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ST-001 · 手标本 · 火成岩

花岗岩

Granite

花岗岩是大多数人能叫对名字、却描述得最不准确的岩石。它是由石英、碱性长石与少量云母组成的粗粒浅色侵入岩;但真正经得起推敲的鉴定结论来自结构、粒度与暗色矿物比例,而不是标签上写的那个名字。

ST-001 花岗岩 的生成插图:按晶系投影的线框,线宽随莫氏硬度 6–7 aggregate (quartz-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-001
化学式Quartz SiO₂ + alkali feldspar (KAlSi₃O₈) + plagioclase + mica
分类位置Plutonic · felsic深成岩 · 长英质
莫氏硬度6–7 aggregate (quartz-controlled)
条痕White; the feldspar leaves a dull white powder on unglazed tile白色;长石在无釉瓷板上留下暗白色粉末
光泽Vitreous on fresh quartz, pearly on mica, dull on weathered feldspar新鲜石英玻璃光泽,云母珍珠光泽,风化长石土状光泽
解理None in quartz; mica peels in one perfect direction; feldspar shows two at 90°石英无解理;云母一组极完全解理可剥离;长石两组近直角解理
断口Conchoidal in quartz, uneven across the feldspar石英呈贝壳状,长石呈不平坦状
颜色Grey, pink, or white groundmass with black or silver speckles灰、粉或白色基底,夹黑或银色斑点
晶系monoclinic
晶形/组构subhedral-granular · 5-fold · 2 cleavage dir. · twinned
本页发布日期2026-08-19

相关化学式

SiO₂ · KAlSi₃O₈ · NaAlSi₃O₈ · K(Mg,Fe)₃AlSi₃O₁₀(OH)₂

野外测试(按顺序做)

01
用放大镜找石英:它是灰色、玻璃光泽、半透明且看不到平整晶面的颗粒
至少占岩石 20%,且应是其中硬度最高的矿物
02
用钢刀尖划刻粉色颗粒
碱性长石(6)会留下浅白痕;石英(7)抗划,甚至崩刀口
03
在 5 厘米见方的面上清点暗色矿物
暗色矿物少于约 15%,更可能是花岗岩而非花岗闪长岩或闪长岩
04
用锤子轻敲标本
声音沉闷、沿块状断开;不会像石英岩那样清脆

你手里拿的到底是什么

花岗岩形成于地下数公里处,岩浆体散热历时数万年,因此结晶缓慢。慢冷造就了它全部的外观特征:晶体有时间长到 3–10 毫米并互相镶嵌,所以岩石没有明显的方向性破裂面,也看不到胶结物。每个颗粒都直接与邻粒接触。把放大镜贴近新鲜断面,应当同时看到三种东西——玻璃光泽的半透明石英、不透明的块状长石,以及楔在缝隙里的薄片状云母。

三秒钟初判

在动手测量之前,先用眼睛给岩石分类。两个数字就能定名。

  • 粒度:不用放大镜能否看见单个晶体?能,就是粗粒深成岩;必须用放大镜才看得清,属细粒,多半是火山岩。
  • 暗色矿物含量:扫视一个断面,估计黑色或暗绿色颗粒的占比。低于 15% 属花岗岩类;15–40% 则偏向花岗闪长岩或闪长岩。
  • 长石颜色:粉色或米色长石配上大量石英,读作花岗岩;白色长石且石英较少,读作花岗闪长岩。

硬度与无工具测试法

花岗岩没有属于自己的一条莫氏硬度值——它是一块镶嵌体,硬度笔会先咬住最软的矿物。实战中钢刀测试之所以有效,是因为两种长石与石英的表现各不相同。

工具对花岗岩的作用能证明什么
指甲(2.5)不留痕没有信息,符合预期
铜币(3.5)不留痕排除方解石与石膏脉
钢刀(5.5)切入云母,在长石上打滑确认云母存在;排除碳酸盐岩
石英(7)划刻石英能划伤长石,反之不行区分两种浅色矿物

花岗岩在景观中的位置

花岗岩构成大陆的骨架,在地表的表现也与众不同。它只有节理没有层理,因此风化成浑圆的突岩、剥壳穹丘和方形石块,而不是沉积岩区那种板状崖坎。节理间距控制地貌形态:节理稀疏处形成优胜美地与达特穆尔那样巨大平整的岩面,节理密集处则碎成砾级粗砂。切过花岗岩的溪流通常清澈且略偏酸性,其上的薄层土壤贫钙——在你抵达露头之前,这就是极好的地貌线索。

标本记录方法

脱离产地背景的花岗岩标本在收藏中几乎没有价值,因为上述每一项字段都取决于它来自哪里。

  • 敲取之前先拍下原位露头的照片,放入锤子或硬币作为比例尺。
  • 记录 GPS 或网格坐标;若露头存在一组优势节理,一并记录其产状。
  • 注明风化状态:新鲜灰色、铁染、高岭土化(长石呈白垩状)或已碎成粗砂。
  • 把编号、日期、产地写在纸条上放进标本袋,并在当晚把同样信息转录进记录本。

代表性产地

英格兰康沃尔50.44°, -4.75°海岸步道旁的粗粒含电气石花岗岩
加州优胜美地37.75°, -119.60°白垩纪花岗岩构成的巨型剥壳穹丘
德文郡达特穆尔50.58°, -3.92°形成突岩的花岗岩,伴有云英岩化蚀变

易混与区分

granodiorite 尚未发布

颜色更深、以斜长石为主,风化后极易混淆

gneiss 尚未发布

矿物相同但有组构:长石与云母呈条带排列,而非均匀镶嵌

采集与保存

海岸与保护区内露头请勿敲取。6×6×4 厘米的碎块已足够做硬度、酸试与条痕测试,更大的只会增加负重。标本清洗后包好,否则长石颗粒互相磨蚀,精心采集的标本会变成一袋砂。

要点

  • 花岗岩由粗粒镶嵌结构加石英、碱性长石定义,颜色是否偏粉并不重要。
  • 实用野外判据:暗色矿物低于 15%,石英高于 20%。
  • 钢刀测试区分云母与长石;石英划刻测试区分长石与石英。
  • 节理控制的地貌形态——突岩与穹丘——是花岗岩地区的景观标志。
  • 务必记录产地、风化程度与节理产状;失去背景的标本会丧失大部分价值。