漫話凝灰巖

2021-01-18 落風城

好啦,現在您也知道,我們擁有了一座礦山,確切的說,是普通建築石料用凝灰巖礦山。

普通建築石料用,這個很好理解,就是用來做砂石骨料之類的建築石料嘛。那麼,什麼是凝灰巖呢?

其實也不難,凝灰巖嘛,紫色的,綠色的,開壓路機的工人見過,開挖機的師傅也見過,做預製構件的工程師還知道它的硬度比重吸水率呢。

那您知道凝灰巖是如何形成的嗎?

下面我就以舟山礦為例,簡單講講凝灰巖的前世今生。

根據地質報告,舟山礦礦區出露的地層有侏羅系西山頭組、九裡坪組。

簡簡單單的一句話,蘊含的內容卻十分豐富。

地層。就是說,我們地球上的巖石,是一層一層的,就像一本書,一頁一頁的。您想啊,您家裡,老不掃地,過幾天,一層灰,再過幾天,又一層灰。我過來一看,嗯,這層是春天堆積的,裡面還有柳絮呢;這層是秋天堆積的,裡面還有菊花呢。這地球也是一樣,過幾百年沉積一層,再過幾百年又沉積一層,地質學家根據地層裡的生物化石呢,就可以大致判斷地層形成的年代啦。

侏羅系。侏羅紀公園您一定看過吧?全是恐龍,天上飛的水裡遊的,還有陸地上橫衝直撞的。侏羅系,就是侏羅紀那段時間裡形成的地層,距今大約1.5億到2億這個時間段吧。您要問這2億年是不是非常漫長?這麼說吧,地球的年齡是45億年,在地球所有的地層裡面,侏羅系還是很年輕的。

侏羅系這個地層單位,是全世界都通用的,在中國叫侏羅系,在美國也叫侏羅系。那這個侏羅系裡面呢,又可以進一步分出很多次一級的地層,比如下面要說到的西山頭組、九裡坪組,這些地層呢,就不會全球通用了,美國的和中國的不一樣,江蘇的和浙江的不一樣,沉積環境、巖性、叫法都不一樣。在浙江叫西山頭組,凝灰巖;在美國可能就叫東山頭組,玄武巖。

西山頭組和九裡坪組是浙江地礦局1989年命名,命名剖面位於浙江天台縣九裡坪。這兩個地層的巖性,都是凝灰巖。

好了,終於談到凝灰巖了。

凝灰巖是一種火山碎屑巖。侏羅紀那會,火山活動特別頻繁,所以也有人說啊,恐龍滅絕是因為火山爆發,這個我今天就不琢磨了,關鍵是,火山一爆發,火山碎屑就漫天飛啊,什麼火山灰啊,小石子啊,火山彈啊,大大小小。爆發完了,也不能整天在天上飛啊,大的、重的火山彈最快就掉下來了,都砸在火山口邊上;小石子稍微輕一點,落得慢,風吹吹還飛遠些;火山灰就瀟灑了,可以隨風直到夜郎西。

地質報告又說了:「巖性主要為灰-青灰色晶屑玻屑凝灰巖,少量玻屑凝灰巖,呈晶屑玻屑凝灰結構。組成巖石的主要碎屑成分為玻屑和晶屑,其次為巖屑。碎屑被塵屑所膠結。晶屑含量約在32%左右。成分主要為長石,其次為石英,個別褐鐵礦和磁鐵礦等。長石種類主要為斜長石,其次為鹼性長石,形態呈次稜角狀為主,次圓狀次之,粒度主要在0.2-0.8mm之間。長石較強碳酸鹽化;石英粒度0.3-0.8mm之間為主。巖屑含量約在18%左右。成分以英安巖為主,部分為霏細巖,少量或微量安山巖、流紋巖等。形態大多呈次圓狀,部分呈圓狀。粒度主要0.5-1.0mm之間,最大可達1.3mm左右。蝕變不明顯。玻屑及膠結物含量約在50%左右。玻屑形態清晰,多呈弧面稜角狀。粒度普遍較粗大。」

您看,火山啊,就是地下的巖漿噴發出來了。那巖漿呢,是液態的,溫度比開水可高多了,1000攝氏度左右吧(沒事您可千萬不要去摸啊),裡面物質豐富啊,有氧矽鋁鐵鈣鈉鉀鎂各種元素。根據各種元素比例的不同呢,巖漿又可以分為酸性、中性、基性、超基性和鹼性的,我們舟山礦的巖漿呢,就是酸性的。酸性的巖漿很常見,如果在地下凝固,就會形成花崗巖,比如安徽的黃山;如果巖漿流出地表,一邊流淌一邊溫柔地凝固呢,就會形成流紋巖,比如溫州的雁蕩山;如果很霸氣地噴發出來,再落回地面,就會形成流紋質凝灰巖,就像我們的舟山礦。

噴發出來以後呢,巖漿暴露在大氣中,周圍溫度驟降,巖漿也迅速流失熱量。降溫過程中呢,礦物就開始結晶了,就像水降溫了,會結晶成冰。巖石都是由一個一個礦物晶體組成的,就像生物是由一個一個細胞組成,造巖礦物種類繁多,常見的有長石、石英、雲母、角閃石、輝石、橄欖石等等。晶屑呢,就是礦物晶體,大部分都是長石和石英,形狀一般比較規則,至於什麼斜長石鹼性長石,就是說長石裡面也有很多不同的種類,石英亦然;玻屑呢,就是溫度下降太快,很多巖漿來不及結晶,就變成了像玻璃一樣的東西,形狀那是五花八門,就像吹爆後的氣球;巖屑呢,就是火山噴發時帶出來的圍巖碎屑,被巖漿燙的失去稜角,一般都是近圓形;塵屑呢,就是很低很低,低到塵埃裡,都不知道什麼成分了。這些碎屑呢,粒度都在0.2-1mm大小,說明不在火山口,火山口的話,多多少少會有一些火山集塊,就是64mm以上的圍巖碎石、火山彈之類的。這些火山碎屑落到地上,鋪了厚厚一層,經過很長很長的時間,就固結變成石頭了,這就是西山頭組;過了幾萬年呢,火山又噴發了,又一層厚厚的火山碎屑鋪在西山頭組的地層上,這就是九裡坪組。


照片 舟山礦的巖石層理

那您要問了:西山頭組、九裡坪組總共就兩次火山噴發嗎?當然不是,你看看這張照片,巖石一層一層的,指不定多少次火山噴發呢。其實,一般的凝灰巖並沒有這麼清晰的層理,照片裡的巖石應該叫沉凝灰巖,是火山灰經過水的沉積作用形成的,說明當時這裡,是一片汪洋大海。

那您又要問了:既然是侏羅系地層,那舟山礦裡,能挖出恐龍化石嗎?要我說啊,可能性不大,但也並非全無可能。如果您有興趣,可以去現場找找看。


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