Một số vấn đề về thành phần và đặc điểm Sericit
32(4), 318-325
T¹p chÝ C¸c khoa häc vÒ tr¸i ®Êt
12-2010
Mét sè vÊn ®Ò vÒ thµnh phÇn
vµ ®Æc ®iÓm sericit
HOµNG THÞ MINH TH¶O, NGUYÔN V¡N H¹NH,
§µO DUY ANH, NGUYÔN THANH LAN
nhá. Trong nhiÒu tµi liÖu nghiªn cøu kh¸c sericit
còng ®−îc biÕt ®Õn víi kh¸i niÖm t−¬ng tù, nh−
TrÇn Träng HuÖ vµ KiÒu Quý Nam ®· nhËn ®Þnh
sericit lµ d¹ng thï h×nh Èn tinh cña muscovit vµ cã
cïng mét c«ng thøc hãa häc víi muscovit [10].
I. Më ®Çu
§−îc biÕt ®Õn nh− mét kho¸ng chÊt thuéc nhãm
mica - mét mÆt hµng th−¬ng m¹i tõ hµng tr¨m n¨m
nay [4] - sericit còng ®−îc sö dông trong rÊt nhiÒu
ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c nhau nh− s¬n vµ vËt liÖu
phñ, giÊy, cao su, chÊt dÎo, x©y dùng, hãa mü phÈm...
trong ®ã sericit ®−îc sö dông nh− mét chÊt ®én hoÆc
chÊt lµm tr−¬ng në víi c¸c tÝnh n¨ng ®Æc biÖt vµ
v−ît tréi so víi c¸c kho¸ng chÊt kh¸c [3, 4, 8, 30].
Tuy nhiªn, danh ph¸p "sericit" vÉn tån t¹i c¸c c¸ch
hiÓu kh¸c nhau trong c¸c v¨n liÖu. Mét trong c¸c lý
do dÉn ®Õn sù kh«ng thèng nhÊt ®ã lµ sericit cã kÝch
th−íc h¹t rÊt nhá, rÊt khã t¸ch riªng c¸c kho¸ng vËt
®Ó nghiªn cøu cô thÓ vµ chi tiÕt vÒ thµnh phÇn hãa
häc vµ cÊu tróc. Trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu trùc
tiÕp b»ng c¸c ph−¬ng ph¸p hiÖn ®¹i vÒ mét sè mÉu
kho¸ng chÊt sericit bao gåm mÉu sericit S¬n B×nh
(Hµ TÜnh, ViÖt Nam) vµ Nabeyama vµ Iwaya (NhËt
B¶n) còng nh− tæng hîp vµ ph©n tÝch nhiÒu nguån
tµi liÖu kh¸c nhau, chóng t«i nhËn thÊy cÇn ph¶i
lµm râ c©u hái "sericit lµ g× ?". §ång thêi, thµnh
phÇn kho¸ng vËt chÝnh vµ c¸c ®Æc ®iÓm cña sericit
còng ®−îc tr×nh bÇy.
NhiÒu v¨n liÖu n−íc ngoµi còng ®Ò cËp ®Õn
sericit nh− mét kho¸ng vËt (mineral) thuéc nhãm
mica [16, 19], hoÆc cô thÓ h¬n lµ cã thµnh phÇn
trung gian gi÷a muscovit vµ illit [12].
MÆc dï tån t¹i sù kh«ng râ rµng nãi trªn, nh−ng
c¸c tµi liÖu ®Òu thèng nhÊt m« t¶ sericit víi c¸c ®Æc
tÝnh nh− mÇu s¾c s¸ng mÇu, vÈy nhá ®Õn rÊt nhá,
cÊu tróc Èn tinh [9,10, 23, 26]. C¸c tÝnh chÊt nµy gÇn
víi muscovit h¬n biotit. Nh− vËy, gi÷a kh¸i niÖm
"sericit", danh ph¸p vµ ph©n lo¹i mica ®· ®−îc phª
chuÈn, sericit lµ tËp hîp c¸c kho¸ng vËt víi thµnh
phÇn chñ yÕu lµ kho¸ng vËt nµo ?
III. PH¦¥NG PH¸P NGHI£N CøU
1. MÉu nghiªn cøu
Nghiªn cøu sö dông lo¹i quÆng sericit cña ViÖt
Nam lµ sericit vïng S¬n B×nh - Hµ TÜnh.
II. NH÷NG KH¸I NIÖM VÒ SERICIT
Khu vùc má kho¸ng sericit S¬n B×nh thuéc huyÖn
H−¬ng S¬n, tØnh Hµ TÜnh. §íi kho¸ng hãa kÐo dµi
theo h−íng t©y b¾c - ®«ng nam, dµi h¬n 4.000 m,
réng tõ 50 ®Õn 150 m, bao gåm 9 th©n kho¸ng vµ
liªn quan tíi trÇm tÝch lôc nguyªn - phun trµo hÖ
tÇng §ång TrÇu (T2a ®t). §©y lµ tô kho¸ng sericit
®−îc ®¸nh gi¸ cã tiÒm n¨ng nhÊt hiÖn nay [6].
