Màu của đá là màu của các khoáng vật làm nên nó, cộng với chút tạp chất và lớp bề mặt bị thời tiết làm đổi. Đá vôi gần như chỉ có khoáng canxit trắng, nên sáng màu, ngả xám khi lẫn sét và chất hữu cơ. Đá ong nâu đỏ vì được làm giàu oxit sắt qua quá trình phong hoá mạnh ở xứ nóng ẩm. Đá bazan đen xám vì giàu các khoáng chứa sắt, magie màu sẫm và có hạt rất mịn do dung nham nguội nhanh.
Ba thứ quyết định màu một hòn đá
Hãy hình dung mỗi hòn đá là một nắm hạt khoáng vật nén chặt. Màu ta thấy là kết quả của ba điều.
- Khoáng vật chính. Có nhóm khoáng sáng màu: thạch anh (trong, trắng, xám), fenspat (trắng, hồng, kem), canxit (trắng). Có nhóm khoáng sẫm màu: các khoáng giàu sắt và magie như pyroxen, amphibol, olivin, mica đen. Đá nhiều khoáng sáng thì sáng, nhiều khoáng sẫm thì tối.
- Tạp chất nhuộm màu. Một lượng nhỏ oxit sắt đủ nhuộm cả hòn đá: loại ngả đỏ cho sắc đỏ gạch, loại ngả vàng nâu cho sắc vàng gỉ. Chất hữu cơ, than làm đá xám đến đen.
- Kích thước hạt và bề mặt. Cùng một khoáng, hạt to thấy từng đốm, hạt mịn thì hoà thành một màu đều và thường trông tối hơn. Bề mặt bị phong hoá, phủ bụi, phủ địa y thì khác hẳn mặt đá mới vỡ.
Vì thế muốn biết màu thật của đá, người làm địa chất thường đập một mẩu cho lộ mặt mới, hoặc nhúng nước. Mặt ướt cho thấy màu thật đậm và rõ hơn, theo cùng lý do vật ướt sẫm màu hơn vật khô.
Đá vôi: trắng gốc, xám vì tạp chất và thời gian
Đá vôi chủ yếu hình thành dưới biển cổ, từ vỏ, xương của sinh vật và canxi cacbonat lắng đọng qua thời gian rất dài. Khoáng chính là canxit, vốn trắng hoặc không màu. Đá vôi tinh khiết vì vậy có màu trắng ngà. Nhưng phần lớn đá vôi ngoài tự nhiên lẫn một ít sét, cát mịn và chất hữu cơ từ sinh vật xưa, nên có màu xám nhạt đến xám đậm; loại giàu chất hữu cơ có thể gần như đen.
Những vùng núi đá vôi lớn ở Việt Nam như vịnh Hạ Long (Quảng Ninh), Tràng An (Ninh Bình), cao nguyên đá Đồng Văn (Tuyên Quang, trước thuộc Hà Giang) có màu xám chủ đạo. Màu xám ấy là màu gốc của đá cộng với lớp sinh vật và bụi phủ bên ngoài; chỗ vừa sạt lở lại trắng sáng hẳn. Những sọc đen, mảng cam trên vách đá vôi đã được nói ở bài riêng về rêu, địa y.
Đá hoa: đá vôi được "nấu lại"
Khi đá vôi bị chôn sâu, chịu nhiệt và áp suất lớn trong thời gian dài, các hạt canxit kết tinh lại to hơn, thành đá hoa (cẩm thạch). Đá hoa thường trắng hơn, có ánh lấp lánh của tinh thể, đôi khi có vân xám, xanh, hồng do tạp chất bị kéo thành dải. Các núi Ngũ Hành Sơn ở Đà Nẵng là núi đá hoa; vùng Lục Yên (Lào Cai, trước thuộc Yên Bái) được biết đến với đá hoa trắng.
Đá ong: màu nâu đỏ của phong hoá nhiệt đới
Đá ong hình thành ở vùng nóng ẩm, nơi mưa nhiều và nắng gắt xen nhau qua thời gian dài. Nước mưa ngấm xuống đất, hoà tan và mang đi phần lớn các chất dễ tan, trong khi sắt và nhôm ở dạng oxit ở lại, tích tụ dần. Theo mực nước ngầm lên xuống theo mùa, oxit sắt kết lại thành một lớp cứng có nhiều lỗ rỗng, xen những đốm vàng, trắng của sét. Bề mặt rỗ lỗ chỗ như tổ ong, nên dân gian gọi là đá ong.
