TINH THỂ, KHOÁNG VẬT VÀ THẠCH HỌC Ch5 các tínhchất vậtlý của kv

CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA KHOÁNG VẬT @ Độ trong suốt + Do ánh sáng chiếu vào.. CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA KHOÁNG VẬT @ Màu của khoáng vật Có ba loại màu theo nguyên nhân... CÁC TÍNH CHẤT V

Trang 3

Ch 5 CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA

KHOÁNG VẬT

@ Làm dấu hiệu nhận biết

và phân biệt với các khoáng vật khác.

(Độ cứng, cát khai,…).

Trang 5

GEOPET

Trang 6

@ Chỉ xem xét bằng mắt thường.

@ Kính hiển vi phân cực?.

5.1 Các tinh chất quang học

Trang 7

KHOÁNG VẬT

@ Độ trong suốt

+ Do ánh sáng chiếu vào.

+ Trong suốt tuyệt đối :

khi ánh sáng xuyên qua hoàn toàn

(không hấp thụ một tí ánh sáng nào đi qua)

Trang 10

KHOÁNG VẬT

+ Có ba nhóm khoáng vật

(1) Khoáng vật trong suốt

(thạch anh pha lê, topaz, )

(2) Khoáng vật nửa trong suốt

( beryl thuần khiết, sphalerite, cinnabar, )

(3) Khoáng vật không trong suốt

(pyrite, than, )

Trang 11

Các khoáng vật trong suốt (thạch anh pha lê – trái và topaz – phải)

KHOÁNG VẬT

Trang 12

KHOÁNG VẬT

Các khoáng vật nửa trong suốt (beryl thuần khiết, sphalerite, cinnabar, )

Trang 13

KHOÁNG VẬT

Các khoáng vật không trong suốt

(pyrite, than)

Trang 14

GEOPET

Trang 15

KHOÁNG VẬT

@ Ánh

+ Là năng lực phản xạ của ánh sáng lên bề mặt khoáng vật.

+ Không phụ thuộc vào màu

+ Phụ thuộc vào chiết suất.

Trang 20

Hematite có n = 2,42 đáng lẽ thuộc loại có ánh kim cương

nhưng vì không trong suốt, hấp thụ ánh sáng mạnh

nên năng lực phản xạ cao hơn và có ánh bán kim.

Trang 23

GEOPET

Trang 24

KHOÁNG VẬT

@ Màu của khoáng vật

Có ba loại màu (theo nguyên nhân)

Trang 25

KHOÁNG VẬT

(1) Màu tự sắc

+ Màu của bản thân khoáng vật.

(Do sự hiện diện của các nguyên tố màu – sắc tố – có trong khoáng vật

(Ti, Cr, Fe, Cu, Co, Ni, )

Trang 26

KHOÁNG VẬT

- Cr (1%) trong corundum (Al2O3)

 màu đỏ tươi (do sự thay thế đồng hình).

- Ti  màu xanh (sapphire).

- Fe  màu vàng, nâu đen.

Trang 27

KHOÁNG VẬT

(2) Màu ngoại sắc

+ Do các tạp chất cơ học lẫn vào

(vô cơ hoặc hữu cơ).

- Agate (mã não) có những đường vân nhiều màu, rất đẹp, dạng dãy, dạng rêu, đám mây

Trang 28

KHOÁNG VẬT

- Thạch anh có màu lục

(lẫn chlorite hoặc actinolite)

- Thạch anh có màu nâu đỏ

(lẫn bột goethite hay vẩy mica)

Trang 29

KHOÁNG VẬT

- Thạch anh ám khói (lẫn hạt bitum)

- Thạch anh màu đen (morion) # ám khói

- Thạch anh màu tím (amethyst) do lẫn sắt.