Sericit (sericite) ®−îc HiÖp héi Kho¸ng vËt häc
ThÕ giíi (International Mineralogical Association)
phª chuÈn n¨m 1998 trong hÖ thèng danh ph¸p mica
lµ"tËp hîp h¹t mÞn c¸c kho¸ng vËt d¹ng mica" vµ
kh«ng ph¶i lµ mét tªn gäi cho kho¸ng vËt nµo thuéc
nhãm mica [22]. P. Schroeder [24] còng nhÊn m¹nh
sericit kh«ng ph¶i lµ mét tªn kho¸ng vËt. Tuy nhiªn,
trong c¸c v¨n liÖu c¶ trong n−íc vµ n−íc ngoµi, sericit
th−êng bÞ nhÇm lÉn lµ mét kho¸ng vËt thuéc nhãm
mica vµ lµ d¹ng Èn tinh cña muscovit.
QuÆng th« sericit S¬n B×nh cã mÇu tr¾ng, mê,
tr¬n vµ mÞn (h×nh 1). Ngoµi thùc ®Þa, nhiÒu khi sericit
bÞ nhÇm lÉn víi kaolin ; tuy nhiªn, cã thÓ dùa vµo ®Æc
®iÓm sericit cho c¶m gi¸c sê tr¬n t−¬ng tù nh− talc
vµ ¸nh lôa ®Æc tr−ng ®Ó ph©n biÖt sericit vµ kaolin.
Ngoµi thµnh phÇn kho¸ng vËt chÝnh, quÆng sericit
S¬n B×nh cßn bao gåm c¸c kho¸ng vËt pyrophylit,
Trong gi¸o tr×nh "Kho¸ng vËt häc" cña §ç ThÞ
V©n Thanh vµ TrÞnh H©n [26], sericit (xerixit) ®−îc
m« t¶ lµ biÕn thÓ cña muscovit, s¸ng mÇu, tinh thÓ
318
(Transmission electron microscope) tÝch hîp víi hÖ
thèng ph©n tÝch nguyªn tè b»ng n¨ng l−îng t¸n x¹
tia X (energy-dispersive X-ray) (TEM-EDX).
Trong nghiªn cøu c¸c mÉu sÐt b»ng ph−¬ng
ph¸p TEM-EDX, mÉu ®−îc lÊy mét l−îng nhá vµ
ph©n t¸n trong n−íc cÊt (sö dông hç trî b»ng bÓ l¾c
siªu ©m). Dung dÞch chøa c¸c h¹t kho¸ng vËt víi
kÝch cì kho¶ng < 2 μm ®−îc nhá giät lªn l−íi ®ång
(Cu) chuyªn dông vµ lµm kh« tù nhiªn trong kh«ng
khÝ v« trïng. HÖ thèng m¸y TEM Jeol JEM-1210 kÕt
hîp víi hÖ thèng t¸n x¹ tia X ISIS LINK-OXFORD
vµ camera GATAN MULTISCAN ®−îc sö dông cho
ph©n tÝch nµy. HÖ thèng TEM-EDX sö dông hiÖu
®iÖn thÕ 120 kV, sîi ®èt LaB6, ®é ph©n gi¶i ®−êng
lµ 0,2 nm vµ ®é ph©n gi¶i ®iÓm lµ 0,34 nm. Camera
cã ®é ph©n gi¶i 1024 × 1024 pixel, 14 bit.
H×nh 1. QuÆng sericit S¬n B×nh
th¹ch anh, feldspar vµ mét l−îng kh«ng ®¸ng kÓ
rutil/anatas, hematit.
C¸c kÕt qu¶ ph©n tÝch thµnh phÇn hãa häc cña
c¸c h¹t kho¸ng vËt sau ®ã ®−îc xö lý b»ng c«ng cô
phÇn mÒm cña J. Kasbohm et al [11]. C«ng cô nµy
®Æc biÖt h÷u hiÖu khi cho phÐp tÝnh to¸n c«ng thøc
c¸c kho¸ng vËt chÝnh x¸c thµnh phÇn ion c¸c líp tø
diÖn, b¸t diÖn vµ líp xen gi÷a - ®©y lµ c¸c th«ng sè
rÊt quan träng ®Ó ph©n ®Þnh râ c¸c kho¸ng vËt kh¸c
nhau trong cïng mét nhãm hoÆc phô nhãm.
§Ó so s¸nh c¸c kÕt qu¶, chóng t«i ®· ph©n tÝch
hai lo¹i quÆng sericit NhËt B¶n - mét n−íc hiÖn nay
®ang ®øng ®Çu ë ch©u ¸ nãi riªng vµ còng lµ mét
trong c¸c n−íc ®øng ®Çu trªn thÕ giíi nãi chung vÒ
nghiªn cøu, khai th¸c vµ chÕ biÕn sericit - ®ã lµ
sericit Nabeyama vµ sericit Iwaya.
2. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu
Bªn c¹nh c¸c ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu truyÒn
thèng nh− thùc ®Þa, quan s¸t ®iÓm lé vµ thu thËp mÉu,
ph−¬ng ph¸p hiÖn ®¹i ®· ®−îc sö dông ®Ó ph©n tÝch
thµnh phÇn hãa häc tõng h¹t kho¸ng vËt riªng rÏ.
