Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.33 MB, 4 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>1026 </b> <b>BÁCH K H O A T H Ư Đ ỊA C HÁT</b>
M ineral In fo rm atio n In stitu te (Lead A u th o r), D ra g g an
<i>Environm ental Information Coalition, National Council for </i>
<i>Science and the Environment:</i>
<h ttp ://w w w .e o e a rth .o rg /a rtic le /H a lite >. W as h in g to n
S h a n d M. A., 2006. T he c h em istry a n d technology of m ag n esia.
<i>John Wiley and Sons. 216 pgs.</i>
T rầ n Văn Trị, V ũ K húc (Đ ổng ch ù biên), 2009. Địa ch ất v à Tài
<i>n g u y ê n V iệt N am . N X B Khoa học T ự nhiên và Công nghệ. 589 </i>
tr. H à N ội.
H o àn g T h ị M in h T h ao . K h o a Đ ịa ch ât,
T rư ờ n g Đ ại h ọ c K h o a học T ự n h iên (Đ H Q G H N ).
<b>Giới thiệu</b>
Với kích thư ớc h ạt n h ỏ và câu trúc tinh thê p h ứ c
tạp, k h o án g v ật sét là đối tư ợ n g khó n g h iên cứu, đặc
biệt khi thiếu các thiết bị n ghiên cún hiện đại. P h ư ơ n g
p h á p đ ầ u tiên g iú p n h ận d ạ n g kho án g v ật sét là nhiêu
xạ R oentgen (XRD). Việc á p d ụ n g n g ày m ột hoàn
ủ y b an D an h p h á p th u ộ c H iệp hội N g h iên cứu
K hoáng v ậ t Sét Q u ố c t ế (AIPEA - A ssociation
In te rn a tio n a le p o u r r É tu d e d e s A rgiles) và U y ban
D an h p h á p th u ộ c Tô chức K h oáng v ậ t Sét (CMS -
C lay M in erals Society) đ ã đ ịn h n g h ĩa "k h o á n g vật
sét là các k h o á n g v ậ t th u ộ c n h ó m silicat lớ p và các
k h o án g v ật q u y ế t đ ịn h tín h d ẻo của sét, đ ổ n g thời
c ũ n g làm cho sét trở n ên cứ n g khi bị khô, sây hoặc
n u n g " . D o các k h o án g v ậ t ở đ â y k h ô n g đ ư ợ c đ ịn h
ng h ĩa d ự a trên kích th ư ớ c của c h ú n g , n ên b ất cứ
k h o á n g v ật n ào thỏa m ã n đ ịn h n g h ĩa n ói trên đ ề u
đ ư ợ c coi là k h o á n g v ậ t sét, m ặc d ù các n h à địa chât
th ư ờ n g coi k h o á n g v ậ t sét là các k h o á n g v ậ t có kích
th ư ớ c h ạ t < 2|am, còn tro n g thô n h ư ờ n g học thì coi
k h o á n g v ậ t sét có kích th ư ớ c < 4|am. C h o đ ế n nay,
các k h o á n g v ậ t có khả n ă n g tạo tín h d ẻ o đ ư ợ c bie't
đ ế n chính là các k h o án g v ật silicat lớp. T uy nhiên,
đ ịn h n g h ĩa n ày k h ô n g h ạn c h ế tro n g p h ạm vi các
k h o án g v ật silicat lớp (đ ịn h n g h ĩa n ày đ ã đ ư ợ c đ iểu
chinh từ đ ịn h n g h ĩa cù của AIPEA công b ố n ăm
1980, tro n g đó đ ổ n g n h ấ t k h o án g vật sét với các
k h o án g v ật silicat lớp).
