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地球/6g. 常見岩石識別

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岩石是什麼?

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所有岩石可以被歸類為三大類別之一:火成岩(由熔融物質冷卻形成的岩石),變質岩(經歷過高溫高壓但沒有熔化的岩石),以及沉積岩(由地球表面過程形成的岩石,例如運輸的顆粒、有機物質和蒸發)。所有岩石都可以歸類於這三大類別之一。另一方面,岩石名稱是分類,用於組織這三大類別中發現的許多不同種類的岩石。地質學家有很多種方式為岩石命名,但歸根結底就是兩件事:岩石的礦物學和結構。換句話說,岩石中每種礦物所佔的百分比(礦物學)以及岩石的晶體或顆粒大小和形狀,或岩石的結構。地質學家有很多種方式為岩石命名,也有許多競爭的想法和正在進行的研究。以下列出了每種類型的岩石的基本岩石名稱。

火成岩

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所有火成岩都根據其所含的礦物劃分為兩個主要類別。長英質火成岩主要由長石(斜長石/正長石)和石英組成,而基性火成岩主要由輝石、角閃石和橄欖石組成。有些岩石,特別是富含橄欖石的岩石,被稱為超基性,其中二氧化矽(石英)含量非常少。長英質礦物往往呈白色、粉紅色和透明(透明)色,因此這些岩石的整體顏色較淺,而基性礦物往往呈深黑色、深紅色或深綠色,這些基性岩石的顏色較深,通常為黑色。所有火成岩都是由熔融物質冷卻時形成的晶體形成的。如果岩石冷卻得很慢(在地球深處或深成岩中),則稱為侵入岩,而如果岩石冷卻得很快(例如來自地球表面的熔岩),則稱為噴出岩。熔融物質冷卻的時間長短導致岩石中晶體的大小不同。侵入岩具有緩慢形成的大晶體,而噴出岩將具有非常小的晶體。火成岩中晶體的大小稱為結構。我們通常可以根據這兩個特徵將所有火成岩劃分開來,即它們是否主要由長英質礦物或基性礦物組成,以及岩石的結構。

花崗岩(長英質侵入火成岩)

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花崗岩特寫,其中有正長石長石、石英和雲母(白雲母)的大晶體。
請注意岩石中石英和正長石晶體的大小,這表明形成這種花崗岩的熔融物質冷卻速度很慢。

花崗岩是長英質侵入岩的岩石名稱,由地球深處冷卻的熔融岩漿形成。由於這些岩石是由熔融物質緩慢冷卻形成的,因此晶體可能非常大。花崗岩幾乎完全由石英、長石(斜長石/正長石)和雲母(白雲母/黑雲母)組成。當晶體特別大時,地質學家稱之為偉晶岩或偉晶岩狀花崗岩。如果用肉眼可以看見單個晶體,則稱為顯晶質或顯晶質花崗岩。大多數花崗岩是顯晶質花崗岩,具有可見的長英質礦物單個晶體斑點。花崗岩通常存在於山脈的核心,並且僅存在於富含二氧化矽的大陸地殼中。花崗岩是一種有用的建築材料,儘管它的硬度使其比其他更軟的岩石更難雕刻和塑形。

閃長岩(中性侵入火成岩)

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閃長岩含有混合的基性和長英質礦物,並且冷卻速度很慢(侵入岩)。

閃長岩是一種含有比長英質花崗岩更多的基性礦物的岩石,其中較暗色的礦物包括黑雲母、輝石和角閃石。與淺色的花崗岩相比,這些礦物使岩石呈現出黑白斑點的外觀。有時地質學家會提到閃長花崗岩,一種介於閃長岩和花崗岩之間的礦物成分的岩石。

輝長岩(基性侵入火成岩)

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輝長岩是一種深色的基性岩石,具有大晶體。輝長岩常見於海洋地殼下方。

