Giáo trình Thổ nhưỡng học: Phần 1 - ĐH Nông lâm Huế

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:110

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 1 cuốn giáo trình "Thổ nhưỡng học" cung cấp cho người đọc các nội dung: Các khoáng vật và đá hình thành đất, phong hóa đá và quá trình hình thành đất, chất hữu cơ của đất, thành phần hóa học đất và chất dinh dưỡng đối với cây, keo đất và khả năng hấp phụ của đất, dung dịch đất. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Thổ nhưỡng học: Phần 1 - ĐH Nông lâm Huế

LỜI NỚI DẢI NiỊÙy nay, cùng với sự phái triển mạnh mẽ c ua ngành khoa học đát Thê mới. khoa học à Việt Nam dã dạt dược những thành tựu vượt bậc. Các công trình nghiên cứu vơ dát \ lẹt ì rất plìơiìíỊ phú và toàn diện, vì thè những hiếu biết vé dát c ũng khá dãy c hi và sán sắc hơn. Cồng tác diêu tra phân loại đất Việt Nam dã có sự thay dôi dê hòa nhập với phân loại Thè íỊÌâi. Hiện nay Mệt Nam ứn\> dụ mỉ plnửmỵ pháp dinh lưựiìíỊ cút! FAO - UNESCO dè hành phân loại dái và chú chỉn ban dồ. Theo phương pháp phán loại nãy thì các nhóm và dát Việt Nam dã có sự thay dôi nhiêu so với cách phân loại theo phát sinh học trước dây. Khoa học môi trường c ũ mỉ khăng đỉnh: tỉtít không lỉliữìiạ là tư liệu sàn xuất cơ bán HÔI1Í> nghiệp mà ròn ch lực roi là bộ phận quan ỉ rọ mỉ của hệ sinh thái một vùng. Việc ứng dụ mỉ nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật mới vào san xuất Ị lùn ạ nghiệp, như: li canh tàng năng suất, dũng c á c í>iâììg c ây nạán Iiiỉùy cao san, dán ta' nhiêu phán bón hóa ì thuốc bào vệ thực VỘI, chát kích thích, chái diêu hòa sinh trưởng,... dã tán lỉ thâm những ÍỈỘÌÌÍỊ mới dối với dốt và tạo ru nlìữiìíỊ chuyên biến da dựng vù sâu sắc hơn dối với dát dai. Nhữini hiếu biết mật cách khoa học và ít im lỉ đắn vé (úc nhóm và loại đát, khônỵ lìh íỊÌúp cho việc khai thác thít hợp ly. nnrny lại hiệu (/nà kinh tứ cao, nùi còn li xúy củfìỊ> nùng độ phì nhiêu cùn dát, bào vệ mói ìrường sinh thúi vù mang lại canh quan vãn hóa HiỊÙv c phồn vinh lum. Do có những thay đổi dó, liên cuốn ÍỊÌÚO trình Thó nhưỡng học của Trường Đại học N nghiệp lì - Huê (nay lù Trường Đại học Nòìiiỉ Lãm Huế) do Tiến sĩ Trần Đức Dục chủ b với tập thê tác ỉỉià biên soạn là Hoàng Văn Công - Trần Đức Dục - Lé Thanh Bồn, Nhà .1 bán Nông nghiệp ấn hành năm 1992. dã dù/li! lủm lủi liệu phục vụ ẹiciììỉ dạx vù học tập ì Tho nhưỡng cho các ngành học irHỊ> Trường, hiện nay dã có nhiều thòng tin không còn cập nhật. Với kinh nghiệm nhiêu năm troniỊ i>iứm> dạy vù nghiên cứu khoa học, tòi dã cô iỉầnỵ I soạn lại cuốn iỉiáo trình náy đê có những thóiỉí> tin mới hơn, cập nhật hơn, ỳ úp cho việc ÍỊÌ dạy cùa ÍỊÌÚO viên vù học lụp cùa sinh viên các nạủnh Quán lý chít dai, Khoa học Đát, Khoa Mói trưởng Nônỵ iiíỊỈìiệp, Trồng trọi. Bao vợ thực vật, Nông học, Làm vườn và sinh vật ve (lõm; thời có thở dìtnỵ làm tài Hen thum kháo che lìỉiữiiạ ngành học khúc vũ c ho c ác CÚI khoa học kỹ thuật hoại dộiiỉ ỉrotiạ lĩnh vực nòiìíỊ lâm nghiệp. Xin chán thành cám ơn Tiến sĩ Trân Đức Dục dã phàn biện và í>óp ý tỉ ớ hoàn thiện ( trình này, Mặc dù dã có nhiêu rô íỊííiìiỉ, nhưng không thê tránh khói nlỉữiií] thiêu SÓI và hạn chê. I1IOI1ỊỈ dược sự tham í>ia íỊÔp ý cùa rác (ÍỐIÌÍỊ nghiệp và bạn dọc, dê ciiúiiíỉ tói xửa chừa và lì chinh thêm trong tủn xuất bản sau. TÁC GIẢ
BÀI M Ở Đ Ấ U 1. K h á i n i ệ m v ề đ ấ t v . v . Đ ô c u t r a i e p (1846 - 1903) người Nga là n g ư ờ i đầu tiên đã xác định mớt c á c h khoa về đất rằng: Đất là tầng n g o à i cua đá bị biến đ ổ i mớt c á c h tư n h i ê n d ư ớ i tác dung tổng hợp nhiều y ế u tố. Theo Đ ô c u t r a i e p : Đứt trên bé mặt lục đỉa là một vật thê thiên nhiên được thành do sự tác tỉ ộ li ti lổng hợp cực kỳ phức tạp cùa 5 yếu tố: sinh vặt, đả mẹ, đỉa hình, khi và ruổi đỉa phương, V . R . V i l i a m (1863 - 1939) - V i ệ n sĩ t h ổ nhưỡng n ô n g h ó a Liên x ỏ (cũ) thì cho r ă n g đ lớp tơi x ố p của vó lục địa, c ó đ ớ d à y k h á c nhau, có t h ế sán xuất ra những sản p h à m cùa trồng. Tiêu chuẩn c ơ bản đ ể p h â n biệt giữa "đá m ẹ " và đát là đ ớ phì n h i ê u , n ế u c h ư a c ó đớ n h i ê u , thực vật thượng đ á n g chưa sống được thì chưa gọi là đất. Độ phì nhiêu lã khá năng dát cỏ thê cung cáp nước, thức ăn vù đảm bảo các diêu kiện khác để cây trồng sinh trướng triển và cho năng suất. N h ư vậy đ ớ phì k h ô n g phái chi là số lượng chất dinh dưỡng tổn trong đát mà là k h á n â n g cung cấp chất dinh dưỡng cho cây nhiều hay ít. K h á n â n g đ ó n hay ít (tức đ ớ phì cao hay thấp) là do các tính chất lý học, h ó a học và sinh học cùa đất q định; ngoài ra c ò n phụ thuớc vào đ i ể u k i ệ n thiên nhiên và tác đ ớ n g c ù a con n g ư ờ i . Đ ớ pl mớt chi tiêu rất tổng hợp, là sự phán ánh tất cá các tính chất c ù a đất. N h ư v ậ y . nguồn gốc cùa đất là từ các loại "đá m ẹ " n á m trong thiên nhiên lâu đ ờ i bị phá dần dần d ư ớ i tác d ụ n g của yếu tố lý học. hóa học và sinh học. tạo ra đ ớ phì nhiêu đ ế cây ti sinh trướng phát t r i ể n và cho n â n g suất. Đôi với đất trồng trọt ngoài nhũng yếu t ố tự nhiên, thì yếu t ố con n s ư ờ i c ó ánh h ư ở n g l ĩ tính quyết định đ ế n sự tổn t ạ i và phát t r i ể n của đ ấ t . 2. T h à n h p h ầ n CƯ b á n của đ á t Các loại đ ấ t , d ù là loại đất n à o cũng đ ề u cổ các t h à n h phần cơ bản đ ó là: - Chất vỏ cơ do đ á p h á hủy tạo thành c h i ế m k h o á n g 95% trọng lượng hay 38% t h ể tích chát rắn; - Chất hữu c ơ do x á c sinh vật phán h ú y c h i ế m d ư ớ i 5% trọng lượng hoặc 12% t h ể tích rán; - K h ô n g k h í ( 0 , N , . c o , ) mớt phán từ khí q u y ê n x â m nhập v à o hoặc do đất sinh ra; 2 - Nước chú y ế u do từ n g o à i x à m nhập vào và vì c ó hòa tan nhiều chất cho nên nước ti đất thực chất là dung dịch đất; - Sinh vật sống trong đất n h ư cỏn t r ù n g , giun. n g u y ê n sinh đ ớ n g vật, c á c loài táo và vi vật đất, là t h à n h phần rất quan trọng, đặc biệt là vi sinh vật, bới vì hầu hết c á c q u á trình hóa phức tạp xay ra trong đất đ ề u c ó sự tham gia c ù a vi sinh vật. T ỷ l ệ những t h à n h phần trên c ó thế rất k h á c nhau. Ví dụ trong đất than bùn h à m l ư ợ n " hữu c ơ rất cao, ngược l ạ i trong đất cát, hoặc đất xói m ò n trơ sỏi đ á k h ô n g c ó thực bì che phi h à m lượng chất hữu c ơ rất thấp. K h ô n g k h í và nước trong đất cũng thay đ ố i rất nhiều bới ỳ