Các k h o á n g v ậ t sét chiếm th à n h p h ẩ n chu yếu
tro n g các loại đ á hoặc trầm tích h ạ t m ịn, n h u đ á
p h iến sét, sét kết, đ á bột kết g iàu sét, đ á b ù n sét, đá
argilit. C h ú n g cũ n g là th à n h p h ẩ n q u a n trọ n g cua
đ ấ t và của các trầm tích hổ, cửa sô n g ven biến, châu
th ô và biến. C h ú n g có m ặt tro n g h ầ u hết m ọi loại đá
trẩ m tích.
<b>Cấu trúc và thành phần k h o á n g vật s é t</b>
C ấu trú c của k h o án g v ậ t sét b ao gổm các lớ p tứ
d iện , lớp b á t d iện và có th ế cả lớ p xen giữ a, g ắ n kết
với n h a u [H .l]. C ô n g thứ c tổ n g q u á t của lớ p tứ d iện
là T2O5 <i>tro n g đ ó T chủ y ếu là Si4+, th ư ờ n g b ao g ồ m cả </i>
A l3+ và đ ôi khi là Fev , Be4+ th ay t h ế đ ổ n g h ìn h cho
Si4\ Lớp tứ d iệ n p h á t triển th eo hai chiểu, h ìn h th à n h
th ô n g q u a s ự liên kết 3 đ in h oxy của các tứ d iện. Lớp
b á t d iện th ư ờ n g có tâm là các cation Al3+, Fe3+, Fe2+,
M g2+, Ti4+, M n2+ (hoặc có th ể là ơ trống) và các đ in h là
K h oáng v ật sét có sự liên kết th eo trìn h tự các lớp
...T -O -T -O ... đ ư ợ c gợi là các k h o án g vật sét có câu
trúc 1:1, trìn h tự các lớp <i>...T-O -T-T-O -T... h o ặc ... </i>
/-T -0 -T -/-T -0 -T ...đ ư ợ c gọi là các k h o án g v ậ t sé t có
<i>câu trú c 2:1 (trong đ ó T là lớ p tứ diện, o là lớ p bát </i>
<i>d iện và / là lớp xen giừ a). M ột đơn vị câu trúc là m ột </i>
tậ p h ợ p n h ò n h ấ t n h u n g h o àn ch in h và bao g ồ m tất
cà các lớ p tứ d iện, b á t d iệ n và lớ p xen giữ a (nếu có).
H ìn h 1 trin h bày m ơ h ìn h cấu trú c k h o án g v ật sét 2:1
gổm ca lớ p xen giừ a.
<b>KHOÁNG VẬT HỌC </b> <b>1027</b>
(001) cua các k h o á n g v ật sét. Đ ây là m ột đ ặ c điểm
q u a n trọ n g g iú p xác đ ịn h k h o án g v ật sét b ằn g
p h ư ơ n g p h á p XRD. C ù n g với câu trúc tinh thê đặc
trư n g n h ư vậy, k h o án g vật sét có n h ữ n g tính chât
v ật lý nổi trội là kha n ă n g thay th ế cation ơ lớp xen
g iũ a b ằn g các cation hoặc p h â n tu khác và kha n ăn g
tư ơ n g tác vói nư ớc. D o có đ iện tích b ề m ặt lớ p (do sự
m ất cấn b ằn g đ iệ n tích nói trên) v à/h o ặc đ iện tích rìa
h ạ t (do rìa các lớ p tứ d iện và b át d iệ n có liên kết bị
p h á vở), n ên k h o á n g v ật sét có kha n ăn g h ấ p d â n các
