Địa hoá môi trường Địa hoá học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
PHẠM VĂN AN, NGUYỀN TIẾN DŨNG
BÀI GIẢNG
ĐỊA HÓA HỌC
HÀ NỘI 1988
1
Contents
Contents 2
MỞ ĐẦU ĐỊNH NGHĨA VÀ NỘI DUNG MÔN HỌC 5
I – Định nghĩa và nhiệm vụ của môn học 5
2- Nội dung môn học 5
II- Mối liên quan giữa Địa hóa học và các khoa học khác 6
PHẦN I - SỰ PHÂN BỐ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC TRONG TỰ NHIÊN 8
CHƯƠNG I : NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ ĐỒNG VỊ TRONG TỰ NHIÊN 8
I – Sơ lược về cấu tạo nguyên tử 8
1 – Cấu tạo nguyên tử 8
2- Thể tích nguyên tử của các nguyên tố 11
3- Bán kính nguyên tử và ion 12
2 - Phân loại địa hóa các nguyên tố của Golsmit 12
III- Mối liên kết hóa học và cấu tạo tinh thể 13
2 - Các loại mạng tinh thể 15
IV- Đồng vị trong tự nhiên 18
V-Tính chất cơ bản của hạt nhân và tính phóng xạ 19
1 - Những tính chất cơ bản của hạt nhân 19
3 - Sự biến đổi và tỉ lệ đồng vị trong tự nhiên 23
CHƯƠNG II: CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN CỦA TRÁI ĐẤT – 24
THÀNH PHẦN CÁC VẬT THỂ VŨ TRỤ 24
I - Những giả thuyết về nguồn gốc Trái đất 24
1 - Thuyết “nóng’’ của Kant-Laplas 24
2 - Thuyết ‘’nguội’’ của Smit 24

II - Thiên thạch và ý nghĩa của chúng 25
1- Phân loại thiên thạch 25
2 - Thành phần khoáng vật 25
3 - Thành phần hóa học của thiên thạch 26
4 - Ý nghĩa của thiên thạch 26
III - Thành phần của mặt trăng 27
1 - Thành phần khoáng vật 27
2 - Thành phần hóa học 27
IV - Cấu tạo của Trái đất 28
1 - Những tài liệu nghiên cứu về cấu tạo Trái đất 28
V - Thành phần hóa học của Trái đất 30
CHƯƠNG III : THẠCH QUYỂN 32
II - Thành phần hóa học của vỏ trái đất 33
1 - Ý nghĩa của việc nghiên cứu thành phần hóa học 33
2 - Thành phần hóa học của vỏ trái đất 33
2
3 - Những qui luật về độ phổ biến của các nguyên tố trong vỏ trái đất 34
CHƯƠNG IV: THỦY QUYỀN 39
I – Khái niệm về thủy quyền và tính chất của nước 39
1 – Khái niệm về thủy quyền 39
2 – Tính chất của nước 39
II – Nước biển và thành phần hóa học của nước biển 42
1 – Thành phần hóa học của nước biển 42
2 – Độ muối của biển (S) 43
3 – Nguồn gốc các nguyên tố trong nước biển 44
III – Nước lục địa 44
A – Nước trên mặt 44
1 – Nước sông: 44
2 – Nước hồ: 45
B – Nước dưới đất: 45

IV – Vòng tuần hoàn của nước và ý nghĩa 46
CHƯƠNG V : KHÍ QUYỂN 48
I – Cấu tạo và tính chất của khí quyển 48
1 – Khái niệm chung của khí quyển 48
2 – Cấu tạo của khí quyển trên mặt đất và các tính chất của nó 48
II – Thành phần hóa học của khí quyển 48
III – Các khí dưới đất 49
CHƯƠNG VI: SINH QUYỂN 53
I – Khái niệm về sinh quyển 53
1 – Định nghĩa: 53
2 – Ranh giới của sinh quyển 53
3 – Sự phân bố của sinh vật 53
III – Thành phần hóa học của sinh quyển 54
2 – Thành phần nguyên tố 54
III – Quang hợp và tiềm năng địa hóa 55
1 – Quang hợp: 55
PHẦN II – CÁC QUÁ TRÌNH ĐỊA HÓA 56
CHƯƠNG VII – ĐỊA HÓA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH NỘI SINH 56
2 – Chu trình địa hóa: 56
II – Xu thế nhiệt động của các quá trình địa hóa 57
1 – định luật bảo toàn năng lượng 57
2 – Nguyên lý phẩn tác dung Le-Satelie 57
III – Địa hóa học của quá trình macma 58
3
2 – Đặc điểm địa hóa của quá trình kết tinh sớm 59
3 – Đặc điểm địa hóa của quá trình kết tinh muộn ( giai đoạn fecmatit) 59
IV – Địa hóa học của quá trình nhiệt dịch 60
1 – Khái niệm chung 60
2 – Thành phần khoáng vật của các mạch nhiệt dịch 61
3 – Đặc điểm địa hóa: 61

V – Các giả thiết về nguồn gốc nhiệt dịch 61
CHƯƠNG VIII: ĐỊA HÓA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH NGOẠI SINH 63
1 – Nhiệt độ.(T) 63
5 – Chất keo 64
II – Địa hóa học của quá trình phong hóa 65
1 – Các phản ứng trong quá trình phong hóa 65
2 – Sự di chuyển của các nguyên tố trong quá trình phong hóa 67
III – Quá trình vận chuyển vật chất trong dung dịch nước 70
IV – Quá trình trầm tích 71
CHƯƠNG IX : ĐỊA HÓA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH BIẾN CHẤT 74
I – Các yếu tố chi phối quá trình biến chất 74
II – Quá trình biến chất các đá và sự phân dị vật chất trong vỏ trái đất 74
1 – Biến chất tiếp xúc nhiệt 74
2 – Biến chất động lực 75
3 – Biến chất khu vực 75
III – Sự di chuyển các nguyên tố trong quá trình biến chất 76
1 – Sự di chuyển của các nguyên tố trong trạng thái dung dịch khí 76
2 – Sự di chuyển các nguyên tố trong trạng thái yếu 77
IV – Biến chất các khoáng vật 77
CHƯƠNG X : TIẾN TRÌNH ĐỊA HÓA CỦA TRÁI ĐẤT 79
II – Sự tiến hóa thành phần trái đất 79
III – Sự tiến hóa năng lượng của trái đất 79
CHƯƠNG XI : ĐỊA HÓA HỌC CÁC NGUYÊN TỐ 81
I – Khái niệm chung: 81
II – Địa hóa học của sắt (Fe) 81
III – Địa hóa học của nguyên tố oxy 82
IV – Địa hóa học của nguyên tố cacbon. (C) 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO 84
4
MỞ ĐẦU

ĐỊNH NGHĨA VÀ NỘI DUNG MÔN HỌC
I – Định nghĩa và nhiệm vụ của môn học
1 – Định nghĩa
Những thành tựu mới trong lĩnh vực nghiên cứu cấu trúc vật chất như: cấu trúc
tinh thể, nguyên tử, hạt nhân và các hạt cơ bản khác, các pha vật chất đặc xít và các vật
chất hữu cơ đã mở ra khả năng lớn lao để hiểu biết lịch sử tự nhiên của các nguyên tố
hóa học trong khuôn khổ có thể với tới được của vũ trụ và trong giới hạn của Trái đất.
Nghiên cứu của lịch sử tự nhiên các nguyên tố hóa học cho phép ta hiểu biết sâu
hơn những yếu tố cơ bản của sự phát triển hành tinh và những khái niệm hoàn toàn
mới về cơ chế hình thành vỏ trái đất, các khoáng vật, các đá và các qui luật hình thành
các khoáng sàng.
Địa hóa học là một khoa học về trái đất mà các khái niệm của ngành nguyên tử
xâm nhập một cách sâu sắc. Có lẽ khó thấy ngành khoa học về Trái đất nào lại có liên
quan mật thiết với cách mạng khoa học kỹ thuật hiện đại như Địa hóa học.
Theo quan niệm của các nhà khoa học tiền bối như Olaok, Vecnatati, Feoaman
Golsmit thì môn Địa hóa được định nghĩa như sau:
Theo F.olaok (1924) “Mỗi loại đá có thể coi như một hệ hóa lý, nó có thể bị biến
đổi hóa học nhờ tác dụng của các tác nhân khác nhân. Mỗi sự biến đổi gắn với sự phá
hủy cân bằng và tiếp đó là thành tạo một hệ mới bền vững trong điều kiện mới. Chính
môn Địa hóa học nghiên cứu biến đổi đó
Theo V.I Veonataki (1927) – Địa hóa học nghiên cứu các nguyên tố hóa học –
Các nguyên tử trong vỏ trái đất và có thể cả hành tinh. Đía hóa nghiên cứu lịch sử của
các nguyên tố hóa học, sự di chuyển và phân bố của chúng trong không gian, theo thời
gian và quan hệ nguồn gốc của chúng trong hành tinh chúng ta.
Theo A.E.Fecman (1932) Địa hóa học nghiên cứu lịch sử của các nguyên tố hóa
học- các nguyên tử của vỏ trái đất và hành vi của chúng trong những điều kiện nhiệt
động hóa lý khác nhau của tự nhiên.
Theo Golsmit (1954) Địa hóa học hiện đại nghiên cứu sự phân bố và hàm lượng
của các nguyên tố hóa học trong các khoáng vật, đá, đất, nước, quặng, khí quyển và sự
luân lưu của chúng trong tự nhiên trên cơ sở những tính chất của nguyên tử và các

