Khoáng vật tạo đá là hợp phần thiết yếu, ổn định và có vai trò quyết định tên gọi và các tính chất của đá. Khoáng vật tạo đá là các khoáng vật chính, chiếm tỷ lệ >5% thể tích đá và thường là các khoáng vật phổ biến nhất trong vỏ Trái đất. Chỉ có một số ít (khoảng 25 khoáng vật) trong tổng số khoảng 5.000 khoáng vật đã biết là khoáng vât tạo đá chính nhưng chúng tạo đến gần 90% các loại đá của vỏ Trái đất. Các khoáng vât tạo đá chủ đạo thường thuộc các nhóm silica, silicat, carbonat và sulphat. Người ta phân biệt khoáng vật tạo đá sáng màu gồm thạch anh, và aluumosilicat như feldspar, feldsparoid và các khoáng vật khác và khoáng vật sẫm màu chủ yếu là silicat Fe-Mg như biotit, amphibil, pyroxen, olivin,...

Mỗi nhóm đá (trầm tích, biến chất, magma) đặc trưng bởi các khoáng vật tạo đá riêng. Mỗi đá là một tập hợp khoáng vật tạo đá khác biệt, tùy từng biến loại tỷ lệ các khoáng vật có thể khác nhau nhưng không thể thiếu bất kỳ khoáng vật hợp phần nào trong tập hợp đó. Chỉ cần vắng mặt một khoáng vật tạo đá nào đó, đá đã cho sẽ là một đá khác. Trong các đá trầm tích khoáng vật tạo đá phổ biến nhất nhóm carbonat, các khoáng vật sét, sulphat, chlorit và các khoáng vật nhóm silica (thạch anh, chalcedon). Đá biến chất đặc trưng bởi thành phần khoáng vật tạo đá rất đa dạng phụ thuộc vào đá gốc và mức độ biến chất, phổ biến nhất là các alumosilicat, silicat Fe-Mg và thạch anh. Các đá biến chất có nguồn gốc từ trầm tích (metapelit) đặc trưng bởi nhóm các khoáng vật cao nhôm. Ở mức biến chất thấp, các khoáng vật tạo đá thường là sericit, chlorit, albit, thạch anh, có thể có andalussit hoặc kianit; mức biến chất trung bình đặc trưng bởi các khoáng vật thạch anh, plagioclas muscovit, biotit, andalusit (kianit), granat (almandin), staurolit đôi khi là epidot và actinolit; mức biến chất cao, ngoài các khoáng vật của mức biến chất trung bình còn xuất hiện K-feldspar và có thể silimanit; các đá biến chất sâu đặc trưng bởi tổ hợp các khoáng vật granat, hypersten, thạch anh, cordierit, silimanit, ngoài ra còn có thể có plagioclas và K-feldspar. Các đá biến chất có nguồn gốc từ đá magma mafic và tương đương (metabasit) thường có thành phần giàu các khoáng vật sẫm màu (silicat Fe-Mg). Mức độ biến chất thấp đặc trưng bởi các khoáng vật tạo đá zeolit, prehnit - pumpelyt trong tổ hợp với các khoáng vật chlorit, epidot, thạch anh, calcit. Mức độ biến chất trung bình tướng phiến lục đặc trưng bởi tổ hợp albit, calcit, chlorit, thạch anh, actinolit, epidot. Mức biến chất cao đặc trưng bởi các khoáng vật plagiocla và amphibol (ví dụ amphibolit), khi đạt trình độ biến chất sâu tổ hợp này chuyển thành plagioclas, clinopyroxen và orthopyroxen, ví dụ trong granulit. Trong trường hợp nhiệt độ thấp nhưng áp suất tăng cao có thể xuất hiện glaucophan. Một loại đá biến chất đặc biệt là quarzit sắt (itabirit, jaspilit), trong đó khoáng vật tạo đá gồm thạch anh, hematit, magnetit và là một loại hình quặng sắt quan trọng ở nhiều nước. Đá biến chất từ các đá carbonat là các loại đá hoa và phiến vôi. Đá hoa gồm chủ yếu là calcit hoặc calcit và dolomit. Trong trường hợp trong đá carbonat ban đầu có các hợp phần khác như sét, cát khi bị biến chất ngoài carbonat (calcit, dolomit) xuất hiện các khoáng vật chlorit, tremolit; khi nhiệt độ tăng cao có thể xuất hiện wolostonit hoặc cao hơn là diopsit, grosular, ở nhiệt độ cao nhất còn có thêm forsterit. Đối với các đá biến chất có nguồn gốc từ đá siêu mafic, ở mức biến chất thấp chủ yếu là các khoáng vật serpentinit, brusit, tremolit-actinoit, talc, chlorit antigorit và bastit; khi đạt mức biến chất trung bình sẽ xuất hiện amphibol và khi biến chất cao xuất hiện olivin, pyroxen tương tự như đá siêu mafic ban đầu nhưng đây là các khoáng vật mới và đá có cấu tạo hạt biến tinh điển hình.