p h ẩ n từ đ iện tích d ư ơ n g hoặc p h â n từ p h â n cực (n h ư
p h â n tu nư ớc) liên kết bơi lực tĩn h điện. Khả n ăn g
g iữ và th ay t h ế các cation hoặc các p h â n tử cù n g n h ư
kha n ă n g hâ'p th u nư ớ c q u y ế t đ ịn h bời n h iề u y ếu tố,
tro n g đ ó có 2 y ếu tố q u a n trọ n g là m ứ c đ ộ tích đ iện
<b>Ph ản loại k h o á n g vật s é t</b>
K hoáng v ậ t sét đ ư ợ c p h â n chia th à n h các n h ó m
d ự a trên quy lu ậ t sắ p xếp của các lớp tứ d iệ n và b át
d iệ n (1:1 h o ặc 2:1) và tổ n g đ iệ n tích lớp (hay tư ơ n g
ứ n g cân b ằ n g bới đ iệ n tích lớ p xen giữa). N gồi các
n h ó m k h o án g v ậ t sét có đ a n vị cấu trú c đ ơ n g iản thì
cịn có các k h o á n g v ật sét lớ p xen hay k h o á n g vật
lớ p hỗn hợp, tro n g đ ó các lớ p đ ư ợ c liên kết với n h a u
có q u y lu ật h o ặc k h ơ n g có q u y luật. C h ăn g hạn,
k h o á n g v ật có các lớp cấu trú c tư ơ n g ứ n g lớp câu
trú c cua m o n tm o rillo n it và m u sco v it đ ư ợ c gọi là
k h o á n g v ật sét lớp xen h ay k h o án g v ật lớ p h ô n h ợ p
m o n tm o rillo n it - m uscovit; n ếu các lớ p liên kết có
q u y lu ậ t với n h a u theo ti lệ 1:1 thi k h o án g v ật n ày có
tên là rectorit. K hông n ên n h ẩm lẫn k h o án g v ật sét
lớ p xen h ay k h o á n g v ật lớ p h ô n h ợ p với h ô n h ợ p các
Tiếp đó, n h ó m k h o án g v ật sét lại đ ư ợ c p h â n chia
th à n h các p h ụ n h ó m d ự a vào câu trú c lớ p b á t diện,
<i>b a o gồm bát d iệ n đ ô i và bát d iệ n ba, m à b ản chất </i>
c h ín h là s ố lư ợ n g cation tro n g tâm b át diện. C âu trú c
b á t diện đơi có s ố cation < 2,5 trên 3 ô b át diện, và
cấu trú c bát d iệ n ba có s ố cation b ằn g 2,5-3 trên 3 ô
b á t diện. SỐ lư ợ n g cation tro n g tâm b á t d iện lại đ ư ợ c
q u y đ ịn h bời h óa trị cua c h ú n g và tố n g đ iện tích lớp
b á t d iện này. C uối cùng, từ n g k h o án g v ật riêng biệt
đ ư ợ c p h ân loại d ự a th eo th à n h p h ẩ n hóa học, h ìn h
thái tinh th ể h o ặ c d ạ n g tậ p hợp.
= o o - o (dùng chung) • T (Si, AI)
o = M (AI, Fe, Mg)
<i>H ìn h 1. M ơ hình cấu trúc khoáng vật sét 2:1.</i>
H ệ th ố n g p h â n loại k h o án g v ậ t sét với các n h ó m ,
p h ụ n h ó m và các k h o á n g v ật tư ơ n g ứ n g p h ổ biến
n h â t đ ư ợ c trìn h b ày trên Bảng 1.