Các nhà địa hóa Ba lan như A.Polanski và K.Smilicovaki năm 1969 đưa ra định
nghĩa ngắn gọn “Địa hóa là môn học về lịch sử tự nhiên của các nguyên tố hóa học”.
Từ các định nghĩa trên có thể thấy rằng đặc tính lịch sử của Địa hóa học hiện đại
được nêu bật trong các định nghĩa của Veonetski Feosman. Vậy ta có thể đưa ra định
nghĩa chung nhất cho Địa hóa học như sau: Địa hóa học là môn khoa học về lịch sử
các nguyên tố hóa học của trái đất, không những giải quyết những vấn đề về sự phân
bố các nguyên tố trong các đối tượng tự nhiên khác nhau mà còn cả nhiệm vụ lớn của
các khoa học khác về Trái đất- tức là phải giải thích cội nguồn lịch sử phát triển của
hành tinh chúng ta và các quy luật phát triển của nó.
2- Nội dung môn học.
Trên cơ sở các định nghĩa của các nhà địa hóa tiền bối, chúng ta thấy đối tượng
của môn địa hóa học là các nguyên tử của các nguyên tố hóa học khác nhau trong các
5
i tng t nhiờn khỏc nhau. Chớnh vỡ vy ni dung ca mụn hc bao gm cỏc vn
c th l:
1. Ngiờn cu s phõn b ca cỏc nguyờn t- tc l nghiờn cu cỏc thnh phn
nh tớnh cng nh nh lng ca trỏi t v nhng nguyờn nhõn quyt nh s phõn
b ú.
2. Gii thớch nhng nguyờn nhõn v nhng quy lut ca s di chuyn v t hp
cỏc nguyờn t trong t nhiờn.
3. Nghiờn cu cỏc quỏ trỡnh a húa t nhiờn khỏc nhau.
4. Nghiờn cu a húa tng nguyờn t riờng bit- nghiờn cu ton b lch s ca
tng nguyờn t k c nguyờn t him v phõn tỏn.
5. Nghiờn cu a húa khu vc- gii thớch quy lut phõn b ca cỏc nguyờn t
trong tng th a cht riờng bit cú liờn quan n tui ca cỏc ỏ, cu to v thnh
phn thch hc ca chỳng.
II- Mi liờn quan gia a húa hc v cỏc khoa hc khỏc.
a húa hc l mt ngnh khoa hc mi v trỏi t, xut hin t mi liờn quan
hu c gia cỏc khoa hc c bn v t nhiờn nh Vt lý, Húa hc vi cỏc khoa hc a
cht nh: khoỏng vt hc, thch hc, a cht hc.

Mi liờn quan ca a húa hc vi cỏc khoa hc c th hin hỡnh 1.
Địa vật lý
Vật lý
Tinh thể học
Khoáng vật
thạch học
Khoáng sàng học
Luyện kim tuyển khoáng
Địa chất, địa lý
Sinh vật học
Hóa học hóa lý
Hóa vũ trụ
ĐịA HóA HọC
Hỡnh I : Mi liờn quan ca a húa hc vi cỏc khoa hc khỏc
a húa hc cú mi liờn quan c bit vi Vt lý v Húa hc. a húa s dng
phng phỏp lun thc nghim ca Vt lý v Húa hc gii thớch s phõn b ca cỏc
nguyờn t trong Trỏi t, mt khỏc gii thớch cỏc t hp nguyờn t trong t nhiờn.
Vt lý v Húa hc úng vai trũ c bit trong vic mụ hỡnh húa cỏc quỏ trỡnh húa lý
long sõu ca Trỏi t.
a húa hc v tinh th hc cú mi liờn h l húa hc tinh th. Húa hc tinh th
giỳp cho a húa hc nhng s liu quan trong, bi vỡ a s cỏc nguyờn t húa hc ca
Trỏi t tn ti di dng hp cht cú cu trỳc tinh th.
a húa hc gn bú vi khoỏng vt hc trong chng mc cỏc nguyờn t húa hc
liờn quan vi cỏc hp cht húa hc rn(cỏc khoỏng vt). Khoỏng vt hc ó tớch ly
cho a húa hc ti liu thc t lm nn tng cho a húa hc hin i. Song i tng
6
của khoáng vật học vẫn là hợp chất hóa học rắn, còn đối tượng của địa hóa học là
nguyên tử.
Địa hóa học liên quan chặt chẽ với thạch học. Sự phân dị macma, hiện tượng
đồng hóa, biến chất trao đổi, biến chất tiếp xúc, quá trình lắng đọng trầm tích… luôn

đi kèm với sự phân bố lại các nguyên tử, đặc biệt là các nguyên tố chủ yếu. Việc
nghiên cứu sự phân bố các nguyên tố trong các khoáng vật và các đá là một nhiệm vụ
gắn với địa hóa học và thạch học.
Sự phát triển của địa hóa học tạo điều kiện cho ngành địa chất và địa lý phát
triển. Khi nghiên cứu các hiện tượng địa chất như vỏ phong hóa, cảnh quan, các đới
sinh vật biển, không thể tránh né xu hướng nghiên cứu khoa học. Ngược lại khi nghiên
cứu các hiện tượng của quá khứ phải đi cùng với địa chất lịch sử và cổ sinh địa sử.
Địa hóa học xác lập mối liên quan giữa các phần khác nhau của cảnh quan xa xưa
và hiện đại, xác lập quá trình trao đổi chất giữa các địa quyển trên bề mặt và các sinh
vật lục địa và biển. Các nguyên tử đặc biệt do bức xạ sinh ra (
3
H,
14
c,…) cho phép hiểu
biết tường tận các đặc điểm về sự cân bằng của khí trong khí quyển, thạch quyển và sự
luân lưu của nước ở dưới sâu của đại dương.
Sinh vật có vai trò quan trọng trong quá trình địa hóa- sự trao đổi khí và vòng
tuần hoàn của nhiều nguyên tố hóa học xảy ra có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp
của các sinh vật. Sự tồn tại, sinh trưởng của các sinh vật tạo ra một vòng tuần hoàn các
nguyên tố.
Bất kì một khoáng sàng nào cũng là sự tập trung của một hoặc là một số nguyên
tố. Sự tập trung này bên cạnh các yếu tố địa chất, thạch học, nó còn được xác định bởi
các quy luật địa hóa. Bởi vậy địa hóa trở thành cơ sở để xét đoán nguồn gốc nhiều
khoáng sàng. Địa hóa có vai trò quyết định trong công tác tìm kiếm các nguyên tố
hiếm và phân tán, chúng để lại dấu vết tồn tại của mình trong môi trường xung quanh
khoáng sàng, trong thổ nhưỡng, thực vật, nước, trong đá và khí.
Với tốc độ phát triển của công nghiệp và khoa học kỹ thuật thì nhiều khoáng sàng
các kim loại quý sẽ nhanh chóng bị khai thác hết. Một nhiệm vụ lớn lao đặt ra cho địa
hóa học và Tuyển khoáng trong tương lai là tìm ra những khu vực có hàm lượng cao
các kim loại có ích mà hiện tại vẫn chưa được coi là khoáng sàng.

Lịch sử địa hóa các nguyên tử chỉ là một phần của lịch sử vũ trụ vì thực chất địa
hóa học là một lĩnh vực phát triển nhất của hóa học vũ trụ. Vật chất của trái đất phản
ánh các quá trình vũ trụ xa xưa dẫn tới sự tập hợp định lượng các loại nguyên tử. Địa
hóa học cùng với các ngành hóa học khác có khả năng chỉ ra sự tập trung của các
nguyên tử và chỉ ra phương hướng khai thác, chế biến các khoáng sản phụ thuộc cho
con người.
7
PHẦN I - SỰ PHÂN BỐ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC TRONG TỰ
NHIÊN
CHƯƠNG I : NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ ĐỒNG VỊ TRONG TỰ NHIÊN
I – Sơ lược về cấu tạo nguyên tử
1 – Cấu tạo nguyên tử.
Cấu tạo nguyên tử bao gồm ba loại hạt cơ bản : electron, proton và nơtron.
Những đại lượng đặc trưng của các hạt như sau (bảng I-1) :
Bảng I-1
Hạt nguyên tử
Kích thước
(cm)
Điện tích
(đơn vị điện tích)
Khối lượng
(gam)
Electron ( E ) 2,81.10
-13
- 4,8024.10
-10
9,106.10
-28
Proton ( P
+

) 1,03.10
- 16
+ 4,8024.10
-10
1,67.10
- 24
Nơtron ( N
o
) 1,03.10
- 16
0 1,67.10
- 24
Các electron tạo nên lớp vỏ nguyên tử, mọi tính chất hóa học của nguyên tố đều
phụ thuộc vào lớp vỏ này. Nhân của nguyên tử gồm các nơtron và proton chúng được
gọi chung là các nucleon.
Điện tích của hạt nhân nguyên tử được thể hiện bằng các số nguyên tương ứng
với điện tích của proton. Điện tích của proton theo quy ước bằng 1. Nguyên tử là một
hệ trung hòa về điện, do đó điện tích dương của hạt nhân bằng số electron và bằng số
thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn Mendeleep.
Tính chất hóa học và địa hóa của các nguyên tố mang đặc tính tuần hoàn và biến
đổi theo chiều tăng của số thứ tự của chúng. Bản chất lý học của hệ thống tuần hoàn
hóa học chính là sự biến đổi dần dần vỏ electron theo chiều tăng của số thứ tự một
cách tuần hoàn (dạng vỏ electron ban đầu ở một mức năng lượng cao hơn). Các
nguyên tố của mỗi nhóm có sự giống nhau về tính chất hóa lý thì cũng giống nhau về
cấu trúc vỏ electron.
Mỗi chu kỳ ứng với một lớp xác định được kí hiệu là K, L, M, N, O, P. Số
electron cực đại trong mỗi lớp có thể biểu diễn bằng công thức N=2n
2
, trong đó N là
số electron, n=1,2,3,4 là số thứ tự của lớp từ trong ra ngoài.

