2026年1月21日 星期三

[量子晶選] 斜長石 (Plagioclase)

        斜長石(Plagioclase)是地殼中含量最豐富的礦物組,屬於架狀矽酸鹽。它是長石家族的一員,最獨特之處在於它是一個類質同像連續固溶體系列。

        簡單來說,斜長石是由鈉長石(Albite, Ab)與鈣長石(Anorthite, An)這兩個端元,以不同比例「混合」而成的系列礦物。

斜長石的六大成員(按鈣含量比例)

        根據鈣長石($An$)在系列中所佔的百分比,斜長石被細分為以下六個品種:

名稱鈣含量 (An%)物理與視覺特徵
鈉長石 (Albite)0% – 10%白色或無色,常見於花崗岩與偉晶岩。
更長石 (Oligoclase)10% – 30%部分具有砂金效應,即所謂的「日長石」。
中長石 (Andesine)30% – 50%常見於安山岩,部分具有紅或綠色的寶石級變體。
拉長石 (Labradorite)50% – 70%最著名品種。具「拉長石暈彩」,閃爍金屬般的彩虹光。
倍長石 (Bytownite)70% – 90%較罕見,通常出現在基性火成岩中。
鈣長石 (Anorthite)90% – 100%產於超基性岩,也是月球高地(月殼)的主要組成礦物。

核心鑑定特徵:聚片雙晶(Polysynthetic Twinning)

        這是區分「斜長石」與「鹼性長石(如月光石)」最科學的方法:

  • 特徵: 在斜長石的解理面上,常能看到一組平行、極細密的條紋。

  • 成因: 這是由於晶體生長時,晶格結構交替鏡像排列而形成的「聚片雙晶」。

    • 聚片雙晶是由若干單體按同一種雙晶律所組成,表現為一系列接觸雙晶的聚合,所有接合面均相互平行。由於任意兩個相鄰單體間都是以同一種雙晶律結合的,因此,相鄰單體間均呈雙晶關係,而相間的各單體,彼此的結晶方向全都平行。

    • 聚片雙晶(polysynthetic twin)是雙晶的一種類型,由彼此間的接合面均相互平行的多個單晶體,按同一種雙晶律多次重複所構成的雙晶。


  • 觀察: 當你轉動標本讓光線反射時,這些條紋會像精細的掃描線一樣顯現,這是斜長石的「身份證」。


迷人的光學效應:拉長石暈彩(Labradorescence)


        在斜長石系列中,拉長石部分具有砂金效應,即所謂的「日長石」。與更長石最常被作為寶石,其原因在於它們內部的「出溶結構」。

  • 原理: 當岩漿冷卻時,原本混合在一起的鈉與鈣因不穩定而分離,形成極薄的交互層(鈉長石層與鈣長石層)。

  • 光學表現: 當光線穿過這些只有奈米級厚度的交錯層時,會產生干涉與衍射

  • 視覺效果: 這就是我們看到的「暈彩效應」,通常呈現鮮艷的藍色、綠色、橙色或紫色閃光。


斜長石在自然界中的重要性

  • 地質學的「溫度計」

由於鈣長石的熔點(約 1550°C)遠高於鈉長石(約 1100°C),地質學家可以透過分析岩石中斜長石的成分比例,推斷出該岩石形成時的溫度與壓力環境。這在鮑文反應系列(Bowen's Reaction Series)中是非常關鍵的連續系列。包溫反應系列是描述岩漿冷卻過程中各種火成礦物在一大氣壓、不同溫度下結晶的順序和岩漿分異作用等

  • 月球的構成

月球表面的明亮區域(月陸/高地)主要由斜長岩(Anorthosite)組成,這種岩石幾乎 90% 以上都是鈣長石。這說明了月球早期曾存在過巨大的「岩漿海」。

 

  • 建築與工業

許多高級的「黑金沙」大理石或花崗岩櫥櫃面,其實是富含拉長石的岩石。那些閃爍的藍色斑點就是斜長石個體。


 

深入鑑定小知識:

        如果您在路邊撿到一顆長石,分不清是斜長石還是鹼性長石(如鉀長石):

  • 請找一個平整的反射面。

  • 如果看到平行細紋,它是斜長石

  • 如果表面光滑如鏡或有類似卡斯巴雙晶(中間一分為二的明暗面),則多半是鹼性長石

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