岩石

岩石是几种矿物的集合体，它是地壳的重要组成部分，根据成因可分为三大类：岩浆岩、变质岩和沉积岩。

岩石的形成

地球内部的地壳运动从未停息，因此，新的岩石也在不断形成。

地球内部的岩浆经过地壳运动而缓慢上升，岩浆岩就在这上升冷却的过程中形成。之后地球运动使一部分岩浆岩上升到地表，在冰川、流水和风的侵蚀作用下，岩石破碎成颗粒，再被冰川、河流和风力搬运，逐渐在湖泊、三角洲和沙漠中沉积下来，形成沉积岩。此外，在大规模的造山运动中，经过高温高压的作用，部分岩浆岩和沉积岩变成变质岩。

岩浆岩的性质

岩浆岩是由液态岩浆或熔岩结晶而成，岩浆的原始成分、侵入地壳的方式及冷却速度都会影响其组成成分和性质。

成因

岩浆岩主要有侵入和喷出两种成因。侵入成因的岩浆岩是液态岩浆在地壳内部经缓慢冷却而形成，而喷出成因的岩浆岩则是液态岩浆自然溢流或喷出地表快速冷却而成。

产状

产状是指熔岩冷却凝固的形态，如深成岩为大而深的侵入岩，可以绵延数千米，岩脉为狭长、不规则的板状岩体，岩床则为整合的席状。

矿物成分

岩石是矿物的集合体，长石、云母、石英和铁镁等矿物都是岩石的组成成分，而矿物的成分决定了岩石的化学性质。

颗粒大小

一般而言，岩浆岩中的深成岩颗粒粗大，喷出岩则颗粒细小，如辉长岩等粗粒岩浆岩的晶体直径超过5毫米，中粒玄武岩的晶体为0.5～5毫米，细粒玄武岩的晶体直径小于0.5毫米。

晶体形状

岩浆缓慢冷却使矿物晶体发育成完好的自形晶，岩浆快速冷却则会形成劣形晶。

结构

结构是指矿物颗粒或晶体的排列方式。

颜色

矿物的颜色是矿物化学性质的精确指标，可以反映出某种矿物的含量。酸性岩呈浅色，基性岩呈深色，中性岩则在两者之间。

化学成分

根据化学成分，岩浆岩可分为以下几类：酸性岩，含65%以上的硅酸盐和10%以上的石英；中性岩，含55%～65%的硅酸盐；基性岩，含45%～55%的硅酸盐和10%以下的石英；超基性岩，硅酸盐含量小于45%。

沉积岩的性质

沉积岩有两个显著特征，可以很容易地与岩浆岩、变质岩区分开来：一是沉积岩以层状产出，通常可以顺层剥离；二是沉积岩一般含生物化石，而岩浆岩从不含化石，变质岩中也比较少见。

成因

岩石颗粒经过风力、流水、冰川等搬运，沉积于陆地、河湖以及海洋，主要形成于地表或接近地表的地方。

化石

沉积岩中保存了大量的动植物化石，这些化石可以促进古生物学、地球学等学科的研究，如海洋生物化石可以说明岩石是在海洋环境下形成的。

颗粒大小

沉积岩的颗粒大小通常用粗粒、中粒和细粒等术语表述。粗粒岩的碎屑肉眼可见，如砾岩、角砾岩和砂岩；中粒岩的颗粒可用便携式放大镜分辨，如砂岩；细粒岩的颗粒则可用显微镜观察，主要包括页岩、黏土岩和泥岩。

颗粒形状

沉积岩的颗粒形状取决于它的搬运方式，例如风蚀作用会形成圆形颗粒，流水作用则会形成带棱角的沙砾状颗粒。

分类

沉积岩可根据其岩石颗粒的来源，分为碎屑岩、生物岩和化学岩。碎屑岩含有先成岩的颗粒，生物岩含有壳或其他化学碎屑，化学岩则是化学沉淀的产物。

变质作用的类型

变质岩是岩浆岩、沉积岩在高温、高压的作用下形成。

区域变质作用

区域变质作用是指造山带附近的温度和压力作用，变质作用最强，变质范围可达几千平方千米，形成区域变质岩。下面将举例说明在不同的压力作用下，页岩是如何形成不同的变质岩的。

