1. Dẫn nhập

Xin mượn câu thơ của Hà Huyền Chi làm đề cho bài viết:

Hỏi đá xanh rêu bao nhiêu tuổi đời
Hỏi gió phiêu du qua bao đỉnh trời

Tả cảnh Đèo Ngang, Bà Huyện Thanh Quan cũng nhắc đến đá:

Bước tới Đèo Ngang bóng xế tà
Cỏ cây chen đá, lá chen hoa

Kinh A Di Đà cũng có đề cập đến nhiều loại tinh khoáng:

“Này nữa, Xá Lợi Phất, ở nước Cực Lạc có rất nhiều hồ thất bảo chứa đầy thứ nước có tám công đức, dưới đáy hồ toàn là cát vàng; bốn bên hồ có những lối đi làm bằng vàng, bạc, lưu ly và pha lê; phía trên các con đường ấy lại có vô số lâu đài, cũng được xây dựng và trang trí bằng các chất liệu vàng, bạc, lưu ly, pha lê, xa cừ, xích châu và mã não…”

Đá cũng có trong chuyện Trầu Cau. Câu chuyện kể là vào đời vua Hùng Vương thứ ba có hai anh em Tân và Lang rất thương yêu nhau. Tân sau khi có vợ thì không còn chăm sóc đến em như trước nữa. Lang lấy làm buồn rầu và bỏ nhà ra đi. Tới bên bờ suối thì Lang mệt quá, gục xuống chết và hóa thành tảng đá vôi. Tân, không thấy em về, vì thương em nên quyết đi tìm. Đi đến bờ suối thì Tân mệt lả và chết, biến thành cây cau bên tảng đá vôi. Vợ Tân không thấy chồng cũng bỏ đi tìm. Nàng tìm đến bờ suối, ngồi dựa vào thân cau mà chết, biến thành dây trầu không.

Có nhiều loại đá có tuổi đời hàng trăm triệu năm như những sơn khối ở giãy núi Himalaya, ở dọc theo giãy núi Trường Sơn ở Viet Nam nhưng cũng có hàng năm những phun trào đá bazan chỗ này chỗ nọ trên  Trái Đất ta ở. Ta gọi đó là những đá phún xuất.

Với thời gian, nhiều loại đá bị bào mòn và dòng sông suối chuyển vận các vật liệu như sỏi, cát xuống vùng hạ lưu, tạo thành châu thổ. Ta gọi đó là những đá trầm tích.  Đá trầm tích có thể do các loại đá khác nhau, lâu ngày bị tan vữa do gió, do nước nên tạo ra nhiều đá có hạt thô, có đá hạt vừa như cát, hạt mịn như sét. Cũng có đá trầm tích do các chất hoà tan trong nước lắng đọng xuống rồi kết lại như đolomit, thạch cao, muối mỏ. Loại đá trầm tich nhỏ nhất là đá sét. Đá vôi là một loại đá trầm tích. Đá vôi ít khi ở dạng tinh khiết vì thường bị pha lẫn với các tạp chất như đá phiến, đá mácma nên có nhiều màu sắc, từ trắng đến màu tro, xanh nhạt, vàng và cả màu hồng sẫm, màu đen. Ở Viet Nam, ta gặp đá vôi vùng cao nguyên Hà Giang và tại vịnh Hạ Long miền Bắc,vùng Phong Nha Quảng Bình miền Trung với nhiều hang động có các thạch nhũ (vú đá),  còn miền Nam có vài núi đá vôi ở Hà Tiên. Thành phần hoá học của đá vôi chủ yếu là khoáng vật calcite và aragonite tức là các dạng kết tinh khác nhau của cacbonat canxi CaCO3. Đá vôi bị sủi bọt khi cho vài giọt giấm chua vào. Có đá trầm tích cơ học với sét, cuội, cát sỏi ; cũng có đá trầm tích hoá học  như đô lô mit, thạch cao, muối mỏ và cũng có đá trầm tích hữu cơ như đá vôi, đá phấn, đá điatômit, v.v…

Có hơn 5.300 loại khoáng vật được biết đến; nhóm khoáng vật silicat chiếm hơn 90% vỏ Trái Đất. Sự đa dạng và phong phú của các loại khoáng vật được điều khiển bởi thành phần hóa học của Trái Đất. Silic và ôxy chiếm khoảng 75% vỏ Trái Đất, mà chúng chủ yếu nằm trong các cấu trúc của các khoáng vật silicat.

Các loại khoáng vật được phân biệt bởi nhiều tính chất vật lý và hóa học. Sự khác biệt về thành phần và cấu trúc tinh thể sẽ tạo ra các loại khoáng vật khác nhau, và các tính chất này đến lượt nó lại bị ảnh hưởng bởi môi trường địa chất mà khoáng vật đó được thành tạo. Những thay đổi về nhiệt độ, áp suất, và thành phần của khối đá có thể là nguyên nhân làm thay đổi đặc điểm khoáng vật học của nó; tuy nhiên,  sự thay đổi về lâu dài về nhiệt độ và áp suất thì tính chất khoáng vật học của nó cũng có thể thay đổi theo.