thành phan này c ù n g t ổ n tai trong các khe hơ cua đất, nó phụ thuớc vào đ ó chặt. đ ớ x ố p và đớ am cùa đát. 3. Đát là cơ sớ sinh sõng và phát triển thưc vật Thực vật m u ố n sinh trưởng phát t r i ể n được phái cán c ó đù 5 y ế u t ố là: ánh s á n a (quang n â n g ) , nhiệt lượng (nhiệt n ă n g ) , k h ô n g khí ( 0 , và c o , ) , nước và thực ăn k h o á n g . T r o n " đ ó . ha y ế u tố: á n h s á n " , nhiệt lượng và k h ô n g khí là do thiên nhiên cung cấp (còn g ọ i là các yếu to vũ trụ); nước là yếu tô vừa do thiên nhiên vừa do đát cung cấp; còn thức ăn k h o á n " " ỏ m rất nhiêu n g u y ê n tô N , p. K . s. Ca. M g , . . . và các n g u y ê n tó vi lượng thì hoàn toàn là do đát c u n " cấp. Vì vậy, nếu c ù n " mớt loại giống c â y trổng, với các biện p h á p canh tác n h ư nhau và đ i ê u k i ệ n thời tiết khí hậu bình thường, thì trên c á c l o ạ i đất k h á c nhau n à n g suất c â y trồng cao hay tháp nối chung phụ thuớc vào k h i n ă n g cung cấp nước và thức ùn cùa đất. Đất còn là nơi đ ế cho c à y c á m rỏ. " b á m trụ", k h ô n g đ ổ n g h i ê n g ngả bởi m ư a và gió. 4. Đ á t là t ư l i ệ u s á n x u ấ t co h á n của n ó n g n g h i ệ p Nói đ ế n san xuất n ô n g nghiệp là phái nói đ ế n đất. C h ú n g ta biết r à n g nếu k h ô n g c ó thực vật hút thức ăn tron" đát qua tác dụng quang hợp biến thành chất hữu c ơ thực vật thì đ ớ n g vật k h a n " thế có neuồn n â n g lượng cân thiết đế duy trì cuớc sống cứa c h ú n g . N h ư vậy đát k h ô n g nhũng là cơ sơ san xuất ra thực vật m à còn là cơ sớ đe sàn xuất ra đ ớ n g vật. T r ổ n g trọt phát t r i ể n thì chân nuôi c ũ n " phát t r i ể n . Bới vậy đất là đôi tượng lao đ ớ n g canh tác của loài n g ư ờ i , là tư l i ệ u sản xuất c ơ bản cửa n ô n g nghiệp. 5. Đ á t là m ớ t b ớ p h ậ n q u a n t r ọ n g của h ệ sinh t h á i Trong mói trường thiên n h i ê n của mớt v ù n g thì thực vật, đ ớ n g vật, vi sinh vật, t h ổ n h ư ỡ n g làm t h à n h mớt hệ sinh thái. Khoa học m ỏ i trường k h á n g định: Đất k h ô n g những t i tư l i ệ u sán xuất c ơ bản c ù a n ô n g nghiệp mà còn dược coi là một bộ phận (/non trọng cua hệ sinh thái mọt vùng. Loài n g ư ờ i luôn tìm c á c h cái tạo mói t r ư ờ n " đất đế phù hợp xới y ê u cầu của sán xuất và cuớc sổng, N h ư n g mật k h á c sự hoạt đớng cua con n g ư ờ i cổ lúc cũng l à m p h á h ú y c â n bằng sinh thái tự nhiên, hậu qua c ù a n ó sẽ mang l ạ i mớt sỏ tổn thát k h ô n g bù đ á p được. T h í d ụ hậu q u á cùa ỏ n h i ễ m đất c ó t h ể g â y nên tình trạng hoang hóa đ ấ t . thay đ ố i hệ sinh thái đ ấ t . thay đ ổ i hệ sinh thái đ ồ n g ruớng, thậm c h í c ó thể đ ả n đ ế n sự diệt vong của m ớ t số sinh vật trong v ù n g . g â y ảnh hướng xấu đ ế n sức khỏe con n g ư ờ i và gia súc. Bới vậy những n ă m gần đ â y , t h ổ nhưỡng học đã trớ t h à n h m ớ t bớ phận quan trọng cua khoa học môi trường. V i ệ c sứ dụng đất k h ô n g những chỉ căn cứ v à o y ê u cầu của n ề n kinh t ế quốc d á n và sự phát t r i ể n n ô n g nghiệp, m à còn phái xuất phát từ g ó c đ ớ khoa học m ô i trường. 6. S ơ lược v ề lịch sử p h á t t r i ể n k h o a học t h ổ n h ư ỡ n g t r ê n t h ê g i ớ i v à Ư V i ệ t N a m a. Lỉch sử khoa học thổ nhưỡng thế giới Đỏcutraiep (1846 - 1903) n g ư ờ i Nga là n g ư ờ i đật c ơ sớ cho khoa học T h ổ n h ư ỡ n g . Ô n g là li "Ười địa [ý địa chất, ô n g đã đưa ra đ i n h nghĩa về đất tương đòi h o à n c h í n h đ ầ u tiên d ó la: "Đất là mùi vát thể thiện nhiên dượt hình thành do tổng hợp cua 5 yếu tố: sinh vật, dó mẹ, dỉu 6 í
hình. khí hậu và tuổi dỉu phương ". Ong cho rằng: K h i n g h i ê n cứu đất phái n g h i ê n cứu n ó tr m ố i quan hệ phức tạp với môi trường xung quanh và phai gắn lý luận với thực tiên. T ừ khi cổ học thuyết cua Đỏcutraiep ra d ờ i . sự n g h i ê n cứu về đất m ớ i được chú ý và ng khoa học đất m ớ i bát đ ầ u phát t r i ể n mạnh m ẽ . ỉ). Lỉch sứ khoa học thô nhưỡng ở Việt Nam - T h ê kỵ 19 vé t r ư ớ c : Những m õ ta cua L ễ Q u ý Đ ó n (1776) vé núi non. s ô n g n g ò i , địa hình đất đai từ N g h ệ đ ế n Q u á n g Nam được coi là n h ã n quan cua nhà địa lý tự nhiên và địa lý t h ổ n h ư ỡ n g . Đ e n n ă m 1886 m ớ i xuất hiện n h ũ n " tác p h à m cua cúc n h à địa lý t h ổ n h ư ỡ n g P h á p (d hình là M . Janet). Cuối thế kỷ 19, Phòng Phán tích và nghiên cứu nông nghiệp ứ Sài Gòn được thành lập (năm 189 p. Monrange lấn đ ẩ u tiên trình bày b á o c á o khoa học về t h à n h phần lý h ó a học của đất Nam K ỳ trong T ạ p c h í K i n h t ế Đ ô n g D ư ơ n g 1902. N h ư vậy c ô n g tác n g h i ê n cứu đất cũng đã c ó bước phát t r i ể n nhất định. - T r o n g t h ế k ý 20: + Trước năm ỉ 945: N ă m 1903 P h ò n g N g h i ê n cứu và phân tích n ô n g c õ n g nghiệp ớ H à N ớ i đã hoạt đ ớ Aupray đã n g h i ê n cứu và phán tích đất ở trai thí nghiệm trồng n g ô Thanh Ba - Phú T h ọ và đã xuất hướng sứ dụng p h â n b ó n . T ừ 1903 - 1909 đã tập trung n g h i ê n cứu đất và phân bón ch trạm thí nghiệm Bác và Trung k ỳ (Phú Tho. Thanh Ba. Yên Đ ị n h , Q u á n g N g ã i . Đ ã n g K i a . Phò. T u y ê n Quang, Phủ L ạ i m T h ư ơ n g ) . B. Tkatchenko n ă m 1934 đã cổ nhiều c ó n g trình c h u y ê n k h á o ở c á c t r ạ m thí n g h i ê m và đau tiên làm thí đ i ế m bán đ ồ n ô n g h ó a cho từng hccta đất. T ạ i V i ệ n K h ả o cứu N ô n g L â m Đ ỏ n c D ư ơ n g d ư ớ i sự chỉ đ ạ o của E. M . Castagnol đ ã che đời hàníi loạt c ô n g trình n g h i ê n cứu về đất như: - E. M . Castagnol và Phạm Gia Tu: N g h i ê n cứu các loại đá ong c h í n h ớ Đ ô n g D ư ơ n g . - E. M . Castagnol (1934): Những đặc tính cơ bán cua đất Bác k ỳ và T r u n g k ỳ . - E. M . Castagnol (1934): Ban đ ồ đát đồng băng s õ n g H ồ n g . - E. M . Caslasnol n g h i ê n cứu c h u y ê n đ ể vé các loại đất và sử dụng đất như: Đất pl (1934), dát đ ỏ phát t r i ể n trên đá m ẹ bazan và axii ớ Tây N g u y ê n (1952). - E. M . Castagnol và H ổ Đ á c V ị , 1951: N h ữ n g Nấn đ ề t h ố n h ư ỡ n g và sứ d ụ n g đ á Đông Dương. N h ư vậy. những n g h i ê n cứu về đất ớ V i ệ t Nam và Đ ô n g D ư ơ n g trong nứa đ ầ u t h ế ký đã tiến h à n h c ó c ơ sớ khoa học, c ó mục tiêu thực t i ễ n rõ; n h ư n g cũng c ò n c ó n h ũ n " hạn ( nhất dinh về n g h i ê n cứu phát sinh, phát t r i ể n , đặc biệt c ò n rất hạn c h ế về p h â n loại đ á n h giá và n g h i ê n cứu n ô n g h ó a đất. + San năm ì945: Tức là giai đ o a n sau c á c h mang t h á n g T á m .
