Khoáng vật

Đá hay còn gọi là nham thạch là tổ hợp có quy luật của các khoáng vật, hình thành từ các thể địa chất với lịch sử khác nhau. Phân loại cơ bản dựa trên nguồn gốc hình thành gồm đá magma, đá trầm tích và đá biến chất. Thiên thạch cũng đôi khi được xem là một loại đá có nguồn gốc vũ trụ. Từ nham (岩) chỉ đá cứng và thạch (石) chỉ đá nhỏ hơn.

Đá không thay đổi nhiều theo thời gian sống của con người nhưng có thể biến đổi qua các quá trình địa chất trong thời gian dài. Chu trình thạch học mô tả sự hình thành và biến chuyển của đá từ dạng này sang dạng khác. Đá magma hình thành khi dung nham nguội đi hoặc kết tinh dưới lòng đất. Đá trầm tích được hình thành từ quá trình lắng đọng vật liệu rồi nén ép thành đá, trong khi đá biến chất có thể hình thành từ đá magma, đá trầm tích hoặc đá biến chất cũ dưới tác động của nhiệt độ và áp suất.

Đá là vật liệu gắn liền với sự phát triển của loài người. Từ thời đại đồ đá, con người đã sử dụng đá để chế tạo vũ khí, công cụ và xây dựng công trình. Đặc biệt, đá được dùng trong các công trình nổi tiếng như Kim tự tháp, Angkor Wat, thành Babylon, El-Djem, Colisée, Bourgogne, và Épidayre.

Chu trình thạch học

Chu trình thạch học, hay vòng tuần hoàn của đá, diễn ra trong lớp thạch quyển của vỏ Trái Đất. Tương tự như nước và các hợp chất khác, đá thay đổi tuần tự theo một chu trình nhất định và quay vòng hệ thống, tạo nên một vòng tuần hoàn khép kín.

Đá magma hình thành từ sự kết tinh của magma nóng dưới lớp vỏ hoặc khi magma được đưa lên mặt đất để trở thành đá núi lửa. Các quá trình phong hóa và bóc mòn trên bề mặt làm đá bị vỡ và di chuyển đến các vùng lắng đọng như hồ, biển, v.v. Sau khi lắng đọng, vật liệu trầm tích dưới áp lực tự nhiên sẽ được cố kết thành đá trầm tích. Khi các đá trầm tích hoặc magma gặp nhiệt độ hoặc áp suất cao, chúng bị biến đổi về thành phần và cấu trúc để trở thành đá biến chất. Tất cả ba loại đá này có thể bị hút chìm vào manti và tan chảy thành magma, bắt đầu lại vòng tuần hoàn.

Các loại đá cũng thay đổi theo các chu trình xác định dưới các điều kiện hóa lý khác nhau như phong hóa, lắng đọng, nóng chảy, kết tinh, và đông kết. Vòng tuần hoàn có thể bắt đầu từ vật liệu magma dưới lòng đất.

(1) Magma → Đá magma núi lửa → Trầm tích → Đá trầm tích → Đá biến chất → magma

(2) Magma → Đá magma xâm nhập → Trầm tích → Đá trầm tích → Đá biến chất → magma

Hai chu trình lớn này có thể được xem là những vòng tuần hoàn chính, bên cạnh đó còn tồn tại nhiều vòng tuần hoàn nhỏ hơn, bắt đầu từ magma. Những vòng tuần hoàn nhỏ này có lộ trình ngắn hơn và có thể bỏ qua một số loại đá.

(3) Đá magma → Đá magma núi lửa → Đá biến chất → magma

(4) Đá magma → Đá magma xâm nhập → Đá biến chất → magma

(5) Đá biến chất (có thể từ thiên thạch) → Trầm tích → Đá trầm tích → Đá biến chất → magma

(6) Đá trầm tích (có thể từ thiên thạch) → Trầm tích → Đá trầm tích → Đá biến chất → magma