Khoáng vật tạo đá chính trong các đá magma vỏ Trái đất là các silicat (olivin, pyroxen, feldspar, feldsparoid, mica, amphibol) và thạch anh. Nhóm các đá siêu mafic là tổ hợp các khoáng vật olivin, pyroxen (clinopyroxen, orthopyrroxen), trong nhiều trường hợp là plagioclas. Trong các đá mafic và trung tính khoáng vật sáng màu đều là plagioclas nhưng khoáng vật màu trong đá mafic chủ yếu là pyroxen còn trong đá trung tính lại chủ yếu là amphibol (hoặc cả pyroxen). Các đá axit có thành phần khoáng vật nhìn chung gồm plagiolas, K-feldspar và thạch anh nhưng trong các biến loại granitoid plagioclas chiếm ưu thế so với K-feldspar. Trong các loại đá trung tính và axit á kiềm K-feldspar chiếm ưu thế, còn trong đá kiềm ngoài K-feldspar còn xuất hiện các khoáng vật kiềm như nephelin, leucit,... Các khoáng vật tạo đá của peridotit manti trên gồm olivin, pyroxen, chromspinelid, granat, plagioclas. Trong manti dưới chủ yếu là các khoáng vật áp suất cao như ringwoodit, wadsleyit, majorit, postperovskit, feripericlas, mganesiowustit,...

Các khoáng vật tạo đá chính đã được nghiên cứu khá kỹ, các đặc điểm thành phần bao gồm cả nguyên tố chính, nguyên tố vết, cấu trúc tinh thể và các tính chất khác của chúng đã được xác định chi tiết. Tương quan pha của đa số các khoáng vật tạo đá đã được xác định với sự hỗ trợ của các giản đồ trạng thái thu được bằng thực nghiệm và các tính toán lý thuyết. Thành phần hóa học khoáng vật tạo đá bao gồm cả các nguyên tố hiếm vết, đồng vị được sử dụng rộng rãi để xác định các đặc điểm nguồn gốc và tính toán điều kiện hóa lý thành tạo đá (bao gồm cả việc xây dựng các địa nhiệt - áp kế). Phân tích hóa - lý các tổ hợp cộng sinh khoáng vật tạo đá các đá magma và biến chất là cơ sở cho việc xác định điều kiện thành tạo chúng.

Các tính chất điện, từ, đàn hồi, nhiệt, phóng xạ và các tính chất khác của khoáng vật tạo đá làm nên tính chất vật lý của đá được sử dụng rộng rãi trong giải quyết các vấn đề địa chấn, thạch vật lý, trong các phương pháp địa vật lý thăm dò và trong địa chất công trình,…

Tài liệu tham khảo

1. Deer, W.A., Howie, R.A., Zussman, J., An Introduction to the Rock Forming Minerals (3rd edition), Mineralogical Society of Great Britain and Ireland, London, 2013.
2. Лодочников В.И., Главнейшие породообразующие минералы. 5-е издание. Издательство “Недра”, 1974.