có lực kéo và lực đẩy giữa chúng với nhau Sự thành tạo bất kỳ một hợp chất hoá học nào - khoáng vật c coi nh sự sắp xếp các nguyên tử tự do mà giữa chúng có khoảng cách nhất nh, sao cho lực kéo và. .. dụ bari (Ba) là nguyên tố chớnh tạo nên barit- Ba[SO4] nhng lại là nguyên tố phụ trong octocla - K[AlSi3O8] Tuy nhiên nhiều nguyên tố không bao giờ tạo nên khoáng vật độc lập: khớ trơ Một số vấn đề cần lu ý, hàm lng một số nguyên tố trong vỏ Trái Đất rất cao và là nguyên tố chớnh trong khoáng vật thỡ số lng khoáng vật của chúng cng chiếm t lệ lớn nh khoáng vật của silic, nhôm, sắt 2.2 Thay th ng hỡnh... kt tinh Nc kết tinh có mối liên kết kém bền vững hơn trong khoáng vật Nó chiếm v trớ hoàn toàn cố định trong mạng tinh thể Những khoáng vật chứa nc kết tinh gọi là chất thuỷ kết tinh Trong đa số trng hợp nc kết tinh mất đi ở nhiệt độ khoảng 300 0C, đôi khi tới 500, 6000C Sự mất nc kết tinh kèm theo sự phá huỷ mạng tinh thể, tạo nên hợp chất không chứa nc hoặc với lng nc ớt hơn Tớnh chất khoáng vật thay... Sự phối trớ của các nguyên tử trong cấu trúc khoáng vật đợc xác định bởi dạng liên kết hoá học giữa chúng Hay nói cách khác, sự phối trớ của các nguyên tử đợc xác nh bởi trạng thái của chúng; Trạng thái đó phụ thuộc vào cấu tạo điện tử của các nguyên tử tác dng tơng hỗ và khoảng cách giữa chúng Mối liên kết ion và cộng hoá tr rất đặc trng đối với đa số khoáng vật Khoáng vật với mối liên kết kim loại... khoáng vật a- Lệch biên, b - Lệch xoắn (Theo Milovsky A.V., Kononov O.V 1982) 19 Chng 2 C TNH HểA HC CA KHONG VT 2.1 Thnh phn húa hc Bản chất hoá học của khoáng vật c xác nh chủ yếu dựa vào sự có mặt của các nguyên tố hoá học tạo nên khoáng vật Các nguyên tố này chiếm tỷ l khối lng nhất nh trong khoáng vật Những nguyên tố có số clark lớn thng tạo nên khoáng vật chiếm lng chủ yếu trong vỏ Trái Đất Khoáng. .. thay thế chúng, hoặc chiếm v trớ giữa các nút mạng, ở các v trớ lch mng 20 Lng nguyên tố phụ tăng lên còn do các tạp chất cơ học, di dạng bao thể trong khoáng vật, ở ranh giới giữa các cá thể trong tập hợp khoáng vật dạng hạt Vai trò chớnh, phụ của nguyên tố trong khoáng vật cng phải đc hiểu cho đúng Có những nguyên tố giữ vai trò chớnh trong khoáng vật này, nhng lại giữ vai trò phụ trong khoáng vật. .. Khoáng vật có thành phần cố nh chiếm lng nhỏ trong số trên 4000 khoáng vật: Kim cng - C Thạch anh SiO2 Khoáng vật có thành phần thay đổi chiếm lng chủ yếu và rất phổ biến Những khoáng vật của nguyên tố t sinh: Au, Ag, Cu cng là khoáng vật có thành phần thay đổi Đặc biệt đối với khoáng vật silicat và alumosilicat đặc tớnh này thể hin rất rõ 2.1.1 Nguyờn t chớnh Nguyên tố chớnh là những nguyên tố chiếm . nhất: Khoáng vật là một nguyên tố hay một hợp chất hóa học thông thường kết tinh và được tạo ra như là kết quả của các quá trình địa chất được sử dụng trong các văn liệu về địa chất học nói. về khoáng vật. Một số khái niệm hiện đại về khoáng vật Ngày nay nhiều nhà nghiên cứu cho rằng, khoáng vật là những vật thể kết tinh đồng nhất về lý học và hóa học, được thành tạo nhờ các quá trình. 6 QUÁ TRÌNH ĐỊA CHẤT TẠO KHOÁNG VÀ CÁC TỔ HỢP CỘNG SINH KHOÁNG VẬT 63 6.1. Sự hình thành và trưởng thành của chất kết tinh 63 6.1.1. Vai trò nhiệt độ, môi trường trong quá trình thành tạo khoáng