Ngọc xanh

Đá cẩm thạch, hay còn gọi là đá hoa, là loại đá biến chất từ đá vôi không phân lớp. Thành phần chính của nó là canxi cacbonat (CaCO₃) kết tinh. Được sử dụng phổ biến để điêu khắc và trang trí trong kiến trúc cũng như nhiều ứng dụng khác. Thuật ngữ 'đá cẩm thạch' (marble) cũng ám chỉ đến các loại đá có khả năng mài bóng cao hoặc được sử dụng làm vật liệu trang trí.

Thuật ngữ

Theo từ Hán Việt, cụm từ cẩm thạch có nghĩa là đá đẹp. Từ 'marble' trong tiếng Anh bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp μάρμαρον (cẩm thạch) và μάρμαρος (marmaros), có nghĩa là 'đá kết tinh', 'đá sáng chói', có lẽ là từ động từ μαρμαίρω (marmairō), 'cháy sáng, lóng lánh, phát ra ánh sáng mờ'. Thuật ngữ này cũng xuất hiện trong tiếng Anh với từ cơ bản 'marmoreal' có nghĩa là 'giống cẩm thạch'.

Nguồn gốc

Cẩm thạch là sản phẩm của quá trình biến chất khu vực hoặc biến chất tiếp xúc từ các đá trầm tích carbonat như đá vôi hoặc đá dolomit, hoặc là biến chất từ cẩm thạch có sẵn. Quá trình biến chất này làm cho đá ban đầu bị tái kết tinh hoàn toàn, tạo thành cấu trúc mịn của các tinh thể calcit, aragonit hoặc dolomit. Nhiệt độ và áp suất cần thiết để hình thành cẩm thạch thường làm phá hủy hóa thạch và cấu trúc của đá trầm tích ban đầu.

Cẩm thạch tinh khiết màu trắng là kết quả của quá trình biến chất từ đá vôi rất tinh khiết. Các đặc điểm vân và viền có nhiều màu sắc khác nhau của cẩm thạch thường do các tạp chất như sét, bùn, cát, oxit sắt hoặc đá phiến silic tạo ra, các tạp chất này là những hạt hoặc các lớp nguyên thủy trong đá vôi. Màu xanh lục thường do sự hiện diện của xecpentin, tạo ra từ đá vôi giàu magiê hoặc dolomit chứa tạp chất silica. Các loại tạp chất khác nhau được di chuyển và tái kết tinh trong quá trình biến chất dưới áp suất và nhiệt độ cao.

Các loại cẩm thạch

Có một số loại đá cẩm thạch quan trọng được đặt tên theo địa điểm khai thác, như Carrara ở Ý, Trắng Hoàng Gia và Trắng Bắc Kinh ở Trung Quốc cùng Malagori của Pakistan, đã được vinh danh trong điêu khắc cổ điển. Các tác phẩm này phải được thực hiện với loại đá mềm, đồng nhất, và khả năng chịu nén cao. Hệ số khúc xạ thấp của calcit cho phép ánh sáng thâm nhập vài milimét trong đá trước khi tán xạ ra ngoài, tạo nên vẻ sáng bóng giống như sáp, khiến cho các tượng từ cẩm thạch có hình dáng sống động như thật.

Các loại cẩm thạch trắng như Carrara ở Ý, Trắng Hoàng Gia và Trắng Bắc Kinh ở Trung Quốc, cùng Malagori của Pakistan, đã được trao giải thưởng cho những tác phẩm điêu khắc cổ điển. Những tác phẩm này phải được chế tác từ loại đá mềm, đồng nhất và khả năng chịu nén cao. Hệ số khúc xạ thấp của canxít cho phép ánh sáng đi qua vài milimét trong đá trước khi tán xạ ra ngoài, tạo ra vẻ ngoài giống như sáp và giúp các tượng từ cẩm thạch trở nên sống động như con người.

Cẩm thạch trong lĩnh vực xây dựng

Trong lĩnh vực xây dựng, đặc biệt là với các khối cẩm thạch (đá khối), thuật ngữ này được dùng để chỉ các loại đá canxít kết tinh (và một số loại không phải canxít) có thể sử dụng để xây dựng. Ví dụ, 'cẩm thạch Tennessee' là một loại đá có chứa hóa thạch hạt, có màu từ xám đến hồng hoặc màu hạt dẻ, xuất phát từ đá vôi kỷ Ordovic, được các nhà địa chất phân loại vào hệ tầng Holston.

