硅在地壳中的历史

时间:2024-06-26 04:08:07

现在,我们来研究一下地壳里硅的命运。地壳深处熔融的岩浆中含有硅和各种金属元素。熔融岩浆在地下深处凝结,就会生成结晶岩体——花岗岩、辉长岩。假如冒出地面,就会变成玄武岩等其他岩石,硅酸盐类便是这样形成的。如果硅含量过多,还会出现纯粹的石英。

你看,这是花岗斑岩里短小的石英晶体,这是地下深处岩浆最后冷凝的成分——伟晶花岗岩矿脉中的致密烟晶。烟晶也称作“烟黄玉”,需要小心焙烧烟晶颗粒,或是将其加热至300℃~400℃。这样可以生成“金黄玉”,金黄玉可以做成胸针之类的饰品。

这石英矿脉中充满了洁白的石英。我们知道,有些矿脉有好几百千米长,有的大矿脉则像灯塔一般矗立在乌拉尔山坡上。矿脉中的那些纯净透明的石英就是水晶。早在古希腊时期,亚里士多德就曾提起过水晶,他给水晶起名叫“晶体”,他认为水晶是冰的化石。这种水晶,在17世纪时从瑞士的阿尔卑斯山的天然“地窖”中开采出来过,那时候开采出的水晶多达500吨。有时候,水晶可以长得很大。曾有一块产自缅甸的巨大透明水晶球,直径有一米多长,大约一吨半重。

硅在地壳中的历史

还有另外一种硅石,它看起来不像我们讲过的那种,而是从熔岩中沉淀出来的,那时地下岩浆由于地壳的变动而大量喷出,熔岩冷却时,蒸汽和其他气体形成气泡。气泡在岩石冻结时被封起来而形成许多洞孔。

很久以后,洞孔浸入含有二氧化硅的溶液凝结成硅胶。含铁岩石的可熔成分进入硅胶,最后硅胶结晶为玛瑙。等到包裹着玛瑙的岩层被侵蚀成沙砾后,硅石就会滚落出来。将这种硅石打碎成块,切成薄片,做成成层玛瑙,这种玛瑙可以用于制作钟表和精密仪器的“钻”,做成天平棱柱,还有实验专用的研钵。有时,火山活动停止后,喷出物已经凝结,硅石便随着温泉一起涌出,冰岛和美国的黄石公园里便有这种普通的蛋白石。

让我们来对比一下波罗的海和北海海滨雪白的沙丘与中亚和哈萨克斯坦数百万平方千米的沙漠,同样是石英质的沙子,有些沙子包裹着一层红色的氧化铁,有些则包含着较多的黑色燧石,还有的则被海浪冲打得纯白洁净。所以,正是沙子决定了沙漠和海岸的性质。

还有更新奇的东西呢,有一种颜色可以变幻、闪着光亮的石头,非常像猫科动物的眼珠;还有一种红褐色针状矿物,叫作金红石,这些晶体乱七八糟地穿过水晶晶体,就像“丘比特之箭”;还有被称为“维纳斯的头发”的矿物——发晶,它在强光照射下会呈现出内部发丝金光闪闪的景象。

还有一种令人难以置信的可以弯曲的岩石管子,叫作闪电熔岩。它是由石英颗粒在闪电的作用下熔成的。闪电熔岩长可达数米,外形像树根,颜色有黑色、绿色、白色等多种颜色。内部光滑,可能有小气泡,外部多为粗糙的沙粒。闪电是一种新的岩石成因。科学家说,雷雨天气时,云层携带的电荷与地面一种电荷相遇,即可能形成“落地雷”。当“落地雷”击中沙丘或砂岩,会瞬间产生数千度的高温,将其中的相对良导体石英等进行有序的熔化、汽化。被熔蚀后,雨水又对其进行快速淬火冷却,从而形成玻璃质与新生矿物的混合体,这种混合岩石体就是闪电熔岩。