Thạch Anh trong Đá Lửa

Thạch anh xuất hiện như một khoáng tạo đá trong các đá lửa nếu lượng silic dioxyt chung của đá nhão gốc hơn 63-65 %. Khi đá nhão nguôi, những khoáng khác nhau sẽ liên tiếp mọc trong môi trường lỏng. Trong khi những ion nhất định sẽ tập trung trong khoáng, silic dioxyt và lượng nước của chất lỏng còn thà tăng. Một trong các khoáng cuối cùng hình thành là thạch anh, hoặc ở biệt độ cao chất đa hình, beta-quartz, hay thạch anh dạng alpha.

Do nó chỉ lấp đầy những lỗ hổng không theo quy định giữa feldspar vừa có mặt và các tinh thể mica, nó thường không phát triển mặt tinh thể. Quy trình làm lạnh của đá nhão càng lâu, các hạt khoáng cuối sẽ càng lớn hơn. Các khối của đá lửa xâm nhập không xuất hiện trên bề mặt trái đất sẽ nguội dần và chuyển thành đá granite và các đá lửa có liên quan với cấu trúc hạt tiêu- muối nổi tiếng. Các đá lửa bị đẩy ra (được biết tới là đá núi lửa) với cấu tạo chung hóa học tương tự là rhyolite. Nếu đá nhão nguội nhanh, sẽ không có đủ thời gian cho sự phân biệt đá nhão và khoáng khác và sự hình thành tinh thể và thủy tinh tự nhiên, đá vỏ chai, sẽ hình thành mà không chứa thạch anh.

Đá plutonic hay đá xâm nhập

Các đá lửa xâm nhập thường dễ nhận biết qua kết cấu của chúng: chúng được tạo thành từ những hạt khoáng mọc không theo quy định với kích cỡ, màu sắc khác nhau. Nhiều đá lửa là thành phần của granitoid và chứa thạch anh, granite, granodiorites, thạch anh monzonites và thạch anh monzodiorites là phổ biến nhất.

Đá granite bao gồm các feldspar giàu kali orthoclase feldspar, feldspar trắng và màu crème, các bông mica sáng và đen, và những hạt thạch anh không theo quy định màu xám có nước láng như thủy tinh. Những điểm màu xanh là epidote. Độ cứng chung của nó, trên thực tế đó là những hạt khoáng granite thiếu một hướng phân tách ưu tiên khiến đá granite có nồng độ lớn hơn và là nguyên liệu tốt cho xây dựng và điêu khắc. Từ một mỏ quặng ở Priatu, Sardegna, Ý.

Khoáng granodiorite là một đá granitoid với lượng plagioclase feldspar lớn hơn đá granite (mỏ 4 trong biểu đồ QAPF. Nó đặc biệt chứa nhiều khoáng mafic hơn, trong trường hợp biotite mica, và do đó trong tối màu hơn phần lớn các granite khác. Vật mẫu được chụp ở hố đào dạng ống ở Gerstenegg của Kraftwerke Oberhasli, Haslital, phía bắc của hẻm núi Grimsel, Bẻn, Switzerland. Tên địa phương của đá này là “Grimsel-Granodiorit”. Đây là một đá tươi không chịu phong hóa, tuy nhiên người ta có thể thấy plagioclase feldspar chịu phần nào sự thay đổi hóa học đối với epidote và chuyển sang xanh nhạt, một hiện tượng thường thấy trong đá chứa các plagioclase. Đá chịu sự biến hóa trung bình (greenshist đối với các mặt amphibolite) nhưng ngoại trừ sự thay đổi của plagioclase, thành phần khoáng và kết cấu không thay đổi Nihau do nó vừa chịu nhiệt độ cao trong sự hình thành.

Spitzkoppe” (1728 m), một đỉnh đá granite ở Namibia. Đỉnh của nó cao hơn 700m cao hơn so với đồng bằng. Đó là một mỏm của một khối lớn đá granite, được gọi là pluton, bị xâm nhập vào đá biến chất trong suốt kỷ phấn trắng. Vậy nên, đỉnh núi từng được phủ bởi lớp đá mềm không chịu được tác động của xói mòn và bị bào mòn dần theo thời gian. Bề mặt của núi không hẳn là ranh giới của sự xâm nhập trước, có khả năng cao là các phần bên ngoài vừa bị phong hóa và người ta có thể thấy lõi còn sót lại. Một pluton thường được hình thành qua nhiều lần xâm nhập liên tiếp của đá nhão, và do đó không hẳn là một khối đồng nhất. Ở giữa, bạn sẽ thấy mái của các phần khác của pluton mà dần dần xuất hiện ở bề mặt- Gross Spitzkoppe thì giống với núi băng trôi granite bơi trên biển với những đá cũ hơn và mảnh vỡ đá granite của chính nó.

Brandberg ở Namibia (Fig 7.2) là một khối tròn với 7 pluton đá granite có đường kính khoảng 30km và cao tới 2574 m.Ở khu vực xung quanh, nhưng không phải trong các núi đó, có Nihau pegmatite bị khai thác để lấy ngọc và các nguyên tố hiếm khác, và cũng có những địa điểm thạch anh nổi tiếng khác.

