Zeolite的成因
ob欧宝体育富网入口为Na、Ca等金属离子的含水铝硅酸盐矿物。
Na、Ca、Al、Si元素在地壳中的含量是很丰富的,它们均为主要的造岩元素,所以ob欧宝体育富网入口应该是比较常见而且分布比较广泛的造岩矿物。
在岩浆作用过程中,最初因温度较高,岩浆以SiO4为主。它是弱酸,不能和强碱性的阳离子K+、Na+结合,而只能与碱土金属族的Mg2+和Fe2+结合,所以最早形成由 Mgsio4和 Fesic4所构成的橄榄石和由 Mgsio3和 Fesic3构成的辉石。随着温度降低,出现Si4OR1和Si2O-,酸性增强,可与碱性较强的K+a+、Ca2+结合形成角闪石和云母。当岩浆中出现硅铝酸根后,由于它是一种较强的酸,故能与碱金属K+、Na+和碱土金属Ca结合形成各种长石。所以,在岩浆作用阶段几乎没有ob欧宝体育富网入口的出现。
在热液阶段,随着热液的运移及与围岩作用,热液由酸性逐渐转变为弱碱性,弱碱性的条件有利于ob欧宝体育富网入口的形成。我们知道矿物的结晶顺序是按晶格能递减的顺序进行的。对硅酸盐矿物,首先形成的是岛状构造硅酸盐,其次是链状、层状构造硅酸盐,最后是架状构造硅酸盐。所以,在低温热液阶段有少量的ob欧宝体育富网入口形成。但是由于ob欧宝体育富网入口矿化受岩石渗透性的约束,只有在岩石空洞裂隙比较发育的地段矿化才较为有利。这就造成了岩石中ob欧宝体育富网入口矿物分布的不均匀性。尽管在岩石空洞裂隙发育的条件下,其成矿的物理化学环境也有很大差别。所以,热液作用条件下生成的ob欧宝体育富网入口矿化工业意义较小。
绝大部分的ob欧宝体育富网入口成分是由沉积的铝硅酸盐矿物与孔隙水反应形成的(或由铝硅酸盐矿物经热液蚀变形成)。由于原岩质地均匀,成矿的物理化学条件也比较稳定,在成岩作用中ob欧宝体育富网入口生成速度缓慢,故可形成重要的工业矿床。
ob欧宝体育富网入口的成因与下列因素有关：
1>母岩的成分、粒度、渗透性火山碎屑火山玻璃岩(如珍珠岩等)是形成ob欧宝体育富网入口最有利的母岩。这些岩石富含SiO2、Al2O3及一定量的CaO、Na2O等成分,它们为ob欧宝体育富网入口的形成提供了必要的物质基础。另外,这些岩石还具有特殊的结构构造和发育的空洞裂隙,为孔隙水的循环提供了良好的条件。如流纹质凝灰岩、英安质凝灰岩主要形成高硅ob欧宝体育富网入口——斜发ob欧宝体育富网入口、丝光ob欧宝体育富网入口等;锰铁质凝灰岩主要形成低硅ob欧宝体育富网入口——钙十字ob欧宝体育富网入口、辉ob欧宝体育富网入口、方ob欧宝体育富网入口等。橙玄玻璃质凝灰岩与八面ob欧宝体育富网入口、方沸
石、辉ob欧宝体育富网入口和丝光ob欧宝体育富网入口有关。含斜长石砂岩和石质火山砂岩与浊ob欧宝体育富网入口、片ob欧宝体育富网入口有关。从以上可看出,碱含量高的高硅ob欧宝体育富网入口主要产于酸性岩中,而低硅ob欧宝体育富网入口则赋存于SiO2含量较低的基性岩中。
2>孔隙水的pH值有充分的孔隙水是使铝硅酸盐水化形成ob欧宝体育富网入口的基本因素,而水溶液的pH值对ob欧宝体育富网入口的形成起着决定性的影响。pH值过小则可能生成高岭石;pH值过大则生成层状硅酸盐,只有适当的pH值(9~11)才有利于ob欧宝体育富网入口的形成。研究表明,火山玻璃在pH=7.5~8.1的条件下,百万年内不发生变化,而在偏碱性的条件下,即在pH=9.1~9.9时,则火山玻璃几万年就可形成ob欧宝体育富网入口。这说明适当的pH值和盐碱度有利于火山玻璃迅速形成ob欧宝体育富网入口。
