葫芦娃变成的石头山属于沉积岩、火成岩还是变质岩？
2022/11/11 7:00:00 科学大院
本篇文章正文共5652字
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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。
下面咱们逐一分析。
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。
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
图源：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
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
图源：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。
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。
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。
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。
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
图源：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
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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