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不同火山岩外观大不同?玄武岩、安山岩、流纹岩的区别原来在这里

是的,火山岩的外观差异巨大,这主要源于它们的化学成分(尤其是二氧化硅含量)、岩浆粘度、喷发方式和冷却速度。玄武岩、安山岩和流纹岩是三种最常见的火山岩,它们代表了从基性到酸性的岩浆系列,其外观特征有显著区别。

以下是它们之间最直观的区别:

颜色 (最直观的区别)

  • 玄武岩: 深色。通常呈深灰色、黑色、灰绿色。这是因为其富含深色的铁镁矿物(如辉石、橄榄石)。
  • 安山岩: 中等色调。最常见的是灰色(浅灰、中灰、深灰),也常带有褐色、绿色或紫色调。这是其矿物组成(深色矿物和浅色矿物比例相当)的反映。
  • 流纹岩: 浅色。通常呈浅灰色、粉红色、红色、浅黄色或浅绿色。这是因为其富含浅色的硅铝矿物(石英、钾长石、钠长石),深色矿物很少。

矿物组成 (决定颜色和质地)

  • 玄武岩: 主要矿物是辉石钙质斜长石,常含橄榄石不含石英或含量极微。矿物颗粒通常细小(隐晶质或微晶),肉眼难以分辨。
  • 安山岩: 主要矿物是中性斜长石角闪石,常含辉石黑云母石英含量少或缺失。常具有明显的斑状结构,即在细粒基质中嵌有较大的晶体(斑晶),如斜长石或角闪石的斑晶。
  • 流纹岩: 主要矿物是石英钾长石(透长石)钠质斜长石。深色矿物(如黑云母、角闪石)很少。也常具有斑状结构,斑晶通常是石英和透长石(看起来像玻璃或方形的白色/肉红色晶体)。基质通常非常细粒或玻璃质。

二氧化硅含量和岩浆粘度 (影响结构和喷发方式)

  • 玄武岩: SiO₂含量低(约45-52%)。岩浆粘度低,像热蜂蜜一样容易流动。气体容易逸出。
  • 安山岩: SiO₂含量中等(约52-63%)。岩浆粘度中等
  • 流纹岩: SiO₂含量高(>63%,通常>69%)。岩浆粘度非常高,像冷却的沥青一样粘稠。气体难以逸出,容易导致剧烈爆炸。

结构和构造 (岩石内部的“样子”)

  • 玄武岩:
    • 气孔构造: 非常常见!低粘度岩浆中气体逸出后留下的空洞,常被后期矿物(如方解石、沸石、玛瑙)填充形成杏仁构造。
    • 柱状节理: 厚层熔岩流缓慢冷却收缩形成的六边形或多边形柱体(如巨人堤道)。
    • 绳状构造: 熔岩流表面冷却形成褶皱,像绳索一样。
    • 块状构造: 致密无孔。
    • 结构多为隐晶质(肉眼无法分辨矿物颗粒)或细粒,有时可见细小的橄榄石或辉石斑晶。
  • 安山岩:
    • 斑状结构非常典型且显著。大的斜长石斑晶(白色或灰色,板条状)和/或角闪石/辉石斑晶(黑色)嵌在细粒的灰色基质中。
    • 气孔构造不如玄武岩普遍,若有则气孔形状往往不如玄武岩规则。
    • 常见块状构造
  • 流纹岩:
    • 流纹构造: 最具特征性!高粘度熔岩流动时,其中的条纹、条带或拉长的气孔被扭曲成波浪状或流动状的纹理。
    • 斑状结构: 常含石英(无色透明、油脂光泽、六方双锥形)和透长石(透明或肉红色、玻璃光泽、板状或短柱状)的斑晶,嵌在非常细粒或玻璃质的基质中。
    • 玻璃质结构: 快速冷却形成火山玻璃(黑曜岩)。
    • 珍珠岩结构: 玻璃质岩石因含水,在快速冷却收缩时形成独特的弧形裂纹,像珍珠表面。
    • 气孔构造: 气孔常很多,但由于粘度高,气孔形状不规则,常被拉长,形成浮岩(多孔,能浮于水)。
    • 块状构造。

喷发方式和地貌

  • 玄武岩: 通常为宁静溢流式喷发。形成广阔的熔岩台地、盾状火山、熔岩流(绳状或块状)、熔岩湖。夏威夷火山是典型代表。
  • 安山岩: 喷发方式多变,从相对宁静的溢流到中等强度的爆炸性喷发都有。是层状火山(复式火山)的主要组成岩石。安第斯山脉的许多火山喷发安山岩。
  • 流纹岩: 通常为剧烈爆炸式喷发。形成火山灰流、火山灰空降、火山碎屑流、熔结凝灰岩。高粘度熔岩难以长距离流动,常在火山口形成熔岩穹丘。也常见破火山口。美国黄石公园、长谷破火山口有大量流纹岩。

总结一下关键区别:

特征 玄武岩 安山岩 流纹岩 SiO₂含量 低 (45-52%) 中等 (52-63%) 高 (>63%, 通常 >69%) 岩浆粘度 很低 (像热蜂蜜) 中等 很高 (像冷却的沥青) 主要颜色 深灰、黑、灰绿 灰 (各种色调)、褐、绿、紫 浅灰、粉红、红、浅黄、浅绿 主要矿物 辉石、钙长石、橄榄石 中性斜长石、角闪石、(辉石、黑云母) 石英、钾长石、(钠长石) 石英 无或极少 少或无 丰富 典型结构 隐晶质/细粒,气孔/杏仁,柱状节理 显著的斑状结构 (斜长石/角闪石斑晶) 流纹构造,斑状结构 (石英/透长石斑晶),玻璃质,珍珠岩 常见构造 气孔、杏仁、绳状、柱状、块状 块状、斑状、气孔(较少) 流纹、块状、玻璃质、浮岩、珍珠岩 喷发方式 宁静溢流为主 中等强度,变化多端 剧烈爆炸为主 典型地貌 盾状火山、熔岩台地、熔岩流 层状火山 (复式火山) 熔岩穹丘、破火山口、火山灰流平原

简单记忆:

  • 玄武岩: 深色(密度大)、气孔多流动性好
  • 安山岩: 灰色斑晶明显(尤其是白色斜长石斑晶)。
  • 流纹岩: 浅色有条纹(流纹构造)、轻飘飘(浮岩)、易爆炸

下次在野外看到一块火山岩,先看它的颜色深浅,再看有没有明显的斑晶独特的流纹构造,基本就能初步判断它是哪一种了。