Chert

燧石是一种坚硬、细粒的沉积岩，主要由微晶或隐晶石英（二氧化硅SiO₂的矿物形式）构成。它通常通过生物过程形成，但也可以作为化学沉淀物或通过成岩交代作用（如硅化木）以无机方式形成。当燧石出现在白垩或泥灰岩中时，通常被称为火石。

这种岩石主要由硅质软泥的石化残骸组成，这是一种覆盖大片深海海底的生物沉积物。这种软泥含有硅藻、硅鞭藻和放射虫的硅质骨骼。前寒武纪燧石尤其以保存蓝细菌化石而闻名。虽然燧石有时含有大化石，但许多标本完全不含化石。

燧石颜色范围广泛，从白色到黑色，但最常见的是灰色、棕色、灰棕色、浅绿色、锈红色，偶尔为深绿色。其颜色反映了岩石中的微量元素；红色和绿色通常分别来自氧化态和还原态的铁。

在岩石学中，“燧石”广义上指所有主要由微晶、隐晶或微纤维二氧化硅组成的化学沉淀沉积岩。大多数燧石几乎为纯二氧化硅，含有少于5%的其他矿物——主要是方解石、白云石、粘土矿物、赤铁矿和有机质。然而，燧石的范围从纯度超过99%的非常纯净的品种到纯度低于65%的不纯结核状类型。铝是最丰富的微量元素，其次是铁和锰，或钾、钠和钙。晶间水——石英颗粒内部和周围的微小水包裹体——占大多数燧石重量的不到1%。

福克分类将燧石分为三种结构类别。粒状微石英由大致等粒的石英颗粒组成，大小从几分之一微米到20微米不等，最典型的是8到10微米。玉髓是一种微纤维状石英变种，由约100微米长的非常细的晶体放射状束组成。巨石英由大小超过20微米的等粒颗粒组成。大多数燧石是微晶石英，含有少量玉髓，有时还有蛋白石，但燧石的范围可以从几乎纯蛋白石到几乎纯石英。很少有蛋白石年龄超过6000万年。蛋白石质燧石通常含有可见的硅藻、放射虫和玻璃海绵骨针化石。

燧石出现在多种环境中，包括温泉沉积物（硅华）、条带状铁建造（碧玉铁质岩）和碱性湖泊。然而，大多数燧石以层状燧石或结核状燧石的形式出现。层状燧石在前寒武纪地层中更常见，而结核状燧石在显生宙变得更加常见，因为岩石记录中燧石的总量减少了。层状燧石在中生代早期之后很少见。燧石在泥盆纪和石炭纪期间变得中等丰富，并从侏罗纪至今再次变得中等丰富。

层状燧石，也称为带状燧石，以薄层状出现——几厘米到一米厚——几乎纯的燧石层被非常薄的富含二氧化硅的页岩层隔开。它通常是黑色到绿色，整个层序可能厚达几百米。页岩通常是黑色页岩，有时含有黄铁矿，表明沉积在缺氧环境中。层状燧石最常与浊积岩、深水石灰岩、海底火山岩、蛇绿岩和混杂岩一起出现在活动板块边缘。层状燧石中沉积构造罕见。它们通常的高纯度，像其他化学沉淀岩石一样，表明沉积在几乎没有碎屑沉积物（如富含淤泥和粘土的河水）流入的区域。存在的杂质包括沉积后形成的自生黄铁矿和赤铁矿，以及微量的碎屑矿物。

海水中通常含有0.01到11 ppm（百万分之一）的二氧化硅，典型值约为1 ppm。这远低于饱和度，意味着二氧化硅通常不能通过无机过程从海水中沉淀出来。相反，生物体——硅藻、放射虫和玻璃海绵——从海水中提取二氧化硅，即使是从非常不饱和的水中。据估计，这些生物每年在全球海洋中产生12立方公里的蛋白石。硅藻在理想条件下每天可以繁殖八倍，但在正常海水中更典型的是每天一次，并且它们可以从二氧化硅含量低至0.1 ppm的水中提取二氧化硅。它们通过用金属离子包裹骨骼来保护其免受溶解。生物体死亡后，它们的骨骼会迅速溶解，除非它们在海底堆积并被掩埋，形成二氧化硅含量为30%到60%的硅质软泥。因此，层状燧石通常主要由分泌二氧化硅的生物的化石残骸组成，这些残骸通常通过溶解和重结晶作用而改变。

这些生物的骨骼由蛋白石-A构成，这是一种无定形二氧化硅，缺乏长程晶体结构。这逐渐转变为蛋白石-CT，一种主要由方石英和鳞石英的叶片状晶体组成的微晶形式。许多蛋白石-CT呈鳞球体形式——直径约10微米的叶片状晶体簇。然后蛋白石-CT转变为微石英。在深海水域中，向蛋白石-CT的转变发生在约45°C，而向微石英的转变发生在更高的温度。