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地質達人手把手教你,野外如何識別礦物和岩石?

一、如何讀懂礦物的密碼

想當一名資深驢友或者地質愛好者,你可以不會分析地質現象,不會閉眼玩羅盤,不會徒手畫一手好圖……最起碼你要學會辨識礦物!

金光閃閃的黃鐵礦(攝影:馬志飛)

如果你在電視或者其他媒體上見到過地質工作者,或許你會羨慕我們每天遊走在山水之間。在你的眼中,地質工作者通常是身背地質包,左手相機,右手鎚子,一路敲敲打打,偶爾撿起幾片小石塊在放大鏡下左看右看上看下看,一副神神秘秘的模樣。

而實際上,要成為一名真正的地質工作者,你需要掌握多種技能,借用一位網友的話來說就是:閉眼玩得了羅盤,徒手畫得一手好圖,認識前人已經分析過的地質現象,可以準確地對地質標本和地質現象進行描述記錄,看得懂物化探異常圖、分析得了遙感解譯圖,搞得好各式各樣的編錄,具備得了超常的三維空間分析能力,用得一手漂亮的Mapgis、CAD、photoshop

......

簡單地說,只有在室內寫得了報告,畫得了圖紙,發得了論文,做得了彙報,還要在野外頂得住烈日,耐得住寒風,吃得了乾糧,斗得過野狗,那麼,你才能成為一名合格的地質工作者。

當然,如果你只是想成為一名地質愛好者,或者是一個驢友,就不需要那麼費勁,只需認識基本的岩石、礦物、構造、地形、地貌即可。其中,野外辨認岩石和礦物是最基本的要求。所謂的岩石,也就是隨處可見的石頭,它是固態礦物或礦物的混合物,也就是說,它通常是由多種礦物所組成的,所以,在辨識岩石之前最好先能識別礦物。

精美的藍色螢石礦物(圖片來源:wikimedia.org)

礦物,是組成岩石的基本單元,它們是由地質作用所形成的天然單質或化合物,具有相對固定的化學組成,也就是說,是可以用固定的化學式來表達出來的,而且在一定的物理化學條件範圍內,性質穩定。

雖然自然界中有大約3000種礦物,種類繁多,形態各異,但實際上我們常見的也就百十種而已。如果在你面前擺幾種礦物,如何辨別它們呢?記住,首先觀察它們的顏色、透明度、光澤和晶體形態,這些是僅憑肉眼就能看到的;然後可以藉助其他簡單的儀器設備進行測量,比如礦物粉末的顏色、硬度、解理、發光性、磁性等。具體如何操作,下面且聽我細細道來。

藍色的青金石(攝影:馬志飛)

1、 看顏色

顏色識別最直觀,也是觀察的第一步。很多礦物都有自身十分獨特的顏色,比如辰砂、菱錳礦、赤銅礦、釩鉛礦等會有鮮紅的顏色,雄黃、鉬鉛礦通常為橘紅色,雌黃通常為檸檬黃色,褐鐵礦通常為褐色,自然硫、自然金、黃銅礦通常為黃色或金黃色,孔雀石、綠松石、綠柱石、橄欖石、天河石通常為綠色,青金石、坦桑石、藍銅礦、青鉛礦、方鈉石、堇青石、膽礬通常為藍色,紫晶、鋰輝石通常為紫色,石墨、磁鐵礦、錫石、黑雲母通常為黑色,滑石、白雲石、大理石、硼砂通常為白色,石膏、冰洲石則通常為無色。

當然,大部分礦物都不只有一種顏色,比如水晶、螢石、方解石,它們都有十分豐富的色彩種類,而且不同的礦物也常常會有相同的顏色,所以僅憑顏色是不易於辨別的。據《華商報》報道,2015年8月26日的一大早,陝西省勉縣城區的一個十字路口就聚集了近百人,只見他們低頭彎腰在撿「金子」,儘管交警努力疏導也無濟於事。原來,這是物流公司在運輸過程中不小心將金燦燦的礦粉散落,所以引來了大家的瘋狂舉動。而實際上,這些礦粉並不是金子,而只是顏色相似的黃鐵礦而已,其價值與黃金相差甚遠。

綠色的孔雀石(攝影:馬志飛)

