Question

矿物形成的方式

Answer 1

矿物的形成方式主要是结晶作用，少数是胶体凝聚作用。

由结晶作用形成矿物的方式，可归纳于下列三个方面：

由气态转变为固态　例如在火山活动区由火山喷出的硫蒸气或H₂S气体，前者因温度骤降可直接凝华成自然硫，而H₂S气体可与大气中的O₂发生气相化学反应而形成自然硫。我国台湾大屯火山群和龟山岛就有10多处由这种方式形成的自然硫。

由液态转变为固态　其一：从溶液中结晶。最常见的例子是从盐湖中结晶出石盐等盐类矿物。这是由于盐湖经长期蒸发而使盐水不断浓缩而达到过饱和状态而发生。我国柴达木（意即“盐泽”）盆地的近代盐层中石盐就是这样形成的。从各种热液中结晶出的矿物，亦只能当溶液达到过饱和时才能发生。不过这时过饱和溶液的形成，可以有不同的途径。可以由溶液温度下降引起，也可以由化学反应使浓度改变引起。其二：从熔体中结晶。组成各种岩浆岩的矿物都是由岩浆熔体在冷凝过程中结晶而成。从熔体中结晶只有当温度低于该矿物的熔点时才能发生，也就是只有当熔体过冷却时才能发生。有人认为在地质作用中，由熔体结晶实际上是不存在的，而将岩浆的结晶作为高温溶液的过饱和结晶作用来看待（砂川一郎，1977）。

由固态转变为固态　主要由非晶质体转变为晶质体。如酸性火山玻璃经过漫长地质年代，发生晶化（脱玻化）而转变成显微粒状石英和碱性长石。

在自然界中，形成矿物的结晶作用最主要的是液态转变为固态这一方式。

由胶体凝聚作用形成的矿物称为胶体矿物（colloid mineral）。引起胶体凝聚的因素是多方面的。如当胶体溶液遇到电解质时，则胶体质点所带的电荷就要被电解质中的异号离子所中和，而使胶体凝聚。例如河水能携带大量胶体，当其在出口处与海水相遇时，由于海水中含有大量的电解质，因而在海边便发生胶凝作用。滨海地带的鲕状赤铁矿即是这一作用的结果。又如带有相反电荷的两种胶体溶液相遇，由于相互中和，也会引起胶凝作用。自然界中属于胶体相互凝聚形成的矿物亦不少。例如带正电荷的氧化铝胶体溶液（Al₂O₃·n H₂O⁺）与带负电荷的氧化硅胶体溶液（SiO₂·n H₂O^－）相遇可形成高岭石凝胶，其反应如下：Al₂O₃·n H₂O⁺+2SiO₂·n H₂O^-=H₂Al₂Si₂O₈·H₂O。

引起胶体凝聚的因素，除胶体的电荷中和外，其他如溶胶的干枯、冻结、放射性射线影响等等，都可以引起胶体的凝结。

胶凝体随着时间的推延，逐渐失去水分，增高硬度，并改变其结构，使胶体趋向陈化。在陈化过程中，胶体的体积要发生收缩，形成特殊的裂缝，当强烈失水时，其表面还会发生干裂纹。同时内部质点进行着很缓慢的调整，趋向于形成规律排列，使其比表面积和表面能减少，以便达到稳定的存在状态，这样就由非晶质逐渐转变为隐晶质，然后再转变为显晶质状态。这一转变过程称为胶体的晶化。这种由胶体转变为隐晶质和显晶质的矿物，称为变胶体矿物。