Nếu số electron trong mỗi lớp chưa đạt được cực đại thì lớp đó chưa được lấp
đầy. Những lớp chưa được lấp đầy thường gặp ở những nguyên tử bắt đầu ở chu kỳ
lớn thứ 4. Vd: kali(K) lớp điện tử ngoài cùng là 1, ở lớp gần ngoài cùng là 8 tức là
chưa được lấp đầy.
Đối với canxi cũng tương tự, riêng đối với Se lớp M bắt đầu hoàn chỉnh ở nguyên
tử đồng (Cu) tạo thành lớp có 18 electron.
8
Bảng I/ 2
SSố
thứ
tự
chu
kỳ
Số thứ tự
nguyên
tố
Các
nguyên
tố
Số electron trong các lớp khác nhau
K
1
L
2
M
3
N
4
O
5

P
6
Q
7
1
2
3
4
5
6
7
1 2
3 10
11 18
19 36
37 54
55 86
87
H He
Li Ne
Ba Ar
K Kr
Rb Xe
Ca Rn
Fr
1 2
2 1 8
2 8 1 8
2 8 8 18 1 8
2 8 8 8 18 1 8

2 8 8 18 32 8 18 1 8
2 8 8 32 18 8 18 1 8
Số electron cực đại trong các lớp khác nhau của nguyên tố
Các nhóm nguyên tố có các lớp vỏ electron hoàn chỉnh thường có lớp vỏ bên
ngoài với số electron hóa trị giống nhau, do đó những nguyên tố này có kích thước
nguyên tử gần gũi nhau và trong tự nhiên thường tổ hợp với nhau. Ví dụ như các
nguyên tố đất hiếm (thuộc họ Lantan).
Các electron có kích thước vi mô, mang bản chất sóng và hạt chuyển động trong
không gian quanh hạt nhau. Sự chuyển động của các electron thực hiện theo bậc tự do
( 3 trục tọa độ) và tự quay quanh mình. Ứng với mỗi trạng thái của electron trong cấu
trúc của nguyên tử có thể được biểu diễn bằng 4 số lượng tử ( electron được lượng tử
hóa 4 lần) : lượng tử chính (n); lượng tử Orbital (l); lượng tử từ (m
1
), lượng tử spin
(m
s
). Các lượng tử đặc trưng cho các đại lượng : độ lớn, hình dạng, hướng của các quỹ
đạo eletron và chiều tự quay của các electron.
Số lượng tử chính (n) quyết định hình dạng quỹ đạo của electron. Trị số của n
cho biết electron ở lớp quỹ đạo nào. Số này chính bằng số chu kì trong bảng tuần hoàn
của Mendeleep. N = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Số lượng tử orbital (1) quyết định hình dạng của electron. Với số lượng tử chính
n thì số lượng tử orbital có thể có những giá trị l = 0, 1, 2, 3,…n-1. Ví dụ n = 1 thì l = 0
hoặc với n = 2 thì l = 0 hoặc l = 1, nếu n = 3 thì l = 0, 1, 2 ,3…
Trong hóa học lượng tử người ta thường sử dụng chữ số thay cho các số lượng tử
0 1 2 3 4
S p d f g
Khi đó cấu trúc electron của bất cứ nguyên tử nào cũng có thể biểu diễn bằng
công thức trong đó có số lượng tử chính (1, 2,….7) số lượng tử orbital (s, p, d, f, g) và
số electron trong mỗi số lượng tử orbital ở dạng mũ. Ví dụ công thức của hidro, liti và

neon:
H=1s
1
9
Li=1s
2
2s
1
He=1s
2
2s
2
2p
6
Số lượng tử từ (m
1
) xác định mô men từ của electron do nó chuyển động trong
quỹ đạo nó biểu hiện chiều mà đám mây quỹ đạo kéo dài ra. Số lượng tử từ có thể là
tất cả các giá trị của số lượng tử orbital lấy thêm giá trị âm. Sự phụ thuộc giữa l mà m
e
như sau:
L m
e
0 0
1 - 1 0 + 1
2 - 2 - 1 0 + 1 + 2
3 - 3 - 2 - 1 0 + 1 + 2 + 3
Số lượng tử spin (m
s
) tạo ra do electron tự quay. Đại lượng mô men spin của tất

cả các electron đều như nhau và chỉ có 2 giá trị m
s
=+1/2 và m
s
=-1/2. Sự phân bố
electron trong phân tử không phải tự do mà tuân theo quy luật nhất định thể hiện ở
nguyên lý cấm của Pauli: trong một nguyên tử không thể có 2 hoặc hơn 2 electron
giống nhau cả 4 số lượng tử (n, l, m
e
, m
s
).
Về thực chất nguyên lý Pauli cho phép xét đoán bằng cơ học lượng tử toàn bộ hệ
thống tuần hoàn. Ví dụ ở chu kì 1 số lượng tử chính n=1 do đó số lượng tử orbital (l)
và số lượng tử từ (m
e
) bằng 0 chỉ có thể có 2 electron với giá trị m
s
=1/2 và m
s
=-1/2.
Điều này đồng nghĩa với sự có mặt 2 nguyên tố trong chu kì 1 là hidro-1s
1
và heli-1s
2
.
Ở chu kì 2 số lượng tử chính n=2. Do đó lớp thứ 2 có 2 nhóm electron là 2 S và 2
P. ở lớp thứ nhất chỉ có 2 electron( n=1, l=0, m
e
=0, m

s
=
+
-
1/2. Ở lớp thứ 2 nhóm 2 S
được lấp đầy ở nguyên tố Li, Be. Nhóm 2 P được lấp đầy bởi các nguyên tố B,C, N, O,
F, Ne. Vậy các công thức electron của các nguyên tố ở chu kì 2 là:
Li – 1s
2
s
1
Be -1s
2
s
2
B - 1s
2
s
2
p
C - 1s
2
s
2
p
2
N - 1s
2
s
2

p
3
O - 1s
2
s
2
p
4
F - 1s
2
s
2
p
5
Ne - 1s
2
s
2
p
6
Chu kì 2 chỉ chứa 8 nguyên tố. từ nguyên lý Pauli, số lượng cực đại của các trạng
thái electron trong từng lớp của nguyên tử có thể là 2; 8; 18; 32 ( với n tăng 1; 2; 3; 4).
Trong số tất cả các trạng thái của electron có hai trạng thái đặc biệt vững bền đó
là dạng có 2 electron và 8 electron.
Dạng đầu gọi là dublet và dạng sau là oetet. Trạng thái hai electron bền vững vì 2
electron với spin m
e
= +1/2 và m
s
= -1/2 tạo hệ điển tử kín với các tuyến lực từ trung

nhau và các vecto hướng ngược với các tuyến này.
Tùy thuộc vào cấu tạo và độ lấp đầy các lớp electron có thể chia ra 6 nhóm
nguyên tố theo J. E Spice
10
1 - Các khí trơ : vở ngoài cùng được lấp đầy bởi 8 electron. Các electron ngoài
cùng thuộc nhóm S và P. Những nguyên tố này trơ về mặt hóa học, rất ít khi tạo thành
hợp chất hóa học.
2 - Các kim loại mạnh : là những nguyên tử có từ 1 đến 3 electron thừa so với
dạng khí trơ. Nhóm này gồm các kim loại kiềm, kiềm thổ nhóm một, nhóm hai và
phần lớn nhóm ba của bảng tuần hoàn. Đa số chúng tạo ra các Cation.
3 - Các á kim : là những nguyên tử thiếu từ 1 đến 4 electron mới đat được dạng
khí trơ. Đa số chúng tạo ra các anion đơn giản có cấu trúc khí trơ, chủ yếu tồn tại dưới
trạng thái rắn. Nhóm này gồm F, Cl, Br, I, O, S, Se, Te, N, P, As, C, Si.
4 - Các kim loại chuyển tiếp. Tạo nên các electron và các hợp chất với lớp d chưa
lấp đầy. Nhóm này gồm 3 nhóm nguyên tố.
1: Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni.
2: Zr, Nb, Mo, Te, Rb, Pd.
3 : Hf, Ta, W, Re, Cs, Ir, Pt.
Chúng khác các kim loại mạnh ở chỗ chúng có hóa trị thay đổi, chế tạo nên
các liên kết cộng hóa trị trong các phức ion hay trong các phân tử trung hòa. Trong
mối liên kết hóa học chúng sử dụng cả các electron ở lớp gần ngoài cùng.
5 - Các nguyên tố họ lantan và họ actini. Tạo ra các Cation và các hợp chât trong
đó các nguyên tử có lớp d và f chưa được lấp đầy. Trong nhóm này có 14 nguyên tố
sau lantan và có tên gọi là đất hiếm và các nguyên tố đứng sau actini và các nguyên tố
sau Uran :
Dãy 1 gồm Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Ra, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu.
Dãy 2 gồm Th ( ?), Pa, U, Np, Pu, Au, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, Mo, Lr, Ku.
Các nguyên tố họ lantan tạo nên các cation hóa trị 3 với dạng lớp electron kiềm
4f. Chúng tạo nên các muối bền vững, bị thủy phân yếu trong dung dịch và về mọi mặt
giống như muối của Se và Y.

