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矿物溶于水的过程就是溶解作用。在水与岩石相接触时，溶解作用通常是岩石遭受化学风化作用的第一步。水是一种天然的溶剂，经过水的溶解作用，岩石中的易溶物质随水流失，难熔物质残留于原地。溶解作用形成的典型地貌即喀斯特地貌。

矿物中的低价元素与大气中的游离氧化合变为高价元素的作用，氧化作用更为强烈。把地壳表层进行氧化作用的范围叫作氧化 带，在地下水面较低、地形起伏较大、岩石裂隙发育以及湿润气候条件下，氧化带较厚；在沼泽和终年冻结区，氧化带只限于地面附近。

氧化作用可使一些金属硫化物矿床的露头发生氧化形成由褐铁矿组 成的红褐色或黑褐色的产物，叫铁帽。它指使其下埋藏有原生的金属硫化物，是一种良好的找矿标志。

有些矿物与水作用时，能够吸取水分做为自己的组成部分（为结晶水或结构水，形成含水的新矿物，称为水化作用。例如，硬石膏（CaSO4）经水化作用后形成石膏（CaSO4.2H2O）。

水本身可离解成H+、OH+离子，使水成为具活泼离子的离解溶液。各种弱酸强碱或强酸弱碱的盐类矿物溶于水后，也出现离解现象，这些离解物可与水中活泼的H+、OH+离子发生化学反应，形成新矿物，这种复分解反应过程，称为水解作用。地壳中最多的硅酸盐和铝硅酸盐类矿物，它们是弱酸强碱的化合物，易被水解作用而破坏。例如，钾长石遇水可发生水解作用，开始析出的阳离子K+与水中的OH+离子结合，形成KOH随水流失；析出一部分SiO2可呈胶体溶液随水流失，或形成蛋白石（SiO2.nH2O）残留于原地；其余部分可形成难溶于水的高岭石而残留于原地。钾长石被水解作用的化学反应为：

4K[AlSi3O8]+6H2O ------- 4KOH+8SiO2+Al4[Si4O10][OH]8

（钾长石） （高岭石）

当水中溶有CO2时，与水结合形成碳酸，碳酸根易与矿物中的阳离子化合成易溶于水的碳酸盐，从而使水溶液对岩石中的矿物离解能力加强，化学反应速度加快，这种化学作用称碳酸化作用。

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