魅力斜長巖——地月最古老的印記

說起斜長巖，相信多數(shù)人并不熟悉！今天筆者將帶大家走進斜長巖的世界，去回顧它的前世今生，去感受它的獨特魅力！

美麗的“拉布拉多石”

早在18世紀初，斜長巖便以其美麗吸引了早期發(fā)現(xiàn)者。斯坦豪爾 (Steinhauer, 1814) 曾記載了加拿大拉布拉多海岸地區(qū)斜長巖的色彩斑斕：“……湖水中清澈透明的晶體，在懸崖上閃爍，尤其是被陣雨潤濕時，它的顏色隨著船只飄搖而不斷變化，如同瞥見了仙境中一幕”。此后很長的一段時間，它被冠以一個可愛的名字——拉布拉多石 (labrador stone)。

美麗的“拉布拉多石”。圖片來自網(wǎng)絡

什么是斜長巖，其“性格”又如何？

如今定義的斜長巖 (anorthosite)，最早由美國地質(zhì)學家托馬斯?亨特 (Thomas Sterry Hunt) 于1863年提出，是指一種幾乎全由斜長石礦物組成的巖漿巖，一般具有顏色淺、晶體大、密度小、孔隙少和硬度高的特點。

基于斜長巖與生俱來的“性格”，常被用作建筑或裝飾石材。不僅如此，大到航空航天、國防工業(yè)，小到醫(yī)療器械、油漆涂料等，也都能發(fā)現(xiàn)它的身影。

美國地質(zhì)學家托馬斯?亨特

斜長巖的主要用途。圖片來自網(wǎng)絡

龐大多樣的斜長巖家族

南非地質(zhì)學家阿什沃爾 (Ashwal, 1993) 將地球上的斜長巖總結(jié)為5個家族：①25億年前的太古宙富鈣巨晶斜長巖；②平均年齡約13億年的元古宙巖體型斜長巖；③層狀產(chǎn)出的斜長巖；④海洋環(huán)境中的斜長巖；⑤其它巖漿巖中的斜長巖包體。

這5個家族當中，太古宙和元古宙斜長巖是地球斜長巖的主體，亦是地球上最古老的巖石之一，其中又以元古宙巖體型斜長巖最為著名，而在我國僅有河北省承德的大廟斜長巖屬于此類型。其余3個家族則產(chǎn)于其它巖漿巖中，在各個地質(zhì)時期均有出現(xiàn)。

左上：太古宙巨晶斜長巖中及白色鈣質(zhì)斜長石巨晶。據(jù)Ashwal和Bybee (2018)；左下：南非Bushveld層狀鎂鐵質(zhì)雜巖中的斜長巖(淺色部分)。圖片來自http://www.35igc.org/Page/372/Pre-7-Eastern-Limb-of-the-Bushveld-Complex-August-2016；右上和右下：美國明尼蘇達州Duluth元古宙巖體型斜長巖標本。圖片源自homestead.com。

“安哥拉黑”，一種特殊的斜長巖

在我們曾經(jīng)工作過的地方—遙遠的非洲安哥拉，有一種高檔天然石材深受消費者喜愛，這便是“安哥拉黑”。

純正的“安哥拉黑”，源自一種特殊的黑色斜長巖，它來自地球最大的斜長巖體—庫內(nèi)內(nèi) (Cunene) 巖體型斜長巖。“安哥拉黑”之所以呈特殊的黑色，是因斜長石中含大量針狀或星點狀鐵-鈦氧化物包裹體所致。如前文斯坦豪爾所描述的情景，每當夜幕降臨或被水浸潤時，“安哥拉黑”也會散發(fā)出點點藍色熒光，這源于斜長石晶體中存在一個特殊變種——拉長石 (labradorite)，可以折射出彩虹般暈彩的特殊斜長石，地質(zhì)學家給這種現(xiàn)象賦予了一個體貼的名字——“拉長石變彩”。藍色的“拉長石變彩”，使原本深邃莊嚴的黑色巖石又增添了一絲神秘和浪漫。