2、 觀察透明度

在光照中,只有少數礦物能像玻璃一樣完全透明,比如某些種類的石英、石膏、冰洲石等,絕大部分礦物都是不透明或者半透明狀態的。比如自然金、自然銀、自然銅、方鉛礦、藍銅礦、錫石、輝銻礦、黑鎢礦等絕大部分金屬礦物都是不透明的,而月長石則為典型的半透明礦物,它又被稱為月光石,因為這種礦物表面有一種朦朦朧朧的感覺,如同月光籠罩一般。古人甚至認為它就是凝固的月光,還把它當作一種寶石。

綠色的綠松石(攝影:馬志飛)金黃色的黃銅礦,與紅水晶共生(攝影:馬志飛)

3、細究光澤

當光線照射礦物時,一部分可能會透過去,另外一部分則會被反射回來,觀察反射光的強度,即所謂的「光澤」,也能辨別某些礦物。

比如自然金、方鉛礦等,是典型的金屬礦物,表面反射光線的能力很強,具有典型的金屬光澤,而長石、石英、螢石、方解石、橄欖石等絕大部分的透明礦物的光澤都類似於平板玻璃,所以被稱為玻璃光澤。

此外,還有一些礦物具有非常特殊的光澤,纖維石膏的光澤類似於一束蠶絲,故而稱為絲絹光澤;塊狀葉蠟石的光澤如同石蠟,被稱為蠟狀光澤;高嶺石的光澤很弱,暗淡如土,甚至於沒有,被稱為土狀光澤。

透明的石英,黃綠色(攝影:馬志飛)螢石,具有玻璃光澤(攝影:馬志飛)自然金,具有明亮的金屬光澤(攝影:馬志飛)纖維石膏,具有絲絹光澤(攝影:馬志飛)葉臘石,具有蠟狀光澤(攝影:馬志飛)

4、 辨別晶體形態

晶體形態也是辨別礦物的最重要特徵之一。不同的礦物,往往具有不同的生長習性,有些礦物總是沿著一個方向生長,從而變成了柱狀,如輝銻礦、電氣石,或者變成了更細的針狀,如輝鉍礦。

輝銻礦,柱狀晶體(攝影:馬志飛)柱狀黑色電氣石(攝影:馬志飛)輝鉍礦,針狀晶體(攝影:馬志飛)

有些則喜歡沿著兩個方向生長,從而變成了板狀,如石膏、重晶石,或者變成了更薄一些的片狀,如雲母、輝鉬礦。

雲母,可以被剝成很薄的薄片(攝影:馬志飛)片狀輝鉬礦(攝影:馬志飛)

還有的更任性,朝著三個方向生長,在三維立體空間內三向等長,形成粒狀礦物,如方鉛礦、石榴石,橄欖石等,常常具有較為規則的立面體、八面體或五角十二面體等規則外形。

粒狀方鉛礦晶體(攝影:馬志飛)立方體的黃鐵礦晶體(攝影:馬志飛)

實際上,在自然界中,很少有單獨的礦物晶體出現,它們通常是以礦物集合體的形式出現,比如輝銻礦的柱狀集合體、雲母的片狀集合體、陽起石的放射狀集合體等。甚至還有些礦物的晶體形態根本就看不出來,只能看到一團集合體,比如某些赤鐵礦,外表看起來就像是很多腰子聚集在一起,故而被稱為腎狀赤鐵礦。

陽起石的放射狀礦物集合體(攝影:馬志飛)腎狀赤鐵礦(攝影:馬志飛)

5、 辨識條痕

礦物還有一個奇怪之處,很多礦物的顏色與它的粉末的顏色不一樣。通常,我們的觀察方法是:拿起礦物,然後在白色無釉瓷板上划擦,觀察這道划痕留下的顏色,即條痕色。

比如,看起來呈黑色的赤鐵礦,它的條痕卻為褐紅色,用這一點就可以將其與同為黑色的鉻鐵礦進行區分,因為鉻鐵礦的條痕為黑色;在區別同為金黃色的黃鐵礦和黃銅礦時,也可以採用此法,條痕顏色為黑色者為黃鐵礦,若黑色中稍帶有綠色,則為黃銅礦。

