路边一块灰白带黑点的石头,颗粒粗到能看清每一颗,常被随口叫成花岗岩。真正的花岗岩要过三道关:钾长石比斜长石多、暗色矿物不到一成五、石英占两成以上。缺一条,名字就得往闪长岩或正长岩那边挪。
暗色矿物超过一成五,这块石头就该换名字
暗色矿物是手标本上最容易目估的一项。花岗岩的黑云母与角闪石通常占 5%–10%,整体呈浅灰、灰白或肉红,退开看仍是浅色。黑点连成片、占到两成上下,整体转向灰绿,方向应改到闪长岩。
目估用方格法:在新鲜面上画方格,数格内黑点面积,取十格平均。本文判断,风化面会把黑云母染成褐色、把长石染成土黄,颜色判断只在新鲜断口上做,否则含量必然估高。方格画在平整面上,曲面会让面积估偏,凹坑还会被当成暗色矿物。
钾长石与斜长石靠双晶纹分,不靠谁更亮
钾长石多为肉红、浅粉,解理面宽而平;斜长石灰白、乳白,解理面窄。转角度看双晶更要紧:钾长石的卡氏双晶是两组交叉的格子,斜长石的聚片双晶是同一方向的密集细纹,只在特定角度闪一下。
含量关系比颜色硬。钾长石多于斜长石,是花岗岩的定名底线,比例大致 2:1。若灰白斜长石明显压过肉红钾长石,暗色矿物又以角闪石为主,这块标本更可能是石英闪长岩或花岗闪长岩。
石英填在长石缝隙里,是花岗结构的骨架
石英占 20%–35%,呈不规则他形,填在长石之间,断口贝壳状,油脂光泽,小刀划不动。它的价值在位置:石英自己不给晶体形状,只把相邻晶体的形状拓下来,这种填隙关系就是花岗结构。
颗粒 1–5 毫米最典型。大于 5 毫米且大小悬殊的称斑状花岗岩,斑晶是钾长石;小于 1 毫米的细粒花岗岩肉眼分不清长石种类,要借放大镜看解理面反光。斑晶比基质大出十倍以上,这条界线在镜下最直观。
伟晶岩与花岗片麻岩是两处常见的误认
伟晶岩颗粒粗到厘米级,石英与长石交生成文象结构,云母片可达数厘米,比花岗岩粗得多。花岗片麻岩带定向条带,云母成层排列,敲开顺着条带走,不是花岗岩的块状破裂。
还有风化后的假砂岩:长石高岭土化后变成白色土状,手捏即散。这类标本要看残余解理面,能见到平整反光面,才说明原岩是结晶岩而不是沉积岩。解理面一旦全部消失,只剩土状粉末,就只能记成风化产物。
关键数据
下列数值为常见范围,目估含量在新鲜面上做,误差约五个百分点。本文判断,手标本能定到大类,要精确到钾长石与斜长石的比例,仍需薄片与染色。把含量写成区间,比写一个整数更接近实际。
- 花岗岩暗色矿物一般 5%–10%,超过 15% 改判闪长岩方向
- 石英 20%–35%,长石合计六成上下,钾长石多于斜长石
- 钾长石与斜长石比例约 2:1,钾长石占优是定名底线
- 斜长石聚片双晶纹宽不足 1 毫米,钾长石卡氏双晶格宽 2–5 毫米
- 典型粒度 1–5 毫米,大于 5 毫米称斑状,小于 1 毫米需放大镜
- 石英硬度 7、贝壳状断口,小刀硬度 5.5 划不动
边界:蚀变会让暗色矿物凭空少一半
边界出在暗色矿物被蚀变的时候。黑云母绿泥石化后颜色变浅绿,角闪石阳起石化后变成纤维状,目估含量会偏低,一块暗色矿物两成的闪长岩能被看成只有一成。凡见绿泥石薄膜或纤维状集合体,含量一律往上调。
另一处边界是粒度。细粒与隐晶质标本肉眼看不到矿物颗粒,颜色与含量都无从目估,此时只能写成浅色细粒酸性侵入岩,等薄片鉴定。本文判断,手标本定名后加疑似二字,比硬给一个确定的岩石名可靠。
参考文献
- 路凤香, 桑隆康 主编.《岩石学》. 地质出版社, 2002. —— 花岗岩类分类与定名。
- Le Maitre R W (ed.). Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms. Cambridge University Press, 2002. —— IUGS 火成岩分类方案。
- 孙鼐, 彭亚鸣 主编.《火成岩岩石学》. 地质出版社, 1985. —— 花岗岩的矿物组成与结构。