Màu nâu đỏ, đỏ gạch, có chỗ vàng gỉ của đá ong đến chính từ các oxit sắt: phần ngả đỏ đậm, phần ngả vàng nâu. Theo kinh nghiệm dân gian, đá ong khi còn nằm trong đất ẩm tương đối mềm, có thể dùng dụng cụ cắt thành khối; đưa lên phơi ngoài không khí, nó khô và cứng dần. Nhờ vậy vùng trung du và vùng đồi phía tây Hà Nội có truyền thống dùng đá ong xây tường, xây giếng; chuyện màu làng đá ong được kể riêng ở mục màu làng, phố. Đất đỏ do đá ong và bazan phong hoá mà thành đã có bài riêng ở mục màu đất.
Đá bazan: đen xám vì giàu sắt, magie và nguội nhanh
Bazan là đá do dung nham núi lửa phun lên mặt đất rồi nguội. Dung nham bazan giàu sắt và magie, nên khi kết tinh tạo ra nhiều khoáng sẫm màu như pyroxen, olivin. Vì nguội nhanh ngoài không khí hay trong nước, các tinh thể không kịp lớn, hạt rất mịn, mắt thường không thấy từng hạt, cả khối đá có một màu đen xám đều. Có chỗ bazan lỗ chỗ những bọt khí bị đóng băng lại khi dung nham nguội, trông như bọt biển hoá đá.
Ở Việt Nam, bazan phổ biến ở Tây Nguyên, một phần Đông Nam Bộ và một số vùng ven biển miền Trung. Đảo Lý Sơn (Quảng Ngãi) là đảo núi lửa, bờ đá đen sẫm tương phản với nước biển xanh. Gành Đá Đĩa (Đắk Lắk, trước thuộc Phú Yên) là ví dụ nổi tiếng về bazan nứt thành cột: khi khối dung nham dày nguội và co lại, nó nứt thành những cột nhiều cạnh. Phơi lâu ngoài trời, bề mặt bazan có thể ngả nâu gỉ vì sắt trong đá bị ô xy hoá, nhưng đập ra bên trong vẫn đen.
Những hòn đá khác hay gặp ngoài trời
Granit: đá lốm đốm
Granit hình thành từ magma nguội chậm sâu dưới lòng đất, nên tinh thể kịp lớn và nhìn thấy rõ từng hạt: hạt trắng hoặc hồng là fenspat, hạt xám trong là thạch anh, đốm đen bóng là mica đen hay amphibol. Nhìn tổng thể, granit có màu xám lốm đốm, trắng hồng hoặc hồng nhạt. Nhiều bãi đá tảng tròn ven biển miền Trung và Nam Trung Bộ là granit đã bị phong hoá tròn cạnh.
Sa thạch: màu do "xi măng" gắn hạt
Sa thạch là cát bị nén và gắn lại. Hạt cát thạch anh vốn sáng màu; cái quyết định màu của sa thạch thường là chất gắn giữa các hạt. Gắn bằng oxit sắt thì đỏ, nâu đỏ hoặc vàng; gắn bằng canxit hay silic thì trắng, xám nhạt. Các vách sa thạch đỏ trên thế giới, như vùng hẻm núi miền tây nước Mỹ, đỏ chính vì oxit sắt.
Đá phiến, đá sét: xám đen
Đá hạt rất mịn hình thành từ bùn đáy hồ, đáy biển thường giữ nhiều chất hữu cơ, nên có màu xám đậm đến đen, tách được thành tấm mỏng.
