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学石探究黄蜡石形成的外动力地质作用 [复制链接]

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探究*蜡石形成的外动力地质作用

节选《*蜡石成因分析》

*蜡石形成的外动力地质作用是指由太阳辐射能、引力能等产生的地质作用。其中剥蚀和搬运作用指水流、风沙、海浪、冰川等在运动状态下对岩石的破坏作用。这个作用不改变岩石的化学组成,只改变岩石的外在形态。湍急的水流、强劲的风力,特别是挟带沙粒的水流和风沙,具有很强的冲蚀和吹蚀作用。同时岩石的运移(搬运)过程产生的滚动、碰撞,使得岩石的棱角被磨蚀,岩石变得圆润而光滑(俗称“水洗度”好、“光洁度”好),与此同时,附着在石英岩上的其他矿物被磨蚀或脱落,岩石上呈现出共生矿物脱落后留下的孔洞,岩石变得玲珑多变。岩石脱离母岩后,除了受到水流、风沙的剥蚀、搬运外,更受到温度的变化、水及水溶液的化学作用、大气及生物作用,这些作用统称为风化作用。风化作用改变了原岩的质地、色彩和纹理,对*蜡石的形成有着至关重要的作用。关于*蜡石的成因,大多数作者用了“脱离母岩的石英岩落入酸性土壤中,因低温溶融而形成”。这里有两个问题需要提出:第一,酸性土壤(环境)是否有利于*蜡石的形成?第二,“低温溶融”到底属于什么化学反应?

对于第一个问题,实验表明,无论是石英还是无定形二氧化硅(如玛瑙)的溶解度均为PH(酸碱度)的函数,在酸性条件下石英的溶解度极低,随着PH值的增高(碱性增强)溶解度增加。因此,“酸性条件有利于*蜡石的形成”是不成立的。

关于第二个问题,“低温溶融”实际上是常温下石英岩表面发生的二氧化硅的溶解反应,这个反应的强度取决于水的PH值,在复杂的风化过程中,由于其他矿物(如长石)的分解,会产生碱性溶液,这是石英溶解的重要原因。反应改变了原岩表面结构,形成润泽的“初始石皮”,这对*蜡石的形成是非常重要的,蜡石的“蜡质感”与此反应有重要关系。有些作者以讹传讹,将“低温溶融”的“溶”写成“熔”则是科学性错误。在*蜡石的形成过程中,氧化作用、交代作用和浸染作用也是十分重要的。铁是环境中分布广泛又易变价的元素。地球表面基本上属于氧化环境,这种环境有利于铁的氧化而发生沉淀,呈高价态(三价铁,Fe3+)。正是铁的氧化和三价铁的长期渗透、浸染,使*蜡石呈现出高贵典雅的*色,其颜色取决于氧化程度和浸染的时间。因此*蜡石的“*色表皮”亦称氧化层风化壳,这也是*蜡石仅仅“皮”是*色,内部却是白色的缘故。影响*蜡石形成的外动力地质作用的因素主要有以下几个方面:

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特别是温度和降水对*蜡石形成的影响很大。在地表条件下,温度升高10oc,反应速度增加1~3倍。

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水是化学反应的重要媒介和因素,岩石矿物淋滤过程中,天然水起着重要的氧化作用,故炎热的气候和丰沛的降水有利于*蜡石的形成。

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环境的氧化还原状况。高价铁(Fe3+)是*蜡石生成的重要条件,因此在氧化条件下(如通气的土壤、流动的河水)易形成*蜡石。堆集生物遗体的泥炭,排水不良的沼泽,为还原环境,则不易生成三价铁浸染的*蜡石。

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地形和水流。地形对蜡石形成的影响是通过水流,特别是挟带沙粒的水流的磨蚀和河水的搬运作用。河水的搬运方式分浮运和底运两种,其搬运能力与河水的流速密切相关。

对于在河床滚动的砾石来说,设M为被运物的重量,V为启动M的流速,C为系数(因不同河流而异),则M=CV6,即河水的搬运能力与流速的6次方成正比。也就是说,流速增加一倍,搬运能力增加64倍。这就是为什么同一条河,洪水暴发时可以翻动、冲走数十、甚至上百吨的巨石,而枯水期细小的细沙都难以搬运的缘故。由于河水的分选和磨圆作用,同一条河流的上、中、下游,凸岸和凹岸有很大差别。上游大石多,但多棱角,水冲度不如中下游;下游少有大石,甚至只有砂粒;体量适中,形奇质好的往往产自中游。河流的凹岸,水深流急,没有设备,一般人不敢下水;河流的凸岸,水流平缓,常有大的河滩,是寻找美石的好去处。需要说明的是,蜡石的形成是十分复杂的,原岩性质和环境的改变都直接影响到蜡石的形成和生成不同类型的蜡石。例如决定蜡石颜色的主导因素除了铁的氧化外,还有原岩的性质。蜡石的原岩有不少是硅质岩,硅质岩形成过程中由于二氧化硅胶体的吸附作用和沉积(凝聚)作用,一些硅质岩中混入了不同的矿物和杂质,这些杂质(矿物)被称为致色元素(矿物),它们改变了原岩的颜色,形成“彩蜡”,例如赤铁矿-红蜡、绿泥石-绿蜡,碳质-黑蜡,无致色元素(矿物)渗入则为白蜡。石友入群交流由于入群石友较多,现对入群方式进行如下调整:欲进群交流的石友扫描左方
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