C ó thê chia thời k ỳ n à y t h à n h 3 giai đ o a n : Sau cách mạng t h á n g T á m đ ế n n ă m 1957: từ n ă m 1958 đ è n 1975 và sau n ă m 1975, Sau cách mạng tháng Tám đến năm 1957: N ă m 1956 Học viên N ô n g L â m (nay là Đ ạ i học N ô n g nghiệp ì Hà N ô i ) ra đ ờ i . N ă m 1957 Bớ m ô n N ô n g h ó a T h ổ n h ư ỡ n g cua Học v i ệ n N ô n g L à m được thanh lập. do KS. Lò V ã n Căn phụ t r á c h , đ ã t r i ể n khai c h ư ơ n g trình n g h i ê n cứu, bắt đầu l ấ y m ẫ u dát xác định tính chất n ô n g hóa phục vụ cho c á c thí n g h i ệ m đ ồ n g ruớng ớ các trại thí n g h i ệ m . Từ năm 1958 đen năm 1975: C á c c ơ sớ n g h i ê n cứu về t h ổ n h ư ỡ n g n ô n " hóa đã h ì n h thành và phát triển ớ c á c v i ệ n và c á c trường đ ạ i học. Khoa học đất phái t r i ể n theo hai trường phái: m i ề n Bắc theo t r ư ờ n " phái L i ê n X ô (cũ) và m i ề n Nam theo trưởng phái M ỹ . Bớ m ò n N ô n g h ó a T h ổ n h ư ỡ n g H ọ c x iên N ô n g L â m kết hợp v ớ i c h u y ê n gia L i ê n X ô V . M . Fridland xây dựng được Sơ đ ổ T h ổ n h ư ỡ n g m i ề n Bắc V i ệ t N a m tỷ l ệ 1/1 t r i ệ u , k è m theo bản chú aíái (1960); vỏ phong h ó a và đất nhiệt đ ớ i ẩ m (lấy ví dụ m i ề n Bắc V i ệ t N a m ) (1964). N ă m 1963 V i ệ n Khoa học N ô n g nghiệp được tách ra từ H ọ c v i ệ n N ó n g L â m . Bớ m ô n T h ố nhưỡng N ô n g h ó a cua V i ệ n là mớt cơ sớ n g h i ê n cứu mang tính chất c h ú lực của n g à n h . Nam 1969 V i ệ n T h ổ n h ư ỡ n g N ô n g hóa được t h à n h lập, tỉiữ chức n ă n g t h ư ờ n g trực c ù a Ban biên tập Ban đ ồ đất V i ệ t Nam. Ban biên tập Bán đ ồ đã chí đ ạ o n g h i ê n cứu p h â n loại đát, xây dựng hán đ ổ đất m i ề n Bác V i ệ t Nam ti l ệ 1/500.000 và n h i ê u hoạt đ ớ n g nghiến cứu về đát tiếp theo. San 1975, khoa học đất c ù a hai m i ề n h ò a nhập và c ù n g phát t r i ể n , đ ã c ó n h i ề u c ô n g trình n g h i ê n cứu c h u y ê n n g à n h . Đặc biệt n ă m 1978 đã h o à n t h à n h được bản đ ồ đất t o à n quốc tỉ l ệ 1/1 triệu với bán p h à n l o ạ i đất cá nước V i ệ t N a m . N g à y 08 - 6 - 1991 H ớ i Khoa học Đất V i ệ t Nam đ ã ra đ ờ i và tập hợp được n h i ề u n h à khoa học nghiên cứu vé T h ố n h ư ỡ n g N ô n g hóa, nhằm thúc đ ẩ y Khoa học đất V i ệ t Num n g à y c à n g phát t r i ể n . N ă m 1996 bản đ ồ đất V i ệ t Nam tỷ l ệ 1/1 t r i ệ u , phân loại đất theo p h ư ơ n g p h á p định lượng F A O - UNESCO, do H ớ i Khoa học Đài V i ệ t Nam chú trì đã được h o à n t h à n h . N h ư vậy Khoa học đất V i ệ t Nam tuy mới ra d ờ i . n h ư n g đã c ó những bước phát t r i ể n nhanh vững chắc, hiện nay đã c ó the hòa nhập được với sự phát t r i ể n n h ư vũ b ã o của Khoa hoe đất trên T h ế giới. 7. Đ ỏ i t ư ợ n g v à n h i ệ m v ụ cua T h ổ n h u õ ì ì g học T h ố nhưỡng học là m ô n học n g h i ê n cứu đất trồng. Đ â y là mớt m ô n khoa học cớ sà nhầm b ồ i dưỡng cho sinh viên k i ế n thức về nguồn gốc h ì n h thành đất, sự phát sinh, phát t r i ể n của c á c loại k h á c nhau, những đặc tính về h ì n h thái. lý hoe hóa học và sinh học đất. cũng từ đ ó m à biết được p h ư ơ n g hướng sử dụng, b á o vệ và cái tao đất đ ể k h ô n g ngừng n â n g cao đ ớ phì đất, nhằm đạt n ă n g suất cây trồng cao và ổ n dinh. Đ ê học tốt m ó n T h ổ n h ư ỡ n g học, cần c ó những k i ế n thức nhất định về địa chất, thực vạt. vi sinh vật, sinh lý thực vật. t o á n . Nạt lý và nhất là h ó a học. N ế u n á m chắc k i ế n thức m ò n T h ổ nhưỡng học, sinh viên sẽ c ó đ i ề u k i ệ n học tốt các m ô n học c h u y ê n n g à n h sau n à y . 8
Chương Ì CÁC KHOÁNG VẬT VÀ ĐÁ HÌNH THÀNH ĐÁT A. K H O Á N G V ẬT L KHÁI N I Ệ M Khoáng vật là lìlìữnạ hợp chất hóa học tự nhiên, dược hình thành do cấc quá trình lý họ hóa học, đỉa chất học phức tạp xảy ra trong vỏ Trái đất. C h ú n g phần lớn g ồ m 2 n e u v ê n tô t lên và ờ trạng thái rắn, chi m ớ t sỏ rất ít k h o á n g vật ớ dạng đơn n g u y ê n t ố hoặc ớ thể lỏng. Đ ế n nay, số lượng k h o á n g vật đã phát hiện dược k h o á n g hơn 2500, n h ư n g với c á c biến ti của c h ú n g là trên 6000, trong đ ó phố biến nhất c ó khoảng 450. T U Y n h i ê n những k h o á n g V đ ó n g vai trò c h í n h trong việc tạo t h à n h đ á chí c ó khoảng 50, c h ú n g được g ọ i là " k h o á n g vật ti đá". Các k h o á n g vật trong thiên nhiên có dạng tinh thế nhất định. hoặc ớ dạng vô định hìn Các k h o á n g vật rán c ó h ì n h dạng tinh the do sự sáp xếp của c á c phần tư ( n g u y ê n tứ. lon, phản có qui luật. Các k h o á n g vật rắn vô định hình là do chất lóng đ ỏ n g l ạ i mớt c á c h đ ớ t ngớt tror khi các phân tứ c ò n g i ữ vị trí l ớ n x ớ n n h ư ban đ ầ u . Kích thước của tinh thể k h o á n g vật c ó thế lớn, bé k h á c nhau. C h ú n g dao đ ớ n g từ m i l i m đến vài mét thậm c h í h à n g chục mét. Trọng lượng tinh thế cũng thay đ ổ i , c ó trường hợp đ hàng tấn. Ở k h o á n g vật kết tinh c ó t h ế c ó hiện tượng đa hình (mớt k h o á n g vật c ó nhiều h ì n h dạng c điều kiện kết tinh k h á c nhau, ví d ụ : than chì và k i m c ư ơ n g ) ; đ ồ n g h ì n h (các k h o á n g vật c thành phấn k h á c nhau n h ư n g c ó c ù n g dạng tinh thế n h ư nhau, ví d ụ : M g C O , và FeCO,) và g hình (những k h o á n g vật c ó dạng tinh thế của k h o á n g vật k h á c m à c h ú n g là sán p h à m phong he ví d ụ : limonit c ó d ạ n g tinh thế g i ô n g pirit). li. NHŨNG ĐẶC TRI Ne, DÌ Mỉ ĐỂ GIÁM ĐỊNH KHOÁNG Do k h o á n g vật c ó t h à n h phần, cấu tạo và tính chát phức tạp, nên k h i k h á o sát ngoài thực đ chi có thó nhận biết được n h ờ mớt số đặc trưng cư bán như: m à u sắc, đ ớ á n h k i m , vết vỡ, trọng, đ ớ cứng. tính đ ò n , tính dẻo, tính đàn h ồ i , từ tính hay mớt vài p h á n ứng h ó a h ọ c . . . + M à u sắc: T r o n g tự n h i ê n c á c k h o á n g vật có đủ các loại m à u sác từ trắng đ ế n đ e n . n g ư ờ i chia ra làm hai n h ó m k h o á n g vật là: n h ó m k h o á n g vật m à u s á n " và n h ó m k h o á n " vật m à u te Tuy nhiên m à u sác c ù a k h o á n g vật c ó thế do tự sắc, ngoại sắc hay lỊÌcỉ sác. - Tự sắc: Là do bản t h â n k h o á n g vật có m à u , m à u áy là do những n g u y ê n t ố h ó a học ( m à u cấu tạo k h o á n g vật g â y ra. C ó nhiều k h o á n g vật n g ư ờ i ta d ù n g m à u sắc đ ế đặt tên cho n V í d ụ : K h o á n g vật azurit (aznr nghĩa là màu xanh). - Ngoại sắc: Bán thân k h o á n g vật trong suốt hoặc trắng, n h ư n g thúc t ế n ó c ó n h ỡ n 0 mì
