📅 Cập nhật Bài Viết “Đá Tự Nhiên” lần cuối ngày 23 tháng 11 năm 2022 tại Địa Điểm công ty TKT Company

Đá tự nhiên là gì? Cùng TKT Company tìm hiểu thành phần của từng loại đá, công thức hóa học để biết bản chất của cát tự nhiên ra sao và các ứng dụng thực tế của Đá Tự Nhiên.

Có bao nhiêu loại đá chính trên trái đất? Các cấu thành của chúng là gì? Bản chất tại sao các loại đá khác nhau? Cơ chế hình thành và biến đổi các loại đá ra sao? Các loại đá phổ biến như Đá Marble, Granite, đá Mi… hay gặp hàng ngày phân loại chúng vào nhóm nào?

Đá tự nhiên là gì?
Hình ảnh: Đá tự nhiên là gì?

1. Đá, đá tự nhiên là gì?

Đá tự nhiên định nghĩa là gì? Trong địa chất, đá – rock (hoặc stone) là bất kỳ khối rắn hoặc tập hợp khoáng chất hoặc khoáng vật nào xuất hiện tự nhiên. Nó được phân loại theo các khoáng chất bao gồm, thành phần hóa học của nó và cách thức mà nó được hình thành.

Đá tạo thành lớp rắn bên ngoài của Trái đất, lớp vỏ và hầu hết phần bên trong của nó, ngoại trừ lõi ngoài lỏng và các túi magma trong thiên quyển. Nghiên cứu về đá liên quan đến nhiều phân ngành địa chất, bao gồm cả thạch học và khoáng vật học.

Cấu tạo trái đất và đá tự nhiên cấu thành
Hình ảnh: Cấu tạo trái đất và đá tự nhiên cấu thành

Nó có thể chỉ giới hạn ở các loại đá được tìm thấy trên Trái đất hoặc có thể bao gồm địa chất hành tinh nghiên cứu về đá của các thiên thể khác.

Nhân loại đã sử dụng đá từ những con người đầu tiên. Thời kỳ đầu này, được gọi là thời kỳ đồ đá, chứng kiến ​​sự phát triển của nhiều công cụ bằng đá. Đá sau đó được sử dụng như một thành phần chính trong việc xây dựng các tòa nhà và cơ sở hạ tầng ban đầu.

Khai thác được phát triển để khai thác đá từ Trái đất và thu được các khoáng chất bên trong chúng, bao gồm cả kim loại. Công nghệ hiện đại đã cho phép phát triển các loại đá nhân tạo mới và các chất giống như đá, chẳng hạn như bê tông.

Đá tự nhiên trên bề mặt trái đất
Hình ảnh: Đá tự nhiên trên bề mặt trái đất

2. Phân loại đá tự nhiên trên trái đất

Đá thường được nhóm thành ba nhóm chính: đá mácma – Igneous rocks, đá trầm tíchSedimentary rocksđá biến chất – Metamorphic rocks.

  • Đá lửa được hình thành khi magma nguội đi trong lớp vỏ Trái đất, hoặc dung nham nguội đi trên bề mặt đất hoặc đáy biển.
  • Đá trầm tích được hình thành bởi quá trình hình thành và thạch hóa của trầm tích, do đó được hình thành bởi quá trình phong hóa, vận chuyển và lắng đọng của các loại đá hiện có.
  • Đá biến chất được hình thành khi đá hiện có chịu áp suất và nhiệt độ cao đến mức chúng bị biến đổi mà không bị nóng chảy đáng kể.
3 nhóm đá trên trái đất
Hình ảnh: 3 nhóm đá trên trái đất

2.1. Đá lửa, đá mắc ma (Igneous rocks)

Những loại đá này được hình thành khi các khoáng chất hoặc đá được làm nóng lên, sau đó nguội đi sau một thời gian và đông đặc lại. Chúng bao gồm dacite, đá granit, pegmatit, đá basalt v.v.

Đá lửa (có nguồn gốc từ tiếng Latin igneus, có nghĩa là lửa, từ ignis có nghĩa là lửa) được hình thành thông qua quá trình làm mát và hóa rắn của magma hoặc dung nham. Loại magma này có thể bắt nguồn từ sự tan chảy một phần của đá tồn tại từ trước trong lớp phủ hoặc lớp vỏ của một hành tinh.

Thông thường, sự tan chảy của đá là do một hoặc nhiều trong ba quá trình: tăng nhiệt độ, giảm áp suất hoặc thay đổi thành phần.

Đá lửa được chia thành hai loại chính:

  • Plutonic hoặc đá xâm nhập (intrusive rocks) là kết quả khi magma nguội đi và kết tinh chậm trong lớp vỏ Trái đất. Một ví dụ phổ biến của loại này là đá granit.
  • Đá núi lửa hoặc đá phun trào (Volcanic or extrusive rocks) là kết quả của magma chạm tới bề mặt dưới dạng dung nham hoặc ejecta mảnh vỡ, tạo thành các khoáng chất như đá bọt hoặc đá bazan.

Magma có xu hướng trở nên giàu silica hơn khi chúng trồi lên bề mặt Trái đất, một quá trình được gọi là sự phân hóa magma. Điều này xảy ra do các khoáng chất có hàm lượng silic thấp kết tinh ra khỏi mắc ma khi nó bắt đầu nguội đi (chuỗi phản ứng của Bowen) và do mắc ma đồng hóa một số đá vỏ mà nó đi lên (đá đồng quê) và đá vỏ có xu hướng có hàm lượng silic cao (silic đioxit SiO2).

Đá khoáng chất trên trái đất
Hình ảnh: Đá khoáng chất trên trái đất

Do đó, hàm lượng silic là tiêu chí hóa học quan trọng nhất để phân loại đá lửa. Hàm lượng oxit kim loại kiềm có tầm quan trọng tiếp theo.

Khoảng 65% vỏ Trái đất theo thể tích bao gồm đá lửa. Trong số này, 66% là đá bazan và gabbro, 16% là đá granit và 17% granodiorit và diorit. Chỉ 0,6% là syenit và 0,3% là siêu mafic. Lớp vỏ đại dương là 99% bazan, là một loại đá lửa có thành phần mafic. Đá granit và các loại đá tương tự, được gọi là granitoids, chiếm ưu thế trong lớp vỏ lục địa.

Có thể bạn chưa biết

Intrusive igneous rock

Đá xâm nhập được hình thành khi mắc-ma xuyên qua đá hiện có, kết tinh và đông đặc dưới lòng đất để tạo thành các mảng xâm thực, chẳng hạn như đá ngầm, đê, ngưỡng cửa, đá vôi và cổ núi lửa.

Igneous rock

Đá Igneous (bắt nguồn từ từ tiếng Latinh ignis có nghĩa là lửa), hay đá magma, là một trong ba loại đá chính, những loại khác là trầm tíchbiến chất. Đá Igneous được hình thành thông qua quá trình làm nguội và đông đặc của magma hoặc dung nham.

2.2. Đá trầm tích – Sedimentary rocks

Đá trầm tích (Sedimentary rocks) – được hình thành do vật liệu hữu cơ hoặc đá hiện có khác. Chúng bao gồm than đá (coal), đá vôi (limestone), đá lửa (flint), đá sa thạch (sandstone), halit, v.v.

Đá trầm tích được hình thành trên bề mặt trái đất do sự tích tụ và gắn kết của các mảnh đá, khoáng chất và sinh vật trước đó hoặc dưới dạng kết tủa hóa học và sự phát triển hữu cơ trong nước (trầm tích). Quá trình này làm cho trầm tích clastic (mảnh đá) hoặc hạt hữu cơ (mảnh vụn) lắng xuống và tích tụ hoặc để khoáng chất kết tủa hóa học (bốc hơi) từ dung dịch. Sau đó, vật chất hạt trải qua quá trình nén và kết dính ở nhiệt độ và áp suất vừa phải (sự hình thành).

