地球故事 | 多彩的玄武岩
2026.08.28 | [地球科学与资源学院]赵金 | 地学科普
【专业描绘】
玄武岩是基性喷出岩,是地球上分布最广的火山岩。玄武岩多为黑色、灰黑色、黑绿色,氧化后可呈现出红褐色。常具有气孔构造,斑状结构,斑晶中可见橄榄石,辉石,长石,基质为微晶、隐晶质和玻璃质,是岩浆快速冷凝形成的。
【科普故事】
玄武岩的身世很“火爆”,老家在地球深处的地幔,是一个温度极高,压力巨大的区域,地幔岩石部分熔融,形成了炽热的岩浆。这些岩浆比周围的固体岩石体积大,更轻,于是会沿着地壳的裂缝拼命向上涌。火山列车有快有慢,有普快亦有高铁,火山高铁数天便可将玄武岩浆从百余公里的地幔带到地表。当它们最终冲破地表,以火山形式喷涌而出时,就是我们熟悉的火山熔岩。高温的熔岩突然暴露在相对冰冷的地表或海水中,会迅速冷却凝固,就形成了黑乎乎的玄武岩。因为冷却得很快,内部的矿物晶体来不及长大,所以通常看起来质地很细密,甚至有时连晶核都来不及形成,便成为了玻璃质。
玄武岩看起来黑乎乎的,仿佛没有特别的颜色。其实不然,玄武岩在偏光显微镜下呈现出的是一片色彩斑斓的世界。要想看到这片彩色世界,是要下一番功夫的:需将玄武岩岩石磨制成为一个非常薄的岩片,即厚度仅为0.03毫米厚的薄片,薄的能让显微镜的光透射通过。
在偏光显微镜下,当透过矿物的光发生干涉,不同矿物呈现出了不同的干涉色。不透明的磁铁矿和非晶质的玻璃,呈现为暗黑。而其它主要矿物,如:辉石、长石和橄榄石,则争相展示着各自的艳丽。在红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种不同波长单色光的干涉作用下,长石呈现出淡雅的Ⅰ级灰,辉石为浓郁的Ⅱ级蓝,橄榄石干涉色最为艳丽和多变。随着角度的变换,不同类型的颗粒呈现出不同的美感:橄榄石从低调的Ⅰ级灰到炫目的Ⅲ级绿,展现了一场绚丽的色彩狂欢,像不像一块被随意涂抹了浓郁油画的调色板?长石的聚片双晶,就像钢琴键盘上一个白键紧挨着一个黑键,这种独特的“钢琴键盘”效应,是斜长石最著名的防伪标签,这也是地质学家一眼就能辨认出斜长石的秘诀之一;单斜辉石的简单双晶在正交偏光下,就像一片深邃的皇家蓝宝石上,划过一道笔直的光影分界线;基质中细小的不透明矿物和全消光黑色的玻璃质,与I级黄的辉石和I级灰的斜长石微晶交织在一起,如夜空中的点点繁星。
玄武岩,这一来自地球深处的“黑武士”,在偏光显微镜下的微观世界里,每一片薄片都是一幅独一无二的、绚烂的矿物星空图,它既是地质学家解读地球密码的科学指南,又是大自然馈赠的艺术杰作。下次看到黑色的玄武岩,别忘了它内心藏着一整个彩虹宇宙。
地学院公益科普故事
柯珊供稿