Đá magma

Đá magma hình thành từ quá trình nguội lạnh và đông cứng của dung dịch silicat nóng chảy (macma), phân thành hai loại chính: macma xâm nhập và macma phun trào. Macma có thể xuất phát từ manti của Trái Đất hoặc từ các đá đã có trước đó bị nóng chảy do nhiệt độ và áp suất cao. Khoảng 64,7% lớp vỏ Trái Đất là đá magma, trong đó 66% là basalt và gabro, 16% là granit, và 17% là granodiorit và diorit. Syenit chỉ chiếm 0,6%, còn peridotit và dunit chiếm 0,3%. Vỏ đại dương chủ yếu là basalt, một loại đá mafic, trong khi granit và các đá tương tự chiếm phần lớn vỏ lục địa. Hơn 700 loại đá magma đã được mô tả, chủ yếu hình thành gần bề mặt lớp vỏ Trái Đất. Đá magma chiếm khoảng 95% phần trên của lớp vỏ, phân bố rộng rãi hơn dưới lớp đá trầm tích và đá biến chất tương đối mỏng.

Thành phần hóa học & khoáng vật

Dựa vào thành phần hóa học của đá magma, đặc biệt là silic dioxide (SiO2), người ta phân loại thành các đá cơ bản, trung tính và axit. Phân loại này có thể bao gồm siêu mafic, mafic (tương đương với cơ bản) hay đá tối màu, trung tính và felsic (tương đương với axit) hay đá sáng màu. Hiện nay, thuật ngữ mafic và felsic được sử dụng để tránh nhầm lẫn với tính chất axit, cơ bản trong hóa học. Felsic kết hợp từ fel (fenspat) và si (silic), trong khi mafic kết hợp từ ma (magie) và f (sắt) trong tiếng Latinh. Đá felsic có màu sáng hơn vì chứa nhiều natri và kali hơn đá mafic, có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nhưng bền hơn trong điều kiện phong hóa.

Chuỗi phản ứng Bowen mô tả quá trình nguội lạnh của magma và sự kết tinh của các khoáng vật hình thành các loại đá. Chuỗi này chia thành hai nhánh: nhánh không liên tục (bên phải) và nhánh liên tục (bên trái). Nhánh không liên tục bắt đầu với olivin ở 1200 độ C, tiếp theo là pyroxen, amphibol, và biotit, làm tăng hàm lượng SiO2 trong magma. Nhánh liên tục bắt đầu với plagioclase giàu calci (anorthit), chuyển dần thành plagioclase giàu natri-anbit, sau đó là muscovit và fenspat giàu SiO2 kết tinh ở nhiệt độ thấp hơn. Thạch anh là sản phẩm kết tinh cuối cùng ở 750 độ C.

Kiến trúc

Đá magma có cấu trúc khác nhau tùy vào môi trường hình thành. Các đá có hạt thô đồng đều như granit, diorit hoặc gabro thường hình thành từ từ dưới mặt đất, được gọi là hiển tinh. Ngược lại, đá núi lửa nguội lạnh nhanh như rhyolit, andesit hay bazan thường có cấu trúc ban tinh, vi tinh, ẩn tinh hoặc thủy tinh. Đá với cấu trúc ban tinh có hạt tinh thể lớn, do hình thành sâu và được đưa lên bề mặt qua phun trào. Một số đá phun trào còn có cấu trúc lỗ hổng hoặc bọt, hình thành do sự tách pha khí ra khỏi dung nham khi áp suất giảm khi lên bề mặt, để lại các lỗ rỗng trong đá.

Danh mục các loại đá magma

Các loại đá magma được phân loại dựa trên thành phần SiO₂ và môi trường hình thành được trình bày trong bảng dưới đây.

Đá magma xâm nhập hình thành khi dung dịch magma nguội dần, các tinh thể khoáng vật kết tinh chậm rãi bên trong lớp vỏ Trái Đất. Các tinh thể kết tinh rõ ràng, loại đá này thường có cấu trúc đặc và kín. Trong giai đoạn kết tinh sau, môi trường thuận lợi giúp hình thành các đá có kích thước hạt lớn như pegmatit. Đá xâm nhập xuất hiện trong các dãy núi cổ và hiện đại, nhưng chỉ có trên các lục địa.

Đá mạch là những loại đá xâm nhập được hình thành khi magma di chuyển qua các khe nứt kiến tạo, đứt gãy, hoặc các đá yếu hơn do các yếu tố kiến tạo. Quá trình hình thành có thể xảy ra trên cạn hoặc dưới đáy biển, với kết tinh diễn ra ở các mức áp suất và nhiệt độ khác nhau tùy thuộc vào vị trí và cấu trúc của chúng. Đá mạch được phân loại như sau:

• Thể bất chỉnh hợp: Đá thể tường (dike).
• Thể chỉnh hợp: Đá thể bàn hay đá thể bảng (sill), đá thể nấm (laccolith) và đá thể bồn (lopolith).