Đá trầm tích hình thành như thế nào
Hình ảnh: Đá trầm tích hình thành như thế nào

Trước khi được lắng đọng, trầm tích được hình thành do phong hóa các loại đá trước đó do xói mòn ở khu vực nguồn và sau đó được vận chuyển đến nơi lắng đọng bằng nước, gió, băng, chuyển động khối hoặc sông băng (tác nhân bóc mòn).

Khoảng 7,9% thể tích của lớp vỏ bao gồm đá trầm tích, với 82% là đá phiến sét (shales), trong khi phần còn lại bao gồm 6% đá vôi và 12% sa thạch và arkose. Đá trầm tích thường chứa hóa thạch. Đá trầm tích hình thành dưới tác động của trọng lực và thường được lắng đọng trong các lớp hoặc tầng nằm ngang hoặc gần nằm ngang, và có thể được gọi là đá phân tầng.

Trầm tích và các hạt của đá trầm tích mảnh vụn có thể được phân loại thêm theo kích thước hạt. Các trầm tích nhỏ nhất là đất sét, tiếp theo là phù sa, cát và sỏi. Một số hệ thống bao gồm đá cuội và đá tảng để đo lường.

Các loại đá trầm tích phổ biến
Hình ảnh: Các loại đá trầm tích phổ biến

Có thể bạn chưa biết

Đá phiến sét (shale)

Shale là một loại đá trầm tích mảnh, hạt mịn được hình thành từ bùn, là hỗn hợp của các mảnh khoáng sét (phyllosilicat nhôm ngậm nước, ví dụ như cao lanh, Al2Si2O5(OH)4) và các mảnh nhỏ (hạt có kích thước phù sa) của các khoáng chất khác, đặc biệt là thạch anh và canxit.

Đá phiến sét được đặc trưng bởi xu hướng tách thành các lớp mỏng (laminae) có độ dày chưa đến một cm. Thuộc tính này được gọi là khả năng phân hạch. Đá phiến sét là loại đá trầm tích phổ biến nhất.

Than đá (coal)

Coal là một loại đá trầm tích màu đen hoặc nâu đen dễ cháy, được hình thành dưới dạng các tầng đá được gọi là các vỉa than. Than chủ yếu là carbon với một lượng thay đổi các nguyên tố khác, chủ yếu là hydro, lưu huỳnh, oxy và nitơ.

Than được hình thành khi xác thực vật phân hủy thành than bùn và được chuyển hóa thành than nhờ sức nóng và áp suất của quá trình chôn sâu trong hàng triệu năm. Các mỏ than khổng lồ bắt nguồn từ các vùng đất ngập nước trước đây được gọi là rừng than bao phủ phần lớn diện tích đất nhiệt đới của Trái đất vào cuối kỷ Than đá (Pennsylvania) và kỷ Permi.

Tuy nhiên, nhiều mỏ than đáng kể trẻ hơn tuổi này và bắt nguồn từ thời đại Trung Sinh và Đại Tân Sinh.

Đất sét (Clay)

Đất sét là một loại vật liệu đất tự nhiên hạt mịn có chứa khoáng sét (phyllosilicat nhôm ngậm nước, ví dụ: cao lanh, Al2Si2O5(OH)4).

Đất sét trở nên dẻo khi ướt, do màng phân tử nước bao quanh các hạt đất sét, nhưng trở nên cứng, giòn và không dẻo khi sấy khô hoặc nung. Hầu hết các khoáng sét tinh khiết có màu trắng hoặc sáng, nhưng đất sét tự nhiên có nhiều màu khác nhau do tạp chất, chẳng hạn như màu hơi đỏ hoặc nâu do một lượng nhỏ oxit sắt.

Đất sét là vật liệu gốm lâu đời nhất được biết đến. Người tiền sử đã phát hiện ra những đặc tính hữu ích của đất sét và sử dụng nó để làm đồ gốm. Một số mảnh gốm sớm nhất có niên đại khoảng 14.000 năm trước Công nguyên, và những viên đất sét là phương tiện viết đầu tiên được biết đến.

Đất sét được sử dụng trong nhiều quy trình công nghiệp hiện đại, chẳng hạn như sản xuất giấy, sản xuất xi măng và lọc hóa chất. Từ một nửa đến hai phần ba dân số thế giới sống hoặc làm việc trong các tòa nhà làm bằng đất sét, thường được nung thành gạch, như một phần thiết yếu của cấu trúc chịu tải.

2.3. Đá Đá biến chất (Metamorphic rocks)

Đây là những loại đá đã bị thay đổi cấu trúc hoặc hình thức ban đầu do tác dụng của nhiệt và áp suất lớn. Chúng bao gồm gneiss, phyllite, đá phiến schist, đá phiến slate v.v.

Đá biến chất được hình thành bằng cách đưa bất kỳ loại đá nào—đá trầm tích, đá mácma hoặc một loại đá biến chất cổ hơn khác—đến các điều kiện nhiệt độ và áp suất khác với các điều kiện mà đá gốc được hình thành.

Sự hình thành của đá tự nhiên biến chất
Hình ảnh: Sự hình thành của đá tự nhiên biến chất

Quá trình này được gọi là biến chất, nghĩa là “thay đổi hình thức”. Kết quả là làm thay đổi sâu sắc tính chất vật lý và hóa học của đá. Đá ban đầu, được gọi là protolith, biến đổi thành các loại khoáng chất khác hoặc các dạng khác của cùng loại khoáng chất, bằng cách kết tinh lại.

Nhiệt độ và áp suất cần thiết cho quá trình này luôn cao hơn nhiệt độ và áp suất được tìm thấy trên bề mặt Trái đất: nhiệt độ lớn hơn 150 đến 200 °C và áp suất lớn hơn 1500 bar. Ví dụ, điều này xảy ra khi các mảng lục địa va chạm.

Đá biến chất chiếm 27,4% khối lượng vỏ trái đất theo thể tích.

Ba loại đá biến chất chính dựa trên cơ chế hình thành. Sự xâm nhập của magma làm nóng đá xung quanh gây ra biến chất tiếp xúc—một biến đổi do nhiệt độ chi phối. Biến chất áp lực xảy ra khi trầm tích bị chôn vùi sâu dưới mặt đất; áp suất chiếm ưu thế, và nhiệt độ đóng một vai trò nhỏ hơn.

Điều này được gọi là biến chất mai táng, và nó có thể tạo ra các loại đá như ngọc bích. Trong trường hợp cả nhiệt và áp suất đóng một vai trò, cơ chế này được gọi là biến chất khu vực. Điều này thường được tìm thấy ở các khu vực xây dựng núi.

Tùy thuộc vào cấu trúc, đá biến chất được chia thành hai loại chung. Những thứ có kết cấu được gọi là dạng phân phiến; phần còn lại được gọi là không phân phiến. Tên của đá sau đó được xác định dựa trên các loại khoáng chất có mặt.

Các loại đá biến chất phổ biến
Hình ảnh: Các loại đá biến chất phổ biến

Đá phiến là loại đá có lá chủ yếu bao gồm các khoáng chất dạng phiến như mica. Một gneiss có các dải có thể nhìn thấy với độ đậm nhạt khác nhau, với một ví dụ phổ biến là gneiss granit. Các loại đá có lá khác bao gồm đá phiến, phyllites và mylonite.

Các ví dụ quen thuộc về đá biến chất không có lá bao gồm đá cẩm thạch (marble), đá xà phòng (soapstone) và serpentine. Nhánh này chứa đá thạch anh (quartzite)- một dạng sa thạch biến chất và đá sừng.

