礦物水合作用

礦物水合作用(Mineral hydration)是一種將水加入到礦物晶體結構中的無機化學反應,通常會產生一種被稱為「水合物」的新礦物。

地質學術語中,礦物水化過程稱為「逆向變質」,是發生在逆變質作用中的一個過程。它常常伴隨着交代作用一起,並且是礦體周圍圍岩蝕變的特徵,礦物的水合作用經常與構造或火成活動驅動的熱液循環同時發生。

作用過程

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礦物水合主要通過兩種方式,一種是將氧化物轉化為雙氫氧化鈣,如將氧化鈣(CaO)水合為氫氧化鈣(CaOH2);另一種是將水分子直接併入新礦物的晶體結構中[1]。後一種作用表現為長石粘土礦物石榴石綠泥石藍晶石白雲母的水合轉變作用。

礦物水合也是表岩屑中將硅酸鹽礦物轉化為粘土礦物的一種作用過程。

一些礦物結構,如蒙脫石,能夠在礦物結構不發生明顯變化的情況下改變含水量。

水合作用是水硬性粘合劑波特蘭水泥產生強度的機制。水硬性粘合劑是一種通過水合反應形成不溶性產物,從而在水中凝固和硬化的材料。術語水硬性或水力活性表示水合反應的化學親和性[2]

水合礦物示例

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水合礦物的示例包括:

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參考資料

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Rivkin, A.S.; Howell, E.S.; Vilas, F.; Lebofsky, L.A. Hydrated Minerals on Asteroids: The Astronomical Record (PDF). Asteroids III. 2002 [2018-03-10]. ISBN 9780816522811. (原始內容存檔 (PDF)於2017-08-08). Hydrated minerals include both silicates and nonsilicates in the scope of this review. Phyllosilicates (or 「clay minerals」) are commonly found on Earth as weathering products of rocks or in hydrothermal systems. Nonsilicate hydrated minerals include such species as the oxides brucite and goethite, the carbonate hydromagnesite, and the sulfide tochilinite, each of which is known in the meteorite collection (Rubin, 1996). Although a full discussion of the petrogenesis and classification of hydrated minerals is beyond the scope of this paper, we note that formation of hydrated minerals, particularly clay minerals, occurs rapidly and easily in environments where anhydrous rock and water are together. 
  2. ^ Snellings, R.; Mertens G.; Elsen J. Supplementary cementitious materials. Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2012, 74: 211–278. Bibcode:2012RvMG...74..211S. doi:10.2138/rmg.2012.74.6.