Đá magma phun trào được hình thành khi magma phun trào lên bề mặt Trái Đất; quá trình này giải phóng mạnh mẽ các khí trong dung dịch magma, tạo ra các đá magma phun xuất thường có cấu trúc rỗng và xốp.

Trên bề mặt, do sự nguội lạnh nhanh chóng, magma không kịp kết tinh hoàn chỉnh, hoặc chỉ kết tinh một phần với các tinh thể rất nhỏ, còn phần lớn vẫn ở dạng vô định hình, chứa nhiều bọt khí (do quá trình sôi và nguội lạnh nhanh): đây là dạng magma phun xuất đặc trưng. Ví dụ: đá diabase, bazan, andezit. Các loại đá này có tính chất rỗng nhẹ, cứng và rất giòn, thường được sử dụng làm cốt liệu cho bê tông nhẹ hoặc phụ gia hoạt tính cho bê tông và xi măng.

Khi magma đang sôi sục, gặp phải sự lạnh đột ngột sẽ đông cứng lại, tạo ra kết cấu xốp và nhẹ. Hoặc phần magma phun lên cao, bay xa và nguội nhanh, làm cho hơi nước và khí thoát ra nhiều, dẫn đến kết cấu rỗng vụn và lỗ nhỏ: đây là dạng magma phun trào rời rạc. Ví dụ: tro núi lửa, túp núi lửa, túp dung nham. Đặc điểm nhẹ, thường được sử dụng làm phụ gia trơ cho bê tông và xi măng. Bên cạnh các núi lửa trên đất liền, một lượng lớn đá này cũng hình thành liên tục tại các sống núi giữa đại dương.

Thế nằm của đá

• Hoạt tính của magma: Đây là chỉ số liên quan đến tác động hóa học của magma, thể hiện qua hàm lượng chất bốc, độ nhớt, trọng lực, áp suất thủy tĩnh... Các yếu tố cụ thể bao gồm:
  • Trọng lực chênh lệch giữa magma và đá xung quanh: Khi magma di chuyển vào đá vây quanh khi điều kiện thuận lợi.
  • Áp suất thủy tĩnh (áp suất của các lớp đá trên đè lên các lớp đá dưới): Magma ở độ sâu lớn có áp suất thủy tĩnh cao, lò magma có xu hướng dâng lên các tầng trên của vỏ Trái Đất, tạo nên các thể xâm nhập dạng vỉa, nấm...
  • Sự phá vỡ cân bằng khí-lỏng của magma: Khi magma có áp suất khí cao dâng lên gần bề mặt, áp suất giảm có thể gây nổ và tạo ra các ống nổ.
  • Độ nhớt của magma: Ảnh hưởng đến hình dạng của thể đá magma. Magma có độ nhớt thấp dễ chảy tràn hơn, trong khi magma có độ nhớt cao thường tạo khối. (Magma base có độ nhớt thấp dễ chảy tràn, magma axit có độ nhớt cao thường tạo khối).
• Chất bốc (khí trong magma): Magma giàu chất bốc dễ xuyên qua đá xung quanh hơn magma nghèo chất bốc.
• Yếu tố ngoại sinh bao gồm:
  • Hoạt động kiến tạo: Các hoạt động kiến tạo khác nhau tạo ra các đường dẫn khác nhau, từ đó hình thành các dạng đá magma khác nhau.
  • Đặc điểm địa hình và đá xung quanh.