2.4. Đá nhân tạo

Đá nhân tạo là đá tổng hợp hoặc tái cấu trúc được hình thành do hoạt động của con người. Bê tông được công nhận là một loại đá nhân tạo được tạo thành từ đá tự nhiên và đã qua xử lý và đã được phát triển từ thời La Mã cổ đại. Đá cũng có thể được biến đổi bằng các chất khác để phát triển các dạng mới, chẳng hạn như đá granit epoxy.

Đá nhân tạo cũng đã được phát triển, chẳng hạn như đá Coade. Nhà địa chất học James R. Underwood đã đề xuất đá nhân tạo là loại đá thứ tư bên cạnh đá tự nhiên lửa, trầm tích và biến chất.

3. Ứng dụng đá tự nhiên trong xây dựng

Đá có độ bền khác nhau rất nhiều, từ đá thạch anh có độ bền kéo vượt quá 300 MPa đến đá trầm tích mềm đến mức có thể bị vỡ vụn bằng ngón tay trần (nghĩa là nó dễ vỡ).

Để so sánh, thép kết cấu có độ bền kéo khoảng 350 MPa.

Độ cứng bề mặt đá tự nhiên
Hình ảnh: Độ cứng bề mặt đá tự nhiên

Đá trầm tích tương đối mềm, dễ gia công đã được khai thác để xây dựng từ năm 4000 TCN ở Ai Cập, và đá được sử dụng để xây dựng công sự ở Nội địa. Mông Cổ vào đầu năm 2800 TCN.

Đá mềm, tuff, phổ biến ở Ý, và người La Mã đã sử dụng nó cho nhiều tòa nhà và cây cầu.

Đá vôi được sử dụng rộng rãi trong xây dựng vào thời Trung cổ ở châu Âu và vẫn phổ biến cho đến thế kỷ 20.

4. Các loại đá tự nhiên quen thuộc trong cuộc sống

4.1. Đá Hoa cương (Granite)

Granite (/ ˈɡrænɪt /): là một loại đá mácma xâm nhập (intrusive igneous rock) hạt thô (phaneritic) được cấu tạo chủ yếu từ thạch anh, fenspat kiềm và plagiocla. Nó hình thành từ magma với hàm lượng cao silica và oxit kim loại kiềm, từ từ nguội đi và đông đặc lại dưới lòng đất. Nó phổ biến ở lớp vỏ lục địa của Trái đất, nơi nó được tìm thấy trong các vụ xâm nhập bằng đá lửa.

Mẫu đá Granite
Hình ảnh: Mẫu đá Granite

Đá hoa cương là điển hình của một họ đá granit lớn hơn, hay còn gọi là granitoit, được cấu tạo chủ yếu từ thạch anh hạt thô và fenspat với tỷ lệ khác nhau. Những loại đá này được phân loại theo tỷ lệ phần trăm tương đối của thạch anh, fenspat kiềm và plagiocla (phân loại QAPF), với đá granit thực sự đại diện cho đá granit giàu thạch anh và fenspat kiềm.

Hầu hết các loại đá granit cũng chứa các khoáng chất mica hoặc amphibole, mặc dù một số ít (được gọi là leucogranites) hầu như không chứa các khoáng chất sẫm màu.

Thành phần đá tự nhiên Granite Hoa Cương
Hình ảnh: Thành phần đá tự nhiên Granite Hoa Cương

Đá hoa cương gần như luôn luôn khổng lồ (không có bất kỳ cấu trúc bên trong nào), cứng và dai. Những đặc tính này đã làm cho đá granit trở thành một loại đá xây dựng phổ biến trong suốt lịch sử loài người.

Thành phần hóa học của đá granit: thạch anh, fenspat kiềm và plagiocla thường là 70-77% silica, 11-13% alumin, 3-5% oxit kali, 3-5% sôđa, 1% vôi, 2-3% tổng số sắt, và dưới 1% magie và titania

Các thành phần chính từ đá Granite có thể bạn chưa biết như sau:

Có thể bạn chưa biết

Thạch anh (Quarzt)

Là một khoáng chất tinh thể, cứng, bao gồm silica (silicon dioxide). Các nguyên tử được liên kết trong một khuôn khổ liên tục của tứ diện silic-oxy ​​SiO4, với mỗi oxy được chia sẻ giữa hai tứ diện, tạo ra một công thức hóa học tổng thể của SiO2. Thạch anh là khoáng chất phong phú thứ hai trong lớp vỏ lục địa của Trái đất, sau fenspat.

Quart là gì?
Hình ảnh: Quart là gì?

Thạch anh tồn tại ở hai dạng, thạch anh α thông thường và thạch anh β-nhiệt độ cao, cả hai đều là bất đối xứng. Sự biến đổi từ thạch anh α sang thạch anh β diễn ra đột ngột ở 573 ° C (846 K; 1,063 ° F). Vì sự biến đổi đi kèm với sự thay đổi đáng kể về thể tích, nên nó có thể dễ dàng gây ra hiện tượng đứt gãy vi mô của gốm sứ hoặc đá đi qua ngưỡng nhiệt độ này.

Có nhiều loại thạch anh khác nhau, một số trong số chúng được xếp vào loại đá quý. Kể từ thời cổ đại, các loại thạch anh đã là khoáng chất được sử dụng phổ biến nhất trong việc chế tác đồ trang sức và chạm khắc trên đá cứng, đặc biệt là ở Âu-Á.

Thạch anh là khoáng chất xác định giá trị 7 trên thang độ cứng Mohs (một phương pháp cào định tính để xác định độ cứng của vật liệu đối với mài mòn).

Fenspat

Fenspat (tràng thạch) là một nhóm các khoáng chất kiến tạo nhôm tạo thành đá, cũng chứa các cation khác như natri, canxi, kali hoặc bari. Các thành viên phổ biến nhất của nhóm fenspat là fenspat plagiocla (natri-canxi) và fenspat kiềm (kali-natri). Fenspat chiếm khoảng 60% vỏ Trái đất, và 41% vỏ lục địa Trái đất tính theo trọng lượng.

Tràng thạch
Hình ảnh: Tràng thạch

Nhóm khoáng chất fenspat bao gồm tectosilicat, khoáng chất silicat, trong đó các ion silic được liên kết bởi các ion oxy dùng chung để tạo thành một mạng lưới ba chiều. Thành phần của các nguyên tố chính trong fenspat thông thường có thể được biểu thị dưới dạng ba thành phần cuối: kali fenspat (K-spar) endmember KAlSi3O8, albite endmember NaAlSi3O8, anorthit endmember CaAl2Si2O8.

Feldspars kết tinh từ magma dưới dạng cả đá lửa xâm nhập (Intrusive igneous rock) và phun trào và cũng có mặt trong nhiều loại đá biến chất (Metamorphic rocks). Đá hình thành gần như hoàn toàn từ fenspat canxi plagiocla được gọi là anorthosite. Fenspat cũng được tìm thấy trong nhiều loại đá trầm tích (Sedimentary rocks).

Khoáng Feldspat
Hình ảnh: Khoáng Feldspat

Plagioclase

Là một loạt các khoáng chất tectosilicat (silicat khung) trong nhóm fenspat. Thay vì đề cập đến một khoáng chất cụ thể với thành phần hóa học cụ thể, plagioclase là một chuỗi dung dịch rắn liên tục, được gọi đúng hơn là chuỗi plagioclase fenspat. Điều này được nhà khoáng vật học người Đức Johann Friedrich Christian Hessel (1796–1872) chỉ ra lần đầu tiên vào năm 1826.

Chuỗi từ albite đến anorthit endmembers (với các thành phần tương ứng NaAlSi3O8 đến CaAl2Si2O8), trong đó các nguyên tử natri và canxi có thể thay thế cho nhau trong khoáng vật cấu trúc mạng tinh thể.

Khoáng Plagioclase
Hình ảnh: Khoáng Plagioclase

Cấu trúc của đá hoa cương là dạng tinh thể, từ mịn đến thô, kết cấu đặc nên đá có độ cứng cao, chống xước, chống thấm, trơn, và chịu nhiệt tốt.

