白云石:一种沉积岩,称为白云岩或白云岩

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作者: Laura McKinney
创建日期: 5 四月 2021
更新日期: 6 可能 2024
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麻省理工“造出”远古矿物白云石!
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“白云岩” 是意大利东北部和意大利阿尔卑斯山一部分的山脉。它们是地球上最大的白云岩岩石暴露源之一,因此得名。白云岩是联合国教科文组织世界遗产。图片版权iStockphoto / Dan Breckwoldt。


白云岩: 马萨诸塞州李市的细粒白云岩岩石标本。大约四英寸(十厘米)。

什么是白云石?

白云石,也称为“白云岩”和“白云石岩”,是一种主要由矿物白云石CaMg(CO3)2。在全世界的沉积盆地中都发现了白云石。据认为,这是由于富含镁的地下水对石灰泥和石灰石的沉积后改变而形成的。

白云岩和石灰石是非常相似的岩石。它们共享白色到灰色和白色到浅棕色的相同颜色范围(尽管也可以使用其他颜色,例如红色,绿色和黑色)。它们的硬度大致相同,并且都溶于稀盐酸中。它们被压碎和切割后用作建筑材料,并具有中和酸的能力。



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去白化

白云石在岩石记录中非常普遍,但是在沉积环境中很少观察到矿物白云石的形成。因此,据信大多数白云石是在沉积后的化学变化对石灰泥或石灰石进行改性时形成的。

白云石与石灰石的沉积环境相同-温暖,浅水,海洋环境,其中碳酸钙泥以贝壳碎片,粪便,珊瑚碎片和碳酸盐沉淀的形式堆积。方解石(CaCO3)在碳酸盐泥浆或石灰石中被富含镁的地下水改性。可用的镁促进方解石向白云石(CaMg(CO3)2)。这种化学变化被称为“白云石化”。白云石化可以将石灰岩完全转变为白云岩,或者可以部分改变岩石以形成“白云质石灰岩”。


白云石骨料: 来自纽约Penfield的用于沥青铺路的白云石骨料。这些样本的宽度大约为1/2英寸至1英寸(1.3厘米至2.5厘米)。

现场和教室的识别

白云石比石灰石坚硬。白云石的莫氏硬度为3.5至4,石灰石(由方解石矿物组成)的硬度为3。

白云石在稀盐酸中的溶解度稍差。方解石与冷的稀(5%)盐酸接触会剧烈泡腾,而白云石的泡腾性很弱。

这些差异通常不足以在现场做出积极的识别。从灰岩到白云岩灰岩再到白云岩,其组成连续性进一步区分了油田中的岩石。需要进行化学分析来确定钙和镁的相对丰度,才能准确地命名岩石。



独石: 纽约赫基默县小瀑布Dolostone标本的照片。这种白云石是被称为“ Herkimer钻石”的双终止石英晶体的母岩。它是多孔的,二氧化硅含量高,并且比典型的白云石坚硬得多。赫基默钻石(Herkimer Diamonds)被发现在岩石单元的衬里石油中。在该标本左侧的大孔洞中可以看到部分Herkimer钻石。

“白云岩”和“白云岩”

对于某些成分相同的矿物和岩石,某些地质学家不喜欢使用“白云石”一词。相反,当他们谈论沉积岩时,他们更喜欢使用“白云石”或“白云岩”,而当谈论矿物时,他们更喜欢使用“白云石”。尽管这些术语简化了沟通并提高了准确性,但许多地质学家仍继续对矿物和岩石使用“白云石”一词。

颗粒状白云石: 纽约Thornwood的粗结晶白云岩大理石标本。该样本大约3英寸(6.7厘米)宽。

白云岩的变质作用

当白云石受到热和压力时,其行为类似于石灰石。随着温度的升高,它开始重结晶。发生这种情况时,岩石中白云石晶体的尺寸增加,并且岩石呈现出明显的晶体外观。


如果查看颗粒状白云石的照片,您会发现岩石是由易于识别的白云石晶体组成的。粗糙的晶体织构是再结晶的迹象,通常是由变质引起的。已经转变为变质岩的白云岩被称为“白云岩大理石”。

石灰窑: 白云石和石灰石已经在窑炉中加热以生产石灰数千年了。这种石结构是位于加利福尼亚马林县的Olema石灰窑。它建于1850年,用于生产石灰。国家公园管理局照片。

白云石的用途

白云石和石灰石的使用方式相似。它们被压碎并用作建筑项目的骨料。他们在水泥生产中进行窑烧。它们被切成块和厚板,用作尺寸石材。他们被煅烧产生石灰。在这些用途的一些中,优选白云石。其较高的硬度使其成为优质的建筑材料。其较低的溶解度使其对雨水和土壤的酸含量更具抵抗力。

当石灰石转化为白云石时,白云石化过程导致体积略有减少。这会在白云石化发生的地层中形成一个孔隙带。这些孔隙空间可能是地下流体(例如石油和天然气)的陷阱。这就是为什么白云岩通常是在石油和天然气勘探中寻求的储层岩石。白云石还可以作为铅,锌和铜矿床的母岩。

在化学工业中,白云石被用作氧化镁(MgO)的来源。钢铁行业使用白云石作为铁矿石加工过程中的烧结剂,并作为钢铁生产中的助熔剂。在农业中,白云石被用作土壤改良剂和牲畜的饲料添加剂。白云石用于玻璃和陶瓷的生产。白云石被用作镁的次要来源,但是今天大多数镁是从其他来源生产的。