§ã lµ ph−¬ng ph¸p kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö truyÒn qua
IV. KÕT QU¶
Nghiªn cøu sericit S¬n B×nh b»ng ph−¬ng ph¸p
TEM-EDX, c«ng thøc trung b×nh cña c¸c h¹t kho¸ng
vËt chÝnh (h×nh 2) ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau :
a)
b)
H×nh 2. Sericit vïng S¬n B×nh (Hµ TÜnh) d−íi kÝnh TEM víi thµnh phÇn chÝnh lµ kho¸ng vËt di-vermiculit
Ghi chó : ®é ph©n gi¶i d−íi kÝnh : a) 1000×, b) 6000× ; ph©n tÝch b»ng m¸y Jeol JEM-1210
319
(K0,70Ca0,01Mg0,05) (Al1,98Mg0,02Fe3+0,01Ti0,01)
(Si3,11Al0,89) O10(OH)2
b×nh (tÝnh cho c¸c h¹t kho¸ng vËt trong h×nh 3b vµ
4b) t−¬ng øng sau :
T−¬ng tù, thµnh phÇn chÝnh cña sericit Nabeyama
vµ Iwaya (NhËt B¶n) (h×nh 3 vµ 4) cã c«ng thøc trung
(K0,55Na0,09Ca0,01Mg0,07) (Al1,74Mg0,11Fe3+0,15Ti0,01)
(Si3,27Al0,73) O10(OH)2
b)
a)
H×nh 3. Sericit Nabeyama (NhËt B¶n) d−íi kÝnh TEM víi thµnh phÇn chÝnh lµ kho¸ng vËt di-vermiculit
Ghi chó : ®é ph©n gi¶i d−íi kÝnh : a) 1000×, b) 3000× ; ph©n tÝch b»ng m¸y Jeol JEM-1210
a)
)
b)
H×nh 4. Sericit Iwaya (NhËt B¶n) d−íi kÝnh TEM víi thµnh phÇn chÝnh lµ kho¸ng vËt di-vermiculit
Ghi chó : ®é ph©n gi¶i d−íi kÝnh : a) 1000×, b) 2500× ; ph©n tÝch b»ng m¸y Jeol JEM-1210
Iwaya lµ c¸c kho¸ng vËt di-vermiculit (dioctahedral
(K0,73Na0,07Ca0,01Mg0,01) (Al1,95Mg0,01Fe3+0,04Ti0,02)
(Si3,09Al0,91) O10(OH)2
vermiculite hay vermiculit b¸t diÖn ®«i). §Æc biÖt,
sericit S¬n B×nh chøa di-vermiculit kh¸ ®iÓn h×nh
C¸c kÕt qu¶ nµy cho thÊy thµnh phÇn chñ yÕu víi thµnh phÇn hãa häc rÊt t−¬ng tù c«ng thøc lý
cña sericit S¬n B×nh còng nh− sericit Nabeyama vµ
t−ëng. Di-vermiculit trong sericit S¬n B×nh lµ lo¹i
320
giÇu kali, t−¬ng tù víi di-vermiculit Iwaya ; nh−ng
I, cation líp xen gi÷a, th−êng lµ K, Na, Ca, vµ Ýt
so víi di-vermiculit Nabeyama nã cã thµnh phÇn K h¬n lµ Mg, Mn, Fe2+, NH4... ;
cao h¬n, Al cao h¬n, Si thÊp h¬n, vµ ®Æc biÖt lµ Fe
thÊp h¬n.
M, cation cÊu t¹o líp b¸t diÖn, th−êng lµ Al, Fe3+,
Fe2+, Mg, vµ Ýt h¬n lµ Ti, Cr3+, Mn... ;
G lµ « trèng ;
V. TH¶O LUËN
T, cÊu t¹o líp tø diÖn, th−êng lµ Si, Al, vµ hiÕm
khi lµ Fe, Be, B... ; vµ
Víi kÕt qu¶ nghiªn cøu cô thÓ thu ®−îc, cã thÓ
thÊy quÆng sericit bao gåm thµnh phÇn kho¸ng vËt
chÝnh lµ di-vermiculit. VËy, kÕt qu¶ nµy cã m©u
A, cÊu t¹o líp b¸t diÖn ë vÞ trÝ t−¬ng ®−¬ng oxy,
thuÉn víi c¸c hiÓu biÕt vÒ sericit vµ di-vermiculit th−êng lµ OH, F, vµ Ýt h¬n lµ Cl, O, S...
kh¸c kh«ng ? B©y giê ta xÐt vÒ nhãm mica.