輝長岩是一種主要含有基性礦物的岩石,包括輝石、角閃石和橄欖石,以及少量的石英和長石。輝長岩呈黑色,但作為侵入性深成岩,它含有這些礦物的大晶體。輝長岩是俯衝帶和海洋地殼深處常見的岩石。在大陸中,輝長岩通常存在於蛇綠岩中,蛇綠岩是海洋地殼的一部分,已經被增生或嵌入大陸地殼中。如果岩石含有更多的橄欖石,並且呈深綠色,其中二氧化矽(石英)含量很少,則該岩石被認為是超基性的。用於富含橄欖石的岩石的超基性岩石名稱是橄欖岩。橄欖岩是地球地幔深處常見的岩石,它比輝長岩含有更多的橄欖石和更少的石英,儘管兩者都被認為是基性火成岩。許多通過阿波羅任務帶回地球的月球岩石被歸類為輝長岩,其中含有大量的橄欖石和其他基性礦物。

流紋岩(長英質噴出火成岩)

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流纹岩是一种浅色岩石,冷却速度快(喷出),注意其细小的晶体尺寸(隐晶质结构)。

流纹岩是火成岩的名称,由长英质矿物(石英和长石(正长石/斜长石))组成,但也包含微小的晶体(只有通过放大镜才能看到)。这些形成岩石基质的细小均匀晶体被称为隐晶质结构。流纹岩的颜色往往是白色到粉红色,具有类似的均匀颜色和纹理,这些细小的隐晶质晶体构成了整个岩石。喷出岩是由快速冷却形成的,通常与突然的火山爆发有关。流纹岩是一种常见岩石,存在于火山地区,从富含二氧化硅的大陆地壳中喷发出来,例如圣海伦斯山周围以及其他俯冲带。流纹岩和其他喷出岩也可以被描述为斑状岩。斑状岩是一种火成岩,经历了两个冷却阶段,一个是导致细小晶体(隐晶质结构)的突然冷却事件,另一个是导致较大晶体(伟晶质/显晶质结构)的较慢冷却事件。斑状火成岩是指任何含有细小晶体和较大晶体的火成岩。这些较大的晶体通常在较低的温度下结晶,例如石英矿物,但也可能是由于侵入岩缓慢冷却,但在火山爆发期间突然加速冷却导致的,从而形成细小晶体和较大晶体(斑状结构)。

安山岩(中性喷出岩)

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安山岩,它表现出细小的镁铁质和长英质矿物的晶体,并且冷却速度很快。

安山岩是一种中性成分的喷出岩火山岩(介于长英质和镁铁质之间),类似于闪长岩,但具有隐晶质到斑状结构。它通常呈灰色,带有小晶体的斑点,这是由于岩浆快速冷却造成的。安山岩往往表现出大型的斜长石、角闪石和辉石晶体。这些大晶体被称为斑晶,它们是斑状岩中较小晶体基质中包裹的大晶体。安山岩以南美洲的安第斯山脉命名,这是一个活跃的俯冲带,但安山岩在世界各地许多火山活跃的地区也很常见,特别是在大陆上。

玄武岩(镁铁质喷出岩)

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玄武岩是一种深色富含镁铁质的岩石,冷却速度快。大多数熔岩冷却后会形成玄武岩,它是地球(以及月球)上最常见的岩石之一。

玄武岩是地球上最常见的火成岩类型之一,由富含镁铁质的岩浆和熔岩快速冷却形成。玄武岩在构成海底的海洋地壳中尤其常见,并且存在于岛屿火山系统中,例如夏威夷。玄武岩在大陆火山地区也很常见,在那里,更深的镁铁质矿物被带到巨大的熔岩流中,这些熔岩流可以覆盖大片区域。玄武岩是熔融岩石,冷却速度非常快,导致形成细小的隐晶质角闪石、辉石和橄榄石晶体,但可以含有少量石英、黑云母和长石。玄武岩几乎总是黑色、深绿色到深红色。由于玄武岩是由含有大量气体的熔岩流冷却形成的,因此玄武岩通常表现出气孔结构。气孔结构是指气泡在岩石中留下的孔洞或气孔。这些孔洞通常在分布上是均匀的,是在火山气体从快速冷却的熔岩中逸出时留下的。有时这些气孔会被石英斑晶填满。火山渣是一种岩石名称,用于描述用于美化的红色气孔状玄武岩。并非所有玄武岩都是气孔状的,因为地球上发现的许多玄武岩具有隐晶质结构,颜色为深黑色。黑曜岩是一种富含二氧化硅的岩石,由喷出、快速冷却的熔融岩石形成,通常与玄武岩一起出现。黑曜岩是一种富含二氧化硅的岩石,由于熔融石英的增加,形成了一种玻璃状结构,这种熔融石英可以积聚并在镁铁质玄武岩之间熔岩和岩浆流中快速冷却。

