Thạch anh Authigenic

Những tinh thể thạch anh với những mặt phát triển tốt mọc từ trong đá cứng (và không ở trong một vài loại lỗ hổng) hoặc trong suốt sự hình thành trầm tích đá được gọi là authigenic. Thuật ngữ này thường được dùng trong khoa nghiên cứu về đá trầm tích để phân biệt những tinh thể mọc ở nơi có hạt vụn được hình thành đâu đó và được lắng xuống như một trầm tích. Nó nghe có vẻ lạ, nhưng những tinh thể thạch anh có thể mọc bên trong một đá. Có hai cơ chế có khả năng cho sự phát triển tinh thể trong đá cứng.

• Nếu đá tương đối mềm, hoặc không hoàn toàn bị đông cứng (trong quá trình hình thành đá trầm tích, ví dụ), hạt khoáng có thể bị đẩy sang bên cạnh tinh thể đang phát triển. Khoáng chất thường mềm có xu hướng liên kết với nhữn hạt dung xung quanh, như bạn có thể thấy trong “hoa hồng sa mạc làm từ gypsum mọc trong cát.
• Một tinh thể đang lớn dùng lực lên các hạt khoáng trong đá chủ. Nhiều khoáng cho thấy một sự lệ thuộc tính tan của chúng vào áp suất. Dựa trên áp suất định hướng, hạt khoáng trong đá có thể thay đổi hình dạng- do chúng bị biến dạng, nhưng do vật chất bị hòa tan trong các mặt tinh thể nằm vuông góc với hướng lực và kết tinh lại ở các mặt nằm song song với hướng lực. Điều này cũng đúng đối với thạch anh, và hạt thạch anh trogn đá biến chất và đá trầm tích có xu hướng làm bay hơi áp suất hướng đi- điều này là một trong số các lý do giải thích tạo sao đá và diệp thạch và diệp thạch xem là một cấu trúc xếp tầng.

Vậy nên một tinh thể đang mọc ra có thể làm cho các hạt khoáng ở viền bị hòa tàn. Do cơ chế hoạt động này, đá phải có một chút lỗ hổng, để vật chất có thể được chuyển dọc theo các mao mạch lấp đầy nước trong đá.

Nhiều khoáng chất mọc như vậy, ví dụ tại nhiều địa điểm, những tinh thể ngọc hồng lựu nằm trong đá chủ, và trong một vài đá vôi, người ta có thể tìm thế những khối pyrite hoàn hảo. Ở thạch anh, kiểu xảy ra này không phổ biến lắm và ít được biết tới, một phần do những tinh thể hầu như rất nhỏ và không sáng như những tinh thể mọc trong lỗ hổng, nên chúng không thu hút được những người sưu tầm đá quý, và một phần cũng vì đơn giản là chúng bị che trong đá chủ. Những tinh thể thạch anh đó chỉ được tìm thấy trong những đá trầm tích nhất định như đá vôi và quặng gypsum, trong những đá đó chúng hình thành ở nhiệt độ tương đối thấp, trong sự hình thành đá.

Thạch anh đá phiến dầu có thể xảy ra như những nhóm tinh thể, đôi khi có hình thù kì quái, hoặc giống như những tinh thể bị gián đoạn đôi, hoặc là sự kết hợp của cả hai. Thường thì chúng hơi đục do mặt tinh thể có nhiều vết lóm. Sự gồ ghề trên mặt những tinh thể khác nhau ở những nơi nhất định, ví dụ như “Kim cương Pecos” được tìm thấy ở những mỏ gymsum hệ pecmi ở New Mexico, có khuynh hướng có mặt prism mờ đục và những tinh thể sáng (Albright and Lueth, 2003). Những tinh thể thạch anh đá phiến dầu nhìn bên ngoài có vẻ không hoàn toàn trong suốt, và thể vùi của những vật chất nhuộm ổn, đặc biệt trong những hợp chất sắt và vật liệu hữu cơ khá phổ biến.

Trong lý luận thạch học, thuật ngữ “authigenic quartz” thường được dùng để biểu thị những lớp thạch anh mới hình thành mọc lan ra hạt thạch anh vụn cũ. Có đủ thời gian để những lớp này bị vụn ra, những hạt tròng có thể phát triển thành những tinh thể tự hình. Thuật ngữ cũng có thể được dùng để chỉ những dạng thạch anh vi tinh thể.

