Namstone.vn – Tiếp theo bài viết Tìm hiểu các loại đá tự nhiên trong thiên nhiên đã giới thiệu ở phần 1 tới các bạn đọc, thì ở phần tiếp theo này. Namstone sẽ chia sẻ thêm tới các bạn nội dung:

Các loại đá mácma

Đá mácma chia theo thành phần SiO2 và theo môi trường thành tạo được miêu tả trong bảng bên dưới.

	Thành phần (% SiO2)
Phương thức diễn ra	Felsic (> 66 %[7])	Trung gian (52 – 66% [7])	Mafic (45 – 52% [7])	Siêu mafic (< 45% [7])
Xâm nhập	Granit	Điôrit	Gabbrô	Periđôtit
Phun trào	Riôlit	Anđêsit	Bazan

1) Đá mácma xâm nhập

Đá mácma xâm nhập được thành tạo khi dung dịch macma nguội đi và các tinh thể khoáng vật kết tinh chậm bên trong vỏ Trái Đất. Các tinh thể kết tinh rõ ràng, các đá loại này thường có cấu tạo đặc sít. Sự kết tinh của dung dịch mácma trong giai đoạn sau có môi trường thuận lợi để hình thành loại đá có kích thước hạt rất to như pegmatit. Các đá xâm nhập có mặt trong các dãy núi cổ và hiện đại, tuy nhiên chúng chỉ có trên các lục địa.

a) Đá mácma phun trào

Đá mácma phun trào được thành tạo khi dung dịch mácma phun trào lên trên bề mặt đất; có sự giải phóng các chất khí có trong dung dịch macma một cách mãnh liệt, các đá macma phún xuất thường có cấu tạo rỗng xốp. Trên mặt đất, do nguội lạnh nhanh, macma không kịp kết tinh, hoặc chỉ kết tinh được một bộ phận với kích thước tinh thể rất nhỏ, chưa hoàn chỉnh, còn đại bộ phận tồn tại ở dạng vô đình hình, trong đá có lẫn nhiều bọt khí (do đang sôi và bị nguội lạnh nhanh): đó là dạng macma phún xuất chặt chẽ. Ví dụ Đá diabazơ, bazan, andezit. Có tính chất rỗng nhẹ, cứng và rất giòn. Sử dụng làm cốt liệu cho bê tông nhẹ, dụng làm phụ gia hoạt tính cho bê tông và xi măng…

Khi macma đang sủi bọt, gặp lạnh đông lại nên rất xốp và nhẹ, hoặc phần macma bị phun lên cao, bay xa, nguội nhanh, hơi nước, khí thoát ra nhiều nên có kết cấu rỗng vụn, lỗ nhỏ: đó là dạng macma phún xuất rời rạc. Ví dụ Tro, túp núi lửa, túp dung nham. Tính chất nhẹ. Dùng làm phụ gia trơ cho bê tông và xi măng. Ngoài các núi lửa trên đất liền, một lượng lớn đá này hình thành một cách liên tục ở các sống núi giữa đại dương.

b) Đá mạch

Đá mạch là các loại đá xâm nhập khi mácma đi lên theo các khe nứt kiến tạo, đứt gãy hoặc các đá có trước bị yếu đi do các yếu tố kiến tạo. Các quá trình hình thành loại đá này có thể xảy ra trên cạn hoặc dưới đáy biển. Quá trình kết tinh có thể xảy ra ở các cấp áp suất và nhiệt độ đa dạng tùy thuộc vào vị trí và thế nằm của chúng.