<b>N g u ồ n g ố c k h o á n g vật s é t</b>
K h oáng v ậ t sét có th ế có n h iề u n g u ồ n gốc th à n h
tạo k hác n h a u , n h ư p h o n g hóa, trầm tích lục địa,
trầ m tích biển, n h iệ t dịch, nủi lừa và b iến chât. C ác
tích tụ tro n ú i lử a h oặc sản p h ấm p h o n g hóa từ đ á
núi lử a có th ế cho các m ỏ b e n to n it (với th à n h p h ầ n
<b>1028 </b> <b>BÁCH K HO A T H Ư Đ ỊA C H Á T</b>
<i>B à n g 1. Phân loại khoáng vật sé t (theo G u g ge n h e im e t al., 2006).</i>
<b>Cấu</b>
<b>trúc</b> <b>Nhóm</b>
<b>Tổng điện tích </b>
<b>lớp</b> <b>Phụ nhóm</b> <b>Khoản g vật</b>
1:1 S e rp e n tin -ka o lin it z = 0
S erpentin (tri) C rysotil, a n tigorit, lizardit, berthierin
K a o lin it (di) K aolinit, dickit, nacrit, halloysit
T alc-p yrop h ylit z = 0
T alc (tri) Talc, W ilem seit, kerolit
P yrophylit (di) P yrophylit
S m e ctit z « 0,2-0,6
S m e ctit (tri) Saponit, hectorit, sauconit, ste ve nsit
V e rm iculit z - 0,6-0,9
V e rm icu lit (tri) tri-ve rm icu lit
V e rm icu lit (di) d i-verm icu lit
lllit (m ica kh u yế t lớp
z * 0,6-0,85
lllỉt (tri) W onesit*
2:1
xen giữ a) <sub>lllit (di)</sub> <sub>lllit, g la u co nit</sub>
M ica (m ica th ự c sự) z = 0 ,85-1,0
M ica (tri) Biotit, phlogopit, lepidolit
M* > 50% <sub>M ica (di)</sub> <sub>M uscovit, celadonit, para g o n it</sub>
M ica giòn <b>z ~ </b>1<b>,</b>8<b>-</b>2 ,0
M ica giòn (tri) C lintonit, kinoshitalit, bityit, an a nd it
<b>IVT > 50%</b> M ica giòn (di) M argarit, ch e rn ykh it
C h lo rit (tri, tri) C linochlor, cham osit, pennantit, nim it
C h lo rit z bất đinh C h lo rit (di, di) D onbasit
C h lo rit (di, tri) Sudoit, co o ke it (Li)
C h lo rit (tri, di) (chư a khoáng vậ t nào đ ư ợ c b iế t đế n )
2:1 S e p io lit-p a lỵgo rskit** z bắt định
S e p io lit (tri, tri) S epiolit, loughlinit, fa lco n do it
P a lyg o rskit (di, tri) P a lyg o rskit (attapulgit), yo fo rtie rit
2:1 S ét lớ p xen cỏ quy
luật (R IM ) z bất định
RIM (tri)
C o ren sit (chlo rit-ve rm icu lit / ch lo rit-sm e ctit), a lie ttit
(talc-sm e ctit), ku lke it (talc-chlorit), h yd ro b io tit
(b iotit-ve rm icu lit)
RIM (di) T o su d it (chlorit-sm e ctit)***, rectorit (m ica -sm e ctit),
b rinro b e rtsit (p yro p h ylit-sm e ctit)
1:1 &
2:1
S ét lớ p xen có quy
luật (R IM ) z bất định RIM (tri, tri) D ozyit (serp e n tin -ch lo rit)
<i>G hi chú: Danh sách khoáng vậ t ch ỉ bao gòm m ột số </i>VI dụ; z: giá trị củ a tống điện tích lớp thẻ hiện b ằng số d ư ơ ng; di: cấu trúc
bát diện đôi (diocta h e d ra l structure); tri: cấu trú c bát diện ba (trio cta h e dra l structu re ); (*) T ồn g điện tích lớp có thề chấp nhận
K h o á n g v ật sét có n g u ồ n gốc trầ m tích b iể n p h ụ
th u ộ c v ào vị trí (khí h ậ u ) và đ ộ m u ố i, tro n g khi đ ó
k h o á n g v ậ t sé t có n g u ồ n gốc trầ m tích cử a sơ n g và
ch âu th ô lại p h ả n án h tốc đ ộ lắ n g đ ọ n g và xu
h ư ớ n g co cụm củ a c h ú n g . Đ ại d iệ n cho n h ó m n ày là
g ỉa u c o n it, o d in it, sm ectit. Đ ặc trư n g cho k h o á n g v ậ t
sét có n g u ổ n gốc trầ m tích b iến sâu (đ ại d ư ơ n g ) là
sm ectit g ià u Fe (và clin o p tilo lit). Đ iến h ìn h cho
trầm tích b iể n sâu có h o ạ t đ ộ n g n úi lử a là
n o n tro n it. N g o ài ra, các k h o á n g v ậ t sét c ũ n g có th ể
đ ư ợ c th à n h tạo tro n g m ôi trư ờ n g n ư ớ c n gọt, lục đ ịa
ho ặc h ổ m uối.
