是的,火山巖的外觀差異巨大,這主要源于它們的化學成分(尤其是二氧化硅含量)、巖漿粘度、噴發方式和冷卻速度。玄武巖、安山巖和流紋巖是三種最常見的火山巖,它們代表了從基性到酸性的巖漿系列,其外觀特征有顯著區別。
以下是它們之間最直觀的區別:
顏色 (最直觀的區別)
- 玄武巖: 深色。通常呈深灰色、黑色、灰綠色。這是因為其富含深色的鐵鎂礦物(如輝石、橄欖石)。
- 安山巖: 中等色調。最常見的是灰色(淺灰、中灰、深灰),也常帶有褐色、綠色或紫色調。這是其礦物組成(深色礦物和淺色礦物比例相當)的反映。
- 流紋巖: 淺色。通常呈淺灰色、粉紅色、紅色、淺黃色或淺綠色。這是因為其富含淺色的硅鋁礦物(石英、鉀長石、鈉長石),深色礦物很少。
礦物組成 (決定顏色和質地)
- 玄武巖: 主要礦物是輝石和鈣質斜長石,常含橄欖石。不含石英或含量極微。礦物顆粒通常細小(隱晶質或微晶),肉眼難以分辨。
- 安山巖: 主要礦物是中性斜長石和角閃石,常含輝石和黑云母。石英含量少或缺失。常具有明顯的斑狀結構,即在細粒基質中嵌有較大的晶體(斑晶),如斜長石或角閃石的斑晶。
- 流紋巖: 主要礦物是石英、鉀長石(透長石)和鈉質斜長石。深色礦物(如黑云母、角閃石)很少。也常具有斑狀結構,斑晶通常是石英和透長石(看起來像玻璃或方形的白色/肉紅色晶體)。基質通常非常細粒或玻璃質。
二氧化硅含量和巖漿粘度 (影響結構和噴發方式)
- 玄武巖: SiO?含量低(約45-52%)。巖漿粘度低,像熱蜂蜜一樣容易流動。氣體容易逸出。
- 安山巖: SiO?含量中等(約52-63%)。巖漿粘度中等。
- 流紋巖: SiO?含量高(>63%,通常>69%)。巖漿粘度非常高,像冷卻的瀝青一樣粘稠。氣體難以逸出,容易導致劇烈爆炸。
結構和構造 (巖石內部的“樣子”)
- 玄武巖:
- 氣孔構造: 非常常見!低粘度巖漿中氣體逸出后留下的空洞,常被后期礦物(如方解石、沸石、瑪瑙)填充形成杏仁構造。
- 柱狀節理: 厚層熔巖流緩慢冷卻收縮形成的六邊形或多邊形柱體(如巨人堤道)。
- 繩狀構造: 熔巖流表面冷卻形成褶皺,像繩索一樣。
- 塊狀構造: 致密無孔。
- 結構多為隱晶質(肉眼無法分辨礦物顆粒)或細粒,有時可見細小的橄欖石或輝石斑晶。
- 安山巖:
- 斑狀結構非常典型且顯著。大的斜長石斑晶(白色或灰色,板條狀)和/或角閃石/輝石斑晶(黑色)嵌在細粒的灰色基質中。
- 氣孔構造不如玄武巖普遍,若有則氣孔形狀往往不如玄武巖規則。
- 常見塊狀構造。
- 流紋巖:
- 流紋構造: 最具特征性!高粘度熔巖流動時,其中的條紋、條帶或拉長的氣孔被扭曲成波浪狀或流動狀的紋理。
- 斑狀結構: 常含石英(無色透明、油脂光澤、六方雙錐形)和透長石(透明或肉紅色、玻璃光澤、板狀或短柱狀)的斑晶,嵌在非常細粒或玻璃質的基質中。
- 玻璃質結構: 快速冷卻形成火山玻璃(黑曜巖)。
- 珍珠巖結構: 玻璃質巖石因含水,在快速冷卻收縮時形成獨特的弧形裂紋,像珍珠表面。
- 氣孔構造: 氣孔常很多,但由于粘度高,氣孔形狀不規則,常被拉長,形成浮巖(多孔,能浮于水)。
- 塊狀構造。
噴發方式和地貌
- 玄武巖: 通常為寧靜溢流式噴發。形成廣闊的熔巖臺地、盾狀火山、熔巖流(繩狀或塊狀)、熔巖湖。夏威夷火山是典型代表。
- 安山巖: 噴發方式多變,從相對寧靜的溢流到中等強度的爆炸性噴發都有。是層狀火山(復式火山)的主要組成巖石。安第斯山脈的許多火山噴發安山巖。
- 流紋巖: 通常為劇烈爆炸式噴發。形成火山灰流、火山灰空降、火山碎屑流、熔結凝灰巖。高粘度熔巖難以長距離流動,常在火山口形成熔巖穹丘。也常見破火山口。美國黃石公園、長谷破火山口有大量流紋巖。
總結一下關鍵區別:
特征
玄武巖
安山巖
流紋巖
SiO?含量
低 (45-52%)
中等 (52-63%)
高 (>63%, 通常 >69%)
巖漿粘度
很低 (像熱蜂蜜)
中等
很高 (像冷卻的瀝青)
主要顏色
深灰、黑、灰綠
灰 (各種色調)、褐、綠、紫
淺灰、粉紅、紅、淺黃、淺綠
主要礦物
輝石、鈣長石、橄欖石
中性斜長石、角閃石、(輝石、黑云母)
石英、鉀長石、(鈉長石)
石英
無或極少
少或無
豐富
典型結構
隱晶質/細粒,氣孔/杏仁,柱狀節理
顯著的斑狀結構 (斜長石/角閃石斑晶)
流紋構造,斑狀結構 (石英/透長石斑晶),玻璃質,珍珠巖
常見構造
氣孔、杏仁、繩狀、柱狀、塊狀
塊狀、斑狀、氣孔(較少)
流紋、塊狀、玻璃質、浮巖、珍珠巖
噴發方式
寧靜溢流為主
中等強度,變化多端
劇烈爆炸為主
典型地貌
盾狀火山、熔巖臺地、熔巖流
層狀火山 (復式火山)
熔巖穹丘、破火山口、火山灰流平原
簡單記憶:
- 玄武巖: 深色、重(密度大)、氣孔多、流動性好。
- 安山巖: 灰色、斑晶明顯(尤其是白色斜長石斑晶)。
- 流紋巖: 淺色、有條紋(流紋構造)、輕飄飄(浮巖)、易爆炸。
下次在野外看到一塊火山巖,先看它的顏色深淺,再看有沒有明顯的斑晶或獨特的流紋構造,基本就能初步判斷它是哪一種了。