「技能」葫芦娃变成的石头山属于沉积岩、火成岩还是变质岩?
原文标题:葫芦娃变成的石头山属于沉积岩、火成岩还是变质岩?
有趣的脑洞题!
想象力有限,仅作抛砖引玉,欢迎探讨。
葫芦兄弟化作七色山,七兄弟的颜色、技能、性格显然不同,故不可一概而论。
图源《葫芦小金刚》第一集
下面咱们逐一分析。
Part.1
大娃—红色—大力士—花岗岩
图源《葫芦小金刚》第一集
就在刚刚,我在键盘上敲出「大力士」三个字时,
输入法似乎想强塞一个答案给我——
某狗输入法截图
大力士——大理石……,
玩谐音梗是要扣钱的
像「大理石」或是「砾石」这种答案,直接pass。
我的答案是——花岗岩,地表最为常见的岩浆岩,几乎是最有名的岩石。
花岗岩 | 图源 Rocks Minerals (DK Smithsonian Handbook) (Chris Pellant, 2021)
花岗岩是岩石家族中的大力士。
所谓「力拔山兮气盖世」,对于花岗岩来讲,稀松平常之事。
花岗岩弹性模量大,刚性强,内阻尼系数大(是钢铁的15倍)[1],化学性质稳定,且富含石英,不易风化。
在单轴压缩下花岗岩的抗压强度约为120-250MPa,妥妥的抗压能手。
虽比不上辉绿岩等基性岩浆岩,但由于其均一的块状构造,缺少薄弱结构面,因此比绝大多数沉积岩和变质岩的抗压性强。
国产部分花岗岩性能及产地
反过来讲,抗压能力强,就表示花岗岩能承担的重量大,绝对是岩中「力王」。
许多高大的建筑物,都是由花岗岩块垒砌而成。
例如,人民英雄纪念碑的碑身就是由崂山花岗岩拼接而成。
再比如,埃及的方尖碑,以整块花岗岩雕琢而成,重达几百吨。
左:人民英雄纪念碑 | 右:埃及方尖碑
花岗岩所含的主要矿物是石英、长石和一些暗色矿物。
当长石以钾长石为主时,称为钾长花岗岩,岩石整体呈现为肉红色。
例如,著名石材,来自四川的荥经红花岗岩[2]。
荥经红花岗岩
这也符合大娃红色系的特征。
此外,大娃还有一项技能——「法天象地」,
也就是能变大变小。
花岗岩中的矿物晶体也是可大可小,这与岩浆结晶的环境有关。
如果岩浆在深部的温床待着,有足够的时间和空间慢慢结晶,就容易长得比较粗大,晶体形态完好,因此深成岩通常是粗粒结构;
花岗岩及其主要矿物 | 底图修改自Essentials of Geology, 13th Edition-Pearson (2016)
同样成分的流纹岩,是花岗质岩浆喷出地表的产物,是岩浆喷出地表快速冷凝结晶形成的,其矿物颗粒细小。
流纹岩 | 图源 Rocks Minerals (DK Smithsonian Handbook) (Chris Pellant,2021)
综上,能法天象地的红色系大力士——大娃,应该化作花岗岩。
Part.2
二娃—橙色—千里眼、顺风耳—砂岩
橙色系的岩石有很多,但能担得起「千里眼-顺风耳」这个称谓,
非碎屑岩莫属。
澳大利亚乌鲁鲁山,主题为橙色的长石砂岩 I 底图修改自(Earth Portrait of a Planet 2015和Natural Wonders of the World-2017)
碎屑岩包括砂岩、泥页岩等,其成因可以是河流、湖泊等碎屑物沉积成岩。
河流是地表的搬运工,能将高山的岩石碎屑搬运到千万里之外。
例如,在长江入海口,就能找到来青藏高原的沉积物。
这些沉积物里有许多不同来源的矿物颗粒(如:碎屑锆石、磷灰石、一些重矿物等),它们记录了岩石形成、抬升剥露等历史。
因此,在长江下游抓一把沙子,分析不同时代沙子的来源,就能知道长江的前世今生。
这事不只是嘴上说说,有PNAS文章为证[3]。
哪怕是你曾下过地狱
——俯冲到地下接近100公里深,再改头换面重返地表。