6 - Các kim loại phân hó phụ (B) gồm các nguyên tử có vỏ ngoài cùng thừa từ 1
đến 3 electron, kể từ 18 electron ở vỏ sát ngoài. Kiểu vỏ này gọi là kiểu á khí trơ. Các
kim loại phân nhóm phụ gồm Cu, Au, Ag, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl.
Có thể nói xu thế chung của tất cả các nguyên tử khi thành tạo các hợp chất là đạt
tới dạng vỏ của khí trơ. Do đó các nguyên tố trong vỏ trái đất có xu hướng tạo ra các
ion mang điện chứ không tạo ra các nguyên tử trung hòa. Có thể có ba loại ion sau :
a, Các ion với 8 electron ở lớp ngoài cùng
b, Các ion với 18 electron ở lớp ngoài cùng
c, Các ion dạng trung gian có vỏ từ 9 đến 17 electron ở lớp ngoài cùng
2- Thể tích nguyên tử của các nguyên tố.
Thể tích nguyên tử là một đại lượng đo bằng tỷ số giữa khối lượng của nguyên tử
với tỷ trọng của nó hoặc là bằng tích của khối lượng nguyên tử với thể tích riêng. Theo
định nghĩa thì thể tích riêng của vật chất là thể tích một gam chất đó, vậy khối lượng
nguyên tử về thực chất là thể tích một phân tử gam vật chất ở trạng thái rắn. Thể tích
nguyên tử là hàm số của số thứ tự. Bắt đầu từ một nguyên tố kiềm (Na, K, Rd, Cs) thể
tích nguyên tử giảm xuống sau đó lại bắt đầu tăng lên đến cực đại.
Độ co nén của các nguyên tố có liên quan đến thể tích nguyên tử của chúng và có
thể xem thể tích nguyên tử như một hàm tuần hoàn của số thứ tự nguyên tố.
11
3- Bán kính nguyên tử và ion
Nhờ phân tích cấu trúc rơn ghen mà thể tích của nguyển tử ở trạng thái kết tinh
được xác định bởi kích thước của chúng và được biểu hiện bằng độ lớn bán kính. Song
khái niệm về bán kính nguyên tử và ion hoàn toàn tương đối : ở những trạng thái và
những hợp chất khác nhau bán kính nguyên tử và ion có độ lớn khác nhau.
Sự phân bố electron trong lớp vỏ của các nguyên tử là một bản ngẫu nhiên, vì vậy
ngay cả vùng xung quanh hạt nhân cũng thấy mật độ electron tăng lên. Bằng thực
nghiệm người ta xác định được khoảng cách giữa các nguyên tử trong phân tử. Đại
lượng bán kính nguyên tử và ion được biểu diễn bằng antron 1 A
0
= 10

-9
cm.
II – Phân loại địa hóa các nguyên tố.
Cơ sở phân loại địa hóa các nguyên tố là cấu trúc và các thông số đặc trưng của
nguyên tử và sự phân tích sâu sắc bảng tuần hoàn Mendeleep. Chính vị trí của các
nguyên tố trong bảng tuần hoàn cũng đã nói lên tính chất địa hóa của chúng – khả
năng tập trung của chúng trong những điều kiện hóa lý khác nhau của vỏ trái đất, thủy
quyển, khí quyển và sinh quyển. Có nhiều kiểu phân loại các nguyên tố như của
Golsmit, Fecsman, Vecnatski, Zavarski, Waskiton. Dưới đây đề cập đến một số cách
phân loại phổ biến, phản ánh hành vi của các nguyên tố trong các địa quyển khác
nhau.
1 - Phân loại địa hóa các nguyên tố theo Vecnatskin.
Cách phân loại này dựa trên những cơ sở như : tia phóng xạ của các nguyên tố,
đặc tính của các quá trình địa hóa trong đó có sự tham gia của các nguyên tố. Vai trò
của các hợp chất hay các phân tử trong lịch sử của các nguyên tố.
Vechatski đã đưa ra bảng phân loại sau :
1 - Các nguyên tố khí trơ : gồm 5 nguyên tố từ heli (He) đến radon (Rn). Các
nguyên tố khí trơ trên thực tế không tham gia phản ứng.
2 - Các kim loại tự sinh : gồm 7 nguyên tố (Ag, Au và nhóm Pt). Chúng đặc
trưng bởi sự tồn tại trong tự nhiên dưới dạng tự sinh.
3 - Các nguyên tố chu trình : Gồm 44 nguyên tố. Đó là các nguyên tố phổ biến
nhất (H, O, Si, Na, Al, Fe…) chiếm 99,7% khối lượng vỏ trái đất.
4 - Các nguyên tố phân tán : gồm 11 nguyên tố Li, Se, Ga, Br, Rd, Y, In, I, Cs,
Ta.
5 - Các nguyên tố phóng xạ mạnh : gồm 7 nguyên tố trong họ actini có số thứ tự
từ 89 đến 96.
6 - Nguyên tố đất hiếm : gồm 15 nguyên tố họ lantan từ số thứ tự 57 đến 71.
Chúng thường tạo nên các tổ hợp trong tự nhiên.
2 - Phân loại địa hóa các nguyên tố của Golsmit.
Ông đã dựa vào cấu trúc vỏ electron và đại lượng thể tích nguyên tử của các

nguyên tố để phân ra làm 4 nhóm nguyên tố : Những nhóm này đặc trưng cho các địa
quyển khác nhau như sau :
1 - Các nguyên tố atmosfil : gồm các khí trơ và nito – các nguyên tố này đặc
trưng cho quyển khí. Nguyên tử của các nguyên tố này có 8 electron ở lớp vỏ ngoài
cùng.
2 - Các nguyên tố litofil : bao gồm các nguyên tố đặc trưng cho thạch quyển, có
ái lực mạnh với oxy trong điều kiện vỏ trái đất và tạo nên các khoáng vật dưới dạng
các hợp chất chứa oxy (oxyt, hydroxyt, muối của các axit chứa oxy). Ion của những
12
nguyên tố này có 8 electron ở lớp ngoài cùng. Trên đường biểu diễn thể tích nguyên tử
chúng ở phía các nhánh đi xuống ( hình I-1). (xem trang 14).
3 - Các nguyên tố chanofil : Các nguyên tố nhóm này có xu hướng tạo nên các
hợp chất với lưu huỳnh và các á kim tương tự như Se, Te. Ion của chúng có 18
electron ở lớp ngoài cùng tức là electron ở mức năng lượng ‘’d’’ đã được lấp đầy. Trên
đường biểu diễn thể tích nguyên tử chúng ở các nhánh đi lên, thí dụ Cu, Zn, Pd, Cd.
4 - Các nguyên tố siderofil : gồm các nguyên tử Fe, Co, Ni và nhóm Pt. Các
nguyên tố nhóm này hòa tan trong dung thể chứa sắt và cho hợp kim với sắt. Đa số các
nguyên tố siderofyl ở trạng thái tự sinh. Ion của những nguyên tố này có lớp vỏ ngoài
cùng từ 9-17 electron, tức là đang được lấp đầy. Trên hình I-1 chúng chiếm ở phân cực
tiểu tức là có thể tích nguyên tử bé nhất.
10 20 30 40 50 60 70 80 90
10
20
30
40
50
60
70
H
N

F
Hc
S
Na
Fe
Co
Ni
Ca
Zn
Mn
Fr
Pm
Rb
Rc
Ba
K
Rb
C3
Rn
Bc
B
C
Z
Hình I – Mối quan hệ giữa thể tích nguyên tử và số thứ tự ( Goldmit 1924 )
Nguyên tố nhóm atmotfit Nguyên tố nhóm sidennofit
Nhóm litofit Nhóm chanofit
III- Mối liên kết hóa học và cấu tạo tinh thể.
1 - Các mối liên kết hóa học.
13
Liên kết hóa học là sự tác dụng tương hỗ giữa các nguyên tử, dẫn đến thành tạo

các phân tử hoặc các tinh thể bền vững. Sự thành tạo hay phá vỡ mối liên kết là cơ sở
của nhiều quá trình địa hóa. Có bốn kiểu liên kết :
a - Mối liên kết ion. Mối liên kết này xảy ra ở các ion mang điện trái dấu, nó
được tạo nên do lực hút culong giữa các cation và anion. Mối liên kết này đặc trưng
nhất ở các ion có 8 electron ở vỏ ngoài cùng kiều khí trơ. Ví dụ rõ nhất là tinh thể
muối ăn (NaCl), trong đó các Cation (Na
+
) và anion (Cl
-
) với 8 electron ở lớp ngoài
cùng luân chuyển theo cả ba trục tọa độ, tạo nên mang tính thể lập phương.
b - Mối liên kết cộng hóa trị. Mối liên kết này được hình thành do sự trao đổi
electron giữa các nguyên tử. Vai trò thành tạo các phân tử trìn mối liên kết này là toàn
diện. Liên kết này do các nguyên tử giống nhau như H-H ; O-O ; N-N hoặc do các
nguyên tử không khác nhau nhiều về bản chất như giữa hai á kim O-S (cùng nhóm)
hoặc C-F ; C-O ; H-Cl ; H-O ; H-N ; H-P ; H-S tức là giữa hydro với á kim.
Mối liên kết này khác với mối liên kết ion ở độ bão hòa và tính định lượng. Bản
chất của mối liên hệ này là sự tác động cơ học lượng tử của các electron. Khi các
electron của hai nguyên tử có các spin định hướng ngược nhau thì các từ trường đóng
kín và mật độ electron giữa các nhân tăng lên. Chẳng hạn nếu các nguyên tử A và B có
các spin của các electron ngoài cùng cùng hướng thì chúng đầy nhau và không tạo ra
mối liên kết, nếu các spin ngược chiều nhau thì khi gần nhau sẽ sinh ra mối liên kết
cộng hóa trị :
A(↑ ) + B(↓ ) → AB( ↑↓ )
có thể biểu diễn lớp vở electron ngoài cùng dưới dạng các ô trong đó có hướng
spin như sau : Hình I-2
↑
↓
↓
↑