Mica ®−îc chia thµnh c¸c phô nhãm b¸t diÖn ®«i
(dioctahedral) nÕu sè cation trong líp b¸t diÖn < 2,5
1. Ph©n lo¹i nhãm mica
vµ phô nhãm b¸t diÖn ba (trioctahedral) nÕu sè cation
trong líp b¸t diÖn tõ 2,5 ®Õn 3 trong mét ®¬n vÞ cÊu
tróc. §iÓn h×nh cho phô nhãm b¸t diÖn ®«i lµ muscovit
víi c«ng thøc lý t−ëng KAl2AlSi3O10(OH)2. §iÓn
h×nh cho phô nhãm b¸t diÖn ba lµ biotit vµ phlogopit
víi c«ng thøc lý t−ëng KMg3AlSi3O10(OH)2. Bªn
c¹nh ®ã, mica còng ®−îc ph©n chia thµnh mica thùc
sù (true mica) nÕu cã > 50 % cation líp xen gi÷a lµ
cation hãa trÞ I ; mica gißn (brittle mica) nÕu cã > 50 %
cation líp xen gi÷a lµ cation hãa trÞ II vµ mica khuyÕt
líp xen gi÷a (interlayer-deficient mica) nÕu líp xen
gi÷a chØ cã 0,6-0,85 trong mét ®¬n vÞ cÊu tróc. Phô
nhãm mica khuyÕt líp xen gi÷a bao gåm c¸c kho¸ng
vËt ®Òu cã ®Æc tÝnh h¹t mÞn ®Õn rÊt mÞn nh− illit,
glauconit, brammalit (phô nhãm b¸t diÖn ®«i), wo-
nesit (phô nhãm b¸t diÖn ba)... Tªn gäi "interlayer-
deficient mica" còng ®−îc HiÖp héi Kho¸ng vËt häc
ThÕ giíi phª chuÈn thay thÕ tªn gäi "hydromica"
do thùc tÕ kh«ng t×m ®−îc "hydromica" nµo cã sè
ph©n tö H2O lín h¬n hÖ sè t−¬ng ®−¬ng cña nhãm
(OH,F)2) [22].
Mica lµ nhãm kho¸ng vËt silicat líp. Nh− ®· ®Ò
cËp ë trªn, ph©n lo¹i nhãm kho¸ng vËt nµy dùa trªn
c¸c th«ng sè líp tø diÖn, b¸t diÖn vµ líp xen gi÷a -
bao gåm th«ng sè ®iÖn tÝch còng nh− thµnh phÇn
nguyªn tè.
Mét ®¬n vÞ cÊu tróc cña mica bao gåm mét líp
b¸t diÖn (O) n»m gi÷a hai líp tø diÖn (T) (cÊu tróc
2:1). C¸c líp nµy h×nh thµnh mét ®¬n vÞ cÊu tróc víi
sù tham gia cña líp xen gi÷a (I) kh«ng ngËm n−íc.
Tr×nh tù c¸c líp : I-T-O-T-I-T-O-T-... (h×nh 5). CÊu tróc
tinh thÓ cña mica ®−îc m« t¶ chi tiÕt trong [22, 26].
C«ng thøc chung cña mica lµ : I M2-3 G1-0 T4 O10
A2. Trong ®ã :
Thµnh phÇn cÊu tróc cña illit ®−îc J. Środoń et al
c«ng bè [25] nh− sau :
I
0,89 (Al1,85Fe3+0,05Mg0,10) (Si3,20Al0,80) O10(OH)2
Trong ®ã, I bao gåm c¶ cation hãa trÞ I vµ II víi
tæng ®iÖn tÝch (líp xen gi÷a) tõ 1,00 ®Õn 0,85,
trong ®ã chñ yÕu lµ K ; tæng sè ion líp b¸t diÖn tõ
1,90 ®Õn 2,00; vµ sè ion Si líp tø diÖn tõ 2,80 ®Õn
3,22 trong mét ®¬n vÞ cÊu tróc.
Cïng gi¸ trÞ ®iÖn tÝch líp xen gi÷a víi nhãm
mica khuyÕt líp xen gi÷a nãi trªn, ñy ban danh ph¸p,
HiÖp héi Nghiªn cøu SÐt ThÕ giíi (Association
Internationale Pour l'Ðtude des Argiles) ph©n lo¹i
kho¸ng vËt sÐt 2:1 còng bao gåm di-vermiculit (cÊu
tróc b¸t diÖn ®«i) vµ tri-vermiculit (trioctahedral
H×nh 5. M« h×nh cÊu tróc tinh thÓ muscovit
321
vermiculite, cÊu tróc b¸t diÖn ba, th−êng ®−îc biÕt hãa häc kho¸ng vËt cña sericit ®ã lµ di-vermiculit.
®Õn lµ mét kho¸ng vËt phæ biÕn trong ®Êt) [2]. M.A. So víi c¸c tµi liÖu vÒ sericit nãi trªn, nghiªn cøu nµy
Vincente c«ng bè mét sè c«ngthøc thùcnghiÖm cña thèng nhÊt coi sericit lµ mét tËp hîp kho¸ng vËt víi
Al-vermiculit, c¸c kho¸ng vËt nµy còng chÝnh lµ di- thµnh phÇn chÝnh lµ kho¸ng vËt thuéc phô nhãm
vermiculit [28].
