Sự hình thành của đá ngọc

TCDN Đá ngọc là các khoáng vật và đá được hình thành trong các quá trình hoạt động của địa chất, diễn ra trong suốt lịch sử phát truyển của Trái Đất.

Tùy theo nguồn năng lực tạo khoáng vật và đá, người ta chia ra các quá trình tạo khoáng nội sinh xảy ra do tác dụng của nhiệt bên trong của Trái Đất và các quá trình tạo khoáng sinh, xảy ra do tác dụng của năng lượng Mặt Trời ngoài Trái Đất. Quá trình tạo khoáng nội sinh bao gồm các quá trình magma và quá trình biến chất

1. Các quá trình tạo khoáng magma
Theo trình tự phát truyển của chu kỳ hoạt dộng magma, người ta chia thành giai đoạng magma, giai đoạn pegmatit và giai đoạn khí hóa - nhiệt dịch.

Các quá trình magma
Magma 
là những khối nóng chảy silict có thành phần bốc hơi. Trong quá trình diễn biến địa kiến tạo của Trái Đất, từ phần trên manti, magma đi xuyên lên các lớp của vỏ Trái Đất. Dưới ảnh hưởng áp suất và nhiệt độ bên ngoài, nó nguội dần, bị phân dị và kết tinh, hình thành các loại đá magma phun lên trên mặt đất thành các dung nham nguội nhanh, hình thành các loại đá magma phun trào.

Magma đang phun trào
Magma đang phun trào

 

Tùy theo lượng SiOcó trong thành phần của đá, người ta phân biệt các loại đá magma:
- Siêu mafic: Nghèo SiO2 (<45%), giàu MgO, FeO: Trong các đá magma siêu mafic có thể tìm thấy đá ngọc như kim cương, peridot, zircon, granatm...
-Mafic: Với SiO2: 45%-52%, giàu Al2O3 và CaO.
Liên quan với các đá mafic có thể có các đá ngọc saphir, spinel,...
-Trung tính: Chứa SiO, nghèo CaO, giàu kiềm. Có thể phát hiện ở đây các loại đá ngọc zircon, topaz,...
-Acid: Giàu SiO2 (>65%), giàu kiềm và nghèo MgO, FeO, CaO. Các đá ngọc liên quan là thạch anh, topaz, ruby, saphir..

Các quá trình pegmatit 
Các quá trình pegmatit xảy ra ở phần phía trên của khối magma, là quá trình kết tinh magma tàn dư. Trong magma tàn dư này, các chất linh động khí hơi, axit và các nguyên tố hiếm tích lũy khá giàu làm tăng áp suất trong điều kiện nhiệt đô khối magma tàn dư giảm. Trong điều kiện này, các khoáng vật có kích thước sẽ kết tinh lớn. Đá tạo thành trong quá trình này gọi là pegmatit.
Các thể pagmatit có thể xâm nhập đủ các thành phần từ siêu mafic đến acid, nhưng phổ biến và có giá trị là các pegmatit trong các đá acid và kiềm.

 

Các đá ngọc hình thành trong quá trình pegmatit phổ biến là beryl, emerald, aquamarin, zircon, thạch anh, topaz, tourmalin.

Quá trình khí hóa - nhiệt dịch        
Các quá trình này diễn ra khi khối magma chính ở dưới sâu về căn bản đã kết tinh xong.
Quá trình khí hóa: Hiện tượng khí hóa diễn ra trong điều kiện khối magma bão hòa các thành phần bay hơi, nhiệt độ tiếp tục giảm, áp suất tăng do hàm lượng các chất bốc hơi tăng cao. Các khoáng vật kết tinh trong môi trường dung dịch khí nên gọi là  quá trình khí hóa. Các đá ngọc liên quan đến quá trình khí hóa là thạch anh, topaz, tourmalin, casiterit, sielit.
Quá trình nhiệt dịch: Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình hoạt động magma xâm nhập. Những dung dịch thể hơi tàn dư chuyển động qua các khe đá phát truyển trên mái của magma xâm nhập biến thành các dung dịch nóng hay nhiệt dịch. Thành phần khoáng vật trong các thể nhiệt dịch rất khác nhau. Trong nhiều trường hợp, các mạch thạch anh có chứa sulfua kim loại. Các đá ngọc liên quan có emethyst, tozpas, emerald, beril, thạch anh, calcit...

Sơ đồ các quá trình tạo khoáng magma
Sơ đồ các quá trình tạo khoáng magma

 

2. Các quá trình tạo khoáng nội sinh
Các quá trình tạo khoáng ngoại sinh diễn ra trên bề mặt Trái Đất nhờ tác dụng của năng lượng Mặt Trời.