C ó thế chia thời k ỷ này t h à n h 3 giai đ o ạ n : Sau c á c h mạng t h á n g T á m đ ế n n ă m 1957: từ n ă m 1958 đ ế n 1975 và sau n ă m 1975. Sau cách mạn tỉ thúiiiỊ Tám đen nám 1957: N ă m 1956 Học v i ệ n N ô n g L ã m (nay là Đ ạ i học N ô n g nghiệp ì Hà N ớ i ) ra đ ờ i . N ă m 1957 Bớ m ô n N ô n g hóa T h ố n h ư ỡ n g cùa Học viện N ó n g L â m được t h à n h l ặ p . do KS. Lê V ă n Cũn phụ trách, đã t r i ể n khai c h ư ơ n g trình n g h i ê n cứu, bắt đ ầ u l ả y m á u đát xác định tính chất n ô n g hóa phục vụ cho các thí n g h i ệ m đ ồ n g ruớng ớ c á c trại thí n g h i ệ m . Tử năm Ỉ95S đến năm 1975: C á c c ơ sớ n g h i ê n cứu về t h ổ n h ư ỡ n g n ó n " hóa dã h ì n h thành và phát triển ớ c á c v i ệ n và c á c trường đ ạ i học. Khoa học đất phát t r i ể n theo hai trường phái: m i ề n Bắc theo trường phái L i ê n X ô (cũ) và m i ề n Nam theo trường phái M ỹ . B ớ m ò n Nỏrm h ó a T h ổ n h ư ỡ n g Học x iên N ô n g L â m kết hợp với c h u y ê n gia L i ê n x ỏ V . M . Fridland xay dựng được Sơ đ ồ T h ổ nhưỡng m i ề n Bắc V i ệ t Nam tỷ l ệ 1/1 t r i ệ u , k è m theo bán chú íiiái (1960): vô phong hóa và đát nhiệt đ ớ i ẩ m (lấy ví dụ m i ê n Bác V i ệ t Nam) (1964). N ă m 1963 V i ệ n Khoa học N ô n g nghiệp dược tách ra từ Học v i ệ n N ỏ r m L ã m . Bớ m ó n T h ố nhưỡng N ô n g hóa cua V i ệ n là mớt cơ sớ n g h i ê n cứu mung tính chất c h ú lực cua n g à n h . N ă m 1969 V i ệ n T h ổ n h ư ỡ n g N ó n g h ó a được t h à n h l ặ p . g i ữ chức n ă n g thường trực cùa Ban biên tập Bán đ ồ dát V i ệ t Nam. Ban hiên tập Ban đ ổ đã chi đ ạ o n g h i ê n cứu p h à n l o ạ i đất, xây dựng han đ ổ đất m i ề n Bác V i ệ t Nam l i l ệ 1/500.000 và n h i ê u hoạt đ ớ n g n g h i ê n cứu về đất tiếp theo. San 1975. khoa học đất c ù a hai m i ề n h ò a nhập và c ù n g phát t r i ể n , đã c ó n h i ề u c ô n g trình n g h i ê n cứu c h u y ê n n g à n h , Đặc biệt n ă m 1978 đã h o à n t h à n h được bản đ ồ đất t o à n quốc tí l ệ 1/1 triệu với bán phán l o ạ i đất cá nước V i ệ t Nam. N g à y 08 - 6 - 1991 H ớ i Khoa học Đất V i ệ t Nam đã ra đ ờ i và tập hợp được nhiều n h à khoa học nghiên cứu vổ T h ổ n h ư ỡ n g N ô n g hóa, n h à m thúc đ á y Khoa học đất V i ệ t Nam n g à y c à n g phát t r i ể n . N ă m 1996 bản đ ổ đất V i ệ t Nam tỷ l ệ 1/1 t r i ệ u , p h à n loại đất theo p h ư ơ n g p h á p định lượng F A O - UNESCO. do H ớ i Khoa học Đất V i ệ t Nam c h ú trì dã được h o à n t h à n h . N h ư vậy Khoa học đát V i ệ t Nam tuy mới ra d ờ i . n h ư n g đã c ó những bước phát t r i ể n nhanh. N ũng chắc, hiện nay đã c ó thế hòa nhập được với sự phát triền n h ư vũ b ã o của Khoa học đát trên T h ế giới. 7. Đôi t ư ợ n g và n h i ệ m v ụ c ù a T h ổ n h ư ỡ n g học T h ố nhưỡng học là m ô n học n g h i ê n cứu đất trồng. Đ â y là mớt m ô n khoa học cơ sư n h à m b ồ i dưỡng cho sinh viên k i ế n thức về nguồn gốc h ì n h thành đất, sự phát sinh, phát t r i ể n của c á c loại k h á c nhau, những đặc tính về h ì n h thái. lý học hóa học và sinh học đất, cũng từ d ó m à biết được p h ư ơ n g hướng sứ d ụ n g . b á o vệ và cái tạo đất đ ể k h ô n g ngừng n â n g cao đ ớ phì đát. n h ă m đạt n ă n g suất c â y trồng cao và ổ n định. Đ ế học tốt m ô n T h ố n h ư ỡ n g học, cán c ó những k i ế n thức nhất định vẽ địa chất, thực vật. vi sinh vật, sinh lý thực vặt. t o á n . vặt lý và nhất là h ó a học. Nêu n ă m c h á c k i ế n thức m ó n Tho nhưỡng học. sinh viên sẽ c ó điêu k i ệ n học tốt các m ô n học c h u y ê n n g à n h sau này. 8
Chương ỉ CÁC KHOÁNG VẬT VÀ ĐÁ HÌNH THÀNH ĐÁT A. K H O Á N G V Ậ T ì. KHÁI NIỆM Khoáng vật là lĩlìữniỊ hợp chất hóa học tự nhiên, dược hình thành do các quá trình lý hội hóa học, đỉa chất học phức tạp xúy ra trong vỏ Trái đất. C h ú n g phần lớn g ồ m 2 n g u y ê n t ố tr lên và ở trạng thái rắn, chi m ớ t sô rất ít k h o á n g vật ớ dạng đơn n g u v ê n t ố hoặc ớ thể lỏng. Đ ế n nay, số lượng k h o á n g vật đã phát h i ệ n được k h o á n g hơn 2500, n h ư n g với các biến th cùa c h ú n g là trên 6000, trong đ ó phổ biến nhất c ó k h o á n g 450. T u v n h i ê n những k h o á n g vạ đóng vai trò c h í n h trong việc tạo t h à n h đá chi c ó k h o á n g 50, c h ú n g được g ọ i là " k h o á n g vật tạ đá". Các k h o á n g vật trong thiên nhiên có dạng tinh thế nhát định, hoặc ớ dạng vô định hình Các khoáng vật rắn c ó h ì n h dạng tinh the do sự sáp xếp của các phần tư ( n g u y ê n tứ. ion, p h â n ti có qui luật. Các k h o á n g vật răn vô định hình là do chất lóng đ ỏ n g l ạ i mớt c á c h đ ớ t ngớt tron; khi các phân tử c ò n g i ữ vị trí l ớ n x ớ n như ban dầu. Kích thước của tinh t h ế k h o á n g vật c ó thế lớn, bé k h á c nhau. C h ú n g dao đ ớ n g từ m i l i m é đến vài mét thậm c h í h à n g chục m é t . Trọng lượng tinh thể cũng thay đ ổ i . c ó trường hợp dạ hàng