Báo cáo - Các loại khoáng vật và mẫu đá môn Địa chất công trình | Trường Đại học Thủy Lợi

lOMoAR cPSD| 58448089
I) Các loại khoáng vật:
Malachit (malakhit) hay còn gọi là đá lông công, là một khoáng vật chứa đồng có ký hiệu
hóa học là Cu2(OH)2CO3. Tên gọi bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp cổ malache- có nghĩa là "Cây cầm
quỳ". Các tên gọi khác như: biến thể atlat-tên gọi đồng nghĩa của malachit, đá chim công - tên
gọi cũ của malachit, malachit nhung -biến thể màu lá cây đậm của malachit.
Đặc điểm nhận biết:
Màu xanh lá cây đặc trưng là hợp chất của đồng. Sắc thái của malachit dao động từ xanh lá cây
(biruza, ngọc lục bảo), xanh lá cây phớt xanh da trời đến xanh lá cây sẫm. Trong tự nhiên thường
gặp malachit dưới dạng hình bầu dục. Các tập hợp dạng thận lớn có cấu tạo đồng tâm dưới dạng
rất đặc trưng, nhìn thấy rõ trên các mẫu mài nhẵn. Công dụng
Malachit đặc sít có màu sắc và vân rất đẹp dùng làm đồ trang trí. Chơi đá lông công là loại đá tao
nhã và đẳng cấp thuộc hạng nhất trong làng chơi đá cảnh, vì nét đẹp rưc rỡ của nó.
Ilmenit là một khoáng vật -
oxide có từ tính yếu, có màu xám thép hay đen sắt, có titan sắt công thức hóa học
FeTiO3. Nó kết tinh theo hệ ba phương, và có cấu trúc tinh thể giống
với corundum và hematit. Tên gọi Ilmenit được đặt theo tên dãy
núi Ilmenski ở Nga, là nơi khoáng vật này được
phát hiện đầu tiên[3] Đặc điểm nhận biết:
Ilmenit thường được tìm thấy trong các đá macma bị biến đổi, khoáng vật giả hình .
Thông thường các ilmenit có viền bằng leucoxen, là đặc điểm leucoxen
phân biệt ilmenit với magnetit và các khoáng vật oxide titan- sắt khác.
Về mặc phản xạ ánh sáng, ilmenit có thể được phân biệt với magnetit bởi nó có tính đa sắc lớn
hơn và cho màu hồng nâu nhạt.
Ilmenit có từ tính yếu đối với nam châm cầm tay. lOMoAR cPSD| 58448089
Đặc điểm hóa học
Cấu trúc tinh thể ilmenit
Ilmenit thường chứa một lượng đáng kể magiê và mangan và công thức hóa học đầy đủ có thể
được viết như sau (Fe,Mg,Mn,Ti)O3. Ilmenit hình thành từ dung dịch rắn với geikielit (MgTiO3)
và pyrophanit (MnTiO3), là những chất cuối của chuỗi dung dịch rắn chứa mangan và mangansắt.
Mặc dù có dấu hiệu của một dãi khoáng vật (Fe,Mg,Mn,Ti)O3 xuất hiện trên Trái Đất, nhưng phổ
biến nhất là loại ilmenit có thành phần FeTiO3 với một lượng nhỏ Mn và Mg. Một điểm ngoại lệ
là các ilmenit của kimberlit, nơi mà khoáng vật thường chứa phần lớn các phân tử geikielit, và
trong một số đá felsic có độ phân dị cao, ilmenit có thể chứa một lượng lớn các phân tử pyrophanit.
Ở nhiệt độ cao hơn, người ta chứng minh rằng có một dung dịch rắn hoàn toàn giữa ilmenit và
hematit. Có thể có một khoảng trộn lẫn ở nhiệt độ thấp hơn làm cho hai khoáng vật này cùng có
mặt trong các đá nhưng không có dung dịch rắn nào. Điều này có thể là kết quả từ sự quá bão
hòa trong các ilmenit bị nguội đi chứa nhiều sắt hơn là được sắp xếp một cách đồng nhất trong
các ô mạng của tinh thể.