地质学家们在海滩上挑了几粒含有石榴石的沙子,也能重现此完整过程[4]。
石榴石沙粒揭示发生在地球上折返出露的最年轻的高压-超高压地体内的岩石循环过程(Baldwin et al,2021,PNAS)
所谓,「一沙一世界」,大抵如此。
可见,碎屑岩可不止有二娃「千里眼-顺风耳」的技能,
还有《西游记》中,地藏王菩萨座下「谛听」能知过去、辨真身、可知前世今生的法力。
所以,橙色系的「千里眼-顺风耳」——二娃,应该化作砂岩。
葫芦兄弟之老二——千里眼、顺风耳
Part.3
三娃—黄色—金刚不坏—金伯利岩
黄色系的岩石也有很多,一些砂岩、泥岩、花岗岩,包括风化的白云岩等都会呈现出黄色的外观。
岩浆岩中还有一种名为「黄长岩」,比较冷僻,得名自「黄长石」(一种矿物)。
虽然这些岩石要么是名字带黄,要么是颜色偏黄,
但是真正撑得起「金刚」二字的,还得是金伯利岩。
金伯利岩 | 图源 Rocks Minerals (DK Smithsonian Handbook) (Chris Pellant,2021)
因为硬度最大的矿物——金刚石,主要产于金伯利岩和钾镁煌斑岩中。
金伯利岩作为金刚石的主要母岩,是一种偏碱性的超基性超浅成岩(次火山岩),是地球上来源最深(可达200km以上)的岩浆岩,携带有大量深部地球的信息[5]。
金伯利岩名中带"金",也配得上黄色系的三娃。
此外,金伯利岩是一种超基性岩,大多超基性岩虽为暗色系岩石,但是风化面常呈黄色[6]。
例如:风化的橄榄岩常呈黄色的外观,此外缺少钾、磷等有益元素,含有铬、镍等有害元素,也使其表面缺少青苔、地衣等生物寄生[7]。
风化的纯橄榄岩 | Almklovdalen, Åheim, Møre og Romsdal, Norway (Hollocher,2014)
风化的纯橄榄岩 | Ugelvik, Otrøy, Møre og Romsdal, Norway(Hollocher,2014)
又比如方辉橄榄岩[8](herzburgite)
风化的方辉橄榄岩 | the Twin Sisters ultramafic complex, Washington, USA(Kruckenberg et al,2013)
此外,如果你在野外采集过超基性岩样品,你一定会对「金刚不坏」更加深刻的体会。
硬接李元霸双锤的裴元庆表示有话要说。
钢锤卷「刃」、虎口震裂等还算小事,请周围人也要护好自己的脸,别问我怎么知道的。
面对方辉橄榄岩,大锤还未落下,就已经做好逃离姿势 | 青铜马弓手摄于青海省海西州
最后,超基性岩虽然外表刚硬无比,金刚不坏,但是经不起风霜雨雪这样的「软刀子」,怕软不怕硬。
主要造岩矿物抗风化能力由小到大依次是:
橄榄石、辉石、角闪石、斜长石、黑云母、钾长石、白云母、石英。
而排在一、二位的橄榄石和辉石是超基性岩中最主要的矿物。
因此,超基性岩在野外不耐风化,就像三娃虽然钢筋铁骨,最后还是扑街于蛇精的「刚柔阴阳剑」之下。
被蛇精「刚柔阴阳剑」困住的三娃
综上,黄色系的「金刚不坏」——三娃,应该化作金伯利岩。
Part.4
四娃—绿色—火娃—玄武岩
绿色的岩石可不少,如纯橄榄岩、富含绿泥石或绿帘石的岩石等等。
但是,为了对得起这个「火」字,我不得不选择玄武岩,虽然它外观有些黑。
玄武岩 | 图源 Rocks Minerals (DK Smithsonian Handbook) (Chris Pellant,2021)
玄武岩是基性火山熔岩快速冷凝的产物。
夏威夷基拉韦厄玄武质火山熔岩 | 图源:视觉中国
例如西伯利亚、峨眉山和德干大火成岩省,都是大陆溢流玄武岩。
由于玄武质岩浆,黏度低,流动性强,所到之处,无论植物、动物,皆葬身火海、化为焦炭!