神秘而浪漫的拉長石晶體，常被用于寶玉石加工，而諸如“安哥拉黑”所賦存的鐵-鈦礦床，是世界上鈦金屬的主要來源之一。

“安哥拉黑”的故鄉(xiāng)——庫內(nèi)內(nèi)巖體型斜長巖 (安哥拉/納米比亞庫內(nèi)內(nèi)斜長雜巖地質(zhì)簡圖據(jù)Lehmann et al. (2020) 修改)

成品“安哥拉黑”石板材 (左)；“安哥拉黑”石板材中的藍色拉長石變彩 (右)

拉長石首飾制品 (左)；與斜長巖有關的鈦鐵礦 (右)。圖片來自網(wǎng)絡

地球及類地行星如何演化，其最終的命運如何？斜長巖將為你解答

斜長巖并非地球的專利。1969年，人類在阿波羅11號返回的月巖樣品中首次發(fā)現(xiàn)了月地斜長巖，作為月球臺地的重要組成部分，由于其成分與地球太古宙斜長巖類似，于是科學家認為，斜長巖可能是地球表面最早的巖石類型，經(jīng)典的“巖漿海洋模型”也應運而生。

左圖：月海與月球臺地。斜長巖是月球臺地巖石的重要組成部分；右圖：美國國家航空和航天局 (NASA) 阿波羅 (Apollo) 11–17號著陸點的位置及阿波羅16號著陸點的特寫鏡頭。
圖片來自：
https://roundupreads.jsc.nasa.gov/pages.ashx/1714/50%20Years%20Ago%20NASA%20Selects%20Landing%20Site%20for%20Apollo%2016

左圖：月地斜長巖 (“起源石”15415)；右圖：太古宙斜長巖 (丹麥格林蘭斜長巖礦業(yè)公司)。

圖片來自網(wǎng)絡

隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展和同位素測年技術的日新月異，科學家發(fā)現(xiàn)，99%以上的月巖年齡遠大于地球巖石，其中月地斜長巖更為古老，其年齡可達42.9–45.7億年，這完全顛覆了“地球是月球老前輩”的傳統(tǒng)認知，同時又進一步激發(fā)了更多關于地月起源演化的各種遐想。

左圖：地球上最古老的巖石，40.3億年，加拿大阿卡斯塔 (Acasta) 片麻巖；右圖：阿波羅16號收集的月地斜長巖，42.9–45.7億年。圖片來自網(wǎng)絡

相信隨著我國“嫦娥計劃”的實施，必將有助于進一步完善和更新人們對地月及其它類地行星早期歷史的認知，從而進一步解答其最終命運如何。而斜長巖，終將扮演一個不可或缺的重要角色。

中國探月計劃。圖片來自網(wǎng)絡

主要參考資料

1. Ashwal L D. Anorthosites. Berlin Heidelberg: Springer. 1993.

2. Ashwal L D and Bybee G M. Crustal evolution and the temporality of anorthosites (vol 173, p. 307, 2017) [J]. Earth-Science Reviews: The International Geological Journal Bridging the Gap between Research Articles and Textbooks, 2018(180-): 180.

3. Ashwal L D and Twist D. The Kunene complex, Angola/Namibia: a composite massif-type anorthosite complex. Geological Magazine, 1994. 131(5): p. 579–591.

4. Lehmann J, et al. Emplacement of the giant Kunene AMCG complex into a contractional ductile shear zone and implications for the Mesoproterozoic tectonic evolution of SW Angola. International Journal of Earth Sciences, 2020. 109(15): p. 1463–1485.

5. Xu X. et al. Formation of lunar highlands anorthosites. Earth and Planetary Science Letters. 2020. 536: p. 116–138.

6. 陳偉, 趙太平. 元古宙巖體型斜長巖的特征及研究現(xiàn)狀[J]. 高校地質(zhì)學報, 2007. 13(1):117–126.

7. 張招崇. 元古宙斜長巖體及其Fe-Ti-P礦床的成因[J]. 礦物巖石地球化學通報, 2018. 37(6): 1047–1061.