火成巖

 

火成巖是由熔巖或巖漿冷卻后凝固而成的巖石?；鸪蓭r按成因分為兩類：一類是巖漿出露地表凝卻而形成的火山巖（噴出巖）；另一類是巖漿侵入地殼內(nèi)部，在地表以下緩慢凝卻而形成的侵入巖。噴出巖形成過程中，由于溫度和壓力迅速降低，可能來不及結(jié)晶或結(jié)晶較差，代表有浮巖和玄武巖；淺成巖是巖漿侵入到距離地表3千米之內(nèi)，結(jié)晶較細(xì)?。欢畛蓭r則是巖漿侵入到距離地表大于3千米的地殼深處，由于溫度、壓力高，結(jié)晶良好。典型的侵入巖如脈巖、花崗巖等。

 

目前已發(fā)現(xiàn)約700種的火成巖，大部分都在地殼表面以下形成，依其化學(xué)成分，形成時的溫度及壓力，其性質(zhì)也有所不同。鮑氏反應(yīng)系列描述了不同化學(xué)成分的火成巖在不同的溫度及壓力下結(jié)晶的情形。

 

火成巖是一種硅酸鹽巖石，依二氧化硅比例，又可將火成巖分為超基性巖（SiO2，小于45%）、基性巖（SiO2，45%～52%）、中性巖（SiO2，52%～65%）、酸性巖（SiO2，大于65%）和堿性巖（含有特殊堿性礦物，SiO2，52%～66%）。

 

地殼體積的64.7%都是火成巖，可分為橄欖巖、玄武巖、安山巖、花崗巖、粗面巖、響巖、脈巖及火山碎屑巖八大類。其中16%為花崗巖、17%為花崗閃長巖及閃長巖，只有0.6%是正長巖，0.3%是橄欖巖及純橄欖巖。海底的地殼99%是玄武巖，是鐵鎂質(zhì)的火成巖?；◢弾r和類似的巖石（稱為元花崗巖）形成許多大陸的地殼。

 

地球內(nèi)部的溫度和壓力都很高，所有組成物質(zhì)（指礦物質(zhì)）都呈現(xiàn)熔融狀態(tài)的流體，名為巖漿巖?；鸪蓭r即由于巖漿侵入地殼內(nèi)部，或流出地表面造成熔巖，再經(jīng)冷卻凝固而造成，如玄武巖及花崗巖等都是?；鸪蓭r是所有巖石中最原始的巖石。變質(zhì)巖原來的火成巖或沉積巖，再經(jīng)過地殼運(yùn)動或巖漿侵入作用所發(fā)生的高溫和高壓與熱液的影響，可以改變其原來巖石的結(jié)構(gòu)或組織，或使部分礦物消失，而產(chǎn)生他種新的礦物，因而成為另外一種與原巖不同的巖石，稱為變質(zhì)巖，如大理巖變自石灰?guī)r；板巖變自頁巖；石英巖變自砂巖等。典型的變質(zhì)巖存在于前寒武紀(jì)或造山帶區(qū)域，常有區(qū)域構(gòu)造相關(guān)之劈理，或礦物的變化。巖石的種類很多，但并不是每一種巖石都可以使用，這里除了審美的觀點(diǎn)之外，更重要的是石頭中的化學(xué)成分是否會影響水質(zhì)，從而帶來負(fù)面影響。

 

沉積巖

 

也稱水成巖。在地表常溫、常壓條件下，由風(fēng)化物質(zhì)、火山碎屑、有機(jī)物及少量宇宙物質(zhì)經(jīng)搬運(yùn)、沉積和成巖作用形成的層狀巖石。沉積巖由顆粒物質(zhì)和膠結(jié)物質(zhì)組成。顆粒物質(zhì)是指不同形狀及大小的巖屑及某些礦物，膠結(jié)物質(zhì)的主要成分為碳酸鈣、氧化硅、氧化鐵及粘土質(zhì)等。按成因可分為碎屑巖、粘土巖和化學(xué)巖（包括生物化學(xué)巖）。常見的沉積巖有砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、礫巖、粘土巖、頁巖、石灰?guī)r、白云巖、硅質(zhì)巖、鐵質(zhì)巖、磷質(zhì)巖等。沉積巖占地殼體積的7.9%，但在地殼表層分布則甚廣，約占陸地面積的75%，而海底幾乎全部為沉積物所覆蓋。

 

沉積巖有兩個突出特征：一是具有層次，稱為層理構(gòu)造。層與層的界面叫層面，通常下面的巖層比上面的巖層年齡古老。二是許多沉積巖中有“石質(zhì)化”的古代生物的遺體或生存、活動的痕跡——化石，它是判定地質(zhì)年齡和研究古地理環(huán)境的珍貴資料，被稱作是紀(jì)錄地球歷史的“書頁”和“文字”。

 

變質(zhì)巖

 

原有巖石經(jīng)變質(zhì)作用而形成的巖石。根據(jù)變質(zhì)作用類型的不同，可將變質(zhì)巖分為5類：動力變質(zhì)巖、接觸變質(zhì)巖、區(qū)域變質(zhì)巖、混合巖和交代變質(zhì)巖。常見的變質(zhì)巖有糜棱巖、碎裂巖、角巖、板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、大理巖、石英巖、角閃巖、片粒巖、榴輝巖、混合巖等。變質(zhì)巖占地殼體積的27.4%。

 

火成巖、沉積巖、變質(zhì)巖三者可以互相轉(zhuǎn)化?；鸪蓭r經(jīng)沉積作用成為沉積巖，經(jīng)變質(zhì)作用成為變質(zhì)巖。變質(zhì)巖也可再次成為新的沉積巖，沉積巖經(jīng)變質(zhì)作用成為變質(zhì)巖，沉積巖、變質(zhì)巖可被熔化，再次成為火成巖。[2]

 

巖石具有特定的比重、孔隙度、抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度等物理性質(zhì)，是建筑、鉆探、掘進(jìn)等工程需要考慮的因素，也是各種礦產(chǎn)資源賦存的載體，不同種類的巖石含有不同的礦產(chǎn)。以火成巖為例，基性超基性巖與親鐵元素，如鉻、鎳、鉑族元素、鈦、釩、鐵等有關(guān)；酸性巖與親石原素如鎢、錫、鉬、鈹、鋰、鈮、鉭、鈾有關(guān)；金剛石僅產(chǎn)于金伯利巖和鉀鎂煌斑巖中；鉻鐵礦多產(chǎn)于純橄欖巖中；中國華南燕山早期花崗巖中盛產(chǎn)鎢錫礦床；燕山晚期花崗巖中常形成獨(dú)立的錫礦及鈮、鉭、鈹?shù)V床。石油和煤只生于沉積巖中。前寒武紀(jì)變質(zhì)巖石中的鐵礦具有世界性。許多巖石本身也是重要的工業(yè)原料，如北京的漢白玉（一種白色大理巖）是建筑裝飾材料，南京的雨花石、福建的壽山石、浙江的青田石是良好的工藝美術(shù)石材，即使那些不被人注意的河沙和卵石也是非常有用的建筑材料。許多巖石還是重要的中藥用原料，如麥飯石（一種中酸性脈巖）就是十分流行的藥用巖石。巖石還是構(gòu)成旅游資源的重要因素，世界上的名山、大川、奇峰異洞都與巖石有關(guān)。我們祖先從石器時代起就開始利用巖石，在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，人們的衣、食、住、行、游、醫(yī)……無一能離開巖石。研究巖石、利用巖石、藏石、玩石、愛石已不再是科學(xué)家的專利，而逐漸變成廣大群眾生活的組成部分。