黃鐵礦的條痕為黑色(左),透明礦物菱錳礦的條痕為白色(右)(圖片來源:wikimedia.org)

還有些礦物,比如雌黃,它的條痕色與礦物本身顯現出來的顏色一致,都為檸檬黃色。對於透明礦物而言,它們的條痕都是白色或者近乎白色的,沒有什麼鑒定意義,例如螢石,雖然它有紫、藍、綠、黃、紅、棕、黑、白等很多種顏色,千變萬化,五彩斑斕,號稱「世上最豐富多彩的礦物」,但條痕只有一種顏色——白色。

6、 測試硬度

地質學家經過長期的研究發現,礦物的軟硬程度彼此不同,而且相差很大,但一般的規律是:像碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽這些含有水分子的礦物通常較軟,而不含水分子的氧化物以及硅酸鹽礦物則相對較硬。為了表示礦物的硬度大小,1812年,德國礦物學家莫斯首先提出了一種標準,即莫氏硬度,分別用1到10來表示以下十種礦物的硬度大小:滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長石、石英、黃玉、剛玉、金剛石。這裡的硬度值並非絕對硬度值,而是按硬度的順序表示的值。

滑石,硬度僅為1(攝影:馬志飛)

比如滑石,由於它具有典型的層狀結構,決定了它硬度很低,質軟滑膩,故而得名「滑石」,古人有時也稱它為「畫石」,李時珍認為這正是由於「其軟滑可寫畫也」。

再比如金剛石,莫氏硬度為10,是自然界中硬度最高的礦物,這意味著其它礦物在金剛石面前都顯得不堪一擊。常言道:「沒有金剛鑽,別攬瓷器活。」其原意說的是過去的手工藝人用金剛石製成的鑽頭在又滑又硬又脆的瓷器上鑽孔來修補瓷器,可見其硬度之高。在現代工業領域中,金剛石是十分理想的切割、研磨和拋光工具,可用於製造刀具、鑽頭和磨料等。

鑽石,即金剛石,硬度為10,號稱「硬度之王」(攝影:馬志飛)

根據硬度的差異,可以有效辨別礦物,比如區分黃鐵礦、黃銅礦與黃金這三者,先用手指甲來刻劃,能刻動的為黃金,因為純凈的黃金很軟,硬度比手指甲的硬度2.5~3.0還要低,其他兩種卻相對較為堅硬;然後再藉助小刀,用小刀能劃出痕迹的為黃銅礦,划不動的即為黃鐵礦,這是因為黃銅礦的莫氏硬度為3.0~4.0,黃鐵礦的莫氏硬度為6.0~6.5,而小刀的莫氏硬度一般為5.5,正好介於二者之間。

產在石英中間的黃銅礦(攝影:馬志飛)金黃色的黃鐵礦(攝影:馬志飛)

7、觀察解理和斷口

許多礦物在受到外力打擊時,會沿著一定的方向裂開,通常,這個方向就是礦物晶體結構中原子鍵結合力最弱的部分,這就是解理面。比如雲母,它有一個方向的極完全解理,沿著這個方向極易分裂為薄片,薄片的厚度低至0.025~0.125毫米,所以有人形象地稱它為「千層紙」。再比如冰洲石,它有三個方向的完全解理,通常會沿著解理面開裂形成一系列斜平行六面體,即非常完美的菱形塊體,這是它十分獨特的性質。

冰洲石(攝影:馬志飛)

但是,也有很多礦物在受到外力打擊時斷裂的方向並不固定,而是不規則的,有些為參差不齊的鋸齒狀,具有尖銳的邊緣,比如自然金,有些則像是貝殼狀,比如石英、黑曜石等。

自然金,具有鋸齒狀斷口(攝影:馬志飛)黑曜石,具有貝殼狀斷口(圖片來源:wikimedia.org)

8、參考發光性

發光性,是某些礦物特有的物理性質,當它們受到外界能量的激發,如紫外線、X射線等照射下,或者遭受打擊、摩擦以及加熱等,能夠發射出可見光,如金剛石、白鎢礦、硅鋅礦、螢石等都具有這種特性。