"mica khuyÕt líp xen gi÷a". Cô thÓ h¬n, nghiªn cøu
cho thÊy kho¸ng vËt ®ã lµ di-vermiculit (thµnh phÇn
t−¬ng tù illit nh−ng chØ sè kali thÊp h¬n vµ tæng
®iÖn tÝch líp xen gi÷a thÊp h¬n). §i cïng víi di-
vermiculit trong sericit cã thÓ lµ illit, sÐt xen líp
illit/smectit (IS-mixed-layer), sÐt xen líp di-vermi-
culit/smectit (diVS-mixed-layer)... (c«ng thøc hãa
häc cÊu tróc ®−îc tr×nh bÇy trong [17, 18]).
Nh− vËy, trong ph©n lo¹i mica, di-vermiculit vµ
illit ®Òu thuéc phô nhãm b¸t diÖn ®«i vµ phô nhãm
mica khuyÕt líp xen gi÷a (interlayer-deficient mica).
So víi illit, di-vermiculit cã sè ion kali thÊp h¬n vµ
tæng ®iÖn tÝch líp xen gi÷a thÊp h¬n.
Tõ c¸c th¶o luËn trªn, c«ng thøc lý t−ëng cña
di-vermiculit ®−îc ®Ò xuÊt lµ :
Tãm l¹i, sericit kh«ng ph¶i lµ thuËt ng÷ gäi tªn
kho¸ng vËt mµ nªn ®−îc hiÓu lµ tËp hîp kho¸ng vËt
víi thµnh phÇn chñ yÕu lµ kho¸ng vËt di-vermiculit.
C¸c t¸c gi¶ ®Ò xuÊt dïng tªn gäi "di-vermiculit"
trong tiÕng ViÖt t−¬ng ®−¬ng víi "dioctahedral
vermiculite" hay d¹ng viÕt t¾t "di-vermiculite"
trong tiÕng Anh. C¸c thuËt ng÷ liªn quan phï hîp
bao gåm : "kho¸ng s¶n sericit", "kho¸ng chÊt sericit",
"quÆng sericit", "®¸ sericit"...
I
0,75 (Al1,8(Mg,Fe)0,2) (Si3,0Al1,0) O10(OH)2
Trong ®ã, I bao gåm c¶ cation hãa trÞ I vµ II víi
tæng ®iÖn tÝch (líp xen gi÷a) tõ 0,70 ®Õn 0,99,
trong ®ã ion K tõ 0,00 ®Õn 0,80 ; tæng sè ion líp
b¸t diÖn tõ 1,95 ®Õn 2,03; vµ sè ion Si líp tø diÖn
tõ 2,80 ®Õn 3,30 trong mét ®¬n vÞ cÊu tróc [17, 18].
D−íi kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö truyÒn qua cã thÓ quan s¸t
thÊy di-vermiculit th−êng cã d¹ng tha h×nh hoÆc
d¹ng tÊm [8].
VI. MéT VµI §ÆC §IÓM CñA SERICIT Vµ
DI-VERMICULIT
2. Thµnh phÇn sericit
Di-vermiculit, t−¬ng tù nh− c¸c kho¸ng vËt
thuéc nhãm mica kh¸c, lµ mét silicat líp, cã c¸t
khai hoµn toµn theo mÆt {001}, cã thÓ t¸ch thµnh
nhiÒu líp máng, ®é dÇy cã thÓ ®¹t tíi d−íi 1 μm (vÒ
lý thuyÕt cã thÓ ®¹t tíi 0,001 μm hay lµ 10Å - t−¬ng
®−¬ng víi ®é dÇy mét ®¬n vÞ cÊu tróc). CÊu tróc tinh
thÓ di-vermiculit t−¬ng tù cÊu tróc tinh thÓ muscovit
(h×nh 5). Vi h×nh th¸i tinh thÓ cña di-vermiculit cã
thÓ cã d¹ng ®a diÖn hoÆc d¹ng vßng trßn, tïy thuéc
vµo ®iÒu kiÖn m«i tr−êng h×nh thµnh [13].
Nh− ®· th¶o luËn ë phÇn 1, mÆc dï cã sù kh«ng
râ rµng khi gäi tªn "sericit" lµ tªn mét "kho¸ng vËt"
nh−ng c¸c tµi liÖu ®Òu thèng nhÊt vÒ m« t¶ h×nh
th¸i bªn ngoµi vµ quan s¸t b»ng m¾t th−êng ®èi
víi sericit.
VÒ thµnh phÇn hãa häc, tõ n¨m 1984, S.W. Bailey
còng ®· ®Ò cËp sericit lµ mica tr¾ng h¹t mÞn víi
thµnh phÇn dao ®éng gi÷a muscovit, celadonit, vµ
illit [23]. P. Schroeder còng nhÊn m¹nh sericit th−êng
lµ illit, sÐt xen líp illit/smectit, hoÆc muscovit [24].
Sericit Silverton (Colorado, Canada) còng ®−îc
S.P. Altaner & N. Vergo m« t¶ bao gåm chñ yÕu
illit vµ sÐt xen líp illit/smectit [1]. C¸c t¸c gi¶ nãi
trªn kh«ng nghiªn cøu chi tiÕt thµnh phÇn hãa häc
cÊu tróc cña kho¸ng vËt nªn kh«ng ph©n biÖt illit
vµ di-vermiculit. Trong khi ®ã, s¶n phÈm biÕn ®æi
gi¶i phãng kali tõ muscovit ®−îc ®Ò cËp ®Õn lµ
kho¸ng vËt di-vermiculit ([14, 16]. Nãi c¸ch kh¸c,
di-vermiculit chÝnh lµ "mica khuyÕt líp xen gi÷a"
hay "interlayer-deficient mica" (cïng phô nhãm
víi illit) do gi¶i phãng mét phÇn kali.