• Thể nền (batolit): Đây là dạng đá xâm nhập không chỉnh hợp với đá vây quanh, mở rộng ra dưới và không có đáy. Kích thước rất lớn, có thể lên đến hàng ngàn km₂.
• Thể cán: Tương tự thể nền nhưng kích thước nhỏ hơn, diện tích lộ không vượt quá 100-200 km².
• Thể vỉa: Hình thành khi magma tạo áp lực xuyên qua giữa hai lớp đá, có hai mặt tiếp xúc song song và đường đưa magma lên là các khe nứt, đứt gãy. Kích thước rất đa dạng, bề dày từ vài chục mét đến hàng trăm mét. Chỉnh hợp với đá vây quanh.
• Thể nấm: Có hình dạng giống như cái nấm hoặc bánh dày, khác biệt với thể vỉa do kích thước tương đối (chiều dàyều rộng > 1:8), ngoài rìa mỏng dần so với phần trung tâm. Thường là các thể xâm nhập nông và chỉnh hợp với đá vây quanh.
• Thể thấu kính, thể chậu: Thường nằm giữa các nếp uốn, là khối magma nhỏ xuyên vào vỏ Trái Đất và bị kéo theo chuyển động dẻo, chúng thường không có rễ và chỉnh hợp với đá vây quanh.
• Thể tường: Nằm dốc đứng và không chỉnh hợp với đá vây quanh, kích thước từ vài chục mét đến hàng trăm km.

• Dạng dòng dung nham.
• Dạng lớp phủ.
• Dạng vòm, kim, tháp.

Đá trầm tích

Hầu hết lớp vỏ Trái Đất bao gồm đá magma và đá biến chất, chiếm khoảng 90-95% trong 16 km từ bề mặt. Tuy nhiên, phần lớn bề mặt Trái Đất được phủ bởi đá trầm tích. Cụ thể, toàn bộ đáy biển đều là trầm tích và 70-80% diện tích lục địa cũng được trầm tích bao phủ. Hóa thạch chủ yếu được tìm thấy trong đá trầm tích; đồng thời, đá trầm tích và đá biến chất từ đá trầm tích cung cấp thông tin quan trọng về điều kiện môi trường trước đây trên bề mặt Trái Đất. Nguồn năng lượng như dầu mỏ, khí thiên nhiên, than đá, và urani đều được chiết xuất từ đá trầm tích.

Đá trầm tích hình thành từ việc lắng đọng các mảnh vụn, chất hữu cơ, hoặc chất kết tủa hóa học (các chất còn lại sau quá trình bay hơi). Quá trình này tiếp tục bằng sự kết đặc của các chất cụ thể và quá trình xi măng hóa. Xi măng hóa có thể xảy ra tại hoặc gần bề mặt Trái Đất, đặc biệt là với các loại trầm tích chứa nhiều cacbonat.

Đặc điểm

Vì hình thành trong các điều kiện môi trường năng lượng thấp, đá trầm tích có những đặc điểm chung như sau:

• Có tính phân lớp rõ ràng, với sự khác biệt về chiều dày, màu sắc, thành phần, kích thước hạt, và độ cứng giữa các lớp.
• Cường độ nén theo phương vuông góc với các lớp luôn cao hơn so với theo phương song song với thớ.
• Đá trầm tích không đặc và chắc như đá magma, do các chất keo kết thiên nhiên không chèn đầy giữa các hạt hoặc do các chất keo kết tự co lại. Do đó, cường độ của đá trầm tích thấp hơn và độ hút nước cao hơn. Một số loại đá trầm tích khi hút nước có thể giảm cường độ rõ rệt, thậm chí bị tan rã trong nước. Đá trầm tích rất phổ biến và dễ gia công, nên được sử dụng rộng rãi.

Phân loại

Do quá trình tích tụ, lắng đọng, hoặc kết tủa trong nước từ các khoáng chất và đất đá bị phong hóa, vỡ vụn, tạo thành các khối đá. Dựa vào nguồn gốc hình thành, đá trầm tích được phân thành ba loại:

Đá trầm tích mảnh vụn, hay còn gọi là trầm tích cơ học, hình thành từ các sản phẩm vụn nát sinh ra trong quá trình phong hóa các loại đá trước đó, sau đó tích tụ lại. Về cấu tạo, đá mảnh vụn gồm hai phần: các mảnh vụn và xi măng gắn kết các mảnh vụn đó. Các mảnh vụn là các hạt có kích thước và thành phần khác nhau, còn xi măng là các hạt nhỏ hơn như xi măng sét, xi măng vôi, hoặc xi măng silic. Những loại đá trầm tích mảnh vụn phổ biến bao gồm dăm kết, cuội kết, và sa thạch.

Đá trầm tích hóa học hình thành khi các khoáng chất hòa tan trong nước lắng đọng và kết tủa lại, như đá vôi dolomit, thạch cao, anhydrite, và các dạng đá vôi khác.

