VI

Trọng lượng riêng của thạch anh: tính chất, các loại và bảng giá trị

Thạch anh là một trong những khoáng vật phổ biến nhất trong tự nhiên và là thành phần tạo đá quan trọng của nhiều loại đá magma, đá biến chất và đá trầm tích. Bản thân thạch anh thường được ước tính chiếm khoảng 12% khối lượng thạch quyển Trái Đất; những tỷ lệ cao hơn trong vỏ Trái Đất là tính chung cho các khoáng vật silicat. Tên khoáng vật được cho là bắt nguồn từ từ Quarz trong tiếng Đức; một giả thuyết về nguồn gốc liên hệ nó với những từ có nghĩa là “cứng”.

Bảng trọng lượng riêng của thạch anh

Khối lượng riêng của thạch anh là một đại lượng vật lý tham khảo. Trong các phép tính gia dụng và xây dựng, người ta thường dùng giá trị trung bình 2,65 g/cm³, tương ứng với khối lượng khoảng 2650 kg cho 1 m³ thạch anh đặc không có khoảng rỗng.

Để việc tính toán đơn giản hơn, bảng dưới đây trình bày trọng lượng riêng của thạch anh và khối lượng thạch anh theo các đơn vị đo.

Trọng lượng riêng và khối lượng 1 m³ thạch anh theo đơn vị đo
Vật liệuTrọng lượng riêng (g/cm³)Khối lượng 1 m³ (kg)
Thạch anh2,652650

Tính chất của thạch anh

Thạch anh tinh khiết không màu hoặc có màu trắng do các khuyết tật tinh thể và vết nứt bên trong. Tuy nhiên, khoáng vật này có thể mang nhiều màu sắc khác nhau tùy vào tạp chất và bao thể của các khoáng vật khác. Thạch anh tan trong kiềm nóng chảy và axit flohydric.

Khoáng vật này có rất nhiều biến thể với các sắc màu khác nhau, mỗi loại có tên gọi riêng.

Nhiệt độ nóng chảy của thạch anh nằm trong khoảng 1713–1728 °C. Đây là vật liệu thuộc nhóm áp điện và điện môi.

Khoáng vật này thuộc nhóm oxit tạo thủy tinh, nhờ đó thạch anh có thể được dùng làm thành phần chính để sản xuất thủy tinh.

Thạch anh có tính đa hình và được chia thành hai dạng: thạch anh alpha ổn định ở nhiệt độ thấp và thạch anh beta ổn định ở nhiệt độ cao. Ngoài ra còn có bốn dạng đa hình được xem là các khoáng vật độc lập:

  • Dạng cristobalit
  • Dạng tridymit
  • Dạng coesit
  • Dạng stishovit

Các biến thể của thạch anh

Thạch anh có rất nhiều biến thể tùy theo tạp chất, tạo thành các loại khoáng vật riêng biệt như:

  • Aventurin. Đá quartzit chứa mica sắt và mica thường, có màu đỏ ánh lấp lánh pha nâu hoặc màu vàng nhạt.
  • Agat. Một biến thể của thạch anh, là chalcedony có các lớp sọc.
  • Amethyst. Thạch anh màu tím.
  • Binghamit. Thạch anh có hiệu ứng óng ánh và chứa bao thể goethit.
  • Thạch anh tóc. Một biến thể của thạch anh tạo tinh thể đá trong suốt, chứa các tinh thể tourmaline, rutile hoặc khoáng vật tương tự có khả năng hình thành tinh thể dạng kim.
  • Pha lê núi. Thạch anh ở dạng tinh thể trong suốt, không màu.
  • Đá lửa. Thạch anh có thêm cristobalit, chalcedony và opal, tạo thành tập hợp hạt mịn với thành phần không ổn định.
  • Morion. Một biến thể tinh thể màu đen.
  • Prase. Thạch anh màu xanh lá có bao thể actinolit.
  • Prasiolit. Thạch anh vàng được nung để biến đổi thành thạch anh xanh có sắc màu như vỏ hành.
  • Rauchtopaz. Thạch anh khói màu xám hoặc nâu với sắc nhạt.
  • Thạch anh hồng. Biến thể thạch anh màu hồng.
  • Chalcedony. Biến thể thạch anh ẩn tinh dạng sợi mịn, bán trong suốt, có màu từ trắng đến vàng mật ong.
  • Citrine. Biến thể thạch anh màu vàng chanh.
  • Thạch anh sapphire. Tập hợp thạch anh hạt thô có sắc xanh lam.
  • Mắt mèo. Biến thể thạch anh có ánh quang màu trắng, xám hoặc hồng nhạt.
  • Mắt chim ưng. Tập hợp thạch anh màu xám pha sắc xanh lam.
  • Mắt hổ. Tập hợp thạch anh màu nâu pha ánh vàng.
  • Onyx. Biến thể thạch anh có các lớp song song đặc trưng với nhiều màu khác nhau.
  • Heliotrope. Biến thể silica màu xanh lục đậm, chứa tạp chất oxit, chalcedony, hydroxit sắt và các khoáng vật khác, kèm các dải cùng đốm đỏ tươi.

Câu hỏi thường gặp

Trọng lượng riêng của thạch anh là bao nhiêu?

Đối với thạch anh đặc, giá trị trung bình thường dùng là 2,65 g/cm³, tương đương khoảng 2650 kg/m³ khi không tính khoảng trống giữa các hạt.

1 m³ thạch anh nặng bao nhiêu?

1 m³ thạch anh đặc nặng khoảng 2650 kg. Nếu là cát thạch anh hoặc đá dăm thạch anh, khối lượng thể tích xốp sẽ thấp hơn do có khoảng trống giữa các hạt.

Thạch anh và cát thạch anh có cùng khối lượng không?

Không. Giá trị 2650 kg/m³ trong bảng áp dụng cho khoáng vật đặc, còn cát thạch anh có khối lượng thể tích xốp phụ thuộc vào cỡ hạt, độ ẩm và mức độ đầm chặt.