就好似四娃,爱用火攻!
熔岩流袭击印度尼西亚 | 图源@星球研究所
长白山南坡炭化木遗址,大片森林被掩埋后在数百度高温的火山灰里焖烧形成炭化木 | 图源@星球研究所
风化后的玄武岩呈暗绿色,
没有喷出地表、在地表浅部侵入的玄武质岩浆岩,称为辉绿岩,同样有个绿字。
玄武岩经过超高压变质后,会形成富含石榴石和绿辉石的榴辉岩。
榴辉岩 | 图源 The rock & gem book-DK Publishing (2016)
红配绿,比起老四怎样?
葫芦兄弟之老四—火娃
四娃因煮不熟蛇精的法宝——「大锅饭」,扑街……
「大锅饭」可没那么容易煮。
这大锅好比大陆岩石圈,又厚又硬,玄武质岩浆想熔透大陆岩石圈可不容易。
只能找个地缝钻出来,更多是半途夭折。
大陆裂谷模式图 | 图源:Natural Wonders of the World-DK Publishing (2017)
综上,绿色系的火娃,应该化作玄武岩。
Part.5
五娃—青色—水娃—灰岩
水娃,当然要选水成岩。
首推灰岩。
石灰岩的标本照片:粒屑结构;块状构造;主要矿物组成为方解石 | 中国地质博物馆
灰岩是生产水泥的主要原料,正儿八经的水成岩,
主要沉积于温暖气候的海水环境中,部分形成于湖泊环境。
自然界的石灰岩打磨抛光后,常呈青灰色。
如果再牵强一点,灰岩变质产物——大理岩,
如果含有透辉石、天青石等杂质,纯白的大理岩会染上蓝青色[9]。
含有透辉石、天青石等杂质的大理岩 | 图源 Rocks Minerals (DK Smithsonian Handbook) (Chris Pellant,2021)
正在吸蛇精毒水的老五—水娃
五娃因能吸水,结果吸了蛇精黑色的毒水。
扑街……
等等,这颜色,这难道是——
石油?
没错!
黑色的原油!
灰岩是碳酸盐岩的一种,
碳酸盐岩既能作为烃源岩,也是重要的储层。
也就是说,该种岩石既能生产石油,也能作为储存石油的容器。
碳酸盐岩储层中的油气储量,约占全世界油气总储量的50%以上。
例如世界上共有9口日产量曾达万吨以上的高产井,其中有8口属碳酸盐岩储层[10]。
综上,青色系的水娃,应该化作灰岩。
Part.6
六娃—蓝色—隐身—黑曜岩
六娃最主要技能是「隐身术」。
岩石家族中称得上「隐」字的,我首先想到的是——隐晶质结构。
隐晶质结构是指矿物颗粒非常细小,在肉眼或放大镜下不能分辨出矿物颗粒的结构。
但我最终还是选择了玻璃质结构的岩石,比隐晶质「隐」的更彻底。
它们没有结晶物质(矿物),而是由非结晶物质(玻璃)组成[5],而且火山玻璃的知名度也更高一些。
火山岩浆喷出地表,快速冷却,岩浆中的矿物来不及结晶,便形成了这种块状、致密的岩石,拥有玻璃一样的质感。
如下图,夏威夷基拉韦厄火山的玄武岩岩浆被直径约10-30米的膨胀蒸汽泡撕裂,岩浆快速冷凝形成火山玻璃[11]。
摄影师:Bruce Omori
玻璃质结构岩石的代表是火山玻璃,其中以黑曜岩最为有名。
黑曜岩 | 图源 Rocks Minerals (DK Smithsonian Handbook) (Chris Pellant, 2021)
黑曜岩的主要组分是无色透明的流纹质成分火山玻璃,
「无色透明」也体现了「隐身术」的特点。
我们上图所见到的像沥青一般黑色的黑曜岩,是由于含有细小、分散、数量不足5%的磁铁矿微晶杂质的缘故。颜色虽然很深,但是岩石学中所说的色率(所含暗色矿物的体积分数)却很低。
此外,由于六娃擅长隐身,蛇精抓不住他,
最后用计在他屁股上粘了一片叶子,行踪毕露,被扣了一顶又厚又硬的大帽子。
葫芦兄弟之老六—隐身娃,屁股上被妖精粘上狗尾巴草
六娃,扑街……
让我不由想到了一种特殊的黑曜岩——「雪花黑曜岩」。
「雪花黑曜岩」 | 图源 Rocks Minerals (DK Smithsonian Handbook) (Chris Pellant,2021)
像不像粘了一些白色的叶子(雪花)……
好像粘的有点多……
「隐」是有了,黑曜石和六娃的蓝色系有什么关系?