4.2. Đá Sa thạch Cát Kết (Sandstone)

Đá sa thạch là dạng đá cát kết hợp với xi măng do quá trình hình thành trầm tích. Đá thường có màu trắng, xám, đỏ, nâu, nâu vàng. Đá có khe hở nhỏ tự nhiên trên bề mặt.

Đá sa thạch do vậy thường được gọi là đá cát kết thường được ưa chuộng làm vật liệu xây dựng, ốp lát trong nhà và khu vực ngoài trời.

Đá sa thạch là một loại đá trầm tích clastic (clastic sedimentary rock) được cấu tạo chủ yếu từ các hạt silicat có kích thước như cát (0,0625 đến 2 mm). Đá sa thạch (sandstone) chiếm khoảng 20–25% của tất cả các loại đá trầm tích.

Thành phần: quartz and feldspar; lithic

Có thể bạn chưa biết:

Lithic

Các mảnh thạch lithic, hay lithic, là những mảnh đá khác đã bị xói mòn thành kích thước cát và bây giờ là những hạt cát trong đá trầm tích. Chúng lần đầu tiên được Bill Dickinson mô tả và đặt tên (theo định nghĩa hiện đại) vào năm 1970.

Các mảnh lithic có thể được bắt nguồn từ đá trầm tích, đá lửa hoặc đá biến chất. Một mảnh đá được xác định bằng cách sử dụng phương pháp đếm điểm Gazzi-Dickinson và nằm trong phần kích thước cát. Các hạt cát trong đá trầm tích là những mảnh đá lớn hơn không được xác định bằng phương pháp Gazzi-Dickinson thường được gọi là mảnh đá (rock fragment) thay vì mảnh lithic.

Đá sa thạch giàu mảnh thạch (lithic fragment) được gọi là đá cát thạch (lithic sandstone). Các mảnh thạch cũng có thể được định nghĩa là sự phân hủy của các loại đá biến chất và đá trầm tích có hạt từ mịn đến trung bình dẫn đến các mảnh có kích thước bằng cát..

Hầu hết sa thạch được cấu tạo từ thạch anh hoặc fenspat (cả silicat) vì chúng là những khoáng chất có khả năng chống chịu tốt nhất đối với các quá trình phong hóa trên bề mặt Trái đất.

Giống như cát “không xi măng – uncemented sand”, sa thạch có thể có bất kỳ màu nào do tạp chất bên trong các khoáng chất, nhưng các màu phổ biến nhất là nâu, vàng, đỏ, xám, hồng, trắng và đen.

Vì các lớp đá sa thạch thường tạo thành các vách đá có thể nhìn thấy rõ và các đặc điểm địa hình khác, nên một số màu sắc nhất định của đá sa thạch đã được xác định rõ ràng với một số vùng nhất định.

Các thành tạo đá có thành phần chủ yếu là sa thạch thường cho phép thấm nước và các chất lỏng khác và đủ xốp để lưu trữ một lượng lớn, khiến chúng trở thành các tầng chứa nước và các hồ chứa dầu mỏ có giá trị.

Đá sa thạch chứa thạch anh có thể bị biến đổi thành đá thạch anh thông qua quá trình biến chất, thường liên quan đến sự nén kiến ​​tạo trong các vành đai sinh vật.

Đá sa thạch với xi măng cacbonat

Hầu hết các loại đá sa thạch đều chứa một số loại vật liệu khoáng trong các lỗ rỗng liên kết các hạt lại với nhau. Đây được gọi là xi măng khoáng để phân biệt với xi măng do con người tạo ra.. Đá sa thạch đôi khi có xi măng khoáng cacbonat làm cho đá phản ứng với HCl.

Đá sa thạch xi măng cacbonat có thể có bất kỳ cấu trúc trầm tích nào được thấy trong các loại đá sa thạch khác. Hai loại xi măng cacbonat phổ biến trong các lĩnh vực than đá:

  • (CaCO3) Đá sa thạch xi măng canxit
  • (FeCO3) Đá Sa thạch xi măng siderit

Cả hai loại này thường cứng hơn đá sa thạch xám điển hình mà chúng giống nhau. Đá sa thạch xi măng canxit có thể có màu hơi xanh đến màu xám và có thể có một số lốm đốm. Chúng sẽ sủi bọt (sủi bọt) dễ dàng với axit clohydric loãng. Đá sa thạch xi măng siderite thường có màu hồng hoặc đỏ so với các loại màu xám và sẽ chỉ sủi bọt khi một loại bột được tạo ra bằng cách cào mẫu vật.

Xi măng là thứ liên kết các hạt khung siliciclastic lại với nhau. Xi măng là một khoáng chất thứ cấp hình thành sau quá trình lắng đọng và trong quá trình chôn lấp đá sa thạch. Các vật liệu xi măng này có thể là khoáng chất silicat hoặc khoáng chất không phải silicat, chẳng hạn như canxit.

Xi măng silica có thể bao gồm các khoáng chất thạch anh hoặc opal. Thạch anh Quartz là khoáng vật silicat phổ biến nhất hoạt động như xi măng. Trong đá sa thạch có mặt xi măng silica, các hạt thạch anh được gắn với xi măng, tạo ra một vành xung quanh hạt thạch anh được gọi là sự phát triển quá mức.

Sự phát triển quá mức vẫn giữ nguyên tính liên tục tinh thể của hạt khung thạch anh đang được kết dính. Xi măng opal được tìm thấy trong các loại đá cát có nhiều vật liệu tạo núi lửa, và rất hiếm khi có trong các loại cát khác.

Xi măng canxit là loại xi măng cacbonat phổ biến nhất. Xi măng canxit là một loại của các tinh thể canxit nhỏ hơn. Xi măng dính vào các hạt khuôn, gắn kết các hạt khuôn lại với nhau.

Các khoáng chất khác hoạt động như xi măng bao gồm: hematit, limonit, fenspat, anhydrit, thạch cao, barit, khoáng sét và khoáng vật zeolit.

Đá sa thạch bị cạn kiệt chất kết dính xi măng qua thời tiết dần trở nên bở và không ổn định. Quá trình này có thể bị đảo ngược phần nào bằng cách sử dụng tetraetyl orthosilicat (Si (OC2H5) 4) sẽ lắng đọng silic dioxit vô định hình giữa các hạt cát. Phản ứng như sau.

Si (OC2H5) 4 (l) + 2 H2O (l) → SiO2 (s) + 4 C2H5OH (g)

4.3. Đá phiến (Slate)

Đá phiến là một loại đá biến chất hạt mịn, có phiến mỏng, đồng nhất có nguồn gốc từ một loại đá trầm tích kiểu phiến sét ban đầu bao gồm đất sét hoặc tro núi lửa thông qua quá trình biến chất khu vực cấp thấp. Nó là loại đá biến chất phân phiến có hạt mịn nhất. Phân phiến có thể không tương ứng với lớp trầm tích ban đầu, nhưng thay vào đó là trong các mặt phẳng vuông góc với hướng nén biến chất.

Thành phần đá phiến: Thành phần chính: quartz, muscovite/illite; Thành phần phụ: biotite, chlorite, hematite, pyrite

Có thể bạn chưa biết:

Muscovit

Còn được gọi là mica thông thường, isinglass, hoặc mica kali) là một khoáng chất phyllosilicat ngậm nước của nhôm và kali với công thức KAl2(AlSi3O10)(F,OH)2, hoặc (KF)2(Al2O3)3(SiO2 )6(H2O).

Nó có một sự phân cắt cơ bản rất hoàn hảo tạo ra các phiến (tấm) mỏng đáng kể thường có tính đàn hồi cao. Những tấm muscovite 5 mét × 3 mét (16,5 foot × 10 foot) đã được tìm thấy ở Nellore, Ấn Độ.

