溶解物质的搬运和化学沉积作用

溶解物质可以呈胶体溶液或真溶液被搬运，这与物质的溶解度有关，Al、Fe、Mn、Si的氧化物难溶于水，常呈胶体溶液搬运；而Ca、Na、Mg的盐类则常呈真溶液搬运。在沉积盆地中沉淀形成各种自生氧化物和盐类矿物。

1.胶体溶液的搬运和沉积作用

低溶解度的金属氧化物、氢氧化物和硫化物常呈胶体溶液被搬运，胶体溶液是介于粗分散系（悬浮液）和离子分散系（真溶液）之间的一种溶液，胶体粒子的直径介于1～100μm之间，在普通显微镜下不能识别。

胶体溶液与悬浮液或真溶液比较有如下一些特点：胶体粒子因细小而受重力影响极微弱；扩散能力也很弱；表面带有电荷，可分为正胶体和负胶体两类。天然胶体普遍具有吸附现象，这对某些有用元素的富集很有意义，如粘土质负胶体可吸附K、Rb、Cs、Pt、Au、Ag、Hg、V等，二氧化硅负胶体能吸附放射性元素，氧化锰负胶体可吸附Co、Ni、Cu、Zn、Hg、Li、Ti等，氢氧化铁正胶体可吸附

胶体物质的搬运和沉积特点可以归纳为：①胶体的质点极小，在搬运和沉积中，重力的影响是很微弱的；②由于表面的离子化作用，胶体质点常带电荷，胶体质点的这种带电性质，是影响它搬运和沉积的一个很重要的因素；③胶体粒子的大小比真溶液中离子要大得多，故扩散能力很弱，往往不能通过致密的岩石；④天然胶体有普遍的吸附现象，例如，二氧化硅水溶胶体能积极吸收放射性元素，铁的水溶胶体能吸收As、V、P等，锰的胶体可强烈吸收Ni、Ca、Co、Zn、Hg、Ba、K、W、Ag等。

因此，在搬运过程中，当胶体溶液因两种带不同电荷的胶体相遇，或电解质作用，或浓度增大以及pH值的影响失去稳定时，胶体就发生凝聚（絮凝作用），胶体物质即在溶液中集结成为絮状、团块状。这时的胶体就可以克服原来胶体质点的布朗作用，在重力作用下，于合适的沉积环境里，逐渐沉积下来。

由胶体凝聚生成的沉积物和岩石具有如下特点：①未脱水硬化的凝胶沉积物呈胶状，固结成岩后常具贝壳状断口；②胶体沉积颗粒细小，孔隙度较大，因而有较强的吸收性故有黏舌现象；③一般有微晶、放射状、鲕状、球粒状、扇状集合晶等结构；④胶体沉积岩常呈透镜体、结核产出，也可呈层状产出；⑤由于胶体有较强的离子交换和吸附能力，常吸附有不定量的水、有机质以及各种金属元素，其化学成分常不固定。

2.真溶液的搬运和沉积作用

母岩化学风化以及其他来源提供的化学物质中，Cl、S、Ca、Na、Mg、K等成分呈离子状态溶解于水中，即可呈真溶液状态搬运。有时Fe、Mn、Si、Al也可以呈离子状态在水中被搬运。这些可溶物质能否溶解而搬运或沉淀，与本身溶解度和溶度积有关，而影响溶解度和搬运及沉积的因素除pH，Eh值和含盐度外，还有温度、压力、CO₂的含量、离子的吸附作用等。由真溶液化学组分的类型和外界化学条件的变化使真溶液发生有规律性的沉积现象称为化学沉积分异作用。即形成的自生矿物或化学沉积物的分布，有一定的趋势或规律。化学分异模式，一般自沉积盆地边缘向海盆方向的沉积顺序是：铝土矿→鲕状赤铁矿→鲕状氧化锰矿→二氧化硅→磷酸钙→海绿石→鲕绿泥石→菱铁矿→方解石→白云石，最后在盐盆地中出现石膏、硬石膏以及氯化钠、钾盐、镁盐。简化的沉积顺序是：氧化物→硅酸盐→碳酸盐→硫酸盐→卤化物（图4-17）。影响化学沉淀的因素很多，所以该分异顺序是一般的模式，自然界的实际顺序比它复杂得多。在化学和生物化学沉积作用下形成的化学（或结晶）结构，特征与岩浆岩类似，结构要素也基本相同，但矿物组成不同，前者是低温自生矿物，后者为高温复杂硅酸盐矿物。按照结晶程度可分为非晶质结构、隐晶质结构和显晶质结构。非晶质结构见于某些化学或胶体成因的岩石中，如蛋白质的硅质岩和胶磷矿质磷块岩。在正交偏光下全消光。隐晶质结构由微晶集合体组成，晶体粒度＜0.001 mm。显晶质结构是由镶嵌状的矿物晶体组成，又按大小进一步分为粗晶（＞2 mm）、中晶（2～0.062 mm）、细晶（0.062～0.004mm）、微晶结构（0.004～0.001mm）。按晶粒相对大小又可分为等粒、不等粒和斑状结构；按晶粒自形程度可以分为自形、半自形和他形结构。