这却犯难了……
搜肠刮肚、绞尽脑汁,得一莫名其妙的联系。
黑曜石致密均质、硬度大、断口极其锋利,常被原始人制成狩猎工具。
《权利的游戏》中,能破异鬼的「龙晶」,就是黑曜岩制成[12]。
龙晶匕首 | 图源:冰与火之歌 中文维基
维斯特洛大陆的学士们声称,龙晶来自地底的火焰,这与黑曜岩的火山成因一致。
相传,在先民与森林之子大乱斗的时期,森林之子将黑曜岩制成龙晶插入一个先民三娃心脏,后者的眼睛逐渐变蓝……
美国HBO影视剧《权力的游戏》第六季第五集,布兰通过绿视野所看到的场景
创造出世间第一个异鬼——夜王。
PS:这段故事应该是电视剧原创,未完结的《冰与火之歌》小说中尚无此设定[13]。
美国HBO影视剧《权力的游戏》人物—夜王,走了六季的毁天灭地的大boss,结果被二丫秒杀
好吧,编不下去了……
总之,蓝色系的「隐身法」——六娃,应该化作黑曜岩。
Part.7
七娃—紫色—宝葫芦—砾岩
幺娃的技能是宝葫芦,能收万物。
有此技能的岩石,非砾岩莫属。
泥盆系牦牛山组复成分砾岩 | 青铜马弓手摄于青海省海西州
砾岩是一种近源碎屑沉积岩,由于风化的碎屑物搬运距离较短,来不及磨蚀成更小的碎屑,便就地沉积、压实成为砾岩。
因此,管你是花岗岩、玄武岩、橄榄岩、砂岩、灰岩、还是黑曜岩,统统能作为砾岩的砾石组分。
源区只要有,我就敢收。
而且,紫色的砾岩也较为常见,基质、砾石都可以呈现紫色。
你甚至可以在百度百科搜索到相关词条。
在国家岩矿化石资源共享平台[14]一搜一大堆:
此外,七娃化作的复成分砾岩往往是山脉存在的标志,这种巨厚粗碎屑岩也被称为磨拉石,标志着山脉的快速隆升;
同时在造山带的中晚期,后碰撞伸展阶段,也会出现这样的粗碎屑岩。
这也是七娃做为幺娃的证据之一。
所以,紫色系的「宝葫芦」——七娃,应该化作砾岩。
持宝葫芦的老七
Part.8
葫芦山地质演化史
综上,葫芦娃变成的七色山,由多种岩石构成:
大娃—红色—大力士—花岗岩;
二娃—橙色—千里眼、顺风耳—砂岩;
三娃—黄色—金刚不坏—金伯利岩;
四娃—绿色—火娃—玄武岩;
五娃—青色—水娃—灰岩;
六娃—蓝色—隐身术—黑曜岩;
七娃—紫色—宝葫芦—砾岩。
经几代地质学工作者的详细调查,这里的地质演化史逐渐明朗:
古老的克拉通地盾,普遍出露有太古宙的花岗岩(TTG)基底和绿岩带,前者绝大部分已演化为混合岩化花岗质片麻岩穹隆,其间偶尔可见来自深部的含金刚石金伯利角砾岩筒。
经历了长达数亿年的寂静期,频繁的海侵海退打破了宁静,碎屑岩、灰岩、不整合面交替出现。
值得一提的是,其间还发生了一次地幔柱事件,形成了葫芦山大火成岩省,留下巨量大陆溢流玄武岩;期间零星地酸性火山岩浆喷出所形成的黑曜岩,后被当地土著制作成了矛头和箭镞。
山前巨厚的砾岩,是典型的磨拉石组合,标志着造山期逐渐进入高潮,
学术界称之为——
葫芦山造山事件。
纯属娱乐,贻笑大方~
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