Ilmenit bị biến đổi tạo thành khoáng vật leucoxen, là một nguồn quan trọng cung cấp titan trong
các mỏ cát chứa khoáng vật nặng. Leucoxen là một thành phần đặc trưng của các đá gabro và
diorit bị biến đổi và là dấu hiệu nhận biết ilmenit trong đá chưa bị biến đổi. Công dụng
lmenit chủ yếu được dùng làm nguyên liệu thô cho các sản phẩm tạo màu. Titan dionit được tách
ra và nghiền thành bộ mịn và là một chất độ trắng cao có thể được sử sụng trong các sản phẩm
sơn, giếu và nhựa chất lượng cao.
Ilmenit chuyển thành titan dioxide bằng quy trình xử lý sulfat. Các nhà máy xử lý sulfat phải tận
dụng ilmenit hàm lượng vanadi thấp, với vanadi là nguyên tố penalty. Chất tạo màu titan dioxide
cũng có thể được sản xuất từ nguyên liệu thô hàm lượng titan cao như rutil và leucoxen bằng quy trình acid clorit.
Ilmenit thô được tinh chế bằng cách giảm hàm lượng sắt. Cacbon (anthracit) được dùng để
chuyển hóa một số oxide sắt trong ilmenit thành sắt kim loại. Các sản phẩm của quá trình này là
sắt nóng chảy (pig iron) và xỉ giàu titan. Một quá trình liên quan là quá trình Becher.
Cát ilmenit cũng còn được dùng làm cát phun để làm sạch diecast.
Hematit là một dạng khoáng vật của sắt(III) oxide (Fe2O3). Hematit kết tinh theo hệ tinh thể
ba phương, và nó có cùng cấu trúc tinh thể với ilmenit và corundum. Hematit và ilmenit hình
thành trong dung dịch rắn hoàn toàn ở nhiệt độ trên 950 °C.
Đặc điểm nhận biết: lOMoAR cPSD| 58448089
Hematit là khoáng vật có màu đen đến xám thép hoặc xám bạc, nâu đến nâu đỏ, hoặc đỏ. Nó
được khai thác ở dạng quặng sắt. Các biến thể khác bao gồm kidney ore, martit (giả hình
theo magnetit), iron rose và specularit (hematit specular). Mặc dù các hình dạng của hematit
khác nhau nhưng tất cả chúng đề có màu vết vạch đỏ. Hematit cứng và giòn hơn sắt nguyên.
Maghemit là khoáng vật liên quan đến hematit và magnetit.
Các mỏ hematit lớn được tìm thấy trong các thành hệ sắt dải. Hematit xám đặc biệt được tìm
thấy ở những nơi có các suối hoặc nước khoáng nóng, các sông, hồ như ở vườn quốc gia
Yellowstone, Hoa Kỳ. Khoáng vật này có thể kết tủa từ nước và tập hợp thành các lớp ở đáy các
hồ, suối hoặc các vùng nước yên tĩnh. Hematit cũng có thể thành tạo trong các môi trường không
liên quan đến nước như từ môi hoạt động núi lửa.
Các tinh thể hematit có kích thước sét cũng có thể xuất hiện dưới dạng khoáng vật thứ sinh do
quá trình phong hóa đất , và đi cùng với các oxide hoặc hydroxide sắt khác như . Quá trình phong hóa làm cho goethit
đất có màu đỏ (hematit) đặc trưng cho môi trường nhiệt đới.
Hematit có chất lượng tốt phân bố ở Anh, México, Brasil, Australia, Hoa Kỳ và Canada.
