火山玻璃

更新时间:2024-06-19 10:04

火山玻璃(Volcanic glass)指由火山喷发出来的熔岩,迅速冷却来不及结晶而形成的一种玻璃质结构岩石。无一定的形状,有的成珍珠状、气孔状或不规则状。因酸性熔浆粘度大、温度低,在迅速冷却条件下更容易形成玻璃质,所以火山玻璃岩以酸性为主,硬度达8以上

简介

火山玻璃成分有SiO2,Al2O3Fe2O3FeOMgO·CaONa2OK2OH2O等。形态为非晶质,广泛分布于喷出岩中。酸性喷出岩的基质是以火山玻璃为主要成份,在凝灰岩中火山玻璃也占主要地位。

火山玻璃与蛋白石方沸石有些相似,其区别是:蛋白石折射率更低,且无解理,方沸石可见解理。

性质

【N值】流纹岩玻璃 N = 1.480~1.492~1.510

粗面岩玻璃 N = 1.488~1.512~1.527

安山岩玻璃 N = 1.469~1.512~1.529

玄武岩玻璃 N = 1.506~1.575~1.612

【形状】无一定的形状,有的成珍珠状、气孔状或不规则状。

物理性质】无解理。灰红色、灰褐色、深棕色或黑色。玻璃光泽。硬度一般大于5.5。

1、薄片中无色至淡红色。折光率视成份不同而变化,一般为负突起。

2、常呈块状、气孔状、珍珠状,去玻化后出现微细晶体,表现为霏细结构或放射球粒结构

3、凝灰岩中的细小玻璃是空中爆炸破碎成的,多为尖锐棱角状、弓形或筒状。

4、均质体在去玻化后具很低的干涉色,并可转变为长石、石英、沸石等矿物。

常见类型

大多数天然玻璃在化学上相当于流纹岩,并可进行分类。相当于粗面岩英安岩安山岩安粗岩的类型是不普遍的。玄武岩质的玻璃通常称为玄武玻璃天然玻璃的折射率和比重有助于对它的鉴定。

黑曜岩

黑曜岩是一种酸性火山玻璃岩。黑色或红黑色,具光滑的及标准的贝壳状断口,边缘微透明。含水量一般小于2%。

松脂岩

松脂岩具暗淡或松脂光泽,而且往往是褐色、绿色或灰色。含水量6~10%。

浮岩

浮岩是一种多气孔的玻璃质岩石。状似炉渣,颜色浅淡,多为白色、灰白色,相对密度较小(0.3—0.4)可浮于水。典型的浮岩多产于酸性熔岩的上部或火山碎屑中。

珍珠岩

珍珠岩是具大量圆形裂纹的灰色至绿色的玻璃。这种圆形裂纹容易使珍珠岩分裂成小的球块。含水量2~6%。

风化

火山玻璃风化时分解出大量的硅和铝,可共同沉淀为凝胶,所以,火山灰或凝灰岩发育的土壤含水铝英石多。

硅质的火山玻璃容易形成水铝英石和蛋白石;玄武质的火山玻璃在风化初期为碱性条件,除水铝英石外还有蒙皂石形成。富钾的火山玻璃则易形成伊利石;水铝英石脱水缩合后可逐渐转变为埃洛石伊毛缟石可能是其中间产物

在日本九州浮石赁火山灰土壤中可以见到,紧接着未风化的浮石颗粒的一层是水铝英石,外层是伊毛缟石凝胶,而且还有白色的三水铝石覆盖岩石表面。

Aomine(1958)和Kanno(1961)认为,火山玻璃和长石风化产物依次为:水铝英石→10埃埃洛石和三水铝石→7埃埃洛石。

由火山玻璃变成的埃洛石常成直径为0.04—1微米的圆球或卷曲的鳞片(Kirkman,1977;Wada和Minota,1982),与由长石风化而成的管状形态有别。

Aomine和Wada(1962)在九州阿苏火山西坡的观察和研究中指出,由于淋洗作用和生物作用的不同,有些地段已进入埃洛石阶段,但另一些地段仍停留在水铝英石阶段。

由水铝英石转变为埃洛石需要9000到30000年的时间(Sudo和Simoda,1978)。

火山灰和浮石的风化产物易受土壤中腐殖质的影响,因为它能与铁、铝和粘粒矿物络合,抑制水铝英石和伊毛缟石的形成。

在较厚的火山灰覆盖下易造成富硅的环境,有利于埃洛石的形成,降水多有利于水铝英石的保留,干湿季分明则促使它向埃洛石转变(Wada,1985)。

在云南腾冲的安山—玄武质火山灰土中普遍含有水铝英石,随着淋洗作用的加强和土壤发育程度加深,三水铝石蛭石等增多。

在温暖而湿润的气候条件下,英安质火山灰的风化物巾有三水铝石、氧化铁矿物、水铝英石和层状硅酸盐矿物(Egawa,1977)。

年雨量超过2500毫米的热带地区,火山灰土壤中的主要矿物组分不再是水铝英石和伊毛缟石,而是非晶态的铁、铝氧化物(Wada,1985)。

北海道第四纪火山灰土的研究表明,火山玻璃的风化产物主要与排水和淋洗强度有关。排水良好时向水铝英石和埃洛石方向发展。排水差时则向蒙脱石、伊利石、蛭石、绿泥石或它们的间层矿物方向发展(Egawa,1977)。

扩展阅读

日前,根据欧洲航天局火星快车”探测器的观测发现,火星地表有近400万平方英里(约合1035万平方公里)的区域被火山玻璃覆盖,说明这颗红色星球可能一度有生命存在。

发现覆盖地表的火山玻璃意味着熔岩曾与冰或者水发生相互作用,形成生命诞生所需要的环境。

一项最为流行的地球生命形成理论认为,海底火山口形成所谓的“化学汤”,地球上的第一批生命便在汤中形成。

美国亚利桑那州大学的布里尼—霍甘和詹姆斯—贝尔指出,火山玻璃是一个直接证据,证明火星上一度出现水与熔岩发生相互作用的过程。“此次发现的玻璃最有可能是猛烈喷发过程中形成的火山玻璃,潜在的源头包括火星北部低地发生的火山—冰相互作用。

这些玻璃带有遭到侵蚀的痕迹,说明曾与液态水发生广泛的相互作用。”

霍甘和贝尔的研究论文刊登在《天体生物学杂志》上。他们在论文中指出:“这种相互作用能够形成理想的环境,孕育出微生物。

在30多亿年时间里,火星一直处于极度干旱状态,这些水的源头最有可能是融冰或者融雪。研究发现显示猛烈的火山作用可能是火星沉积物的一个主要源头。在漫长的极度干旱时期,火星表面也曾存在数量有限的液态水。”

在火星地表发现火山玻璃说明地下可能有水存在。此外,火山玻璃内也可能保存着过去的生命形态留下的痕迹。

霍甘说:“我们已经知道在北部低地搜寻生物体面临相当难度。我认为发生冰—岩浆相互作用的区域是更理想的搜寻地点。”

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