tân. Ỏ k h o á n g vật kết tinh c ó t h ế c ó hiện tượng đa hình (mớt k h o á n g vật c ó nhiều hình dạng di điều k i ệ n kết tinh k h á c nhau, ví d ụ : t h a n x h ì và k i m c ư ơ n g ) ; đ ồ n g h ì n h (các k h o á n g vật ó thành phần k h á c nhau n h ư n g c ó c ù n g dạng tinh thế n h ư nhau, ví d ụ : M g C O , và FeCO,) và gi hình (những k h o á n g vật c ó dạng tinh thế của k h o á n g vật k h á c m à c h ú n g là sán p h ẩ m phong h ò ví dụ: limonit c ó d ạ n g tinh thê giống pirit). li. NHŨNG ĐẶC TRI Ne, DÌ Mỉ ĐỂ GIÁM ĐỊNH KHOÁNG Do k h o á n g vật c ó t h à n h phần, cáu tạo và tính chát phức tạp, nên khi k h á o sát ngoài thực đi chỉ có thế nhận biết được n h ờ mớt số đặc trưng cơ bản như: m à u sắc. đ ớ á n h k i m , vết vỡ, t trọng, đ ớ cứng, tính đ ò n . tính deo. tính đàn h ổ i , từ tính hay mớt vài phán ứng h ó a h ọ c . . . + Màu sắc: T r o n g tự n h i ê n c á c k h o á n g vật có đủ các loại m à u sắc từ t r ấ n " đ ế n đ e n . n g ư ờ i t chia ra làm hai n h ó m k h o á n g vật là: n h ó m k h o á n g vật m à u s á n g và n h ó m k h o á n " vật m à u tố Tuy nhiên m à u sác của k h o á n g vật có thế do tự sác, ngoại súc huy giả sắc. - Tự sắc: Là do bản t h â n k h o á n g vật có m à u , m à u áy là do những n g u y ê n t ố h ó a học c m à u cấu tạo k h o á n g vật g â y ra. C ó nhiều k h o á n g vật n g ư ờ i ta d ù n g m à u sắc đ ế đặt tên cho ru V í dụ: K h o á n g vật azurit (a:ur nghĩa là màu xanh). - Ngoại sắc: Bán thân k h o á n g vật trong suốt hoặc trắng, n h ư n g thực t ế n ó có n h ũ n " m à
sác k h á c nhau. m à u ây do c á c chất bên ngoài n h i ễ m vào. Ví d ụ : T h á c h anh là k h ô n g m à u . n h ư n g khi lan với gi sắt ( F c , O ) thì n ó có thế c ó những m à u hổng, n á u . tím. t - Gia sác: Là m à u sác do sự giao thoa giữa á n h s á n g tới và á n h s á n g phản c h i ế u gây nên. + A n h k i m : K h i m ớ t c h ù m tia s á n g tới m ớ t k h o á n g vặt. n ó bị p h á n xạ l ạ i với mớt tán số nhát định. c h í n h tần sô phản xạ ây g â y nén ánh của k h o á n g vật. á n h phụ thuớc v à o chiết suất: - Anh kim loại: Là những loại k h o á n g vật c ó chiết suất n > 3. - Anh bán kim loại: Là những loại k h o á n " vật có chiết suất n: 2,6 - 3. - Anh kim ựươiiỊỉ: Là những loại k h o á n g vật có chiết suất n: 1.9 - 2,6. - Anh phi kim loại: Là những loại k h o á n g vật c ó chiết suất n: 1.3 - 1,9. + Cát khai, vết vỡ: Là đặc tính cua k h o á n g vật khi bị tách hoặc khi bị vỡ thì theo những hình dạng nhất định. Có mấy loại sau: - Cút khai rát hoàn toàn: Là đặc tính cùa nhũng k h o á n g vật k h i bị t á c h , bị vỡ t h à n h những tấm rất mỏng. Ví d ụ : mica. - Cát khai hoàn toàn: Là đặc tính của những k h o á n g vật khi bị t á c h , bị v ỡ theo những dạng nhất định. V í d ụ : canxit. - Cát khui trung bình: Là đặc tính của nhũng k h o á n g vật khi bị t á c h , bị vỡ ra c ó những mặt bằng phảng, có mặt k h ô n g bằng phang. V í d ụ : tenpat. - Cát khai khôiiiỉ hoãn toàn: Là đặc tính của những k h o á n g vật khi bị tách, bị vỡ thì mặt của c h ú n g gổ ghề. - Cái khui rủi không hoàn toàn: Là đặc tính của những k h o á n g vật khi bị tách bị v ỡ ra sẽ c ó những vàn. Ví dụ: thủy tinh núi lứa. + Tý trọng: C á c k h o á n g vật k h á c nhau sẽ c ó đ ớ nặng nhẹ k h á c nhau. Ví dụ: K h o á n g k i m loại thường c ó tỷ trọng * 5 ( g / c n r ) ; k h o á n g phi k i m loai thường c ó tỷ trọng k h o á n g 2.8 - 3 (g/crrr). + Đ ớ cứng: Là đặc tính c ù a k h o á n g vật chịu đ ự n g được tác đ ớ n g c ơ học bên n g o à i C ă n cứ v à o đ ớ rắn n g ư ờ i ta chia k h o á n g vật thành 10 cấp đ ớ cứng là: Độ rắn / . K h o á n g tan MgSi 0 4 1(1 (OH) 2 Độ rắn 2: Thạch cao CaS0 .2H 0 4 2 Độ rắn 3: Canxit CaCO, Độ rắn 4: Fluorin CaF 2 Đọ rắn 5: Apatit Ca (P0 ),(F,Cl) 5 4 Độ rắn ớ: Octoklaz K AKSi O : ft |fl Độ rắn 7: Thạch anh SiO, Độ rán 8: Topaz AljSi0 (P,OH) 4 2 Độ rắn 9: Corindon A1 0, : Độ rắn 10: K i m c ư ơ n g c 10
+ Tính đ ò n : Là đặc tính c ù a k h o á n g vật khi bị tác đớng cơ học thì bị vỡ vụn ra. V í du: canx + T í n h dẻo: Là đặc tính bị dát m ỏ n g do tác dụng c ơ học bên n g o à i . V í d ụ : v à n g , nhỏm,... + T í n h đ à n h ồ i : Là đặc tính của k h o á n g vật khi bị tác đ ớ n g thì n ó bị b i ế n d ạ n g . n h ư n g k hết tác đ ớ n g thi n ó c ó thê trớ về tư t h ế cũ. Ví dụ: mica. IU. PHÂN LOẠI KHOÁNG VẬT ỉ Trên quan đ i ế m t h ổ n h ư ỡ n g học. k h o á n g vật được chia ra làm 2 l o ạ i : k h o á n g vật nguýt sinh và k h o á n g vật t h ứ sinh. - K h o á n g vật n g u y ê n sinh là k h o á n g vật được hình thành đổng thời với đá và háu n h ư chi hi biên đ ố i vé t h à n h phân và trạng thái. - K h o á n g vật t h ứ sinh là do k h o á n g vật n g u y ê n sinh bị biến đ ổ i vé t h à n h phần và trạng th m à tạo nên. Sự phàn biệt k h o ả n g vật t h ứ sinh khác với khoảng vật n g u y ê n sinh chỉ là tương đ ổ i , vì m khoảng vật trong trường hợp n à y là n g u y ê n sinh, n h ư n g trường hợp k h á c là t h ứ sinh. V í d ụ : thạch anh trong đá là n g u y ê n sinh và thạch anh trong đất là t h ứ sinh. 1. K h u â n g v ặ t n g u y ê n sinh Khoáng vật nguyền sinh là khoáng vật dược hình thành (ÍỐIÌÍỊ thời với dà và hâu như chi bỉ hiến doi vê thành phần và trạng thủi. K h o á n g vật n g u y ê n sinh là k h o á n g vát có trong các loại đá. nói c á c h k h á c đ ó là thành phe tạo nén đá. Theo sự phân loại này. k h o á n g vật n g u y ê n sinh được chia ra làm 8 lớp: silicát. cacbona oxit, sunphua, s u n p h á t . phốtphát. haloit và n g u y ê n tố tự n h i ê n . a. Lóp silỉcát Silicát là lớp k h o á n g vật phổ biến nhát trong thiên n h i ê n , c h ú n g c h i ê m 75% trọng lượim \ Trái đát. Silicát là m u ố i của axit silic. Đ ơ n vị cáu trúc cơ bán là k h ố i tứ d i ệ n (4 mật) oxit sil (SiO 4 ) đ ó là đơn vị càu tạo c ơ sớ đế tạo nên các k h o á n g vật k h á c nhau trong lớp silicát. (3 Nguyên tử oxy N g u y ê n tử silic /////// /. Câu lạo 4 mặt khói OM! silic lon Si nằm giữa. 4 lon o nằmở 4 đính, khoáng cách từ Si đến o là 1,6 A°. Như vậy m khôi 4 mặt còn thừa 4 h ó a trị, c h ú n g c ó thế liên kết với các k h ố i tứ d i ệ n k h á c hoặc các hợp ch k h á c . từ đ ó tạo ra n h i ê u k h o á n g vật có hình dạng khác nhau trong lớp silicát. Các loại k h o á n g vật đ i ể n hình trong lớp silicát: Ôlivìn: (MỊÌ.F(') : Si04 là silicát đơn (Fe có thể thay t h ế vị trí cho M g và k h ô n " ảnh hưỏr Ì