无压力。页岩是一种细粒沉积岩，含有黏土矿物、石英和化石，无压力时，不变质。

低压。在低压状态下，页岩会扭曲或损坏，形成板岩。

中压。在中压状态下，页岩形成中粒片岩。

高压。在高压、高温热液活动强烈的地质环境中，页岩会变成粗粒的片麻岩。

接触变质作用

接触变质作用是指岩浆侵入体周围或熔岩流附近的温度和压力作用，接触变质岩就是在温度和压力的直接作用下形成，而变质带的范围与岩浆或熔岩的温度或侵入体的大小有关。高温不仅改变了原岩中的矿物，引起重结晶，而且也使所含化石消失。如悬崖底部的深色粗粒玄武岩在侵入的黑色页岩热流作用下形成较轻的角质岩，砂岩则在温度和压力作用下变成结晶、无孔的石英岩。

动力变质作用

动力变质作用是指在发生大规模地壳运动时，在地壳内，尤其是在断层附近，产生的挤压作用。这时大块岩石挤压在一起，它们相互接触的地方被研磨粉碎，形成糜棱岩。

变质岩的性质

变质岩的典型特征之一就是组成岩石的矿物呈晶体状，晶体的排列方向由温度和压力决定，晶体的颗粒大小则直接反映了它们所受的温度和压力强度。因此，我们可以通过观察变质岩中的晶体来确定其成因。

构造

构造是指矿物在岩石中的排列和分布特点，如接触变质岩晶质构造，晶体排列不规则，而区域变质岩则呈片理构造，压力使某些矿物排成直线。

颗粒大小

从颗粒大小可以判断岩石形成的温度和压力条件，一般压力越大、温度越高，形成的岩石颗粒就会越大。因此，低压下形成的板岩为细粒，中压下形成的片岩为中粒，高温、高压下形成的片麻岩为粗粒。

温度和压力

变质作用产生的温度为250～800℃，低于这个温度则不能产生变质作用，而高于这个温度，岩石会熔化成岩浆或熔岩；变质作用产生的压力为2000～10000千帕，低于这个压力不能产生变质作用，而高于这个压力，岩石呈粉末状。

矿物含量

变质岩中的特有矿物对鉴定很有帮助，如石榴子石和蓝晶石存在于片岩和片麻岩中，黄铁矿晶体常嵌生于板岩的劈理面，而水镁石则出现在大理岩中。

岩石鉴定

岩石鉴定主要分为四步：第一步，判断岩石是岩浆岩、沉积岩，还是变质岩；第二步，确定颗粒大小，分为粗粒、中粒、细粒；第三步，考虑岩石的其他特征，如颜色、构造、矿物组合等。具体鉴定步骤如下：

第一步，判断岩石是岩浆岩、沉积岩，还是变质岩。

岩浆岩呈晶质结构，由矿物晶体互相连结聚集而成。岩石里的晶体，或无规律聚集，或显示出某种方向性。岩浆岩没有沉积岩的层理结构，也没有变质岩的片理结构。有些熔岩还充满气孔。不含化石。

沉积岩有明显的层理，其矿物颗粒连结松散，用手指即可蹭下。除此之外，最重要的是沉积岩含有化石，可依此与岩浆岩和变质岩区别。

变质岩分为两类，一类是区域变质岩，有独特的片理结构，呈波浪状，不像沉积岩的层理面那样平坦；另一类是接触变质岩，其晶体呈较不规则排列。

第二步，确定颗粒大小。

在确定岩石类别之后，就要确定岩石颗粒大小，可分为细粒、中粒、粗粒。这里要特别注意：颗粒大小是指组成岩石的颗粒大小，而不是嵌生其中的个别晶体的大小。

第三步，考虑岩石的其他特征，如颜色、构造、矿物组合等。

根据前两步判断出岩石类别和岩石颗粒大小之后，再综合其他特征做出准确判断。

如果是岩浆岩，下一步就是观察颜色。酸性岩富含密度小的淡色硅酸盐，颜色浅；基性岩和超基性岩富含密度大的铁镁矿物，颜色深；中性岩，其矿物含量在前两类之间，颜色也深浅居中。

如果是沉积岩，就要观察它的矿物成分。沉积岩按照矿物成分可分为四类：主要含岩石碎屑的岩石；主要含石英碎屑的岩石，石英通常呈灰色，且很坚硬，易于辨认；主要含碳酸钙的岩石，含碳酸钙的岩石不仅颜色浅淡，而且与稀盐酸作用，还会起泡；最后是含其他矿物的岩石。

如果是变质岩，那就应该观察它是否具有片理结构，片理是变质岩最突出的特征之一，即在温度和压力作用下，某些矿物的定向排列。