2. Các khoáng sản thường gặp

Vỏ Trái Đất có đến 4 ngàn tinh khoáng (minéral) khác nhau nhưng chỉ có quãng 12  tinh khoáng nhiều nhất. Có tinh khoáng màu vàng như pyrite, màu xám như galènẹ Phần lớn tinh khoáng ở vỏ Trái Đất gồm có 8 nguyên tố sau đây: Oxy (46%), Silicium (28%), Aluminium (8%), Fer (5%), Ca (3,5%), Na (3%), K (2.5%), Mg (2%) . Các tinh khoáng ta thường gặp ngoài thiên nhiên nằm trong các quặng sắt, quặng dolomit v.v. Khoáng sản  rất cần thiết cho những nhu cầu khác nhau của mỗi người trong xã hội ngày nay. Ví dụ:

• Trong kỹ nghệ xây cất, ta thấy đá vôi, đá granit, thạch cao, ximăng, sỏi,…
• Trong kỹ nghệ phân bón, các khoáng sản như apatit dùng làm phân bón cho cây vì apatit có nhiều chất lân,
• Trong kỹ nghệ luyện thép, thì tinh khoáng dolomit giúp khử lưu huỳnh, bảo vệ kim loại không bị oxy hoá.

Trong đá vôi thì hầu như chỉ có một khoáng chất là calcite. Vôi bột CaO dùng trong các ngành như: xử lý nước thải, xử lý rác thải, cây trồng, thủy sản, xử lý môi trường xác động vật bệnh, khử trùng chuồng trại heo, khử trừng trai gia cầm.

Nhiều loại đá có nhiều tinh khoáng trong đó, tuy nhiên khá phổ biến thường gặp là thạch anh, mica hay felspath.

Dựa trên trạng thái vật lý, ta có:

• Khoáng sản rắn: như quặng kim loại, v.v…
• Khoáng sản lỏng: như dầu mỏ, nước khoáng, v.v…
• Khoáng sản khí: khí đốt.

Sự tích tụ của khoáng sản tạo ra các mỏ (như mỏ than Nông Sơn ở Quảng Nam, mỏ than Hon Gay ở miền Bắc), còn trong trường hợp chiếm một diện tích lớn thì gọi là các vùng mỏ, bồn hay bể.

Theo mục đích và công dụng người ta chia các dạng khoáng sản như sau:

• Khoáng sản năng lượng hay nhiên liệu hóa thạch bao gồm dầu mỏ, hơi đốt, đá phiến dầu, than bùn, than, v.v…
• Khoáng sản phi kim loại bao gồm các dạng vật liệu xây dựng như vôi, cát, đất sét v.v.; đá xây dựng như đá hoa cương v.v và các khoáng sản phi kim khác.
• Khoáng sản kim loại hay quặng bao gồm các loại quặng kim loại đen, kim loại màu và kim loại quý:
• Kim loại đen bao gồm gang,thép và các hợp kim của chúng(chứa đa phần là sắt). Đây là những hợp kim trên cơ sở sắt và cacbon.
• kim loại màu là tên gọi của tất cả các kim loại và hợp kim, không có thành phần sắt, và hợp kim của sắt.
• kim loại quý  là các kim loại có giá trị cao và hiếm trong tự nhiên (vàng, bạc, kim cương)

Các tinh khoáng kim loại có vài đặc điểm:

• thường có mặt trong các đá phún xuất
• thường cứng và có màu sáng
• dễ uốn

Vài ví dụ các tinh khoáng kim loại, từ đó con người khai thác :

Chalcopyrit để từ đó trích ra đồng và vàng. Sử dụng trong đúc tiền, ống nước v.v.

Hematit để từ đó trích ra sắt. Sử dụng trong hợp kim thép gang .

Sphalerit để từ đó trích ra kẽm. Dùng trong mạ điện, tráng kẽm .

Lại có những loại đá màu như  ngọc thạch anh (jasper), rhodolit, đá mã não (agat), onyx, canxedon, charoit, nefrit v.v. và các loại đá quý như kim cương, ngọc lục bảo, hồng ngọc, xa-phia.

Cũng phải kể thêm những loại đá ghép sử dụng phối liệu bằng nhiều thành phần như: đá vôi, sa thạch, thạch cao và các tạp chất như silic, đất sét. Theo nhu cầu của thị trường, hiện nay đã có nhiều dạng đá công nghiệp sử dụng các phối liệu từ đá trầm tích mà thành phần chủ yếu là thạch cao,  tạo hình được nhiều dạng mô phỏng thế đá biến chất tự nhiên,  thích hợp cho không gian bên trong mà giá thành lại rẻ hơn rất nhiều so với đá tự nhiên.

4. Môi trường và khai thác tinh khoáng

Khai thác mỏ kim loại thường kéo theo ô nhiễm môi trường : xả thải của nhà máy tuyển quặng đã khiến dòng suối lúc nào cũng đục ngầu. Khi lấy nước vào ruộng thì mặt ruộng bị đông cứng lại do bùn thải của nhà máy, cây lúa không thể phát triển được.

5. Kết luận

Khoáng sản là một loại tài nguyên không thể tái tạo được và có số lượng còn hạn chế trong lòng đất chính vì thế cần phải có chiến lược quản lý, bảo vệ và khai thác hợp lý  để giúp sử dụng tiết kiệm, và có hiệu quả.  Hiện nay Viet Nam  đã khai thác quá nhiều khoáng chất dẫn đến tình trạng cạn kiệt nguồn tài nguyên đồng thời  gây ô nhiễm môi trường. Bên cạnh đó, các mỏ khoáng sản ở đất liền thì đang trên đà cạn kiệt còn khoáng sản dưới biển thì mới bắt đầu khai thác, với môi trường biển đang dần bị ô nhiễm.