進一步細分的話,礦物的發光性可分為兩種情況:其一,如果外界激發能量停止后,礦物即停止發光,這種光稱為熒光;其二,如果外界激發能量停止后,礦物發光還能持續一段時間,這種光稱為磷光。

熒光,最初是在螢石身上發現的。用過驗鈔機的人應該記得這樣的現象:當你把人民幣放在驗鈔機的紫外線下進行照射時,真鈔上就會顯示出平時用肉眼看不到的亮光,這就是利用了熒光物質在紫外線的照射下能夠發光的原理製成的。某些紫色螢石在紫外線的照射下會呈現出藍色,完全不同於它在日光下的顏色。除此之外,一些方柱石、方解石、石膏、方鈉石、水砷鋅礦、文石等也會產生熒光效應,但是地質學家總結的經驗是,用熒光效應來判別礦物並不十分靠譜,因為只有極少數礦物具有這種特徵,即使這些礦物產自同一個礦區,也不一定都能產生熒光。

螢石礦物的熒光性(圖片來源:wikimedia.org)

有些螢石中含有硫化砷,在白天陽光照射或經過加熱之後,可以產生磷光效應,到了晚上就能慢慢地放出能量,產生微弱的光芒,並能持續數小時之久。照此推斷,古人所說的夜明珠,可能就是這種具有磷光效應的螢石。

此外,部分磷灰石也具有磷光效應,加熱之後可以在黑暗中發出光芒,有幾分神秘感。

磷灰石(圖片來源:wikimedia.org)

9、 檢測磁性

具有磁性的礦物主要為磁鐵礦、磁黃鐵礦,它們能被普通的磁鐵所吸引。磁鐵礦的英文名稱為「magnetite」,源於希臘語,據說,有一位名叫馬格尼(Magnes)的希臘牧羊人穿著釘有鐵釘的鞋子在山裡被一塊石頭吸住了腳,於是後人就根據他的名字來命名這種特殊的礦物。的先人在戰國時期發明的司南,可以幫助人們辨別方向,也正是利用了天然磁體礦石能指南的物理特性。

磁黃鐵礦(攝影:馬志飛)磁鐵礦(攝影:馬志飛)

絕大多數的礦物都沒有磁性,即使在很強的電磁鐵作用下,也沒有任何反應,這對於礦物鑒定、分選以及勘探都有重要意義,目前的地質工作者們還常常利用礦物的磁性找礦。

掌握了以上鑒定依據,我們就可以對野外最常見的礦物進行簡單的認識和鑒別了。

考考你:

你在野外找到了一塊礦物,仔細觀察后發現它具有以下特徵:顏色為黃色,光澤類似於玻璃,晶體形態為板狀,條痕為白色,手指甲刻不動,而用小刀能刻動,用鎚子敲擊它能碎成小方塊,不具有發光性,也不具有磁性。

根據前文所講內容分析,這是一塊什麼礦石?

答案是:方解石。

最主要的鑒定依據是「手指甲刻不動,而用小刀能刻動,」,這裡表明了它的莫氏硬度介於手指甲的硬度2.5與小刀的硬度5.5之間,而且「用鎚子敲擊它能碎成小方塊」,正符合方解石「塊塊方解」的典型特徵,再對照其他特徵,即可得出準確結論。

除了上述內容之外,我們還可以測量礦物的比重、彈性、撓性、脆性、延展性以及某些透明礦物對光線的折射率等物理參數,然後查閱相關數據資料,進行一一比對。

當然,對礦物的鑒別並非易事,不是一天兩天就能完全掌握的,野外所見到的礦物也不像博物館中珍藏的那樣乾淨、漂亮,建議大家到地質博物館、地質大學(北京)博物館去實地看看,那裡有很多精美的礦物標本,先認識了標準礦物,以後才有可能到野外認識更多、收穫更多。

二、如何讀懂岩石的密碼

好啦,在認識了主要的礦物之後,接下來我們研究下岩石。有人說:「石頭是上帝隨手捏就的,礦物晶體則是上帝用尺子丈量、精心設計出來的。」的確,相對於那些五彩斑斕、形態各異的礦物晶體而言,岩石顯得黯淡無光。自然界中的岩石隨處可見,基本都是灰黑色或灰白色,凸凹不平的岩石表面裸露著歲月斑駁的痕迹,即使我們每天從岩石邊走過,也很少會留意它們。

方解石,板狀晶體組成的晶簇。攝影:馬志飛

「眼高手低」向來是年輕地質工作者的通病,即使理論上說都頭頭是道,來到野外也難以做到百分之百準確。剛上大學那會兒,一位老師帶著我們到野外實習,隨手撿起一塊石頭讓我們辨認是什麼岩石,同學們開始仔細查看,並用放大鏡觀察,還有的同學翻開教科書對照標本查驗,給出的答案卻是五花八門。沒想到,最後老師告訴我們那隻不過是一塊水泥疙瘩!