Limonit là một loại quặng sắt, là hỗn hợp của các sắt(III) oxit-hydroxide ngậm nước với
thành phần biến động. Công thức chung thường được viết là FeO(OH)·nH2O, mặc dù điều này
không hoàn toàn chính xác do tỷ lệ của oxit so với hydroxide có thể biến động khá mạnh.
Limonit là một trong ba loại quặng sắt chính, với hai loại quặng kia là hematit và magnetit, và nó
đã được khai thác để sản xuất sắt thép ít nhất là từ khoảng năm 2500 TCN.
Đặc trưng nhận biết
Ở dạng màu nâu đôi khi nó được gọi là hematit nâu hay quặng sắt nâu. Ở dạng màu vàng tươi đôi
khi nó được gọi là đá vàng chanh hay quặng sắt vàng. lOMoAR cPSD| 58448089
Nó có độ cứng Mohs biến động màu từ vàng chanh tới nâu xám, nâu thẫm, vết vạch trên tấm sứ
không tráng men luôn là màu nâu, một đặc trưng giúp phân biệt nó với hematit có vết vạch màu
đỏ, hoặc với magnetit với vết vạch màu đen.
Mặc dù nguyên được định nghĩa như là một khoáng vật, nhưng hiện nay người ta công nhận
limonit như là hỗn hợp của các khoáng vật sắt oxit ngậm nước có liên quan, trong số đó có
goethit, akaganeit, lepidocrocit và jarosit. Các khoáng vật riêng rẽ trong limonit có thể tạo ra các
tinh thể, nhưng bản thân limonit thì không, mặc dù các mẫu vật có thể thể hiện cấu trúc dạng sợi
hay vi tinh thể,[7] và limonit thường xuất hiện dưới dạng kết khối hoặc các khối đặc chắc dạng
đất; đôi khi ở các dạng như gò, chùm nho, thận hay thạch nhũ. Do bản chất vô định hình của nó,
và sự xuất hiện trong các khu vực ngậm nước nên limonit thường xuất hiện như là đất
sét hay đá bột. Tuy nhiên, vẫn có các giả hình limonit phỏng theo các khoáng vật pyrit [6] khác, .
như Điều này có nghĩa là phong hóa hóa học biến đổi các tinh thể pyrit thành limonit
bằng ngậm nước các phân tử, nhưng hình dạng ngoài của tinh thể pyrit vẫn được giữ
nguyên. Các giả hình limonit cũng được hình thành từ các oxit sắt khác như hematit
và magnetit; từ khoáng vật cacbonat là siderit và từ các silicat giàu sắt như granat almandin. Hình thành
Limonit thường hình thành từ hydrat hóa đối với hematit và magnetit, từ oxy hóa và hydrat hóa
các khoáng vật sulfide giàu sắt, và từ phong hóa hóa học các khoáng vật giàu sắt khác như
olivin, pyroxen, amphibol và biotit. Nó thường là thành phần chính chứa sắt trong các loại đất
laterit. Nó thường lắng đọng từ các dòng nước thải ra từ hoạt động khai khoáng. Công dụng
Một trong những công dụng đầu tiên của limonit là làm chất màu. Dạng màu vàng dùng trong
sản xuất đất son mà Cyprus từng nổi tiếng,[8] trong khi các dạng sẫm màu hơn sản xuất sắc thái
giống đất hơn. Thiêu kết limonit thay đổi nó một phần thành hematit, tạo ra hồng thổ, phẩm nâu
đen cháy và đất sienna cháy.[9]
Quặng sắt đầm lầy và đá bột limonit được khai thác làm nguồn quặng sắt, mặc dù khai thác quy
mô thương mại đã suy giảm ở nhiều nơi.
