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黑曜石
來源:互聯(lián)網(wǎng)

黑曜石(英文名:Obsidian)是一種致密塊狀或熔渣狀的酸性玻璃質(zhì)火山巖,二氧化硅含量在70%左右,又稱“龍晶”“十勝石”。常見黑色,其他有褐色、紅色等,含水量一般小于2%,黑曜石的密度約2.3至2.5g/cm3,莫氏硬度在5-6之間,折射率1.480-1.510。

黑曜石主要產(chǎn)于第三紀(jì)以后較新的火山巖中,常與珍珠巖、松脂巖共生。黑曜石分布于世界各地,較著名的產(chǎn)地有墨西哥新西蘭冰島匈牙利希臘、日本,以及美國的夏威夷、加利福尼亞州懷俄明州等地。中國產(chǎn)地主要有張家口市、內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、新疆、海南及東南沿海等許多酸性噴出巖分布區(qū)。

黑曜石可加工成工藝品。在舊石器時代曾被用作加工精制工具,被美洲美洲原住民及很多其他原始人用作武器、家具、工具和裝飾品;被古代的阿茲特克人和希臘人用作鏡子,現(xiàn)代人利用黑曜石來制作外科解剖刀片。

礦石特征

化學(xué)組成

黑曜石成分較為復(fù)雜,與相應(yīng)的巖石化學(xué)成分相似,以SiO2、A12O3、FeO、Fe3O4、CaO、Na2O、K2O、H2O等化學(xué)成分為主。其中二氧化硅含量在70%左右,含水量一般小于2%。黑曜石的化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定,不易與酸、堿等化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

物理特征

【物理屬性】一般情況下,黑曜石的折射率在N=1.480-1.510,密度約2.38-2.95g/cm3之間,黑曜石的莫氏硬度通常在5至6.5之間(部分資料記載為5至6),具有一定耐磨性,但質(zhì)地較脆,易破裂。這主要是因為黑曜石在形成過程中未能充分結(jié)晶,導(dǎo)致其內(nèi)部存在未釋放的應(yīng)力,缺乏足夠的韌性來抵抗外部沖擊。

【物理形態(tài)】黑曜石形態(tài)不規(guī)則,呈非晶質(zhì)態(tài)或微晶質(zhì)態(tài),常見貝殼狀斷口,有時呈珍珠狀、氣泡狀等,有時具珍珠狀裂紋,此時被稱為珍珠構(gòu)造,珍珠構(gòu)造為黑曜石具有的特征構(gòu)造,是指在熔漿固結(jié)成巖時急速冷凝收縮,黑曜石中常發(fā)育環(huán)形或弧形裂紋,有時為同心環(huán)狀排列且沿著這些裂紋易發(fā)生脫玻化現(xiàn)象。

黑曜石是酸性火山玻璃的一種,通常呈黑色,也可根據(jù)雜質(zhì)的存在而呈現(xiàn)棕一灰一黑色,以及綠色和金色。有些黑曜石內(nèi)含有白色徑向聚集的球粒,呈斑點狀或雪花圖案,稱作雪花黑曜石。市場上常見的主要是黑色、褐色、灰色。玻璃光澤,透明至不透明。黑曜巖中常見晶體包裹體,似針狀包裹體。

【光學(xué)性質(zhì)】黑曜石在礦物薄片中常為無色或淡黃等色,低負(fù)一中正突起,有時具珍珠狀裂紋,一般情況下,普通的黑曜石在正交偏光鏡下全暗具各向同性特征。雪花黑曜石在正交偏光鏡下常常呈現(xiàn)雪花狀圖案。黑曜石的折射率隨巖石中SiO2含量的增加而降低。

形成過程和用途

黑曜石的形成主要是由于火山噴發(fā)后,高溫的巖漿在流動過程中,特別是流到熔巖流外圍或遇到較冷的環(huán)境(如海水、冷空氣等)時迅速冷卻凝固所致。這種快速的冷卻過程阻止了巖漿中礦物晶體的充分生長,從而形成非晶質(zhì)的玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)。常與火山巖、珍珠巖、松脂巖等共生,并在流紋巖質(zhì)熔巖流的上部,有時也作為巖墻和巖床的薄邊產(chǎn)生。黑曜石常有脫玻化現(xiàn)象,變化的產(chǎn)物常不固定,可生成長石鱗石英蒙脫石等產(chǎn)物。

在遠(yuǎn)古石器時代曾被用作刀,箭頭等數(shù)控刀具用具,被美洲美洲原住民及很多其他原始人用作武器、家具、工具和裝飾品;被古代的阿茲特克人和希臘人用作鏡子。

醫(yī)學(xué)方面,可利用黑曜石來制作外科解剖刀片。除此之外廣泛用于化工、建筑、冶金、石油、電力、鑄造、制藥等部門,用作保溫、隔音材料及農(nóng)田改良劑等。還可供制作工藝品、裝飾品的原料。