在認識岩石之前,我們需要先了解一下岩石是如何形成的。

1、什麼水成火成!人家是集大成!

現在我們都知道了,岩石並不是上帝隨手捏就的,礦物晶體也不是上帝用尺子丈量、精心設計出來的。它們都是歷經億萬年的歷史逐漸形成的,我們隨手撿起的一小塊碎石,可能都比我們整個人類的歷史還要古老。

關於岩石的成因,科學家的爭論一直持續到18世紀。被稱為「德國地質學之父」的著名地質學家亞伯拉罕•戈特洛布•維爾納,是第一個使地質學系統化成為一門科學的人,他認為,是水的力量營造了一切地質系統,地球上的岩石都是在水下沉澱而成的。自原始海洋到現在,水面在不斷地下降,原始岩石露出水面后開始發生風化、堆積而形成新地層。可是,後來有人對他的觀點提出了質疑,英國著名地質學家詹姆斯•赫頓通過研究發現:玄武岩和花崗岩曾經是熔體,很顯然,這些岩石不是水成的,他的理論被後人稱為「火成論」。「水成論」與「火成論」的激烈爭辯看似水火不容,但都有深遠的意義,極大地推動了地質學的發展。

被稱為「德國地質學之父」的著名地質學家亞伯拉罕•戈特洛布•維爾納(1749–1817)

英國著名地質學家詹姆斯•赫頓(1726 - 1797)

隨著地質學家的不斷研究,人們逐漸認識到岩石既不完全是「水成」,也不完全是「火成」,而是二者兼而有之,甚至還有除此之外的第三種作用形成的岩石。現在我們知道地球上的岩石分為三大類:岩漿岩、沉積岩和變質岩,簡單的劃分為「水成」或者「火成」都是片面的。

三大岩類相互轉化

2、烈火中永生的金剛——岩漿岩

顧名思義,岩漿岩,是一種與岩漿活動有關的岩石,一般而言,岩漿岩周圍會保留有火山活動的痕迹,如火山口、柱狀節理等。

流動的熔岩

在英國北愛爾蘭的大西洋海岸,有一段長六公里的石堤,呈台階狀向大海延伸。奇怪的是,這段石堤是由正六邊形的石柱組成的,一根緊挨一根,一共有三萬七千多根,有的石柱高出海面,或者與海平面持平,更多的則是淹沒於水下,形成一片石柱林,屹立在大海之濱,井然有序,十分壯觀。這些石柱是哪來的呢?當地的傳說是古時候的巨人搬來的,所以稱之為「巨人之路」。

後來,地質學家經過研究發現,這些石柱並非人工建造,而是由玄武岩(岩漿岩的一種)組成,是大自然的傑作。早在6000萬年前,這裡發生了多次大規模的火山噴發,一股股灼熱的熔岩從地下深部噴涌而出,像河流一樣流向大海,當它們碰到海水時,就迅速冷卻成固態,並持續向中心收縮,均勻的收縮力使得它們都成了規則的六方柱。

英國北愛爾蘭的「巨人之路」,這段石堤是由正六邊形的石柱組成的,一根緊挨一根,一共有三萬七千多根。

地質工作者辨識岩漿岩主要是觀察它們的結構和構造,通俗地講,就是觀察岩漿岩中礦物的晶體大小、形態以及這些礦物之間的組合關係。要是在這裡細述,你聽到顯晶質結構、隱晶質結構、塊狀構造、流動構造……這些術語恐怕頭都大了,說實話,筆者也對此犯愁,與其記住那麼多理論,不如認識幾種最典型的岩石來的更直接一點。地殼體積的64.7%都是岩漿岩,它們是地殼中含量最多的岩石。岩漿岩分為很多種,包括玄武岩、花崗岩、閃長岩、正長岩、橄欖岩等,但最主要的是前兩種,幾乎佔到了岩漿岩總量的70%以上。