Titanite hay sphene (từ tiếng Hy Lạp
sphenos, là titan với công thức hóa học góc O
cạnh), là một loại khoáng vật silicat calci . Ca Ti Si 5 lOMoAR cPSD| 58448089
Titanit là khoáng vật phụ phổ biến trong các đá mácma trung tính và felsic và các đá
pegmatit liên quan. Các nguồn ở mức độ khu vực gồm: Pakistan; Ý; Nga; Trung Quốc;
Brazil; Tujetsch, St. Gothard, Thụy Sĩ; Madagascar; Tyrol, Áo; Quận Renfrew, Ontario,
Canada; Sanford, Maine, Gouverneur, Diana, Rossie, Fine, Pitcairn, Brewster, New York và California, Hoa Kỳ.
Đặc điểm nhận biết
Titanite là một loại đá quý rất hiếm có màu vàng lục, xanh lục, cam hoặc nâu đậm với độ bóng
cao, còn được gọi là “titanite” do hàm lượng titan của đá.
Titanite màu xanh lục đậm còn được gọi là “Titanite crom”, do chất tạo màu làcrom. “Titanite
chrome” và Titanite màu vàng lục là những màu được ưa chuộng nhất. Titanite màu đỏ có màu
của nó do tạp chất mangan và đôi khi được gọi là “greenovite”.
Những tinh thể này thường có dạng hình cầu theo thói quen và thường được kết hợp với nhau. Sở
hữu một subadamantine có xu hướng hơi bóng như nhựa , titanite có độ cứng 5,5 và độ phân cắt yếu .
Khi nhìn ở phần mỏng bằng kính hiển vi thạch học , quầng sáng đa sắc có thể được quan sát thấy
trong các khoáng chất bao quanh một tinh thể titanite.
Đặc điểm hóa học:
Titanite có thành phần hóa học là CaTiSiO5 và đôi khi chứa các nguyên tố đất hiếm như xeri,
niobi và yttri. Nó có thể chứa các nguyên tố khác như nhôm, crom , flo, sắt.
II) Các loại mẫu đá:
Gabro hay gabbro (phát âm tiếng Anh: /ˈɡæbrə /ʊ ) là một nhóm lớn của đá mácma
xâm nhập, hạt thô, sẫm màu có thành phần hóa học giống với đá bazan. Các đá xâm nhập sâu
được hình thành từ quá trình kết tinh của mácma nóng chảy dưới mặt đất.
Phần lớn cấu tạo bên dưới bề mặt Trái Đất là gabbro đặc biệt là trong vỏ đại dương.
Đặc điểm nhận biết:
Gabbro có tỷ trọng lớn, màu lục hoặc đỏ thẩm và chứa các khoáng vật như pyroxen,
plagiocla, amphibol, và olivin (tên gọi gabbro olivin dung để chỉ loại đá gabbro có chứa nhiều olivin).
Trong đá gabbro pyroxene phổ biến nhất là loại clinopyroxen; còn orthopyroxen thì rất ít. Nếu
lượng orthopyroxen lớn hơn clinopyroxen thì gọi là Norit. Gabbro thạch anh cũng hay gặp trong
tự nhiên và được hình thành từ mácma quá bão hòa silica. Essexit đặc trưng cho gabbro được lOMoAR cPSD| 58448089
hình thành từ mácma chưa bão hòa silica. (Sự bão hòa silica của đá có để được đánh giá dựa trên
các tiêu chuẩn của khoáng vật học). Gabbro cũng chứa chứa một ít (vài phần trăm) oxide sắttitan
như magnetit, ilmenit, và ulvospinel.
Gabbro thường có kiến trúc hạt thô, với kích thước các tinh thể trong đá thường lớn hơn mm.
Các đá có hạt mịn hơn có thành phần hóa học giống gabbro được gọi là diabaz. Gabbro có thể có
hạt rất thô giống như pegmatit, và các tổ hợp pyroxen-plagioclas thường đặc trưng cho đá gabbro
hạt thô, mặc dù tinh thể của chúng ở dạng kim.