Víi thµnh phÇn hãa häc cñadi-vermiculit -kho¸ng
vËt chÝnh cña sericit - ®· tr×nh bÇy trong phÇn III,
môc 2, thµnh phÇn ho¸ häc trung b×nh cña sericit
®¬n kho¸ng lµ : SiO2 = 43-49 %, Al2O3 = 27-37 %,
K2O+Na2O = 9-11 %, H2O = 4-6 %. Thµnh phÇn
hãa häc nµy cña sericit thay ®æi trong tõng má tïy
theo thµnh phÇn kho¸ng vËt còng nh− thµnh phÇn
nguyªn tè hãa häc tham gia cÊu tróc c¸c kho¸ng
vËt nµy. Bªn c¹nh c¸c kho¸ng vËt sÐt chñ yÕu nh−
di-vermiculit, illit, vµ sÐt xen líp, cßn cã c¸c kho¸ng
vËt phô ®i kÌm bao gåm c¸c kho¸ng vËt sÐt nh−
kaolinit, smectit, chlorit vµ c¸c kho¸ng vËt phi sÐt
nh− th¹ch anh, feldspar, anatas, rutil...
C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu thùc nghiÖm trªn mÉu
sericit S¬n B×nh (Hµ TÜnh, ViÖt Nam), Nabeyama
vµ Iwaya (NhËt B¶n) ®· cho thÊy cô thÓ thµnh phÇn
Sericit vµ kho¸ng vËt chñ yÕu cña nã lµ di-vermi-
culit ®Æc tr−ng bëi tÝnh bÒn hãa häc trong c¶ dung
322
dÞch acid vµ kiÒm, c¸ch ®iÖn, ®µn håi, dÎo, thÊm n−íc, vermiculit cã tæng ®iÖn tÝch vµ chØ sè kali líp xen
nhÑ, tû lÖ ®−êng kÝnh bÒ mÆt/®é dÇy lín, ph¶n x¹ vµ gi÷a thÊp h¬n.
khóc x¹ tèt [7, 30]. C¸c tÝnh chÊt vËt lý cña sericit
Sericit bÒn hãa häc, cã nhiÒu tÝnh chÊt t−¬ng tù
vµ di-vermiculit ®−îc so s¸nh víi kaolin vµ kaolinit
mica nh− tÝnh c¸ch ®iÖn, chÞu nhiÖt tèt vµ còng cã
trong b¶ng 1. Chóngcã nhiÒu tÝnh chÊt t−¬ng tù nhau
tÝnh chÊt h¹t mÞn cña c¸c thµnh t¹o sÐt nh− diÖn tÝch
bÒ mÆt lín, mÞn nªn cã thÓ øng dông réng r·i trong
B¶ng 1. C¸c tÝnh chÊt vËt lý cña sericit so s¸nh
víi kaolin
nhiÒu ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c nhau nh− s¶n xuÊt
cao su, giÊy, s¬n vµ vËt liÖu phñ, chÊt dÎo, gèm, bïn
Sericit (di- Kaolin
TÝnh chÊt
khoan, mü phÈm...
vermiculit) (kaolinit)
2,0-3,0 2,0-2,5
~2,8 ~2,6
0,1-5,0 0,1-5,0
§é cøng (Mohs) [3, 22]
Tû träng [22]
Nghiªn cøu trªn c¸c mÉu sericit S¬n B×nh (Hµ
TÜnh, ViÖt Nam), Nabeyama vµ Iwaya (NhËt B¶n)
còng cho thÊy thµnh phÇn kho¸ng vËt chñ yÕu cña
c¸c sericit nµy lµ di-vermiculit.
§é h¹t (μm) [6]
DiÖn tÝch bÒ mÆt (m2/g) [6]
Kh¶n¨ngtrao®æiion(cmol/kg)[6] 100-120
50-100
10-50
5-15
1,59-1,62 1,56
ChØ sè ph¶n x¹ [20]
N¨ng suÊt ph¶n x¹ (%) (457nm)[20]
70
92,6
82
48,3
Tµi liÖu dÉn
§iÖn trë (MΩ/cm) [20]
[1] S.P. Altaner & N.Vergo, 1988 : Sericite
from the Silverton caldera Colorado : Discussion.
American Mineralogist 73, 1472-1474.
0,42-0,67 0,17-0,34
500-600 400-600
§é dÉn nhiÖt (W/mK) [3,18]
Giíi h¹n chÞu nhiÖt (°C) [3,18]
HÖ sè ®µn håi (GPa) [30,18]
6-12
56-179*
[2] S.W. Bailey, 1980 : Summary of recommen-
dations of AIPEA nomenclature committee on clay
minerals. American Mineralogist 65, 1-7.
