Изменение минералов относится к различным естественным процессам, которые изменяют химический состав или кристаллографию минерала . [ 1]
Изменение минералов в основном регулируется законами термодинамики , связанными с сохранением энергии , которые зависят от условий окружающей среды, часто в присутствии катализаторов , наиболее распространенным и влиятельным из которых является вода (H2O ) .
Степень и масштабы времени, в течение которого изменяются различные минералы, варьируются в зависимости от исходного продукта, его физических свойств и восприимчивости к изменению. Некоторые минералы, такие как кварц и циркон, обладают высокой устойчивостью к изменению при нормальных условиях выветривания. Однако кварц может измениться до стишовита под действием сильного давления, а циркон до критолита ( метамиктный циркон) под действием радиоактивных компонентов и времени.
В некоторых случаях минерал изменяется, сохраняя при этом свою внешнюю форму, что называется псевдоморфозой .
Изменение минералов существенно отличается от процесса изменения горных пород метаморфизма . Он также отличается от выветривания . Однако эти процессы способствуют изменению минералов. Некоторые минералы являются членами серии твердых растворов и представляют собой образцы ряда композиционных изменений в континууме, и, таким образом, не являются продуктами «изменения минералов».
Распространенным примером окисления является окисление природного минерала двухвалентного железа, такого как пирит , с образованием гетита или других гидроксидов или сульфатов трехвалентного железа . 5(4x + 3)/2 = y
При длительном высыхании обычный водный сульфатный минерал , называемый гипсом, легко превращается в безводный сульфат, называемый ангидридом .
Это обратимая реакция.
Каолинизация относится к изменению щелочного полевого шпата в глинистый минерал каолинит в присутствии слабокислых растворов. Дождь легко растворяет углекислый газ (CO 2 ) из атмосферы, способствуя выветриванию гранитных пород. Как показано в следующей реакции, в присутствии угольной кислоты и воды калиевый полевой шпат изменяется в каолинит с ионами калия, бикарбонатом и кремнеземом в растворе в качестве побочных продуктов.
Эпидотизация — это процесс изменения, при котором полевые шпаты плагиоклаза превращаются в минералы группы эпидота .
Хлоритизация — это изменение пироксеновых или амфиболовых минералов в минералы группы хлорита . Хлоритизация — это обычный процесс при метаморфических переходах в фацию зеленых сланцев и ретроградный метаморфизм амфиболитовой фации .
Как наблюдалось внутри и вокруг астроблем, таких как ударные кратеры , обычные кристаллы кремния или кварца могут изменяться в минералы стишовит и коэсит в результате ударов метеоритов, создающих среду с экстремальным давлением и высокой температурой.
Типичным примером изменения радиоактивного распада является ситуация, когда радиоактивный элемент, содержащий кристалл циркона или алланита, становится метамиктным или аморфным из-за структурного повреждения.
Серпентинизация — это процесс изменения минералов, который приводит к образованию группы серпентина , в основном из группы оливина , при этом основными факторами являются гидратация и изменение давления.
Доломитизация относится к различным предполагаемым способам, в которых преимущественно богатая кальцитом кальцийсодержащая осадочная порода, такая как известняк, может измениться в магнезиальный доломит, богатый породой доломит . Диагенез является вероятным виновником, который включает объемы воды и довольно низкое тепло, как ионообменный катализатор. Реакция выглядит следующим образом:
Пиритизация включает в себя ионное замещение атомами железа и серы , которые объединяются, образуя минерал пирит .
Опализация — это изменение аморфного кремнезема, часто в виде органических остатков кремнистых микроископаемых в литифицированных осадочных породах, в минералоид опал .
Уралитизация — это процесс дейтерического изменения пироксена (чаще всего авгита ) с образованием амфибола ( актинолита - тремолита ). Изменение происходит либо на поздних стадиях магматической кристаллизации при низких температурах (< 500 °C), либо во время низкосортных метаморфических событий (метаморфизм субзеленосланцевой фации). Реакция является параморфной, что означает, что структура минерала изменяется, но его исходная химия сохраняется. [2]