Sinh khoáng học là một lĩnh vực được giao thoa giữa khoáng vật học, cổ sinh vật học và sinh học. Đây là ngành học chuyên nghiên cứu về cách thức duy trì, ổn định hàm lượng khoáng sản trong tự nhiên dưới sự kiểm soát sinh học của thực vật và động vật, đáp án của sự cân bằng này là trình tự thay thế khoáng chất của chúng sau quá trình lắng đọng.[16] Quá trình này sử dụng các kỹ thuật từ hóa khoáng học, đặc biệt là những nghiên cứu về đồng vị, để xác định chính xác những thứ như quá trình tăng trưởng của động-thực vật sống= B[17][18] cũng như những thành phần khoáng sản ban đầu có chứa trong những hóa thạch.[19] Để tiếp cận các khoáng vật nhằm mục đích nghiên cứu, một phương thức mới được gọi là dùng sự tiến hóa của khoáng sản (mineral evolution) để dò tìm sự đồng tiến hóa của hệ sinh quyển và địa quyển ở một khu vực nhất định, bao gồm vai trò của khoáng vật trong nguồn gốc của sự sống, là yếu tố quan trọng quá trình tổng hợp khoáng chất xúc tác và sự hấp thu có chọn lọc các phân tử hữu cơ có trên bề mặt khoáng sản.[20][21] Sinh khoáng học[chỉnh sửa]Sinh khoáng học là một lĩnh vực được giao thoa giữa khoáng vật học, cổ sinh vật học và sinh học. Đây là ngành học chuyên nghiên cứu về cách thức duy trì, ổn định hàm lượng khoáng sản trong tự nhiên dưới sự kiểm soát sinh học của thực vật và động vật, đáp án của sự cân bằng này là trình tự thay thế khoáng chất của chúng sau quá trình lắng đọng.[16] Quá trình này sử dụng các kỹ thuật từ hóa khoáng học, đặc biệt là những nghiên cứu về đồng vị, để xác định chính xác những thứ như quá trình tăng trưởng của động-thực vật sống[17][18] cũng như những thành phần khoáng sản ban đầu có chứa trong những hóa thạch.[19]Để tiếp cận các khoáng vật nhằm mục đích nghiên cứu, một phương thức mới được gọi là dùng sự tiến hóa của khoáng sản để dò tìm sự đồng tiến hóa của hệ sinh quyển và địa quyển ở một khu vực nhất định, bao gồm vai trò của khoáng vật trong nguồn gốc của sự sống, là yếu tố quan trọng quá trình tổng hợp khoáng chất xúc tác và sự hấp thu có chọn lọc các phân tử hữu cơ có trên bề mặt khoáng sản.[20][21]

