Bài giảng môn Tinh thể. Khoáng vật - Chương 8: Nguồn gốc của khoáng vật

Ch 8. NGUỒN GỐC CỦA KHOÁNG VẬT

8.1. Sự hình thành khoáng vật

8.2. Sự biến đổi của khoáng vật

8.2.1. Hiện tượng gặm mòn

8.2.2. Hiện tượng trao đổi

8.3. Các thế hệ khoáng vật, thứ tự thành tạo và tổ hợp cộng sinh

khoáng vật

8.3.1. Các thế hệ khoáng vật

8.3.2. Tổ hợp cộng sinh khoáng vật

8.3.3. Thứ tự thành tạo khoáng vật

8.4. Quá trình tạo khoáng

Ch 8. NGUỒN GỐC CỦA KHOÁNG VẬT

8.1. Sự hình thành khoáng vật

@ Đại đa số khoáng vật ở trạng thái rắn.

@ Phương thức hình thành: Các khoáng vật được hình

thành theo ba cách:

+ Kết tinh (magma nóng chảy  đá magma);

+ Trầm tích (các dung dịch, vật liệu vụn - trầm tích 

đá trầm tích);

+ Biến chất (tái kết tinh từ trạng thái rắn).

Ch 8. NGUỒN GỐC CỦA KHOÁNG VẬT

8.2. Sự biến đổi của khoáng vật

8.2.1. Hiện tượng gặm mòn

@ Do tác dụng của các dung dịch hòa tan, gặm

mòn  trên bề mặt khoáng vật bị sần sùi đi, ánh bị

giảm xuống; nếu mạnh hơn  đỉnh và cạnh sẽ biến

thành góc tù.

Mặt kim cương sau khi bị gặm mòn thường biến thành

những mặt cong lồi.

Ch 8. NGUỒN GỐC CỦA KHOÁNG VẬT

8.2.2. Hiện tượng trao đổi

@ Do tác dụng hoá học của dung dịch với kháng vật sẽ

làm cho khoáng vật ban đầu biến thành khoáng vật

khác.

Thí dụ: CaCO₃+ H₂O + H₂SO₄= CaSO₄.2H₂O + CO₂.

(thạch cao)

@ Thạch cao sau khi được hình thành vẫn giữ nguyên hình

dáng của calcite, như vậy thạch cao mang giả hình của

calcite.

Ch 8. NGUỒN GỐC CỦA KHOÁNG VẬT

8.3. Các thế hệ khoáng vật, thứ tự thành tạo và tổ hợp cộng

sinh khoáng vật

8.3.1. Các thế hệ khoáng vật

@ Cùng một loại khoáng vật, có thể xuất hiện trong một hay

nhiều giai đoạn tạo khoáng khác nhau và tạo nên các thế hệ

khoáng vật khác nhau.

@ Thế hệ hình thành trong gian đoạn đầu tiên là thế hệ I; trong

những giai đoạn sau lần lượt là thế hệ II, III, IV,...

@ Do tính chất của dung dịch tạo khoáng và các điều kiện hoá

lý khi hình thành không giống nhau  khác nhau (mặc dù

rất nhỏ) về thành phần các nguyên tố phân tán, trong hiện

tượng đồng hình, màu sắc,…

@ Cơ sở xác định các thế hệ khoáng vật: thành phần hóa học,

tính chất vật lý, hình dạng, quan hệ thế nằm và những quan

hệ cộng sinh khác.

Ch 8. CỦA KHOÁNG VẬT

8.3.2. Tổ hợp cộng sinh khoáng vật

@ Tổ hợp của một loạt khoáng vật khác nhau, có cùng

một nguồn gốc, xuất hiện đồng thời

@ Mỗi một tổ hợp cộng sinh khoáng vật ứng với một giai

đoạn tạo khoáng nhất định. Thí dụ…………

@ Các tổ hợp cộng sinh có thể chồng chất lên nhau làm

cho quan hệ giữa chúng trở nên phức tạp.

@ Ý nghĩa: Nghiên cứu tổ hợp cộng sinh khoáng vật có ý

nghĩa rất to lớn trong việc tìm hiểu nguồn gốc khoáng

vật cũng như trong công tác tìm kiếm và nhận biết

khoáng vật.

Ch 8. NGUỒN GỐC CỦA KHOÁNG VẬT

8.3.3. Thứ tự thành tạo khoáng vật

Thông thường, các dấu hiệu dùng để xác định thứ tự khoáng vật là:

+ Ranh giới tiếp xúc. Một loại khoáng vật xuyên qua hoặc điền vào

một khoáng vật khác thì thành tạo muộn hơn. Một khoáng vật bị

một khoáng vật khác bao vây thì thành tạo sớm hơn.

+ Trình độ tự hình. Khi hai loại khoáng vật tiếp xúc nhau thì khoáng

vật nào có độ tự hình cao thì thành tạo sớm hơn.