几乎所有火成岩都可以归入这六个亚类之一:花岗岩、闪长岩、辉长岩、流纹岩、安山岩和玄武岩。尽管地质学家经常争论这些严格划分应该如何定义,尤其是关于各种矿物和结构的比例。这些定义对于快速识别你可能遇到的火成岩非常有用。

沉积岩

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碎屑沉积岩是由运输的颗粒或碎屑组成的,这些颗粒或碎屑通常由于这个过程而变得圆滑。

所有沉积岩都是由地球上的表面过程形成的,包括 1)由风和水运输的胶结颗粒/沉积物,2)生物有机体产生的有机物的埋藏,以及 3)矿物从溶液中蒸发和再结晶。所有这些过程都只发生在地球表面,通过石化过程,这些物质会变成石头。

将埋藏物质(如沉积物)变成石头的石化过程称为成岩作用。成岩作用是描述沉积物随着埋藏到地球地表深处而经历的物理和化学变化的过程,这些变化是由温度、压力和地下水流增加引起的。成岩作用也是导致恐龙等灭绝动物骨骼石化的原因。沉积岩是唯一一种含有古代动植物化石的岩石类型,也是唯一一种含有烃类燃料的岩石类型,例如石油、天然气和煤炭。

沉积地质学家将大多数沉积岩分为两大类,碎屑沉积岩和碳酸盐沉积岩。碎屑沉积岩是由运输的颗粒或碎屑组成的岩石,这些颗粒或碎屑是由风和水对地球物质的侵蚀造成的。碳酸盐沉积岩是由海洋、湖泊和池塘中的有机碳酸盐矿物形成的岩石。

碳酸盐沉积岩

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石灰岩是一种暗灰色岩石,在犹他州的凯什谷和瓦萨奇前缘特别常见。它是一种碳酸盐沉积岩。

碳酸钙 (CaCO3) 很容易从海洋和湖泊水中沉淀出来,但主要被水生生物用来形成贝壳和保护层。这些有机碳酸钙沉积物在海洋或湖泊底部埋藏后会积累,最终变成一种称为石灰岩的岩石。石灰岩是用来描述主要由有机物组成的岩石的通用术语,这些有机物埋藏在古代海洋和湖泊中。石灰岩可以根据两种分类方案进一步细分,即福克分类和邓汉分类,它们根据石灰岩的结构对其进行分类。所有石灰岩都由方解石或文石组成,这是碳酸钙 (CaCO3) 的两种天然存在的矿物,但是随着成岩作用,钙 (Ca) 可以被镁 (Mg) 替换,形成白云石,白云石比方解石和文石都硬。大多数文石在地下经历了成岩作用的过程,转变为更稳定、更致密的方解石矿物,因此大多数天然存在的石灰岩主要由方解石组成。石灰岩暴露于中性或略微酸性的雨水和地下水中时会很容易溶解,产生岩溶,岩溶是一种由这种周围岩石溶解形成的地形,包括漏斗、洞穴和溶洞。石灰岩形成了地球地表下重要的含水层,用于地下水通过,因为地下水通常会溶解这些岩层。它们也可以作为地下石油的重要储层。

在犹他州,沿着盐湖城东部的瓦萨奇山脉,以及犹他州北部的凯什谷,石灰岩是该地区的主要岩石。这些石灰岩,如今形成了高耸的山脉,沉积在曾经覆盖犹他州西部的热带浅海中,距今约 5 亿到 4.5 亿年。这些堆积的石灰岩层后来随着北美大陆向西移动和开始扩张,被向上推挤,形成了山脉。

碎屑沉积岩

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碎屑粒度分布。

碎屑沉积岩是由运输的颗粒(称为碎屑)组成的岩石,这些碎屑与矿物胶结剂(称为胶结物)一起固结在一起。颗粒可以由风(风成沉积)或水(海洋、河流和湖泊沉积)运输。你从地球表面捡起的许多岩石都是由这些侵蚀和重新沉积的表面过程形成的。这是由于地球的动态岩石圈,由水循环和大气的风驱动。太阳系中的大多数其他行星在其表面只有很少的沉积岩,如果有的话。

