拥有百年历史的“正长岩”，正在用自己的方式绽放奇幻色彩
文丨胖仔研究社
编辑丨胖仔研究社
前言
正长岩是一种主要由长石和少量斜长石、石榴石等次要矿物组成的酸性火成岩。它得名于埃及的Sinai地区，该地区最早发现了这种岩石类型。正长岩的名称源于古希腊语中的"syenites"，意为"埃及"，以此纪念最早发现它的地方。
正长岩在地球上广泛分布。它们可以在陆地和海洋的地壳中找到。一些著名的正长岩产地包括埃及、巴西、挪威、加拿大、澳大利亚等地。正长岩的地质分布与岩浆活动和板块运动有关，它们常常与火山喷发和地壳变动有关联。
火山喷发及地壳运动
保护和可持续开发正长岩资源对于环境保护和可持续发展至关重要，合理规划和管理矿山开采活动，控制环境影响，减少资源浪费是保护正长岩资源的重要措施，此外，加强文化遗产保护，确保正长岩作为历史和文化遗产的价值得到保护和传承也是必要的。
正长岩的形成过程
正长岩是一种主要由长石和少量斜长石、石榴子石等次要矿物组成的酸性火成岩。它形成的过程通常与岩浆活动密切相关。
斜长石
正长岩的形成始于地壳下部的岩石熔融。在地球深处，高温和高压条件下，地壳下的岩石开始熔融形成岩浆。这些岩浆主要由富含硅的熔融岩石组成，包括石英、长石和其他次要矿物。
随着岩浆的形成，它开始上升到地壳表层。这个过程可能是由于板块运动、热对流或岩浆的物理性质变化等原因。当岩浆上升到浅层地壳时，它开始接触到低压和低温环境。
在接触到低压和低温环境后，岩浆开始冷却和凝固。在这个过程中，矿物晶体开始形成并逐渐排列有序。长石晶体是正长岩中最主要的矿物成分，其中富含钠的斜长石和富含钾的长石是最常见的。这些长石晶体呈块状或粒状结构，具有规则的晶体形状。
长石晶体形状
除了长石，正长岩中还含有少量的次要矿物，如黑云母、石榴子石、角闪石等。它们以颗粒状或细粒状的形式存在，并与长石晶体相互交织。这些次要矿物的成分和含量因岩浆成分和形成条件的不同而有所变化。
正长岩的颜色通常是浅灰色到粉红色，具有细腻的晶粒纹理。其外观美观，纹理独特，使其成为建筑和装饰材料的理想选择。
在形成的过程始于地壳下部岩石的熔融，岩浆上升到地壳表层并在低压低温环境中冷却和凝固，长石晶体逐渐形成并排列有序，而次要矿物以颗粒状或细粒状的形式存在，这些过程共同赋予正长岩其特有的结构和物理特性。
地壳下的岩石熔融
正长岩的组成以及物质组合
正长岩属于是一种酸性火成岩，由长石和次要矿物组成。它的成分和矿物组合对正长岩的性质和特点具有重要影响。
主要由长石组成，其中最常见的是富含钠的斜长石和富含钾的长石，这两种长石晶体通常以粗粒状或块状的形式存在于正长岩中，构成了其主要的结构基质。长石晶体具有规则的晶体形状，呈现出不同的颜色，如灰色、粉红色或黄色。
钠长石
除了长石，正长岩还含有少量的次要矿物。其中之一是黑云母，它是一种含有铁镁的片状矿物，常常以黑色或深棕色的颜色出现。黑云母在正长岩中以细粒状或颗粒状的形式存在，与长石晶体相互交织，赋予岩石一定的纹理和变化。
另一个常见的次要矿物是石榴子石，它是一种含有铝、硅和钙的矿物。石榴子石的颜色可以是红色、棕色或黑色，其晶体呈等边八面体的形状。在正长岩中，石榴子石以颗粒状或晶粒状的形式存在，与长石和黑云母共同构成岩石的组成。
此外，正长岩中可能还包含少量的角闪石、斜长石和其他次要矿物。这些矿物的含量和种类可能因正长岩的具体类型和地质环境而有所变化。
角闪石
正长岩主要由长石（富含钠和钾的斜长石和长石）和次要矿物（如黑云母、石榴子石、角闪石等）组成。
长石晶体构成了岩石的主要结构基质，而次要矿物赋予正长岩一定的纹理、变化和特点，这种组成和矿物组合使得正长岩具有独特的外观和物理特性，成为一种常用的建筑和装饰材料。
正长岩的物理特性
正长岩是一种酸性火成岩，具有一系列特定的物理特性，其颜色通常是浅灰色到粉红色，有时也可见黄色或棕色的变种。这种颜色的变化取决于其中主要矿物的成分和含量。它的颜色使得正长岩在建筑和装饰领域中具有广泛的应用。
酸性火成岩
通常情况下，正长岩的硬度较高，通常在莫氏硬度尺度上达到6-7级，因此具有较强的耐磨性。这使得正长岩成为一种理想的建筑材料，可用于制造地板、台面、墙壁等。
密度一般在2.6-2.8克/立方厘米之间，具有适度的重量，使得它在建筑和结构工程中易于处理和运输。
并且正长岩的结构通常呈块状或粒状，晶粒一般较大。这种结构赋予正长岩一定的纹理和变化，使其在视觉上更具吸引力。
正长岩块状结构
作为一种非常稳定的岩石，正长岩具有良好的耐久性和抗风化性，它能够承受自然界中的各种环境作用，包括气候变化、化学侵蚀和机械作用，而不易破裂或瓦解。
关键的是正长岩的导热性较低，其热传导能力较差，这使得正长岩在温度变化较大的环境中具有良好的保温性能，可用于保护建筑物免受外部温度波动的影响，并且正长岩的导电性较低，不易导电。这使得它在电绝缘和电隔离方面具有一定的应用价值。