↑ ↑
↑
↓
↑
↓
↑ ↑
↑
↓
↑
↓
↑
↓
↑
Nitơ Oxy Fotfo
Hình I – 2 : Sơ đồ vỏ electron của N, O, P (NL Glinka)
Từ hình trên ta thấy rằng nguyên tử nitơ có ba electron riêng lẻ oxy có hai và flo
có một. Khi kết hợp với hydro hay kim loại thì các electron này sẽ kết hợp thành đôi
với các electron của chúng và thể hiện hóa trị rõ ràng (NH
3
: H
2
O : HF). Khi tạo ra các
phân tử N
2
, O
2
, F
2
thì các electron lớp P được ghép đôi nối liền các phân tử với nhau
và là chung cho cả hai phân tử. Do sự thay đổi hướng vectơ spin của các electron, hóa

trị của các nguyên tố cũng thay đổi. Điều này xảy ra khi nguyên tử ở trạng thái kích
thích. Bởi vậy hóa trị của nguyên tố trong hợp chất được xác định bởi số electron được
góp chung.
Nếu sự phân bố các điện tích trong phân tử không cân xứng thì xuất hiện sự phân
cực trong phân tử hay gọi là hiện tượng lưỡng cực.
Khoảng cách l giữa hai cực thể hiển độ phân cực cỉa phân tử. Nếu l càng lớn độ
phân cực càng mạnh. Mức độ phân cực được xác định bằng momen lưỡng cực và được
tính bằng công thức sau :
μ = l . e
l - khoảng cách giữa 2 cực
e – diện tích điện tử
14
2s
2
2p
3
2s
2
2p
4
2s
2
2p
5
Mối liên kết cộng hóa trị thường đặc trưng cho vật chất ở trạng thái lỏng hoặc
khí. ít được đặc trưng cho trạng thái kết tinh. ở trạng thái kết tinh do sự tác động giữa
các electron tạo nên mạng nguyên tử.
a - Mối liên kết kim loại :
Được tồn tại giữa các nguyên tử của kim loại. Mối liên kết này được xác định bởi
sự có mặt đồng thời các mối liên kết cộng hóa trị giữa các nguyên tử trung hòa và lực

hút cu lông giữa các ion và các electron tự do. Do có các electron tự do mà giữa các
nguyên tử kim loại có mối liên kết kim loại. Nó được tạo ra do sự tác động giữa các
cation kim và các electron chung. Như vậy các electron trong kim loại là chung cho tất
cả các cation.
b - Mối liên kết Van-dec-Van: Xuất hiện do sự tiếp cận nhất định của các phân tử
và giữa chúng xuất hiện gắn kết. Lực này có thể là đồng tính tức là giữa các phân tử
của cùng vật chất, cũng có thể là dị tính tức là giữa các phân tử khác vật chất. Về bản
chất nó có thể là lực phân cực, cảm ứng hoặc phân tán. Khi tiếp cận với nhau các đầu
mút của các phân tử phân cực, nếu cùng dấu thì đầy nhau, nếu khác dấu thì hút nhau.
Lực tàn dư này yếu hơn các liên kết khác, nó dẫn tới nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ
sôi thấp của các hợp chất. Các phân tử đặc trưng cho mối liên kết vandecvan như CO
2
,
SiF
4
, SnF
4
và các khí trơ.
Khi các electron chuyển động quanh nguyên tử và độ dao động của nhân đã xuất
hiện sự phân cực tức thời ( đột biến) và lưỡng cực tức thời chúng hút nhau. Mối liên
kết này mang tính phân tán. Chúng gây tác dụng giữa các phân tử bị phân cực và
không phân cực cũng như giữa các phân tử khí trơ và các phân tử không phân cực.
Ngoài những điều kiện liên kết trên có thể có liên kết đặc biệt như liên kết hydro.
Kiểu liên kết này được tạo thành do nguyên tử hydro kết hợp hai nguyên tử khác nhau.
Sở dĩ có kiểu liên kết này là vì kích thước của proti ( đồng vị của hydro) quá bé nó có
thể xâm nhập vào bất kỳ một cấu trúc nguyên tử nào.
Tất cả các kiểu liên kết trên tồn tại ở các địa quyển của Trái đất. Trong khí quyển
chủ yếu là liên kết cộng hóa trị và vandecvan. Trong thạch quyển chủ yếu là liên kết
ion và phần sâu trong long đất là mối liên kết kim loại.
2 - Các loại mạng tinh thể.

Trạng thái kết tinh được xác định bởi sự sắp xếp có qui luật các phân tử trong
không gian thành mạng tinh thể hay mạng không gian. Các tâm phân bố các hạt trong
tinh thể gọi là nút mạng không gian. Mỗi hạt trong tinh thể được bao quanh bởi một số
lượng nhất định các hạt. Số đó gọi là số phôi trí. Tùy thuộc vào đặc tính của các hạt
trong các nút của mạng tinh thể và bản chất của mối liên kết có thể chia ra bốn loại
mạng: mạng ion, mạng nguyên tử, mạng phân tử, mạng kim loại.
a - Mạng ion (mạng không cực). Kiều mạng này có đặc điểm là ở tất cả các nút
mạng có các ion (cation, anion). Các anion thường có kích thước lớn hơn cation và có
xu hướng chiếm khoảng không gian theo kiểu xếp khít. Khoảng cách giữa các nguyên
tử (d) là tổng các bán kính hiện dụng của cation và anion.
d = r
k
+ r
a
Nếu biết được d dễ dàng tính ra r
k
và r
a
. Song bán kính ion phụ thuộc vào số phôi
trí và các yêu tố cơ bản khác.
Liên kết ion là mối liên kết bền vững, do vậy tinh thể có mối liên kết này có độ
nóng chảy và độ sôi cao.
b - Mạng nguyên tử
15
Đây là kiểu mạng mà ở mỗi nút có các nguyên tử của nguyên tố liên kết với nhau
bằng mối liên kết cộng hóa trị. Kiểu mạng này bền vững nên có độ cứng cao, nhiệt độ
nóng chảy và độ sôi cao. Kim cương, grafit, rauanaxit (SiC) có kiểu mạng nguyên tử
này ( hình I/3)
Hình I-3
- + - +

- - - -
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+ + + +
-

-
-
-
-

+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ +
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-

a-m¹ng ion
b-m¹ng Nguyªn tö
c-KiÓu kim lo¹i
d-m¹ng tinh thÓ
Giữa kim cương và grafit khác nhau ở chỗ kim cương là một phân tử lớn còn
grafit có dạng lớp, giữa các lớp có lực liên kết van-dec-van yếu ớt. Số phôi trí của kim
cương là 4 còn của grafit là 3. Trong điều kiện vỏ trái đất ít gặp kiểu mạng này.
c - Mạng kim loại.
Kiểu mạng này đặc trưng cho các kim loại : ở các nút là các electron xếp xít
nhau. ở khoảng trống được lắp đầy bởi các electron, tạo ra khí electron. Các electron
đóng vai trò xi măng gắn kết các cation kim loại, tạo nên kiểu xếp khít kim loại. Các
electron cũng được các cation kim loại giữ lại và không thể tách ra khỏi mạng.
Mạng kim loại đặc trưng cho các kim loại tự sinh trong vỏ trái đất và pha sắt của
thiên thạch.
d - Mạng phân tử
Kiểu mạng này được đặc trưng bởi các nút là các phân tử phân cực hoặc không
phân cực gắn kết với nhau bằng lực liên kết vandecvan.
3 - Năng lượng mạng tinh thể.
Năng lượng mạng tinh thể là hàm của điện tích và bán kính ion, được đo bằng
công cần thiết để tách một phân tử gam vật chất thành các ion thành phần. Đơn vị đo
bằng Jun/mol.
a, Năng lượng mạng tinh thể không đo trực tiếp được song nó có thể tính bằng
cách xác định nhiệt lượng phản ứng của các hợp chất hóa học.
Cơ sở của phương pháp này là định luật về sự cộng nhiệt lượng của Hexơ tức là
khi trạng thái đầu và trạng thái cuối như nhau thì tổng nhiệt lượng phải bằng không.
Định luật được biểu diễn bằng sơ đồ sau :
A
→
∆
1

