蒸发岩盐包裹的鹅卵石(1枚[直径18毫米]的以色列硬币₪以显示大小)。]]
蒸发岩 (evaporite)是一种水溶性沉积矿物,由水溶液蒸发浓缩和结晶而成。蒸发沉积物有两种类型:海相沉积物,也可称为海洋沉积物;非海相沉积物,存在于湖泊等静止水体中。蒸发岩被认为是沉积岩,是由化学沉积形成的。
形成
尽管地表和含水层中的所有水体都含有溶解盐,但水必须蒸发到大气中,矿物质才能沉淀。要做到这一点,水体必须处于一种受限环境中,在该环境中水的补给量一直低于净蒸发量,这通常是一种干旱环境,一种由有限水流供给的小流域。当发生蒸发时,剩留水中的盐分不断累积,当水变得过饱和时,盐就会产生沉淀。
沉积环境
海相蒸发岩
海相蒸发岩往往具有较厚的沉积物,通常是更广泛研究的重点。它们也有一套蒸发系统。当科学家们在实验室里蒸发海水时,这些矿物质会以确定的顺序产生沉积,这在1884年就已被乌西格里奥首次证明。在蒸发率超过流入率的地方,以及在有足够可溶物质供给的地方,往往会形成很厚的非海相沉积层。流入也必须发生在封闭流域中,或流出受限的流域中,以便沉积物有足够时间在湖泊或其他静止水域中聚集并形成。
对于要确认为蒸发岩的地层,可能只需识别石盐矿物假象、由一定比例的蒸发岩矿物组成的层序以及泥裂缝或其他的岩石质地。
蒸发岩的经济价值
由于它们的矿物学、现场物理性质以及它们在地下的特性,蒸发岩在经济上很重要。
蒸发岩矿物,尤其是硝酸盐矿物,在秘鲁和智利具有重要的经济地位。硝酸盐矿物通常被开采用于肥料和炸药。
厚岩盐矿床由于其地质稳定性、可预测的工程和物理特性以及对地下水的不渗透性,预计将成为处置核废料的重要地点。
岩盐地层以其形成底闢的能力而闻名,这为圈闭石油矿床提供了理想的位置。
岩盐矿床经常被开采以生产食盐。
主要类别
下表列出了构成海洋蒸发岩的矿物,它们通常都是这种矿床中最常见的矿物。
:
,Na22K(SO4)9(CO3)2Cl,极少数同时为碳酸盐和硫酸盐的矿物之一。]]
- 卤化物:石盐、钾盐(KCl)和萤石
- 硫酸盐:如石膏、重晶石和硬石膏
- 硝酸盐:硝酸盐(苏打硝石)和硝石
- 硼酸盐:通常发现于美国西南部丰富的干旱盐湖矿床中。一种常见的硼酸盐是硼砂,在肥皂中用作表面活性剂。
- 碳酸盐:如天然碱,形成于内陆盐湖中。
** 一些蒸发岩矿物,如碳钾钠矾可列入多个族。
蒸发岩矿物在水中的浓度达到一定比例时,将不再以溶质的形式存在,而是开始产生沉淀。
矿物按其溶解度的相反顺序从溶液中沉淀出来,因此海水中的沉淀次序为:
方解石 (CaCO3)和白云石 (CaMg(CO3)2);
石膏(CaSO4)和硬石膏 (CaSO4);
石盐 (即食盐,氯化钠)
钾和镁盐
海水中大量沉淀形成的岩石与上述的沉淀顺序相同。因此,石灰石(方解石)和白云石比石膏更常见,后者则比石盐更常见,而石盐又比钾和镁盐更常见。
蒸发岩也可以很容易地在实验室中重结晶,以研究其形成的条件和特征。
土卫六上可能的蒸发岩
来自卫星观测和实验室试验的最新证据表明,土星最大的卫星土卫六表面可能存在蒸发岩。土卫六不是水的海洋,而是拥有液态烃的湖泊和海洋(主要是甲烷)以及许多可溶碳氢化合物,如乙炔 ,这些碳氢化合物可以从溶液中蒸发出来。蒸发岩矿床覆盖了土卫六表面大片区域,主要沿湖泊海岸线或孤立的盆地(干湖),相当于地球上的盐盘。
參見
- 矿物列表
- 岩石列表
- 盐丘
- 底辟
- 地堑
参考文献
引文
来源
- [https://web.archive.org/web/20060912123341/http://seis.natsci.csulb.edu/bperry/Sedimentary%20Rocks%20Tour/evaporites.htm California State University evaporites page]
- Gore, Rick. "The Mediterranean: Sea of Man's Fate." National Geographic. Dec. 1982: 694–737.
- Gueguen and Palciauskas (1984). Introduction to the Physics of Rocks.
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