Đá vôi chiếm khoảng 10-15% tổng số đá trầm tích trên Trái Đất. Cacbonat canxi, CaCO3, tồn tại dưới dạng canxit và aragonit. Đá vôi có thể hình thành theo nhiều cách khác nhau, chẳng hạn như cacbonat canxi được kết tủa từ nước biển bão hòa hoặc từ vỏ động vật có vỏ đá vôi. Một số động vật có khung xương aragonit, trong khi số khác có khung xương calcit, và điều này có thể khác biệt đáng kể tùy thuộc vào điều kiện sinh sống.

Loại đá kết tủa hóa học phổ biến nhất là evaporit, được hình thành khi nước chứa nhiều muối hòa tan bay hơi. Khi nước bay hơi, nồng độ muối tăng đến mức nước bão hòa và muối bắt đầu kết tủa. Một lượng lớn đá evaporit hình thành trong quá trình bốc hơi biển Địa Trung Hải trong kỷ Miocene và dọc theo bờ Biển Chết hiện nay. Các khoáng chất evaporit bao gồm thạch cao (CaSO4·2H2O), thạch cao khan (CaSO4), và halit (NaCl).

Trầm tích hữu cơ hình thành từ việc tích tụ xác động vật và thực vật, như đá vôi, đá vôi vỏ sò, đá phấn, đá diatomit, và trepen. Những trầm tích này thường bị phân hủy bởi vi sinh vật tiêu thụ oxy. Tuy nhiên, khi lượng oxy không đủ, vi sinh vật không thể tiêu hủy hoàn toàn nguyên liệu, dẫn đến sự hình thành đá hữu cơ. Các loại đá này có thể hình thành trên cả lục địa và đại dương. Ví dụ về môi trường lục địa là than, còn biển là đá phiến dầu. Thành phần carbon trong các đá này có thể đạt đến 25%, và hàm lượng lưu huỳnh có thể lên tới 12%.

Đá trầm tích núi lửa hình thành từ việc lắng đọng và nén ép các mảnh vụn núi lửa, ví dụ như tuff.

Đá biến chất

Đá biến chất hình thành từ sự biến đổi của bất kỳ loại đá nào, bao gồm cả đá biến chất đã có trước đó, khi gặp phải điều kiện môi trường mới như nhiệt độ và áp suất cao hơn so với điều kiện ban đầu. Những điều kiện nhiệt độ và áp suất này phải đủ lớn để chuyển đổi các khoáng chất nguyên thủy thành dạng khác hoặc các dạng khác của cùng một khoáng chất thông qua quá trình tái kết tinh.

Mức độ biến chất của đá có thể được phân loại theo một số tướng, mỗi tướng đặc trưng bởi các loại đá với khoáng sản cụ thể trong một dải nhiệt độ và áp suất nhất định. Lý thuyết về các tướng biến chất, được nhà địa chất Phần Lan Pentti Eskola đề xuất vào năm 1915, là sự tiếp nối từ công trình của Viktor M. Goldschmidt về phiến biến chất vào đầu thế kỷ 20.

Khi nhiệt độ là yếu tố chính, biến chất theo đường màu xanh lá cây sẽ dẫn đến sự hình thành các đá biến chất tướng amphibolit và granulit. Ngược lại, khi áp lực là yếu tố chi phối, các tướng đá sẽ là phiến lam và eclogit.

Môi trường biến chất

Biến chất khu vực diễn ra trên diện rộng, chẳng hạn như trong các dãy núi. Khi các mảng kiến tạo va chạm, các lớp đá cũ bị lún sâu và các lớp trầm tích mới dần hình thành trên bề mặt, tạo ra áp lực và nhiệt độ cao. Điều này dẫn đến cả hai quá trình tái kết tinh và thay đổi cấu trúc. Đá biến chất khu vực thường có tính phân phiến, dẫn đến tính chất cơ học kém hơn so với đá magma. Ví dụ bao gồm đá gơnai (từ granit tái kết tinh) và phiến sét (từ sự biến chất của đất sét dưới áp lực cao).