温特沃斯粒度表

沉积岩根据其矿物学和结构命名。结构是指形成沉积岩的单个颗粒的大小和分布。这些颗粒可以是任何大小,从巨大的巨石到粘土大小的颗粒,沉积岩名称基于构成岩石的这些颗粒的大小。这些颗粒可以是分选良好的(所有大小相似)或分选不良的(各种大小),它们也可以是圆形的或棱角状的。沉积地质学家通常会根据构成岩石的单个颗粒的矿物学来修改沉积岩的名称。研究沉积岩可以告诉你单个颗粒在被埋藏之前被运输了多远。石英在地球表面非常稳定,最终将被运输最远。如果沉积岩只包含石英颗粒,那么该观察结果表明该岩石是由沉积物形成的,这些沉积物在埋藏之前经历了很长的运输。而如果沉积岩包含长石或其他岩石和矿物的岩屑,那么该观察结果表明该岩石是由沉积物形成的,这些沉积物在埋藏之前只经历了很短的距离。大小和形状也表明沉积物在埋藏之前被运输的总距离。分选良好且圆形良好的沉积物存在于远距离运输的沉积物中,而分选不良且棱角状的颗粒存在于仅短距离运输的沉积物中,或由冰川运输的沉积物中。你可能会注意到,在河流或海滩沙中发现的卵石会因流水和海浪拍打而变得圆润,而高山滑坡中发现的岩石则会呈棱角状和杂乱无章。碎屑沉积岩非常迷人,因为它们可以告诉你沉积物是如何在地球漫长的历史中穿过地球表面的,因为山脉侵蚀而盆地填充。

碎屑沉积岩通常由两种类型的胶结矿物胶结在一起:方解石和石英。方解石比石英软,会导致总体上更弱的岩石,更容易被侵蚀。在颗粒之间还可以发现一些其他矿物,充当胶结剂或胶结物,包括许多氧化铁矿物(如赤铁矿)、硫化物如黄铁矿,以及其他可能在热液沉积物中形成的矿物,这些沉积物通过极热的地下水和溶解矿物的通过而形成。通常,这些副矿物会形成所谓的结核,其中一种强烈的胶结矿物将形状奇特的颗粒群粘合在一起,产生不寻常的风化模式和独特的颜色。结核由于其高度可变的形状和颜色,经常被误认为是恐龙蛋或化石骨骼。这是由沉积物中单个颗粒在地表下被不同矿物粘合在一起的独特方式造成的,并且随着岩石在地表风化而变得明显。

泥岩

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泥岩

泥岩是由粘土大小的颗粒或碎屑形成的岩石。粘土大小的颗粒大约比典型的沙粒小一千倍,小于 3.9 微米。粘土大小的颗粒非常小,以至于当你用牙齿咬岩石时,你不会感觉到牙齿之间有沙砾。这导致许多地质学家咬他们怀疑是泥岩的岩石碎片,看看他们是否能感觉到牙齿之间有沙砾(让非地质学家感到有趣)。泥岩将具有光滑的结构,通常呈粉状和柔软,因为它经常由粘土矿物组成,这些粘土矿物是由硅酸盐矿物风化形成的。

页岩

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页岩

页岩是在海洋和湖泊底部低能量系统中沉积的沉积岩,形成扁平的板状层。它通常由泥到粉砂大小的碎屑组成,这些碎屑在沉积过程中堆积成精细层状的层。页岩是古代海洋和湖泊中发现的一种主要岩石,并且通常富含碳氢化合物分子,使岩石呈现黑色。这些碳氢化合物分子可以作为地下碳氢化合物燃料(如天然气和石油)的来源材料。富含碳氢化合物的页岩通常被称为油页岩,因为其碳氢化合物含量高。页岩通常由海洋沉积物形成,这些沉积物比碳酸盐成分深度、透光层或冷水更深,在这些地方碳酸盐沉积更有限。

泥岩

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泥岩

泥岩是由泥大小的颗粒或碎屑形成的岩石。泥大小的颗粒介于 3.9 微米到大约 62.5 微米之间,比粘土略粗糙。泥存在于土壤、洪泛平原、河岸,甚至存在于小池塘和湿地中。这些侵蚀的泥土材料被埋葬后形成了泥岩。泥岩与页岩相比通常呈块状或块状,页岩呈板状或薄层状。泥岩是在蜿蜒河流附近的洪泛平原以及土壤中形成的沉积物的主要岩石。