H
B
→
∆
2
H
C
→
∆
3
H
D
→
∆
4
H
A
∆
H
1
+
∆
H
2
+
∆
H
3
+
∆

H
4
= 0
Ta xét qua muối ăn.
16
NaCl
Nal
Cl (khÝ)
Na
Cl (khÝ)
Na (r¾n)
1/2 Cl (r¾n)
H
U
2
H
4
H
1
H
3
+
-
+
H
5
Ta có U +
∆
H
1 +

∆
H
5
= 0
U : Năng lượng mạng tinh thể.
∆
H
1
: Thể ion hóa của Na
∆
H
1
: Áp lực của Cl với electron
∆
H
1
: Nhiệt lượng gắn kết Na
∆
H
1
: Năng lượng tạo thành phân tử Cl
∆
H
1
: Nhiệt lượng của phản ứng kết hợp của Cl với Na
b) Công thức của Bocnơ đối với mạng của các hợp chất có 2 nguyên tố :
U =
D
Nea

2
21
.
ωω
(1 -
m
1
)
U : Năng lượng mạng tinh thể
a : Hệ số madelung ( phụ thuộc vào kiểu kiến trúc)
ω
1
,
ω
2
: hóa trị của các ion
D : Khoảng cách giữa các tâm của các ion
m : hệ số đẩy
c) CapustinSki đã giảm lược công thức của Bocnơ bằng cách cụ thể hóa hệ số
madelung (tỉ lệ với số ion trong phần tử) :
U = [256
ak
rr
n
+
∑
21

ωω
]. 4,1866

∑
n
:Số ion trong phân tử
r
k
, r
a
: bán kính cải cation và anion.
d) Công thức của Fecsman để tính năng lượng mạng tinh thể như sau :
U = 256,1 (aK
k1
+ bE
k2)
- a,b là số cation và số anion trong công thức hoáng vật.
- E
k
là phần năng lượng được giải phống khi mỗi ion được mang từ vô tận vào
mạng tinh thể để thành tạo hợp chất
E
k
=
r2
2
ω
(1) E
k
=
r2
2
−

ω
(r + 0,20).0,75 (2)
Công thức (1) dùng tính cho những ion hóa có hóa trị thấp vì bán kính trung bình.
Công thức (2) dùng tính cho các ion có hóa trị cao và bán kính lớn.
Đối với hợp chất phức tạp hơn công thức có thể là :
U = 256,1 (aK
k1
+ bE
k2
+ cK
k3
+ dE
k4
)
Năng lượng mạng tinh thể và các hệ số năng lượng của ion có ý nghĩa quan trọng
để hiểu biết các quá trình địa hóa và tính chất của các khoáng vật. Theo Fecsman, ý
nghĩa của năng lượng mạng tinh thể như sau :
17
1 - Quyết định độ bền cơ học, độ bền về nhiệt của hợp chất.
2 - Quyết định độ hòa tan và thứ tự kết tinh.
3 - Quyết định tổ hợp cộng sinh của các khoáng vật và sự biến đổi của chúng do
điều kiện hóa lý thay đổi.
4 - Quyết định sự tồn tại các loại mạng tinh thể trong những điều kiện khác nhau
của vỏ trái đất.
5 - Định hướng cho quá trình biến đổi đồng hình.
IV- Đồng vị trong tự nhiên.
Nguyên tử của các nguyên tố hóa học được đặc trưng bởi sự kết hợp nhất định
các hạt nucleon và được biểu hiện bằng các kí hiệu Z, N, A.
Số Z- là số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn. Số này bằng số proton
trong nhân hay bằng số electron trong lớp vỏ ngoài của nguyên tử. Z biến đổi từ 0 đến

105.
Số N- là số Nơtron trong nhân và biến đổi từ 1 đến lớn hơn 150( đồng vị của các
nguyên tố họ lantan).
Số A- là tổng số các nucleon có trong nhân hay gọi là số khối lượng.
Giữa A, Z, N có sự phụ thuộc sau:
A= Z+N
N-Z: Độ dư của nơtron trong nhân.
Những nguyên tử của một nguyên tố có số proton (Z) trong nhân giống nhau
chiếm một ô trong bảng tuần hoàn thì gọi là những đồng vị. Những đồng vị của một
nguyên tố có số nơtron (N) khác nhau.
Những nguyên tử có số khối A giống nhau, còn N và Z khác nhau thì gọi là
những đồng khối ( isobars).
Những nguyên tử có số nơtron giống nhau nhưng A và Z khác nhau thì gọi là
những đồng tử ( isotones).
Đa số các đồng vị không bền vững. Nhưng trong số 340 đồng vị của Trái đất thì
273 đồng vị thuộc loại ổn định, trong đó có một phần có tính phóng xạ yếu.
Các đồng vị tồn tại trong tự nhiên là các đồng vị ứng với mỗi proton của nhân có
từ một nơtron trở lên ( trường hợp ngoại lệ là proti). Số khối lượng của các đồng vị ở
các nguyên tố nhẹ thường gấp đôi số thứ tự A =2Z, tỉ số này dẫn đến tận canxi (
40
20
Ca).
Những nguyên tố nặng hơn canxi thì số nơtron dãn dần vượt quá số proton.
Nếu chia số khối của các đồng vị cho 4 ta có 4 loại đồng vị sau:
Nếu chia hết cho 4 ta có loại đồng vị 4q
Nếu chia cho 4 dư 1 có loại 4q+1
Nếu chia cho 4 dư 2 có loại 4q+2
Nếu chia cho 4 dư 3 có loại 4q+3
Việc phân loại trên cũng phù hợp với nguyên lý chẵn lẻ của các số proton,
nơtron. Tất cả các đồng vị có thể chia ra 4 loại như sau:

18
Loại Z N Ví dụ Số đồng
vị
Chẵn - Chẵn Chẵn Chẵn
O
16
8
166
Chẵn – Lẻ Chẵn Lẻ
Be
9
4
55
Lẻ - Chẵn Lẻ Chẵn
Li
4
3
47
Lẻ - Lẻ Lẻ Lẻ
Bo
11
5
5
Rõ ràng các đồng vị chẵn-chẵn trội hơn cả và trong tự nhiên đồng vị này cũng rất
phổ biến. Các đồng vị lẻ-chẵn chiếm vị trí thứ 2. Loại chẵn-lẻ chiếm vị trí thứ 3 còn
loại lẻ-lẻ đứng sau cùng và chỉ có năm đồng vị:
Li
6
3
,

B
10
5
,
N
14
7
,
V
50
23
,
Ta
180
73
.
Ở các nguyên tố nhẹ có Z chẵn thì chủ yếu là các đồng vị nhẹ, còn các nguyên tố
trung bình và nặng (Z > 32) thì chủ yêu là các đồng vị nặng ổn định. Các đồng vị nhẹ
có số lượng không đáng kể. Đối với tất cả các nguyên tố có Z chẵn thì các đồng vị có
N chẵn là trội hơn cả.
Người ta tìm ra một số quy luật thực nghiệm về độ bền vững của các đồng vị,
trong đó có quy luật đồng khối của Matankh là quan trọng hơn cả. Quy luật đó phát
biểu như sau: “ ở những nguyên tố cạnh nhau trong bảng tuần hoàn không thể có một
cặp đồng khối bền vững. Ngoại lệ chỉ có
Cd
113
48
-
In
113

49
,
Sb
123
51
-
Tc
123
52
.
Nếu số A chẵn và nhân thuộc loại chẵn-chẵn thì có thể có cặp đôi hoặc cặp 3,
nhưng hiệu số giữa các số Z phải là 2 và có thể là:

Ar
40
18
–
K
40
19
-
Ca
40
20
Ti
50
22
–
V
50

23
–
Cr
50
24
Ba
138
56
–
La
138
57
–
Ce
138
58
Yb
176
70
–
Lu
176
71
–
Hf
176
72
Nếu theo qui luật này thì các đồng vị đứng giữa là những đồng vị không bền và
dễ chuyển thành các đồng vị bên cạnh. Song qui luật này chưa lý giải được sự vắng
mặt các đồng vị bền vững và sự có mặt của các đồng vị không bền vững của các

nguyên tố trong tự nhiên.
V-Tính chất cơ bản của hạt nhân và tính phóng xạ.
1 - Những tính chất cơ bản của hạt nhân.
Biểu hiện cơ bản của hạt nhân là điện tích và khối lượng. Điện tích của hạt nhân
được xác định bởi số lượng proton. Song phương pháp xác định khối lượng của hạt
nhân nguyên tử bằng phổ khối lượng (của P.Aston) đã cho thấy có sự sai lệch giữa
khối lượng thật với tổng số khối lượng của các hạt trong nhân. Trong nhân nguyên tử
có sự thiếu hụt khối lượng (m) và nó liên quan với năng lượng. Mối liên quan này
được biểu diễn theo công thức của A.Anstanh :
E=
m
∆
. c
2
19
E- năng lượng liên kết của nhân ;
m
∆
- là sự thiếu hụt khối lượng
C - Tốc độ ánh sáng.
Để tách nhân thành các hạt thành phần phải tốn năng lượng tương đương với sự
thiếu khuyết khối lượng. Ngược lại khi thành tạo nhân tử các hạt thành phân thì thoát
ra một năng lượng tương đương với m.
Rõ ràng m là thước đo năng lượng hay là tiêu chuẩn và độ bền của hạt nhân.
Năng lượng liên kết của nhân có thể biểu diễn bằng công thức :
E =
[ ]
{
}
2

