基础地理/地质学
什么是地质学？从广义上讲，地质学是研究岩石的学科。地质学涵盖许多主题：古生物学（化石研究）、板块构造（板块运动）、侵蚀（岩石分解）以及许多其他不同的主题。其目的是为你提供地质学的基础知识。若要了解更多，请尝试在当地图书馆寻找资料，并查看参考文献和外部链接。
注意：如何对地质学进行分类存在相当多的困惑：有些人将其分类为独立学科，另一些人将其分类为科学的一种形式。我个人将其归类为地理学科。
在地质学中，了解岩石形成的三种方式至关重要
沉积物（如牙齿、岩石和沙子）沉积在河床底部。经过数百万年，这些沉积物压在一起形成沉积岩。沉积物到达河床的方式可能有很多：它们可能来自侵蚀的悬崖，然后逐渐沉积（被水流的力量“堆积”在一个地方）并随着时间的推移而压缩。沉积岩以层状形式分层，最年轻的岩石在最上面。如果发生非常强大的力量（例如板块运动），这些层或地层可能会以不同的顺序排列：例如，岩石越靠近悬崖，年龄越老，而不是悬崖的高度。不同的沉积物会形成不同的沉积岩：例如，砂岩由砂沉积物形成，泥岩由泥沉积物形成。沉积岩往往是最“脆弱”的三种岩石之一，因为岩浆岩和变质岩都需要经过极端压力才能形成。
这些岩石以其抗风化能力和结晶而著称。岩浆岩形成于两种方式：由地下的熔融岩石（岩浆）形成或由熔岩（来自喷发的火山）形成。这两种形式都涉及大量的热量和压力。通过分析晶体，你可以判断岩浆岩是怎样形成的。在地幔地下形成的岩浆岩往往具有相当大的晶体，因为岩石在地下冷却需要很长时间，与喷入海中形成对比，喷入海中会非常快速地冷却熔融岩石。花岗岩是地下形成的岩浆岩的典型例子：它非常坚硬，具有相当大的晶体，而且非常耐风化。岩脉和岩床是在熔岩穿过其他岩石时形成的，具有特征性的层理。
这些岩石经历过极端压力才能形成，而且与岩浆岩一样，它们非常坚硬，耐风化。它们的形成方式有很多：沉积岩、岩浆岩或变质岩可能与地幔中的熔融岩石接触，从而改变其成分。变质岩在山区很常见：山脉是在板块相互推挤时形成的，形成了一个俯冲带，其中一个板块下沉到另一个板块下面。所涉及的力是难以想象的。大理石是变质岩的宝贵例子，在其中可以看见其他岩石和矿物，因为各种岩石都参与了变质过程。
板块构造是指板块的运动。地球上的大陆似乎是不可移动的，但它们在历史上一直在移动，并且仍然在逐渐移动。也许最著名的过去大陆位置是在三叠纪时期，当时所有大陆都连在一起，形成了超大陆盘古大陆。板块的过去位置可以帮助地质学家解开许多谜团：例如，为什么多佛白崖与法国海岸的白崖完全相同。当板块相遇时，它们会以多种不同的方式表现。它们可能会分离、碰撞或沿断层线（由相遇引起的）移动。断层线是两个板块碰撞时形成的板块边界，形成崎岖的岩石构造，有点像汽车碰撞时的情况。它们还会导致变质，解释了为什么世界上许多山脉主要由变质岩构成。印度目前正进一步与亚洲板块发生碰撞。这种碰撞的巨大力量形成了喜马拉雅山脉，珠穆朗玛峰就位于其中。然而，板块的碰撞也会降低陆地高度，因为在俯冲过程中，一个板块总是会下沉（在变质岩部分中解释）。
