各类岩石简介讲解
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火成岩
几千年来,住在火山附近的人们都能看到灼热的岩浆从地表喷出,并在较短
时间内冷却形成坚硬的岩石。到十八世纪,地质学家才开始了解到,岩石里的脉
状侵入体也是由热的熔岩冷却形成。现在,我们知道,岩石可由下地壳或地幔中
的岩浆上侵形成,有时岩浆还会喷发出来,火成岩就是这些熔融物冷却固化的产
物。在探求岩石成因的过程中,当代地质学家已经认识到,大部分火成岩的形成
都与板块构造运动紧密相连。通过研究火成岩,地质学家就能更加了解地球的构
造史。虽然对岩浆起源和演化的确切机制目前还知之甚少,但地质学家已能就一
些长期困扰他们的问题,做出满意的回答,如:火成岩的侵入作用,火成岩的喷
出作用及岩石的熔融等
1、侵入作用
深部岩浆因上部压力的降低而向上运移,侵入于周围岩石中而未达
到地表即冷凝成岩,称为侵入作用,所形成的岩石称为侵入岩。包围侵入
体的原有岩石称围岩。由于侵入作用发生在地壳中,因此不可能像火山作
用那样直接观察和研究。只有当侵入岩经过长期的地质作用被抬升至地表
后,方能通过它们的基本产状、成分和分布来加以认识。岩浆是高温熔体,
围岩是低温物质,在侵入过程中岩浆与围岩之间必然要发生许多变化,如
同化混染。岩浆内部也会因温度下降而发生变化,导致分异等作用的发生。
分异
二十世纪初,地质学家开始研究火成岩的形成过程。他们把化学物质按一定的比例混合,模拟那些天然火成岩的成分,将其熔化,然后让它们冷却、固化,并密切检测晶体形成的温度和化学成分。实验发现,当岩浆缓慢冷却时,熔点高、密度大的矿物先结晶,一部分在重力作用下或因其他原因从岩浆中分离出来,沉入底部,聚集成熔点较高的岩石。另一部分未沉入底部,随着温度的继续下降,会同残余岩浆发生反应,使其成分发生了改变。这就导致了一个原始岩浆,因温度、压力等物理化学条件的影响,演化出一系列的岩石,这一作用过程,称之为岩浆的分异作用。随温度的下降,不断有相应的矿物结晶而分离出来,又称为分离结晶作用。美国岩石学家鲍温总结上述过程,提出了著名的鲍温反应系列理论。分异作用除结晶分异作用外,还有熔离作用、扩散作用和气运作用等。
2、喷出作用
喷出作用又叫火山作用。古代哲学家对火山和熔岩怀着畏惧的心理。他们把火山和熔岩解释为地狱之火。现代科学家则发现离地球表面越深,地内温度越高。在离地面大约75
千米~250千米的软流层,温度可达到1100摄氏度~1200摄氏度。这里存在大量熔体,被
认为是岩浆主要的来源地之一。
有趣现象
柱状节理
熔岩在冷凝过程中,其表面常有无数冷凝收缩中心形成,如果
岩石结构均匀,这些收缩中心会均匀而等距地排列,在垂直于连结
收缩中心的直线方向因张力作用形成裂缝,裂缝横切面为六边形。
随着熔岩进一步冷凝,六边形裂缝最终会将整个熔岩层切成六方柱,
称为柱状节理,柱体垂直于熔岩层面(冷却面)。在发育不理想时,
柱状节理的横切面可以是四边形、五边形、七边形等。
枕状构造
枕状构造是由于基性岩浆在海底喷出以后,其外层迅速冷却凝
固形成硬壳,硬壳受内部流体的挤压而破裂,熔体挤出又再冷凝成
另一个硬壳,似此反复作用便造成这种构造。枕状体表面较光滑,
常有纵向及横向沟纹。当地质学家发现枕状构造时,他们知道这是
由水底火山喷发而形成的,所以具枕状构造熔岩的出现,是判别这
个区域曾经在水下的重要的标志。枕状构造经常能在大洋的底部发
现。
火山口湖
火山经过连续多次喷发以后,岩浆房因空虚而萎缩了,火山锥
体从而会因失去支撑而崩塌陷落;同时,后续的喷发活动可将原有
火山锥的上部炸毁。结果,均能造成比原有火山口大得多的洼地,
被称为破火山口。洼地常积水成湖,称为火山口湖。
温泉
火山活动的后期,常常伴随着气体或水蒸气的喷发。地下水由
于地下岩浆的加热,变成了温泉和间歇喷泉。即使在大喷发之后,
火山仍可从小管道喷出气体、热液等喷出物,其中大都含有难溶物
质,其中有些是非常有价值的。
火山碑
有时候大量粘度较大的熔岩从火山通道猛烈喷出,由于火山通
道狭窄,造成堵塞,以至于未喷发的熔岩就在火山通道中冷却。当
周围的沉积岩慢慢的被风化、剥蚀后,耐风化的火成岩石还耸立在
那里,就像巨大的高楼矗立在荒漠中。
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火山类型
熔渣火山锥
复式火山锥
盾状火山
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岩浆岩种类
玄武岩(基性喷出岩)安山岩(中性喷出岩)流纹岩(酸性喷出岩)
辉长岩(基性深成岩)闪长岩(中性深成岩)花岗岩(酸性深成岩)
沉积岩
地球上的大部分表面都被沉积物覆盖。沉积物与沉积岩是岩石循环中重要的
一环。地壳上先期已存在的岩石,受到风化、剥蚀、搬运、沉淀、埋藏和成岩作
用,最终形成各种沉积岩。因为它曾经是沉积物,故而可以根据沉积岩的原生构
造指示沉积环境。对沉积物和沉积岩的研究有着相当大的实用价值:沉积岩中有
我们不可缺少的能量资源,如石油、天然气和煤。了解了这些沉积岩的形成就能
帮助我们更好的探求尚未查明的资源。
典型沉积岩
、
典型沉积岩
角砾岩砾岩
砂岩页岩
原生构造
沉积岩在解释地球历史时显得特别重要,地质学家能根据岩石的原生构造,推断出岩石的历史,包括原岩的组成、搬运的形式和距离以及颗粒成岩时的自然
环境,即沉积环境。沉积岩在地球表面沉积,因此能保存并提供原物质聚集地的
物理、化学和生物环境情况的线索,进而追溯其历史。
层理