1
)( cmmZAZm
np
−−+
m
p
– khối lượng của proton
m
n
– khối lượng của nơtron
m
1
– khối lượng thật của nhân.
Đơn vị khối lượng là 1/16 khối lượng đồng vị
16
O tương ứng với năng lượng
931.10
6
CV ; 1CV = 1,602.10
-19
Jun.
Biết được m của nhân có thể xác định được năng lương liên kết E/A hay năng
lượng liên kết riêng của từng hạt. Hình I-4 biểu diễn sự thay đổi năng lượng liên kết
của các nguyên tố.
8040 120 160 100
7,8
8,2
8,6
8,8
(Mex)

E
M
C
O
Mg
Fe
Ni
Xe
Xe
Cl
Ta
lt
Pb,Bi
40
Hình I-4- Mối liên quan của năng lượng liên kết hạt nhân với khối lượng nguyên
tử ( Celinobvy 1950)
Đường cong ban đầu đi lên theo chu kỳ. sau đó đạt được cực đại tại 8,6-8,8
Mev
/hạt đối với các nguyên tố nặng thì giá trị E/A giảm xuống tới 7,5 Mev ở
238
U. Năng
lượng liên kết đạt cực đại tại trì cuối V,Cr, Mn, Fe, Co, Ni.
Nhân nguyên tử có thể coi như hình cầu nhỏ. Kích thước của nhân có thể biểu
hiện bằng bán kính – tức là khoảng cách từ tâm đến nơi bắt đầu tác dụng lực hạt nhân
20
để liên kết các hạt vào hệ thống. Kích thước bán kính hạt nhân tỷ lệ thuận với căn bậc
ba của số khối lượng:
r = r
0
3

A
r
o
- bán kính của nucleon và bằng 1,4.10
-13
cm ;
A - khối lượng.
Các đại lượng khác của nhân có thể là các momen hạt nhân, momen cơ, momen
từ và momen cực. Momen cơ được tạo thành do sự quay của nhân quanh trục và có
đặc tính lượng tử. Momen từ liên quan đến từ tính của nhân và momen cực đặc trưng
cho đại lượng nén cực của nó.
Đề cập đến vấn đề cấu trúc nhân nguyên tử để giải thích các tính chất và sự biến
đổi hạt nhân thì hiện nay cá hai giả thuyết hay hai mô hình. Mô hình giọt lỏng và mô
hình vỏ.
Mô hình giọt lỏng do Frenken và Bor đề xướng (1934-1940). Theo mô hình này,
nhân được coi như những giọt lỏng có tỷ trọng siêu cao. Tương tự như giọt lỏng thông
thường, hạt nhân có sức căng bề mặt, làm cho nó có hình cầu ứng với điện tích bề mặt
nhỏ nhất. Các proton gây ra lực đẩy culong và tiến tới làm rãn nở nhân cầu. khi Z tăng,
lực đẩy tăng nhanh, nhưng nó bị cản bởi các nơtron. Ở đây các nơtron đóng vai trò gắn
kết như xi măng trong hệ thống hạt nhân. Mô hình giọt lỏng giải thích độ bền của các
nhân nhẹ với Z=N và nhân nặng với N/Z = 1,6. Mô hình này cũng giải thích quá trình
phan chia các hạt nhân nặng.
Mô hình vỏ coi nhân là một hệ thống gồm các vỏ nucleon tương tự như các vỏ
electron của nguyên tử. Chúng có thể được lấp đầy hoặc chưa lấp đầy. Những nhân
với những vỏ được lấp đầy có cấu trúc bền vững. Số nơtron hoặc proton ứng với các
vỏ nhân lấp đầy thường là các số sau đây : 2; 8; 20; 28; 40; 50; 80; 126. Những nhân
có số hạt như trên có độ bền vững cao so với các nhân của các nguyên tố bên cạnh.
Như vậy nhân nguyên tử là một hệ thống phức tạp được cấu thành từ các hạt
nucleon. Hệ thống này có những tính chất của chất lỏng siêu tỉ trọng và có cấu trúc vỏ
đặc biệt.

2 - Tính phóng xạ và các biến đổi hạt nhân.
Ngày nay người ta đã xác định được bốn loại phân hủy có liên quan nguồn gốc
với nhau và xảy ra trong điều kiện nhiệt động của Trái đất. Đó là phân hủy beta (β),
biến đổi k (lấy thêm e từ lớp k) ; phân hủy và phân hủy tự nhiên của các nhân nặng.
a - Phân hủy β : quá trình biến đổi này theo quy tắc trượt của Fayans và Xodi :
nguyên tố mới được thành tạo chiếm ô tiếp sau về phía phải của nguyên tố ban đầu bị
phân hủy. Số khối lượng không đổi. Qúa trình phân hủy có dạng sau :
M
A
Z
→
M
A
Z 1=
+ β
+ (-)
Hạt là những electron phóng từ nhân ra với tốc độ cao. Trong phân hủy electron
được sinh ra từ nhân tức là một nơtron phân hủy thành proton và electron
N
→
p
+
+ e
-
b - biến đổi k : là quá trình chiếm electron, xảy ra do sự hấp thụ một electron quĩ
đạo bởi một proton của nhân. Proton trở nên trung hòa điện và chuyển thành nơtron.
Đây là quá trình ngược với phân hủy β và có dạng sau :
M
A
Z

+ e
-
→

M
A
Z 1=
21
Electron bị hấp thụ thường ở lớp k- lớp gần nhất, do đó quá trình này gọi là biến
đổi k. cũng có thể electron được lấy từ lớp khác như lớp L khi đó tạo thành nguyên tố
mới dịch sang trái một ô trong bảng tuần hoàn.
c - Phân hủy α : thường xảy ra ở những nguyên tố nặng ở hai dãy cuối của bảng
tuần hoàn ( Z>83). Sau khi phóng ra hạt α (nhân của heli) thì điện tích hạt nhân giảm
hai đơn vị và khối lượng giảm bốn đơn vị tạo ra nguyên tố mới nằm về phía trái cách
hai ô. Quá trình này được biểu diễn bằng sơ đồ sau :
M
A
Z

→

M
A
Z
4
2
−
−

+

α
4
2
Năng lượng của phân hủy α cao hơn năng lượng của phân hủy β.
d - Sự phân rã tự nhiên của hạt nhân.
Đây là quá trình tách nhân thành hai mảnh bay về hai hướng ngược nhau với tốc
độ lớn. Khối lượng của những mảnh này tương ướng với các đồng vị ở phân giữa bảng
tuần hoàn ( Z = 31+64). Sự phân rã này đã tạo nên các sản phẩm và giải phóng một vài
nơtron tự do. Một trong những sản phẩm bền vững là xenon (Xe). Một trong các dạng
phân rã như sau :
La
Ce
Pr Nd
Sm
Bd
Sr
Br
Pm
n
n
U
Kr
o
o
B
B
B
B
B
B

B
B
Sản phẩm đầu tiên của sự phân chia thường thừ nơtron và được bổ trợ thêm bằng
phân hủy β. Các nhân Uran, Thori thường tự phân chia. Đối với các đồng vị dãy uran
cũng được đặc trưng bởi sự tự phân chia. Một số nguyên tố trong dãy này có tốc độ
phân chia còn vượt quá tốc độ phân hủy.
Khi phân hủy phóng xạ ở các dạng khác nhau thường tạo nên các nhân bị kích
thích, sau đó mới chuyển sang trạng thái ổn định, phát ra các hạt – proton. Tia γ gồm
những photon, chúng là những dao động điện tử rất mạnh.
Tất cả các dạng phân hủy phóng xạ đều tuân theo một luật thống kê như sau : số
lượng của nguyên tử bị phân hủy trong một đơn vị thời gian tỉ lệ với số lượng nguyên
tử ban đầu. Định luật này có công thức sau :
N
t
= N
o
e
-λt
hoặc N
0
= N
t
e
λt
N
0
: Số nguyên tử ban đầu ; N
t
số nguyên tử trong khoảng thời gian t.
λ : là hằng số phân hủy ; e : cơ số logarit tự nhiên ( e = 2,718281 )

Hằng số λ chỉ ra lượng nguyên tử phóng xạ bị phân hủy trên một đơn vị thời gian
(năm, tháng, ngày, giờ……………)
Thường người ta đưa ra khái niệm chu kỳ bán phân hủy (T). Tức là khoảng thời
gian mà khối lượng vật chất phóng xạ bị phân hủy một nửa. Mối liên quan giữa λ và T
như sau :
22
T =
λ
2ln
=
λ
693,0
Chu kì phân hủy của các nguyên tố phóng xạ là rất khác nhau, ví dụ
U
238
có T =
4,51.10
-9
năm.
Các đồng vị nặng của các dãy cuối của bảng tạo nên các dãy đồng vị phóng xạ,
đó là loạt biến đổi và liên tiếp và kết thúc là nguyên tố chì (Pb) hoặc bismut (Bi).
Trong loạt biến đổi thì kiểu đồng vị trong dãy vẫn không đổi.
Dãy thêri
Tn
232
→
Pb
208
+ 6H
2

