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紫水晶洞的形成

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发表于 2013-9-27 15:05:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
紫水晶洞的形成,可分两个阶段:
一、岩浆喷出地表冷却后留下孔洞

巴西玄武岩内的晶洞通常呈直立状,外型酷似烟囱、圆柱体或管状物,晶洞底部向上微凹,多数顶端呈圆球状。这些晶洞总是向上并行排列,主要是比周围介质更低密度和黏度之液体上升的结果,并且从底部到表层的黏滞性有逐渐增加的现象。一般在岩浆内会溶解水份、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等挥发性成分,当岩浆经裂隙往上窜升时,岩浆内挥发成分的溶解度会降低,此时,挥发性物质便会析出,形成气泡。因此,一旦岩浆喷出地表冷凝成岩石后,原有气泡所占的空间,便形成孔洞。然而,巴西玄武岩内的孔洞相当大,动辄有如人体般大小,这是无法单从玄武岩岩浆内之挥发性成分所造成的。因此,有些学者认为可能是炙热的熔岩流流经较大水体,这些水体提供了大量挥发性成分所致。
二、孔洞内结晶次生矿物
从晶洞内矿物的叠置关系,可清楚推断彼此间的形成先后。本馆所搜藏之巨型紫水晶洞是产自Ametista do Sul地区,该区晶洞内矿物形成的先后顺序,大致为:1. 暗绿色绿鳞石薄层;2. 带状玛瑙层;3.透明至乳白色石英;4. 淡紫色至深紫色的紫水晶。在紫水晶表面偶而可见更晚期的方解石、透石膏或重晶石,而部分晶体内还含有放射状或针状至纤维状之包裹体,其中以金黄色至褐黄色的针铁矿最为常见。
过去学者曾对晶洞最外层的绿鳞石进行钾―氩同位素定年,得知紫水晶结晶的时间,大约是洞穴形成之后4千万至6千万年发生。一般洞穴充填所需的时间是以百万年来计算的,而结晶温度大概是低于200℃。至于充填晶洞的液体来自何方?一般相信天水乃是矿化溶液的来源。
在世界各地之玄武岩晶洞内不乏许许多多的次生矿物,例如印度德干玄武岩的洞穴盛产沸石类矿物注,而澎湖群岛玄武岩以产文石注著称。各地晶洞之次生矿物种类并不相同,主要是受到地下水流经的地层特性,以及矿物的结晶温度有关。巴西水晶洞内形成之玛瑙、石英和紫水晶等矿物所需的大量矽元素,研判是源自玄武岩内的间隙玻璃,地下水与这些物质作用,并将矽溶入水体中。
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