说美玉奇石话物华天宝

侃黔山贵水析鬼斧神工

今天文章开始前，先请大家观赏一些石头。

这是“铁胆石”，用手掂量很沉重，看起来很像家里炖肉的砂陶鼎罐，上面还有漂亮的花纹。它可不是人为加工的，是天然形成的。

这是“七彩石”。不用说，读者也看得出来是天然形成的。

还有这块像窗棱一样的石头，也是石友们猎奇的对象。

这块石头虽只有拳头般大小，却有一座山峰般的气势。

这些奇形怪状的观赏石是怎么形成的呢？

铁胆石

还记得我们介绍过的风化作用吗？在《石头真的会“下蛋”吗？贵州这里就有个“产蛋崖”》一文中曾做过介绍：岩石和矿物由于温度的变化，大气、水溶液及生物的作用，在原地发生物理、化学变化的过程叫做风化作用。风化作用分为物理风化、化学风化、生物风化三大类型。

有一种物理风化现象称为球形风化：一些由粗细差不多的颗粒构成的岩石，例如花岗岩、砂岩，在温差风化作用下可从棱角处开始层层剥离，逐渐变成一块圆球状的岩石。

球形风化

形成“铁胆石”的岩石就是一种砂岩，其中含有硫铁矿结核和呈层状分布的硫铁矿颗粒。经球形风化作用形成了接近球体的形状，但由于构成岩石沙粒是一层层沉积的，各层的物质成分、沙粒大小、堆积的密实程度等情况存在差异，所以风化的程度略有不同，从而形成了一些环带状凸起、凹陷及花纹，看起来酷似漂亮的鼎罐。

七彩石

“七彩石”与“铁胆石”的成因都是风化作用，但形成“七彩石”的不是物理风化作用，而是化学风化作用。

化学风化作用主要是氧化和水溶液的作用所致。自然界中的有机化合物、低价氧化物和硫化物最容易遭受氧化，其中低价铁最容易氧化为高价铁。水溶液可对矿物和岩石产生溶解、水化、水解、碳酸化等作用。化学风化作用的结果是，那些化学性质比较活泼的元素，如碱金属、碱土金属、卤素元素、大多数有色金属均从矿物中风化出来，形成易溶物质随水流失；而性质稳定的元素，如铁、铝、锰、镍等则以粘土、氧化物、碳酸盐等难溶物质的形态残留原地。如果这类因风化作用而残留原地的元素富集到可供工业利用的规模，则成为残余矿床。由风化作用形成的分散分布的铁、铝等残留物质还可以被流水搬运到低洼地方堆积起来形成风化-沉积矿床。

贵州丰富的铝土矿大多属于此类矿床。依托此类铝土矿床，贵州发展起了炼铝和铝加工业，成为我国的铝业基地。

那么，化学风化作用是怎么形成七彩石的呢？

许多有色金属矿物往往以硫化物的形态存在，且多与硫铁矿、含硅含铝矿物相伴生。经过化学风化作用，转化为褐铁矿、铝土矿、孔雀石、粘土等残留原地。这些残留矿物构成的石头，色彩斑斓，但总体色调为褐色，名为赭石，画工用作绘画颜料，中医将其入药，石友们则用以把玩并称之为七彩石。

七彩石的形态有时还受未风化时原岩形态的影响，原来的金属硫化物风化后成分已转化为非晶质的氧化物，而外形仍保留原来的晶体形态，这种非晶质物质呈现金属硫化物晶体形态的现象被称为假晶。七彩石上常见褐铁矿呈现立方体，那就是褐铁矿构成的硫铁矿假晶，是由硫铁矿风化而成。

窗棱状观赏石

构成这块石头的矿物原来是绿泥石，绿泥石中含有铁元素，在风化作用下，其他元素转化为可溶物随水流失，铁元素以褐铁矿的形式残留下来而逐渐富集。由于水是沿岩石中的节理等裂隙运移，所以铁元素在裂隙中及两侧富集。当岩石中原来的成分大部被风化，除了裂隙附近富集的铁元素，其他部分基本全部转化为可溶成分流失，岩石就变成了图中的窗棱状了。

绿泥石风化后以褐铁矿形式残留的现象，在贵州西北部十分普遍。有的岩石风化后变成了有如图中的窗棱状，有的变成一个由褐铁矿构成的“空盒子”，有的“盒子”里面还装有一些沙子或稀泥。贵州的地质工作者将其称为“排骨状”褐铁矿。“排骨状”褐铁矿可形成矿床，但大多为“鸡窝矿”，规模一般不大。

拳头大小的观赏石

这是一块含泥质的薄层石灰岩，经化学风化形成了众多的孔洞、凹坑、凹槽，俨然一副“山峰”的做派。风化作用之所以能将其打造成如此模样，是因为岩石各个部分抵抗风化的能力是不均匀的，抗风化能力弱的地方风化强烈，凹进去；抗风化能力强的地方风化较弱，相对凸起来。这种现象地质学上称为差异风化。