Cẩm thạch trong ngành công nghiệp

Các loại đá vôi không màu hoặc có màu nhạt thường được sản xuất từ canxi cacbonat tinh khiết, phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp. Đá vôi mịn hay bột canxi cacbonat là thành phần của giấy, và được sử dụng trong sản phẩm như kem đánh răng, nhựa, và sơn. Bột canxi cacbonat có thể được sản xuất từ đá vôi, đá phấn, và thậm chí từ cẩm thạch; khoảng 3/4 bột canxi cacbonat trên toàn cầu được sản xuất từ cẩm thạch. Bột canxi cacbonat cũng được sử dụng làm lớp phủ trên giấy vì tính chất tương phản cao và làm tăng độ bền của giấy lọc. Nó cũng là chất phụ gia trong thực phẩm như kem đánh răng và là chất độn cho các loại nhựa, giúp làm cho nhựa cứng hơn, tăng độ bền và ổn định hình dạng.

Canxi cacbonat sau khi nung sẽ tạo thành oxit canxi (vôi), là thành phần cơ bản của xi măng.

Sản xuất

Theo thông tin từ USGS, sản lượng đá cẩm thạch năm 2006 đạt 46.400 tấn trị giá 18,1 triệu USD, giảm so với năm 2005 với 72.300 tấn trị giá 18,9 triệu USD. Sản lượng đá cẩm thạch nghiền năm 2006 đạt 11,8 triệu tấn trị giá 116 triệu USD, trong đó 6,5 triệu tấn được sử dụng để sản xuất bột canxi cacbonat mịn và phần còn lại dùng trong xây dựng. Số liệu cho năm 2005 là 7,76 triệu tấn trị giá 58,7 triệu USD, trong đó 4,8 triệu tấn dùng để sản xuất bột canxi cacbonat mịn và phần còn lại dùng trong xây dựng. Nhu cầu đá cẩm thạch lớn của Mỹ vào khoảng 1,3 triệu tấn, có thể sử dụng để làm gạch lót sàn hoặc ốp tường.

Cẩm thạch nhân tạo

Kỹ thuật trang trí bằng cẩm thạch là kỹ thuật sơn trang trí trên tường để tạo ra các hoa văn rất giống với cẩm thạch tự nhiên (có thể cũng có loại hoa văn tương tự được làm từ giấy). Bột cẩm thạch có thể được pha trộn với chất kết dính hoặc nhựa tổng hợp để tạo ra các hoa văn của cẩm thạch.

Liên quan đến văn hóa

Cẩm thạch từ lâu đã được ưa chuộng trong điêu khắc và kiến trúc của Hy Lạp và Roma (xem điêu khắc cổ điển), trở thành biểu tượng của văn hóa truyền thống và thể hiện sự tinh tế trong nghệ thuật của họ. Sự đa dạng về hoa văn và màu sắc của cẩm thạch làm cho nó trở thành vật liệu trang trí rất được ưa chuộng. Những đặc tính này cũng đã được sử dụng như hình nền trên máy tính...

Các địa danh mang tên từ đá cẩm thạch như: Marblehead, Ohio; Marble Arch, Anh; biển Marmara; Marble Rocks, Ấn Độ; và các thị trấn Marble, Minnesota; Marble, Colorado; và Marble Hill, Manhattan, New York. Các tác phẩm điêu khắc Cẩm thạch Elgin từ Parthenon hiện đang trưng bày tại Bảo tàng Anh Quốc. Chúng đã được nhập khẩu vào Anh bởi Thomas Bruce.

• Cẩm thạch cấy — bột cẩm thạch kết hợp với chất kết dính.
• Trang trí bề mặt giống cẩm thạch — sử dụng kỹ thuật sơn để tạo ra bề mặt giống như cẩm thạch tự nhiên.
• Điêu khắc bằng cẩm thạch
• Giấy hoa văn cẩm thạch
• Nghệ thuật khảm (Pietre dure) — sử dụng cẩm thạch hoặc các loại đá khác để khảm trang trí.
• scagliola — các tác phẩm trang trí dùng dán tường giống cẩm thạch

Chú thích

Liên kết ngoài

• Tạp chí Dimension Stone Advocate (DSAN) số 26
• Tạp chí Dimension Stone Advocate (DSAN) số 29
• Thống kê và thông tin về đá khối - USGS, thông tin về khoáng vật
• Learning to carve bởi Marc Levoy.
• Mỏ đá cẩm thạch tại khu vực Massa-Carrara, Italy
• Mẹo vệ sinh đá cẩm thạch Lưu trữ 2007-08-10 tại Wayback Machine
• USGS 2005 Minerals Yearbook: Đá, nghiền
• USGS 2005 Minerals Yearbook: Đá, khối
• USGS 2006 Minerals Yearbook: Đá, nghiền
• USGS 2006 Minerals Yearbook: Đá, khối