Muscovite có độ cứng Mohs là 2–2,25 song song với mặt [001], 4 vuông góc với [001] và trọng lượng riêng là 2,76–3. Nó có thể không màu hoặc nhuốm màu xám, nâu, xanh lục, vàng hoặc (hiếm khi) tím hoặc đỏ, và có thể trong suốt hoặc trong mờ. Nó là dị hướng và có khả năng lưỡng chiết cao.

Hệ thống tinh thể của nó là đơn tà. Loại màu xanh lục, giàu crom được gọi là fuchsite; mariposit cũng là một loại muscovit giàu crom.

Illite

Là một nhóm các khoáng sét không giãn nở có liên quan chặt chẽ với nhau. Illite là một chất kết tủa khoáng chất thứ cấp, và là một ví dụ về phyllosilicate, hoặc alumino-silicate phân lớp. Cấu trúc của nó là một bánh sandwich 2:1 của tứ diện silica (T) – bát diện alumina (O) – các lớp tứ diện silica (T).

Khoảng trống giữa trình tự các lớp T-O-T này bị chiếm giữ bởi các cation kali kém ngậm nước, là nguyên nhân gây ra hiện tượng trương nở. Về mặt cấu trúc, illit khá giống với muscovit với nhiều silic, magie, sắt và nước hơn một chút và ít nhôm tứ diện hơn một chút và lớp kali xen kẽ.

Công thức hóa học được đưa ra là (K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10[(OH)2·(H2O)], nhưng có sự thay thế ion (đẳng cấu) đáng kể. Nó xảy ra dưới dạng tập hợp các tinh thể đơn sắc nhỏ màu xám đến trắng.

Do kích thước nhỏ, nhận dạng dương tính thường yêu cầu phân tích nhiễu xạ tia X hoặc SEM-EDS (khoáng vật học tự động). Illite xảy ra như một sản phẩm biến đổi của muscovit và fenspat trong môi trường phong hóa và nhiệt dịch; nó có thể là một thành phần của sericit.

Nó phổ biến trong trầm tích, đất và đá trầm tích argilaceous cũng như trong một số loại đá biến chất cấp thấp. Thành viên giàu sắt của nhóm illite, glauconite, trong trầm tích có thể được phân biệt bằng phân tích tia X.

Đá phiến cứng và khả năng chống chịu thời tiết tốt, chịu được thay đổi nhiệt độ. Đá có độ thô ráp, chống trơn trượt. Với những đặc tính trên, đá phiến thường được dùng làm gạch lát sàn, lò sưởi, mặt bếp, khu vực ẩm ướt: hồ bơi, nhà tắm, sân vườn…

Sự phân phiến trong đá phiến được gọi là “sự phân cắt đá phiến”. Nó được gây ra bởi lực nén mạnh làm cho vảy sét hạt mịn mọc lại trong các mặt phẳng vuông góc với lực nén.

Khi được “cắt” một cách thành thạo bằng cách đập song song với phiến đá, bằng một dụng cụ chuyên dụng trong mỏ đá, nhiều phiến đá sẽ thể hiện một đặc tính gọi là tính dễ vỡ, tạo thành những tấm đá phẳng mịn từ lâu đã được sử dụng để lợp mái, lát sàn và các mục đích khác.

Đá phiến thường có màu xám, đặc biệt là khi được nhìn thấy, bao phủ các mái nhà. Tuy nhiên, đá phiến xuất hiện với nhiều màu sắc khác nhau ngay cả từ một địa phương duy nhất; ví dụ, đá phiến từ Bắc Wales có thể được tìm thấy với nhiều sắc thái xám, từ nhạt đến đậm và cũng có thể có màu tím, xanh lá cây hoặc lục lam. Đá phiến không được nhầm lẫn với đá phiến sét, từ đó nó có thể được hình thành, hoặc đá phiến.

Từ “đá phiến” cũng được sử dụng cho một số loại đồ vật được làm từ đá phiến. Nó có thể có nghĩa là một tấm lợp duy nhất làm bằng đá phiến, hoặc đá phiến viết. Theo truyền thống, chúng là một mảnh đá nhỏ, nhẵn, thường được đóng khung bằng gỗ, được sử dụng bằng phấn làm sổ ghi chú hoặc bảng thông báo, và đặc biệt là để ghi các khoản phí trong quán rượu và nhà trọ.

4.4. Đá vôi (Limestone)

Đá vôi thường có màu ngà, xám hoặc nâu. Độ cứng từ thấp đến trung bình, kết cấu dày đặc, mịn, không có lỗ rỗng. Đá vôi phù hợp để lát sàn, ốp mặt tiền, cột…

Đá vôi (canxi cacbonat CaCO3) là một loại đá trầm tích cacbonat, là nguồn cung cấp vôi nguyên liệu chính. Nó được cấu tạo chủ yếu từ các khoáng chất canxit và aragonit, là các dạng tinh thể khác nhau của CaCO3. Đá vôi hình thành khi các khoáng chất này kết tủa ra khỏi nước có chứa canxi hòa tan. Điều này có thể diễn ra thông qua cả quá trình sinh học và phi sinh học, mặc dù các quá trình sinh học, chẳng hạn như sự tích tụ của san hô và vỏ sò ở biển, có thể quan trọng hơn trong 540 triệu năm qua.

Thành phần: Canxi cacbonat: canxit kết tinh vô cơ hoặc vật liệu canxi hữu cơ

Đá vôi thường chứa hóa thạch cung cấp cho các nhà khoa học thông tin về môi trường cổ đại và sự tiến hóa của sự sống.

Khoảng 20% ​​đến 25% đá trầm tích là đá cacbonat, và phần lớn trong số này là đá vôi. Đá cacbonat còn lại chủ yếu là đôlômit, một loại đá có họ hàng gần, chứa một tỷ lệ cao khoáng vật đôlômit, CaMg(CO3)2. Đá vôi magie là một thuật ngữ lỗi thời và được định nghĩa kém được sử dụng khác nhau cho đôlômit, cho đá vôi có chứa đôlômit đáng kể (đá vôi đôlômit), hoặc cho bất kỳ loại đá vôi nào khác có chứa một tỷ lệ magiê đáng kể.

Hầu hết đá vôi được hình thành trong môi trường biển nông, chẳng hạn như thềm lục địa hoặc thềm lục địa, mặc dù một lượng nhỏ hơn được hình thành trong nhiều môi trường khác. Phần lớn dolomite là dolomite thứ sinh, được hình thành do sự biến đổi hóa học của đá vôi.

Đá vôi lộ ra trên các vùng rộng lớn trên bề mặt Trái đất và do đá vôi ít tan trong nước mưa nên những lộ thiên này thường bị xói mòn để trở thành cảnh quan núi đá vôi. Hầu hết các hệ thống hang động được tìm thấy trong nền đá vôi.

Đá vôi có nhiều công dụng: làm nguyên liệu hóa học để sản xuất vôi dùng làm xi măng (một thành phần thiết yếu của bê tông), làm cốt liệu cho nền đường, làm bột màu trắng hoặc chất độn trong các sản phẩm như kem đánh răng hoặc sơn, làm chất điều hòa đất, và như một bổ sung trang trí phổ biến cho các khu vườn đá. Các thành tạo đá vôi chứa khoảng 30% trữ lượng dầu mỏ trên thế giới.

4.5. Đá Travertine

Travertine (/ˈtrævərˌtiːn/[1] TRAV-ər-teen) là một dạng đá vôi trên cạn lắng đọng xung quanh các suối khoáng, đặc biệt là suối nước nóng. Nó thường có hình dạng sợi hoặc đồng tâm và tồn tại ở các dạng màu trắng, nâu vàng, màu kem và thậm chí là gỉ sắt.

Thành phần đá Travertine: hình thành bởi quá trình kết tủa nhanh canxi cacbonat, thường ở cửa suối nước nóng hoặc trong hang động đá vôi.