c) Thế nằm của đá

Những yếu tố ảnh hưởng đến dạng nằm của đá magma

• Hoạt tính của magma: Hoạt tính của magma liên quan tới tác dụng hóa học của magma. Hoạt tính của magma được thể hiện thông qua hàm lượng chất bốc, độ nhớt, trọng lực, áp suất thủy tĩnh…
  • Chất bốc (khí trong magma): Những magma giàu chất bốc sẽ xuất hiện các lực đưa magma xuyên vào đá vây quanh dễ dàng hơn magma nghèo chất bốc.
  • Hoạt tính liên quan đến trọng lực do sự chênh lệch tỷ trọng giữa đá magma và đá vây quanh: khiến cho magma di chuyển vào đá vây quanh khi có điều kiện thuận lợi.
  • Hoạt tính cũng liên quan đến áp suất thủy tĩnh (là áp suất của các khối đá trên đè xuống các khối đá dưới) do đó mà magma ở dưới độ sâu càng lớn thì có áp suất thủy tĩnh càng lớn và lò magma luôn có xu hướng dâng lên các tầng trên của Vỏ Trái đất để tạo nên các thể xâm nhập dạng vỉa, nấm…
  • Hoạt tính của magma liên quan đến sự phá huỷ các cân bằng tướng khí lỏng của magma, magma có áp suất khí cao khi dâng lên phần nông của Vỏ Trái Đất, áp suất mái giảm đi có thể gây nổ và tạo các ống nổ.
  • Hoạt tính của magma liên quan đến độ nhớt của magma và độ nhớt này ảnh hưởng đến hình dạng của thể đá magma: độ nhớt của magma phụ thuộc vào thành phần hóa học của magma, magma có độ nhớt càng thấp thì càng dễ chảy tràn và ngược lại (magma bazơ có độ nhớt thấp thì khi đưa lên bề mặt thường chảy tràn còn magma axit có độ nhớt cao thì thường tạo khối).

Yếu tố ngoại sinh bao gồm:

• Hoạt động kiến tạo: Các hoạt động kiến tạo mức độ khác nhau sẽ tạo các đường dẫn khác nhau, từ đó sẽ dẫn đến hình dạng khác nhau của các thể đá magma.
• Đặc điểm địa hình và đá vây quanh.

Dạng nằm của các đá magma xâm nhập

• Thể nền (batolit): bất chỉnh hợp với đá vây quanh, phình ra ở phía dưới và không có đáy. Kích thước thường rất lớn, tới hàng ngàn km2.
• Thể cán: giống thể nền, chỉ khác kích thước nhỏ hơn, diện tích lộ không quá 100-200km2.
• Thể vỉa: do magma có áp lực xuyên vào khoảng giữa hai lớp đá, nó có hai mặt tiếp xúc song song, đường đưa magma lên là những khe nứt, đứt gãy. Kích thước rất khác nhau, bề dày từ vài chục mét đến hàng trăm mét. Chỉnh hợp với đá vây quanh
• Thể nấm: giống hình cái nấm hoặc bánh dày, phân biệt với thể vỉa do kích thước tương đối (chiều dày:chiều rộng>1:8), ngoài rìa mỏng dần so với phần trung tâm. Thường là các thể xâm nhập nông, nằm chỉnh hợp với đá vây quanh.
• Thể thấu kính, thể chậu: thường nằm kẹp giữa các nếp uốn, do khối nhỏ magma xuyên vào vỏ Trái đất rồi bị cuốn theo chuyển động dẻo, chúng thường không có rễ, chỉnh hợp với đá vây quanh.
• Thể tường: nằm dốc đứng bất chỉnh hợp với đá vây quanh, kích thước từ vài chục mét đến hàng trăm km.

Dạng nằm của đá magma phun trào

• Dạng dòng dung nham.
• Dạng lớp phủ.
• Dạng vòm, kim, tháp.

2) Đá trầm tích

Phần lớn lớp vỏ trái đất được cấu tạo bởi các đá mácma và đá biến chất, ước tính chúng chiếm khoảng 90-95% trong 16 km tính từ bề mặt trái đất. Dù vậy, hầu hết bề mặt trái Đất được bao phủ bởi trầm tích. Về cơ bản tất cả đáy biển được phủ bởi trầm tích và 70-80% các lục địa được bao phủ bởi các đá trầm tích. Hầu hết các hóa thạch được phát hiện trong trầm tích, đá trầm tích và đá biến chất từ đá trầm tích, chúng là các dấu hiện quan trọng cho việc tìm hiểu các điều kiện môi trường mà trước đây từng tồn tại trên bề mặt Trái Đất. Các nguồn năng lượng như dầu mỏ, khí thiên nhiên, than đá và urani được chiết tách từ đá trầm tích.

