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2019-10-01好用、好看又好吸收-是黑曜岩還是美岩社? 598 期

Author 作者 涂家綸/現就讀於臺灣大學地質學系,是個熱愛石頭的孩子。
黑曜岩(obsidian)在眾多岩石家族當中,可謂頗負盛名。如果你是《當個創世神》(Minecraft)〔註一〕這款遊戲的玩家,遊戲中難以破壞的黑色方塊想必讓你印象深刻吧!就算沒有玩過《當個創世神》,我們也常看到市面上各式各樣由黑曜岩製成的產品,如首飾、刀械和土壤改良劑等。究竟,黑曜岩是個什麼樣的岩石?它從何而來?有哪些種類?有什麼用途?

一塊典型的黑曜岩。(By Ji-ElleIt - Own work, CC BY-SA 3.0, Wikimedia)
 

黑曜岩是怎麼形成的?

岩石通常被分為火成岩、沉積岩與變質岩三種,而黑曜岩就屬於第一種。

火成岩是由熔融的岩漿冷卻、結晶之後所形成;冷卻時間的快慢,對於火成岩的產狀有著非常大的影響。岩漿的冷卻時間越長,其中的物質就有越多的時間緩緩集結,形成越大的結晶;反之,若冷卻時間很短,則岩漿中的物質就只能形成微小的結晶,甚至無法結晶。決定冷卻時間的關鍵之一,便是岩漿的分布:如果岩漿只有侵入地殼且未噴出地表,在地底受到較高的地溫梯度以及較差的熱傳導,而有較長的冷卻時間,這種火成岩稱為「深成岩」,如花崗岩(granite)、輝長岩及閃長岩;若岩漿噴出、並接觸至相對低溫的地表而快速冷卻的火成岩則被叫作「火山岩」或「噴出岩」,包括流紋岩、安山岩、玄武岩等。
 
 

黑曜岩的野外露頭,黑曜岩常出現於熔岩流(lava flow)的外緣,這是由於岩漿流動時,位於外緣的岩漿會率先接觸低溫的地表所導致。(By © El Grafo / CC-BY-SA-4.0,Wikimedia)
 

以常見的花崗岩為例,其為岩漿在地下深處緩慢冷卻形成,因此岩漿中的雲母、角閃石等礦物有足夠的時間結晶,形成肉眼可見、彼此緊密鑲嵌的構造。而黑曜岩,則是由岩漿極快速冷卻後所形成的玻璃質(glassy)火成岩。由於冷卻時間非常短,使得當中的原子或離子無法整齊地聚集,並排列成規律的結晶物質。也因為這種特性,黑曜岩的質地十分接近玻璃,相當易碎,同時也有著發達的貝殼狀斷口。目前,世界上黑曜岩的主要產地有祕魯、美國和墨西哥。

後天環境改變黑曜岩的命運

儘管黑曜岩都是因為岩漿快速冷卻所形成,但仍然會因形成時冷卻時間和岩漿成分的細微差異而有許多獨特的樣貌,以下就讓我們來看看幾種特別的黑曜岩吧!
 

阿帕契眼淚(Apache Tear)

阿帕契眼淚這個浪漫的名字,屬於一種產於美國亞利桑納州的卵石狀黑曜岩,多由富含二氧化矽的熔岩所形成,常與珍珠岩(perlite,為一種酸性噴出岩)共生。關於阿帕契眼淚的成因,目前推測是在火山噴發時,黑曜岩接觸到溶有其它礦物的滾燙鹼性水溶液,此時黑曜岩發生了「熱液換質」的作用,使得原先的黑曜岩轉變為珍珠岩,而最後留下來的卵石狀黑曜岩,即成為我們所見的阿帕契眼淚。

(https://flic.kr/p/5t7fPT)

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〔註一〕《當個創世神》為一款冒險解謎遊戲,可於當中以立方體為基礎,完成世界探索、物品採集與合成等任務。