(kiểu 4q) chẵn - chẵn
Dãy neptun
Np
237
→
Bi
209
+ 7He (4q + 1) Lẻ - chẵn
Dãy Uran-radi
U
238
→
Pb
206
+ 8He (4q + 2) chẵn - chẵn
Dãy actini-Uran
U
235
→
Pb
207
+ 7He (4q + 3) chẵn – lẻ
3 - Sự biến đổi và tỉ lệ đồng vị trong tự nhiên.
Có hai quá trình biến đổi thành phần đồng vị của các nguyên tố trong tự nhiên.
- Phản ứng hạt nhân
- Sự phân bố lại các đồng vị ổn định trong điều kiện nhiệt động hóa lý nhất
định.
Ở Trái đất vai trò chủ yếu trong sự biến đổi thành phần đồng vị của một số
nguyên tố là phóng xạ tự nhiên. Do sự phân hủy phóng xạ, lượng các sản phẩm phóng
xạ được tích lũy và trong quá trình địa chất, tỉ lệ giữa các đồng vị này với các đồng vị

khác được tăng lên.
U
238
→ 8
He
4
+
Pb
206
Rb
87
→
Sr
87
+ β
U
235
→ 7
He
4
+
Pb
207
K
40
→
Ca
40
+ β
Tn

232
→ 6
H
4
+
Pb
208
K
40
+
e
→
Ar
40
Sự phân hủy này dung để xác định tuổi của các khoáng vật. trong các khoáng vật
tập trung các nguyên tố Th, U, K, Rb và các đồng vị là sản phẩm phân hủy, việc xác
định tuổi được tiến hành theo tỉ lệ các cặp đồng vị - do phóng xạ. Sự biến đổi tỷ lệ này
phụ thuộc vào thời gian (t) của đá hay khoáng vật ( được coi là hệ kín)
U
Pb
238
206
= e
λ1t
- 1 ;
U
Pb
235
207
= e

λ2t
- 1 ;
Tn
Pb
232
208
= e
λ3t
- 1
K
Ar
40
40
=
λβλ
λ
+c
e
[ e
(λe + λ β)t
– 1 ]
K
Ca
40
40
=
λβλ
λβ
+e
[ e

(λe + λ β)t
– 1 ]
Rb
Sr
87
87
= e
λ t
– 1
t : tuổi của khoáng vật và các đá
λ : Hằng số phân hủy (λ
β
là phân hủy của
K
40
; λ
e
– chiều
e
23
CHƯƠNG II: CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN CỦA TRÁI ĐẤT –
THÀNH PHẦN CÁC VẬT THỂ VŨ TRỤ
Vấn đề cấu tạo Trái đất rất khó khan đối với khoa học, bởi vì không có những số
liệu trực tiếp về long sâu của Trái đất. Ngày nay việc nghiên cứu trực tiếp Trái đất mới
chỉ được tiến hành trên lớp vỏ ngoài cùng tức là phần trên thạch quyển và phần dưới
khí quyển.
Hiện nay lò xuyên của mỏ sâu nhất thế giới ở Nam Phi đạt tới 3.500m. Lỗ khoan
sâu nhất thế giới ở Liên xô đạt tới trên 12.000m. Nếu tính rằng do các hoạt động kiến
tạo, các đá dưới sâu được nâng lên, bị bào mòn và có thể quan sát được thì loài người
có thể nghiên cứu trực tiếp được tới độ sâu 15-20 km ( trong khi đó bán kính của Trái

đất là 6.378 km).
Như vậy lòng sâu Trái đất vẫn còn bí ẩn. Song con người có những phương pháp
suy đoán gián tiếp từ những số liệu nghiên cứu vũ trụ, từ số liệu địa vật lý, từ đó giả
định cấu trúc của Trái đất.
Muốn hiểu biết về cấu tạo bên trong của Trái đất và thành phần của nó, trước tiên
ta phải hiểu được nguồn gốc vũ trụ của Trái đất dựa trên những giả thuyết hiện đại.
I - Những giả thuyết về nguồn gốc Trái đất.
Những thuyết và nguồn gốc Trái đất tồn tại khá nhiều ta có thể phân ra làm hai
nhóm hoặc hai trường phái.
1 - Thuyết “nóng’’ của Kant-Laplas
Theo thuyết này, nhờ hậu quả của lực ly tâm, khoảng vài tỉ năm về trước, xảy ra
sự tách hành tinh, trong đó có Trái đất ra khỏi Mặt trời. Vật chất ban đầu tạo nên Trái
đất và các hành tinh ở trạng thái nóng chảy ( đầu tiên ở trạng thái khí sau đó ở trạng
thái lỏng chảy). Dưới tác dụng của lực hấp dẫn vũ trụ, các vật chất đó dần dần tập
trung lại, đông đặc và nguội dần tạo nên Trái đất và các hành tinh khác. Đồng thời nhờ
tác dụng của Trọng lực, trong quá trình đông đặc đã xảy ra sự phân dị vật chất nguyên
sinh để tạo nên các địa quyển.
Thuyết nóng tồn tại một thời gian khá dài. Sau đó nó không giải thích được
những hiện tượng mới mà thiên văn học đã phát hiện. Chẳng hạn các vệ tinh của các
hành tinh chuyển động ngược chiều với chúng, hoặc một trong số những vệ tinh của
sao hỏa chuyển động nhanh hơn chính sao Hỏa. Những hiện tượng trên đòi hỏi có một
thuyết mới đúng đắn hơn về nguồn gốc của hành tinh.
2 - Thuyết ‘’nguội’’ của Smit.
Năm 1944 Smit đưa ra thuyết mới về nguồn gốc của hành tinh. Ta có thể gọi là
thuyết ‘’nguội’’, vì theo thuyết này, Trái đất và các hành tinh khác được thành tạo từ
thiên thạch và bụi vũ trụ. Số liệu của thiên văn học cho thấy những thiên thạch và bụi
vũ trụ rất phổ biến trong không gian vũ trụ. Khi chuyển động qua các đám bụi vũ trụ
thì các hành tinh cuốn chúng vào vòng sức hút của mình theo một quĩ đạo. Như vậy
những hành tinh được bao quanh bởi những vật chất vũ trụ tạo thành dạng thấu kính.
Trong quá trình chuyển động, các vật chất đó dần dần tập trung lại làm cho các hành

tinh lớn lên. Do năng lượng phân hủy các nguyên tố phóng xạ và một phần năng lượng
do va chạm giữa các thiên thạch, vật chất được nung nóng lên đến nóng chảy. Đồng
thời do tác dụng của trọng lực đã xảy ra sự phân dị vật chất tạo nên các địa quyển.
24
Những vật chất nặng được tập trung trong nhân, còn những vật chất nhẹ hơn tạo nên
phần vỏ bên ngoài.
Theo thuyết này thì hành tinh ban đầu lớn lên rất nhanh, vì khi đó chúng có nhiều
vật chất vũ trụ bao quanh, sau đó tốc độ lớn giảm dần, đồng thời hàm lượng các
nguyên tố phóng xạ cũng giảm theo thời gian phân hủy.
Hiện nay thuyết này được chứng minh bằng những số liệu của thiên văn học.
Những số liệu địa vật lý, địa hóa cũng phù hợp với nó.
II - Thiên thạch và ý nghĩa của chúng.
Thiên thạch là những mảnh vỡ từ các hành tinh khác thuộc hệ thống mặt trời, rơi
vào Trái đất. Hiện tượng sao băng là một bằng chứng cho thiên thạch. Số lượng thiên
thạch hàng năm rơi vào Trái đất chưa xác định được chính xác, chỉ ước đoán khoảng
hàng trăm nghìn tấn.
Khi rơi vào lớp khí quyển dày đặc của Trái đất, thiên thạch bị nung nóng chảy và
phần bên ngoài thường có dạng hình nón, lưỡi rìu.
1- Phân loại thiên thạch.
Dựa vào thành phần hóa học, thiên thạch được chia ra các loại sau:
Loại Phụ loại Số lượng Thành phần
Sắt
(xiderit)
Hexaeđrit
Octaeđrit
Ataxit
5,7% Fe - ni
Sắt – đá
(Xiđerôlit)
Meroxiđerit

Palarit
1,5% Fe – ni (1/2)
Silicat (1/2)
Đá
(airolit)
Honeđrit(kiến trúc hạt)
Ahoneđrit(không kiến trúc hạt)
85,7%
7,1%
Silicat
2 - Thành phần khoáng vật.
Trong thiên thạch có cả thảy 66 khoáng vật và chia ra các nhóm sau:
- Các nguyên tố tự sinh: sắt chứa niken (camaxit, tenit), đồng, vàng, kim cương,
grafit, lưu huỳnh.
- Các sunfua : Troifit, alamandin, penlandit, chancopirit, chancopyrotin, vanlerit,
pirit, sfalerit.
- Các oxyt : inmerit, manherit, cromit, spinen, các oxyt silic.
- Nhóm phôt phat : apatit
- Các sunfat: gip, epxonit, axtrakhanit
- Các silicat: olivin, pyroxen, glagiocla, xecpentin, clozit, ziricon.
Những khoáng vật chính của thiên thạch có: sắt chứa niken olivine (Mg,
Fe)
2
SiO
4
, eustatit MgSiO
3
, bromxit (Mg,Fe)SiO
3
, hypecten FeSiO

3
, diopxit
CaMg(SiO
3
)
2
, ogit Ca(Mg,Fe)SiO
3
, Proilit FeS.
25