粉砂岩

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粉砂岩

粉砂岩是由粉砂大小的颗粒或碎屑形成的岩石。粉砂大小的颗粒大约为 50 到 63 微米,肉眼难以看到,但比泥更粗糙,可以感觉到粗糙的结构。它通常在比泥岩略高的能量系统中发现,但沉积环境相似。

砂岩

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砂岩

砂岩是由砂大小的颗粒或碎屑形成的岩石,是碎屑沉积岩中最常见的类型之一。砂岩有很多不同的颜色,但由 63 微米到 2 毫米之间的颗粒组成。砂岩可以细分为非常细粒到粗粒。大多数砂大小的颗粒可以用肉眼看到,使岩石呈现斑点状外观。识别砂岩的挑战之一是它可能看起来像火成岩流纹岩和安山岩,它们是由相互生长的晶体组成的,而在砂岩中,单个颗粒被粘合或胶结在一起。砂岩由沙子的埋藏和成岩作用形成,沙子可以在海滩、近岸海岸、河流、湖泊和风成(沙漠沙丘)环境中沉积。研究砂岩中单个颗粒或碎屑可以揭示有关沙子如何在穿越地球表面的过程中被运输的关键信息。交叉层理和遗迹化石等沉积构造对于重建古代环境也很重要。砂岩也是重要的油气储层,因为它比更细粒的泥岩和泥岩在单个颗粒之间有更多的空间,使岩石表现得像海绵一样,为石油沉积提供空间,并成为重要的地下水含水层。大多数砂岩主要由石英砂粒组成,这些砂粒对地球表面的风化具有抵抗力,但也可能存在其他岩石和矿物的碎屑。砂岩通常用方解石和/或硅(石英)矿物胶结或粘合在一起,这些矿物在单个颗粒之间生长,将沙子粘合在一起形成岩石。

砾岩

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砾岩

砾岩是 simply 由大于约 2 毫米宽的颗粒或碎屑组成的岩石,大于砂粒,大约是卵石的大小,但可以包括大小高达大巨石的颗粒和碎屑。砾岩由河流卵石、滑坡和靠近山脉或地形陡峭环境的高能河流环境的沉积物形成。砾岩可以由圆形良好的卵石或碎屑形成,但也可以包括高度棱角状的碎屑和颗粒,如冰碛岩中发现的那些,冰碛岩是由冰川运输的沉积物形成的固结冰碛。砾岩对于重建地球的过去地形非常有用,因为这些沉积物通常与可能在很长一段时间内被侵蚀的山区地形相邻。总体粒度将随着水和风运输碎屑的距离而减小,因此较大的粒度往往靠近其原始来源。非常棱角分明、锯齿状或尖锐的大尺寸颗粒有一个独特的岩石名称,它们被称为角砾岩。

其他类型的沉积岩

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煤炭

除了碳酸盐岩和碎屑沉积岩两大类之外,还有一些岩石是由有机物和蒸发作用形成的。这些岩石包括**煤炭**,它是由碳化的埋藏植物材料组成,主要是古代植物被埋藏和压实,并含有大量的可以燃烧作为燃料的碳氢化合物分子。煤炭有不同的等级,褐煤是低等级的褐色煤炭,含有最少的碳氢化合物,亚烟煤是中等等级的煤炭,含有略多的碳氢化合物,烟煤是较高等级的煤炭,颜色是光亮的黑色,质地光滑,经常开采用于燃烧。煤炭的最高等级是无烟煤,它有时被归类为变质岩,因为它经历了更多的热量和压力。它往往比烟煤坚硬得多。无烟煤在美国东部较为常见,而在犹他州,大部分开采的煤炭是从白垩纪岩层中开采的较软的烟煤。

蒸发岩

蒸发岩是用来描述由海洋或湖泊水蒸发形成的岩石,留下石膏和岩盐等蒸发矿物。这些类型的岩石在古代湖泊和海洋盆地中很常见,在那里,大片区域经历了蒸发,以及这些矿物的沉积和埋藏。蒸发岩的一个独特之处在于,它经常在亚表层形成穹顶状结构,被称为盐丘。在犹他州东南部的帕拉多克斯盆地中,蒸发岩层的上升造就了摩押周围的一些独特的地质特征,包括著名的峡谷地国家公园的上升穹顶。