- Thạch anh màu vàng tới nâu cam (citrine)

(có thể do amethyst bị nung nóng)

Trang 30

- Thạch anh ám khĩi (lẫn hạt bitum)

- Thạch anh màu vàng tới nâu cam (citrine),

( cĩ thể do amethyst bị nung nĩng)

Ch 7 CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ

CỦA KHOÁNG VẬT

Trang 31

KHOÁNG VẬT

@ Chú ý + Khi nhiệt độ thay đổi

thì màu ngoại sắc cũng thay đổi

(hoặc biến mất)

 Tính không ổn định.

Trang 32

Agate có những đường vân rất đẹp

Trang 33

Smoky quartz

Trang 34

Thạch anh màu xanh lục

Trang 35

KHOÁNG VẬT

(3) Màu giả sắc

+ Do hiện tượng giao thoa ánh sáng trên mặt khoáng vật tạo nên.

+ Không liên quan tới bản chất bên trong của khoáng vật.

Trang 36

KHOÁNG VẬT

+ Chúng thường xuất hiện dưới dạng cầu vồng

(trên mặt cát khai mica hay bề mặt bornite).

+ Màu giả sắc không cố định

(thay đổi theo phương của mắt quan sát).

Trang 38

KHOÁNG VẬT

+ Dùng độ đậm nhạt

Khi màu giống nhau nhưng sắc khác nhau

(màu đỏ thẩm, màu lục nhạt, màu vàng tươi, )

Trang 39

KHOÁNG VẬT

+ Dùng màu những vật đã quen thuộc

(màu xám chì, màu trắng sữa,

màu vàng cam, màu đỏ thịt, ).

Trang 40

KHOÁNG VẬT

@ Những màu tiêu chuẩn được chọn nhu sau:

1 Màu tím (thạch anh tím),

2 Màu xanh (lazurite),

3 Màu lục (malachite), Cu2CO3(OH)2

4 Màu vàng (thư hoàng – As2S3 – opiment sulfur ) (vàng cam).

5 Màu đỏ son (cinnabar - HgS), cochineal-red

6 Màu nâu (limonite), iron (III) oxide – hydroxide

Trang 41

KHOÁNG VẬT

7 Màu đen (pyrolusite – MnO2),

8 Màu trắng thiếc (arsenopyrite), FeAsS

9 Màu xám chì (molipdenite), MoS2

10 Màu xám thép (tetrahedrite), (Cu,Fe)12Sb4S13

11 Màu đen sắt (magnetite), iron (II,III) oxide, Fe3O4

Trang 42

KHOÁNG VẬT

12 Màu đỏ đồng (đồng tự nhiên),Cu

13 Màu vàng đồng (chalcopyrite), CuFeS2 - brass yellow

14 Màu vàng kim (vàng tự nhiên), Au

Trang 43

Thạch anh tím (amethyst)

Trang 44

Cinnabar Cochineal-red

Trang 45

Lazurite

Trang 46

Malachite

Trang 47

Native copper

Red – orange, metallic luster

Trang 48

Chalcopyrite – Magnetite (brass yellow- black)

Trang 49

Euhedral molybdenite on quartz Xám chì

Trang 50

Tetrahedrite (steel grey) – quartz (white)

Trang 51

Chalcopyrite (vàng đồng)

Trang 52

KHOÁNG VẬT

@ Màu vết vạch

+ Là màu của bột khoáng vật

(bột khoáng vật để lại trên tấm sứ nhám

màu trắng).

+ Tùy từng loại khoáng vật, màu vết vạch ổn định hơn màu khoáng vật.

Trang 53

KHOÁNG VẬT

+ Một số khoáng vật có màu vết vạch giống nhau

(màu lục của màu vết vạch và màu khoáng vật malachite).

+ Một số khoáng vật có màu vết vạch không giống nhau

(hematite có màu gần như đen, nhưng vết vạch có màu đỏ rượu vang hay đỏ máu).

Trang 54

GEOPET

Trang 55

KHOÁNG VẬT

5.2 Các tính chất cơ học

@ Độ cứng + Là khả năng chống lại các lực tác dụng cơ học bên ngoài.

