魅力斜长岩——地月最古老的印记

说起斜长岩，相信多数人并不熟悉！今天笔者将带大家走进斜长岩的世界，去回顾它的前世今生，去感受它的独特魅力！

美丽的“拉布拉多石”

早在18世纪初，斜长岩便以其美丽吸引了早期发现者。斯坦豪尔 (Steinhauer, 1814) 曾记载了加拿大拉布拉多海岸地区斜长岩的色彩斑斓：“……湖水中清澈透明的晶体，在悬崖上闪烁，尤其是被阵雨润湿时，它的颜色随着船只飘摇而不断变化，如同瞥见了仙境中一幕”。此后很长的一段时间，它被冠以一个可爱的名字——拉布拉多石 (labrador stone)。

美丽的“拉布拉多石”。图片来自网络

什么是斜长岩，其“性格”又如何？

如今定义的斜长岩 (anorthosite)，最早由美国地质学家托马斯•亨特 (Thomas Sterry Hunt) 于1863年提出，是指一种几乎全由斜长石矿物组成的岩浆岩，一般具有颜色浅、晶体大、密度小、孔隙少和硬度高的特点。

基于斜长岩与生俱来的“性格”，常被用作建筑或装饰石材。不仅如此，大到航空航天、国防工业，小到医疗器械、油漆涂料等，也都能发现它的身影。

美国地质学家托马斯•亨特

斜长岩的主要用途。图片来自网络

庞大多样的斜长岩家族

南非地质学家阿什沃尔 (Ashwal, 1993) 将地球上的斜长岩总结为5个家族：①25亿年前的太古宙富钙巨晶斜长岩；②平均年龄约13亿年的元古宙岩体型斜长岩；③层状产出的斜长岩；④海洋环境中的斜长岩；⑤其它岩浆岩中的斜长岩包体。

这5个家族当中，太古宙和元古宙斜长岩是地球斜长岩的主体，亦是地球上最古老的岩石之一，其中又以元古宙岩体型斜长岩最为著名，而在我国仅有河北省承德的大庙斜长岩属于此类型。其余3个家族则产于其它岩浆岩中，在各个地质时期均有出现。

左上：太古宙巨晶斜长岩中及白色钙质斜长石巨晶。据Ashwal和Bybee (2018)；左下：南非Bushveld层状镁铁质杂岩中的斜长岩(浅色部分)。图片来自http://www.35igc.org/Page/372/Pre-7-Eastern-Limb-of-the-Bushveld-Complex-August-2016；右上和右下：美国明尼苏达州Duluth元古宙岩体型斜长岩标本。图片源自homestead.com。

“安哥拉黑”，一种特殊的斜长岩

在我们曾经工作过的地方—遥远的非洲安哥拉，有一种高档天然石材深受消费者喜爱，这便是“安哥拉黑”。

纯正的“安哥拉黑”，源自一种特殊的黑色斜长岩，它来自地球最大的斜长岩体—库内内 (Cunene) 岩体型斜长岩。“安哥拉黑”之所以呈特殊的黑色，是因斜长石中含大量针状或星点状铁-钛氧化物包裹体所致。如前文斯坦豪尔所描述的情景，每当夜幕降临或被水浸润时，“安哥拉黑”也会散发出点点蓝色荧光，这源于斜长石晶体中存在一个特殊变种——拉长石 (labradorite)，可以折射出彩虹般晕彩的特殊斜长石，地质学家给这种现象赋予了一个体贴的名字——“拉长石变彩”。蓝色的“拉长石变彩”，使原本深邃庄严的黑色岩石又增添了一丝神秘和浪漫。

神秘而浪漫的拉长石晶体，常被用于宝玉石加工，而诸如“安哥拉黑”所赋存的铁-钛矿床，是世界上钛金属的主要来源之一。

“安哥拉黑”的故乡——库内内岩体型斜长岩 (安哥拉/纳米比亚库内内斜长杂岩地质简图据Lehmann et al. (2020) 修改)

成品“安哥拉黑”石板材 (左)；“安哥拉黑”石板材中的蓝色拉长石变彩 (右)

拉长石首饰制品 (左)；与斜长岩有关的钛铁矿 (右)。图片来自网络

地球及类地行星如何演化，其最终的命运如何？斜长岩将为你解答

斜长岩并非地球的专利。1969年，人类在阿波罗11号返回的月岩样品中首次发现了月地斜长岩，作为月球台地的重要组成部分，由于其成分与地球太古宙斜长岩类似，于是科学家认为，斜长岩可能是地球表面最早的岩石类型，经典的“岩浆海洋模型”也应运而生。

左图：月海与月球台地。斜长岩是月球台地岩石的重要组成部分；右图：美国国家航空和航天局 (NASA) 阿波罗 (Apollo) 11–17号着陆点的位置及阿波罗16号着陆点的特写镜头。
图片来自：
https://roundupreads.jsc.nasa.gov/pages.ashx/1714/50%20Years%20Ago%20NASA%20Selects%20Landing%20Site%20for%20Apollo%2016

左图：月地斜长岩 (“起源石”15415)；右图：太古宙斜长岩 (丹麦格林兰斜长岩矿业公司)。

图片来自网络

随着航空航天事业的发展和同位素测年技术的日新月异，科学家发现，99%以上的月岩年龄远大于地球岩石，其中月地斜长岩更为古老，其年龄可达42.9–45.7亿年，这完全颠覆了“地球是月球老前辈”的传统认知，同时又进一步激发了更多关于地月起源演化的各种遐想。

左图：地球上最古老的岩石，40.3亿年，加拿大阿卡斯塔 (Acasta) 片麻岩；右图：阿波罗16号收集的月地斜长岩，42.9–45.7亿年。图片来自网络

相信随着我国“嫦娥计划”的实施，必将有助于进一步完善和更新人们对地月及其它类地行星早期历史的认知，从而进一步解答其最终命运如何。而斜长岩，终将扮演一个不可或缺的重要角色。

中国探月计划。图片来自网络

主要参考资料

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. 陈伟, 赵太平. 元古宙岩体型斜长岩的特征及研究现状[J]. 高校地质学报, 2007. 13(1):117–126.

7. 张招崇. 元古宙斜长岩体及其Fe-Ti-P矿床的成因[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2018. 37(6): 1047–1061.