前面已經(jīng)帶大家看過巖石在顯微鏡下的樣子了(《在?進來看看礦物萬花筒?》),五彩斑斕的相當好看。
許多同學可能會想了:
哎?這么好看的石頭怎么和我平時在生活中看到的不一樣呢?
今天小編就帶著大家看看這些石頭在野外長什么樣,手標本大小的時候是什么樣,在顯微鏡下看到的又是什么樣。剛入學的地學專業(yè)的同學們可要好好看看嘍,妥妥的巖石學考前復習手冊。
在正式講解前,先帶大家了解一下什么叫“侵入巖”和“噴出巖”,后文多次出現(xiàn)這兩個名詞哦,大家可要好好記一下!巖漿侵入地殼之中冷卻形成的巖石叫做侵入巖,而沒有侵入地殼而是直接噴出地表冷卻形成的巖石叫做噴出巖。今天小編給大家分別介紹幾種侵入巖和噴出巖,讓大家足不出戶就可以認識到巖石在野外和實驗室中都是長什么樣子的。
花崗巖
花崗巖是一種酸性侵入巖,其中“酸性”代表著這類巖石成分中SiO2含量比較高,大于65wt%(wt%是質量百分比,用來表述單位質量的溶液中含有某物質的百分比)。大家知道,石英的成分是SiO2,所以花崗巖的石英含量很高,還有堿性長石和斜長石,這三類礦物的總量超過90%,而這些礦物的顏色都是比較淺的,所以花崗巖的顏色也是比較淺的。
班戈地區(qū)曲梅勒花崗巖野外照片
(這些山頭均由花崗巖組成)
散落在地面的經(jīng)歷風化的手標本尺度花崗巖
可以看到顏色很淺,
呈現(xiàn)一種黃白色,
正面黑色的斑點以及綠色的片狀為苔蘚植物,
并非花崗巖本身的礦物。
花崗巖能看到的暗色礦物應為
顆粒細小的黑云母。
顯微鏡下的照片
主要組成礦物為
石英、鉀長石、斜長石、黑云母、白云母。
花崗巖類巖石是構成大陸地殼的主要巖石,其形成與大陸構造環(huán)境和地球動力學條件密不可分。所以通過對花崗巖的研究,可以很好的了解到大陸巖石圈的結構、組成和演化的信息。同時這類巖石又與眾多的金屬和非金屬礦產(chǎn)密切相關,歷來是地質學界重點關注的對象。西岳華山、南岳衡山、安徽黃山、九華山、江西三清山也都是花崗巖構成的地貌。
花崗巖圖片來源:
[1]王楠,劉治博,宋揚,鄭衛(wèi)紅,李發(fā)橋,滕磊.西藏班戈地區(qū)早白堊世高分異花崗巖年代學及巖石成因[J].巖石學報,2020,36(02):409-425.
流紋巖
流紋巖是酸性噴出巖的代表性巖石,其對應的侵入巖就是花崗巖。流紋巖與花崗巖的礦物成分基本相同,但是兩者的結構有明顯差別,而這種差別主要是源于巖漿在冷凝成巖時侵入巖和噴出巖所處的物理化學條件不同所導致的。
河南大別山流紋巖野外照片
流紋巖的主要礦物也為
石英、堿性長石和斜長石,
所以該類巖石在野外的顏色也是很淺的,
一般如上圖所示呈灰色,
也有呈灰紅色的流紋巖。
由于流紋巖和花崗巖的
化學成分和礦物組成基本一致,
所以在野外時流紋巖的手標本與花崗巖非常像,
而小編認為區(qū)分兩者最大的特征就是
流紋巖獨特的結構——流紋結構。
這種結構表現(xiàn)為
斑晶、基質、拉長的氣孔定向排列。
與雜亂無章的花崗巖相比,
流紋巖的流紋構造簡直可以說是強迫癥的福音。
顯微鏡下的流紋巖照片
特殊的流紋構造就更加明顯了。
這是由于粘度較大的巖漿
在流動過程中經(jīng)冷凝固結形成的,
具有一定的定向性。
主要組成礦物為
石英、鉀長石、斜長石、黑云母。
與花崗巖相比,
流紋巖中白云母非常少見。
美國黃石國家公園由于受火山活動影響,發(fā)育大量的流紋巖,同時俄羅斯錫霍特—阿林火山帶、日本阿蘇火山地區(qū)也發(fā)育大量的流紋巖。我國流紋巖主要分布于東南沿海地區(qū)。
流紋巖圖片來源:
Zhou, Guangyan, et al. 'Circa 900 Ma low δ18O A-type rhyolite in the northern Yangtze Block: Genesis and geological significance.' Precambrian Research 324 (2019): 155-169.
閃長巖
閃長巖是一種中性侵入巖,其中“中性”代表著這類巖石成分種SiO2含量中等,一般為52wt%~65wt%。這類巖石和之前花崗巖以及流紋巖的區(qū)別就是顏色顯得更深一點,是因為暗色礦物的比例增加了,一般淺色礦物/暗色礦物的比值為2/1。
西藏阿薩地區(qū)野外出露的閃長巖
(紅線上部沒有植被覆蓋的部分)
整體顏色較深,
顯示灰黑色或者灰棕色。
散落在地面的經(jīng)歷風化作用的
手標本尺度閃長巖
表面鐵銹棕色的為苔蘚,
并非閃長巖的顏色。
閃長巖顯微鏡下照片
主要組成礦物為長石、角閃石、黑云母、輝石。
雖然在上面的樣品圖片中觀察到了石英,
但其實閃長巖中的石英含量非常少,
一般不超過5%。
閃長巖圖片來源:
Li, Hang, et al. 'Generation of Jurassic high-Mg diorite and plagiogranite intrusions of the Asa area, Tibet: Products of intra-oceanic subduction of the Meso-Tethys Ocean.' Lithos 362 (2020): 105481.