<b>Tính ch ấ t và c ô n g d ụ n g củ a k h o á n g vật s é t</b>
Với câu trúc n h u đ ã trìn h b ày trên, các k h o án g
v ật sét th ư ờ n g có đ ộ cứ n g th ấp , d iện tích b ể m ặt lớn,
kha n ăn g h ấ p p h ụ từ th â p đ ế n rất cao, đ ộ lư u biến
cao, đ ộ d eo cao, v .v ... Vì vặy, c h ú n g đ ư ợ c sử d ụ n g
tro n g rât n h iề u n g àn h công n g h iệ p khác n h au .
K aolinit có m à u trắ n g h oặc g ẩn trắ n g và d iệ n tích
b ề m ặt lớn (-10 m 2/g, tro n g khi d iệ n tích bể m ặ t của
th ạch an h chi là -200 m m 2/g), n ên k ao lin đ ư ợ c sử
d ụ n g làm ch ât đ ộ n h oặc ch ât p h ủ tro n g công n g h iệ p
<i>giây, chất đ ộ n cho sơn, n g u y ê n liệu cho n g à n h gốm </i>
sứ (bao g ồ m gốm , sứ , sứ cách điện, đ ổ gia d ụ n g , v ật
<i>liệu chịu lừa), ch ất đ ộ n cho sản x u ấ t cao su trắn g , </i>
p h ụ gia cho sản x u â t chất dẻo,
<b>K H O Á N G V Ậ T HỌ C </b> <b>1029</b>
trong đỏ cẩn kê đ ế n là sả n xuât d u n g dịch khoan, chất
bịt kín, chât cơ lập, k h u ô n đúc, chât viên quặng, ổ
nuôi gia súc, th ứ c ăn gia súc, thuốc tây, chât tẩy rủa,
chât xúc tác, xi m ăng, g ố m sứ, sáp m àu, chât k h ừ m ùi,
chât khu m àu, ch ât Ôn đ ịn h n h ù tương, chât trợ cho
h uyền p h ù , c h ât m an g p h â n bón, chất h â p p h ụ d ẩu
công nghiệp, ch â t xu lý n ư ớ c thài, chất đ ộ n cho cao
su, chất đ ộ n cho chât d e o và sơn, chât đ ộ n và chât phu
cho giây, vật liệu xâv d ự n g , m ỹ p hấm , dư ợ c phẩm , và
các loại vật liệu tô n g h ợ p n h ư sét h ù n cơ (organoclay)
và vật liệu n a n o sét tô n g hợp.
<b>K hoáng s ả n s é t </b>
Kaolin, sét chịu lử a, sét gốm sứ, b en to n it,
p y ro p h y lit là các k h o á n g sán sét đ iên h ìn h đ ã đ ư ợ c
<i>khai thác ờ V iệt N am . N g o ài ra, cịn có th ế còn n h iều </i>
k ho án g san sét k hác (n h ư sericit, ta lc ...) có tiềm n ă n g
đ á n g kể, cần đ ư ợ c đ ẩ u tư n g h iên cứ u, khai th ác và
c h ế biến đ ế đ e m lại giá trị kinh t ế cao.
