序言
巖石是地質學的重要研究內容。它承載著數(shù)千年人類文明的變遷,就像空氣一樣隨處可見,可能正因為如此,我們從來沒有注意過它。當你拿起手中的放大鏡仔細觀察,你會發(fā)現(xiàn)它暗含著那么多漫長的故事……世界滄桑變,你我如蜉蝣……
從最熟悉的巖石說起
要說大家最熟悉的巖石,那一定得是花崗巖了?;◢弾r地板裝飾著我們的生活,它們從大自然中被開采出來,經過打磨、拋光,最后鋪就了我們腳下的路。它們不夠奪目,卻已經足夠的典雅,被用來裝飾任何場合都顯得非常的妥帖。仔細觀察,它其實也不簡單。
花崗巖地板(圖片來源網(wǎng)絡)
我們發(fā)現(xiàn),花崗巖中主要包含兩類的礦物,我們可以稱之為暗色礦物和淺色礦物,為了了解花崗巖,我們先來了解一下常見的礦物。
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礦物與巖石
礦物:由地質作用形成的元素單質或化合物。如石英(化學成分為二氧化硅)、狗頭金(金單質)。
巖石:天然產出的、具有穩(wěn)定外形的礦物集合體。巖石由礦物組成,但不只包含礦物,其中可能包含生物碎屑等非礦物成分。
巖漿巖中常見的暗色礦物有:橄欖石、輝石、角閃石、黑云母等。
橄欖石為黃綠色至橄欖綠色,從顏色上比較容易與其他幾種分開,無解理,貝殼狀斷口。
輝石和角閃石是比較不容易區(qū)分的,兩者的顏色均為深綠色至黑褐色,硬度、光澤等也十分接近。我們可以通過兩個特點進行分辨:①角閃石出現(xiàn)在偏酸性的巖石中,而輝石出現(xiàn)在偏基性的巖石中。②角閃石單晶體為長柱狀,而輝石單晶體為短柱狀。
黑云母的突出特點是其晶體為片狀,有一組極完全解理,在巖石中常常亮晶晶的。
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解理與斷口
解理:收到外力作用時,沿一定面發(fā)生規(guī)則破裂。
云母的一組解理(圖片來源網(wǎng)絡)
方解石的三組解理(圖片來源網(wǎng)絡)
斷口:收到外力作用時,沿任意方向發(fā)生不規(guī)則破裂。
貝殼狀斷口(圖片來源網(wǎng)絡)
巖漿巖中常見的淺色礦物有:長石類、石英、白云母等。
石英是一種透明礦物,具有油脂光澤、貝殼狀斷口。
白云母形態(tài)類似于黑云母,無色透明,有時候會帶淺灰色或黃色。
長石是一大類復雜的礦物,它是巖漿巖中一種極為常見的礦物,常見的有正長石和斜長石。正長石常為肉紅色或淺黃褐色,有兩組近乎垂直的解理,常出現(xiàn)在花崗巖等淺色巖漿巖中。斜長石常為白色或灰白色,有兩組斜交的解理,常出現(xiàn)在輝長巖等深色巖石中。
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同質多象與類質同象
同質多象:相同的化學成分,但因為在不同的地質條件下形成,具有不同的晶體結構。金剛石和石墨主要化學成分都是碳,但是晶體結構不同,金剛石是自然界最堅硬的礦物,而石墨卻非常軟。
金剛石與石墨(圖片來源網(wǎng)絡)
類質同象:晶體結構相同,但是部分元素質點被其他元素替代。
了解了常見的礦物,我們就可以來看看最開始提到的花崗巖,淺色礦物比較明確,半透明的很可能為石英,白色、肉紅色的很可能為長石,暗色片狀礦物很可能為黑云母。
從圖片里面判斷石頭是比較困難的,巖石的判別需要進行細致的觀察。了解了這些常見的礦物,大家可以好好的觀察一下自己身邊的花崗巖,試試能不能找到它們。
其他的巖漿巖
花崗巖是一種重要的巖漿巖。除此之外,我們還能夠看到很多其他的巖漿巖,他們可以分為兩類。通過火山的噴出作用形成的成為火山巖,通過侵入作用形成的成為侵入巖。根據(jù)形成的深度,侵入巖還可以被分為深成侵入巖和淺成侵入巖。
根據(jù)巖石中二氧化硅的含量,巖漿巖還可以分為超基性巖、基性巖、中性巖和酸性巖(即二氧化硅越多,“酸性”越強)。
巖漿巖的分類(黃字礦物為主要礦物,圖片來源網(wǎng)絡)
巖漿巖種類繁多,我們在這里只介紹幾種最為常見的巖漿巖。
橄欖巖在上地幔中極為豐富,為深綠色或橄欖綠,主要由橄欖石和輝石組成。
橄欖巖(圖片來源網(wǎng)絡)
閃長巖呈灰黑色,主要含斜長石和角閃石。
閃長巖(圖片來源網(wǎng)絡)
花崗斑巖具有和花崗巖類似的化學成分,但是形成的深度較淺。具有斑狀結構,斑晶的主要成分為石英和長石。
花崗斑巖(圖片來源網(wǎng)絡)
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礦物的結晶
礦物的結晶為什么與深度有關呢?