安山巖
安山巖是中性噴出巖的代表性巖石,其對應的侵入巖就是閃長巖。安山巖的名字源于南美的安第斯山脈。野外見到的巖石一般為灰、淡紫或紫紅色,發(fā)生蝕變后則呈現(xiàn)不同色調的綠色。安山巖主要分布于環(huán)太平洋活動大陸邊緣及島弧地區(qū),我國山西五臺山、四川會理、河南熊耳山以及山東和長江中下游地區(qū)均有廣泛分布。
東天山野外出露的安山巖
看似是黑乎乎的
但其實離近了肉眼觀察到的是偏紫紅色的顏色。
這便是手標本尺度顯示的紫紅色安山巖
安山巖大多具有獨特的杏仁構造,
就是圖片中顯示的一個個白白的點,
是其氣孔后來被礦物質
(如方解石、石英、玉髓等)
所充填形成的一種形似杏仁狀的構造。
安山巖顯微鏡下照片
主要組成礦物為長石、角閃石、黑云母、輝石。
照片中顯示的為大的角閃石和斜長石斑晶。
安山巖圖片來源:
[1]魏博月,吳塹虹,劉飚,蔣江波,梁偉.東天山雅滿蘇地區(qū)安山巖年代學、地球化學特征及其構造意義[J].南方金屬,2020(05):14-32 50.
輝長巖
輝長巖是一種基性侵入巖,其中“基性”代表著這類巖石成分種SiO2含量較少,一般為45wt%~52wt%。由于SiO2含量較少,巖石主要呈現(xiàn)灰黑色。與輝長巖伴生的礦物有鐵、鈦、銅、鎳、磷等。
云南野外出露的輝長巖
藍線右邊黑色的就是輝長巖,
和左邊淺色的變質砂巖
存在明顯的色差和分界線。
輝長巖手標本尺度照片
也顯示出色調較深的灰黑色,
礦物成分均一,
但值得注意的是
有些輝長巖種的
礦物成分、粒度和形態(tài)并不均勻,
甚至在同一塊手標本中存在幾種結構。
輝長巖顯微鏡下照片
主要礦物有斜長石、單斜輝石、斜方輝石。
輝石和斜長石大小相近,
反映它們是近于同時結晶形成的。
輝長巖照片來源:
Cai, Yongfeng, et al. 'Neoproterozoic active margin of the SW South China Block: Constraints from U-Pb ages, Sr-Nd isotopes and geochemical data for the gabbro and granodiorite along the Ailaoshan tectonic belt.' Lithos 358 (2020): 105387.
玄武巖
玄武巖是基性噴出巖的代表性巖石,其對應的侵入巖就是輝長巖。玄武巖是分布最廣的火山巖,也是地球洋殼和月球月海(《月球上的巖石是什么樣的?》)的最主要組成物質。玄武巖作為噴出巖有兩種噴發(fā)方式:裂隙式噴發(fā)和中心式噴發(fā)。裂隙式噴發(fā)與大型的裂谷有關,如基威諾裂谷。中心式噴發(fā)容易形成火山錐,我國黑龍江、吉林、內蒙古、南京地區(qū)均有出露。
內蒙古地區(qū)野外出露的玄武巖
顏色較暗是因為表面覆蓋了一層低矮的植被,
并不是玄武巖本身的顏色。
玄武巖手標本尺度照片
形成玄武巖的巖漿中富含大量的揮發(fā)分,
所以玄武巖中普遍發(fā)育氣孔構造和杏仁構造。
不知道大家有沒有聽說過“浮石”,
經(jīng)常用來去除皮膚上的角質層(就是用來搓腳的),
它就是一種氣孔特別多的玄武巖。
玄武巖顯微鏡下照片
主要礦物有輝石、基性斜長石,
有些種屬也含有豐富的橄欖石。
玄武巖的鏡下特征反映
巖漿冷卻成巖的速率特別快。
玄武巖的特征,包括巖石類型、巖相學、礦物學和地球化學特征主要受到兩方面的影響:源區(qū)的成分,從巖漿形成至噴出的演化過程。而這兩方面均與玄武巖產(chǎn)出的構造背景有關,所以對玄武巖的研究可以反映地球的構造演化。
玄武巖圖片來源:
Zhang, Junjie, et al. 'Petrogenesis of the early Cretaceous intra-plate basalts from the Western North China Craton: Implications for the origin of the metasomatized cratonic lithospheric mantle.' Lithos 380 (2021): 105887.
其實火成巖按照分類,還有一種叫做超基性巖的火山巖,SiO2含量很低,小于45wt%。代表性的侵入巖有橄欖巖,噴出巖有科馬提巖。但是由于在野外不太常見,小編就不做介紹啦。
課代表最后總結一下今天介紹的巖石類型!已經(jīng)以圖片的形式放在下面了,需要的同學可以一鍵保存!
感謝各位地質工作者為我們提供的精美的巖石野外和室內實驗室照片。
參考書籍:《火成巖石學》,徐夕生、邱檢生 主編版,科學出版社。
美編:蔣青青
校對:李玉鈐、趙娜
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