說美玉奇石話物華天寶
侃黔山貴水析鬼斧神工
今天文章開始前,先請大家觀賞一些石頭。
這是“鐵膽石”,用手掂量很沉重,看起來很像家裡燉肉的砂陶鼎罐,上面還有漂亮的花紋。它可不是人為加工的,是天然形成的。
這是“七彩石”。不用說,讀者也看得出來是天然形成的。
還有這塊像窗稜一樣的石頭,也是石友們獵奇的物件。
這塊石頭雖只有拳頭般大小,卻有一座山峰般的氣勢。
這些奇形怪狀的觀賞石是怎麼形成的呢?
鐵膽石
還記得我們介紹過的風化作用嗎?在《石頭真的會“下蛋”嗎?貴州這裡就有個“產蛋崖”》一文中曾做過介紹:岩石和礦物由於溫度的變化,大氣、水溶液及生物的作用,在原地發生物理、化學變化的過程叫做風化作用。風化作用分為物理風化、化學風化、生物風化三大型別。
有一種物理風化現象稱為球形風化:一些由粗細差不多的顆粒構成的岩石,例如花崗岩、砂岩,在溫差風化作用下可從稜角處開始層層剝離,逐漸變成一塊圓球狀的岩石。
形成“鐵膽石”的岩石就是一種砂岩,其中含有硫鐵礦結核和呈層狀分佈的硫鐵礦顆粒。經球形風化作用形成了接近球體的形狀,但由於構成岩石沙粒是一層層沉積的,各層的物質成分、沙粒大小、堆積的密實程度等情況存在差異,所以風化的程度略有不同,從而形成了一些環帶狀凸起、凹陷及花紋,看起來酷似漂亮的鼎罐。
七彩石
“七彩石”與“鐵膽石”的成因都是風化作用,但形成“七彩石”的不是物理風化作用,而是化學風化作用。
化學風化作用主要是氧化和水溶液的作用所致。自然界中的有機化合物、低價氧化物和硫化物最容易遭受氧化,其中低價鐵最容易氧化為高價鐵。水溶液可對礦物和岩石產生溶解、水化、水解、碳酸化等作用。化學風化作用的結果是,那些化學性質比較活潑的元素,如鹼金屬、鹼土金屬、鹵素元素、大多數有色金屬均從礦物中風化出來,形成易溶物質隨水流失;而性質穩定的元素,如鐵、鋁、錳、鎳等則以粘土、氧化物、碳酸鹽等難溶物質的形態殘留原地。如果這類因風化作用而殘留原地的元素富集到可供工業利用的規模,則成為殘餘礦床。由風化作用形成的分散分佈的鐵、鋁等殘留物質還可以被流水搬運到低窪地方堆積起來形成風化-沉積礦床。
貴州豐富的鋁土礦大多屬於此類礦床。依託此類鋁土礦床,貴州發展起了鍊鋁和鋁加工業,成為我國的鋁業基地。
那麼,化學風化作用是怎麼形成七彩石的呢?
許多有色金屬礦物往往以硫化物的形態存在,且多與硫鐵礦、含矽含鋁礦物相伴生。經過化學風化作用,轉化為褐鐵礦、鋁土礦、孔雀石、粘土等殘留原地。這些殘留礦物構成的石頭,色彩斑斕,但總體色調為褐色,名為赭石,畫工用作繪畫顏料,中醫將其入藥,石友們則用以把玩並稱之為七彩石。
七彩石的形態有時還受未風化時原巖形態的影響,原來的金屬硫化物風化後成分已轉化為非晶質的氧化物,而外形仍保留原來的晶體形態,這種非晶質物質呈現金屬硫化物晶體形態的現象被稱為假晶。七彩石上常見褐鐵礦呈現立方體,那就是褐鐵礦構成的硫鐵礦假晶,是由硫鐵礦風化而成。
窗稜狀觀賞石
構成這塊石頭的礦物原來是綠泥石,綠泥石中含有鐵元素,在風化作用下,其他元素轉化為可溶物隨水流失,鐵元素以褐鐵礦的形式殘留下來而逐漸富集。由於水是沿岩石中的節理等裂隙運移,所以鐵元素在裂隙中及兩側富集。當岩石中原來的成分大部被風化,除了裂隙附近富集的鐵元素,其他部分基本全部轉化為可溶成分流失,岩石就變成了圖中的窗稜狀了。
綠泥石風化後以褐鐵礦形式殘留的現象,在貴州西北部十分普遍。有的岩石風化後變成了有如圖中的窗稜狀,有的變成一個由褐鐵礦構成的“空盒子”,有的“盒子”裡面還裝有一些沙子或稀泥。貴州的地質工作者將其稱為“排骨狀”褐鐵礦。“排骨狀”褐鐵礦可形成礦床,但大多為“雞窩礦”,規模一般不大。
拳頭大小的觀賞石
這是一塊含泥質的薄層石灰岩,經化學風化形成了眾多的孔洞、凹坑、凹槽,儼然一副“山峰”的做派。風化作用之所以能將其打造成如此模樣,是因為岩石各個部分抵抗風化的能力是不均勻的,抗風化能力弱的地方風化強烈,凹進去;抗風化能力強的地方風化較弱,相對凸起來。這種現象地質學上稱為差異風化。