Quá trình phong hóa
Ở trên lục địa, do tác dụng của khí quyển (oxy của không khí, khí carbonic, nước) và hoạt động của các vi sinh vật phát sinh ra các phản ứng vào đá được gọi là  tác dụng phong hóa.
- Phong hóa cơ học: Là quá trình phá hủy khoáng vật và đá thành các mảnh vụn do tác dụng của sự biến đổi nhiệt dộ của môi trường, do nước đóng băng và do tác dụng cúa sinh vật, trong đó có con người.
Phong hóa hóa học: Là quá trình phá hủy khoáng vật và đá bằng các phản ứng hóa học như oxy hóa, hydrat hóa, hòa tan,..

Các cột đá bị phong hóa
Các cột đá bị phong hóa

 

Các quá trình phong hoám đặc biệt là phong hóa cơ học, đã phân hủy các khoáng vật và đá mềm, dễ bị phân hủy, tách các đá ngọc thường có độ cứng cao ra khỏi khối đá gốc, giúp con người dễ phát hiện và khai thác có hiệu quả.

Quá trình trầm tích
Trái đất luôn luôn vận động. Trong quá trình vận động, những đá tạo thành ở dưới sâu dần dần được lộ ra trên mặt đất. Những thành phần nào không bền vững sẽ bị phá hủy, được mưa gió vận chuyển theo các dòng chảy dần dần bị phân dị, chọn loạc và lắng đọng ở các bồn trũng, lòng sông, hồ, đại dương. Quá trình này gọi là quá trình trầm tích và được diễn ra dưới tác động của tác nhân cơ học, hóa học, sinh học...
Các đá ngọc liên qua đến quá trình trầm tích có lazurit, azurit, opal,...

Đá vôi trầm tích Vịnh Hạ Long
Đá vôi trầm tích Vịnh Hạ Long

 

Tạo khoáng vật trong quá trình biến chất
Các đá magma và trầm tích được hình thành từ trước có thể bị biến chất do tác động của hoạt động kiến tạo. Khi nhiệt độ áp suất thay đổi xảy ra ở quy mô lớn (khu vực) tạo ra hiện tượng biến chất trên diện rộng (gọi là biến chất khu vực) hoặc do tác dụng tiếp xúc với magma trẻ hình thành khoáng vật mới (gọi là biến chất tiếp xúc).
Có nhiều loại đá ngọc được tạo thành trong quá trình hoạt động biến chất của vỏ Trái Đất như emerald, ruby, spinel, grant,...

 

Đá biến chất khu vực
Đá biến chất khu vực

 

Các kiểu tụ khoáng đá ngọc
Dựa vào cách thức hình thành đá ngọc để phân loại kiểu tích tụ: magma (hình thành từ nguồn magma), trầm tích (trong quá trình trầm tích) và biến chất (tái tạo các đá khác do bị biến chất).
Trên thực tế, người ta phân loại nguồn gốc các tích tụ đá ngọc tồn tại ở nơi hình thành cùng các đá vây quanh. Tích tụ thứ sinh là đá quý được tái tập trung trong quá trình phong hóa.
Trong tụ khoáng nguyên sinh, đá ngọc được còn được giữ nguyên trong mới quan hệ sinh thành với đá gốc vây quanh. Tuy nhiên, hàm lượng đá ngọc ra khỏi đá gốc, Loại này ít được khai thác vì chi phí lớn, kém hiệu quả.
Thường trong tụ khoáng đá ngọc thứ sinh hàm lượng đá ngọc cao hơn nhiều so với trong đá gốc và dễ khai thác, tuyển tách. Có được như vậy là vì đá gốc chứa đá quý bị phong hóa, rửa lũa các khoáng vật mềm, dễ hòa tan, còn các khoáng vật đá ngọc thường cứng và bền vững, không bị phong hóa đã còn lại và được tái tích tụ ngay tại chỗ hoặc được nước, gió, băng vận chuyển đến nơi khác, tích tụ tại những nơi có điều kiện thuận lợi. Tụ khoáng thứ sinh có các kiểu fluvial (do sông), marin (do biển) hoặc aeolian (do gió).
Đôi khi do điều kiện địa hình, địa mạo, trong quá trình phong hóa đá, ngọc chưa được vận chuyển đến nơi khác mà tích tụ ngay mặt đá gốc chứa đá ngọc. Tích tụ kiểu này được gọi là tích tụ thứ sinh eluvial.
Hầu hết các mỏ đá ngọc được khai thác mang lại hiệu quả cao đều thuộc kiểu tích tụ thứ sinh 

 

 

 

 

tapchidoanhnghiep.vn

Ý kiến của bạn