Cẩm thạch

Cẩm thạch

Đá biến chất
Mỏ đá cẩm thạch Carrara tại Italy
Thành phần
Chủ yếu là canxit hoặc dolomit

Cẩm thạch, còn gọi là đá hoa, là một loại đá biến chất từ đá vôi có cấu tạo không phân phiến. Thành phần chủ yếu của nó là calcit (dạng kết tinh của cacbonat calci, CaCO₃). Nó thường được sử dụng để tạc tượng cũng như vật liệu trang trí trong các tòa nhà và một số dạng ứng dụng khác. Từ Cẩm thạch (marble) cũng được sử dụng để chỉ các loại đá có thể làm tăng độ bóng hoặc thích hợp dùng làm đá trang trí.^[1]

Theo từ Hán Việt, loại đá có nghĩa là cẩm thạch tức là đá đẹp. Từ "marble" trong tiếng Anh xuất phát từ tiếng Hy Lạp μάρμαρον (cẩm thạch)^[2] và từ μάρμαρος (marmaros), "đá kết tinh", "đá sáng chói"^[3][4], có lẽ từ động từ μαρμαίρω (marmairō), "cháy sáng, lóng lánh, phát ra ánh sáng mờ"^[5]. Thuật ngữ này cũng là từ cơ bản trong tiếng Anh "marmoreal" có nghĩa "giống cẩm thạch".

Cẩm thạch là kết quả của quá trình biến chất khu vực hoặc hiến khi gặp trong biến chất tiếp xúc từ các đá trầm tích cacbonat như đá vôi hoặc đá dolomit, hay biến chất từ Cẩm thạch có trước. Quá trình biến chất làm cho đá ban đầu bị tái kết tinh hoàn toàn tạo thành cấu trúc khảm của các tinh thể calcit, aragonit hay dolomit. Nhiệt độ và áp suất cần thiết để hình thành cẩm thạch thường phá hủy các hóa thạch và cấu tạo của đá trầm tích ban đầu.

Cẩm thạch tinh khiết màu trắng là kết quả 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 tạo nên như sét, bột, cát, oxide sắt, hoặc đá phiến silic, các loại này là những hạt hoặc các lớp nguyên thủy có mặt trong đá vôi. Màu xanh lục thường do sự có mặt của xecpentin, tạo ra từ đá vôi giàu magiê hoặc dolomit có chứa tạp chất silica. Các loại tạp chất khác nhau được di chuyển và tái kết tinh bởi áp suất và nhiệt độ cao của quá trình biến chất.

Có một số loại cẩm thạch quan trọng được đặt tên sau vị trí mỏ đá, như

Cẩm thạch trắng, như Carrara ở Ý, Trắng hoàng gia và Trắng Bắc Kinh ở Trung Quốc và Malagori của Pakistan, đã được trao giải cho các tác phẩm điêu khắc cổ điển. Các tác phẩm này phải thực hiện với loại đá mềm và tương đối đồng nhất, đẳng hướng, và khó vỡ. Hệ số khúc xạ thấp của calcit cho phép ánh sáng đi qua vài mm trong đá trước khi tán xạ ra ngoài tạo ra đặc tính giống sáp vì thế các tượng làm bằng cẩm thạch mang sức sống của cơ thể con người.

Trong xây dựng, đặc biệt trong thương mại cẩm thạch dạng khối (đá khối) là thuật ngữ được dùng để chỉ các loại đá canxít kết tinh (và một số loại đá không phải canxít) có thể sử dụng làm đá xây dựng. Ví dụ, "cẩm thạch Tennessee" là loại đá có chứa hóa thạch dạng hạt, tỷ trọng lớn có màu từ xám tới hồng hoặc hạt dẽ có nguồn gốc từ đá vôi tuổi kỷ Ordovic, được các nhà địa chất xếp vào hệ tầng Holston.

