在儿童淘矿-冰糖结晶这个简单的练习实际上向您介绍了发生矿物结晶的五个要求中的四个。在地球内部,晶体的成分比我们的糖溶液更为复杂且数量众多。溶液可能包含许多不同的矿物质。儿童淘矿的实验只是最简单的。
在足够高的温度下,儿童淘矿看到溶液可以将许多矿物质悬浮。随着温度下降,悬浮液中可容纳的固体成分的量也会下降。发生这种情况时,就会形成晶体。实际上,儿童淘矿同一溶液中的不同矿物质将在不同的温度下结晶。例如,刚玉可能首先结晶。随着溶液继续冷却,可能会形成黄玉,然后形成石英。
黄玉和石英-宝石形成
在冷却过程中,此处显示的棕色托帕石晶体将在烟熏石英晶体之前形成。来自Chamachhu,Haramosh山,Skardu,巴尔的斯坦,巴基斯坦的儿童淘矿标本。图片由GéryParent拍摄。根据CC By-SA 3.0许可。
压力对冰糖的形成没有影响。但是,要使矿物结晶,就需要适当结合压力和温度。在地下结晶的儿童淘矿宝石通常需要很高的压力和温度。
时间和空间是相当简单的要求。成分,热量和压力的正确组合必须持续足够长的时间,以使儿童淘矿矿物质结晶。他们还需要成长的空间。显然,您无法在仅3 mm长的空腔中生长3 cm长的晶体。
地下环境让我们看一下地下存在的条件,这些条件使结晶和宝石形成成为可能。
儿童淘矿书中-地壳的厚度从海床下的3英里(约4.8公里)到大陆下的25英里(约40公里)不等。地壳下面是地幔,厚约1,860英里(约2993公里)。地幔占地球体积的83%。它由称为岩浆的熔融岩石组成。在极少数情况下,它称为熔岩。地幔在地球中心附近最热,热流使它保持恒定运动。
地壳和地幔在高压和高温的动荡区域相遇。几块板组成了地壳,漂浮在地幔上。当它们相互撞向时,有的被向下推,有的则被抬到山上。岩浆也不断运动。它的运动和压力不断作用在地壳的底部,造成磨损和破裂。结果,儿童淘矿岩石脱离了地壳,并在流体岩浆中被带走。这些岩石物质大部分融化,改变了附近岩浆的化学性质。一些较小的粒子注定是未来宝石中的夹杂物。
外壳严重破裂,下表面包含许多空洞。从岩浆逸出的流体流过这些裂缝和空洞。在这里,我们找到了儿童淘矿晶体生长的适当条件。富含化学物质的液体可提供必要的成分。空腔提供了成长的空间。这里的温度和压力都很高。当流体流过外壳时,它冷却到足以发生儿童淘矿结晶的程度。剩下的唯一要求是时间。
地壳,裂缝和空洞,地幔-宝石形成,晶体生长的中断如何影响宝石的形成。您可能会认为,就儿童淘矿地质学而言,时间对于晶体形成来说绰绰有余。但是,在这种高度动荡的环境中,通道不断打开和折叠。通常,儿童淘矿晶体开始形成,然后将富含矿物质的流体输送到型腔的通道关闭。至此,所有增长都停止了。
如果儿童淘矿通道重新开放,将恢复增长。在大多数情况下,这种开-关生长模式在晶体中是无法检测到的。但是,在某些情况下,它会产生明显的影响。
儿童淘矿颜色分区;有时,连续的生长层将具有稍微不同的化学组成。发生这种情况时,您可能会在晶体中看到颜色分区。
西瓜电气石,颜色分区-宝石形成,粗糙的双色儿童淘矿“西瓜碧玺”晶体。照片由帕维尔Maliszczak。根据CC By-SA 4.0许可。
结对,有时,新层将具有不同的方向。这导致孪生。
孪晶钛矿/蝶粉-宝石形成
孪晶钛矿(方晶)晶体。2.4 x 1.3 x 1.0厘米 阿富汗Badakshan省Firgamu附近的Auraghuq。经许可使用。