Gabbro luôn có kiến trúc hạt đồng đều (hiển tinh), mặc dù đôi khi thấy dạng ban tinh (pocphia),
đặc biệt khi các tinh thể plagioclas kết tinh sớm hơn các khoáng vật cấu tạo nên phần nền của đá Phân bố
Gabbro có thể được hình thành ở dạng khối, thông qua quá trình kết tinh tại chỗ các khoáng vật
pyroxene và plagioclas, hay hình thành dạng lớp xâm nhập như là quá trình tập hợp các khoáng vật pyroxen và plagioclas.
Gabbro là thành phần chính của vỏ đại dương, và có thể được tìm thấy trong các phức hợp
ophiolit thuộc vùng III và IV (đai mạch đến gabbro dạng khối). Mạch gabbro xâm nhập dài
được hình thành ở đới tách giản proto và rìa đới tách giãn cổ. Các giả thuyết lớp phủ dạng lông
chim dựa trên việc xác định các đá xâm nhập thành phần maficvà siêu mafic và bazan có cùng tuổi. Công dụng
Gabbro thường chứa các khoáng vật sunfit có giá trị như: crôm, niken, coban, vàng, bạc, platin, và đồng.
Các loại đá gabbro có thể sử dụng làm đá trang trí, đá lót vĩa hè và nó có tên gọi thương mại
khác là đá hoa cương đen ('black granit'). Đá này cũng được sử dụng rất phổ biến làm bia mộ,
trong nhà bếp và các bàn tiếp tân.
Đá vôi [Lime stone]:
Loại vôi này hạt tương đối lớn, màu hơi xám, không đươc trắng lắm, phẩm chất không được tốt
lắm. Loại nầy phần lớn chứa hai nguyên tố [ thành phần chính trong vôi] là Calcium va
Carbonate [Ca CO3] và ít nóng. Dùng tốt trong đồng ruộng. Ở vùng Bắc Mỹ đa số họ dùng loại
vôi nầy cho kỹ nghệ [ công nghiệp ] trồng nấm Mở [Button Mushroom] ở giai đọan phủ lớp đất
trên mặt nấm để cung cấp Calcium và kiềm chế độ chua của đất phủ cho cây nấm chuẩn bị ra
nấm [ Phuơng pháp làm nấm mở kỷ nghệ của Bắc My rất khác biệt, rất trái ngược với phương
pháp của VN, nhưng hiệu qủa rất cao, khi nào có dịp viết về kỹ thuật trồng Button Mushroom
của Bắc Mỹ tôi sể nói sâu về vấn đề nầy]. Loại vôi nầy rẻ tiền nhất. lOMoAR cPSD| 58448089 Dolomite Lime:
Loại vôi nầy ở VN gọi là vôi Đố lô mít. Loại này rất tốt vì không nóng, có chứa thêm chất
Magnesium [Mg]. Cho nên khi bón loại vôi nầy vào đất cây không những cung cấp được
Calcium mà còn được cung cấp thêm Magnesium. Chất Magnesium nầy sẽ giúp cho lá cây to và
xanh hơn cũng như giúp cho trái và hạt qủa nặng hơn. [đa số công thức phân hóa học từ Hòa Lan
họ chú trọng chất Magnesium nầy ]. Những cánh đồng của VN đa số là, những cánh đồng cổ
xưa) được khai thác triệt để [ thâm canh ] Nên đa số bị thiếu Magnesium [ Theo tài liệu thế giới
nghiên cứu về cánh đồng lúa nước của Đông Nam Á]. Loại vôi này rất tôt cho đồng ruộng lúa VN.
=>Như tôi nó ở trên vôi có hai công dụng chính là cung cấp chất Calcium và sửa chữa độ chua
của đất cho thích hợp với từng lọai cây trồng. Loai đá vôi, loại Dolomite lime dùng để cải thiên
đất phèn, đất chua [đất acid] và còn để cải thiện ngộ độc chất hữu cơ [Ngộ độc Acid], vì nhiều
xác bã thực vât qúa, qua qúa trình thoái hóa của chất hữu cơ là acid đối với cây lúa nước. Đá bazan 1)Định nghĩa
Là một loại đá magma, hình thành do sự nguội đi của nham thạch núi lửa sau quá trình phun trào.
