Thạch luân là tổ hợp các khoa học về đá, quá trình thành tạo và biến đổi của chúng. Đối tượng nghiên cứu của thạch luận là thành phần khoáng vật, hóa học của đá, các đặc điểm kiến trúc - cấu tạo, điều kiện thế nằm, nguồn gốc, điều kiện hình thành và bối cảnh kiến tạo xuất hiện trong các cấu trúc địa chất của Trái đất.
Thạch luận bao gồm:
- thạch học (xem mục từ Thạch học)
- thạch địa hóa
- thạch kiến tạo
- thạch luận thực nghiệm
- thạch luận lý thuyết
- thạch luận kỹ thuật
- thạch luận vũ trụ
- thạch luận vật lý.
Thạch học (thạch luận mô tả) nghiên cứu chi tiết và mô tả thành phần khoáng vật, đặc điểm kiến trúc - cấu tạo của đá.
Thạch địa hóa nghiên cứu quy luận phân bố các nguyên tố hóa học trong đá và khoáng vật tạo đá nhằm xác định các đặc điểm quá trình thành tạo đá. Thạch kiến tạo (thạch luận cấu trúc) nghiên cứu mối liên quan của vi cấu trúc trong đá và khoáng vật với chuyển động kiến tạo hoặc trường ứng suất.
Thạch luận thực nghiệm nghiên cứu mô hình hóa quá trình tạo đá trong tự nhiên (các khoáng vật và tổ hợp khoáng vật).
Thạch luận lý thuyết dựa trên phân tích hóa-lý các quá trình tự nhiên thông qua ứng dụng các thí nghiệm và phương pháp mô hình máy tính.
Thạch luận kỹ thuật nghiên cứu các khía cạnh thạch luận liên quan tới chế biến đá (sản xuất thủy tinh, sản xuất và sử dụng vật liệu chịu lửa, sứ, xi măng, sợi khoáng, sản phẩm đúc đá,...), xác định thành phần khoáng vật sản phẩm chế biến kỹ thuật từ đá hỗ trợ giải mã các quá trình tự nhiên; ngoài ra còn nghiên cứu các vật liệu xây dựng tự nhiên.
Thạch luận vũ trụ nghiên cứu vật chất của thiên thạch. Dựa theo các quá trình tạo đá chính người ta phân biệt thạch luận đá magma, thạch luận đá biến chất và thạch luận đá trầm tích (xem mục từ Trầm tích luận).
Thạch luận đá magma nghiên cứu thành phần khoáng vật và các quá trình hình thành chúng, thành phần hóa học, điều kiện hóa - lý của các quá trình nóng chảy và kết tinh magma, tương tác với đá vây quanh, mối liên quan với quá trình tạo quặng,...
Thạch luận đá biến chất nghiên cứu các đá biến đổi và quá trình biến đổi đá dưới ảnh hưởng của các điều kiện hóa - lý mới.
Thạch luận có mối liên hệ chặt chẽ với núi lửa học, hành tinh học, địa chấn học (xem mục từ địa chấn học), địa kiến tạo (xem mục từ kiến tạo), khoáng vật học (xem mục từ khoáng vật học), địa hóa học (xem mục từ địa hóa học), hóa tinh thể, hóa vũ trụ, địa tầng học (xem mục từ địa tầng học), khoa học vật liệu và sinh khoáng (xem mục từ sinh khoáng).
Mối liên quan chặt chẽ của hoạt động magma, biến chất và địa động lực cho phép sử dụng các phương pháp nghiên cứu Thạch luận tái lập bối cảnh kiến tạo trong quá khứ, so sánh các quá trình địa chất hiện đại và cổ.
Các nghiên cứu thạch luận hiện đại sử dụng các phương pháp nghiên cứu: thành phần khoáng vật bằng kỹ thuật vi dò (EPMA), kính hiển vi điện tử quét (SEM); thành phần hóa học đá bằng phương pháp phân tích huỳnh quang tia X (XRF), quang phổ plasma (ICP-MS); đặc điểm thành phần đồng vị Sr, Nd, Pb, Hf, Os,... trong đá và trong khoáng vật (vd. zircon). Để xác định tuổi thành tạo của đá, người ta sử dụng các phương pháp khác nhau như Rb-Sr, Sm-Nd, U-Pb,... Trong các nghiên cứu thạch luận người ta sử dụng các phương pháp toán học, trước hết đó là phương pháp thống kê toán học để đánh giá độ tin cậy của các tập hợp phân tích hóa học, phân loại đá, tính toán các thông số thạch địa hóa và địa hóa; phương pháp mô hình hóa các quá trình tự nhiên bằng máy tính.
Để xác định các thông số vật lý khác của đá và khoáng vật, người ta phát triển tổ hợp phương pháp vật lý (mật độ, độ cứng, giãn nở nhiệt, độ nén, tốc độ truyền sóng địa chấn, độ nhớt, tính chất dẫn điện và từ tính,...).
Ở Việt Nam, nghiên cứu thạch luận được thực hiện ở viện địa chất, viện Địa chất - Địa vật lý Biển, viện Tài nguyên & Môi trường Biển, viện ĐLTN Tp. Hồ Chí Minh thuộc viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; viện Khoa học Địa chất & Khoáng sản thuộc Bộ Tài nguyên & Môi , các trường đại học Mỏ - Địa chất, đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội và Tp. Hồ Chí Minh. Các công trình nghiên cứu về thạch luận được công bố trong các tạp chí: Các Khoa học về Trái đất (VJSE) của viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Địa chất (Geology) của Bộ TN & MT, Khoa học của dại học Quốc Gia Hà Nội.
Tài liệu tham khảo[sửa]
- Gary Nichols, Sedimentology and Stratigraphy, 2nd Edition, Wiley-Blackwell, ISBN: 978-1-405-13592-4, 432p, 2009.
- Myron G. Best, Igneous and Metamorphic Petrology, 2nd Edition, Wiley, ISBN: 978-1-405-10588-0, 752p, 2002.
- Андреев Е.Д., Баскина В.А., и др., Mагматические горные породы, Наука, M., Т. 1. Ч. 1-2, 1983.