此外,在現(xiàn)代市場中,截至2025年末,不同品質(zhì)的黑曜石價格差異較大,普通黑曜石價格相對較低,每件一般在幾十元至百元之間;高品質(zhì)的冰種黑曜石和彩虹眼黑曜石價格較高,可達(dá)數(shù)千元甚至更高,部分極品可達(dá)數(shù)萬元。

礦石分類

參考資料:

礦石產(chǎn)地

世界產(chǎn)地分布

黑曜石的產(chǎn)地與世界火山帶的分布密切相關(guān)。其主要產(chǎn)地在美洲,如美國的夏威夷、黃 石國家公園及科羅拉多州內(nèi)華達(dá)州加利福尼亞州亞利桑那州等,此外,還有地中海、 東非、墨西哥日本新西蘭匈牙利蘇聯(lián)冰島希臘印度尼西亞爪哇島意大利的利帕里群島等。

日本產(chǎn)地分布

北海道赤石山是日本最大的黑曜石原生地,其黑曜巖多呈帶狀分布,蘊藏量達(dá)數(shù)十億噸;舊石器時代晚期,北海道先民已掌握赤石山黑曜石的特性并進(jìn)行開采利用,如赤石山東南坡的幌加澤遺址遠(yuǎn)間地點,在100平方米的發(fā)掘范圍內(nèi)出土黑曜石及其制品超50萬件,山下東、南涌別川一帶的白瀧舊石器時代遺址群出土的黑曜石制品均取材于赤石山。

中國產(chǎn)地分布

在中國東北地區(qū)有火山群 32 處,主要分布在東部的西老爺嶺長白山地區(qū)、北部的小興 安嶺地區(qū)和西部的大興安嶺地區(qū)。據(jù)目前掌握的資料,長白山區(qū)有一定數(shù)量的黒曜巖,如長白山天文峰、天池北黑風(fēng)口、氣象站小山包等。黑曜巖礦產(chǎn)在以下地區(qū)亦有分布:黑龍江省中南部松花江地區(qū)通河縣濃河鎮(zhèn)內(nèi)蒙古自治區(qū)東部扎魯特旗、冀北地區(qū)晚燕山期火山張家口市組分布區(qū)、沽源縣、山西省、山東省、河南省、四川省、云南省、西藏自治區(qū)、梧州市岑溪市吉太鄉(xiāng)、廣東省東北部的和平縣福州市等地。

產(chǎn)地形態(tài)區(qū)別

黑曜石的特性并非所有火山爆發(fā)出的熔巖都能形成玻璃。火山爆發(fā)時,噴出熔巖,有時形成球狀的稱火山蛋,云南騰沖火山區(qū)出土了2000余枚火山蛋;黑龍江五大連池的火山蛋是栗色的,大部分是多孔的。據(jù)文獻(xiàn)記載,黑曜石主要有兩種:玄武巖(basalt)和流紋巖(rhyolite),來自墨西哥澳大利亞和美國夏威夷玻璃實驗樣品化學(xué)成分大致相同,都屬于玄武巖類。干福熹到過日本富士山和仙臺市的火山口,以及黑龍江省五大連池火山,但未找到黑曜石,倒是普遍看到了火山蛋火山爆發(fā)后,熔巖的冷卻速度不同,有時在玻璃表面生成雪花狀的多晶體,經(jīng)分析是鈉長石

鑒定方法

鑒定特征:黑曜石與蛋白石的區(qū)別是蛋白石的折射率更低,且無解理,與方沸石的區(qū)別是后者可見解理。

鑒定方法:采用紅外反射光譜法及透射光譜法相結(jié)合的方法對人造黑曜石在外觀特征、基本性質(zhì)、物相組成等方面與天然黑曜石進(jìn)行了測試及對比,兩種材料均為“非晶質(zhì)SiO?類”物質(zhì),即玻璃態(tài)物質(zhì)。因形成過程,介質(zhì)環(huán)境不同,在紅外光譜指紋區(qū)600~1400cm-1波段內(nèi)譜帶的分裂程度不同;在特征頻率區(qū)2600~3700 cm-1波段內(nèi),H2O、O-H振動吸收譜帶的位置及強度有差異。

文化傳說

據(jù)傳說,女媧補天時得到一種黑曜石,經(jīng)打磨而成為石鏡,這便是最早的鏡子,從石鏡到第二代的金屬鏡,前后歷時3000多年。

參考資料 >

黑曜石標(biāo)本.國家?guī)r礦化石標(biāo)本資源共享平臺.2024-08-11

雪花黑曜巖標(biāo)本介紹.中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所.2024-08-11

吉林和龍大洞舊石器時代遺址.中國考古.2024-08-18

關(guān)于有色寶石黑曜石.IGI.2025-04-26

黑曜石大概多少錢 黑曜石價格一覽表2025年.CRD鉆戒官網(wǎng).2025-12-08

赤石山黑曜石.中國大百科全書.2025-10-10

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