Biến chất tiếp xúc xảy ra khi đá tiếp xúc với một khối magma nóng, làm cho nhiệt từ magma ảnh hưởng đến đá. Kích thước của khối magma quyết định khoảng cách ảnh hưởng của biến chất. Ví dụ, trong một khối magma lớn như batolit, lớp biến chất tiếp xúc có thể chỉ vài cm. Biến chất tiếp xúc thường thấy rõ hơn gần bề mặt do áp lực thấp và sự khác biệt nhiệt độ lớn. Vì không có áp lực tác động, các tinh thể không có định hướng cụ thể. Ví dụ bao gồm đá hoa (từ đá vôi và đá đôlômit tái kết tinh) và thạch anh (biến chất từ cát).

Biến chất nhiệt dịch xảy ra khi các dòng nhiệt dịch nóng xâm nhập vào các khe nứt của đá, ảnh hưởng đến đá có sẵn. Điều này thường xảy ra trong các hoạt động núi lửa, nơi nhiệt cần thiết được tạo ra.

Biến chất va chạm xảy ra khi thiên thạch va vào bề mặt trái đất, chuyển động năng lớn thành nhiệt và áp suất trong đá. Những va chạm này có thể tạo ra các khoáng chất như coesit, một dạng silica mật độ cao, và thậm chí các hạt kim cương nhỏ. Sự hiện diện của các khoáng chất này cho thấy thiên thạch đã tạo ra áp lực và nhiệt độ đủ lớn để làm biến đổi lớp đá trên cùng.

Cấu tạo

Cấu tạo chính của đá biến chất là phân phiến, đặc trưng bởi sự sắp xếp có định hướng của các khoáng vật do áp suất tác động trong quá trình hình thành đá. Ví dụ về các loại đá biến chất có phân phiến bao gồm đá gneiss, đá phiến lam và đá phiến lục. Phương áp lực sẽ vuông góc với mặt phẳng chứa các phiến. Đặc điểm này giúp xác định môi trường kiến tạo tại thời điểm đá được hình thành. Tuy nhiên, không phải đá biến chất nào cũng có cấu tạo phân phiến. Các đá không có cấu tạo phân phiến như quartzit, đá hoa và đá sừng.

Thiên thạch

Thiên thạch là loại đá có nguồn gốc từ không gian, không phải từ Trái Đất. Một số thiên thạch có thể là di tích còn lại từ thời kỳ hình thành hệ Mặt Trời hơn 4,6 tỷ năm trước. Chúng thường chứa khoáng vật silicat chiếm khoảng 95% và một lượng hợp kim sắt - nickel hoặc sự kết hợp của cả hai chiếm 5%.

Thiên thạch sắt, chiếm khoảng 3,8% tổng số thiên thạch, chủ yếu bao gồm hợp kim sắt-nickel. Chúng được cho là phần còn lại từ lõi của các tiểu hành tinh đã bị phá vỡ. Thiên thạch sắt được chia thành ba loại dựa trên tỷ lệ nickel/sắt và cấu trúc tinh thể: hexahedriter với 4-6% nickel, octahedriter với 6-12% nickel và ataxiter với hơn 12% nickel. Hexahedriter có cấu trúc tinh thể hình chữ nhật, octahedriter có cấu trúc lục giác, còn ataxiter không có cấu trúc tinh thể đặc trưng.

Thiên thạch sắt đá bao gồm hợp kim sắt-nickel và khoáng chất silicat, chiếm khoảng 0,5% tổng số thiên thạch đã được xác định. Chúng được hình thành từ vật liệu ở khu vực tiếp giáp giữa lõi và lớp vỏ của thiên thể.

Sử dụng

Đá là vật liệu gắn liền với sự phát triển của con người từ thời kỳ tiền sử. Ngày xưa, con người đã sử dụng đá để chế tạo vũ khí, công cụ và dụng cụ săn bắn. Nhiều công trình bằng đá nổi tiếng như kim tự tháp, Angkor Wat, thành Babylon, El-Djem (Tunisia), Colisée (Ý), Bourgogne (Pháp) và Épidayre (Hy Lạp) vẫn được biết đến đến ngày nay.

Làm vật liệu xây dựng

Sản phẩm từ đá thiên nhiên có thể là đá hộc, đá tấm (phiến), đá dăm, cát, được chế tạo bằng phương pháp cơ học hoặc do phong hóa tự nhiên.