Đá trầm tích được tạo ra từ sự lắng đọng của các mảnh vụn hoặc các chất hữu cơ, hay các chất kết tủa hóa học (các chất còn lại sau quá trình bay hơi), được nối tiếp bằng sự kết đặc của các chất cụ thể và quá trình xi măng hóa. Quá trình xi măng hóa có thể diễn ra tại hoặc gần bề mặt Trái Đất, đặc biệt là đối với các loại trầm tích giàu cacbonat.

Đặc điểm

Do được hình thành trong các điều kiện môi trường năng lượng thấp nên đá trầm tích có các đặc điểm chung là:

• Có tính phân lớp rõ rệt, chiều dày, màu sắc, thành phần, độ lớn của hạt, độ cứng… của các lớp cũng khác nhau.
• Cường độ nén theo phương vuông góc với các lớp luôn luôn cao hơn cường độ nén theo phương song song với thớ.
• Đá trầm tích không đặc, chắc bằng đá mácma (do các chất keo kết thiên nhiên không chèn đầy giữa các hạt hoặc do bản thân các chất keo kết co lại). Vì thế cường độ của đá trầm tích thấp hơn, độ hút nước cao hơn. Một số loại đá trầm tích khi bị hút nước, cường độ giảm đi rõ rệt, có khi bị tan rã trong nước. Đá trầm tích rất phổ biến, dễ gia công nên được sử dụng khá rộng rãi.

Phân loại

Do sự tích tụ, lắng đọng hay kết tủa trong nước của các khoáng chất, của đất đá bị phong hóa, vỡ vụn tích lũy thành khối mà thành. Dựa vào nguồn gốc hình thành có ba loại:

• Đá trầm tích mảnh vụn

Đá trầm tích mảnh vụn hay trầm tích cơ học được hình thành từ các sản phẩm vụn nát sinh ra trong quá trình phong hóa các loại đá có trước tích tụ lại mà thành. Về cấu tạo, đá mảnh vụn gồm hai hợp phần là các mảnh vụn và xi măng gắn kết các mảnh vụn đó lại. Phần mảnh vụn là các hạt có nhiều kích thước khác nhau, và thành phần khác nhau; còn xi măng là các hạt có kích thước nhỏ hơn cỡ hạt sét như xi măng sét, xi măng vôi hoặc xi măng silic. Một số đá trầm tích mảnh vụn thường gặp như dăm kết, cuội kết, sa thạch.

• Đá trầm tích hóa học

Đá trầm tích hóa học tạo thành do các khoáng chất hòa tan trong nước lắng đọng, kết tủa lại, như đá vôi dolomit. thạch cao, anhydrit, tup đá vôi…

Đá vôi chiếm khoảng 10-15% của các loại đá trầm tích của trái đất. Cacbonat canxi, CaCO3, có tồn tại ở hai loại khoáng vật là canxit và aragonit. Đá vôi có thể được hình thành trong nhiều cách khác nhau, canxi cacbonat có thể được kết tủa từ nước biển bão hòa, hoặc sinh học, động vật có vỏ đá vôi để lại vỏ. Có cả động vật hình thành khung xương aragonit và động vật hình thành khung xương canxit, và tùy thuộc vào loại động vật sinh sống ở một hốc đá vôi có thể khác nhau đáng kể giữa các địa điểm.

Loại phổ biến nhất của các loại đá kết tủa hóa học là evaporit, được hình thành khi nước giàu muối hòa tan bị bốc hơi. Khi bay hơi nồng độ muối tăng cho đến khi nước được bão hòa và muối bắt đầu kết tủa. Một lượng lớn các đá evaporit hình thành khi biển bốc hơi trong khu vực Địa Trung Hải trong suốt thế Miocene và dọc theo bờ Biển Chết ngày nay. Các loại khoáng evaporit gồm thạch cao (CaSO4·2H2O), thạch cao khan (CaSO4) và halit (NaCl).