Sau này, nó có thể tạo thành nhũ đá, măng đá và các speleothem khác. Nó thường được sử dụng ở Ý và các nơi khác làm vật liệu xây dựng.

Các chất lắng đọng tương tự (nhưng mềm hơn và cực kỳ xốp) được hình thành từ nước ở nhiệt độ môi trường xung quanh được gọi là tufa.

Cùng là một dòng đá vôi nhưng đặc trưng ở các lỗ rỗ, rãnh nhỏ trên bề mặt. Thường được gia công lấp đầy trước khi mài hoặc đánh bóng hoàn thiện.

Đá Travertine là vật liệu lý tưởng để lát sàn nhà, ốp tường, sử dụng cho các khu vực trong nhà và các vật dụng phòng tắm.

Travertine là một loại đá trầm tích được hình thành do sự kết tủa hóa học của các khoáng chất canxi cacbonat từ nước ngọt, điển hình là ở suối, sông và hồ; tức là từ nước mặt và nước ngầm. Theo nghĩa rộng nhất, travertine bao gồm các trầm tích trong cả suối nước nóng và lạnh, bao gồm cả đá xốp, xốp được gọi là tufa, và cả các đặc điểm hang động được gọi là speleothem (bao gồm nhũ đá và măng đá).

Calcrete (Canxit), là khoáng chất canxi lắng đọng dưới dạng đường chân trời trong phẫu diện đất, không được coi là một dạng đá vôi.

Bột đá nghiền Calcite
Hình ảnh: Bột đá nghiền Calcite

Travertine thường được định nghĩa theo nghĩa hẹp hơn là đá dày đặc, đôi khi có khối lượng lớn nhưng thường có dải hoặc có cấu trúc bên trong dạng sợi, lắng đọng trong suối nước nóng. Theo nghĩa hẹp hơn này, travertine khác với speleothems và tufa.

Travertine đôi khi cũng được xác định theo phương thức hình thành của nó, khi đá được hình thành do sự kết tủa vô cơ của các khoáng chất canxi cacbonat lên bề mặt sau quá trình trao đổi carbon dioxide giữa khí quyển và nước ngầm. Calcrete, đá vôi hồ và đá ngầm hồ được loại trừ khỏi định nghĩa này, nhưng cả speleothems và tufa đều được bao gồm.

Đá vôi tươi rất khác nhau về độ xốp của chúng, từ khoảng 10% đến 70%. Những loại cổ xưa có thể có độ xốp thấp tới 2% do sự kết tinh của canxit thứ cấp trong các lỗ rỗng ban đầu, trong khi một số loại đá vôi aragonit mới tại Suối nước nóng Mammoth có độ xốp lớn hơn 80%. Độ xốp khoảng 50% là điển hình cho đá vôi mùa xuân lạnh trong khi đá vôi mùa xuân nóng có độ xốp trung bình khoảng 26%. Speleothem có độ xốp thấp dưới 15%.

Có thể bạn chưa biết

Sự khác nhau giữa đá Vôi (Limestone) và Travertine

Cả Đá vôi và Travertine đều là đá trầm tích. Đá vôi hình thành từ sự tích tụ canxi cacbonat và trầm tích được tìm thấy chủ yếu trong đại dương. Travertine được hình thành do sự kết tủa canxi cacbonat từ suối khoáng hoặc nước trên mặt đất.

Các giai đoạn khác nhau đạt được trong quá trình hình thành, quyết định mật độ của đá. Cả Limestone và Travertine đều đủ đặc và thích hợp cho nhiều dự án nhà ở và thương mại, tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của dự án.

Nói chung, hầu hết Đá vôi đều cứng hơn Travertine.

Lỗ trong đá Travertine

Do quá trình hình thành, Travertine có các lỗ xuất hiện tự nhiên. Travertine chất lượng cao sẽ được chọn để có ít lỗ hơn và ít lỗ hơn trên bề mặt, tuy nhiên, vẫn có thể ở đó ở các mức độ khác nhau. Đó là lý do tại sao việc chọn Travertine có chất lượng cao có thể tạo ra sự khác biệt quan trọng trong kết quả cuối cùng.

Các lỗ xuất hiện tự nhiên trong Travertine luôn có thể được lấp đầy bằng vữa để mang lại lớp hoàn thiện mịn hơn nếu đó là kiểu dáng bạn muốn.

Lỗ trong đá vôi

Đá vôi nói chung không có các hố xuất hiện tự nhiên ở Travertine, do đó việc lấp đầy chúng là không cần thiết. Một số Đá vôi có thể có các lỗ nhỏ bằng đầu đinh ghim.

4.5. Đá Mã não (Onyx)

Onyx chủ yếu đề cập đến nhiều loại chalcedony có dải song song, một khoáng chất silicat. Agate Mã não và onyx mã não đều là các loại chalcedony phân lớp chỉ khác nhau ở dạng dải: mã não có các dải cong và mã não có các dải song song. Màu sắc của các dải của nó trải dài từ màu đen đến hầu hết mọi màu. Thông thường, các mẫu mã não chứa các dải màu đen và/hoặc trắng.

Onyx, như một thuật ngữ mô tả, cũng đã đượcd áp dụng cho các loại thạch cao tuyết hoa, đá cẩm thạch, canxit, đá vỏ chai và opal có dải song song, và gây nhầm lẫn cho các vật liệu có dải uốn lượn, chẳng hạn như “Cave Onyx” và “Mexico Onyx”.

Thành phần: Oxide mineral Silica (silicon dioxide, SiO2)

Đá mã não thường tìm thấy nhiều ở khu vực các hang động. Đặc trưng nổi bật là có thể xuyên sáng, trong, màu sắc sống động đa dạng. Tính chất mềm, xốp và có thể bị ố.

Người ta thường chọn đá mã não khi muốn tạo điểm nhấn cho sàn hoặc các chi tiết ốp trang trí.

Có thể bạn chưa biết:

Chalcedony

Là một dạng ẩn tinh thể của silica, bao gồm các khối thạch anh và moganite rất mịn xen kẽ với nhau.

Cả hai đều là khoáng chất silic, nhưng chúng khác nhau ở chỗ thạch anh có cấu trúc tinh thể lượng giác, trong khi moganit là đơn tà. Cấu trúc hóa học tiêu chuẩn của Chalcedony (dựa trên cấu trúc hóa học của thạch anh) là SiO2 (silicon dioxide).

Chalcedony có ánh sáp, và có thể bán trong suốt hoặc mờ. Nó có thể có nhiều màu sắc khác nhau, nhưng những màu thường thấy nhất là từ trắng đến xám, xanh xám hoặc một sắc nâu từ nhạt đến gần như đen. Màu sắc của chalcedony được bán thương mại thường được tăng cường bằng cách nhuộm hoặc nung nóng.

Khoáng chất Silicat là gì?

Khoáng chất silicat là khoáng chất tạo đá được tạo thành từ các nhóm silicat. Chúng là loại khoáng chất lớn nhất và quan trọng nhất và chiếm khoảng 90% vỏ Trái đất.

Trong khoáng vật học, silica (silicon dioxide) SiO2 thường được coi là khoáng chất silicat. Silica được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng khoáng thạch anh và các dạng đa hình của nó.

Trên Trái đất, nhiều loại khoáng chất silicat xuất hiện trong một phạm vi kết hợp thậm chí còn rộng hơn do kết quả của các quá trình hình thành và tái hoạt động của lớp vỏ trong hàng tỷ năm. Các quá trình này bao gồm nóng chảy một phần, kết tinh, phân đoạn, biến chất, phong hóa và sinh sản.

4.6. Đá thạch anh (Quartzite)

Quartzit là một loại đá biến chất (metamorphic rock) cứng, không phân phiến ban đầu là đá sa thạch thạch anh nguyên chất. Đá sa thạch được chuyển đổi thành đá thạch anh thông qua quá trình nung nóng và áp suất thường liên quan đến quá trình nén kiến ​​​​tạo trong các vành đai tạo núi.