Từ đá thiên nhiên, có thể sản xuất các chất kết dính như xi măng (kết hợp đá vôi, đất sét, nung, clinker và nghiền), vôi (từ nung đá vôi CaCO₃), và thạch cao xây dựng (từ nung đá thạch cao CaSO₄.2H₂O).

Vật liệu đá xây dựng rất phổ biến nhờ những ưu điểm sau:

• Cường độ chịu nén cao và bền vững trong môi trường sử dụng.
• Được dùng để trang trí như đá hoa, đá granit (đá hoa cương), đá gabro, đá biến chất tái kết tinh và một số loại đá phiến.
• Chi phí thấp và có thể tận dụng nguồn nguyên liệu địa phương.
• Nhưng cũng có nhược điểm như khối lượng thể tích lớn, gia công phức tạp, và khó khăn trong vận chuyển và thi công.

Tính chất của các đá xây dựng bao gồm trọng lượng thể tích và cường độ khô. Các loại đá nhẹ (trọng lượng < 1800 kg/m³ và cường độ 5, 10, 15, 75, 100, 150 kG/cm²) thường dùng cho các tường cách nhiệt; đá nặng (> 1800 kg/m³ và cường độ 100, 150, 200, 400, 600, 800, 1000 kG/cm²) dùng cho các công trình chịu lực, xây móng, tường chắn, lớp phủ bờ kè, ốp lát.

• Phân loại đá theo độ mềm bao gồm 4 cấp độ: 0.6; từ 0.6 đến 0.75; từ 0.75 đến 0.9; và trên 0.9.
• Phân loại theo mục đích sử dụng và mức độ gia công:
  • Đá hộc: chế biến bằng phương pháp nổ mìn, thường dùng để xây móng, tường chắn, và trụ cầu.
  • Đá đẽo: được gia công thô, vừa hoặc kỹ tùy theo yêu cầu của công trình.
  • Đá kiểu: được chọn lọc và có chất lượng cao, thường dùng để trang trí các công trình.
  • Đá phiến: được sử dụng cho ốp lát và trang trí.
  • Đá dăm: dùng làm cốt liệu trộn bê tông.

• Địa chất học
• Thạch học
• Danh sách khoáng vật
• Danh sách các loại đá
• Khai thác đá
• Thạch luận
• Cự thạch (Megalith)
• Kè đá
• Cân bằng đá (Môn nghệ thuật)

Ghi chú

Chú thích

• Andréasson, Per-Gunnar (2006). Geobiosphere, an Introduction (bằng tiếng Svenska) (ấn bản 1). ISBN 91-44-03670-1.Quản lý CS1: ngôn ngữ không rõ (liên kết)
• Stanley Chernicoff; Ramesh Venkatakrishman (1995). Geology: An Introduction to Physical Geology. Worth Publisher. ISBN 0-87901-451-2.
• Crawford, Mark J. (1998). Physical Geology (bằng tiếng Anh). ISBN 0-8220-5335-7.
• Spicar, Erich (1995). Mineral och Bergarter (bằng tiếng Svenska). ISBN 91-534-1385-7.Quản lý CS1: ngôn ngữ không rõ (liên kết)
• Selley Richard C., Cocks L. R. M., Plimer I. R. (2005). Encyclopedia of geology (bằng tiếng Anh). Amsterdam: Elsevier Academic Press. ISBN 0-12-636380-3.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
• Tarbuck (2008). Earth -an introduction to physical geology (bằng tiếng Anh). Pearson Prentice Hall. ISBN 0132410664.
• Woods, Karen M. (2009). Physical Geology Laboratory Manual (bằng tiếng Anh). Kendall/Hunt Publishing Company. ISBN 978-0-7575-6114-6.
• Hồ Sĩ Giao; Nguyễn Sĩ Hội; Trần Mạnh Xuân (1997). Khai thác mỏ vật liệu xây dựng. Nhà xuất bản Giáo dục.
• Hồ Sĩ Giao (1996). Cơ sở công nghệ khai thác đá. Nhà xuất bản Giáo dục.
• Roberts, Dar. “Rocks and classifications”. Department of Geography, University of California, Santa Barbara. Bản gốc lưu trữ ngày 31 tháng 10 năm 2012. Truy cập ngày 11 tháng 11 năm 2012.

Liên kết tham khảo