Khoáng vật tạo đá là những phần hợp thành đá. Chúng được phân biệt với nhau bằng thành phần hóa học và tính chất lý học.Trong thạch học, nếu coi các khoáng vật tạo đá là những đơn vị hóa lý thì đá một hệ thống hóa lý bao gồm các đơn vị đó. Vì vậy, hiểu được tính chất, nguồn gốc, điều kiện sinh thành của các khoáng vật tạo đá mới hiểu được thành phần, nguồn gốc và mối tương quan giữa các loại đá. Đó là lý do phải nghiên cứu khoáng vật tạo đá.
BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHIỆP TUY HỊA KHOA TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG BÀI GIẢNG HỌC PHẦN: KHỐNG VẬT TẠO ĐÁ NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT TUY HÒA, NĂM 2014 (Lưu hành nội bộ) Phần thứ LÝ THUYẾT KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ Chương KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ 1.1 Định nghĩa Khoáng vật tạo đá phần hợp thành đá Chúng phân biệt với thành phần hóa học tính chất lý học Trong thạch học, coi khoáng vật tạo đá đơn vị hóa lý đá hệ thống hóa lý bao gồm đơn vị Vì vậy, hiểu tính chất, nguồn gốc, điều kiện sinh thành khoáng vật tạo đá hiểu thành phần, nguồn gốc mối tương quan loại đá Đó lý phải nghiên cứu khống vật tạo đá 1.2 Các đặc điểm phương pháp phân loại khoáng vật tạo đá 1.2.1 Đặc điểm Trong tự nhiên, gặp khoảng 15.000 khống vật có 100 khống vật đóng vai trị tạo đá xem khoáng vật tạo đá Trong thạch học, theo nguyên tắc phân loại theo nguồn gốc chia ba loại đá: Đá magma, đá trầm tích đá biến chất Mỗi loại đá đặc trưng khoáng vật định Ví dụ: - Leuxit gặp đá magma - Thạch cao, glauconit gặp đá trầm tích - Disthen điển hình cho đá biến chất 1.2.2 Phương pháp phân loại - Dựa thành phần hóa học màu sắc, chia ra: + Khoáng vật sáng màu (salic) giàu Si, Al như: Khoáng vật felspat kali – natri, thạch anh, felspatit + Khoáng vật sẫm màu (femic) giàu Fe, Mg: Olivin, pyroxen, amfibol, mica - Dựa vào điều kiện thành tạo thứ tự sinh thành, chia ra: Khoáng vật tha sinh: Là khoáng vật xa lạ có nguồn gốc từ nơi khác mang tới Ví dụ: Magma hịa tan đá vơi giàu calci dẫn tới thành tạo volastonit - Dựa vào nguồn gốc thành tạo, chia ra: + Khoáng vật nguyên sinh (tự sinh): Được kết tinh từ dung thể magma hay thành tạo với giai đoạn thành đá đồng sinh đá trầm tích Tùy theo số lượng khống vật có đá, chia khoáng vật nguyên sinh loại sau: Khống vật chính: Có ý nghĩa quan trọng việc xác định tên đá Lưu ý có khoáng vật loại đá khoáng vật loại đá khác lại trở nên thứ yếu Khoáng vật thứ yếu: Chiếm tỉ lệ -10% (phổ biến 5- 10%) đá Sự có mặt khơng có ý nghĩa việc xác định tên đá Khống vật phụ: Chiếm tỉ lệ (90% Trong loại đá có màu vừa theo số màu có đá sáng màu với số màu nhỏ Ví dụ gabro bình thường có số màu 40 - 50%, chứa 25% khống vật màu gọi gabro sáng màu 2.1 Khống vật femic (khống vật sẫm màu) 2.1.1 Nhóm olivin Olivin nhóm silicat đảo, gốc SiO kết hợp với Mg, Fe, Ca, Mn, có cơng thức (Mg,Fe)2SiO4 Mg Fe thay đồng hình cách liên tục từ fosterit MgSiO4 