Hệ sinh thái của khoáng sản

Vào năm 2011, đã có rất nhiều nhà nghiên cứu bắt đầu việc phát triển một viện nghiên cứu cơ sở dữ liệu tiến hóa của các loại khoáng sản.[22] Cơ sở dữ liệu này tích hợp một diễn đàn có rất đông thành viên đóng góp – Mindat.org, nơi có hơn 690,000 cặp khoáng sản đặc trưng cho vị trí địa lí của chúng, với danh sách IMA chính thức về khoáng sản và dữ liệu tuổi tác của chúng dựa trên các ấn phẩm địa chất.[23]Cơ sở dự liệu này làm khả thi hóa việc áp dụng số liệu thống kê để trả lời những câu hỏi cũng như những thắc mắc chưa có lời giải mà ngày nay người ta thường đặt ra, hệ sinh thái của khoáng sản là chìa khóa để giải đáp những khúc mắc này. Câu hỏi được đặt ra nhiều nhất là sự tiến hóa của khoáng sản có bao nhiêu phần trăm khả thi (deterministic) và cơ hội thành công chính xác là bao nhiêu. Một số yếu tố có tính chất quyết định, điển hình như là các tính chất hóa học của khoáng sản và điều kiện để chúng ổn định hình thái (stability) của mình; nhưng khoáng vật học cũng có thể bị tác động bởi các quá trình kiến tạo của các thành phần tồn tại trong hành tinh. Trong một bài báo được viết vào năm 2015, Robert Hazen và những nhà khoa học khác đã phân tích được số lượng khoáng sản liên quan đến các nguyên tố cũng như những chức năng phóng phú, đa dạng và đa dụng của chúng. Những nhà khoa học này đã phát hiện được trên Trái Đất có hơn 4800 khoáng sản đã được đặt tên và biết đến, ngoài ra còn 72 nguyên tố, giữa chúng tồn tại một mối quan hệ liên quan đến định luật năng lượng (power law). Mặt Trăng là ví dụ, với chỉ 63 loại khoáng sản và 24 nguyên tố được phát hiện (dựa trên một mẫu vật nhỏ hơn nhiều) và về cơ bản thì chúng có cùng mối quan hệ. Điều này có hàm ý rằng những thành phần hóa học phân bố trên khắp hành tinh, nhờ sự phân bố rộng đó nên những nhà khoa học có thể dự đoán được thêm nhiều khoáng chất phổ biến đang tồn tại ở đâu, dạng nào. Tuy nhiên, sự phân bối khoáng vật có một sự kéo dài (long tail) theo hướng tiêu cực trong quá khứ, với chỉ 34% lượng khoáng sản tìm được ở một hoặc hai khu vực. Theo mô hình dự đoán được còn hàng ngàn những loại khoáng sản khác đang chờ để được khám phá, hoặc đã hoàn thành quá trình kết tinh và sau đó bị sói mòn, vùi sâu hơn vào lòng đất hoặc các quá trình khác làm ảnh hưởng đến sự tồn tại của chúng. Điều này có ngụ ý rằng tỉ lệ hình thành khoáng sản quí xảy ra cần phải tinh chỉnh, đảm bảo được từng cơ hội một.[24][25][26][27]Trong những tập dữ liệu lớn có một ứng dụng khác rất cần thiết, lý thuyết mạng (network theory) đã được áp dụng vào tập dữ liệu của những khoáng sản thuộc họ cacbon, nhờ vậy đã một phần khám phá được những mẫu vật mới dựa vào sự đa dạng và vị trí phân bố của chúng. Những bản phân tích có thể cho thấy được những khoáng vật nào có xu hướng tồn tại cùng nhau và những điều kiện tồn tại (địa chất, vật lí, hóa học và sinh học) có một sự liên quan nhất định đến chúng. Những tài liệu, thông tin về hệ sinh thái này có thể dùng để dự đoán được vị trí lắng cặng và thậm chí là những loại khoáng sản mới mà chưa ai biết.[28][29][30]

Công dụng của khoáng sản

Khoáng sản là rất cần thiết cho những nhu cầu khác nhau của mỗi người trong xã hồi ngày nay, một vài ví dụ điển hình như chúng được dùng làm quặng cho các thành phần chính của những sản phẩn kim loại dùng trong các mục đích khác nhau như thương phẩm và các thiết bị máy móc, là thành phần thiết yếu cho những vật liệu xây dựng chẳng hạn đá vôi, đá cẩm thạch, đá granit, sỏi, thủy tinh, thạch cao, xi măng, vâng vâng,….[15] Những khoáng sản còn được dùng như phân bón để làm phong phú lượng dưỡng chất có trong đất để thúc đẩy quá trình phát triển của cây trồng nông nghiệp.

Việc thu thập khoáng sản

Công việc thu thập khoáng sản cũng có thể là một sở thích nghiên cứu và là sở thích của những tín đồ sưu tầm, với những câu lạc bộ và những tổ chức xã hội đại diện cho lĩnh vực này.[32][33] Những viện bảo tàng, một vài nơi điển hình như bảo tàng lịch sử quốc gia tự nhiên về địa chất, đá quý và khoáng sản Smithsonian (National Museum of Natural History Hall of Geology, Gems, and Minerals), bảo tàng lịch sử tự nhiên của địa hạt Angeles (Natural History Museum of Los Angeles County), bảo tàng lịch sử tự nhiên, London, và bảo tàng khoáng sản tư nhân Mim ở Beirut, Liban,[34][35] có rất nhiêu bộ sưu tập mẫu vật khoáng sản phổ biến được trưng bày dài hạn tại những bảo tàng đó.[36]