一块白色石头,断面像撒了一层粗砂糖,颗粒颗颗分明,滴酸剧烈起泡。很多人叫它汉白玉,其实它只是大理岩的一种。判别靠三件事:糖粒状断面、方解石硬度、与灰岩的粒度差。
颗粒 0.5 毫米以上、颗颗反光的才是大理岩
大理岩由方解石或白云石重结晶而成,粒径 0.5–5 毫米,断面呈糖粒状,每颗都有平整解理面,转动时成片闪光。石灰岩的泥晶肉眼不可辨,断面平坦发乌,敲击声闷。
分界放在 0.5 毫米。粒径小于 0.5 毫米、颗粒边界模糊的,按结晶灰岩记;大于 0.5 毫米、边界清楚、解理发育的,按大理岩记。这条界线是手标本上的近似,不是定义。界线两侧的标本放在一起比,比单看一块可靠。
硬度 3,小刀出白粉,指甲刻不动
方解石莫氏硬度 3,小刀刻下去出白粉,指甲刻不动。这一条把大理岩与石英岩分开:石英岩硬度 7,小刀划不动,还能划动玻璃,断面是油脂光泽而非糖粒状。一个呈糖粒状断口,一个呈油脂状的贝壳断口。
白云质大理岩硬度略高,小刀刻起来发涩。含石英或透闪石杂质时局部硬度升高,出现刻不动的斑点,那是杂质而不是石英岩,看斑点大小与分布就能判断。透闪石呈纤维状,石英呈粒状,形态也能帮上忙。
滴酸照旧起泡,重结晶没改变化学成分
大理岩滴稀盐酸立即剧烈起泡,与石灰岩一样。变质只改变晶体大小与排列,不改变碳酸钙的成分。起泡说明它还是碳酸盐,糖粒状说明它已经重结晶,两条合起来才是大理岩。
白云质大理岩起泡弱,刻粉后起泡明显。含硅质条带的大理岩在条带上不起泡,条带硬度高,与方解石部分界限清楚,敲击时两部分的响声也不同。条带越宽,越容易单独取样。
条带颜色来自杂质,不来自变质程度
大理岩的灰、浅红、浅绿、黑色条带来自石墨、氧化铁、绿泥石、透闪石等杂质,单条宽 1–20 毫米,可随褶皱弯曲。颜色与变质程度无关,纯白反而说明杂质少。条带越不规则,越说明它受过变形而不是沉积。
条带容易被当成层理。层理是原岩沉积界面,条带是变质分异或成分层的重结晶,两者在手标本上难分,要靠条带是否被褶皱、是否切穿颗粒来判断。把条带当成层理去量产状,方向往往是错的。
关键数据
下列粒径与硬度为常见值,颗粒大小用放大镜在新鲜断面上量。本文判断,大理岩与结晶灰岩的界线只能给近似值,粒度接近时仍需薄片。把粒级、硬度、起泡三项分开记,比写一句白色大理岩有用。
- 大理岩粒径 0.5–5 毫米,石灰岩泥晶肉眼不可辨
- 方解石硬度 3,指甲刻不动,小刀出白粉
- 方解石三组解理,菱面体解理夹角约 75 度
- 石英岩硬度 7,小刀划不动,可划动玻璃
- 稀盐酸常用 5%–10%,白云质者刻粉后起泡
- 条带宽 1–20 毫米,杂质为石墨、氧化铁、绿泥石
边界:粒度与染色各造一批假大理岩
边界出在粒度。细粒大理岩的颗粒边界在肉眼极限,断面看着仍像砂糖但数不清颗粒,容易与结晶灰岩混。本文判断,此时看敲击声:清脆的偏大理岩,沉闷的偏灰岩。
另一处边界是风化与染色。大理岩风化后表面溶成细沟,颜色泛黄,糖粒结构被溶蚀掉;染色大理岩的颜色沿裂纹分布,滴酸后颜色随泡流失。颜色只在裂缝里,就该怀疑人工染色。
参考文献
- 贺同兴 等.《变质岩岩石学》. 地质出版社, 1988. —— 大理岩的粒状变晶结构。
- 路凤香, 桑隆康 主编.《岩石学》. 地质出版社, 2002. —— 碳酸盐岩的变质与重结晶。
- 潘兆橹 主编.《结晶学及矿物学》. 地质出版社, 1993. —— 方解石的解理与硬度。