CHƯƠNG KHOÁNG VẬT 2.1 Khái niệm chung • Vật chất • Nguyên tử • Các lực liên kết nguyên tử 2.2 Khoáng vật • Tính chất vật lý của khoáng vật • Sự hình thành khoáng vật • Các nhóm khoáng vật • Đá – tập họp các khoáng vật 2.1 Basic states of matter Matter is the Stuff Around You Matter is everything around you Matter is anything made of atoms and molecules Matter is anything that has a mass Matter is also related to light and electromagnetic radiation As of 1995, scientists have identified five states of matter Solids, liquids, gases, plasmas, and a new one called Bose-Einstein condensates The first four have been around a long time The scientists who worked with the Bose-Einstein condensate received a Nobel Prize for their work in 1995 2.2 Khoáng vật Khoáng vật sản phẩm vô đồng nhất, xuất tự nhiên, có thành phần hóa học, tính chất vật lý định kiến trúc tinh thể phân biệt rõ ràng Hờng ngọc (ruby) nhân tạo, kim cương công nghiệp v.v không coi là khoáng vật - 2500 khoáng vật (gần 50 khoáng vật phổ biến tham gia vào quá trình tạo đá) - hợp chất hóa học, số khoáng vật nguyên tố tự nhiên Trong tự nhiên khoáng vật tồn chủ yếu thể rắn, số thể lỏng Hg, H2S CO2 thể khí Thành phần khoáng vật xác định công thức hóa học nó, halite (NaCl), thạch anh (SiO2), olivine (Mg, Fe)2[SiO4] (ion âm đặt dấu ngoặc vuông để phân biệt với ion dương) Hình thái, cấu trúc + Dạng kết tinh chủ yếu khoáng vật thể rắn, ion nguyên tử, phân tử cấu tạo nên khoáng vật xếp theo qui luật tuần hoàn không gian  hình dạng tinh thể bên hoàn toàn phù hợp với kiến trúc bên khoáng vật + Khoáng vật trạng thái vô định hình hay vô tinh: ion nguyên tử khoáng vật xếp không theo trật tự hết Các tinh thể phát triển cản trở  dạng tinh thể hay phát triển thành vài mặt tinh thể phẳng + Khoáng vật dạng keo: trạng thái keo từ chất keo kết tinh lại, hạt keo có kích thước từ 1- 100mµ hòa tan nước, ngưng tụ chất keo, khô cạn, ngưng kết tăng nhiệt độ, hoạt động sinh vaät Dạng tinh thể Tinh thể là vật thể các phân tử ion, nguyên tử, phân tử phân bố một cách có qui luật tuần hoàn khơng gian tạo nên Tinh thể KV cấu tạo đa diện định, gồm: - Mặt tinh thể (mặt giới hạn tinh thể), - Cạnh (giao tuyến hai mặt) - Đỉnh tinh thể (giao điểm cạnh) Đặc điểm bật tính thể tính đối xứng = cân đối mặt, cạnh đỉnh Kíên trúc KV phụ thuộc: thành phần hóa học, tính chất ion, nguyên tử, phân tử mối liên kết hóa học chúng Nhiệt độ áp suất thay đổi  kíên trúc thay đổi  tính chất vật lý khoáng vật Than chì (C) kim cương (C) Tính Kim cương chất Tinh hệ Màu Độ suốt Độ cứng Tỷ trọng Than chì Lập phương Lục phương Không màu Đen có màu Không Trong suoát suoát 10 3,5 – 3,55 2.09 – 2.23 Tinh hệ xiên xiên Thoi Lập phương phương phương phương Thể ngun thủy Các tinh hệ tinh thể Hệ lập phương: tinh thể khối lập phương có mặt vuông Hệ phương: tinh thể lăng trụ thẳng, đáy hình lục giác, mặt bên hình chữ nhật Hệ phương: tinh thể lăng trụ thẳng, hai đáy hình vuông, mặt bên hình chữ nhật Hệ phương: tinh thể lăng trụ thẳng, tất mặt hình thoi = Hệ thoi: tinh thể lăng trụ thẳng, đáy hình thoi, mặt bên hình chữ nhật Hệ xiên: tinh thể lăng trụ nghiêng, đáy hình thoi, mặt bên hình bình hành Hệ xiên: tinh thể lăng trụ nghiêng, đáy mặt bên hình bình hành (các góc không nhau) Thạch cao Topaz Garnet Pyrite Trong tự nhiên, khoáng vật thường xuất dạng đám tinh thể riêng lẻ tụ tập với = tập họp tinh thể Một tập họp gồm loại khoáng vật (đơn khoáng) hay tập họp số khoáng vật khác (đa khoáng) Muscovite Pyrolusite Thạch anh Nét đặc trưng của tinh thể là có cấu trúc mạng, các hạt vật chất sắp xếp có qui luật không gian theo các nút mạng để tạo thành ô mạng không gian Mỗi tinh thể có một ô mạng riêng Dạng lập phương tinh thể muối kết xếp đặn ion Na Cl cấu tạo nên tinh thể Các yếu tố đối xứng tinh thể Điểm, mặt phẳng hay đường thẳng mà qua (đối với điểm mặt) quanh (đối với đường) phần tử lặp lại theo quy luật + Tâm đối xứng, ký hiệu C, điểm mà đường thẳng qua cắt hình hai điểm cách hai bên + Mặt đối xứng P chia hình làm phần bằng và mỗi phần ảnh của phần qua mặt gương P Tính chất vật lý KV Gồm: màu, dạng tinh thể, cát khai, ánh, vết vạch, độ cứng số tính chất khác Màu Thành phần hóa học khoáng vật có chứa nguyên tố mang màu Màu khoáng vật tuỳ thuộc vào xếp nguyên tử định, Khoáng vật bị nhiễm bẩn tạp chất nhỏ li ti mang màu phân Tính cát khai là sự vỡ tách theo mặt tinh thể nào đấy bị ngoại lực tác dụng Mặt bóng nhẵn là mặt cắt khai, thường là song song với mợt mặt tinh thể Cát khai calcite bị đập vỡ Mối quan hệ kiến trúc cát khai tinh thể Halite (NaCl) Cát khai Fluorite, Halite, Calcite Ánh khống vật Năng lực phản xạ khoáng vật chiếu tia sáng lên bề mặt gọi ánh khoáng vật Ánh kim loại Ánh kim loại Vàng Pyrite Ánh không kim loại Ánh nhựa Sulfur Ánh đất Kaolinite Màu vết vạch Là màu của khoáng vật ở dạng bột mẫu khoáng vật vạch thành vết mặt ráp màu trắng (như sứ trắng không tráng men) Màu vết vạch của khoáng vật có thể khác với màu của nó ở dạng khối, là màu tương đối ổn định; khoáng vật suốt không có màu vết vạch Mặt vỡ Là mặt hình thành bị ngoại lực tác dụng thành lồi lõm, không phẳng Nếu lực nối của ô mạng không đều theo các hướng thì dễ thành vết vỡ Ví dụ vét vỡ vỏ chai Tỷ trọng Khoáng vật tự nhiên có tỷ trọng từ: Nhẹ 6 Từ tính Một vài loại khoáng vật bị thu hút nam châm có khả hoạt động nam châm, Từ tính khoáng vật phụ thuộc chủ yếu vào lượng chứa sắt khoáng vật Khoáng vật có từ tính mạnh magnetite, yếu khoáng vật pyrotite, ilmenite Cảm giác Vài loại khoáng vật talc, graphite có cảm giác nhờn hay trơn chà nhẹ tay lên chúng nguyên tử trượt theo mặt trượt ngang qua lớp nguyên tử kế cận (lực liên kết nguyên tử yếu theo phương)ø gây cảm giác nhờn hay trơn Vị Tính chất tiến hành sau số khoáng vật có chứa nguyên tố độc Có vị mặn halite (muối ăn), sylvite có vị đắng Không nên nếm khoáng vật dẫn trước