+ Quan hệ trao đổi. Hiện tượng trao đổi thường xảy ra dọc theo các

rìa khoáng vật hay các khe nứt. Khoáng vật bị thay thế thì thành

tạo sớm hơn khoáng vật thay thế.

Quan hệ xuyên cắt: 1.Galena; 2. Các mạch

sphalerite (2) xuyên cắt galena (1).

Thứ tự thành tạo: pyroxene (1)  amphibole (2) 

biotite (3).

Trình độ tự hình của các khoáng vật

Ch 8. NGUỒN GỐC CỦA KHOÁNG VẬT

8.4. Đặc điểm tiêu hình

@ Cùng một loại khoáng vật nhưng thành tạo trong những điều kiện khác nhau có

những đặc điểm riêng biệt.

@ Những đặc điểm này có thể làm dấu hiệu cho nguồn gốc khoáng vật. Bất kỳ một

đặc điểm nào có thể làm dấu hiệu cho nguồn gốc của khoáng vật đều được gọi là

đặc điểm tiêu hình của khoáng vật. Các khoáng vật có đặc điểm tiêu hình gọi là

khoáng vật tiêu hình. Đặc điểm tiêu hình gồm:

+ Hình thái

+ Thành phần hóa học

+ Tính chất vật lý

@ Thông thường trong khoáng vật chỉ cần một đặc điểm tiêu hình đáng tin cậy là đã

có thể làm dấu hiệu nguồn gốc được rồi.

Ch 8. NGUỒN GỐ CỦA KHOÁNG VẬT

8.4. Quá trình tạo khoáng

@ Quá trình nội sinh – Phương thức kết tinh

@ Quá trình ngoại sinh – Phương thức trầm tích

@ Quá trình biến chất – Phương thức tái kết tinh

Ch 8. NGUỒN GỐC CỦA KHOÁNG VẬT

8.4.1. Quá trình nội sinh

@ Dung thể magma  T^0C, P, D,…  đá magma;

@ Các khoáng vật của các đá granite, gabbro,

basalt,…?

Ch 8. NGUỒN GỐ CỦA KHOÁNG VẬT

@ Dựa vào T^0C, P, D,… các giai đoạn:

+ Giai đoạn magma có các đặc điểm sau:

- T^0C, P, cao;

- Các chất bốc vẫn còn hòa tan;

- Đa số là các khoáng vật tạo đá (olivine, pyroxene,

amphibole, micas, quartz,…

- Do hiện tượng phân dị, nên magma base kết tinh

trước và lắng đọng ở phần dưới cùng.

Ch 8. NGUỒN GỐC CỦA KHOÁNG VẬT

+ Giai đoạn pegmatite – khí hóa

- Nhiệt độ khoảng 400 – 700^0C.

- Giàu chất bốc

- Nhiệt độ kết tinh giảm

- Độ linh động tăng (độ nhớt giảm);

Ch 8. NGUỒN GỐC CỦA KHOÁNG VẬT

- Nếu áp lực (do chất bốc) bên trong < bên ngoài  chất

bốc không thoát ra ngoài được  kết tinh cùng với các

các thành phần không phải là chất bốc  GĐ pegmatite;

- Nếu áp lực bên trong > bên ngoài  chất bốc thoát ra

ngoài  GĐ khí hóa (kết tinh từ các chất thăng hoa);

- Thành phần khoáng vật tạo đá chủ yếu là feldspar K,

quartz, muscovite

- Đơn tinh có kích thước lớn;

- Cấu tạo phân đới;

Ch 8. NGUỒN GỐ CỦA KHOÁNG VẬT

+ Giai đoạn nhiệt dịch

- Là sản phẩm cuối cùng của sự phân dị magma;

- Nhiệt độ: 374 – 400^0C(nhiệt độ tới hạn của nước – các

chất bay hơi ngưng đọng lại thành nước);

- Hòa tan, vận chuyển các thành phần khác vào khe nứt,

lấp đầy và trao đổi với đá vây quanh  hình thành các

khoáng sản kim loại.

Ch 8. NGUỒN GỐC CỦA KHOÁNG VẬT

8.4.2. Quá trình ngoại sinh

 Đá có trước (đá magma, đá trầm tích, đá biến chất)

 Phong hóa (O₂, H₂O, SV…) ở điều kiện T^0C, P bình

thường.



Vật liệu trầm tích

(Hoặc lắng đọng tại chỗ hoặc vận chuyển – lắng đọng



Đá trầm tích

Đá có trước  Môi trường và điều kiện (ngoại sinh)  Đá

trầm tích.

 Kể tên khoáng vật của đá trầm tích.

Ch 8. NGUỒN GỐC CỦA KHOÁNG VẬT

8.4.3. Quá trình biến chất

 Đá có trước  Nội lực (T^0C, P, D, dung dịch biến

chất, trạng thái cứng)  Đá biến chất.

 Các yếu tố biến chất  Các dạng (kiểu biến chất):

biến chất nhiệt tiếp xúc, biến chất nhiệt động (khu

vực, biến chất cà nát (động lực),…

Kể tên khoáng vật của đá biến chất.

HET