我喜欢将侵蚀视为“岩石的消化”，因为侵蚀会“分解”岩石，使其成为形成沉积岩和岩石循环的重要组成部分。海洋是侵蚀的重要部分：当海浪拍打悬崖时，岩石可能会溶解，也可能会从悬崖上剥落，有时会形成有趣的图案，例如洞穴和拱门，因为“较弱”的材料首先被侵蚀。冰川以与海洋相同的方式侵蚀岩石，在狭窄的通道和山谷中裂开岩石。我们今天看到的许多山谷都是由冰川“雕刻”而成的。冰的化学密度低于液态水，这就是为什么河流和湖泊总是最上面结冰的原因。如果岩石上有一个缺口，雨滴会找到进入岩石的路。如果随后气温很冷，水就会结冰，从而膨胀，将岩石裂开。例如，排水管附近的岩石就会裂开。在冰河时代，这种侵蚀形式非常普遍。腐蚀或化学风化在污染严重的地区很常见。由于包含溶解的碳，雨水略带酸性，随着时间的推移，它会使岩石和纪念碑的侧面变得粗糙。工业化学物质（例如硫）也会溶解在雨水中，进一步增加其酸性。河流的强大水流是侵蚀的重要因素。河流中的水流侵蚀了河床，松散的岩石随着河流一起流动。它可能会沉积下来，随着时间的推移，可能会形成沉积岩。河流的侵蚀力在洪水时显而易见。风是侵蚀背后的主要力量，尤其是在沙漠中，在那里沙子会猛烈地被抛向岩石。风也会加速其他侵蚀力量（例如海洋）。生物风化在任何老建筑上都很常见。生物风化的过程类似于冰冻造成的侵蚀：当植物生长时，它可能会被岩石困住（例如在庭院中）。随着植物的不断生长，它生长的裂缝会进一步扩大，从而破坏岩石。最后但并非最不重要的是洋葱皮风化。当温度降低时，岩石会收缩。当温度升高时，岩石会膨胀。如果这些温度变化频繁且剧烈，持续的膨胀和收缩会使岩石变弱并像洋葱皮一样“剥落”。洋葱皮风化在沙漠气候中很常见。
矿物是我们在地球上发现的元素或化合物。有些矿物作为珠宝价值很高，另一些则在工业中很有价值。氧和硅是矿物中最丰富的元素，占地球上所有矿物的二分之一以上。矿物的原子结构使其具有不同的特性。污染物和杂质会改变一些矿物的特性：因此，石英有各种颜色，而铜在铁中呈现出蓝色。一个用于区分矿物的有用特性是硬度等级，由弗里德里希·莫氏提出。该等级显示了矿物对其他矿物刮擦的抵抗力。金刚石是最硬的矿物，可以刮擦所有其他矿物，而不会被刮擦，滑石则处于等级的另一端，是最软的矿物。
化石是古代生物遗骸的保存。当沉积物沉降在海底或河床上时，生物可能会被困在其中，沉积物保护了生物体免受腐烂。通常只有生物的牙齿、贝壳或骨骼会保存下来，很少有有机遗骸保存下来：它们通常会被黄铁矿等矿物质替代。化石为我们提供了许多关于地球历史的线索，例如板块的过去位置、生物大灭绝或灾难。化石可以告诉我们岩石的年龄。但要成为“带区”化石，生物必须在全球范围内普遍存在，但同时在地球上的生存时间相对较短，例如，一种生存了超过2亿年的生物并不能准确地告诉我们岩石的年龄，除非这种生物有许多寿命很短的物种。
- 当其他岩石被侵蚀时，会产生哪种岩石类型？
- 当其他岩石融化时，会产生哪种岩石类型？
- 岩石是如何融化的？
- 为什么这种新岩石不是变质岩？
- 沉积岩
- 岩浆岩
- 在地幔中
- 因为并非所有的岩浆岩都是由其他岩石形成的；变质岩是“二手货”。
调查：岩石和矿物，杰克·查洛纳和罗德尼·沃尔肖
网络版 岩石和矿物，DK，与谷歌合作