并且在吸水性方面也比较差，其孔隙率相对较小。这使得正长岩具有较好的防水性能，不易吸水或渗透，使其在湿润环境下的性能表现更加稳定。
紫石晶矿
正长岩具有颜色丰富、硬度高、耐久性强、稳定性好、导热性和导电性低等一系列物理特性，这些特性使得正长岩成为一种理想的建筑和装饰材料，广泛应用于地板、墙壁、台面、雕塑等领域。
正长岩的分布及地质历史
正长岩广泛分布于全球各大洲的不同地质区域。它是一种典型的火成岩，形成于地壳深部的岩浆活动过程中。
其分布非常广泛，可以在世界各地找到，在北美洲，加拿大和美国的许多地区都存在正长岩，如加拿大的魁北克省、安大略省和不列颠哥伦比亚省，以及美国的科罗拉多州、堪萨斯州和加利福尼亚州。
紫石晶正长岩
在南美洲，巴西和阿根廷也有大量的正长岩分布，欧洲地区主要有挪威、芬兰、瑞典、意大利等国家。非洲的马达加斯加岛以及亚洲的中国、印度、俄罗斯等地也有正长岩的存在。此外，澳大利亚和新西兰等地也有正长岩的分布。
正长岩的地质历史可以追溯到数亿年前的地质时代。它形成于深部的岩浆活动过程中，具体地质环境包括地壳的构造带、火山地区以及岩浆侵入和结晶的地下深处。正长岩的形成通常与地壳板块的运动和火山喷发活动有关。
在地壳板块运动过程中，岩浆从地幔上升至地壳，通过裂隙和断层进入地壳深处。在这个过程中，岩浆与周围的岩石相互作用，发生熔融和结晶作用，形成正长岩。这个过程可能需要数百到数万年的时间。
地壳熔融结晶作用
正长岩的形成还与火山喷发活动有关。火山喷发时，地下的岩浆被推向地表，并在火山口周围喷发出来。同时，一部分岩浆也会在地壳深处结晶形成正长岩。
在地质历史中经历了数百万年的演变和变质作用。它可能被后续的构造运动和岩浆活动影响，形成不同的岩石类型和构造形态。这使得正长岩在地球历史的长时间尺度上具有多样性和复杂性。
广泛分布于全球各大洲的不同地质区域，形成于深部的岩浆活动过程中。它的地质历史可以追溯到数亿年前的地质时代，与地壳板块的运动和火山喷发活动密切相关。正长岩的分布和地质历史揭示了地球演化的复杂性和多样性。
正长岩的复杂性
正长岩的保护和可持续开发
正长岩的保护和可持续开发是确保其可持续利用和环境保护的重要问题，对于其保护和开发，主要可以采取以下措施：
合理开采：在进行正长岩的采矿活动时，应遵循合理的开采原则，包括合理规划、科学布局和有效管理。合理开采可以减少资源的浪费和破坏，确保正长岩资源的可持续供应。
采矿活动
环境影响评估：在进行正长岩开发项目前，应进行全面的环境影响评估，评估开发活动对当地生态系统、水资源、空气质量等方面的影响。通过评估结果，可以采取相应的环保措施和管理计划，减少负面影响。
治理和监管：建立健全的法律法规体系和管理机制，加强对正长岩开采和开发活动的监管和管理。加强监测和执法力度，确保开采活动符合环境和安全标准，防止非法采矿和破坏性开发。
推动可持续利用：除了采矿外，正长岩还可以用于建筑、装饰、道路等领域。推动正长岩的可持续利用，鼓励开发环保、节能的应用方式，减少资源消耗和环境影响。
正长岩原岩资源
教育和意识提升：加强公众对正长岩保护和可持续开发的认识和理解，提高社会的环保意识和责任感。通过教育、培训和宣传活动，推动公众参与保护和可持续开发的行动。
合作与共享：加强国际合作和经验分享，借鉴其他地区的成功案例和最佳实践。通过合作，推动正长岩保护和可持续开发的全球合力，实现资源的可持续利用和环境的可持续发展。
正长岩的保护和可持续开发需要综合考虑经济、社会和环境因素，平衡资源利用和环境保护的关系。通过科学管理和合理规划，可以实现正长岩资源的可持续利用，并保护地球的生态环境。
正长岩资源
结论
除了实际应用价值，正长岩还具有地质研究和科学价值。通过对正长岩的研究，可以深入了解地球的地质构造和岩石成因。正长岩中的矿物组成和结构特征可以提供有关地质历史和地球演化的重要线索，为地质学家和科学家研究地球的形成和演化过程提供重要的参考。
此外，正长岩还具有文化和历史的重要性，它在许多古代文明中被广泛应用，成为文化遗产的一部分。正长岩建筑和雕塑作品见证了人类文明的发展和进步，承载着历史和文化的价值，对于人类认识自身文化传统和历史遗产具有重要意义。
正长岩内部结构
正长岩在建筑、艺术、基础设施建设、地质研究和文化遗产保护等方面都具有重要的价值。
参考文献
1. 赵延林：类岩石材料有序多裂纹体单轴压缩破断试验与翼形断裂数值模拟，《岩土工程学报》，2097-2109页，2013年。
2. 曹平：岩石裂纹扩展—破断规律及流变特征，《中国有色金属学报》，1737-1762页，2016年。
3.郑欣平：类岩材料多裂隙体在单轴压缩下的数值模拟，《科学通报》，1106-1111，2012年。
