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玄武岩是一种常见的喷出型基性火山岩,是地球洋壳的主要组成部分,也是大陆火山活动的重要产物。它通常呈黑色、深灰色或灰绿色,质地致密,有时可见气孔构造或杏仁构造。主要由辉石、斜长石(钙长石)和少量橄榄石、磁铁矿等矿物组成。由于岩浆快速冷却,其矿物晶体通常很小,肉眼难以分辨,呈隐晶质或微晶结构。部分玄武岩含有较大的斑晶,形成斑状结构。
如何识别
- 颜色
- 通常为黑色、深灰色、灰绿色或暗褐色。
- 光泽
- 新鲜断面上呈暗淡至玻璃光泽,风化后可能呈土状光泽。
- 结构
- 隐晶质(肉眼难辨矿物颗粒)、微晶质或斑状结构(基质为隐晶质或微晶质,含有少量肉眼可见的斑晶)。常见气孔构造(多孔状)或杏仁构造(气孔被次生矿物充填)。
- 晶形
- 矿物晶体通常细小,肉眼难以分辨。斑晶可能呈自形或半自形晶。
- 解理
- 组成矿物(如辉石、斜长石)具有解理,但由于晶体细小,在手标本上通常不明显。
- 地质环境
- 主要产于洋中脊、大洋岛屿、大陆裂谷、火山弧、大陆溢流玄武岩省等火山活动区域。常形成熔岩流、火山锥、火山颈、岩墙、岩脉等产状。
关键事实
- 硬度: 莫氏硬度 5-6
- 比重: 2.8-3.0 g/cm³
- 晶系: 组成矿物(如辉石、斜长石)多为单斜晶系或三斜晶系,但岩石整体无固定晶系。
- 颜色: 黑色、深灰色、灰绿色
- 光泽: 暗淡至玻璃光泽
- 透明度: 不透明
- 断口: 贝壳状、参差状或不规则状
- 解理: 不明显(组成矿物有解理,但晶体细小)
- 成分: 主要由钙长石(斜长石的一种)、辉石组成,常含少量橄榄石、磁铁矿、钛铁矿等。二氧化硅含量通常在45%-52%之间,属于基性岩。
快速检查
- 颜色: 黑色、深灰色、灰绿色
- 光泽: 暗淡至玻璃光泽
- 条痕: 无色或灰白色(通常不进行条痕测试,因为其颜色深且质地致密)
物理特征
- 晶习: 隐晶质或微晶质,斑状结构中斑晶呈自形或半自形晶。
- 解理类型: 无(岩石整体),组成矿物有两组或三组解理。
- 断口类型: 贝壳状、参差状或不规则状。
- 韧性: 脆性
- 光泽类型: 暗淡至玻璃光泽
形成
玄武岩是基性岩浆喷出地表或侵入地壳浅层快速冷却凝固形成的火成岩。其主要形成于洋中脊、热点火山、大陆裂谷和火山弧等构造环境。岩浆快速冷却导致矿物晶体细小,通常为隐晶质或斑状结构。
用途
玄武岩因其坚硬、耐磨、抗压性强等特点,广泛应用于建筑材料(如铺路石、建筑骨料、石材)、雕刻、铸石、玄武岩纤维(用于复合材料、隔热材料、摩擦材料等)、水利工程、铁路道砟等。其风化产物形成的土壤肥沃,适宜农业耕种。
年代分布
从前寒武纪至今,广泛分布于地球历史各个时期,尤其在新生代和中生代火山活动区最为常见。
发现地点
冰岛
冰岛是典型的洋中脊火山岛,广泛分布着新生代玄武岩,形成壮观的玄武岩柱状节理地貌。
美国夏威夷群岛
夏威夷是热点火山的典型代表,主要由盾形火山喷发的玄武岩组成,包括拉瓦(Pāhoehoe)和阿阿(ʻAʻā)两种流纹。
印度德干高原
世界上最大的大陆溢流玄武岩省之一,形成于白垩纪末期,覆盖面积巨大。
中国东部
中国东部地区,如长白山、五大连池、雷州半岛、海南岛等地,广泛分布着新生代火山喷发的玄武岩。
大洋中脊
全球大洋中脊是玄武岩形成的主要场所,构成地球洋壳的主要部分。
寻找技巧
识别颜色和质地
寻找深色(黑色、深灰色)且质地致密或多孔的岩石。新鲜断裂面可能呈暗淡光泽。
检查气孔和杏仁构造
许多玄武岩含有气孔,这些气孔可能是空的,也可能被方解石、沸石、玉髓等次生矿物充填形成杏仁构造,这是识别玄武岩的重要特征。
观察柱状节理
在某些地区,玄武岩冷却收缩会形成独特的柱状节理,呈现规则的多边形柱状体,如爱尔兰的巨人之路。
地质环境线索
在火山区、熔岩流遗迹、火山颈、岩墙或岩脉附近寻找玄武岩。
磁性测试
玄武岩中常含有磁铁矿,因此一些玄武岩可能具有弱磁性,可以用小磁铁进行测试。
相似岩石
辉长岩
Gabbro
也称为: 深成辉长岩
安山岩
Andesite
也称为: 中性火山岩
苦橄岩
Picrite
也称为: 超基性火山岩
科学分类
- 矿物类别
- 火成岩(喷出岩)
- 族
- 基性火山岩
- 晶系
- 无(岩石整体)
- 化学式
- 无固定化学式(为多种矿物集合体)
- 成分
- 主要矿物为钙长石和辉石,次要矿物有橄榄石、磁铁矿、钛铁矿等。化学成分上富含铁、镁、钙,贫硅、钾、钠。