Quartzit tinh khiết thường có màu trắng đến xám, mặc dù quartzit thường có nhiều sắc thái hồng và đỏ khác nhau do lượng hematit khác nhau. Các màu khác như vàng, lục, lam và cam là do các khoáng chất khác.

Thuật ngữ thạch anh đôi khi cũng được sử dụng cho các loại sandstone rất cứng nhưng không bị biến chất bao gồm các hạt thạch anh được kết dính xi măng hóa kỹ lưỡng với thạch anh bổ sung. Đá trầm tích như vậy đã được mô tả là orthoquartzite để phân biệt với đá quartzit biến chất, đôi khi được gọi là metaquartzite để nhấn mạnh nguồn gốc biến chất của nó.

Quartzite rất bền với thời tiết hóa học và thường hình thành các đường vân và đỉnh đồi bền vững. Hàm lượng silic gần như tinh khiết của đá cung cấp ít vật chất cho đất; do đó, các sống thạch anh thường trơ ​​trụi hoặc chỉ được bao phủ bởi một lớp đất rất mỏng và ít (nếu có) thảm thực vật.

Một số đá thạch anh chứa vừa đủ các khoáng chất chứa chất dinh dưỡng nhạy cảm với thời tiết như cacbonat và clorit để tạo thành đất mùn, khá màu mỡ mặc dù nông và đá.

Quartzite đã được sử dụng từ thời tiền sử cho các công cụ bằng đá. Nó hiện đang được sử dụng làm đá kích thước trang trí, làm đá nghiền trong xây dựng đường cao tốc và là nguồn silica để sản xuất silic và các hợp chất silic.

Đá thạch anh là một loại đá cứng, ít tạp chất, hầu như không thấm nước, chống ố tốt hơn đá hoa cương và bề mặt lấp lánh nhờ các hạt thạch anh. Đá thường có màu trắng, xám, xám đen…

Mặt bàn bếp, mặt bàn, ốp tường… trở nên tinh tế hơn khi sử dụng đá thạch anh.

Quartzite là một loại đá trang trí và có thể được sử dụng để ốp tường, làm ngói lợp, làm sàn và bậc cầu thang. Việc sử dụng nó cho mặt bàn trong nhà bếp đang mở rộng nhanh chóng. Nó cứng hơn và có khả năng chống vết bẩn tốt hơn đá granit.

Đá thạch anh nghiền đôi khi được sử dụng trong xây dựng đường bộ. Quartzite có độ tinh khiết cao được sử dụng để sản xuất ferrosilicon, cát silic công nghiệp, silic và cacbua silic. Trong thời kỳ đồ đá cũ, đá thạch anh được sử dụng cùng với đá lửa, thạch anh và các nguyên liệu thô thạch khác để chế tạo công cụ bằng đá.

4.7. Đá Cẩm thạch (Marble)

Đá cẩm thạch là một loại đá biến chất bao gồm các khoáng chất cacbonat kết tinh lại, phổ biến nhất là canxit hoặc đôlômit. Đá cẩm thạch thường không được dát mỏng (phân lớp), mặc dù vẫn có những trường hợp ngoại lệ. Trong địa chất, thuật ngữ đá cẩm thạch đề cập đến đá vôi biến chất, nhưng việc sử dụng nó trong đá xây dựng rộng hơn bao gồm đá vôi chưa biến chất. Đá cẩm thạch thường được sử dụng để điêu khắc và làm vật liệu xây dựng.

Thành phần: Đá cẩm thạch thuộc dòng đá trầm tích, cấu tạo từ canxi cacbonat.

Đá chịu được nhiệt, cứng, thường được mài toàn phần, có độ sáng bóng cao, khá trơn. Cẩm thạch thường có những đường vân lượn sóng tuyệt đẹp.

Có rất nhiều dòng đá cẩm thạch khác nhau, phổ biến như Calacatta, Carrara, Bianco, Nero, Marfil, Emperador,… với các tông màu và chi tiết vân khác biệt. Đá cẩm thạch mang đến vẻ đẹp sang trọng khi dùng để ốp lát trong nhà, cầu thang, vách trang trí,… và ốp mặt tiền.

Ứng dụng trong xây dựng

Đá cẩm thạch xây dựng là một loại đá bao gồm canxit, đôlômit hoặc serpentine có khả năng đánh bóng. Nói chung hơn trong xây dựng, cụ thể là buôn bán đá kích thước, thuật ngữ đá cẩm thạch được sử dụng cho bất kỳ loại đá canxit kết tinh nào (và một số loại đá không phải canxit) hữu ích làm đá xây dựng. Ví dụ, đá cẩm thạch Tennessee thực sự là một loại đá vôi hóa thạch dạng hạt dày đặc từ màu xám đến hồng đến màu hạt dẻ, mà các nhà địa chất gọi là Hệ tầng Holston.

Ashgabat, thủ đô của Turkmenistan, đã được ghi vào Sách kỷ lục Guinness năm 2013 là nơi tập trung nhiều tòa nhà bằng đá cẩm thạch trắng nhất thế giới.

Suy thoái bởi axit

Axit làm hỏng đá cẩm thạch, vì canxi cacbonat trong đá cẩm thạch phản ứng với chúng, giải phóng carbon dioxide (về mặt kỹ thuật là axit carbonic, nhưng axit này phân hủy nhanh chóng thành CO2 và H2O) và các muối hòa tan khác:[19]

CaCO3(s) + 2H+(aq) → Ca2+(aq) + CO2(g) + H2O (l)

Vì vậy, giấm hoặc các dung dịch có tính axit khác không bao giờ được sử dụng trên đá cẩm thạch. Tương tự như vậy, các bức tượng, bia mộ bằng đá cẩm thạch ngoài trời hoặc các cấu trúc bằng đá cẩm thạch khác bị hư hại do mưa axit cho dù là do cacbonat hóa, sunfat hóa hoặc hình thành “vỏ đen” (tích tụ canxi sunfat, nitrat và các hạt cacbon).

Đánh bóng đá cẩm thạch

Các cách đánh bóng đá cẩm thạch bao gồm:

Kết tinh

Kết tinh đề cập đến một phương pháp đôi khi gây tranh cãi để tạo ra lớp hoàn thiện bóng bền hơn trên sàn đá cẩm thạch (CaCO3). Nó liên quan đến việc đánh bóng bề mặt bằng dung dịch axit và miếng len thép bằng máy chà sàn. Phản ứng hóa học dưới đây cho thấy một quy trình bảo dưỡng đá tự nhiên Marble điển hình sử dụng magie fluorosilicate (MgSiF6) và axit clohydric (HCl) đang diễn ra.

CaCO3(s) + MgSiF6(l) + 2HCl (l) → MgCl2(s) + CaSiF6(s) + CO2(g) + H2O(l)

Canxi hexafluorosilicate thu được (CaSiF6) được liên kết với bề mặt của đá cẩm thạch. Bề mặt này cứng hơn, bóng hơn và chống vết bẩn so với bề mặt ban đầu.

Hóa chất axít

Phương pháp hoàn thiện đá cẩm thạch thường được sử dụng khác là đánh bóng bằng axit oxalic (H2C2O4), một loại axit hữu cơ. Phản ứng thu được như sau.

CaCO3(s) + H2C2O4(l) → CaC2O4(s) + CO2(g) + H2O(l)

Trong trường hợp này, canxi oxalat (CaC2O4) hình thành trong phản ứng được rửa sạch bằng bùn để lại một bề mặt không bị thay đổi về mặt hóa học.