sác khác nhau. m à u ấy do c á c chát bên ngoài n h i ễ m vào. V í d ụ : T h ạ c h anh là k h ô n g m à u . n h ư n g khi lán với gi sát ( F c , 0 ) thì n ó c ó thế có những màu h ổ n " náu ; tím - Giá sắc: Là m à u sác do sự giao thoa giữa á n h s á n g tới và ánh s á n g p h á n c h i ế u gả} nên. + A n h k i m : K h i m ớ t c h ù m tia s á n g tới mớt k h o á n g vật, n ó bị p h á n xạ l ạ i với mớt tán số nhất định, c h í n h tần sô p h á n xạ ấy g â y n é n á n h của k h o á n g vật. á n h phụ thuớc vào chiết suất: - Ánh kim loại: Là những loại k h o á n g vật có chiết suất n > 3. - Anh hán kim loại: Là những loại k h o á n g vật c ó chiết suất n: 2,6 - 3. - Ánh kim cươiií>: Là những loại k h o á n g vật có chiết suất n: 1.9 - 2,6. - Ánh phi kim loại: Là những loại k h o á n g vật có chiết suất n: 1.3 - 1.9. + Cát khai, vết vỡ: Là đặc tính của k h o á n g vật khi bị tách hoặc khi bị vỡ thì theo những hình dạng nhất định. Có m á y loại sau: - Cát khai rất hoàn toàn: Là đặc tính của những k h o á n g vật k h i bị t á c h , bị vỡ t h à n h những tấm rất mỏne. Ví d ụ : mica. - Cát khai hoàn toàn: Là đặc tính của những k h o á n g vật khi bị t á c h , bị vỡ theo những dạng nhất định. Ví dụ: canxit. - Cút khai trung bình: Là đặc tính cua những k h o á n g vật khi bị t á c h , bị v ỡ ra c ó những mặt bằng phang, c ó mặt k h ô n g bằng p h à n g . Ví dụ: tenpat. - Cát khai khổng hoàn toàn: Là đặc tính của những k h o á n g vật khi bị t á c h , bị v ỡ thì mặt của c h ú n g
+ Tính đ ò n : Là đặc tính c ù a k h o á n g vật khi bị tác đớng c ơ học thì bị vỡ vụn ra. V í dụ: canxi + T í n h dẻo: Là đặc tính bị dát m ỏ n g do tác dụng c ơ học bên n g o à i . V í d ụ : v à n g , n h ô m , . . . + T í n h đ à n h ồ i : Là đạc tính của k h o á n g vật khi bị tác đ ớ n g thì n ó bị b i ế n dạng, n h ư n g ki hết tác đ ớ n g thi n ó c ó t h ế trớ về tư t h ế cũ. Ví dụ: mica. HI. PHÂN LOẠI KHOÁNG VẬT i Trên quan đ i ể m t h ổ n h ư ỡ n g học. k h o á n " vật được chia ra làm 2 loại: k h o á n g vật ngu vê sinh và k h o á n g vật t h ứ sinh. - K h o á n g vật n g u y ê n sinh là k h o á n g vật được hình thành đ ổ n g thời với đá và hầu n h ư chu bị biên đ ố i vé t h à n h phán và trạng thái. - K h o á n g vật t h ứ sinh là do k h o á n g N ạt n g u y ê n sinh bị biến d ổ i vé t h à n h phán và trạng thí m à tạo nên. Sự phân biệt k h o á n g vật t h ứ sinh khác với k h o á n g vật n g u y ê n sinh chi là tương đ ỏ i , vì me k h o á n g vật trong trường hợp n à y là n g u y ê n sinh, n h ư n g trường hợp k h á c là t h ứ sinh. Ví d ụ : thạch anh trong đ á là n g u y ê n sinh và thạch anh trong đất là t h ứ sinh. 1. K h o á n g v ạ t n g u y ê n sinh Khoáng vặt Nguyên sinh là khoáng vật dược hình thành ííồiìíỊ thời với dớ và hầu như chít bỉ biến dôi vớ thành phần và trạng thúi. K h o á n g vật n g u y ê n sinh là k h o á n g vát cổ trong các loai đá. nói c á c h k h á c đ ó là thành pha tạo nên (lá. Theo sự phân loại n à y , k h o á n g vát nguýt'!! sinh được chia ra làm 8 lớp: si Ì ĩ cát. cacbona oxit, sunphua. s u n p h á t , phốtphát. haloit và n g u y ê n tô tự n h i ê n . a. Lóp silìcát Silicát là lớp k h o á n g vật phổ hiên nhất trong thiên n h i ê n , c h ú n g c h i ế m 75% trọng lượng V Trái đất. Silicát là m u ố i của axit si Ì te. Đ ơ n vị cấu trúc cơ bán là khôi tứ d i ệ n (4 m ặ t ) oxit sin (SiO 4 ) đ ó là đơn vị câu tạo c ơ sớ dê tạo nên các k h o á n g vật k h á c nhau trong lớp silicát. N g u y ê n tử oxy N g u y ê n tử silic Hình ỉ. Cũn tạo 4 mai khói ('.xít MỈU lon Si năm giữa. 4 lon o nằm ớ 4 đính, khoáng cách từ Si đến o là 1,6 A°. Như vây me khối 4 mặt còn thừa 4 h ó a trị. c h ú n g có the liên kết với các k h ố i tứ d i ệ n k h á c hoặc các hợp ch' k h á c . từ đ ó tạo ra nhiều k h o á n g vát có hình dạng khác nhau trong lớp silicát. Các loại k h o á n g vật đ i ể n hình trong lớp silicát: Ôlivim {Mỉi,Fe) 2 Si04 là silicát đơn (Fe có thể thay t h ế vị trí cho M g và k h ô n " ảnh hườn Ì
đến hình dạng cùa ôlivin, g ọ i là thay t h ế đổng hình khác chất); c ó tên òlivin vì k h o á n g vật có m à u ôliu (xanh hơi v à n g ) , cáu tạo hạt, x ô n . cát khai trung bình vết vỡ gồ ghề" đ ớ răn 6.5 - l y trọng 3.3 - 4: ánh thủy t i n h . m à u lục, hơi nâu, vết vạch k h ô n g m à u . Là k h o á n g vật đặc trưng trong đá macma siêu bazơ, bazơ hay trung tính (đá đuniĩ, baian gabrỏ). T r ê n m ặ t đ ấ t ôlivin bỉ phong hóa c h u y ể n t h à n h secpentin, m a n h ê t i t , limônit, opan. K h o á n g vật ôlivin c ó n h i ề u ờ H ò a Bình, Thái N g u y ê n , Thanh H ó a . L ạ n g Giang,... Ogit: (Ca.Nai (Mfỉ.Fe.Al) (Si,Al) 0 : 2 6 C á c tứ d i ệ n oxyt silic liên kết với nhau t h à n h m ạ c h và gọi là silicát mạch, n h ư n g chỉ liên k ế t trong mớt mạch và g ọ i là silicát m ạ c h đ ơ n . C ò n g thức tổng quát là S i 0 / " . : 6 Ogit có m à u xanh, xanh đ e n . á n h t h ú y tinh. tinh thế dạng lăng trụ dẹt. cát khai trung bình, đ ớ c ú n g 5 - 6, tỷ trọng 3,2 - 3,6. T h ư ờ n g gặp trong đá macma b a z ơ dạng p h ú n xuất, n h ư andêzit, bazan, g a b r ô . C ó nhiều ớ núi C h ú a T h á i N g u y ê n . Hocnoblen (Ca.Na) , ( M g , F e . A l . T i ) , ( S i 0 , , ) ( O H ) : 4 2 2 Do c á c k h ố i tứ d i ệ n n ố i với nhau thành nhiều mạch, nên g ọ i là silicát mạch k é p . C ô n g thức tổng q u á t là SÌ O /". 