白云岩
说起白云岩,大家可能有点陌生,但它有一个为人熟知的姊妹——石灰岩。它们同属于沉积岩中的碳酸盐岩大类,组成物质都是碳酸盐矿物。石灰岩的主要矿物成分是方解石,化学成分是碳酸钙;而白云岩的主要矿物成分是白云石,化学成分是碳酸钙与碳酸镁的化合物。不仅如此,两种岩石还常常相伴出现,甚至相互混杂。接下来,我们就聊聊它们之间特别的缘分。
白云岩的形成过程,曾经是一个很复杂的问题。自20世纪五六十年代开始,地质学家们便陆续提出一系列学说。总的来说分两种,一种是原生,即白云岩是在水体里直接沉淀形成;另一种是后生,因为环境发生改变,石灰岩中的钙离子被周围溶液中的镁离子所替代,最终变成白云岩。
白云岩对形成环境的要求十分苛刻,水体盐度高了不行,结晶速度快了也不行,挑剔得很。因此,原生白云岩十分罕见,目前世界上也没有几处令人信服的实例。
地球上更多的白云岩都是后生的。在一些气候干热、海水流通不畅、环境相对封闭的海湾或泻湖,常常沉积着含有方解石成分的沉积物。在强烈的蒸发作用下,这里的水体逐渐变成镁离子浓度极高的特殊盐水。这种盐水浸润着沉积下来的方解石,并用镁离子代替了钙离子,碳酸钙就变成了碳酸钙镁,白云岩就形成了。随着盐水不断下渗,更多的方解石矿物被改造成白云岩,逐渐形成厚厚的白云岩地层。另外,在很多开阔的浅海陆棚区域,地下淡水和海水过渡的半咸水地带,合适的水体盐度,也会促使石灰岩变为白云岩。
由于替换作用进行的程度不一样,白云岩和石灰岩经常一起出现,形成你中有我,我中有你的命运共同体。
由于白云岩和石灰岩看上去都是灰色或灰白色的,有时很难分辨。不过有些白云岩的表面会有杂乱的、细长的浅浅沟痕,就好像被刀砍过一样。这是因为白云岩中常常会混有方解石成分,二者抗风化能力不一样,方解石容易被酸性的地表水溶解掉形成沟痕,而相对不容易风化的白云岩会保留原状。所以就会在白云岩表面形成这种差异风化的现象。根据这个现象,我们可以很容易把二者区分开来。
白云岩还可以用作冶炼钢铁的熔剂。当其中氧化镁的含量达到一定的程度时,就可以作为提炼金属镁的矿石原料,这种白云岩是冶镁白云岩。金属镁的用途非常广泛,在医药、航空、汽车、计算机等许多行业都大显身手,已经成为继钢铁、铝之后第三大金属工程材料。但您可能不知道的是,我省不仅仅煤、铁资源丰富,冶镁白云岩的储量也超过了10亿吨,在全国排名第一。 记者 乔静涛 通讯员 薛沛霖