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ST-006 · 手标本 · 火成岩

辉长岩

Gabbro

辉长岩就是玄武岩在时间充裕条件下的产物。化学成分完全相同,它是洋底最常见岩石的粗粒深成对应物——而它真正出名之处不在地表,而在于深部形成的层状侵入体,其中一些赋存着全球大部分铂资源。

ST-006 辉长岩 的生成插图:按晶系投影的线框,线宽随莫氏硬度 6–7 aggregate 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-006
化学式Ca-rich plagioclase + clinopyroxene + olivine; SiO₂ about 45–52 wt%
分类位置Plutonic · mafic深成岩 · 镁铁质
莫氏硬度6–7 aggregate
条痕White to pale grey白色至浅灰
光泽Vitreous on plagioclase, submetallic to silky on pyroxene cleavage faces斜长石玻璃光泽;辉石解理面半金属至丝绢光泽
解理Two directions at nearly 90° in pyroxene; two at about 60°/120° in plagioclase辉石两组近 90° 解理;斜长石两组约 60°/120° 解理
断口Uneven, interlocking; the rock is tough and hard to break cleanly不平坦、镶嵌紧密;岩石坚韧,很难干净断开
颜色Dark grey to nearly black with a glittering speckled texture深灰至近黑,带闪鳞状斑点结构
晶系monoclinic
晶形/组构subhedral-granular · 5-fold · 2 cleavage dir. · twinned
本页发布日期2026-10-28
署名

相关化学式

CaAl₂Si₂O₈ · (Ca,Mg,Fe)₂Si₂O₆ · (Mg,Fe)₂SiO₄ · FeTiO₃

野外测试(按顺序做)

01
寻找带玻璃光泽的灰色斜长石板条
辉长岩的斜长石富钙,呈灰色而非白或粉色
02
寻找呈条带状镜面反射的解理面
随标本转动闪现的辉石解理面——辉长岩标志性的闪光
03
仔细查找并用划刻测试石英
没有。暗色粗粒岩、不含石英、斜长石呈灰色,就是辉长岩
04
检查有无黑色或褐色薄片状矿物
许多辉长岩含少量黑云母;若黑云母占主导,需要重新考虑定名

同一种岩石,缓慢冷却

辉长岩与玄武岩具有相同的总体成分:富钙斜长石、单斜辉石、常有橄榄石,石英不超过微量。把这种岩浆喷出,得到玄武岩;让同样的岩浆停在地下数公里的岩浆房里,它会长出 2–10 毫米的晶体,岩石就变成辉长岩。地质学上把这样的组合称为同一成分系列内的粒度分界。这也解释了为什么辉长岩占下洋壳的很大比例:在洋中脊,没有喷出的熔体滞留并结晶成数公里厚的辉长岩层,下接地幔,上覆席状岩墙群。

手标本鉴定

辉长岩的结构对快速鉴定并不友好,因为一切都是同一种深灰色。请按固定顺序逐条排查。

  • 找新鲜断面并润湿。风化的辉长岩整体暗淡;新鲜面会闪光。
  • 观察斜长石。它是灰色、玻璃光泽并可见板条状外形——不是粉色,也不是白垩状白色。
  • 在阳光下转动标本。辉石解理面会随角度变化而闪现光泽,这种闪光具鉴定意义。
  • 确认没有石英。若出现半透明灰色石英,你就进入了花岗闪长岩的范围。

层状侵入体:真正的目标

鲍文反应序列解释了辉长岩的大部分行为,但真正使它值得采集的是层状杂岩体。当大体积镁铁质岩浆滞留并缓慢冷却时,密度较大的矿物依次沉降——先是橄榄石,然后是辉石,再是斜长石——堆叠成可达数百米厚、具韵律条带的层序。南非布什维尔德杂岩体是最大的实例,其铬铁矿层与梅伦斯基矿层赋存着全球大部分的铂、钯与铬。在斯凯岛的库林中心,同样的过程以较小尺度发生,韵律条带在单个崖面上就能看清,这相当难得。

在哪里能在地表遇到它

辉长岩在三种环境中出露地表。其一,它构成大型蛇绿岩的核心——被仰冲到大陆上的洋壳碎片,阿曼蛇绿岩完整出露了从地幔橄榄岩经辉长岩到枕状玄武岩的整套剖面。其二,它构成层状杂岩体的下部,通常在数公里抬升后暴露。其三,它构成部分大型镁铁质侵入体的中心,包括格陵兰的斯凯尔加德岩体,数十年的研究在那里产出了大量关于镁铁质岩浆分异的知识。这三种环境都值得实地考察,恰恰因为这种岩石不可能在地表形成。

野外记录与安全

辉长岩风化后呈平板的深灰色,远看毫无特征,因此纹理证据必须在野外当场记录,不要指望回忆。它同时是耐久坚硬的岩石,很抗锤击——面对大面积露头,一把 1 公斤手锤或凿子加 2 公斤大锤,比地质锤更管用。由于许多层状杂岩体赋存矿石,部分区域受保护或正在开采;挥锤之前请先确认你面前的岩壁是不是作业面。

Sources/参考资料

本页引用的硬度、条痕、解理与比重数据,均对照以下参考资料核过。

  • Geology.com Rocks — rock-type reference — descriptions and photographs of igneous, sedimentary and metamorphic rocks
  • British Geological Survey — UK national geological survey — the three rock types, the rock cycle and mineral definitions

代表性产地

苏格兰斯凯岛57.25°, -6.20°库林中心的层状辉长岩,可见堆晶条带
南非布什维尔德杂岩体-25.50°, 29.50°全球最大的层状镁铁质侵入体,赋存铂族矿
阿曼蛇绿岩吉济谷23.20°, 58.00°化石洋壳:陆上出露的辉长岩层

易混与区分

玄武岩

矿物与颜色相同,但玄武岩中看不到单个晶体

花岗闪长岩

结构相似,但花岗闪长岩有可见石英且长石更浅色

采集与保存

辉长岩坚韧、沉重,一块 12 厘米的常规手标本重约 4 公斤。取小一些即可——镶嵌结构意味着任何新鲜断面都能完整呈现矿物组成。层状辉长岩值得按垂向序列采集,而不是单块标本:韵律条带才是重点,一块手标本就把这个背景破坏了。

要点

  • 辉长岩是玄武岩缓慢冷却的粗粒对应物:成分相同,粒度不同。
  • 灰色玻璃光泽的斜长石板条与闪光的辉石解理面是野外标志。
  • 不含石英把它与结构相同的花岗闪长岩区分开来。
  • 布什维尔德这类层状侵入体将铂族金属富集在薄而特征鲜明的层位中。
  • 出露的辉长岩多来自蛇绿岩或抬升的侵入体,它本身不在表面形成。