광상교대작용

광상교대작용은 후생광상(모암의 형성 이후 만들어지는 광상)의 형성, 고온과 중온의 열수광상의 형성 및 천수성 황화물의 부화작용(주로 하향운동에 의해 집적됨)에 주요한 역할을 한다.

광상교대작용의 예로는 나무가 석화하는 작용(실리카가 나무의 섬유질을 교대하는 작용)을 들 수 있다. 교대작용이 일어날 때 교대하는 광물은 교대당하는 광물의 가상을 이루거나, 한 광체가같은 부피의 모암을 대체하는 현상이 일어난다. 교대작용은 광화용액이 불안정한 상태로 존재하는 광물과 만날 때 일어난다. 이때 원래 광물은 녹아버리는 동시에 다른 광물로 교대된다. 이때의 교대는 분자 대 분자로 일어나는 것이 아니라 부피 대 부피로 일어나므로, 밀도가 작은 광물분자가 밀도가 큰 광물분자를 교대하기도 한다.

초기의 교대작용은 열수용액이 통과하는 모암 내의 주요통로를 따라 일어나지만 모세관 크기의 작은 틈도 결국은 교대되며, 열수용액이 통과할 수 없는 아주 작은 틈에도 분산에 의한 교대작용이 일어난다. 먼저 교대작용에 의해 형성된 광물이 다시 교대되기도 하는데 이 경우에는 광물의 연속적인 생성순서가 뚜렷하게 나타난다. 상승하는 열수용액의 광화작용에 의해 흔히 생기는 심성 황화광물의 일반적인 생성순서는 황철석·에너자이트(enargite)·테트라헤드라이트(tetrahedrite)·섬아연석·황동석·반동석·방연석·농홍은석의 순이다.

교대작용은 어떤 온도·압력 조건에서도 일어날 수 있지만, 화학반응도가 큰 고온조건에서 가장 효과적으로 일어난다. 저온 순환수에 의한 교대작용의 예는 석회암과 같이 용해도가 큰 암석에만 나타난다. 용해도가 큰 암석은 산화철·산화망간·인산칼슘에 의해 교대된다. 석회암이 교대된 곳에는 구리 및 아연탄산염의 광범위한 표면광상이 형성되기도 하며, 몇몇 유용 광상들이 천수성 황화물 부화작용이 일어나는 곳에서 나타나기도 한다.

온도가 높아지면 교대작용은 더욱 활발해지고 고온에서는 거의 모든 암석이 교대된다. 중온에서의 용해는 대부분 단순한 황화물이나 황염을 형성하며, 고온에서의 용해는 황화물이나 산화물을 형성한다. 이러한 교대광상은 철을 제외한 모든 금속광상 중 가장 크고 유용한 광상 형태로 나타난다.