Toàn bộ những tinh thể thạch anh đen mọc dọc theo khe nứt nhỏ bên trong một đá vôi Devonian. Những tinh thể đều chen vào trong đá vôi bên cạnh đã được hòa tan một phần bởi axit clohidric để cho thấy những tinh thể. Mặc dù những tinh thể hầu hết đều màu đen, đây không phải là thạch anh khói- màu bị gây ra bởi thể vùi nhựa rải đường hình thành từ mảnh vụn hữu cơ bị chôn trong những lớp trầm tích dưới biển. Vật mẫu này lấy từ mỏ Lahrmann, ở Meschede-Rösenbeck, Sauerland, nước Đức.

Nhiều thạch anh nhỏ tách khỏi đá vôi ở nơi tương tự như vật mẫu trước. Những mặt tinh thể không sáng như bình thường như khi chúng bị xù xì do nhiều vết lõm ở hạt khoáng trong đá chủ. Lần nữa, màu đen được gây ra do thể vùi của vật chất hữu cơ (“bitumen”), và không phải sự chiếu bức xạ. Tuy nhiên những tinh thể này hoặc tinh thể tương tự từ nơi này hoặc những nơi gần đó thường được gọi không đúng thạch anh khói hoặc thạch anh morian trong tài liệu ở địa phương. Điều này rất khó hiểu vì thạch anh khói màu sáng có thể được tìm thấy ở vùng này.

Một nhóm những tinh thể thạch anh khác bị khắc axit khỏi đá vôi ở địa điểm tương tự.

Một nhóm lớn hơn với bốn thạch anh màu sáng bị khắc axit rag khỏi đá vôi Devonian, từ địa điểm nổi tiếng cho những thạch anh này, mỏ Bleiwäsche, Wünnenberg, Sauerland, nước Đức.

Từ một nơi tương tự ở Bleiwäsche như vật mẫu trước đó, một chút thạch anh, vẫn trong ma trận đá vôi.

Thạch anh đỏ “Jacintos de Compostela” được nhắc đến chi tiết hơn ở phần “Thạch anh có gỉ sắt”, nhưng do chúng cũng là những thạch anh đá phiến dầu, chúng cũng được nhắc đến ở đây. Hình ảnh cho thấy nhiều tinh thể bị gián đoạn đôi màu nâu đỏ trong ma trận selenite cùng với những tinh thể aragonite màu nâu. Vật mẫu được lấy từ Chella, Valencia, Tây Ban Nha.

Nhóm thạch anh đá phiến dầu mọc song song lởm chởm này bị khắc axit khỏi đá vôi Devonian và chỉ cao 16mm. Nó từ mỏ Allendorf, phía nam Sundern ở Sauerland, nước Đức. Lưu ý rằng mẫu bề mặt trên mặt khối diện thoi được gây ra bởi sự ức chế sinh trưởng.

Những tinh thể thạch anh đá phiến dầu đen có thể được tìm thấy ở một số nơi ở Dãy Appenines phía bắc nước Ý. Màu sắc của chúng được tạo bởi những thể vùi vật chất hữu cơ được phân bố đồng đều, “bitumen”. Đá thạch anh này ở trong met ma trận của đá anhydrite xám của kỷ Triasic. Nó hơi trong mờ, và các mặt của nó được phủ bởi những vết sẹo ức chế sinh trưởng tiêu biểu cho những tinh thể thạch anh đá phiến dầu. Nó được lấy từ Camporanda, Garfagnano, Lucca Province, Toscana. Được quyên góp bởi Marco Barsanti.

Một ví dụ khác của tinh thể thạch anh đá dầu phiến đen từ dãy Appenines phía bắc nước Ý, ở trong một ma trận đá selenite. Bề mặt của nó hơi đục so với vật mẫu, có lẽ do ma trận hạt thô hơn. Nó được lấy từ Monte Rosso, gần Castelnovo ne’ Monti, Emilia Romagna, một địa phương chỉ khoảng vài kilomet so với vật mẫu trước.

– Phạm Thị Hòa dịch