翡翠形成是低温高压吗?
首先,在已知条件下,地质作用形成的翡翠是一个假说。因为至今尚未发现符合形成翡翠条件的产物。 其次,这个假说是被大量实验和事实所验证的,而非空想。比如高温高压下,含有金属离子的溶液,会生成绿黄色的铬离子固体沉淀,而这种绿色的翠色矿物,就是由二价铬离子(Cr2+)代替了黄色物质中的部分铝或铁而形成的[1],即含铬辉石的绿色变种(图1)。
再比如,在高压条件下,酸性岩浆在结晶过程中可以生成绿色晶体,当这种绿色晶体作为包裹体被其他矿物包容后,就形成了类似翡翠的矿物集合体[2]。当然,这还需要后期合适的化学环境,使得含铬、镁等阳离子的矿物溶解,而三氧化二铁、二氧化锰等阴离子进入晶格中,进而取代钙阳离子位置,最终生成翡红色矿物[3]。
该形成的条件确实需要达到一定的高度和压力,目前发现的此类矿物多为产于超基性-基性岩体和喷出沉积岩中,如典型的黑钨矿(Fe2W3O8·xH2O)经常与辉石类矿物紧密共生[4];而在火山岩中,则常有榍石(TiAlSi2O6)及金红石(TiO2)存在。
最后,低温并不是否定其形成于高温高压环境的依据。地壳被划分为多个板块,它们是由古老的地幔岩石经高温高压发生变质而形成的。这些古老的变质岩分布在全球各地,而其中一部分经过再次熔融,即可生成新的矿产。例如,位于中国东北的小兴安岭地区有多处锡铜多金属矿床,其成因正是来自于古生代的沉积岩经岩浆热液变质再溶而形成的。