Các loại cẩm thạch không màu hoặc có màu nhạt thường có nguồn gốc từ cacbonat calci tinh khiết, thường được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Cẩm thạch dạng hạt mịn hoặc bột cacbonat calci là thành phần trong giấy, và trong các sản phẩm khác như kem đánh răng, nhựa, và sơn. Cacbonat calci bột có thể được sản xuất từ đá vôi, đá phấn, và Cẩm thạch; có khoảng 3/4 cacbonat calci bột được sản xuất trên thế giới là từ Cẩm thạch. Cacbonat calci bột cũng được dùng làm chất tráng trên bề mặt của giấy bởi vì nó có độ tương phản cao và là giấy lọc vì nó làm tăng độ bền của tấm lọc. Cacbonat calci bột cũng là các chất phụ gia cho thực phẩm như trong kem đánh răng, chất độn trơ trong thuốc uống. Nó được thêm vào trong các loại nhựa vì nó làm cho nhựa cứng hơn, ảnh hưởng độ bền, ổn định hình dạng và độ dẫn nhiệt. Trong công nghiệp sơn, nó là chất độn rất tốt, có độ tương phản cao, và chịu được thời tiết.

Cacbonat calci khi nung sẽ tạo ra calci oxide (vôi), là thành phần cơ bản của các loại xi măng.

Theo USGS, Mỹ, sản lượng đá (hoa) khối năm 2006 là 46.400 tấn trị giá 18.1 triệu USD so với sản lượng năm 2005 là 72.300 tấn trị giá 18,9 triệu USD. Sản lượng cẩm thạch vụn (crushed marble) năm 2006 là 11,8 triệu tấn đạt giá trị 116 triệu USD, trong đó 6,5 triệu tấn dùng sản xuất cacbonat calci mịn và phần còn lại được sử dụng trong xây dựng. Nếu tính trong năm 2005 thì sản lượng cẩm thạch vụn là 7,76 triệu tấn trị giá 58,7 triệu USD, trong đó 4.8 triệu tấn dùng sản xuất cacbonat calci mịn và phần còn lại dùng trong xây dựng. Nhu cầu Cẩm thạch khối của Mỹ khoảng 1,3 triệu tấn. Cẩm thạch khối lớn có thể dùng làm gạch lót nền hoặc ốp tường.

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

Như là một dụng cụ được các nhà điêu khắc và kiến trúc sư Hy Lạp và Roma ưa chuộng (xem điêu khắc thời cổ đại), Cẩm thạch trở thành một biểu trưng văn hóa truyền thống và thể hiện khiếu thẩm mỹ tinh tế của họ. Sự đa dạng về hoa văn cũng như màu sắc của cẩm thạch làm nó trở thành một vật liệu trang trí rất được ưa chuộng. Những đặc điểm của nó cũng được đưa vào làm hình nền trên màn hình của máy tính...

Các địa danh được đặt theo tên của đá như: Marblehead, Ohio; Vòm Cẩm thạch, Anh; biển Marmara; Marble Rocks,Ấn Độ; và các thị trấn Marble, Minnesota; Marble, Colorado; và Marble Hill, Manhattan, New York. Các Cẩm thạch Elgin là các tác phẩm điêu khắc từ Parthenon được trưng bài trong Bảo tàng Anh Quốc. Chúng được bán cho nước Anh bởi Thomas Bruce.

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

Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Cẩm thạch.

• Tạp chí Dimension Stone Advocate (DSAN) số 26
• Tạp chí Dimension Stone Advocate (DSAN) số 29
• Dimension Stone Statistics and Information - USGS, thông tin khoáng vật của đá khối
• Learning to carve bởi Marc Levoy.
• Marmo Quarry in the Massa-Carrara region, Italy
• Tips for cleaning marble Lưu trữ 2007-08-10 tại Wayback Machine
• USGS 2005 Minerals Yearbook: Stone, Crushed
• USGS 2005 Minerals Yearbook: Stone, Dimension
• USGS 2006 Minerals Yearbook: Stone, Crushed
• USGS 2006 Minerals Yearbook: Stone, Dimension