三、形成矿物的地质作用
矿物是通过地质作用形成的,那么,有些什么样的地质作用呢?
岩浆作用形成矿物:在地下深处高温高压环境下,岩石就会融化形成岩浆,当岩浆沿裂隙上升到较浅的地方时,岩浆就会冷却下来结晶形成矿物。这个过程类似于在实验室合成晶体的实验过程。
火山作用形成矿物:如果岩浆沿裂隙直接上升至地表,迅速冷却结晶或固化,就会形成非常细小的矿物晶体或火山玻璃(非晶态),一般来说,火山玻璃经过漫长的地质年代演化都已经晶化形成了细小的矿物晶体。
图3-6 岩浆作用与火山作用示意(图片下部为高温岩浆,沿裂隙上升到一定地方形成岩浆房,在岩浆房里缓慢结晶形成岩浆岩石,如花岗岩、辉长岩等,如果岩浆直接喷出地表则形成火山岩石,如流纹岩、玄武岩等)
图3-7 岩浆流出地表的情形
热液作用形成矿物:岩浆演化到后期就剩下一些富含气液的溶液了,从这些高温溶液中可以结晶出大晶体,如水晶、绿柱石、电气石等等。这个过程类似于在高压釜中水热法合成晶体的过程。
沉积作用形成矿物:在一些盐湖里,当水分蒸发后,一些盐类矿物就会沉淀下来,如石盐(NaCl)、钾盐(KCl)、石膏(CaSO4)等;在海洋里,会沉淀大量的CaCO3而形成灰岩,灰岩里面就是细晶或隐晶的方解石。
图3-8 沉积岩石中的层理构造
风化作用形成矿物:一些出露在地表的矿物受水、生物、太阳能等的影响而分解,从而改变其原来的化学成分和结构,变成了新的矿物。例如:黄铁矿经风化作用而形成褐铁矿。
(a) (b)
图3-9 黄铁矿(a)风化后形成褐铁矿(b),褐铁矿仍然保留黄铁矿立方体晶形
变质作用形成矿物:地壳是在不断运动的,一些在地球浅层的矿物通过地壳运动有可能俯冲到地壳深部,在地壳深部高温高压下,原来的矿物已经变得不稳定了,就会形成新的矿物。例如:地表的富铝粘土矿物到地下深处会变成蓝晶石等。
地球上各种地质作用的循环:整个地球是在不断运动变化的,上述的各种地质作用及其所形成的矿物也是在不断运动变化的。地下的岩浆上升冷却形成岩浆岩石,如花岗岩、辉绿岩等;如果岩浆岩石出露地表,则会发生风化作用,在风化作用中形成一些含水的矿物,如褐铁矿、铝土矿等,也有些矿物发生了分解;风化分解的产物被流水冲走,到别的地方沉淀下来,形成了沉积岩石,如灰岩,石英砂岩等;地壳运动又可能将在地表的沉积岩石或其他岩石带到地下深处,从而在地下高温高压下发生熔融,形成岩浆;……….如此反复进行。
图3-10 地壳上各种地质作用的循环