4 M C ó m à u xanh hoặc xanh đ e n n h ư n g nhạt hơn ogit, c ó á n h thủy tinh, tinh t h ể d ạ n g l ă n g trụ hay d ạ n g cớt, trên bề mặt c ó những khua dọc; cát khai h o à n t o à n , đ ớ cứng 5,5 - 6, tý trọng 3,1 - 3.3. C ó trong đá macma bazơ x â m nhập và trong đ á b i ế n chất. Ví dự: c ó trong đ á a m f i b o l i t ớ Phú T h ọ . N h ư vậy: Ba k h o á n g vật trên đ ề u giàu C a, M g . Fe, c ó m à u sảm, t ỷ trọng nặng và c ó nhiều trong đ á m á c ma bazơ. Mica: C ó cấu tạo d ạ n g lá, b ó c được d ễ d à n g ; đ ớ rắn 2 - 3; t ỷ trọng 2,7 - 3,2. M i c a được chia ra 2 l o ạ i : M i c a trắng (Muscovií): K A 1 ( A I S i , 0 | „ ) ( O H . F ) : M à u sắc hầu hết c ó m à u trắng, có khi 2 2 vàng đục. Miêu đen (BiotiiỊ: K ( F e , M g ) , ( A l S i , O ) ( O H . F ) : C ó cấu tạo g i ố n g n h ư mica trắng, nhưng m : c ó màu đ e n . Trong c á c loại đ á tý l ệ mica đ e n ít hơn mica t r â n g . M i c a là t h à n h phần của đ á macma và đ á biến chất như: pecmatit, granit, p h i ế n mica.v.v... C ó thể gặp mica ở Phú T h ọ , L à o Cai, Y ê n Bái, H ả i Vân,... Fenpat: Fenpat là những k h o á n g silicát phổ biến nhất. c h i ế m tới 50% trọng lương vỏ Trái đất. Fenpat chia ra 2 loại c h í n h : Fenpat kali (Octoclai) (K 0. Al O 2 2 v 6Siơ ) 2 Fcnpat natri - canxi (plagiocía:): Fenpaí Iiatri ỉanbìt): NaAlSijO H Vcnpaĩ c anxi (aiìo tit): c CaAI Si 0ti 2 2 Fenpat c ó đ ớ rắn 6 - 6,5; m à u thường là trắng, hồng, x á m cũng c ó k h i đ e n ; vết vạch m à u trán"- tỷ trọng 2,6 - 2,8; cát khai h o à n toàn. Fcnpat là t h à n h p h á n k h o á n g vật của những loại đá macma axit (granit, pecmatit). K h i bị phong hóa hoa học cho ta kaolinit, m u ố i cua kali, natri, canxi d ễ h ò a tan. h. Lớp cacbonat Các k h o á n " vát cua lớp này là những m u ố i của axit cacbonic. Đặc đ i ế m n ố i bật dẻ nhận biết cua c á c k h o á n g vật này là sui bọt khi n h ó HC1 vào. 12
Canxit (CaCO,.): Đ ớ răn 3; ty trọng 2.6 - 2.8; ánh thúy tinh. vết vạch trắng: cát khai h o à n t o à n . khi vỡ tạo r; k h ỏ i có các mật hình bình h à n h . Canxit tạo nen k h ố i trám tích khống l ồ lãng đọng trong rí ươi biến, tạo nên các d ã y núi đá vôi n g à y nay; t h ư ờ n " d ù n g đ ế c h ế biến vói d ù n g trong xây dựng vi cái tạo đát chua. Đồlômit [Ca.Mgieo,),]: Đ ớ rắn 3.5 - 4; tý trọng 1,8 - 2,9; á n h thủy tinh; m à u t r ă n g . x à n g . x á m . đói khi lục. đ e n ; vê vạch trắng: cát khai h o à n toàn. Hơi k h ó sùi bọt với HC1. T h ư ờ n g ớ dạng đ ỏ n g đặc n h ư đá hoa. Đ ó l ô m i t d ù n g c h ế biến vật l i ệ u xây dựng. Trong n ô n g nghiệp đ ỏ l ỏ m i t d ù n g làm n g u y ê r liệu làm phân bón. ơ V i ệ t Nam đ ô l ô m i t c ó thế gập ớ V ạ n Yên, Tủ L ệ . Ninh Bình, H ạ Long, Thanh Hóa, Lác Cai, Thái N g u y ê n . S i đ ỏ r i t (FeCO,): Kiên trúc tinh thế giống n h ư canxit. M à u phứt vàng, x á m . đói khi nâu: ánh thủy tinh. C ó c V i n h . T u y ê n Quang, T h á i N g u y ê n . c. Lóp oxit Thuớc lớp oxit c ó tới 200 k h o á n g vặt. Các khoảng vật của lớp oxit c ó ánh k i m loai hoặc ánh bán k i m l o ạ i . C á c oxit khá rắn và k h ô n g cát khai. Thạch anh (SiO ): : Thạch anh là mớt trong những k h o á n g vật phổ biên nhất trong vỏ Trái đất, n ó là thành phán chính trong c á c loại đá macma axit. trong cát. c u ớ i . sỏi đ ớ rắn 7. tỷ trọng 2.5 - 2.8; ánh thúy tinh, màu sắc: trong suốt, nếu ngoại sắc thì c ó m à u tím. v à n g , hổng. x á m . đ e n . m à u sữa; vết vạch k h ô n g m à u ; k h ô n g cát khai. Thạch anh rất k h ó bị phong hóa. Thạch anh c ó n h i ề u c õ n g dụng trong c ô n g nghiệp, trong xây dựng và cá đ ờ i sống thường ngày như là đ ổ trang sức (thạch anh tím, thạch anh đen hay ngọc bích cũng là mớt dạng cứa thạch anh). ỉỉematit (Fc () ): : ; Màu náu đ ỏ . bớt đ ỏ n h ư m á u , đ ớ răn 5,5 - 6; ty trọng lớn 5.2; ánh k i m loại hoặc bán k i m loại: không cát khai. Hêmatit là n g u y ê n l i ệ u c h é tạo sát. Bớt hẽinatit n g u y ê n chất d ù n g làm bút chì đ ỏ . Ớ Việt Nam quặng h ê m a t i t c ó thế nập ớ nhiều nơi như Thái N g u y ê n , L à o Cai, Y ê n Bái. Nghệ A n . Hà T ĩ n h . Ọ u á n " Trị. Quảne Ngãi V.Y... Manhétit (Fc,Oj): Là " N g ư ờ i anh em" cua hômatit. có màu đen, có từ tính, là n g u y ê n liệu chu yêu để che lạn "Sát từ": m a n h é t i t c ó ớ mớt sỏ nơi tại V i ệ t Nam. Corindon (Al (),): : Đ ớ rắn 9; tý trọng 3.9 - 4: ánh thủy tinh: màu lam, x á m . d ỏ . hổng c ó khi v à n " , lục hay k h ô n g m à u ; vết vở gồ ghề. C orindon màu đ ó tinh khiết gọi là hổng ngọc (rubi); m à u lam tinh khiết gọi là bích ngọc (saphia), là những k h o á n g q u ý h i ế m rát đắt, c ó viên trị giá hùng trăm hay hàng triệu đỏla. ơ V i ệ t Nam c ó m ỏ đá q u ý này ớ Lúc Yên ( Y ê n Bai) và Quì C h â u ( N g h ệ A n ) . 13
