玄武岩和花岗岩的区别
玄武岩和花岗岩是两种常见的火成岩,尽管成分相似,但它们之间存在许多差异。本文将从成因、外观、结构、矿物成分和用途等方面探讨玄武岩和花岗岩的区别。
什么是玄武岩?
玄武岩是一种火成岩,属于基性火山岩,由许多不同类型火山的熔岩流形成。它主要含有火山玻璃、辉石和斜长石,质地细粒。玄武岩是地球上最常见的岩石类型之一,也是太阳系其他行星体上的常见岩石。
玄武岩的成分——由于玄武岩是基性的,它含有大量的铁和镁矿物。构成玄武岩的矿物包括辉石、斜长石、角闪石和一些橄榄石。也存在火山玻璃。构成玄武岩的一些矿物,如橄榄石,由于水的存在,对地球表面的化学风化非常敏感。
玄武岩的形成——玄武岩在地表形成,熔岩在那里会硬化。玄武岩丰富的地区包括大洋中脊、热点和裂谷盆地。由于它在地表形成,玄武岩冷却速度相对较快,只需几天到几个月,因此玄武岩中的矿物颗粒细小,肉眼难以辨认。
大洋中脊——大洋中脊是两块由洋壳组成的构造板块之间的边界类型。新的洋壳就是在洋中脊形成的。洋壳的上部1-2公里是玄武岩。在大洋中脊形成的玄武岩具有特定的成分,使其具有独特性,因此在大洋中脊形成的玄武岩沉积物被称为MORB(大洋中脊玄武岩)沉积物或MORB。
热点——热点是地壳底部附近的区域,一股热的幔物质在那里引起地表的火山活动。当热点发生在洋壳下方时,产生的熔岩通常会产生玄武质熔岩。热点形成的玄武岩矿床的例子包括夏威夷群岛的玄武岩基岩。火星塔尔西斯地区的奥林匹斯山、阿斯克雷乌斯山和阿尔西亚山,可能是更大规模的热点火山作用的例子,比地球上的例子规模大得多。
裂谷盆地——玄武岩也常在大陆裂谷中形成。地幔柱可在大陆地壳下方形成,导致岩石圈伸展和地壳中产生大量熔体。如果熔体喷出地表,就会导致大规模的玄武岩流,形成所谓的洪流玄武岩,可产生数百平方公里的玄武质熔岩。
什么是花岗岩?
花岗岩是一种侵入性火成岩,具有长英质成分。花岗岩构成大陆的核心以及世界各地许多主要山脉的大部分体积。此外,许多大陆岩层最终都源自花岗岩,这些花岗岩要么被风化和侵蚀破坏,要么发生变质作用。花岗岩也是大多数人最容易识别的岩石之一。
花岗岩的成分
花岗岩被归类为长英质岩石,这意味着它含有大量的长石和石英。构成花岗岩的主要矿物包括石英、长石、云母,有时还有辉石,但主要是石英和长石。由于花岗岩通常含有来自碱性长石的过量钾,因此花岗岩略具放射性,因为放射性钾(40K)相对常见。
并非所有类似花岗岩的岩石都是真正的花岗岩。这些在物理上、化学上和矿物学上都类似于花岗岩,但实际上并非花岗岩的岩石被称为花岗岩类岩石。
花岗岩的形成
花岗岩被认为是深成岩,因为它在地表深处形成。深成岩与在地表形成的火山岩形成对比。花岗岩倾向于在大陆俯冲带形成,在那里洋壳俯冲到大陆地壳之下。它也将在大陆碰撞带形成。
在板块俯冲或大陆碰撞过程中,岩浆将在地壳内形成大型岩浆房,这些岩浆房将硬化成称为岩基的岩体。随着构造板块碰撞,它们被压缩,岩基被抬升并在地表露出。随着时间的推移,周围的岩石会被侵蚀掉,留下岩基作为巨大的裸露花岗岩体。世界许多主要山脉的花岗岩峰都是岩基的例子,在其周围的地表岩石已被侵蚀,露出了这些古老的地下石巨人。
玄武岩和花岗岩的相似之处
玄武岩和花岗岩都是硅酸盐岩石,含有长石和辉石等常见矿物。它们在地球上都很常见。此外,它们都是火成岩,这意味着它们是由熔岩直接结晶形成的。
玄武岩和花岗岩的区别
成因——玄武岩是由从火山喷发的熔岩快速冷却和凝固形成的。因此,它最常见于最近火山活动地区,例如夏威夷群岛或冰岛。另一方面,花岗岩是由地表以下岩浆缓慢冷却和凝固形成的。它通常存在于发生广泛构造活动的地区,例如落基山脉或喜马拉雅山脉等山脉。
外观——玄武岩和花岗岩的外观有明显的区别。玄武岩通常颜色较深,从深灰色到黑色不等,质地细粒。由于存在少量长石或辉石晶体,它通常看起来很光亮。另一方面,花岗岩的颜色变化很大,从浅灰色到粉色、红色甚至蓝色。它具有粗粒结构,可见石英、长石和云母晶体。
结构——由于熔岩快速冷却,玄武岩具有细粒结构。这意味着构成岩石的单个晶体太小,肉眼无法看到。另一方面,花岗岩由于岩浆缓慢冷却而具有粗粒结构。这意味着构成岩石的单个晶体肉眼可见,使其具有独特的外观。
矿物成分——玄武岩和花岗岩的矿物成分也不同。玄武岩主要由基性矿物组成,如辉石和橄榄石以及斜长石。另一方面,花岗岩主要由长英质矿物组成,如石英、正长石和云母。矿物成分的这些差异导致玄武岩和花岗岩的不同物理性质。
用途——由于玄武岩和花岗岩的物理性质不同,它们都用于各种应用。玄武岩由于其耐用性和强度,常被用作建筑材料。它也用作混凝土和道路建设中的集料。花岗岩由于其独特的外观和耐用性,常被用作装饰石材。它通常用作建筑材料,用于台面、地板和纪念碑。
下表重点突出了玄武岩和花岗岩的主要区别——
特性 |
玄武岩 |
花岗岩 |
---|---|---|
诊断标准 |
玄武岩是火山岩或喷出岩,在地表形成。 |
花岗岩是深成岩或侵入岩,在地表以下形成。 |
物理属性 |
玄武岩是基性的。 |
花岗岩是长英质的。 |
形成时间 |
玄武岩在地球和其他太阳系天体(如月球和火星)上都很常见。 |
花岗岩仅在地球上常见,在太阳系其他地方很少见。 |
冷却时间 |
玄武岩可在几天到几个月内形成。 |
花岗岩岩基的冷却和硬化可能需要数百万年。 |
亚型 |
玄武岩在大洋壳中更常见。 |
花岗岩在大陆壳中更常见。 |
结论
总之,虽然玄武岩和花岗岩在成分上有一些相似之处,但在成因、外观、结构、矿物成分和用途方面存在许多差异。了解这些差异对于在各种应用中做出明智的决策非常重要。