* gi¸ trÞ tÝnh cho muscovit
nh− ®é cøng, tû träng, ®é h¹t, chØ sè ph¶n x¹, n¨ng
suÊt ph¶n x¹, giíi h¹n chÞu nhiÖt. Tuy nhiªn, diÖn
tÝch bÒ mÆt còng nh− kh¶ n¨ng trao ®æi ion cña sericit
cao h¬n nhiÒu so víi kaolin, do cÊu tróc cña kho¸ng
vËt di-vermiculit cã líp xen gi÷a mµ kaolinit kh«ng
cã. MÆc dï vËy, c¸c chØ sè nµy cña sericit thÊp h¬n
so víi bentonit do líp xen gi÷a cña di-vermiculit
chñ yÕu lµ kali - ion kh«ng cã kh¶ n¨ng thay
thÕ (fixed cation) trong cÊu tróc líp xen gi÷a cña
c¸c kho¸ng vËt sÐt. §iÖn trë, ®é dÉn nhiÖt cña
sericit còng cao gÊp kho¶ng hai lÇn vµ ®é ®µn håi
cao h¬n nhiÒu lÇn so víi kaolin ; ®Æc biÖt gi¸ trÞ ®iÖn
trë lín hay kh¶ n¨ng c¸ch ®iÖn cao cña sericit lµ
mét tÝnh chÊt rÊt quan träng so víi c¸c vËt liÖu tù
nhiªn kh¸c (mica næi tiÕng víi øng dông s¶n xuÊt
vËt liÖu c¸ch ®iÖn).
[3] F. Cirkel, 1905 : Mica - its occurrence,
exploitation and uses. Mines Branch, Dept. of the
Interior. Ottawa, Canada. 172pp.
[4] P.A. Ciullo, (Ed.), 1996 : Industrial mine-
rals and their uses : a handbook and formulary.
Noyes Publications. 640p.
[5] S. Fendorf, 2003 : GES 175, Science of
classes/.
[6] NguyÔn V¨n H¹nh, §µo Duy Anh
vµ nnk, 2009 : Nghiªn cøu thµnh phÇn vËt chÊt
quÆng sericit S¬n B×nh, Hµ TÜnh. B¸o c¸o chuyªn ®Ò
- ViÖn Khoa häc VËt liÖu - ViÖn Khoa häc vµ C«ng
nghÖ ViÖt Nam.
[7] J.B. Hedrick, 2004 : Mica. p. 51.1-51.5 -
in Minerals Yearbook. U.S. Geological Survey,
Wa-shington DC.
KÕt luËn
Sericit kh«ng cã thµnh phÇn ®¬n thuÇn lµ kho¸ng
vËt muscovit nh− trong mét sè v¨n liÖu, lµ mét tËp
hîp c¸c kho¸ng vËt bao gåm thµnh phÇn chÝnh lµ
kho¸ng vËt di-vermiculit. §i cïng víi di-vermiculit
trong sericit lµ illit, sÐt xen líp illit/smectit, vµ sÐt
xen líp di-vermiculit/smectit. Di-vermiculit thuéc
nhãm kho¸ng vËt sÐt 2:1, cÊu tróc b¸t diÖn ®«i
[8] K.-H. Henning and M. STÖRR, 1986 : Elec-
tron micrographs (TEM, SEM) of clays and clay
minerals. Akademie-Verlag Berlin [Schriftenreihe
fÜr geologische Wissenschaften, Bd. 25]. 352 pp.
[9] TrÞnh Xu©n Hßa, 2009 : Nghiªn cøu tiÒm
gièng nh− muscovit. So víi muscovit vµ illit, di- n¨ng, gi¸ trÞ sö dông kho¸ng s¶n sericit trong c¸c
323
[20] Y.S. Perng, E.I.C. Wang, C. Lu, L. Kuo,
2008 : Application of sericite to LWC coatings.
Tappi J. 7, 21-26.
thµnh t¹o biÕn chÊt Neoproterozoi - Paleozoi h¹ vµ
phun trµo Jura - Creta T©y B¾c ViÖt Nam. B¸o c¸o
- ViÖn Nghiªn cøu §Þa chÊt vµ Kho¸ng s¶n.
[21] Ralph, J. & Chau, I., 1993-2010. Mindat.
org - the mineral and locality database. URL :
03/02/2010).
[10] Tran Trong Hue and Kieu Quy Nam,
2003 : Sericite mineralization in ViÖt Nam and its
economic significance. Journal of Geology Series
B, 22, 61-69. (Ch÷ ViÖt : Kho¸ng ho¸ sericit ë ViÖt
Nam vµ ý nghÜa kinh tÕ cña chóng. T¹p chÝ §Þa
chÊt, lo¹t A, Hµ Néi, 273, 29-37).
[22] M. Rieder, G. Cavazzini, Y.S. D'Yakonov,
V.A. Frank-Kamenetskii, G. Gottardt, S.
Guggenheim, P.V. Koval, G. Muller, A.M.R.
Neiva, E.W. Radoslovich, J.L. Robert, F.P. Sassi,
H. Takeda, Z. Weiss, D.R. Wones, 1998 :
Nomenclature of the micas. The Canadian Minera-
logist 36, 905-912.