Đá bazan có 45 – 55% thể tích là silica, khoảng < 10% thể tích là khoáng vật chứa fenspat (trong
đó 65% của đá là felspat ở dạng plagioclase). Khối lượng riêng là 3.0 gm/cm3.
Đá bazan thường có màu xám hoặc đen. Bên cạnh đó còn có màu nâu hoặc đỏ do gỉ sắt hóa sự oxi
hóa của khoáng chất giàu sắt thành thành Hematit và các oxit sắt khác. Ở nước ta, đá bazan được
khai thác tại khu vực Đông Nam Bộ và Tây Nguyên gồm các tỉnh như Bình Định, Quảng Ngãi, Kon Tum, Đăk Lăk… 2)Hình thành
Đá bazan hình thành khi các khí hoà tan đi ra khỏi dung dịch với dạng bong bóng. Bởi khi macma
đi lên gần bề mặt, áp suất giảm làm khí thoát ra, nhưng đang bị mắc kẹt do dung nham nguội nhanh
hơn trước khi chất khí có thể thoát ra được.
Trong khoảng thời kỳ liên đại thái cổ và đầu thời Nguyên sinh hàng triệu năm trước của lịch sử
Trái Đất, các chất hóa học của magma phun trào khác nhau với ngày nay. Do vỏ Trái Đất chưa
trưởng thành và sự khác biệt của quyển mềm. Những tảng đá núi lửa siêu mafic có thành phần
chính là silic (SiO2) dưới 45% thường được gọi là komatiit. 3) Công dụng lOMoAR cPSD| 58448089
3.1. Độ cứng cao, tuổi thọ dài lâu
Đá bazan được hình thành từ nham thạch phun trào của núi lửa nên có độ cứng cao. Hơn nữa, trong
quá trình khai thác, chế tác đã được xử lý kỹ càng qua nhiều khâu giúp kéo dài tuổi thọ của loại đá
lát sân vườn tự nhiên này. Theo đánh giá của giới chuyên gia, đây là loại đá lát tự nhiên có độ cứng
và khả năng chịu lực tốt nhất.
3.2. Không chịu ảnh hưởng bởi thời tiết
Với đặc tính cách nhiệt tốt và khả năng thấm nước 0.04% nên đá bazan hoàn toàn hoàn không
chịu ảnh hưởng của bất kì yếu tố thời tiết nào. Chính vì thế, đá bazan được ưu tiên lựa chọn để lát
lối đi sân vườn hay các vị trí thường xuyên phải tiếp xúc với nước, nền nhiệt độ cao.
3.3. Chống trượt ngã, rong rêu mọc
Bề mặt đá bazan được khò nhám hoặc băm mặt… giúp tăng độ ma sát cho bề mặt, hạn chế tối đa
việc xảy ra tình trạng trơn trượt. Hơn nữa, còn giúp hạn chế tình trạng bụi bẩn bám, ngăn chặn sự
phát triển của rong rêu. 3.4. Tính thẩm mỹ cao
Màu sắc đen, xám hoặc ghi cùng vân đá tự nhiên mang tới giá trị thẩm mỹ cao cho không gian sử
dụng. Cùng với đó là bề mặt được mài bóng, băm mặt, khò lửa,....phù hợp với mọi phong cách
thiết kế sân vườn khác nhau.
3.5. Tiết kiệm chi phí đáng kể
Đá bazan có mức giá rẻ giúp người dùng tiết kiệm chi phí đáng kể. Không những thế, đá lát tự
nhiên này có tuổi thọ dài lâu từ 15 - 20 năm, bạn sẽ không phải tốn thêm chi phí để thay mới, làm
sạch như khi sử dụng các loại gạch lát truyền thống. Đá bazan đang dần trở nên phổ biến nên việc
tìm mua vô cùng dễ dàng.