Đá được tạo thành từ các chất được gọi là khoáng chất . Bất kỳ chất rắn nào có trong tự nhiên với thành phần hóa học xác định được gọi là khoáng chất. Ví dụ, một loại đá thông thường như đá granit được tạo thành từ một số khoáng chất kết hợp với nhau là biotit, fenspat và thạch anh.
Tất cả các loại đá đều được hình thành trong thạch quyển của Trái đất, bao gồm vỏ Trái đất và phần trên cùng của lớp phủ, nơi đá nóng chảy một phần gọi là magma chảy rất chậm dưới lớp vỏ.
Đá có thể cứng hoặc mềm và có nhiều màu sắc khác nhau. Ví dụ, đá hoa cương cứng, đá xà phòng mềm. Gabbro có màu đen và thạch anh có thể có màu trắng sữa. Đá không có thành phần cấu tạo khoáng xác định. Fenspat và thạch anh là những khoáng chất phổ biến nhất được tìm thấy trong đá.
Vì có mối quan hệ chặt chẽ giữa đá và địa hình, đá và đất, một nhà địa lý học đòi hỏi phải có kiến thức cơ bản về đá. Thạch học là một thuật ngữ dùng để chỉ việc nghiên cứu các loại đá một cách khoa học. Nó là một phần rất cần thiết của địa chất.
Con người đã sử dụng đá trong suốt lịch sử của mình. Kim loại đá và khoáng chất đã rất quan trọng trong nền văn minh nhân loại. Chúng giúp chúng tôi phát triển các công nghệ mới và được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày của chúng tôi. Việc sử dụng đá và khoáng chất của chúng tôi bao gồm vật liệu xây dựng, mỹ phẩm, ô tô, đường xá và thiết bị.
Một số loại đá được sử dụng phổ biến nhất và công dụng của chúng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta:
Hạt khoáng tạo nên đá. Đá là chất rắn đồng nhất phát sinh từ sự sắp xếp có trật tự của các hợp chất hóa học. Các liên kết hóa học có nhiệm vụ giữ các tập hợp tạo đá lại với nhau. Cách thức hình thành của đá quyết định loại khoáng chất phong phú trong đá.
Silica là một trong những thành phần có trong rất nhiều loại đá. Nó là một hợp chất oxy và silicon. 74,3% vỏ trái đất được hình thành bởi hợp chất này. Có sự hình thành các tinh thể từ khoáng chất này và các hợp chất đá khác. Việc đặt tên các loại đá cũng như nêu các đặc tính của chúng được xác định bởi tỷ lệ silica và các khoáng chất khác.
Việc phân loại đá dựa trên các yếu tố như:
Những đặc tính vật lý của đá là kết quả của quá trình hình thành đá. Đá có thể thay đổi loại theo thời gian. Điều này được giải thích bởi chu kỳ đá là một mô hình địa chất. Điều này dẫn đến ba lớp đá chung: đá biến chất, trầm tích và đá lửa.
Các lớp này lại được chia thành nhiều lớp con. Sự gia tăng hoặc giảm tỷ lệ của các khoáng chất trong đá có thể làm cho đá thay đổi từ lớp này sang lớp khác.
Có nhiều loại đá khác nhau được xếp thành ba họ trên cơ sở hình thành của chúng. Họ đang:
Vì đá mácma được hình thành từ macma và dung nham từ bên trong trái đất, chúng được gọi là đá nguyên sinh. Đá mácma (Ignis - trong tiếng Latinh có nghĩa là Lửa) được hình thành khi magma nguội đi và đông đặc lại. Khi magma chuyển động lên trên của nó nguội đi và chuyển thành dạng rắn, nó được gọi là đá mácma. Quá trình nguội và đông đặc có thể xảy ra trong vỏ trái đất hoặc trên bề mặt trái đất. Đá Igneous hình thành từ dung nham nóng đỏ trên bề mặt Trái đất được gọi là đá phun trào. Đá Igneous hình thành từ dung nham tràn ra từ núi lửa dưới nước cũng được xếp vào loại đá phun trào. Sự xuất hiện của tất cả các loại đá mácma phun ra phụ thuộc vào hai yếu tố chính - dung nham hoặc magma nguội đi nhanh như thế nào và nó chứa những chất gì.
