CHƯƠNG 1 :

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CAO LANH :

1.1.1 Nguồn gốc tạo thành cao lanh.

Cao lanh là sản phẩm phong hóa tàn dư của các loại đá gốc chứa trường thạch như pegmatite, granit, gabro, banzan, ryolit hoặc các cuộn sỏi thềm biển đệ tứ hay đá phun trào axit như keratophyr, felsit. Ngoài kiểu hình thành phong hóa tàn dư, còn có sự hình thành do phong hóa biến chất trao đổi các đá gốc cộng sinh nhiệt dịch quarphophia, chính là quarzit thứ sinh như mỏ cao lanh Tấn mài Quảng Ninh.

Kiểu phong hóa tàn dư và biến chất trao đổi hình thành các mỏ cao lanh tại mỏ đá góc – là cao lanh nguyên sinh (tức cao lanh thô). Nếu sản phẩm phong hóa tàn dư, nhưng bị nước băng hà, gió cuốn đi rồi lắng đọng lại chổ trũng hình thành nên các mỏ cao lanh hay đất sét trầm tích - còn gọi là cao lanh thứ sinh.

Sự hình thành các mỏ cao lanh ngoài yếu tố cơ bản là có đá gốc chứa trường thạch phải kể tới yếu tố địa mạo, cấu tạo nên vùng chứa đá gốc và yếu tố môi trường (độ ẩm, nhiệt độ).

Qua nhiều tài liệu đều thống nhất phần lớn các mỏ cao lanh nằm ở vùng đồi núi dốc thoải hay thung lủng giữa các núi.Qúa trình nghiên cứu sự hình thành trái đất người ta cho rằng sự thành tạo các mỏ cao lanh xảy ra ở thời kỳ đầu đệ tứ và mạnh nhất ở thời kỳ đệ tứ muộn. Giai đoạn này khí hậu rất ẩm và mưa nhiều, thảm thực vật phát triển mạnh tạo môi trường thuận lợi cho sự phong hóa đá gốc bằng các quá trình hóa học. Mặt khác cũng chính thời kỳ này sự vận động của trái đất xãy ra rất mạnh bao gồm sự nâng lên hay tụt xuống của vỏ trái đất phần tiếp xúc với khí quyển (còn gọi là lớp silicat) tạo nên nhiều nếp uốn và khe nứt (lớp silicat có chiếu sâu từ 36 – 50 km).

Như vậy sự hình thành các mỏ cao lanh là do chịu sự tác dụng tương hổ của các quá trình hóa học, cơ học (kể cả sinh vật học) bao gồm các hiện tượng phong hóa, rửa trôi và lắng đọng trong thời gian dài.

Về mặt hóa học, bản chất của nó rất phức tạp nhưng để đơn giản hơn, ta coi đá gốc trực tiếp phong hóa thành cao lanh là trường thạch.Lấy trường thạch kali làm thí dụ thì cơ chế phản ứng có thể như sau:

Nếu môi trường co độ pH = 3 – 4:

2KAlSi3O8 + 8 H2O ----- > 2KOH + 2 Al(0H)3 + 2 H4Si3O8 ----- > Al2(OH4)Si2O5 + K2O + 4SiO2 + 6H2O

Khi môi trường có độ pH = 8 – 9 thì khoáng chính hình thành không phải do caolimit mà là momorilonit: Al1.67Mg*0.33((OH)2/Si4O10)0.33Na0.33(H2O)4.

Rõ ràng: H2CO3 , H2O và một số axit hữu cơ khác đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình phong hóa đá góc thành cao lanh.

Quá trình tạo thành cao lanh có thể còn qua mức độ trung gian. Thí dụ trường thạch bị cerusit hóa tức là chuyển thành mica ngâm nước mà dạng phổ biến là: K2O3 Al2O3.6Si02.2H2O rồi mới chuyển thành caolinit.

Trong nhiều trường hợp xảy ra sự thay thế đồng hình của Fe3+ thay Al3+ thì cơ chế còn phức tạp hơn