所有沉积岩都是以层状形式沉积的,这被称为层理。这些层在数百万年的沉积过程中一层叠一层地堆积起来。沉积岩的一个重要特征是其区域性的“层状蛋糕”外观,它记录了地球漫长的历史。

变质岩

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由形成变质岩的强压力和高温造成的片理的例子。

变质岩是强烈的热量和压力作用的结果,这使得它们更难命名和分类,因为这些条件可以产生各种独特的矿物学。经验丰富的地球学家可以使用变质岩矿物学,不仅可以辨别原始岩石,还可以辨别岩石在埋藏过程中所承受的热量和压力,从而产生所观察到的矿物。变质岩根据它们在地下所承受的热量和压力进行分级,从低级变质岩(由于热量和压力,它们的颗粒发生了一些重结晶),到高级变质岩(其中矿物可能部分熔化,岩石的矿物学发生了重大重结晶)。识别几乎所有变质岩的最重要特征之一是片理。片理是由不同的矿物晶体形成的波浪形图案,这是由于压力的差异造成的。片理的独特之处在于,它是由于岩石被深埋在地球内部所承受的强大压力的挤压力量造成的。这些波浪形的线条可以在大多数变质岩中看到,与沉积岩(如砂岩)中常见的直线水平线条(层理)不同。变质岩往往比沉积岩和岩浆岩更闪亮,因为它们的颗粒或晶体在热量下部分熔化或在压力下重结晶,这对大多数高级变质岩都是如此,它们经常展示出美丽的晶体。大多数变质岩都出现在山脉的核心,或出现在由火山或构造活动(如俯冲带或热点)引起的区域变质带中。变质岩也是地球上发现的最古老的岩石之一。变质岩在岩石循环过程中没有完全熔化成岩浆或熔岩,因此它们非常古老,在大陆克拉通中很常见。克拉通是大陆地壳的古老核心或中心,它最初形成了今天的大陆,在板块构造运动过程中从未经历过俯冲。这些地区富含变质岩,这些岩石非常古老,有超过 40 亿年的岩石。

变质岩的命名是根据它们的原始来源岩石,并从低级到高级进行分级。泥岩或页岩会变质成板岩、千枚岩、片岩,最终变质成片麻岩,而石灰岩会变质成大理石。砂岩会变质成石英岩。岩浆岩也会随着埋藏和压力的增加而变质,玄武岩会变成蓝片岩或绿片岩,橄榄岩会变成蛇纹岩,富含角闪石的基性岩会变成角闪岩,富含辉石的岩浆岩会变成角岩。花岗岩和其他富含长石的岩浆岩会变质成片麻岩。岩石名称通常会包括它们描述中的副矿物,例如,片岩可能含有石榴石晶体,这种岩石被称为石榴石片岩。

板岩

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板岩

历史上,板岩被用作黑板的书写表面,现在仍然经常被用作屋顶材料。它是一种坚硬的黑色变质岩,来源于页岩,在地球地下经历了低级变质作用。岩石可能呈现细粒片理或相当均匀,但比页岩坚硬,可以薄片状断裂。

千枚岩

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千枚岩

千枚岩是一种略高级的变质岩,其中绿泥石、黑云母和白云母开始从粘土矿物中结晶出来。这些新矿物使岩石呈现出银色的闪光,仿佛覆盖着亮片。岩石往往比板岩表现出更多的片理,有波浪形的平行云母晶体排列带。岩石在更高等级的变质作用下,还可能含有石榴石和十字石等副矿物。

片岩

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片岩(含石榴石)

片岩是一种中等等级的变质岩,呈现出波浪形的片状晶体,包括白云母和黑云母的晶体,但也包括绿泥石、滑石、角闪石、石墨和石英。片岩在比千枚岩更高的温度下形成,晶体更大,但颜色也是银色,带有明亮闪光的晶体。石英在这些更高的温度下变得更具流动性,可以流入片理带,形成浅色或半透明的波浪形线条。石榴石和十字石在片岩中很常见。石榴石会形成这些红色到黑色的晶体,类似于饼干中巧克力片的块状物。片岩通常根据其副矿物进行命名,例如石榴石片岩、十字石片岩或电气石片岩。片岩是纽约中央公园中常见的暴露岩石,但也可以在许多大陆地壳岩石中找到,这些岩石具有区域变质的历史。

