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ST-003 · 手标本 · 火成岩

玄武岩

Basalt

玄武岩是地球表面数量最多的岩石,却也是最难凭一块标本说清楚的岩石之一,因为几乎所有鉴定特征都小到看不清。它色暗、细粒、不含石英,凡镁铁质岩浆快速冷却之处便有它的身影——洋中脊、大火成岩省,以及你叫得出名字的几乎每一座火山岛。

ST-003 玄武岩 的生成插图:按晶系投影的线框,线宽随莫氏硬度 5–6 aggregate (pyroxene-controlled) 变化
生成插图线框由晶系、晶形、硬度、解理方向与双晶参数生成,不是照片。

标本性质

编号ST-003
化学式Plagioclase (Ca-rich) + clinopyroxene + olivine; SiO₂ about 45–52 wt%
分类位置Volcanic · mafic火山岩 · 镁铁质
莫氏硬度5–6 aggregate (pyroxene-controlled)
条痕Grey-white, faint; the rock is too fine-grained to give a strong streak灰白色、浅淡;岩石过细粒,条痕不明显
光泽Dull to slightly vitreous; fresh surfaces look almost greasy暗淡至微具玻璃光泽;新鲜面近乎油脂感
解理Not visible at hand-specimen scale; pyroxene splits on two directions at about 90°手标本尺度不可见;辉石沿两组近 90° 方向解理
断口Uneven to subconchoidal; the rock breaks across the groundmass不平坦至亚贝壳状;岩石沿基质断开
颜色Dark grey to black; weathered surfaces take on a pale grey or rusty film深灰至黑色;风化面覆一层浅灰或锈色薄膜
晶系monoclinic
晶形/组构microcrystalline-amygdaloidal · 5-fold · 2 cleavage dir.
本页发布日期2026-09-03

相关化学式

CaAl₂Si₂O₈ · (Ca,Mg,Fe)₂Si₂O₆ · (Mg,Fe)₂SiO₄

野外测试(按顺序做)

01
在斜射光下寻找新鲜断面
细腻近乎砂糖状的结构,可见微小的绿黑色辉石颗粒,完全不见石英
02
在岩面上寻找圆形或杏仁状斑块
气孔或由方解石、沸石、玛瑙充填的杏仁体——玄武岩的典型标志
03
用磁铁测试暗色颗粒
许多玄武岩因基质含磁铁矿而对磁铁有微弱吸引
04
滴加稀盐酸
岩石本身不起泡;仅当气孔被方解石充填处剧烈起泡

为什么粒度就讲完了整个故事

玄武岩与辉长岩化学成分相同,差别只在冷却速率。喷出地表的玄武岩在数日至数月内散尽热量,晶体停留在一毫米以下,岩石整体呈现为均匀的暗色块体;而在地下数公里处停滞的辉长岩,长出的晶体可以用尺子量。这是玄武岩在野外最有价值的一条常识:如果你能看清单个晶体,手里拿的基本就不是玄武岩。

读懂新鲜断面

风化会把玄武岩变成一层浅灰色外壳,把一切特征都盖住,所以值得多花一分钟找新鲜断口。

  • 先润湿表面。新鲜玄武岩会显著变深并略带油脂感;风化玄武岩只是看起来湿。
  • 寻找绿黑色微粒。那是单斜辉石,暗色细基质中散布这类颗粒是典型的玄武岩结构。
  • 检查是否有橄榄石。玻璃光泽的黄绿色颗粒、常成簇出现,标示橄榄玄武岩,在洋岛熔岩流中很常见。
  • 确认不含石英。灰色半透明石英是你最不该找到的东西。

气孔、杏仁体与柱状节理

玄武岩用构造记录着自己的冷却史,而这些构造比矿物保存得久得多。

构造代表什么
1–10 毫米的圆形气孔熔岩凝固时被封住的气泡,说明熔岩流位置接近地表
杏仁体气孔后期被方解石、沸石、玉髓或玛瑙充填——值得采集
柱状节理冷却收缩从底面向上开裂,柱体垂直于冷却面
绳状与渣状熔岩绳状(黏度低、温度高)对比渣状(较冷、已大量脱气)

在哪里会遇到它

洋壳处处是玄武岩:洋中脊系统每年产出约 20 立方公里,整个海底就是玄武岩与沉积物相叠的三明治。陆地上则见于哥伦比亚高原、德干暗色岩和峨眉山这样的大火成岩省,见于夏威夷与冰岛的盾状火山和火山渣锥,也见于北大西洋沿岸古近纪熔岩流的侵蚀残余。巨人之路的柱体与法罗群岛的海崖是同一块岩石——6000 万年前同一次喷发事件的产物。

安全作业与有效取样

实际的危险来自锋利如玻璃的断口、松散的熔岩壳,以及朝头顶岩面挥锤。请佩戴护目镜,绝不要从下方敲击崖壁,也不要在未获许可的情况下采集活动或近期熔岩流——许多受保护,有些一米深处仍是热的。作为研究性收藏,每个产地一块致密标本加一块杏仁状标本,每块边长不小于 8 厘米,就足以支撑你将来要做的全部测试。

代表性产地

北爱尔兰巨人之路55.24°, -6.51°古新世玄武岩流形成的柱状节理
夏威夷基拉韦厄19.42°, -155.29°仍在活动的绳状与渣状熔岩流,年龄从数天到数十年
四川峨眉山29.52°, 103.33°二叠纪大火成岩省,分布超过 25 万平方公里

易混与区分

gabbro 尚未发布

化学成分与矿物组合相同,但辉长岩冷却更慢,晶体肉眼可见

obsidian 尚未发布

两者都可能乌黑发亮,但黑曜岩具真正的贝壳状断口,且薄边半透明

采集与保存

玄武岩费工具,更费手指:细粒结构意味着断口锋利如玻璃。应选取新鲜断块而非风化壳;若为活动熔岩流,请勿踏足——夏威夷与冰岛的熔岩流表面看似坚实,实则不然。玄武岩收藏的精华在于气孔充填物,因此每个产地应保留一块杏仁状标本和一块致密标本。

要点

  • 玄武岩与辉长岩化学成分相同,野外靠粒度而非成分区分。
  • 新鲜面深色略带油脂感;风化面浅灰且掩盖一切特征。
  • 气孔与杏仁体是关键野外构造,也是最值得采集的部分。
  • 柱状节理垂直于冷却面形成,指示熔岩流或浅成岩床。
  • 洋壳即玄武岩;陆上出露于大火成岩省、盾状火山与火山渣锥。