T ử 127 m o đ à th ă m d ò và k h áo sát, trử lư ợ n g
kaolin ờ Việt N am là v à o k h o ả n g 160 triệu m 3. Các
m ỏ kaolin n à y có th ê chia th à n h 5 n h ó m : (1) Có
Sét chịu lử a (bao g ồ m sét ch ịu lửa, sét g ạch ngói
và sét xi m ăn g ) chủ
Sét g ố m s ứ chu y ếu nằm tro n g vo p h o n g hóa các
đ á g a b ro và trầ m tích lục địa, c ù n g n h u tro n g trầm
tích N eo g en - Đ ệ T ứ n g u ồ n gốc sông, sô n g - biến.
C ó 29 m ị sét loại n àv đ à đ ư ợ c th ă m dò, k h ao sá t và
ch o tổ n g trừ lư ợ n g là 82 triệu m \ M ỏ sét gốm sứ
đ iể n h ìn h p h a i kê đ ế n ờ Việt N am là m o T ân U yên
(Binh D ư ơ ng).
B entonit ờ Việt N am chủ yếu tậ p trư n g ở N am
T ru n g Bộ và N am Bộ với 5 m ỏ đ ã đ ư ợ c th ăm dò,
k h á o sát, có trừ lư ợ n g là 49 triệu m 3. T uy n hiên, trữ
P y ro p h y lit chủ y ếu tậ p tru n g ờ tinh Q u à n g N in h
với 10 m ỏ có tổ n g trừ lư ợ n g 69 triệu m 3. Các m ỏ
p y ro p h y lit n ày có n g u ồ n gốc n h iệ t dịch. M ò
p y ro p h y lit đ ư ợ c biết đ ế n n h iều n h â t là m ò Tân Mài.
<b>Tài liệu th am khảo</b>
B ailey s. w ., 1980. S u m m a ry o f re c o m m e n d a tio n s o f A IPEA
<i>N o m e n c la tu re C o m m ittee. Clays & Clay Mineral 28: 73-78. </i>
B erg ay a F., T h en g B. K. G., L agaly G. (Eds), 2006. H a n d b o o k o f
clay science, V olum e 1: D e v e lo p m e n ts in C lay Science.
<i>Elsevier. 1246 pgs.</i>
G u g g e n h e im s., M artin R. T., 1995. D efin itio n o f clay a n d clay
m in eral: Jo u rn a l re p o rt o f th e A IPEA n o m e n c la tu re a n d CM S
<i>n o m e n c la tu re co m m ittees. Clays and Clay M inerals 43 (2): </i>
255-256.
G u g g e n h e im s., A d a m s J. M., Bain D. c ., B ergaya F., B rigatti
M. F., D rits V. A., F o rm o so M. L. L., G a lán E., K o g u re T.,
S tanjek H ., 2006. S u m m a ry o f re c o m m e n d a tio n s o f
N o m e n c l a t u r e C o m m itte e s r e le v a n t to c la y m in e r a lo g y :
R ep o rt of th e A sso ciatio n In te rn a tio n a le p o u r l'E tu d e d e s
<i>M inerals 41: 863-877.</i>
M u rra y H. H., 2007. D e v elo p m en ts in C lay Science, V olum e 2:
<i>A p p lie d clay m in eralo g y . Elsevier. 180 pgs.</i>
T rần V ăn Trị, V ù K húc (Đ ổng ch ủ biên), 2009. Đ ịa ch ât và tài
<i>n g u y ê n V iệt N am . N X B Khoa học T ự nhiên và Công nghệ. 589 </i>
tr. H à N ội.
N guyền N gọc K hôi. K hoa Đ ịa chất,
Trường Đại học K hoa học T ự nhiên (Đ H Ọ G H N ).
<b>Giới thiệu</b>
Kim c ư ơ n g lần đ ẩ u tiên đ ư ợ c tìm th ây ở Â n Độ
h ơ n 4000 n ăm trư ớ c đ â y . Đ ó là n h ừ n g viên đ á q u ý có
vé đ ẹ p ó n g á n h kỳ d iệ u trộ n lẫn tro n g cát và sỏi ẩn
d ư ớ i lớp p h ù sa ở lị n g sơng. Tên gọi kim cư ơ ng