河滩上一块黑灰、满是针孔的石头,常被当成炉渣。炉渣轻、脆、孔壁薄如纸;玄武岩重、硬、孔壁厚而圆。分开它们只要掂一下重量、看一眼气孔形状,不必动锤子。先掂重量再看孔,两步就能排掉大半。
气孔圆而独立是熔岩出气,连成蜂窝的多半是炉渣
玄武岩气孔多呈圆或椭圆,直径 1–10 毫米,孔壁光滑,孔与孔之间隔着完整岩石,不连通。熔岩流顶部的气孔被拉长,长轴指示当时流向,长宽比可达 3:1。气孔大小比较均一,说明气体是在相近的压力下出溶的。
炉渣气孔壁薄、孔洞连通、整体如海绵,比重常低于 2.0;玄武岩比重 2.9–3.1,拿在手里压手。掂量这一条不需要工具,是最快的分流。炉渣的孔壁薄到能透光,断口还带玻璃碴的锐角。
气孔被方解石或绿泥石填满,名字改叫杏仁体
气孔后期被次生矿物充填,形成杏仁体。充填物常见方解石(白色、滴酸起泡)、绿泥石(暗绿、土状)、石英(无色、硬度 7)、沸石(白色、易刻)。杏仁体形状随原气孔,边缘常有一圈环带。方解石充填的杏仁体滴酸即泡,是最快的一试。
充填程度分三级:全填满称杏仁状玄武岩,部分填满称气孔杏仁玄武岩,完全空着称气孔状玄武岩。这一分级凭肉眼与手感就能完成,是玄武岩描述里最实用的一项。
斑晶只有三种,粒径比基质粗十倍以上
斑晶为橄榄石、辉石、斜长石,含量 5%–20%,粒径 1–5 毫米。橄榄石黄绿、玻璃光泽、粒状;辉石黑色短柱;斜长石灰白长条,常呈针状零星分布。基质隐晶质,肉眼只见一片暗色细粒。斑晶边缘常有熔蚀圆角,说明它在喷出前被重新加热过。
斑晶与气孔不要混。斑晶是实心晶体,有解理面反光;气孔是空腔,边缘带阴影,针尖能探进去。斑晶说明岩浆成分,气孔说明喷出环境,两者各管一件事,不能互相顶替。
辉绿岩没有气孔,安山岩颜色偏灰
辉绿岩是浅成相,成分与玄武岩相近,但无气孔,斜长石搭成三角格架、辉石填隙,肉眼可见长条斜长石,称辉绿结构。安山岩颜色偏灰、灰绿,斑晶以斜长石与角闪石为主,气孔少。
还有玄武质火山角砾岩,由 2–64 毫米的棱角碎屑胶结而成,碎屑成分与玄武岩相同,结构却是碎屑状。看碎屑边界就能与气孔状玄武岩分开。角砾之间若有火山灰胶结,敲开可见细粒基质。
关键数据
下列数值用于把玄武岩与炉渣、辉绿岩、角砾岩分开。本文判断,气孔与斑晶两项要同时记录,只写多孔会丢掉喷出相的关键信息。两类数据都写进记录,别人才好复核。
- 玄武岩比重 2.9–3.1,炉渣常低于 2.0
- 气孔直径 1–10 毫米,孔壁光滑不连通,顶部气孔长宽比可达 3:1
- 杏仁体充填物为方解石、绿泥石、石英、沸石,其中石英硬度 7
- 斑晶含量 5%–20%,粒径 1–5 毫米,仅橄榄石、辉石、斜长石
- 基质为隐晶质,单颗粒小于 0.05 毫米,肉眼不可辨
- 柱状节理多为六边形,单柱直径 10–50 厘米
边界:风化与水下喷发各改一次答案
边界出在风化。玄武岩风化后表面转黄褐、砖红,气孔被铁质污染,颜色更像炉渣,敲开新鲜面才见灰黑。橄榄石蚀变成伊丁石后呈红褐,容易被当成氧化铁染色的孔洞。
边界还出在水下喷发。水下淬冷的玄武岩形成枕状构造,枕体直径 0.3–1 米,枕间有玻璃质冷边与沉积物,气孔少而小。本文判断,见到枕状或玻璃冷边,应改记水下喷发,不再用气孔推流向。
参考文献
- 路凤香, 桑隆康 主编.《岩石学》. 地质出版社, 2002. —— 玄武岩的结构构造与斑晶组合。
- 孙鼐, 彭亚鸣 主编.《火成岩岩石学》. 地质出版社, 1985. —— 气孔、杏仁体与枕状构造。
- Le Maitre R W (ed.). Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms. Cambridge University Press, 2002. —— 火山岩分类与术语。