Đá Igneous được phân loại dựa trên kết cấu. Kết cấu phụ thuộc vào kích thước và sự sắp xếp của các hạt hoặc các điều kiện vật lý khác của vật liệu. Nếu vật liệu nóng chảy được làm nguội từ từ ở độ sâu lớn, các hạt khoáng có thể rất lớn. Làm nguội đột ngột bề mặt sẽ tạo ra các hạt nhỏ và mịn. Điều kiện làm mát trung gian sẽ dẫn đến kích thước trung bình của các hạt tạo thành đá lửa. Đá granit, gabbro, bazan pegmatit, đá thạch anh núi lửa và đá tuff là một số ví dụ về đá mácma.
Những loại đá này được chia thành hai nhóm phụ:
Kích thước của các tinh thể tạo nên đá lửa đùn phụ thuộc vào việc dung nham nguội đi nhanh như thế nào. Khi nó nguội đi nhanh chóng, không có đủ thời gian để hình thành các tinh thể lớn. Đá hình thành từ dung nham nguội đi chậm hơn có các tinh thể lớn hơn. Một số vụ phun trào núi lửa dữ dội bắn ra dung nham chứa đầy khí. Dung nham nguội đi nhanh chóng khi nó vẫn ở trong không khí và giữ lại các khí bên trong. Những tảng đá hình thành theo cách này đầy lỗ. Hai ví dụ về loại đá này là đá bọt và đá Scoria.
Từ trầm tích có nguồn gốc từ tiếng Latinh 'sedum' có nghĩa là lắng đọng. Các tảng đá (đá lửa, trầm tích và biến chất) trên bề mặt trái đất tiếp xúc với các tác nhân bóc mòn và bị vỡ thành nhiều mảnh có kích thước khác nhau. Những mảnh vỡ như vậy được vận chuyển bởi các cơ quan ngoại sinh khác nhau và lắng đọng. Các chất lắng đọng này qua quá trình nén chặt biến thành đá. Quá trình này được gọi là quá trình thạch hóa . Trong nhiều loại đá trầm tích, các lớp trầm tích vẫn giữ nguyên đặc tính của chúng ngay cả sau khi đã được thạch hóa. Do đó, chúng ta thấy một số lớp có độ dày khác nhau trong đá trầm tích như sa thạch, đá phiến sét, v.v.
Tùy theo phương thức hình thành, đá trầm tích được phân thành ba nhóm chính:
Từ biến hình có nghĩa là 'thay đổi hình thức'. Những loại đá này hình thành dưới tác động của sự thay đổi áp suất, thể tích và nhiệt độ (PVT). Biến chất xảy ra khi đá bị ép xuống tầng thấp hơn bởi các quá trình kiến tạo hoặc khi magma nóng chảy trồi lên qua lớp vỏ tiếp xúc với đá tinh thể hoặc lớp đá bên dưới chịu áp lực lớn bởi đá bên trên. Biến chất là một quá trình mà đá đã được cố kết trải qua quá trình kết tinh lại và tổ chức lại các vật liệu trong đá gốc.
Sự phá vỡ cơ học và tổ chức lại các khoáng chất ban đầu trong đá do phá vỡ và nghiền nát mà không có bất kỳ thay đổi hóa học đáng kể nào được gọi là biến chất động.
Các vật liệu của đá biến đổi hóa học và kết tinh lại do biến chất nhiệt . Có hai dạng biến chất nhiệt
Trong biến chất tiếp xúc, đá tiếp xúc với magma và dung nham nóng xâm nhập và vật liệu đá kết tinh lại dưới nhiệt độ cao. Các vật liệu mới thường hình thành từ mắc-ma hoặc dung nham được thêm vào đá.
Trong quá trình biến chất khu vực, đá trải qua quá trình kết tinh lại do biến dạng do quá trình cắt gọt kiến tạo cùng với nhiệt độ hoặc áp suất cao hoặc cả hai.
