岩石表层矿物岩浆冷凝样品分析光学显微镜
首先在岩浆中结晶的矿物(如橄榄石、辉石)在高温高压条件下
首先结晶，但在地表的低温低压条件下是较不稳定的，因而也较容
易遭受风化破坏。地球的板块运动缓慢但持续地使地壳物质上下易
位，使埋藏在岩石圈深部的原生矿物暴露于地表，这些矿物的风化
作用将大量元素转入陆地和海洋的生态系统中，成为地球生命营养
元素的重要来源。
岩石矿物风化作用
在地壳形成之后．岩石的风化作用对地球表面的元素组合重新
洗牌。在地球板块运动的推移下，在岩浆冷凝过程中形成的矿物会
暴露于地表．存在于这些矿物中的元素耦合不再处于热力学的稳定
状态。在地表的风力、水力、太阳辐射等营力作用下．这些原生矿
物开始分解，使禁锢在矿物品格中的元素释放出来。我们称此过程
为矿物的风化作用。在生命出现之前，岩浆成矿作用与岩石风化作
用已在地球上表演了20亿年之久。在这两种自然作用的驱使下，来
自宇宙的化学元素在地球表面重新组合．为生命的出场搭建了一个
适宜的地球化学舞台。
水是地球表层矿物风化的重要因素。作为一种极性分子，水分
子可以与矿物表面的元素键合，并把它们从矿物结晶格架中拉出来
。从风化作用中释放出来的元素以简单离子或络合离子的形式溶解
于地表水中。元素在水中的化学形态取决于水体的环境条件，如温
度、酸碱度(pH)、氧化还原电位(Eh)、溶质浓度等。这些环境营力
共同地作用于这些在水中存在的元素，并决定这些元素之间的结合
与分离。当环境条件改变时，这些元素的化学形态将发生变化，这
种变化会改变它们在水中的赋存形式和迁移能力。如在有钙离子或
镁离子存在的情况下，溶解于水的可与它们耦合而生成碳酸盐，以
固体形式沉淀下来。在这种转化过程中，具有相似原子结构的元素
会表现出相似的行为，其后果是使元素在地表的迁移转化中表现出
群组运移的特征。
