黏土岩
小颗粒抱成团


文章出自:博物 2016年第08期 作者: 杨帅斌 

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细小的尘土飘散在空气中、山川里,只有平静稳定的环境,才能把它们聚集在一起形成黏土岩。由黏土矿物组成的它们看似软弱,却造就了变化万千的奇妙风景,并且几千年来一直助推着人类文明的进程。
美国亚利桑那州的“马蹄湾”,红色的黏土岩层被河流长期冲刷,形成了壮观的峡谷。

无处不在的黏土

在电脑游戏《文明》里,制陶术是最早研发的科技之一,而现实中也是如此。几乎所有的人类文明,都是在发明文字、冶炼金属甚至修建房屋之前,就学会了制作陶器。其中主要原因,就是制作陶器所用的黏土几乎无处不在,而且方便加工。

黏土岩中的高岭石黏土,以高岭石为主要成分,颗粒细小均一,用来做陶瓷再好不过。

在地质学上,黏土属于沉积岩的一类—黏土岩,又名泥质岩,由颗粒直径小于0.0039毫米的黏土矿物和其他碎屑物质组成。其中未板结者称为黏土,板结坚实者则称为泥岩、页岩。在黏土岩中,主要成分就是颗粒直径小于0.002毫米的黏土矿物,包括一批含水的铝硅酸盐,以高岭石、水云母、蒙脱石为代表。

用黏土建造的世界文化遗产—非洲马里的杰内大清真寺。在中东和非洲许多地方,黏土一直是人们盖房的主要材料,而中国的“秦砖汉瓦”也是用黏土烧制的。

由于黏土矿物颗粒细小、容易粘连,因此不论柔软的黏土还是硬实的泥岩和页岩,质地都致密而细腻,肉眼看上去、手指摸上去都感觉不到颗粒的存在,用小刀也能切出光滑的平面。黏土矿物的颗粒“长不大”,跟它们独特的层状结构密不可分:在黏土矿物的晶体中,原子排列成松散的层状,如同一张张的薄玻璃片,在外力打击下很容易碎裂成渣。在岩层中和地球表面,黏土矿物经历无数风吹雨打,早就变得支离破碎了,即便用最大倍数的光学显微镜也只能看见一个个的小黑点。

黏土岩中的蒙脱石黏土,颗粒非常小,在普通光学显微镜下都是小黑点,在电子显微镜下才能看清形态。

从土团到岩石

不论是松软的黏土,还是固结干硬的泥岩、页岩,通常都是沉积作用的产物。露出地球表面的岩石,在风化作用下被逐渐侵蚀。其中脆弱的黏土矿物总是抵抗不住,分崩离析成细小的碎屑,和其他体积相近的碎屑一同被风、水等作用力带到某个平坦安静的地方,一层层堆叠下来,在地下固结成岩。除此之外,在海洋中,从海底裂口冒出的矿物热液,也会与附近岩层发生反应,形成富含黏土矿物的黏土岩。

责任编辑 / 董子凡 杨帅斌 

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