(长文预警;多图预警,31 张图;然而图都很美,错过会不会可惜?)
岩石?不是人人都吃过的东西吗?
听罢此言,吃瓜群众们纷纷不以为意了:别扯淡,谁吃石头啊!
别不信啊,还真是所有人都吃过岩石。至少吃过一种!
西瓜汁水随着爽朗的笑声流了吃瓜群众一整个下巴,嘴里的瓜子喷了一地。
注意哦,我说的所有人,是指古今中外的所有人类(敲桌子)。
这是啥,吃过没?
你以为岩石是什么?你以为我说的是什么岩石?你以为盐就是你想象中那个样子的?
Q1:岩石是什么?
A1:岩石,是天然形成的、固态的、一种或多种矿物(拟矿物)组成的集合体(a naturally occurring solid aggregate of one or more minerals or mineraloids )。
虽然我们根据岩石的成因的不同区分出了岩浆岩、沉积岩和变质岩。然而归根结底,岩石无非是一堆天然形成的矿物集合体。它可以是从熔融态矿物混合物冷却形成的岩浆岩,也可以是原有矿物 abcd 经过特殊地质作用转化为新矿物 WXYZ 形成的变质岩,还可以是从大块岩石上脱离的小颗粒汇聚、成岩所形成的碎屑沉积岩。还有一种类型的沉积岩比较特殊,它往往是可溶性矿物从溶液中析出后结合形成的化学沉积岩。这种化学沉积岩的一份子,便主宰了人类数千年的餐桌。
Q2:我说的是什么岩石?
A2:蒸发岩,evaporite,化学沉积岩的一份子。在封闭、半封闭的环境中,由于干旱气候条件下强烈的蒸发作用而形成的一大类化学沉积岩。由于都是由可溶性盐类矿物组成,通常也被称为盐岩。一般包括岩盐(氯化钠),石膏岩 / 硬石膏岩,芒硝、钾盐岩等。其中,由氯化钠形成的岩石,常被称为岩盐 / 石盐(rock salt)、盐岩(halite/ salt rock)。因此,中文里的“盐岩”,狭义上可作为氯化钠组成的岩石,广义上又可作为盐类蒸发岩的代名词。
(文艺青年很熟悉的玻利维亚乌尤尼盐湖)
一个湖泊 / 内海反复不断的蓄水和干涸,久而久之就会在湖底 / 海底堆积大量盐类物质,这就是我们所说的蒸发岩。配合上适当的构造沉降作用,便可以形成很厚的蒸发岩地层。换言之,无论是深埋地下、几百米厚的盐岩层,还是现代盐湖里白净的盐壳,在地质学的角度,它们统统都是岩石的一种。
我知道这个概念有点颠覆三观,但它确确实实是地质学定义上的岩石。
(现代盐湖里的盐块——换个角度,它们其实都是刚形成不久的、疏松多孔的、年轻的蒸发岩)
(俄亥俄州,伊利湖底 550m 处的一个盐岩矿,白色的盐岩夹黑色的泥质盐岩或膏 / 盐质泥岩。比起地表的那些,只是变得紧凑致密了一些。如果我不介绍这是盐岩,你们谁能发觉它不是岩石呢?)
(乌尤尼盐湖岸边,红褐色的基底岩石与新生成的白色蒸发岩相映成趣——是的,你看到的都是岩石!!!)
蒸发岩不仅是散落在大地上的宝石,它们也是地壳的重要组成部分。世界各地都分布有古代蒸发岩组成的地层,这些地层一方面在地质演化中扮演着重要的角色,比如帮助油气的储藏(致密,流动性强,缺少孔隙:如锅盖一样密封住下部流体的上浮),再比如帮助四川东部条状山脉系统的形成(流动性强,如黄油一般柔软,是很好的地层润滑剂。具体可见 @Tony Soup 的回答,四川盆地东部像台阶一样的地貌是如何形成的?);另一方面也在人类长期的生产生活中扮演着重要的角色。
人类自古以来就懂得挖掘地层里的蒸发岩作为食盐的一种来源。有文献记载,在奥地利和罗马尼亚已经发现新石器时代留下的盐矿挖掘遗迹;考古工作者于 2010 年在阿塞拜疆发现了一处距今 4500 年的盐矿遗址;在波兰的 Wieliczka 盐矿,有史料记载的开采始于 11 世纪。昔日矿工挥汗如雨的身影早已远去,历史上阴暗可怖的矿洞今日早已成为恢弘的地下宫殿,吸引着世界各地的游客。
(波兰 Wieliczka 盐矿,地面、墙壁、天花板及装饰物都是盐岩。)
现代盐湖里的蒸发岩当然也是重要的挖掘对象。中国古人在山西运城盐湖里切割盐壳的历史,就不必我多言了。在世界的许多地方,人们至今仍在干涸的盐湖中切割盐岩。时代变迁,人们使用的工具也许在变化,但基本的工艺和工作的艰辛却没有改变。
(埃塞俄比亚的 Danakil 盆地,矿工对挖出的盐岩进行粗加工。图引自 Salt mining in the Danakil Depression, Ethiopia.更多信息可点击每日邮报文章 The lonely walk across the earth's most unforgiving landscape: Incredible pictures of vast desert basin at the heart of Ethiopia's ancient salt trade)
Q3:你以为盐就是你想象中那个样子的?