Trang 56

1 Talc Mg3Si4O10(OH)2

2 Gypsum CaSO4·2H2O

3 Calcite CaCO3

4 Fluorite CaF2

5 Apatite Ca5(PO4)3(OH,Cl,F)

Mohs hardness scale

Trang 57

6 Orthoclase KAlSi3O8

7 Quartz SiO2

8 Topaz Al2SiO4(OH,F)2

9 Corundum Al2O3

10 Diamond C (pure carbon)

Mohs hardness scale

Trang 58

GEOPET

Trang 60

KHOÁNG VẬT

@ Trong khoáng vật học, người ta chia ra 5 mức độ cát khai :

(1) Cát khai rất hoàn toàn

dễ tách theo phương nhất định,

mặt cát khai trơn nhẵn

(micas, chlorite).

Trang 62

KHOÁNG VẬT

(3) Cát khai trung bình

Khó tách thành những mặt phẳng nhất định,

mặt cát khai không liên tục,

vừa có cát khai, vừa có vết vỡ

(pyroxene, amphibole)

Trang 64

KHOÁNG VẬT

(5) Cát khai rất không hoàn toàn

không thấy cát khai

(thạch anh)

Trang 65

KHOÁNG VẬT

@ Trong thực tế, các mức độ cát khai được mô tả như sau:

+ cát khai rất hoàn toàn,

+ cát khai hoàn toàn,

+ cát khai không hoàn toàn

+ không cát khai.

Trang 66

KHOÁNG VẬT

@

Trang 67

Cát khai theo một phương

Trang 68

Cát khai theo một phươn (biotite, muscovite).

Trang 69

@ Cát khai theo hai phương + pyroxene (a), hornblende (b)

Trang 70

GEOPET

Trang 71

KHOÁNG VẬT

@

Trang 72

@ Tách khai

+ Ngoại lực  khống vật sẽ bị tách theo một số

+ Giống như cát khai nên cịn gọi là giả cát khai

+ Mặt tách khai khơng nhẵn

+ Phân bố khơng đều khắp trên tồn bộ mẫu

Ch 7 TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA

KHOÁNG VẬT

Trang 73

GEOPET

Trang 74

KHOÁNG VẬT

@ Tách khai

+ Ngoại lực  khoáng vật sẽ bị tách theo một số phương kết tinh nào đó

+ Giống như cát khai  iả cát khai

+ Mặt tách khai không nhẵn

+ Phân bố không đều khắp trên toàn bộ mẫu

Trang 75

KHOÁNG VẬT

@ Vết vỡ + Ngoại lực  vỡ ra  những mặt lồi lõm

(không theo bất kỳ một phương kết tinh nào)

+ Phát hiện trên cả vật chất kết tinh và vô định hình

+ (cát khai chỉ có ở vật chất kết tinh Tại sao?)

Trang 80

5.3 Các tính chất vật lý khác

Trang 81

HẾT

Trang 82

KHOÁNG VẬT

@

Trang 83

Cát khai

@ Cát khai theo một mặt

@ Màu sắc là một trong những dấu hiệu để nhận biết

khống vật.

@ Màu của nhiều khống vật do chứa nguyên tố màu

(Ti, Cr, V, Fe, Co, Ni, Cu) – do sự chuyển dời điện

tử.

Ch: TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA KHOÁNG VẬT

Trang 85

Cát khai

@ Cát khai theo ba mặt + halite, calcite, galene,…

Trang 86

Cát khai

@ Mức độ cát khai theo những mặt khác nhau cĩ thể

khác nhau.

+ anhydrite (CaSO4): Cát khai hồn tồn theo (001); rõ

rệt theo (010); khơng rõ rệt theo (100).

Trang 87

Cát khai

+ Mặt cát khai thường song song với các mặt mạng cĩ

nhau những khoảng lớn nhất.

+ Thí dụ graphite cĩ cát khai theo hai lớp

Trang 88

Cát khai

@ Liên quan với lực liên kết hĩa học

+ Kim cương (C) và sphalerite (ZnS)

+ Cùng tinh hệ lập phương + Mặt (111) của cả hạt lớn hai đều cĩ mật độ hạt lớn nhất (dầy nhất) và cách

xa nhau nhất + Kim cương cĩ mặt cát khai song song với mặt (111).