片麻岩

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片麻岩典型的片理
片麻岩

片麻岩是一种高级变质岩,与花岗岩非常相似。这是由于强烈的热量和压力导致岩石中许多矿物(包括石英、长石和白云母)部分熔化。片麻岩也可以由花岗岩变质形成,从而导致片理,或由于岩石所承受的差异应力和压力而形成的矿物带。片麻岩可以通过波浪形的矿物晶体层带进行识别,这些层带中通常富含石英,而其他层带中则富含其他矿物,如长石、白云母和黑云母。片麻岩也可能展示出许多种类繁多的大的伟晶岩晶体。片麻岩缺乏花岗岩中发现的均匀结构,并具有不同矿物组成的波浪形层。

大理石

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大理石

大理石是由石灰岩变质形成的,因为方解石和白云石的矿物重结晶成比沉积石灰岩更致密的岩石。由于密度增加,大理石保持柔软性,但其结构变得更加均匀,形成一种易于雕刻和雕刻的岩石。大理石是雕塑和建筑材料的理想选择,自古以来就被用于建筑项目,从古埃及到希腊。美国使用的许多大理石都开采自科罗拉多州的大理石,那里是冷灰蓝色大理石(称为尤尔大理石)的丰富来源,它表现出一些片理,并被用于华盛顿哥伦比亚特区的政府建筑和纪念碑的建造。意大利大理石产自托斯卡纳(称为卡拉拉大理石),而希腊大理石产自雅典西北部的奔特利山(称为奔特利大理石),两者往往是更温暖的黄色大理石。

石英岩

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石英岩的近景。

石英岩是富含石英的砂岩的变质岩,导致单个石英晶体融合在一起,消除了单个颗粒之间的任何孔隙率和渗透率,形成了高度重结晶的石英骨架。由于石英在地球表面高度稳定,石英岩对任何风化作用都极具抵抗力。石英岩通常会形成陡峭的锯齿状露头,并且通常作为河卵石和砾石被发现,这些卵石和砾石存在于高能河流中。由于石英岩中几乎不含其他矿物质,并且石英在莫氏硬度计上的硬度为 7,因此它经常成为地球表面常见的岩石,尤其是在山区。当变质作用伴随着热液活动时,石英岩有时会富含金和其他稀有贵金属,将溶解的金属阳离子通过岩石带入极热的地下水中,从而在石英岩中形成小的金脉。

来自镁铁质火成岩的变质岩

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绿片岩
角岩
榴辉岩

正如沉积岩会受到强烈的热量和压力而发生变质作用一样,火成岩也会在地下发生变化,从而形成多种变质岩。这些变质岩总体上源自玄武岩、辉长岩和超镁铁质岩石橄榄岩的原始物质。这些岩石表现出镁铁质矿物,因此由这些类型形成的变质岩群将倾向于呈绿色至黑色,并包含许多相同的矿物。地质学家通常将这些镁铁质变质岩称为绿岩或绿岩带。这些区域是由富含镁铁质的火成岩受到热量和压力而形成的,通常被认为是在地球历史上早期,富含长英质的大陆地壳与富含镁铁质的大洋地壳分离之前形成的岩石。这些岩石根据它们所受的压力和温度以及它们的矿物组成,被赋予了许多不同的名称,包括绿片岩、蓝片岩、角闪岩、角岩、榴辉岩、麻粒岩和沸石。蛇纹岩是一种变质岩,起源于以橄榄石为主的超镁铁质岩石。绿岩带是澳大利亚、加拿大和非洲重要的贵金属矿石,它们也揭示了大陆地壳早期形成的历史。

岩石名称描述了岩石的矿物学、结构和形成岩石的自然过程,这些过程在地球内部发生作用。地质学中的岩石命名需要识别岩石中常见的矿物,并描述岩石的形成过程。当你第一次开始捡拾岩石并试图辨别它在地球内部是如何形成的时,这可能具有挑战性。随着经验的积累和观察力的增强,每块岩石都可以被命名和分类。

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f. 手标本矿物识别。

g. 常见岩石识别。

h. 鲍文反应系列。

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