A3:2333333333333~(一脸欠揍.jpg)
说起盐的样子,我相信一些人是一头雾水的:盐,还能啥样……
内个谁,你不用去超市买盐,那种盐谁没见过。我要说的是很多人不仅不曾见过,更是不曾想到过的,盐岩的样子。
3.1 地下的盐岩
随着长期的挖掘与开采,盐矿洞也因其独特的魅力成为一道道别致的景观。
盐类物质的析出取决于溶液中盐类是否达到饱和,而是否饱和则取决于是否有低浓度的水冲淡原有高浓度溶液。反复的外来补给会让水体在低浓度与高浓度之间来回变化,结果则是蒸发岩与杂质的交替出现,低等级蒸发岩与高等级蒸发岩的交替出现。如此不断循环播放的现象,被称为盐韵律 / 蒸发旋回,saline rhythm/ evaporite cycle 。而由于每个韵律中沉淀物质的不同,盐岩的颜色也可能千差万别。
引入这个概念,是因为我即将用让人眼花缭乱的、有韵律的、绚丽的蒸发岩轰炸大家的眼球。
(俄罗斯叶卡捷琳堡的 Psychedelic 盐岩矿。红色的地层是含光卤石的蒸发岩,也产出盐岩 halite。光卤石是盐湖生命末期的产物,形成时期晚于氯化钠,常与石盐伴生)
(罗马尼亚,布加勒斯特,Praid 盐矿)
(不知道你们看了什么感觉……反正我很想上去舔舔)
(矿工闲来无事,在易于挖掘的盐岩中雕出一些小礼拜堂)
(西西里岛,Realmonte 盐矿,图片引自http://www.geologypage.com/2016/05/the-realmonte-salt-mine-in-sicily.html及The Church of the Realmonte Mine: salt of the earth)
由于盐岩具有极易挖掘的特性,人们可以使用巨型工具在地下的盐岩地层中挖掘出巨大的空间。当采矿逐渐停止后,这些巨大的矿洞(规模远比地下挖煤挖铁什么的要大的多)就成为一道特殊的人造景致,吸引着世界各地慕名前去的游客。
3.2 地上的盐岩
地下的盐岩数不胜数,然而地表的古代盐岩却并不多见。原因很简单,水溶性太强。发育地下盐岩层的地方有很多,可是只有在较为干旱的地区,才能在地表零星见到一些古代盐岩的露头。它们或者是由于地壳抬升暴露在外,或者是如同一个青春痘一样被构造运动的强大力量从地下挤出来——后者,我们管它叫盐丘,salt dome/ salt diapir。
在盐丘流出地表的位置,盐岩常常会在自身重力作用下缓慢流动,就像冰川一样,因此也被形象的称为“盐冰川,salt glacier”。而盐岩在流动的过程中,又会被降水冲刷溶解,此时则也会形成“盐喀斯特地貌,salt karst”。
(图片引自 What is a Salt Glacier? A moving river of crystalline salt.)
(一般来说,这种过程也被称作挤青春痘。)
地表出露的盐岩地层,常是周围动物获取盐分的重要地点。包括但不限于人类……
(地中海周边也暴露少量的盐岩露头,图中这位地质学家正在“贪婪的舔食”这些 Messinian Salt Crisis 形成的盐岩!图片引自 A Dry Mediterranean)
从乌鲁木齐到耶路撒冷的广阔地域,是地球历史中两个古代海洋的坟墓。这两个古代海洋,一个年纪大的叫古特提斯洋(Paleo Tethys Ocean),另一个小一点的叫特提斯洋(Tethys Ocean)。昔日里两个广阔的海洋,如今只剩下里海、黑海和地中海这三个余孽。巨量的海水除了一部分摇身一变成为今日的印度洋,还有很多都转变为西亚、中亚地区的古代蒸发岩地层。
全拜这些蕴藏在地下的海量蒸发岩,在中国新疆、中亚各国、东欧国家都四散分布着大大小小的地表盐岩出露,或者如上文所说,盐丘及盐冰川。然而很可惜的是,国人尚未形成欣赏地质景观的习惯,更别说在国内本就十分罕见的盐丘 / 盐喀斯特地貌。奇美的中国盐丘竟然找不到什么好看的照片,实在遗憾。
(新疆温宿盐丘国家地质公园中的地表盐喀斯特现象)
所以,还是只能将目光转移到国外,去看看这些古代的蒸发岩在地上究竟长什么样。
(阿曼境内某盐丘,图片引自 Geologic Research of the RWTH Aachen University at the Salt Domes of Interior Oman,内有大图)
(伊朗南部的 Kuh-e-Namak (Dashti)盐丘形成的盐冰川。图片引自 Rheology of salt rocks and salt tectonics,内有大图)
(伊朗南部的 Kuh-e-Namak (Dashti)盐丘。图片引用自 Salt domes in Iran,内有大图)
(伊朗,Zagros 山,Jashak 盐丘及盐喀斯特细节。温宿的盐喀斯特,哪一点比它差了呢,对吧。图片引自 https://persiaport.com/en/attractions/jashak-salt-dome)
(喘口气)
盐,这一生活中再寻常不过的调味品,当以地质学中“岩石”的概念重装上阵后,却有这样超乎人们想象的魅力。也许,读罢此文,你是否需要重新审视一下身边那些貌似寻常却又美丽非凡的岩石呢?
双十一过后,大家伙也别吃土了。
都去“喂自己袋岩”吧!23333
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