石英形成方解石脉如何?

Question

这个问题可能有点愚蠢,但是我必须问因为我很好奇,我没有找到任何好的答案。我参观了两个地方,石英晶体(var.墨晶)——网站非常相似和可能发生主机同样的形成过程。

我的问题是,你能解释一下如何这些石英晶体可能形成在石灰岩方解石脉?热液流体?这是什么意思,可能很容易描述吗?二氧化硅来自哪里?也有辐射吗?

Answer 1

你的问题是

石英形成方解石脉如何?

但也许将是一个更合适的问题

石英是如何不形成方解石脉吗?

石英是地壳中最常见的静脉材料,和是有原因的。SiO₂不是一个特别可溶性化合物的表面,但一旦你得到更深层次的变得极其可溶性(源):

SiO的溶解度₂在1酒吧几乎是0和25°C,但增加强烈的压力和温度。举个例子,在200°C和2000酒吧(2千巴,平均绩点0.2,约5 - 6公里深度),条件是合理的unmetamorphosed但是深埋地下的石灰岩,你可以容纳大约500毫克的SiO₂1公斤水。在大气压力一公升的水,但它是更少的深度。这是一个很多SiO₂!一旦流体上升到表面,它depressurises和冷却,导致降水的石英。

没有SiO来源短缺₂。它是地壳中最常见的化学成分。即使在看似纯石灰石硅酸盐有足够多的杂质为SiO提供来源₂。

石英和方解石的事实发生在静脉是一点问题也没有。你可能期望他们的反应,但他们实际上没有。这里有一个图来显示它(源):

方解石和石英可以和平共存,除非是极热,然后反应形成硅灰石(Ca-silicate)。这是你找到的东西在高级变质大理石,例如。

另外,可能会问另一个问题是,为什么只有方解石和石英吗?如果热致密水溶解的东西好吗?元素周期表的其余部分在哪里?嗯,大部分的元素很容易溶于酸性液体。在这种情况下,水的pH值,而丰富的方解石缓冲区的基本条件,不那么好,在溶解的东西。

Answer 2

脉矿化发生在渗透地下水超过饱和对矿物沉淀。为每个矿物饱和指数,定义为日志(IAP / KT)可能negative-undersaturated(矿物溶解),positive-oversaturated(矿物沉淀)或0(会发生什么)。它是热力学平衡的函数对每个矿物的矿物化学地下水中的溶解组件。有点复杂,但是如果你测量氧化还原电位,pH值、温度、和完整的地下水化学分析,然后您可以将结果导入如PHREEQE或WATEQ4F开放计划,它会告诉你哪些矿物过饱和的。还有反应动力学的问题,这样一些矿物质可能过度饱和,但缓慢沉淀,你不会找到的静脉。

方解石和石英都是常见的,几乎无处不在的石灰岩静脉。显然,方解石是re-precipitated石灰岩。地下水化学经历周期根据充电特性、温度、压力和二氧化碳分压,所以有时它溶解碳酸和re-precipitates相同的几次,明显的细微变化溶解Mg和Sr和同位素组成。石灰岩都有不同程度的杂质,通常从约10%至0.5,其中硅是一种无处不在的组件。地下水一般携带溶解二氧化硅,硅酸浓度范围的大约5到50毫克/升。在正常的温度气压条件下硅/石英沉淀或溶解非常缓慢,但在更高的压力和温度,结晶动力学大大加速。所以降水石英和方解石实际上是相当常见的。

辐射通常并不是一个功能,除非也是溶解铀或高水平的环境中钾。辐射不会改变基本热力学控制降水。

PS: IAP离子活度产品,K是一个不变的每个阶段所特有的变化特点,和T是开尔文温度。