Những pluton bị xâm nhập có thể sáp nhập lại thành một khối lớn trải dài khoảng vài trăm kilomet, được gọi là batholith. Batholites được tìm thấy đa số ở những mảng đại dương giảm dần bên dưới mảng lục địa. Những quy trình phức tạp của sự khác biệt trong đá nhão ở những ranh giới các mảng này dẫn tới sự phong phú về silic dioxyt và nước, sự suy yếu của điểm tan chảy và sự giảm trong mật độ đá nhão nhất định. Do đó, đá nhão bắt đầu nâng lên dọc theo rìa mảng và hoặc là xâm nhập vào đá nằm dưới như đá giống với granite hoặc nhú lên trên bề mặt để hình thành núi lửa.

Dãy Siera Nevada ở California về cơ bản là sự trồi lên của batholith, tạo thành từ đá granite. Nó bị nghiêng nhẹ do kiến tạo mảng, vậy nên dãy Sierra Nevada có sườn phía Đông dốc, như trình bày trong Fig 7.3. Đó là cảnh phí tây từ thung lũng Owens, phía đông nam Lone Pine. Đỉnh phía xa bên tay phải  hoàn toàn không có tuyết là Núi Whitney (4421 m)

Đá mà có khối granite xâm nhập có ảnh hưởng về áp suất lớn tới khối plutonic do khối lượng của chúng. Khi những đá này bào mòn, ứng suất này sẽ được giảm dần, và pluton granite màu trằng dần tiến đến bề mặt, mối nối phát triển thành các dải đồng tâm như củ hành. Do những khe nứt này phát triển dọc theo đá nhão bị xâm nhập và làm nguội đi, gần như không có sự khoáng hóa nào dọc theo các mối nối này. Đây là đỉnh của Schlossberg, phía đông thành phố Weiden ở Oberpfälzer Wald, Bavaria, Đức. Ở trên cùng, bạn sẽ thấy những tàn tích trong tòa lâu đài Flossenbürg.

Granite là một hình ảnh thu nhỏ củddas dai bền. Nhưng trong khi đó, nó bền hơn đá vôi, sa thạch hay cẩm thạch, ví dụ nó không ổn định như người ta van tinh, do nó được tạo thành từ những khoáng khoong ổn định trong điều kiện bề mặt: feldspars. Chúng dần dần phong hóa và hình thành khoáng đất sét- một thành tố quan trọng của đất. Granite cũng hơi xốp, vậy nên hơi ẩm thâm nhập qua đá và hòa tan khoáng. Thạch anh và đá mica ổn định hơn và giữ nguyên trong đất hạt.

Trong thời tiết khô hanh, đá granite bị phong hóa được được cho là bazan, hình dạng tròn phát triển do lớp bề mặt mỏng như hình của hành. Hình ảnh cho thấy sự hình thành một đá granite gần ross Spitzkoppe, Namibia. Theo ghi chú, cây ở phía bên trái.

Lớp bề mặt được dồn lại do phong hóa hóa học gián tiếp bởi nước trong long đá granite.  Trong thời tiết khô hanh, bề mặt đá sẽ khô nhanh hơn nếu nó tiếp xúc với ánh mặt trời, trong khi sự phong hóa sẽ đẩy mạnh tốc độ trong các kẽ hở và bóng tối, những phần thấp hơn sẽ ẩm ướt trong thời gian dài. Cuối cùng, nó dẫn tới sự hình thành các vách nhô ra bên trên, các hang nhỏ, như thể hiện trong bức tranh,ranh giới đá granite tròn cuối cùng cũng cuộn xuống chân đồi. Được nhìn thấy ở dãy núi Erongo phía đông bắc, Namibia.

Trong những môi trường ẩm ướt, sự phong hóa hóa học chiếm ưu thế và xuất hiện dọc theo các mối nối, hình thành những khe nứt thẳng trong đá. Kết quả có thể thấy được ở những đá hình chữ nhật tròn, có cả cảnh lởm chởm như hình minh họa, cảnh phía tây của Costa Paradiso, Sardegna, Ý.

Đá granitoid không phải lúc nào cũng hình thành nên các khối đá lớn, chúng có thể xảy ra trong những vân granite cắt xuyên qua các đá khác. Thường thì những vân này sẽ cho thấy kết cấu đặc biệt với sự chuyển đổi sang xân pegmatite, hay cấu trúc zonar với đá granite tạo hình thường đi cùng với pegmatites. Vật mẫu cho thấy đá granite tạo hình từ một vân granitic nhỏ bị xâm nhập vào gabbro. Phần bên trái và phải của vật mẫu được tạo thành từ thạch anh mọc trong và các tinh thể feldspar nhỏ màu kem, phần trung tâm chứa những tinh thể lớn hơn. Phần thấp hơn bên góc trái, người ta có thể thấy những canxit màu trắng, có thể là sự hình thành sau lấp đầy một hốc nhỏ. Các mỏ Miarolitic thường được tìm thấy ở vân đá granite ở nơi này. Những tinh thể đen kéo dài lớn là niotite. Dãy núi Harz,  Lower Saxony, Đức.

– Phạm Thị Hòa dịch