• Đá trầm tích hữu cơ

Trầm tích hữu cơ tạo thành do sự tích tụ xác động vật, thực vật như đá vôi, đá vôi vỏ sò, đá phấn, đá diatomit, trepen… Trầm tích hữu cơ thường bị các vi sinh vật tiêu thụ ôxy phá hủy. Tuy nhiên, nếu lượng oxy không đủ, vi sinh vật không thể phá hủy toàn bộ nguyên liệu, và nó có thể tạo thành một tảng đá hữu cơ. Các loại đá này có thể được hình thành cả trên các lục địa và đại dương. Ví dụ về một môi trường lục địa là than và biển là đá phiến dầu. Thành phần của hợp chất carbon và carbon có thể lên tới 25% và hàm lượng lưu huỳnh có thể lên tới 12%.

Đá trầm tích núi lửa

• Đá hình thành do mảnh vụn của núi lửa lắng đọng và nén ép thành đá như tuff.

Mời các bạn theo dõi tiếp phần 3: Tìm hiểu các loại Đá tự nhiên trong thiên nhiên được đăng tải ngày 12/04/2019.

Trân trọng./

CÔNG TY CỔ PHẦN XÂY DỰNG NAMSTONE

Namstone.vn – Giải pháp hoàn hảo cho ngôi nhà của bạn.

Tự hào là một trong những doanh nghiệp uy tín chuyên cung cấp các sản phẩm đá tự nhiên, cho nội thất và ngoại thất với nhiều chủng loại: Granite – Marble – Slate – Sandstone – Bluestone – Basalt.

Hotline: 0914 55 1996

Namstone.vn – Bài này nói về đá như là một tập hợp tự nhiên của các khoáng vật của thiên nhiên ban tặng. Như bài trước chúng ta đã biết khái niệm về sự hình thành của Đá tự nhiên.

1 – Đá

Đá là tổ hợp có quy luật của các loại khoáng vật, có thể là một thể địa chất có lịch sử hình thành riêng biệt. Cách phân loại tổng quát nhất dựa trên nguồn gốc thành tạo gồm đá macma, đá trầm tích và đá biến chất. Đôi khi thiên thạch được xem là một nhóm đá riêng có nguồn gốc từ vũ trụ.

Với thời gian đời người đá không có sự biến đổi nhưng chúng có thể bị biến đổi bởi các quá trình địa chất diễn ra trong thời gian rất dài. Chu trình thạch học mô tả các giai đoạn mà các loại đá được hình thành và biến chuyển từ dạng này sang dạng khác. Đá mácma hình thành khi dung nham đông nguội trên bề mặt hoặc kết tinh ở dưới sâu. Các đá trầm tích được hình thành từ quá trình lắng đọng vật liệu, rồi nén ép thành đá. Trong khi đá biến chất có thể hình thành từ các loại đá mácma, đá trầm tích hay các loại đá biến chất có trước dưới tác động của nhiệt độ và áp suất.

Đá là một loại vật liệu gắn liền với lịch sử phát triển của loài người. Từ thời đại đồ đá con người đã biết dùng đá để làm vũ khí tự vệ, săn bắn, công cụ sản xuất. Đặc biệt, đá được dùng trong xây dựng những công trình mà ngày nay chúng trở nên nổi tiếng như Kim tự tháp, Angkor Wat, thành Babylon, El-Djem, Colisée, Bourgogne, Épidayre.

2 – Chu trình đá

Chu trình thạch học hay còn gọi là vòng tuần hoàn của đá nằm ở lớp thạch quyển thuộc vỏ Trái Đất. Cũng giống như nước hay nhiều loại hợp chất khác, chúng biến đổi tuần tự theo một chu trình xác định và quay vòng một cách có hệ thống tạo nên vòng tuần hoàn khép kín.

