地球之内在美

地球通过46亿年波澜壮阔的物质演变和跌宕起伏的生命进化,最终演化出我们人类。地球为人类营造出美丽适宜的生存环境,提供了丰富的物质资源,孕育着神奇惊艳的自然瑰宝。我们从洞穴走来,不断地认识自然、改造自然,在向地球索取资源的过程中,积累财富,走到了以物资丰盛、楼宇林立、交通便捷、数字互联、智能便捷等为特征的物质文明高度发达的当代。但对于地球生命的漫长而言,人类短暂的生命也就是眨眼之间。幸运的是,随着文明的进步,我们能通过科技的手段去认知地球的前世今生,探知地球的内在美。

如今,现代科学已经对这颗星球的表面进行了越来越细致的描述,甚至一些最与世隔绝的岛屿也不再神秘。鬼斧神工般的地貌正在褪去亘古以来的神秘感,被详尽地揭示出其来龙去脉,向我们展现出地球的动态美。

火山喷发、岁月变迁、陨石撞击,高山丘陵、腹地深谷、海底沟堑,地球上的每一幅精美画面,每一道神奇美景,外在观感宏伟壮丽,内在都离不开各种矿物的组成。

石头不是死物,矿物如此精彩!

我们今天就从矿物的角度来深入挖掘地球的内在美~

地球之美,美在炽热岩浆

地球形成之初便是由一个主要为岩浆液体的物质构建的炽热球体。在时间的推移下,地表温度不断下降,固态的地核也逐渐形成。

当密度大的物质向地心移动时,密度小的例如岩石等物质也缓缓地浮出地球表面,从而诞生了一个表面主要由岩石组成的地球。

而岩石地球的内在,是一颗颗像细胞一样的矿物晶体。

如果把地球看做一个人,那么岩浆就好像人体内流动的血液,不同种类的矿物就像是血液中的白细胞、红细胞和血小板。

在地下深处高温高压环境下,岩石就会融化形成岩浆,当岩浆沿裂隙上升到较浅的地方时,岩浆就会冷却下来结晶形成矿物。

这个过程类似于在实验室合成晶体的实验过程。

△萤石、重晶石和石英

在地壳深处高温(大于650℃)、高压的岩浆直接冷却分异结晶而形成镁、铁硅酸盐矿物,如我们熟知的橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等;钾、钠、钙硅酸盐,如斜长石、正长石、微斜长石以及石英等造岩矿物。
在岩浆作用晚期,在侵入体冷凝的最后阶段,由于熔体中富含挥发组分,在外压力大于内压的封闭条件下缓慢结晶,形成晶体粗大的石英、长石、云母、锂辉石、锆石等矿物晶体。
还有在岩浆成因的溶液作用下,岩体和碳酸盐类岩石之间发生一系列交代作用形成的镁橄榄石、尖晶石、钙铝石榴石、钙铁石榴石等矿物。


△紫锂辉石

地球之美,美在风化沉积

风化,改变着世界,也改变了万物。

世界是被风化而成的,万物是被风化成现在的样子的。而在风化的同时,万物也在沉积,尤其是矿物和岩石的世界。

在风化条件下,物理和化学性质稳定的矿物遭受机械破碎作用后形成的碎屑,除残留原地外,多数会被水流搬运到适宜的场所。

再由于水流速度的降低,矿物按颗粒大小、比重高低而分选沉积下来。如我们常见的富集自然金、金刚石、锡石、锆石等砂矿。


△自然金

在风化作用下遭受分解的矿物,又是另一番别致的改变。

其成分找那个可溶组分溶解于水所成的真溶液,或沿断裂带上升的深部卤水等,如果处于干热的气候条件下,水分不断蒸发,溶液浓度不断增高,达到饱和程度时,便会发生结晶作用,形成石膏、芒硝、石盐、光卤石、钾盐、硼砂等矿物。

△盐岩&石膏

某些生物在其生活过程中能从周围介质中不断吸取有关元素或物质,组成有机体和骨骼,生物死亡后其骨骼堆积也会形成矿物,像是硅藻土、方解石。

△贝壳和方解石

地球之美,美在岁月变质

我们吃的食物一变质,就坏掉没法吃了。然而在地层深处,看似坚不可摧的岩石,每时每刻都在“变质”当中。

变质对岩石和矿物来说并不是毁灭,而意味着新生,甚至还能变得比原来更漂亮,更有“内涵”。

先成的岩石和矿物,在受到温度、压力及化学活动性流体的作用,发生矿物成分、化学成分、岩石结构与构造变化的地质作用,称为变质作用。变质作用造就的新矿物就叫变质矿物。

▲ 钙铝榴石

岩石是地球历史上重大地质事件的记录者,而矿物就是用来记录的“特殊文字”。

已经形成的矿物和岩石因受岩浆活动或地壳运动的影响,会造成岩石结构的改变或成分的改组并形成一系列新的矿物。

在岩浆与围岩接触时,围岩会因为岩浆高温的影响而发生变质,引起矿物的再结晶,使矿物颗粒变粗,也可以形成新生的矿物,如泥质岩石中的红柱石和堇青石。

△尖晶石

而当岩浆侵入体中的某些组分与围岩发生化学反应时,也会形成新的矿物。如镁矽卡岩中的镁橄榄石、尖晶石;钙矽卡岩中的钙铝榴石、钙铁榴石。

在造山运动带中,由于大规模的地壳升降、褶皱和断裂,会使原来的岩石结构构造和矿物成分发生改变,进而形成新矿物。我们常见的有十字石、蓝晶石等。

△蓝晶石

地球之美,美在地质变迁

总而言之,地球之美,美在沧海桑田,美在地质变迁。

地质变迁的结果,是人类拥有了生存的空间,拥有了发展的资源,这样的地球之美,更在地球的动态化演变过程中,给予了人类生存下去的条件。

自然界的洞穴、山脉、高原、冰川乃至沙漠,正是我们认识和了解大地母亲的最好课堂。

而矿物,从感悟世界到探索宇宙,都是必不可少的一把钥匙。

让我们怀着探索和求真的态度,去感悟地球的“内在美” 吧~

徜徉地球之内在美 聆听家园的心跳声

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来源: 矿物日历