上海地矿珠宝网-综合地质-火星水探索释疑

　　据新华社华盛顿2004年3月2日电，火星上曾经有过一个“水世界”。“机遇”号火星车在1月25日在火星“梅里迪亚尼平面”的小陨石坑里开来开去，重点对裸露的火星岩床及其上面的岩石进行探测，取得了有水的四点依据。

　　1)、火星照片上发现，在岩石上嵌有小球，小球并非集中在岩石特定岩层中。这显示它们有可能是被水浸泡过的多孔岩石中所溶解矿物的凝结产物。

　　2)、岩石上有很多奇怪小孔。矿物盐晶体在位于咸水中的岩石内部成长，然后由于腐蚀或溶解而消失，通常会形成类似特征。

　　3)、阿尔法粒子X射线分光计在岩床上发现大量硫。其它仪器的观察显示，这些硫以硫酸盐形式存在。

　　4)、穆斯鲍尔分光计还在岩石中发现了名为黄钾铁矾的水合硫酸铁矿物质，岩石处于酸性湖泊或酸性温泉环境下有可能会形成这种矿物质。

　　这种现象说明，多孔岩石被水浸泡产生水解作用，溶解矿物产生凝结产物。这种现象地球上在中国青海、西藏的盐矿床中(盐湖)均有出现，裸露的石盐溶解再结晶又遭受水解，形成次生的小球外貌。

　　2)、奇怪小孔是矿物盐晶体在咸水中成长、溶解形成的类似特征。

　　地球上在咸水中形成的岩石称蒸发岩类(盐岩类)，由溶于水的盐类矿物组成，形成于蒸发作用，促使溶液浓度增大产生矿物结晶作用，组成这类岩石的矿物有氯化物(石盐、钾盐、光卤石)、硫酸盐(无水钾镁盐、软钾镁矾、钾钠芒硝、杂卤石、无水芒硝、芒硝、硫镁矾、泻利盐、白钠镁矾、硬石膏、石膏、钾盐镁矾)、碳酸盐(苏打、自然碱)、硝酸盐(钠硝石)、硼酸盐(硼酸、β―方硼石、硼钾镁石、硬硼钙石)。盐类矿物常与白云石、方解石、粘土类矿物共生。盐类矿物可成单晶或集合体分布于白云石、方解石、粘土类矿物组成的岩石中，如白云岩、石灰岩、粘土岩中。常可见在水解作用下形成的盐类矿物残留下的空洞。

　　火星岩石上留下的奇怪小孔仅是一种现象，还需进一步探测岩石形成的其他因素。

　　地球上的硫酸盐矿物多达185余种，主要是表生作用的产物，其次是热液作的产物、火山喷发时的升华产物、水盆地中结晶产物，它们都含有一定的结构水与结晶水。结晶水是以水分子H₂O 形式存在于矿物晶格中的特定位置上的水，是矿物本身的化学组分之一，与其它组分有确定的比例关系，当加热至一定温度则失水，同时晶格受到破坏，导致矿物物理性质的变化。结晶水是水化作用的结果，失去结晶水的温度一般在100―200℃。

　　地球上的黄钾铁矾 (Jarosite，ярозит)，最初发现于西班牙的巴兰科·牙洛索，并由此而命名。化学分子式 KFe₃[SO₄]₂[OH]₆

　　黄钾铁矾在地球上是一种分布十分普遍的矿物，主要是在氧化条件下形成的次生变化矿物，地球黄钾铁矾的成因有如下几种。

　　·形成于干燥(半沙漠)气候条件下的硫化物矿床，主要是黄铁矿矿床氧化带。

　　·在一些沉积岩(还原环境下形成的炭质粘土页岩)中的黄铁矿(白铁矿)、煤层中的黄铁矿，变化成黄钾铁矾，在上述岩石中常可看见由黄钾铁矾构成的黄铁矿立方体假像。

　　·气候温和多雨(潮湿)地方，很少形成黄钾铁矾(硫化铁分解后，由于水的作用转换成另一种含水矿物氢氧化铁)。

　　·黄钾铁矾在潮湿的环境中是一种不稳定矿物，极易水解变成氢氧化铁。

　　黄钾铁矾中的水，属于结构水(化合水)，以(OH)^―、H^十离子形式存在于黄钾铁矾晶体结构中，并在晶体的晶格中占有一定位置，数量固定，与其它离子结合牢固，一般在600―1000℃，晶格才被破坏后，方可以水分子逸出。

　　综观地球上黄钾铁矾的成因机理，由于黄钾铁矾是一种含水的次生矿物，还需进一步探测黄钾铁矾由何种岩石中的矿物转化而成。地球上能转变成黄钾铁矾的主要是黄铁矿。地球上黄铁矿的成因类型可分四类，有岩浆岩类型，黄铁矿呈细小晶粒，形成于硅酸盐矿物之后；接触交代型，黄铁矿产于矽卡岩中；热液型，黄铁矿产于各种围岩中；沉积型，黄铁矿在水体中晶出赋存于沉积岩中。

　　晶体结构：三方晶系，空间群C⁵₃_υ―R3m，a=7.35、α=61°30′，Z=1

　　黄钾铁矾的理论成分：K₂O 9.4%、Fe₂O₃ 47.9%、SO₃ 31.9%、H₂O 10.8%

　　晶体形态：复三方单锥，菱面体(两个菱面体组成一个假立方体)，板状，多呈土状、皮壳状，他矿物假像状。

I	4	4	4	5	10	2	4	6	8	2	8
d	5.9	5.0	3.6	3.38	3.06	2.94	2.83	2.52	2.27	2.16	1.96
I	8	2	2	2	4	6	8	4	2	7	7
d	1.81	1.76	1.70	1.65	1.553	1.552	1.502	1.476	1.372	1.327	1.244
I	2	5	2	5	6	6	2	2	8	4	/
d	1.219	1.190	1.180	1.161	1.148	1.127	1.089	1.077	1.054	1.044	/

　　“机遇”号火星车拍摄到一张具有十分重大意义的岩石照片，从这张照片上所包含的形成因素中，可分析出在火星上某个火星地质历史时期曾有水的现索。

　　作者认为：这是一张火星某个地质历史时期形成的沉积岩岩石照片。

　　地球上沉积岩是指在地壳表层的常温常压下，主要由母岩及有机质、山喷发物和宇宙尘埃等，经风化作用、生物作用及某些火山作用提供的碎屑物质和化学，经风、水体搬运，在水体中沉积、成岩等一系列地质作用而形成的地质体，沉积岩具有特征的层状构造。

　　火星沉积岩具特征的层理构造，层面清晰互相平行，在一单层中，又均匀的分布着平行状层纹。火星沉积岩受应力作用后，产生一组X节理，锐角28°30′、钝角151°30′。从应力结构分析，这是一种刚性沉积岩的照片，当岩石受到挤压力作用时，刚性岩石必然破碎(柔性岩石受到挤压作用则产柔皱拆曲)，并沿X方向释放能量(地球上的力学现象也是如此)，形成X节理。

　　火星沉积岩的矿物组合是什么?，有待火星车继续探测以后的报导，但从火星沉积岩的表面风化特征分析，极似地球上的沉积岩大类中的碎屑岩类。