玄武岩为什么是碱性-玄武岩主要含碱性矿物。

大量人看到玄武岩就会想,它多黑多黑,是不是全是黑色的煤胎?实际上不然,它骨子里是有“碱”的。
这种碱,不是指那种让你皮肤发痒的碱性物质,而是指它的化学配方里,普遍含有偏高铝的骨架,归于典型的碱性岩浆岩。要理解为啥它会有这个“毛病”,得先回到它是如何“生”出来的。 玄武岩一般被认定是岩浆冷却速度忒快、结构忒“碎”形成的。
这就好比你正在沸腾的锅里突然放了一个冰块,那冰块周围的空气都是干的,别看它看起来冷,但里面的气还没散干净利落,就被硬生生冻在了石头里。在玄武岩里,这种“急冻”的过程,就像是在岩浆里直接扔了一堆冷却剂。当你往滚烫的岩浆里倒进这种高纯度的冷却剂,那些原本应当把岩石变成中性平衡的矿物,比如辉石,就被这股冷劲儿逼得向东边跑去了,直到它们撞上了别的东西,把位置让出去了。
这样就留下了一大批铝硅酸盐,也就是我们常说的亲铝矿物,比如长石。长石里富铝,岩石里富铝,这就是碱性多出来的缘由。 这就好比做咖啡,一般/平平咖啡是阿拉比卡豆和浅烘焙的咖啡豆混合,味道是酸甜平衡的。但要是是用大粒的黑咖啡豆直接冲,豆子里的果酸就被磨掉了,只剩下苦杏仁味。玄武岩里的碱性,就是这个“苦杏仁味”的来源。它不是缺硅,而是硅的位置被“挤”向里了,要么说是出于冷却忒快,那些本该形成硅酸盐的原子,还没来得及成键,就被冻结在了岩芯里,最终害得铝成了主角。 记得当年我去夏威夷海岛旅游,跟当地向导聊完之后就拍了张大底。
那个地方火山地貌简直是教科书级别的碱。向导指着那些庞大的火山口,说这里埋着大量的玄武岩,而当地产出了挺出名的苏打水。原理是一样的,就是冷却忒快,把铝给“锁”在里面了。你在它表面喷一层水,那些刚被锁住的铝离子一出来,遇水就反应,冒出的气泡全是二氧化碳,连空气里都带着这股特有的清凉感。
那种矿物学上的“碱性”,就像一种物理上的错觉,明明岩石整体颜色是黑的,但要是你拿放大镜去看那些长石颗粒,你会发现它们内部的张罗里,实际上藏着大量的铝元素,这铝含量比一般/平平的石灰岩都要高得多,出于石灰岩里的钙镁少了,铝自然就多了。 这种高铝性,在地质演化里也有挺深的含义。出于铝多,玄武岩在变质要么风化后,好办变成那些管状结构细腻、看起来像蚯蚓洞一样的岩石,也就是铝土矿,比如著名的伊利诺伊州的威尔明顿矿。
这矿里的铝土,实际上就是把玄武岩里的铝给提炼出来的结局。
故此,当你走进矿山,看到那些车装得满满当当的铝土渣,实际上踩上去的时候,你感觉到的不是泥土的松软,而是那种带着微微石灰碱味的厚重感。 另外,从岩石学的分布看,碱性岩往往沉淀在板块的裂谷地要么火山岛边缘。
这些地方冷却慢,要么是从海底上来,水分子没被洗得那么干净利落。就像洗衣服,水没冲干净利落,那些带色的纤维(铝)就留在布料(岩石)上。
故此你看,玄武岩里的碱,实际上是岩浆在天上飞要么海里沉的时候,为了逃避某种“化学平衡”,特意把自己调成的高浓度碱性配方。
要是不如此做,它早就变成那种灰白色的玄武质岩了,要么早就变成那种缺硅的酸性熔岩了。但看来总有人喜爱这种高浓度的碱性配方,毕竟铝硅酸盐体系里,铝的含量往往能支撑起那些特别的矿物结构,让岩石看起来既有硬度,又有一种独特的化学韵味。
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