Các đá mácma được kết tinh bên dưới lớp vỏ từ mácma nóng hoặc được đưa lên trên mặt để hình thành đá núi lửa. Các quá trình bóc mòn, phong hóa diễn ra trên bề mặt làm đá vỡ ra được mang đi nơi khác lắng đọng lại ở những môi trường có năng lượng thấp như hồ, biển, vv… Sau khi lắng đọng thường do áp lực của chính bản thân vật liệu làm các vật liệu trầm tích bị cố kết để hình thành nên đá trầm tích.

Một khi các đá trầm tích hoặc mác ma chịu tác động của môi trường có nhiệt độ hoặc áp suất cao hoặc cả hai yếu tố trên làm cho chúng bị biến đổi về cả thành phần và cấu trúc để tạo ra các đá biến chất. Cả ba loại đá này đều có thể bị hút chìm vào bên trong manti ở các đới hút chìm và tan chảy thành mác ma lỏng, và cứ thế quá trình tiếp tục tuần hoàn.

Các đá cũng như thế, chúng cũng biến đổi tuần tự theo những chu trình xác định dưới những điều kiện tác động về hóa lý khác nhau từ môi trường như bị phong hóa, lắng đọng, nóng chảy, kết tinh, đông kết..vv. Ta có thể khởi đầu vòng tuần hoàn từ vật liệu magma có trong lòng đất.

(1) Magma → Đá magma phun trào → Trầm tích → Đá trầm tích → Đá biến chất → magma

(2) Magma → Đá magma xâm nhập → Trầm tích → Đá trầm tích → Đá biến chất → magma

Đây có thể coi là hai vòng tuần hoàn lớn vì ngoài ra còn có các vòng tuần hoàn nhỏ hơn cũng xuất phát từ vật liệu ban đầu là magma. Nhưng những vòng tuần hoàn nhỏ này có đường đi ngắn hơn, bỏ qua một số đá nào đó.

(3) Đá magma → Đá magma phun trào → Đá biến chất → magma

(4) Đá magma → Đá magma xâm nhập → Đá biến chất → magma

(5) Đá biến chất (có thể xuất phát từ thiên thạch)→ Trầm tích → Đá trầm tích → Đá biến chất → magma

(6) Đá trầm tích (có thể xuất phát từ thiên thạch)→ Trầm tích → Đá trầm tích → Đá biến chất → magma

a) Đá mácma

Đá mácma được hình thành từ kết quả nguội lạnh, đông cứng của dung dịch silicat nóng chảy (dung dịch macma) và được chia (theo nguồn gốc thành tạo) làm hai loại macma chính: macma xâm nhập và macma phun trào. Macma này có thể có nguồn gốc từ manti của Trái Đất hoặc từ các loại đá đã tồn tại trước đó bị nóng chảy do các thay đổi nhiệt độ áp suất cực cao. Khoảng 64,7% thể trích vỏ Trái Đất được cấu tạo bởi các đá mácma, trong đó, 66% là basalt và gabro, 16% là granit, và 17% granodiorit và diorit. Chỉ có 0,6% là syenit và 0,3% peridotit và dunit. Vỏ đại dương là 99% basalt, một loại đá có thành phần mafic. Granit và các đá tương tự cấu tạo nên phần lớn vỏ lục địa. Trên 700 loại đá mácma đã được miêu tả lại, phần lớn trong chúng được tạo ra gần bề mặt lớp vỏ Trái Đất. Các loại đá mácma chiếm khoảng 95% toàn bộ phần phía trên của lớp vỏ Trái Đất, nhưng chúng phân bố phổ biến hơn ở bên dưới lớp đá trầm tích và đá biến chất tương đối mỏng nhưng phân bố rộng.