Trong quá trình biến chất ở một số loại đá, các hạt hoặc khoáng chất sắp xếp thành từng lớp hoặc đường. Sự sắp xếp như vậy của các khoáng chất hoặc hạt trong đá biến chất được gọi là sự phân hóa hoặc phân lớp . Đôi khi, các khoáng chất hoặc vật liệu thuộc các nhóm khác nhau được sắp xếp thành các lớp từ mỏng đến dày xen kẽ xuất hiện ở các sắc thái sáng và tối. Cấu trúc như vậy trong đá biến chất được gọi là dải và đá thể hiện dải được gọi là đá dải. Các loại đá biến chất phụ thuộc vào đá gốc đã bị biến chất.
Đá biến chất được phân thành hai nhóm lớn: đá có lá và đá không có lá .
Những tảng đá này được chia thành hai phần liên quan đến cấu trúc của chúng:
Gneiss, granit, syenit, đá phiến, đá phiến, đá cẩm thạch và đá thạch anh là một số ví dụ về đá biến chất.
Các tảng đá không duy trì ở dạng ban đầu được lâu mà có thể trải qua một quá trình biến đổi. Chu kỳ Đá là một quá trình liên tục, qua đó những tảng đá cũ được biến đổi thành những tảng đá mới. The Rock Cycle là một nhóm các thay đổi. Đá Igneous có thể biến đổi thành đá trầm tích hoặc thành đá biến chất. Đá trầm tích có thể biến chất thành đá biến chất hoặc thành đá mácma. Đá biến chất có thể biến đổi thành đá mácma hoặc đá trầm tích.
Đá Igneous là đá nguyên sinh và các đá khác (trầm tích và biến chất) hình thành từ các đá nguyên sinh này. Đá Igneous hình thành khi macma nguội đi và tạo thành các tinh thể. Magma là một chất lỏng nóng được tạo thành từ các khoáng chất nóng chảy. Các khoáng chất có thể tạo thành tinh thể khi chúng nguội đi. Đá Igneous có thể hình thành dưới lòng đất, nơi magma nguội dần. Hoặc, đá mácma có thể hình thành trên mặt đất, nơi magma nguội đi nhanh chóng.
Khi nó tràn ra bề mặt Trái đất, magma được gọi là dung nham. Nó chính là vật chất đá lỏng mà chúng ta thấy từ núi lửa. Trên bề mặt Trái đất, gió và nước có thể làm đá vỡ thành nhiều mảnh. Họ cũng có thể mang các mảnh đá đến một nơi khác. Thông thường, các mảnh đá được gọi là trầm tích, rơi từ gió hoặc nước để tạo thành một lớp. Lớp này có thể bị chôn vùi dưới các lớp trầm tích khác. Sau một thời gian dài, các lớp trầm tích có thể kết dính với nhau tạo thành đá trầm tích. Bằng cách này, đá mácma có thể trở thành đá trầm tích.
Tất cả các loại đá có thể được làm nóng. Nhưng nhiệt đến từ đâu? Bên trong Trái đất, có nhiệt từ áp suất (ấn hai tay vào nhau rất mạnh và cảm thấy hơi nóng). Có nhiệt do ma sát (xoa hai tay vào nhau và cảm thấy hơi nóng). Ngoài ra còn có nhiệt do phân rã phóng xạ (quá trình cung cấp cho chúng ta các nhà máy điện hạt nhân tạo ra điện).
Sức nóng cuốn đá. Đá sau lưng không tan chảy, nhưng nó thay đổi. Nó tạo thành các tinh thể. Nếu nó đã có tinh thể, nó sẽ tạo thành các tinh thể lớn hơn. Do đá này thay đổi nên được gọi là đá biến chất. Sự thay đổi đó được gọi là biến thái. Sự biến chất có thể xảy ra trong đá khi chúng bị nung nóng đến 300 đến 700 độ C.
Khi các mảng kiến tạo của Trái đất di chuyển xung quanh, chúng tạo ra nhiệt. Khi va chạm, chúng tạo thành núi và làm biến chất đá.
Vòng tuần hoàn đá vẫn tiếp tục. Các dãy núi được tạo thành từ đá biến chất có thể bị phá vỡ và cuốn trôi bởi các dòng suối. Những trầm tích mới từ những ngọn núi này có thể tạo nên đá trầm tích mới.
Vòng tuần hoàn của đá không bao giờ dừng lại.