[11] J. Kasbohm, J. Tarrah, K.-H. Henning,
2002 : Transmissionselektronen-mikroskopische
Untersuchungen an Feinfraktionen der Ringversu-
chsprobe "Ton Stoob" - in : Ottner, F. ; Gier, S.
(Hrsg.) : Beiträge zur Jahrestagung Wien, 18.-20.9.
2002. Berichte der Deutschen Ton- und Tonmineral-
gruppe e.V. Band 9, 71-84.
[23] F.J.A. van Ruitenbeek, T. Cudahy, M.
Hale, and F.D. van der Meer, 2005 : Tracing
fluid pathways in fossil hydrothermal systems with
near-infrared spectroscopy. Geology, 33, 7, 597-
600. DOI : 10.1130/G21375.1.
[12] K.N. Kim, D.Y. Shin, H. Park, 2006 : High
Grade Purification of Sericite by Hydrocyclone and
Magnetic Separation. Materials Science Forum
510/511, 850-853.
[24] P. Schroeder, 2010 : Clay Mineralogy -
geol6550/6550schedule10.html (truy cËp ngµy 03-
2-2010).
[13] R. Kitagawa, S. Takeno,
&
I.
Sunagawa, 1983 : Surface microtopographies of
sericite crystals formed in different environmental
conditions. Mine-ralogical Journal 11, 282-296.
[25] J. ŚRODOŃ, F. ELSASS, W.J. MCHARDY,
D.J MORGAN, 1992 : Chemistry of illite-smectite
inferred from TEM measurements of fundamental
particles. Clay Minerals 27, 2, 137-158.
[14] E.S Malcolm. (Editor), 1999 : Handbook
of Soil Science. CRC Press, 1st edition. 2148pp.
[15] A. Michot, D.S. Smith, S. Degot, C.
Gault, 2008 : Thermal conductivity and specific heat
of kaolinite : Evolution with thermal treatment. Journal
of the European Ceramic Society 28, 2639-2644.
[26] §ç ThÞ V©n Thanh (chñ biªn), TrÞnh
H©n, 2003 : Kho¸ng vËt häc. Nxb §¹i häc Quèc gia.
[27] T. Vanorio, M. Prasad, A. Nur, 2003 :
[16] D.E. Moore, R.C. Reynolds, 1997 : X- Elastic properties of dry clay mineral aggregates,
suspensions and sandstones. Geophysical Journal
International 155, 1, 319-326.
Ray Diffraction and the Identification and Analysis of
Clay Minerals. Oxford University Press, 2nd edition.
378 pp. (Reviews in Am. Mineral. 84, 689-690).
[28] M.A. Vicente, F. Elsass, E. Molina, M.
Robert, 1997 : Palaeoweathering in slates from
the Iberian Hercynian Massif (Spain) : investigation
by TEM of clay mineral signatures. Clay Minerals
32, 3, 435-451.
[17] T. Hoang-Minh, 2006 : Characterization
of Clays and Clay Minerals for Industrial Applica-
tions : Substitution Non-natural Additives by Clays
in UV Protection. Dissertation - Ernst-Moritz-Arndt-
University Greifswald.
[29] G. Zhang, Z. Wei, R.E. Ferrell, 2009 :
Elastic modulus and hardness of muscovite and
rectorite determined by nanoindentation. Applied
Clay Science 43, 271-281.
[18] T. Hoang-Minh, T.L. Le, J. Kasbohm, R.
GierÐ, 2010 : UV-protection characteristics of
some clays. Applied Clay Science, doi:10.1016/j.
clay.2010.01.005.
[30] Chuzhou Grea Mineral Co., Ltd, 2006 :
Products (Sericite mica & Applications). URL :
(truy cËp ngµy 03/02/2010).
[19] Y.S. Perng, E.I.C. Wang, 2004
:
Development of a functional filler:swelling sericite,
Tappi J. 3, 26-31.
324
fundamental information for basic and application
research on sericite. The research also provides
mineral formular of di-vermiculite determined from
Son Binh sericite (Ha Tinh, Viet Nam), Nabeyama
and Iwaya sericites (Japan).
SUMMARY
Some issues on composition and
characteristic of sericite
In Vietnam, sericite has been interested in as a
potential industrial material. This study discusses
some issues on composition and characteristic of
sericite following with clarifying concept of
“sericite” in the international nomenclature of
micas and suggests a name “di-vermiculit” (in
Vietnamese) for main mineral of sericite. Some
characteristics of sericite and its minerals
including crystal structure, chemical composition,
mineral composition and typical physical
properties are presented in order to provide the
Ngµy nhËn bµi : 1-3-2010
Tr−êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn
(§¹i häc Quèc gia Hµ Néi)
ViÖn Khoa häc VËt liÖu
(ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ ViÖt Nam)
HiÖn t¹i : ViÖn §Þa lý - §Þa chÊt, Tr−êng §¹i
häc Tæng hîp Greifswald, CHLB §øc
325
8 trang
12/01/2024
19440
Free
Bạn đang xem tài liệu "Một số vấn đề về thành phần và đặc điểm Sericit", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- mot_so_van_de_ve_thanh_phan_va_dac_diem_sericit.pdf