(ỉ. Lớp sunphua Galérit (PbS): T h ư ờ n g gặp trong quặng c ó chứa bạc (đến 5%); đ ớ rán 2.5 - 3: tý trọng lớn 7.4 - 7.6: á n h k i m ; màu chì x á m ; cát khai hoàn toàn thành n h ũ n " khối lập p h ư ơ n g nho và tạo ra những mặt bậc thang. Galèrii c ó nguồn gốc mucma. nen thường có dọc theo c á c khe núi. o V i ệ t Nam có thể gặp ờ M ậ u Sơn ( L ạ n g Sơn). Thanh Sơn ( V ĩ n h P h ú ) . Đ à L ạ t . Pirit (FeS,): Là k h o á n " vật phổ biên trong lớp sunphua. Đ ớ rắn 6 - 6,5: ty trọng 4.9 - 5.2; á n h k i m loai; m à u vàng (còn gọi là V à n g sống); k h ô n g cát khai; khi đ á n h v à o tóc lưa và m ù i khét lưu huỳnh bay lén. ơ V i ệ t Nam pirit c ó ớ nhiều nơi n h ư Cao Băng, Tam Đ á o . Hà Giang. L ạ n g Sơn. Phú T h ọ , Q u á n 2 Nam.... và lé té ớ d ư ớ i c á c đ ầ m láy với lượng n h ó . e. Lớp sunphát K h o á n g vật thuớc lớp này là nhũng m u ố i của axit sunphuric. Anhydrit huy thạch cao khan (CiiS() ì: 4 ánh thúy tinh: m à u trắng, x á m . hơi đ ỏ : đ ớ rắn 3 - 3,5; tỷ trọng 2.3 - 8; cát khai hoàn toàn. Thường ớ dạng tập hợp đ ỏ n g dặc. dạng hạt nho. Anhvdrit thường gặp với thạch cao và m u ố i m ó trong các đá t r â m tích. N ó lán2 đ ọ n g khi nước biến bốc hơi ỏ nhiệt đ ớ trên 42"C. Chú yêu anhydrit d ù n g đ ế sán xuất x i m ã n g . Thạch cao (CaS0 .2lỉ 0), 4 : m à u tráng, m é m , hơi trong, tinh thê dài n h ư bó sợi. K h i n u n « thì nước bốc hơi đi còn l ạ i dạng hớt tráng như xôi. Thạch cao dung đ e nặn tượng, làm phấn và d ù n g làm n g u y ê n l i ệ u cái tạo đát m ặ n . ơ V i ệ t Nam ít c ó . g. Lóp photphát K h o á n g vật ờ lóp này là những m u ô i của axit photphoric. C ó ba k h o á n g vật thuớc lớp này n h ư n g quan trọng nhát là apatit và photphorit. Apatit: Ca,(PO,h(F.Cl). Apatit có nguồn g ó c núi lửa (dạng macma phún xuất). Đ ớ rán 5; ty trọng 3,2: á n h t h ú v tinh: n á u vàng lục, tráng, lam. dõi khi k h ô n g m à u ; cát khai k h ô n g h o à n t o à n . vết vạch tráng. Cấu TÚC tinh thể apatit hình trụ 6 mặt hoặc hình t á m : c ó những tinh the n h ó h ì n h k i m . Vivianit ỉ Fc J ỉ ()ji .sn ()/: } : : c ó m à u xanh lơ; m é m . có dạng bớt v ẽ . được hình t h à n h d ư ớ i rác lớp than hùn. ti. Lớp haloit K h o á n g vật lớp này là những m u ố i cua các axit haloit ( H F . H O . H B r ) . Muối mỏ ỉ Nát"Ị): C ó đ ớ rắn 2.5; tỷ trọng 2.1 - 2,2; ánh thúy tinh; m à u trong suốt hoặc t r â n g ; bị lãn c á c chất vào thì ánh hướng m à u cua các chất lần. như vàng CÚM F e ( O H ) „ đ ỏ cua F e ( ) : tinh thè láp : ; p h ư ơ n g : cát khai h o à n toàn; vị m ặ n . T h ư ờ n g gặp dạng khôi đặc tạo t h à n h m ó lớn. M u ô i mo được thành tạo trong c á c vũng biên k h ỏ cạn từ làu. M u ố i m ỏ d ù n g đ e ăn và n g u y ê n l i ệ u cho c ô n S nghiệp hóa học. ỉ 14
Ở v ù n g nhiệt đ ớ i n h ư nước ta, m u ố i biến c h í n h là " n g ư ờ i anh em" của m u ố i m ò . M u ố i b i ể n được sản xuất n h ờ á n h nắng m ặ t trời và gió thì nước b i ế n bị bốc hơi, c ò n NaC l k ế t tinh l ạ i t h à n h c á c hạt m u ố i trắng. Kacnalií (KC1. M g C l . 6 H 0 ) :; 2 Đ ớ rắn Ì - 2,5; tỷ trọng 1,6; ánh m ỡ ; trong suốt thì k h ô n g m à u . thường m à u hồng hay n â u đ ỏ ; vết vạch trắng; k h ô n g c ó cát khai; vết vỡ g ồ ghề. T h ư ờ n g gặp dạng k h ố i hạt đ ô n g đặc; dẻ chảy nước, vị chát. Kacnalit là t r ầ m tích h ó a học b i ể n . d ề được hình thành ớ v ù n g k h ô lạnh. D ù n g kacnalit làm phân m a n h ê . phán k a l i . Trong lớp này ta c ò n hay gặp Auorit (CaF ) d ù n g đẻ làm chất c h á y trong l u y ệ n k i m hoặc 2 dụng cụ quang học và sinvinit (KC1) trong m u ô i m ó d ù n g đế c h ế b i ế n p h â n k a l i . í. Lớp nguyên tố tự nhiên (Khoáng vật đơn nguyên tố) Lưu huỳnh (S): Đ ớ rắn 1,5 - 2; tỷ trọng 2,0 - 2 , 1 : ánh m ỡ . vết v ỡ g ồ ghề; m à u v à n g , nâu, đ e n hay tùy theo chất lần v à o . bớt hơi v à n g ; cát khai k h ô n g h o à n toàn. Lưu h u ỳ n h c ó thê do hoạt đ ớ n g núi lừa phun ra hoặc bằng con đ ư ờ n g sinh h ó a trong t r ầ m tích. Ớ V i ệ t Nam lưu h u ỳ n h tự nhiên có ít, thường l ẫ n vào quặng sunphua. Lưu h u ỳ n h c ó nhiều c ô n g dụng trong c ô n g nghiệp; trong n ô n g nghiệp được d ù n g c h ế thuốc trừ dịch hại thực vật. Thuộc lớp này có các kim loại quí như vàng ( A u ) , bạc ( A g ) , đ ổ n g (Cu), bạch k i m (Pt), đặc biệt là k i m c ư ơ n g (C). C ũ n g trong lớp này có các n g u y ê n nhiên l i ệ u vừa c ó giá trị kinh t ế cao, vừa có nhiều ve khôi lượng, n h ư than đá. than chì (graphit) là những dạng cua c. 2. K h o á n g v ậ t t h ứ s i n h Khoáng vật thứ sinh là do khoáng vật nguyên sinh phá hủy, bỉ biên dổi về thành phân và trụng thúi mù tạo nen. C h ú n g được hình thành trong q u á trình phong h ó a đ á và trong q u á trình biến đ ổ i của đất. N g o à i trời các k h o á n g vật thứ sinh rất k h ó nhận biết do c ó kích thước bé. So với k h o á n g vật n g u y ê n sinh sô lượng k h o á n g vật thứ sinh ít hơn n h i ề u và n g ư ờ i ta cũng chia c h ú n g ra thành c á c lớp: aluminosilicat, oxit và hydroxit, cacbonat, sunphat và clorua. a. Lóp aliiminosilicat Được hình t h à n h do sự b i ể n đ ổ i và phá húy cùa các k h o á n g vật lớp silicat n g u y ê n sinh. L o ạ i này thường gặp c á c k h o á n g vật sau: Hydromica: Do c á c loại mica ngậm t h è m nước; tinh thó rất nhỏ. V í dụ: Vermỉcuìit ( A I , M g , F c ) ( S i . A l ) 0 ( O H ) : thường gặp dạng t ấ m m ỏ n g , m à u n â u . 4 x 2ll 4 nâu phớt v à n g . v à n g k i m . vàng đ ồ n g . đôi khi c ó phớt lục. Hỵdromiiscovit (còn gọi là Hít), K A l , [ ( S i . A l ) 0 | , , ] ( O H ) , . n H 0 : K h ố i t r á n g vảy và t ấ m 4 : mỏng. thường l ẫ n v ớ i kaolin và các k h o á n g vật k h á c . thường gặp trong dát sét. nhất là do phono hóa các diệp thạch mica. Secpentin, M g ( S i 0 ) ( O H ) : Là sán p h à m của k h o á n g o l i v i n biến đ ổ i , m à u xanh lá cây đ ế n f i 4 x xanh đ e n , c ò n g ọ i là k h o á n g da rắn (vì thường n ằ m l ẫ n v ớ i a m i ă n g tạo t h à n h những khoang trắng đ e n như da r ắ n cạp nong). C ó nhiều ớ núi Nưa Thanh H ó a . 15