đến fayalit Fe2SiO4 Chúng kết tinh tinh hệ thoi Tùy thuộc vào hàm lượng Fe2SiO4 loạt đồng hình fosterit - fayalit có biến thể với trị số góc 2V biến đổi sau: Fosterit: - 10% Fe2SiO4, 2V(+) > 86o Crizolit (olivin): 10 - 35% Fe2SiO4, 2V(+) = 88 - 81o Hialosiderit: 35 - 60% Fe2SiO4, 2V(-) = 81 - 69o Octonolit: 60 - 75% Fe2SiO4, 2v(-) = 69 - 61o Fayalit: 75 – 100% Fe2SiO4, 2v(-) = 47o Phổ biến olivin crizolit đá siêu bazơ, fayalit gặp đá bão hịa silic granit rapakivi 1- Olivin (crizolit): (Mg, Fe)2SiO4, tinh hệ thoi ng = 1,740 - 1,692, nm = 1,724 - 1)672, np = 1,704 - 1,656, ng - np = 0,035 Định hướng quang học: a = Ng, b = Np, c = Nm Mặt quang trục (001) Olivin gặp dạng hạt không đặn, đẳng thước, đá phun trào có tinh thể rõ rệt Cát khai thề rõ theo (010), khe cát khai không thẳng (H.3.1) Mặt sần độ cao Không màu, màu giao thoa nằm ranh giới bậc II III Tắt đứng theo phương song song với khe cát khai Olivin có quang tính âm, có thêm hợp chất FeO có quang tính dương (H.3.2) Khi bị phá hủy olivin bị biến đổi thành serpentin không màu, phớt lục, crizotin dạng sợi hay antigorit dạng Trong basalt thay cho serpentin itđingxit màu nâu đỏ Olivin gặp đá magma chưa bão hòa silic (peridotit) đá nghèo silic (gabro, basalt, diaba), có đá khác Olivin thường cộng sinh với pyroxen thoi, pyroxen nghiêng plagioclas bazơ 2- Fosterit: Fe2SiO4 Fosterit nhìn chung giống với olivin, có mặt đá biến chất, chủ yếu đá vôi kết tinh biến chất Tổ hợp cộng sinh đặc trưng: calcit, flogopit 2.1.2 Nhóm pyroxen Nhóm pyroxen nhóm khống vật tạo đá quan trọng Pyroxen nhóm silicat mạch, gốc Si2O6, kết hợp với Mg, Fe, Ca, với Al, Fe, Na Theo đặc điểm kết tinh chia pyroxen thoi pyroxen xiên Thường tinh thể có dạng lăng trụ ngắn, lăng trụ dài đến dạng kim (egyrin) giới hạn mặt lăng trụ (010), tiết diện ngang có dạng hình cạnh (H.3.3) Cát khai theo lăng trụ với góc cát khai 87o lát cắt ngang, theo phương lát cắt dọc Thường có song tinh theo (100) Dưới kính hiển vi hầu hết pyroxen không màu nhạt màu (nâu lục), trừ egyrin có màu rõ Mặt sần độ cao , lượng sắt tăng cao mặt sần độ rõ Đa sắc yếu, trừ hypesten egyrin có đa sắc rõ Màu giao thoa cực đại pyroxen thoi pyroxen xiên khác biệt rõ Pyroxen thoi thường có màu giao thoa cao bậc I, pyroxen xiên - cuối bậc II; màu giao thoa thấp dầu bậc II đặc trưng hedenbecgit, màu giao thoa cao - bậc III IV đặc trưng cho egyrin Pyroxen thoi tắt đứng, pyroxen xiên tắt đứng xiên với góc tắt gần 45o, trừ egyrin có góc tắt nhỏ Pyroxen có dấu quang tính dương, trừ hypecten egyrin ca quang tính âm Góc quang trục (2V) thường khơng lớn (H.3.5) Pyroxen nhóm khống vật tạo đá chủ yếu đá macma điopxit, ogit, enstatit hypecten Trong đá peridotit gặp pyroxen Mg (enstatit, clinoenstatit, bzonzit, ogit) Trong gabro thường gặp bronzit - hypecten, điopxit - heđenbecgit, ogit Egyrin egyrin-ogit gặp đá kiềm, đặc biệt đá giàu Na 3- Pyroxen thoi Pyroxen thoi tạo nên dãy đồng hình enstatit (MgSiO8) ferosilit (FeSiO8) Enstatit - hypesten - ferosilit (Mg,Fe) SiO3, tinh hệ thoi ng = 1,727 -1,665, nm =l,705- 1,659, np=1,716 -1,656, ng - np = 0,008 - 0,014 Hypesten chứa sắt ferosilit có nm = 1,73 cao 2V enstatit = 60 - 90o, quang tính dương 2V hypesten = 90 - 55 - 90o, quang tính âm Định hướng quang học: a = Np, b = Nm, c = Ng Pyroxen thoi có dạng tinh thể lăng trụ dạng hạt Tiết diện ngang vuông tám cạnh với cát khai hồn tồn theo lăng trụ (110), góc cát khai gần 88 o Tiết diện dọc có dạng lăng trụ ngắn, cát khai hoàn toàn theo phương (H.3.6) Do chiết suất cao nên mặt sần độ rõ, đặc biệt tinh thể hàm lượng sắt cao mặt sân độ rõ Màu tinh thể phụ thuộc vào hàm lượng sắt có Enstatit khơng màu, hypecten có đa sắc theo cơng thức: Ng - màu phớt lục, Nm - màu vàng, Np - màu hồng, cường độ thay đổi, màu có đến phớt đỏ Đại lượng lưỡng chiết suất tăng từ enstatit đến hypesten, có đạt đến 0,020 Trong lát cắt vng góc với trục kết tinh thứ ba (có dạng bốn cạnh) với cát khai theo hai phương ánh sáng hình nón thấy vết lộ phân giác, trong pyroxen xiên (diopxit ogit) thấy lộ trục quang (định đường cong) Theo tài liệu nghiên cứu gần tăng hàm lượng phân tử FeSiO pyroxen thoi góc 2V tăng đạt cực đại 50% lượng FeSiO 3, điểm có 30% 78% Fesioa trị số 2V đạt (-)70o Pyroxen thường tắt đứng, song vài trường hợp tắt xiên với góc tắt - 10 o ghép "giả pectit" pyroxen thoi pyroxen xiên Đôi pyroxen thoi tinh thể có song tinh đa hợp gia hình pyroxen xiên Pyroxen thoi biến đổi thành serpentin dạng có màu giao thoa thấp (bastit), đơi biến thành amfibol talc với màu giao thoa cao Thường gặp pyroxen thoi đá siêu bazơ, andezit, diorit, granit, trachit liparit Tổ hợp cộng sinh đặc trưng: olivin, pyroxen nghiêng plagioclas bazơ Trong lát mỏng pyroxen thoi giống pyroxen nghiêng, khác tắt đứng (hoặc gần tắt đứng) lát cắt song song với mặt trục quang Trong lát cắt có màu giao thoa thấp hay gặp cấu trúc tóc rối Khác với olivin có màu lưỡng chiết suất thấp 4- Pyroxen nghiêng: Diopxit hedenbecgit Diopxit hedenbecgit loạt đồng hình liên tục, tạo dung dịch cứng - Diopxit - hợp phần magie loạt CaMgSi2O6, tinh hệ xiên ng = 1,727 - 1,694, tm =1,706 - 1,672, np = 1,697 - 1,667, ng - np = 0,029 Định hướng quang học: b = Nm, mặt quang trục (010) Quang tính dương, 2V = 58 - 60o, c: Ng = 36 - 42o (H.3.7) 10 ... KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ Chương KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ 1.1 Định nghĩa Khoáng vật tạo đá phần hợp thành đá Chúng phân biệt với thành phần hóa học tính chất lý học Trong thạch học, coi khoáng. .. khống vật tạo đá 1.2 Các đặc điểm phương pháp phân loại khoáng vật tạo đá 1.2.1 Đặc điểm Trong tự nhiên, gặp khoảng 15.000 khống vật có 100 khống vật đóng vai trị tạo đá xem khoáng vật tạo đá Trong... đá trầm tích Tùy theo số lượng khống vật có đá, chia khoáng vật nguyên sinh loại sau: Khống vật chính: Có ý nghĩa quan trọng việc xác định tên đá Lưu ý có khoáng vật loại đá khoáng vật loại đá