Thị trường đá cẩm thạch

Theo Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, sản lượng đá cẩm thạch nội địa của Hoa Kỳ năm 2006 là 46.400 tấn trị giá khoảng 18,1 triệu USD, so với 72.300 tấn trị giá 18,9 triệu USD năm 2005. Sản lượng đá cẩm thạch nghiền (dùng cho tổng hợp và công nghiệp) năm 2006 là 11,8 triệu tấn trị giá 116 triệu USD, trong đó 6,5 triệu tấn là canxi cacbonat nghiền mịn và phần còn lại là cốt liệu xây dựng.

Để so sánh, sản lượng đá cẩm thạch nghiền năm 2005 là 7,76 triệu tấn trị giá 58,7 triệu USD, trong đó 4,8 triệu tấn là canxi cacbonat nghiền mịn và phần còn lại là cốt liệu xây dựng. Nhu cầu đá cẩm thạch kích thước của Hoa Kỳ là khoảng 1,3 triệu tấn. Chỉ số Nhu cầu Thế giới DSAN đối với (thành phẩm) Đá cẩm thạch đã cho thấy mức tăng trưởng 12% hàng năm trong giai đoạn 2000–2006, so với 10,5% hàng năm trong giai đoạn 2000–2005. Ứng dụng đá cẩm thạch có kích thước lớn nhất là ngói.

Năm 1998, sản xuất đá cẩm thạch bị chi phối bởi 4 quốc gia chiếm gần một nửa sản lượng đá cẩm thạch và đá trang trí trên thế giới. Ý và Trung Quốc dẫn đầu thế giới, mỗi nước chiếm 16% sản lượng thế giới, trong khi Tây Ban Nha và Ấn Độ lần lượt sản xuất 9% và 8%.

Năm 2018, Thổ Nhĩ Kỳ dẫn đầu thế giới về xuất khẩu đá cẩm thạch, với 42% thị phần trong thương mại đá cẩm thạch toàn cầu, tiếp theo là Ý với 18% và Hy Lạp với 10%. Nhà nhập khẩu đá cẩm thạch lớn nhất năm 2018 là Trung Quốc với 64% thị phần, tiếp theo là Ấn Độ với 11% và Ý với 5%.

4.8. Đá bẫy trap rock

Trap rock Đá bẫy, còn được gọi là bẫy hoặc bẫy, là bất kỳ loại đá lửa xâm nhập hoặc phun trào nào có màu tối, hạt mịn. Các loại đá bẫy bao gồm đá bazan, peridotite, diabase và gabbro. Trapp (bẫy) cũng được dùng để chỉ các bazan lũ (cao nguyên), v.d. Bẫy Deccan và Bẫy Siberia. Sự xói mòn của đá bẫy được tạo ra bởi sự xếp chồng của các dòng dung nham liên tiếp thường tạo ra cảnh quan bậc thang khác biệt mà từ đó thuật ngữ bẫy bắt nguồn từ từ trappa trong tiếng Thụy Điển, có nghĩa là “cầu thang”.

Sự làm lạnh chậm của magma dưới dạng ngưỡng cửa hoặc dưới dạng dòng dung nham dày đôi khi tạo ra các vết nứt dọc có hệ thống trong lớp đá bẫy. Những vết nứt này thường tạo thành các cột đá thường có hình lục giác, nhưng cũng có bốn đến tám cạnh.

5. Đá mi đổ bê tông ở Việt Nam là loại đá nào?

Đá mi đổ bê tông hay còn có các tên gọi như đá 1×2, 5×7, 4×6, 0x4, đá mi sàng, đá mi bụi chúng có màu xanh, xám, đen. Bạn đã bao giờ thắc mắc chúng là đá gì hay chưa?

Đá mi đổ bê tông thuộc nhóm nào? đá mácma – Igneous rocks, đá trầm tích – Sedimentary rocks hay đá biến chất – Metamorphic rocks?

Cốt liệu đổ bê tông từ đá Basalt đá vôi
Hình ảnh: Cốt liệu đổ bê tông từ đá Basalt đá vôi

Câu trả lời như sau, đá mi đổ bê tông chính là đá bazan (basalt) là một loại đá lửa núi lửa cứng (igneous rocks), dày đặc có thể được tìm thấy ở hầu hết các quốc gia trên toàn cầu. Trong nhiều năm, đá bazan đã được sử dụng trong quá trình đúc để làm ngói và tấm cho các ứng dụng kiến ​​trúc.

Ngoài ra, lớp lót bazan đúc cho ống thép thể hiện khả năng chống mài mòn rất cao trong các ứng dụng công nghiệp.

Ở dạng nghiền, đá bazan cũng được sử dụng làm cốt liệu trong bê tông. Đá bazan dăm là loại đá hạt mịn dày đặc, có màu rất sẫm – xanh lá cây hoặc đen, được hình thành khi dung nham nóng chảy từ sâu trong vỏ trái đất trồi lên và đông đặc lại.

Những tấm bazan cũ thô hơn một chút, hiện đã bị thay đổi một phần nhưng vẫn có màu sẫm, được khai thác rộng rãi, nghiền nát và bán dưới dạng “đá bẫy”.

Trong hỗn hợp bê tông thông thường được sử dụng trong ngành xây dựng ở Việt Nam người ta thường sử dụng cốt liệu đá vôi cũng có sẵn rất nhiều. Cốt liệu đá bazan tương tự như cốt liệu đá vôi ở nhiều khía cạnh.

Bảng 1 cho thấy các đặc tính chính của đá vôi và đá bazan ở Việt Nam. Các cốt liệu bazan có trọng lượng riêng cao hơn và các giá trị tổn thất do mài mòn và hấp thụ thấp hơn. Dựa trên sự so sánh này, rõ ràng là đá bazan có khả năng thích hợp để sử dụng trong hỗn hợp bê tông và nghiên cứu này sẽ điều tra vấn đề này.

Cường độ đá Basalt so với đá vôi
Hình ảnh: Cường độ đá Basalt so với đá vôi

Để đạt được mục tiêu này, nhà nghiên cứu đã nghĩ ra một chương trình thử nghiệm phức tạp trong phòng thí nghiệm bao gồm hỗn hợp đá vôi thông thường không có bazan và các hỗn hợp thử nghiệm khác chứa 25%, 50%, 75% và 100% bazan.

Các mẫu từ mỗi hỗn hợp sau đó được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm để xác định các đặc tính chính của hỗn hợp nhằm mục đích so sánh.

Thành phần của đá Basalt
Hình ảnh: Thành phần của đá Basalt

Các kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm về cường độ nén, độ bền kéo và mô đun đứt gãy dường như chỉ ra rằng sự gia tăng tỷ lệ phần trăm bazan giúp tăng cường độ hỗn hợp so với hỗn hợp đá vôi thông thường.

Cường độ bê tông từ đá Basalt
Hình ảnh: Cường độ bê tông từ đá Basalt

Điều này là do đá bazan đặc hơn, bền hơn và ít hút nước hơn đá vôi. Kết quả thử nghiệm cũng cho thấy sự cải thiện về tính thấm và độ dẫn nhiệt với sự gia tăng hàm lượng cốt liệu bazan. Nói chung, rõ ràng là sự gia tăng hàm lượng bazan trong hỗn hợp bê tông có xu hướng nâng cao tính chất của hỗn hợp.


Bài viết trên đây bạn đã tìm hiểu chi tiết về đá tự nhiên là gì? Phân loại, thành phần của chúng, cũng như chi tiết nhất về từng cấu tử của đá tự nhiên.

Ở bài viết tiếp theo chúng tôi bàn thêm về cốt liệu mịn sản xuất bê tông từ đá tự nhiên nghiền, hay còn được gọi là cát nhân tạo, cát nghiền, hay bột đá nghiền. Các bạn đón đọc nhé.


6. Kiến thức có thể bạn quan tâm

Nguồn: Công ty TKT Company

Công ty Chăm Sóc Công Trình - Chuyên Nghiệp tại TPHCM

Visit Website
4 Comments
      09.38.17.22.94