葫芦娃变成的石头山属于沉积岩、火成岩还是变质岩？
2022/9/23 17:00:00 中国科普博览

    

    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, ?heim, M?re og Romsdal, Norway (Hollocher，2014)

    风化的纯橄榄岩 | Ugelvik, Otr?y, M?re 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~

     参考文献:

     1.洪向道. 新编常用建筑材料手册[M]. 中国建材工业出版社, 2006.

     2.福建溪石股份有限公司. 世界石材标准图谱 1 中国产花岗岩[M]. 中国建材工业出版社, 2009.

     3.Zheng H, Clift P D, Wang P, et al. Pre-miocene birth of the Yangtze River[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2013, 110(19): 7556-7561.

     4.Baldwin S L, Sch?nig J, Gonzalez J P, et al. . Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021, 118(3).

     5.ab徐夕生 邱检生. 火成岩岩石学[M]. 科学出版社, 2010.

     6.Fry N. The field description of metamorphic rocks[M]. John Wiley & Sons, 2013.

     7.Hollocher K. A pictorial guide to metamorphic rocks in the field[M]. CRC Press, 2014.

     8.Kruckenberg S C, Tikoff B, Toy V G, et al. Strain localization associated with channelized melt migration in upper mantle lithosphere: Insights from the Twin Sisters ultramafic complex, Washington, USA[J]. Journal of Structural Geology, 2013, 50: 133-147.

     9.Rocks Minerals (DK Smithsonian Handbook) (Chris Pellant) -DK Publishing (2021)10

     10.柳广弟. 石油地质学-第4版[M]. 石油工业出版社, 2009.

     11.Gonnermann 2015 Annu. Rev. Earth Planet Sci. 2015.43: 431-58

     12.https://asoiaf.fandom.com/zh/wiki/%E9%BE%99%E6%99%B6

     13.https://asoiaf.huijiwiki.com/wiki/%E5%A4%9C%E7%8E%8B

     14.http://www.nimrf.net.cn/

     来源：本内容来源于知乎答主@青铜马弓手的回答https://www.zhihu.com/question/434407651/answer/2683066245

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