b) Thành phần hóa học & khoáng vật

Người ta dựa vào thần phần hóa học của đá mácma, đặc biệt là silic điôxít (SiO2) để phân ra thành các đá bazo, trung tính và axit. Ngoài ra, việc phân loại theo thành phần hóa có thể gồm siêu mafic, mafic (tương đương với bazo) hay đá sẫm màu, trung tính và felsic (tương đương với axit) hay đá sáng màu. Xu hướng ngày nay người ta dùng cách gọi mafic, felsic để tránh nhầm lẫn với tính chất axit, bazo trong hóa học. Thuật ngữ felsic được hình thành khi ghép các từ fel của fenspat (tiếng Anh là Felspar) và si của silic. Từ mafic cũng hình thành theo cách tương tự: ma của magiê và f của ferrum (chỉ sắt) trong tiếng Latinh. Các đá felsic là các đá sáng màu do chứa nhiều natri và kali hơn so với các đá mafic. Các đá felsic có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nhưng bền hơn trong điều kiện phong hóa so với đá mafic.

Chuỗi phản ứng Bowen miên tả quá trình mácma nguội lạnh và trình tự kết tinh các khoáng vật để hình thành các loại đá. Chuỗi phản ứng của Boween gồm hai nhánh, nhánh bên phải được gọi là chuỗi phản ứng không liên tục, còn nhánh bên trái được gọi là chuỗi phản ứng liên tục. Nhánh không liên tục bắt đầu kết tinh ở 1200 độ C đứng đầu là olivin – một khoáng vật rất giàu sắt và magie, tiếp theo là pyroxen, amphibol, và biotit. Quá trình kết tinh này làm hàm lượng SiO2 trong phần còn lại của mácma tăng cao. Trong khi đó, nhánh liên tục bên phải bắt đầu là plagioclase giàu canxi có tên gọi là anorthit, từ đây, thành phần canxi của khoáng vật này bị thay thế liên tục bằng natri để tạo ra plagioclase giàu natri-anbit. Tiếp theo muscovit và fenspat giàu SiO2 được kết tinh ở nhiệt độ thấp hơn. Thạch anh là sản phẩm kết tinh cuối cùng trong chuỗi phản ứng trên ở nhiệt độ 750 độ C.

c) Kiến trúc

Đá mác ma có các kiến trúc khác nhau tùy theo môi trường mà chúng thành tạo. Các đá có hạt thô đồng đều là do quá trình nguội lạnh từ từ khi đó các khoáng vật có thời gian để hình thành những tinh thể, loại kiến trúc này được gọi là hiển tinh. Các đá có kiến trúc hiển tinh thường đặc trưng cho môi trường thành tạo dưới mặt đất, như granit, diorit hoặc gabro. Còn các đá nguội lạnh nhanh, các khoáng vật không có thời gian kết tinh như đá núi lửa thường có các kiến trúc ban tinh, vi tinh, ẩn tinh hoặc thủy tinh như ryolit, andesit hay bazan. Đối với các đá có kiến trúc ban tinh, sự xuất hiện các hạt tinh thể to là do chúng được hình thành từ trước dưới sâu và được mang lên trên bề mặt qua quá trình phun trào. Một số loại đá phun trào hình thành nên cấu trúc lỗ hổng hoặc cấu trúc bọt, các cấu trúc này đặc trưng cho các dung nham có chứa nhiều chất bốc (hơi nước, CO2) ở áp suất cao, khi lên đến bề mặt áp suất bị giảm nên pha khí tách ra khỏi pha lỏng, và kết quả là để lại những lỗ rỗng trong khối đá.

??? Tiếp theo: Mời bạn đọc cùng theo dõi bài viết: Tìm hiểu các Đá tự nhiên trong thiên nhiên – Phần 2

Bài viết được phát hành ngày thứ 4, 10/04/2019.

CÔNG TY CỔ PHẦN XÂY DỰNG NAMSTONE

Namstone.vn – Giải pháp hoàn hảo cho ngôi nhà của bạn.

Tự hào là một trong những doanh nghiệp uy tín chuyên cung cấp các sản phẩm đá tự nhiên, cho nội thất và ngoại thất với nhiều chủng loại: Granite – Marble – Slate – Sandstone – Bluestone – Basalt.

Hotline: 0914 55 1996

Website: www.namstone.vn