+ Sphalerite cĩ mặt cát khai song song với với mặt (110) (vì mặt (110) cĩ

chứa đều cả hai loại nguyên tử  trung hịa điện tử  gắn kết yếu Cịn mặt (111) chỉ cĩ một loại nguyên tử  liên kết trái dấu (mặc dù các mặt

mạng cách xa nhau)

Trang 89

GEOPET

Trang 90

KHOÁNG VẬT

@

Trang 91

Biến dạng trượt

@ Lực cơ học  khĩang vật  Bị phá hủy hoặc một phần bị

(thường hướng nầy song song với với những chuỗi nguyên

tử liên kết với nhau chặt chẽ nhất).

@ Thí dụ:

Trang 92

@ Thí dụ: Hình 14.2: Mặt mạng 100 của tinh thể NaCl

+ Hướng mũi tên: hướng của lực tác dụng.

+ Phần bên trái bị dịch trượt.

+ dd là mặt trượt (song song với mặt mạng 110 )

+ Các chuỗi ion Na + xen kẽ với các chuỗi ion Cl -

+ Nằm cạnh một chuỗi (Na hoặc Cl) nầy là một chuỗi khác song song (Na

hoặc Cl) gần nhất.

 Khi xảy ra dịch trượt  mặt mạng nầy dịch chuyển song song với mặt

kia  chuỗi ion Na + (hay Cl - ) tịnh tiến dọc chuỗi Cl - (hay Na + ).

 Cách khác, song song với các chuỗi ion cùng loại là hướng trượt

Trang 93

KHOÁNG VẬT

@

Trang 94

@ Các chuỗi ion thuộc hai mặt mạng kề nhau  với lực hút giữa các điện

tích trái dấu  ngăn cản sự tách vỡ tinh thể Vì vậy, tinh thể chỉ tịnh tiến

theo một phương nào đĩ thơi

@ Kim loại thường dễ bị dịch trượt (do tính dẻo).

@ Trong cùng điều kiện như nhau, kim loại thuộc tinh hệ lập phương thể tâm mặt sẽ dẻo hơn thể tâm khối (vì giữa hai lớp cầu xếp khít thì dễ dịch trượt hơn giũa hai lớp cầu xếp khơng khít).

@ Kim loại xếp cầu lập phương thường dẻo hơn kim loại xếp cầu sáu phương (Do 4L3 vuơng gĩc với các lớp cầu, cịn hệ sáu phương chỉ cĩ một L6 Cách khác, hệ lập phương cĩ 4 hướng phân lớp dọc 4 trục bậc 3

 dễ dịch trượt hơn, vì hướng của lực trùng (hoặc gần trùng) với mặt trượt cĩ xác suất lớn hơn nhiều so với hệ sáu phương (cĩ một hướng phân lớp).

Trang 95

• Dấu   là ký hiệu các mặt tinh thể, dành cho một tập hợp mặt

(mặt mạng) thuộc một hình đơn

• Thí dụ: 111 là tập hợp các mặt (111), ( ), ( 1),…

• Thí dụ: 110 bao gồm (110), (101), (011),…

1 1 1 1 1

Trang 96

KHOÁNG VẬT

@

Trang 97

@ Kết quả dịch trượt  thành song tinh

Trang 98

@ Ý nghĩa của biến dạng trượt

@ Biến dạng trượt  định hướng mặt trượt tinh thể

 vị trí tương đối của các tinh thể

 biến dạng các đá.

Trang 99

GEOPET

Trang 100

KHOÁNG VẬT

@

Trang 101

Độ cứng

@ Mức độ đề kháng của khĩang vật đối với tác dụng cơ học.

@ Thang độ cứng Mohs (1822) là độ cứng tương đối, dùng để xác định độ cứng của khống vật bằng cách so sánh độ cứng của những khống vật chuẩn.

