翡翠种水如何形成?
其实这个问题应该倒过来,应该是先有水和岩浆,然后才有翡翠。在地质作用中,水的存在有两种形式,一种是溶解在液体中的离子状态的水,这种水参与矿物质和岩石的化学反应,进而改变了化学键的强度和物质的性状;另一种是沉积在水下的固态水,即我们常说的水汽。 这两种形态的水会在不同的地质环境中分别或者同时发挥作用。
首先,我们从常见的矿物说起,比如长石,它是由钾铝硅酸盐组成的矿物,化学式为KAlSi3O8,其中含铝量很高(接近50%),而含硅量则不高(大约12%)。在自然界中,长石的形状各种各样,但总体说来可以理解为结晶完好的六方柱状或菱面体。
当含有长石的岩浆冷却时,由于液相的存在,它们会相互融合在一起,并逐渐形成了纤维状的交织结构。此时如果条件合适,即岩浆中含有足够的氧化硅和水,那么随着温度的降低,长石将会发生胶凝作用从而形成致密的块体,这时候长石的结构虽然被破坏,但它所具有的特征已经被保存下来。当含有长石的物质暴露于地表时,它会慢慢吸收大气中的水分,然后在内部发生水解反应,重新构造其分子结构,这个过程叫做“风化”。而如果在地下深处,长石将难以进行上述活动,因为它无法直接接触到氧气。于是,在压力作用下,长石内部会发生一系列物理化学反应,生成新的矿物质,使得晶体内部结构变得松散,即出现“渗透变化”现象。
通过上面的介绍可以发现,水对长石的形成与结构起着至关重要的作用。 其他还有橄榄石(CaMg[SiO4]2)、辉石(含镁的斜硅铁氧化物)等,它们的形成过程与长石类似,也离不开水的存在。
接下来我们再谈一谈翡翠的成因。目前业内比较认同的是“变质超深源说”,这个学说认为,翡翠属于高压高温下生成的矿物,最早诞生于地球深处的熔融态金属硫化物堆积物中,然后上升到地幔顶部,再随火山喷发进入空腔,最后沉淀凝聚形成翡翠。在成矿过程中,水的存在是十分重要的。
当然,对于这一学说而言,还有很多问题有待解决。