晶體的結晶與溫度有關,當溫度緩慢下降時,礦物結晶比較好,晶體較大,如花崗巖(深部緩慢降溫);但當溫度快速下降時,晶體就會比較小或者呈玻璃質,如流紋巖(火山快速噴出)。
花崗斑巖為淺成侵入巖,降溫較快,結晶就沒有成分類似的深成侵入巖花崗巖的結晶那么好。
研究表明,單一批次的花崗質熔體結晶時間并不太長,一般可以在40萬年的時間內完成。(王孝磊,2017)
玄武巖是一種基性噴出巖,呈黑色、黑褐色或黑綠色,常為隱晶質結構,部分因為流體作用呈現(xiàn)出氣孔構造。
玄武巖(圖片來源網(wǎng)絡)
流紋巖為酸性噴出巖,成分與花崗巖類似,常為灰色、粉紅色或磚紅色,常有斑狀結構,部分有流紋構造。
流紋巖(圖片來源網(wǎng)絡)
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結構與構造
結構指礦物的結晶程度、晶粒大小及相互關系。如隱晶質結構(結晶微粒很小,通常要顯微鏡才能看見),斑狀結構(結晶大小不一,呈現(xiàn)出斑狀)。
構造指礦物集合體的形態(tài)、大小及相互關系。如氣孔構造(上圖的玄武巖),流紋構造(流動的紋路)。
流紋構造(圖片來源網(wǎng)絡)
最為常見的巖漿巖大概有這幾種,他們在外形、顏色、結構、構造上有較大的區(qū)別,應該說是不難分辨的。當然,巖漿巖遠遠不止這幾種,實際的鑒別也是比較復雜的。
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巖漿巖鑒別之“難”
①難在礦物種類之多。已知的礦物超過3000種,由他們組成的巖石種類非常繁多。類質同象更是使巖石紛繁難辨。
②難在界限不明確。自然界是連續(xù)的,各種巖石并不是截然分開,各種典型的巖石中間有許多過渡類型。
③難在各種假色。風化等會給各種礦物披上各種“假色”的外衣,辨別巖石一定記得避免這個問題。
九峰千幽寺,華月萬帳燈
本次考察的目的地九華山是“中國佛教四大名山”之一,風景秀麗,令人向往。
小故事
考察群群名的故事
“九峰千幽寺,華月萬帳燈。”
這是中國科大科考協(xié)會的幾位領隊為本次考察活動群定下來的名字,小編第一眼就被驚艷到了?!熬欧迩в乃隆笔蔷湃A山的美景,“華月萬帳燈”是考察隊員辛苦又美好的考察生活的寫照。有沒有被領隊們的才氣吸引?
九華山是皖南三大山系之一,褶皺和斷裂構造都十分發(fā)育,主體是花崗巖。邊緣地區(qū)大部分是花崗閃長巖組成的褶皺斷塊輕度隆起帶,也是我們本次考察活動的主要研究區(qū)域。
花崗閃長巖是花崗巖向閃長巖過渡的一種巖石類型?;◢忛W長巖中斜長石比正長石多,而花崗巖中正長石比斜長石多。此外,花崗閃長巖中暗色礦物含量略多于花崗巖,所以顏色比較深。
小介紹
中國科大科考協(xié)會
科考協(xié)會是中國科大最具活力和影響力的學生社團之一,科考協(xié)會堅持“科考·探險·環(huán)?!钡幕顒幼谥迹瑓f(xié)會除舉辦多種日?;顒樱S富了同學們的校園生活之外,還成功組織了多次大型野外科學考察探險活動,取得了豐碩的成果,并被中央電視臺、、安徽電視臺等多家新聞媒體跟蹤報道。
本周末考察活動就要開始了,相信九華山多樣的巖石、美麗的斷塊地貌會讓考察隊員們大飽眼福。
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