Bảng màu các loại đá thường gặp
| Loại đá | Màu thường thấy | Vì sao | Ví dụ ở Việt Nam |
|---|---|---|---|
| Đá vôi | Trắng ngà đến xám đậm | Canxit trắng, lẫn sét và chất hữu cơ | Hạ Long, Tràng An, Đồng Văn |
| Đá hoa (cẩm thạch) | Trắng, có vân xám, hồng | Canxit kết tinh lại, tạp chất thành vân | Ngũ Hành Sơn, vùng Lục Yên |
| Đá ong | Nâu đỏ, đỏ gạch, đốm vàng | Oxit sắt tích tụ do phong hoá nhiệt đới | Vùng đồi trung du, phía tây Hà Nội |
| Bazan | Đen xám, mặt ngoài có thể ngả nâu | Giàu khoáng sắt, magie, hạt mịn | Tây Nguyên, Lý Sơn, Gành Đá Đĩa |
| Granit | Xám lốm đốm, trắng hồng | Tinh thể to: fenspat, thạch anh, mica đen | Nhiều bãi đá tảng ven biển miền Trung |
| Sa thạch | Đỏ, vàng, xám nhạt | Màu của chất gắn giữa các hạt cát | Rải rác nhiều vùng đồi núi |
Bộ sưu tập sỏi và phép thử vạch màu
Một hoạt động hay cho học sinh: mỗi lần đi chơi, nhặt vài viên sỏi nhỏ ở bãi sông, bãi biển (ở nơi được phép nhặt, không lấy đá ở di tích, khu bảo tồn). Về nhà rửa sạch, xếp theo màu từ sáng đến tối trên tờ giấy, ghi nơi nhặt. Nhúng nước từng viên để thấy màu thật, rồi thử đoán: viên trắng sáng có thể là thạch anh hoặc đá vôi, viên đen mịn có thể là bazan, viên lốm đốm có thể là granit.
Người làm địa chất có một phép thử rất đơn giản gọi là vạch màu: cọ khoáng vật lên mặt sau không tráng men của một viên gạch men hay đáy chén sứ. Vệt bột để lại đôi khi khác màu hòn đá. Ví dụ, một khoáng oxit sắt trông đen xám có thể để lại vệt đỏ nâu. Phép thử này cho thấy cái đỏ đã "nằm sẵn" trong nhiều hòn đá sẫm màu, chỉ chờ bị nghiền nhỏ hay bị phong hoá là hiện ra. Đó cũng là lý do đá đen ở Tây Nguyên lại cho ra đất đỏ.
Tả và vẽ đá cho đúng chất
Đá trong tranh hay bị tô một màu xám chung. Muốn đá ra đúng loại, hãy bắt đầu từ màu gốc: đá vôi xám ngà ấm, có sọc đứng; bazan xám đen ngả lạnh, mặt khối gãy góc; đá ong nâu đỏ, rỗ lỗ chỗ, có đốm vàng; granit xám lốm đốm trắng hồng, khối tròn. Mặt đá đón sáng nhạt và ấm hơn, mặt khuất đậm và lạnh hơn. Chỗ đá ướt sát mép nước thì sẫm hẳn so với phần khô bên trên. Khi tả, hãy gọi tên đá kèm màu: "bờ đá bazan đen", "tường đá ong đỏ sẫm", "vách đá vôi xám bạc", người đọc sẽ hình dung ra ngay chất liệu.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao đá có nhiều màu khác nhau?
Màu đá do khoáng vật chính quyết định: khoáng như thạch anh, fenspat, canxit sáng màu; khoáng giàu sắt, magie sẫm màu. Một ít oxit sắt có thể nhuộm đá đỏ, vàng; chất hữu cơ làm đá xám đen. Bề mặt bị phong hoá cũng làm màu đổi.
Vì sao đá ong có màu nâu đỏ?
Đá ong hình thành do phong hoá mạnh ở xứ nóng ẩm: nước mưa mang đi các chất dễ tan, để lại và làm giàu oxit sắt, nhôm. Oxit sắt cho màu đỏ gạch và vàng gỉ. Bề mặt rỗ như tổ ong nên gọi là đá ong.
Vì sao đá bazan có màu đen?
Bazan hình thành từ dung nham giàu sắt và magie, kết tinh thành các khoáng sẫm màu. Dung nham nguội nhanh nên hạt rất mịn, cả khối có màu đen xám đều. Lâu ngày mặt ngoài có thể ngả nâu gỉ.
Đá vôi màu gì?
Đá vôi tinh khiết màu trắng ngà vì chủ yếu là canxit. Phần lớn đá vôi tự nhiên lẫn sét và chất hữu cơ nên có màu xám nhạt đến xám đậm. Bề mặt vách đá vôi lâu năm còn loang đen, cam do sinh vật bám.
Vì sao đá đen ở Tây Nguyên lại cho đất đỏ?
Bazan chứa nhiều sắt trong các khoáng sẫm màu. Khi bị phong hoá lâu dài trong khí hậu nóng ẩm, sắt bị ô xy hoá thành oxit có màu đỏ, vàng, nên đất hình thành từ bazan có màu đỏ nâu.