Πώς τα λύματα των στοιχείων νερού και των ενώσεων που μπορούν να κρυσταλλωθούν σε μια ορυκτό μορφή βαθιά υπόγεια;
1. Γεωχημικό περιβάλλον:
* Υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις: Βαθιά υπόγεια, η εσωτερική θερμότητα της Γης και το βάρος του υπερκείμενου βράχου δημιουργούν υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις. Αυτές οι συνθήκες επηρεάζουν σημαντικά τη διαλυτότητα των ορυκτών και τον ρυθμό των χημικών αντιδράσεων.
* Σύνθεση υγρού: Τα υγρά που κυκλοφορούν βαθιά υπόγεια δεν είναι μόνο νερό, αλλά συχνά μεταφέρουν διαλυμένα στοιχεία και ενώσεις όπως πυρίτιο, ανθρακικά, θειικά άλατα και διάφορα μεταλλικά ιόντα. Η σύνθεση αυτών των υγρών καθορίζει τους τύπους των ορυκτών που μπορούν να κατακτήσουν.
2. Υπερσύνδεση και πυρήνωση:
* SuperSaturation: Όταν ένα υγρό γίνεται υπερκορεσμένο με διαλυμένα ορυκτά, η συγκέντρωση διαλυμένων στοιχείων υπερβαίνει το όριο διαλυτότητας. Αυτό δημιουργεί μια ασταθής κατάσταση, οδηγώντας το σύστημα προς την κρυστάλλωση.
* Πυρήνες: Τα υπερκορεσμένα διαλύματα απαιτούν πυρήνα, ένα μικροσκοπικό στερεό σωματίδιο, για να ξεκινήσουν το σχηματισμό ενός κρυστάλλου. Αυτοί οι πυρήνες μπορούν να είναι υπάρχοντες μεταλλικοί κόκκοι, σωματίδια σκόνης ή ακόμα και ατέλειες στο ίδιο το βράχο.
3. Κρυσταλλική ανάπτυξη:
* διάχυση: Μόλις σχηματιστεί ένας πυρήνας, διαλυμένα στοιχεία από το υπερκορεσμένο υγρό διάχυτο προς τον πυρήνα, προσθέτοντας στο μέγεθός του.
* Κρυσταλλική συνήθεια: Το σχήμα και η συμμετρία των κρυστάλλων που προκύπτουν καθορίζονται από την εσωτερική διάταξη των ατόμων στην ορυκτική δομή. Αυτή η διάταξη επηρεάζεται από παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η πίεση και η διαθεσιμότητα διαφορετικών στοιχείων.
4. Μηχανισμοί σχηματισμού ορυκτών:
* βροχόπτωση: Καθώς τα υγρά ψύχονται ή υφίστανται αλλαγές στην πίεση, η διαλυτότητα των ορυκτών μειώνεται, οδηγώντας σε βροχόπτωση εκτός διαλύματος.
* Αντίδραση με ξενιστή Rock: Τα υγρά μπορούν να αντιδράσουν με τους γύρω βράχους, οδηγώντας στη διάλυση των υφιστάμενων ορυκτών και στον σχηματισμό νέων. Αυτή η διαδικασία είναι ιδιαίτερα σημαντική για το σχηματισμό δευτερογενών ορυκτών.
* Υδροθερμική αλλοίωση: Όταν τα ζεστά, πλούσια σε ορυκτά υγρά αλληλεπιδρούν με βράχους, μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές αλλαγές στην ορυκτολογική τους σύνθεση. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται υδροθερμική αλλοίωση, είναι κοινή σε ηφαιστειακές περιοχές και μπορεί να παράγει μια μεγάλη ποικιλία ορυκτών.
Παραδείγματα σχηματισμού ορυκτών:
* χαλαζία (SiO2): Τα πλούσια σε πυριτικά υγρά βαθιά υπόγεια μπορούν να κρυώσουν και να κατακτήσουν κρυστάλλους χαλαζία, που συχνά βρίσκονται σε φλέβες ή ως αντικαταστάσεις σε υπάρχοντες βράχους.
* ασβεστίτης (CACO3): Τα πλούσια σε ανθρακικά υγρά μπορούν να σχηματίσουν κρυστάλλους ασβεστίτη, που συχνά βρίσκονται σε σπηλιές ή ως παράγοντες τσιμεντοποίησης σε ιζηματογενή πετρώματα.
* Pyrite (FES2): Τα πλούσια σε σίδηρο και τα υγρά πλούσια σε θείο μπορούν να αντιδράσουν για να σχηματίσουν κρυστάλλους πυρίτη, που συνήθως βρίσκονται σε ραφές άνθρακα ή κοντά σε υδροθερμικές οπές.
Συνοπτικά, ο σχηματισμός ορυκτών βαθιά υπόγεια περιλαμβάνει μια πολύπλοκη αλληλεπίδραση γεωχημικών συνθηκών, υπερκατασκευής, πυρήνωσης, ανάπτυξης κρυστάλλων και διαφόρων μηχανισμών σχηματισμού ορυκτών. Αυτή η διαδικασία αποτελεί βασικό μέρος του δυναμικού γεωλογικού συστήματος της Γης, δημιουργώντας τους διαφορετικούς ορυκτές πόρους στους οποίους βασιζόμαστε.
