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欧亿注册,流纹岩中石榴石的惊人起源

欧亿注册 流纹岩中石榴石的
 
 
在变质岩中发现圆形深红色石榴石晶体,像石榴籽一样嵌入其中并不罕见。很容易理解为什么石榴石的名字来源于拉丁语,意为“种子般的”。当我们想到石榴石时,大多数人都会想到那些深红色的石头。但它们可以是任何颜色,甚至是蓝色。它们通常需要高温和高压才能形成,无论它们的颜色是什么,但有一种特殊的颜色不符合这一要求。事实证明,石榴石是一种用途广泛的宝石,远比我们想象的要多。今天,我们要学习的是一种连经验丰富的地质学家都能脱口而出的“这怎么可能?”
 
在火成岩中发现石榴石并不奇怪。但我们通常认为它们会在地下深处形成,那里的温度和压力都很高,然后和上升的岩浆一起上升。发现他们是异教分子可能不寻常,但并非不可能。事实上,我们在各种火山岩中都发现了罕见的石榴石。我们在花岗岩和辉长岩等侵入岩中发现了它们。我们在火山喷发的几乎每一种熔岩中都发现了它们:玄武岩、安山岩、达克岩、流纹岩,甚至是粗面岩。其中一些是高温高压的变种,如almandin -pyrope,它与上升的岩浆一起搭便车。
 
但也有一些是不可能在下面形成的。乍一看,它们似乎是不可能的:大型、形状良好的晶体愉快地占据流纹岩熔岩和凝灰岩中的空泡。它们所处的地质体说的是相当快的冷却和低压条件。乍一看,你会认为他们一定是异教分子,和流纹岩有着完全不同的历史。
 
石榴石一种大的、暗红色的、几乎不透明的石榴石,镶嵌在浅粉红色的石头中,周围有细小的灰白色石英晶体
 
来自内华达州伊利附近Garnet Hill的流纹岩。图片来源:Dana Hunter
 
然而,仔细观察,很明显它们一定是在那些被称为岩藻的腔内生长的。它们被浅灰色石英闪闪发光的地毯包围着,有时甚至会在内部包含一些石英。它们不是嵌在墙上,而是从墙上长出来的。
 
我们是怎么让石榴石在如此低压的环境中生长的?!
 
这取决于锰的含量。
 
石榴石在较低的压力下通常不稳定,这就是为什么你通常不会在表面形成石榴石。像pyrope和grossular石榴石这样的品种,其化学成分中含有镁或钙,在低压环境中是无法真正开始的。但另一种化合物,斯宾塞汀,其配方中含有锰。而锰则起到了至关重要的作用。有了它,石榴石可以在几千巴的压力下生长。
 
我们仍然不知道发生了什么事情的确切细节,但我们已经很好地勾勒出了大致轮廓。下面是如何在流纹岩中生长石榴石:
 
从喷发的流纹岩火山开始,流纹岩或者是形成致密沉积物的炽热火山灰。这些材料将会开始在700 - 900°C,并包含大量的气体。这些气体,加上加热的地下水,将会寻找出路。它们会寻找关节和裂缝,找到进入岩藻的路径。水、氢和一氧化碳会继续它们的旅程,而一些金属,如铁和铝,以及其他可凝结的元素,会开始凝结成晶体。气温仍相对较高:我们知道他们一定是在600°C,因为石英的石榴石形成与高温版本称为鳞石英。在水流缓慢冷却的舒适环境中,晶体生长,有的长达半英寸或更多。特里迪米特在深红色石榴石周围铺了一条闪闪发光的、沉闷的地毯,由于加入了一点铁元素,这条地毯又增添了一层黑色。当它们冷却时,有时会断裂,tridymite最终在裂缝中生长。
 
最后,当水流冷却后,你会看到一些壮观的年鉴——spessartine石榴石镶嵌着闪闪发光的tridymite(有时被低温石英取代)。这就是我们今天发现它们的方式,隐藏在火山岩内部的空隙中我们从来没有想到会有这样的东西。
 
石榴石是一种真正非凡的宝石。这只是它众多有趣故事中的一个。
 
 
 
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