「阿波羅15號」在月球上採集的玄武岩,其中含有豐富的橄欖石礦物。

玄武岩,雖然在地殼中的含量較高,但並不容易見到,因為它主要存在於洋底,主要礦物成分是斜長石和輝石。從外觀來看,它顏色灰暗,顆粒細小而且緻密,常常具有氣孔。

緻密塊狀玄武岩

帶有氣孔構造的玄武岩

花崗岩則是一種分佈最廣的侵入岩,它顏色鮮艷,有粉紅色、肉紅色、淺灰色等,其中主要的礦物成分是石英、長石和雲母,強度高,經久耐用,是十分常見的建築裝飾石料,比如充當石柱、地板等。

安徽黃山的花崗岩體

花崗岩風化后的岩體

花崗岩石材

拋光后的各種顏色花崗岩石材

3、沉積下來的才是精華——沉積岩

地殼總體積的7.9%為沉積岩,其中82%為頁岩,12%為砂岩類,6%為石灰岩類。這類岩石最容易識別,因為它們是在地殼表面常溫常壓下,由風化、剝蝕、搬運、沉積和固結成岩等作用形成的,通常沉積在水平或近水平的地層中,往往具有十分明顯的層理。此外,沉積岩中常常含有化石,這也是識別沉積岩的重要標誌之一。

含有大量化石的石灰岩

頁岩,顧名思義,是一種類似於書頁的岩石,它具有薄頁狀或薄片狀層理,是由黏土物質沉積形成的岩石,在受到外力打擊時易裂成碎片,顏色可呈黑色、灰色、黃色等。

風化破碎的頁岩

很容易被劈成薄片的頁岩

砂岩,是由砂粒經長期、巨大的壓力壓縮膠結而成,主要礦物成分為石英和長石,顏色有棕色、黃色、紅色、灰色和白色等多種。在美國科羅拉多高原上的,有一片如同海浪一樣的岩石,如果你走進這裡,就彷彿置身於海浪之中,令人驚訝不已,所以人們稱之為「石浪」。其實,這只是砂岩的岩層而已,一般而言,沉積岩通常都是在河床上沉澱並固結而成的,可是「石浪」不同,它之所以能像翻騰的波浪一樣,主要是風的功勞。早在1.9億年前,這裡本是一片沙漠,長年累月的風吹,攜帶大大小小的砂礫逐漸在沙漠上堆積起來,並固結成岩石,所以叫風成砂岩。順著砂岩的紋路和交錯的層理,我們還可以想象到億萬年前的強大風沙。

在美國科羅拉多高原上,有一片如同海浪的岩石,如果你走進這裡,就彷彿置身於海浪之中,令人驚訝不已,所以人們稱之為「石浪」。

石灰岩,是一種主要由方解石組成的沉積岩,它們在漫長的地質歷史時期里從海水中源源不斷地沉積下來,覆蓋在各個大陸之上,直至今日,它仍像珊瑚礁一樣在熱帶地區和淺海底部形成。石灰岩之所以能夠形成,是由於海水裡含有兩種高濃度的溶解物質:鈣離子和碳酸氫根離子。在大多數海洋的表層,珊瑚、蛤和其它一些海洋棲息生物都使用這兩種溶解物合成方解石或文石,從而製造身上的保護殼。它們死後,軀殼沉澱下來就變成了石灰岩,所以,我們在石灰岩中常常會發現海洋生物的化石。可是,石灰岩在特定的地質條件與氣候條件下,易於發生岩溶現象,產生大小不一的空洞,時間久了就會形成岩溶塌陷。

菲律賓的普林塞薩地下河,形成於石灰岩地層中。

被侵蝕的石灰岩。

石灰岩地層中形成的地下溶洞。

遭受了風化的石灰岩

4、百變金剛——變質岩

變質岩的識別較為困難。岩漿岩和沉積岩都可以轉變為變質岩,在適當的高溫、高壓條件下,原來岩石的物理性質、化學成分和結構構造都可能發生變化,從而形成新的岩石。識別變質岩,最直接的手段是,觀察有沒有那些只有在變質作用下才能形成的礦物,如滑石、石墨、絹雲母、陽起石等。

