黑曜岩

一块岩石如何能是玻璃

依然是冷却速率决定一切。喷入空气的玄武岩散热很快，仍能长出小于一毫米的晶体；而高硅的流纹质岩浆黏度极大、导热极慢，一条薄熔岩流或熔岩穹丘边缘能在数小时内穿过结晶窗口。熔体的原子原位锁定却未有序排列，得到的岩石行为像过冷液体而非结晶固体。这也解释了黑曜岩为何呈贝壳状断口：不存在薄弱面可供裂纹遵循，因此裂纹以光滑曲面薄层的方式扩展。

三步认出它

黑曜岩是少数隔着一条溪就能认出的岩石，但野外核对仍值得认真做。

• 看断口。几乎每个新鲜面上都能看到从受力点向外辐射的同心波纹。
• 看透明度。把薄片边缘对着阳光；厚度不足一毫米时，黑曜岩呈烟灰至烟褐色。
• 确认没有颗粒感。即便放大十倍，表面依然光滑——没有绿色微粒，没有白色板条，什么都没有。

条带、流动与颜色变种

黑曜岩很少是均匀的黑色。流动条带——黑与棕灰相间的纹层——记录了黏稠熔岩移动时受到的剪切，通常平行于古流动方向。桃花心木黑曜岩带有红褐色氧化铁条纹；雪花黑曜岩含有缓慢脱玻化过程中生长的白色方石英放射状团簇；彩虹黑曜岩的光泽来自纳米级层状结构对薄膜干涉的捕捉，与肥皂泡呈色的原理相同。以上全都是同一种玻璃，只是杂质与冷却史不同。

脱玻化这只钟

黑曜岩处于亚稳态。放置不管，玻璃会缓慢重排成细小晶体——长石、方石英、石英——这一过程称为脱玻化，老标本上的灰色斑点状边缘就是它的痕迹。随后是珍珠化：水化作用使玻璃裂成洋葱状同心壳层。这两个过程都依赖时间与温度，因此两千万年前的黑曜岩是灰暗无光的，而夏威夷几百年前的熔岩流仍然是乌黑发亮的玻璃。若你在做采集，这正是要记录的要点：边缘厚度与灰色脱玻化物质的比例，一眼就能给出粗略的相对年龄。

它在地质记录中能存留多久

黑曜岩不耐久。它化学活性强、持续水化，在湿热热带气候下几十万年内就会变成黏土。因此黑曜岩产地几乎总是地质上年轻的——第四纪或晚第三纪——也正因如此，在远离任何火山的地方发现的黑曜岩器物是贸易的证据，而非本地喷发的证据。利帕里的玻璃走遍了新石器时代的欧洲，黄石的黑曜岩跨越了大平原。作为野外采集者，你应当精确记录产地，因为要对一件考古黑曜岩做化学指纹对比，第一步就是弄清步行可达范围内有哪些熔岩流可用。

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