@ Thạch anh vạch được khống vật X nào đĩ, nhưng orthoclase khơng vạch nổi  X cĩ độ cứng nhỏ hơn thạch anh và lớn hơn orthoclase.

@ Tính dị hướng về độ cứng : độ cứng khác nhau theo những hướng khác nhau Disthene cĩ độ cứng 4,5 theo chiều dài; (fluorite khơng vạch được, nhưng apatite để lại vết xước) Nhưng disthene cĩ độ cứng 7 theo hướng vuơng gĩc (orthoclase khơng vạch nổi, nhưng topaz để lại vết xước)

Trang 102

Khóang vật Độ cứng (tương đối

và tuyệt đối) Talc Mg3 (OH)2 [Si4O10] 1 (2,4 Kg/mm 2 ) Halite NaCl 2 (36)

Trang 103

KHOÁNG VẬT

@

Trang 104

Độ cứng

@ Mặt cĩ độ cứng lớn nhất là mặt cĩ mật độ nguyên tử lớn nhất (cũng là mặt cĩ cát khai tốt nhất ).

@ Diamond cĩ độ cứng cao nhất theo mặt 111 của hình tám mặt (cũng dễ tách theo mặt nầy) Mặt 111 cĩ mật độ hạt lớn nhất)

Trang 106

KHOÁNG VẬT

@

Trang 108

KHOÁNG VẬT

@

Trang 110

GEOPET

Trang 111

KHOÁNG VẬT

@

Trang 112

Tính dẫn nhiệt

@ Phủ một lớp sáp ong lên mặt tinh hệ lập phương.

@ Châm một đầu kim nung nĩng (tạo điểm nhiệt).

@ Lớp sáp ong xung quanh đầu kim sẽ nĩng chảy 

một vịng trịn.

@ Tương tự, với các tinh hệ khác ta cĩ ellip.

 Tốc độ truyền nhiệt trên mặt tinh thể

Trang 113

Tính dẫn nhiệt

@ Tưởng tượng, cĩ một nguồn (điểm) nhiệt nằm trong tinh thể  Gốc là điểm nhiệt  Nhiệt lan truyền theo mọi hướng là các vector  Đầu của chúng sẽ  mặt đẳng nhiệt

Trang 114

KHOÁNG VẬT

@

Trang 116

Tính dẫn nhiệt

@ Tinh hệ hạng trung: mặt đẳng nhiệt dạng ellipsoid trịn xoay (hình 14.8)  Trục chính (Z) trùng với trục bậc cao.

@ Nếu tốc độ dẫn nhiệt lớn nhất trên trục Z  mặt đẳng nhiệt ellipsoid trịn xoay cĩ dạng kéo dài theo hương nầy

@  Tốc độ dẫn nhiệt nhỏ nhất cũng theo hướng Z  ellipsoid bị dẹt.

Trang 117

KHOÁNG VẬT

@

Trang 118

Tính dẫn nhiệt

@ Tinh hệ hạng thấp là ellipsoid 3 trục cĩ bán 3 bán trục vuơng gĩc nhau và cĩ độ dài khác nhau (hình 14.8c).

Trang 119

GEOPET

Trang 120

Hiện tượng đồng hình

bên trong khơng thay đổi  hiện tượng đồng hình ;

+ Fe cĩ thể thay thế Mg ở tỷ lệ bất kỳ trong olivine (Mg,Fe)[SiO4];

+ Mg cĩ thể thay thế Ca tới 8% trong calcite (CaCO3);

+ Ca cĩ thể thay thế Mg tới 6% trong magnesite

Trang 121

GEOPET

Trang 122

KHOÁNG VẬT

@

Trang 123

Hiện tượng đa hình

nhưng khác cấu trúc

+ Tương tự: pyrite và macasite (FeS2).

Tiêu đề	Các Tính Chất Vật Lý Của Khoáng Vật
Trường học	Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
Chuyên ngành	Khoa Học Địa Chất
Thể loại	Bài Giảng
Thành phố	Thành Phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	123
Dung lượng	4,97 MB