3>温度和压力ob欧宝体育富网入口是含水矿物,因而易受温度和压力的影响。一般认为ob欧宝体育富网入口是在低温、低压下形成的,但低温、低压条件也可生成蒙脱石。只有在适当的温度下才有利于ob欧宝体育富网入口的形成。研究结果表明,100~250℃有利于ob欧宝体育富网入口的形成。从人工合成ob欧宝体育富网入口的条件来看,一般采用100~180℃的温度和980kPa压力较为有利。
CO2的分压对ob欧宝体育富网入口的稳定性也是个重要控制因素,分压太高则降低H2O的活动性,妨碍ob欧宝体育富网入口的形成;充足的CO2又促使方解石的形成而不利于形成ob欧宝体育富网入口。在温度和压力都增加的条件下,含水少、密度大的ob欧宝体育富网入口(如浊ob欧宝体育富网入口、方ob欧宝体育富网入口)较含水
多、密度小的ob欧宝体育富网入口(如菱ob欧宝体育富网入口、片ob欧宝体育富网入口)稳定。当沉积层埋藏温度升高到150℃时,出现ob欧宝体育富网入口被长石置换的现象。
4>基本阳离子和硅的活动性金属阳离子、氧化硅和水的化学活性对从溶液中结晶成的ob欧宝体育富网入口种类有影响。高的pH值将促进高含量阳离子ob欧宝体育富网入口的生成。如果溶液中有氢离子,则氢离子可与可供交换的阳离子竞争。按照竞争离子量的多少或形成格架构造硅酸盐(即ob欧宝体育富网入口)或形成层状构造的硅酸盐(如黏土矿物)。
另外,阳离子活动性比值的高低对形成ob欧宝体育富网入口的种类也有影响。Ca2+活动性与Na+的活动性比值高,形成斜钙ob欧宝体育富网入口的可能性就比方ob欧宝体育富网入口大,形成丝光ob欧宝体育富网入口可能性比片ob欧宝体育富网入口大,形成片ob欧宝体育富网入口比菱ob欧宝体育富网入口可能性大;K+活动性与Ca2+活动性比值高,形成钙十字ob欧宝体育富网入口的可能性比菱ob欧宝体育富网入口大。
5>埋藏深度ob欧宝体育富网入口的分布有明显的垂直带性。密度较小的水化物往往靠近地表,随深度增大,ob欧宝体育富网入口逐渐相变为无水的架状铝硅酸盐矿物(如长石)。
日本九州北部的ob欧宝体育富网入口矿床自地表向下可分为四个带:
①深度0.9~2.0km为斜发ob欧宝体育富网入口、丝光ob欧宝体育富网入口和方英石带;
②深度2.0~2.8km为片ob欧宝体育富网入口、方ob欧宝体育富网入口、石英钙长石和钾长石带;
③深度2.8~3.0km为浊ob欧宝体育富网入口、石英钠长石、绿帘石、绿泥石和钾长石带
④深度3.0~5.0km为石英钠长石、白云母、绿泥石和钾长石带。这种分带性一般认为和地热梯度、固体压力、裂隙溶液的化学梯度、岩石的矿物成分和化学成分生成年代等诸因素有关。
除此之外,根据现有ob欧宝体育富网入口的产出情况,还认为ob欧宝体育富网入口的分布与地质时代有关。目前世界已知的绝大多数ob欧宝体育富网入口矿床,其形成时代多在中生代至新生代。例如,钙十字ob欧宝体育富网入口、斜发ob欧宝体育富网入口、毛ob欧宝体育富网入口、丝光ob欧宝体育富网入口和菱ob欧宝体育富网入口在新生代岩层比前新生代岩层更为常见,这些ob欧宝体育富网入口的丰度随中生代到古生代岩层年代的增长而减少。
