火山玻璃的风化

火山玻璃的风化

火山玻璃风化时分解出大量的硅和铝，可共同沉淀为凝胶，所以，火山灰或凝灰岩发育的土壤含水铝英石多。硅质的火山玻璃容易形成水铝英石和蛋白石；玄武质的火山玻璃在风化初期为碱性条件，除水铝英石外还有蒙皂石形成；富钾的火山玻璃则易形成伊利石；水铝英石脱水缩合后可逐渐转变为埃洛石，伊毛缟石可能是其中间产物。
在日本九州的浮石赁火山灰土壤中可以见到，紧接着未风化的浮石颗粒的一层是水铝英石，外层是伊毛缟石凝胶，而且还有白色的三水铝石覆盖岩石表面。Aomine（1958）和Kanno（1961）认为，火山玻璃和长石的风化产物依次为：水铝英石→10埃埃洛石和三水铝石→7埃埃洛石。由火山玻璃变成的埃洛石常成直径为0.04—1微米的圆球或卷曲的鳞片（Kirkman，1977；Wada和Minota，1982），与由长石风化而成的管状形态有别。Aomine和Wada（1962）在九州阿苏火山西坡的观察和研究中指出，由于淋洗作用和生物作用的不同，有些地段已进入埃洛石阶段，但另一些地段仍停留在水铝英石阶段。由水铝英石转变为埃洛石需要9000到30000年的时间（Sudo和Simoda，1978）。火山灰和浮石的风化产物易受土壤中腐殖质的影响，因为它能与铁、铝和粘粒矿物络合，抑制水铝英石和伊毛缟石的形成。在较厚的火山灰覆盖下易造成富硅的环境，有利于埃洛石的形成，降水多有利于水铝英石的保留，干湿季分明则促使它向埃洛石转变（Wada，1985）。
在云南腾冲的安山—玄武质火山灰土中普遍含有水铝英石，随着淋洗作用的加强和土壤发育程度加深，三水铝石和蛭石等增多。
在温暖而湿润的气候条件下，英安质火山灰的风化物巾有三水铝石、氧化铁矿物、水铝英石和层状硅酸盐矿物（Egawa，1977）。在年雨量超过2500毫米的热带地区，火山灰土壤中的主要矿物组分不再是水铝英石和伊毛缟石，而是非晶态的铁、铝氧化物（Wada，1985）。北海道第四纪火山灰土的研究表明，火山玻璃的风化产物主要与排水和淋洗强度有关．排水良好时向水铝英石和埃洛石方向发展；排水差时则向蒙脱石、伊利石、蛭石、绿泥石或它们的间层矿物方向发展（Egawa，1977）。
日前，根据欧洲航天局“火星快车”探测器的观测发现，火星地表有近400万平方英里(约合1035万平方公里)的区域被火山玻璃覆盖，说明这颗红色星球可能一度有生命存在。发现覆盖地表的火山玻璃意味着熔岩曾与冰或者水发生相互作用，形成生命诞生所需要的环境。
一项最为流行的地球生命形成理论认为，海底火山口形成所谓的“化学汤”，地球上的第一批生命便在汤中形成。美国亚利桑那州大学的布里尼—霍甘和詹姆斯—贝尔指出，火山玻璃是一个直接证据，证明火星上一度出现水与熔岩发生相互作用的过程。“此次发现的玻璃最有可能是猛烈喷发过程中形成的火山玻璃，潜在的源头包括火星北部低地发生的火山—冰相互作用。这些玻璃带有遭到侵蚀的痕迹，说明曾与液态水发生广泛的相互作用。”
霍甘和贝尔的研究论文刊登在《天体生物学杂志》上。他们在论文中指出：“这种相互作用能够形成理想的环境，孕育出微生物。在30多亿年时间里，火星一直处于极度干旱状态，这些水的源头最有可能是融冰或者融雪。研究发现显示猛烈的火山作用可能是火星沉积物的一个主要源头。在漫长的极度干旱时期，火星表面也曾存在数量有限的液态水。”
在火星地表发现火山玻璃说明地下可能有水存在。此外，火山玻璃内也可能保存着过去的生命形态留下的痕迹。霍甘说：“我们已经知道在北部低地搜寻生物体面临相当难度。我认为发生冰—岩浆相互作用的区域是更理想的搜寻地点。”