白色的大理岩

板岩用作屋頂瓦片

條帶狀大理岩

變質岩佔地殼總體積的27.4%,其中最常見的是大理岩、板岩等。

大理岩,因盛產於雲南大理而得名,這是一種由石灰岩、白雲岩等碳酸鹽岩變質而成的變質岩,其中的主要成分方解石、白雲石含量超過50%。一般情況下,大理岩為白色,隨著其中所含雜質成分的變化,其顏色也變化多端。在賓館、酒店、機場、車站、碼頭等富麗堂皇的建築內幾乎都能見到它的身影。因為大理石經過切割和打磨后具有很高的耐磨性和光潔度,可防水、防凍,而且具有獨特的紋理和圖案,形似天然的山水風景畫,所以常被用來做成地板磚或石雕等。其中,結構均勻緻密、顆粒細膩的大理岩被稱為漢白玉,是大理岩中較貴重的品種,常被用來製作成宮殿中的石階、護欄和雕塑等,北京天安門前的華表、人民英雄紀念碑上面的浮雕都是採用的漢白玉。

用白色大理岩建造的印度泰姬陵

板岩,是泥岩、頁岩等岩石變質而成的,顏色有黑色、灰色、紅色等,結構緻密,呈平板狀,敲擊時可發出清脆的響聲,常被用來製成地板或屋頂的瓦片。

用板岩鋪成的屋頂瓦片

野外我們看到的岩石有很多種,準確給它定名並非易事,作為非專業人士,大家並不需要掌握太多有關岩石識別和命名的知識,但通過觀察,我們至少應該識別出來它究竟屬於三大類岩石中的哪一類,只有這樣才能大致了解它的前世今生,有助於我們認識自然界,免得鬧出笑話。

2015年11月,四川省瀘州市合江縣南灘鎮攀灣村發生了一件怪事:大批來自於四面八方的人們湧入河灘,大都穿著橡膠褲子,手持鐵鍬,在齊腰深的水裡忙活,只為了能找到幾塊「能透光的石頭」。因為傳言說一塊這樣的石頭可以賣幾百甚至幾萬元。後來經過新聞記者調查發現,沒有人能真正靠這個賺到錢,地質隊員的鑒定結果表明,村民所挖的石頭只不過是普通的鵝卵石而已,河床上到處都是,並不值什麼錢。

瀘州上演「瘋狂的石頭」 上百人河灘挖玉石(圖片來源:華西都市報)

鵝卵石

再給大家講一個搞笑的段子。某大學地質實習期間,一位老師考查同學們的實習情況,從大家採集的樣品中拿出一塊就問:「這是哪個組的岩石?」某同學看了一眼回答道:「這不是我們組的。」老師沒好氣地又問一次:「我是說它是哪個組的!」該同學詫異地盯著老師說:「這真不是我們組的!」

好吧,或許你看完這個笑話並沒有笑,其實我想說的意思是,地質工作者採集岩石樣品不僅要識別它的岩性,還要搞清楚它是「哪個組的」,因為以實際岩石組分的特徵為基礎建立起來的岩石地層單位——群、組、段等,是地層劃分的一種重要方法。比如九龍山組,為一套灰紫和灰綠色陸相碎屑及含火山碎屑沉積岩,主要出露於河北尚義、下花園、豐寧、灤平、承德及北京西山等地,屬於中侏羅世早期地層,這對於地層劃分具有重要意義。

看完此文,是不是覺得搞地質跟大家想象的不一樣?

實話告訴大家,地質工作辛苦,甚至很土、很臟,在野外取樣、打鑽、搞地球物理勘探,經常會把我們搞得渾身髒兮兮。

但是如果你把地質作為一種業餘愛好,閑暇之餘登山、旅行,尋寶,沒有工作任務的要求,那倒也是件很有意思的事情。

了解一點岩石、礦物的知識,說不定還能讓你成為時尚達人,那些光彩奪目的珠寶,也是地質學研究的內容呢。



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