石头的来历和变化
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发布时间：2024-10-01 08:34
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时间：2024-10-18 02:17
可能是每个人小时候都想弄清楚的问题，但却很少有人能真的讲明白。想要弄清这个问题，还得回到46亿年前（当然这也是我们目前的认知而已）——地球的诞生之初。那个时候，地球混沌一片，没有地壳、地幔、地核，更没有陆地、海洋之分。我们把那时的地球叫作原始地球。目前，科学界主流认为：原始地球的组成成分和陨石相似。球粒陨石是一种石质陨石，带有特殊的小圆粒结构。通常认为，它们诞生在46亿年前，和地球的年龄相近。它们富含橄榄石和辉石等矿物，化石成分和早期地球相似。
2. 当时的地球轨道还没有被清空，原始地球不断遭受陨石撞击，撞击产生的热量，让地球的温度上升，并开始熔融，形成一个炙热而粘稠的球。直到有一天，太阳系中某颗星球（希亚星）不遵守“交通”规则，和地球追尾，顿时漫天烟火，两败俱伤。撞击产生的能量几乎把地球全部熔融，其中一部分物质被撞飞，飞出的物质后来演化成地球的卫星——月球。不过，塞翁失马，焉知非福。再次成为熔融态的地球，在这次强大的外力作用下，开始分层演化。
3. （大家可以想象，在家筛米粒时，重的米粒总是会跑到下面，而轻的杂质会浮上来）地球也是如此，比重大的物质，比如铁和镍，向地球中心沉降，密度很大的地核诞生了；比重小的物质，比如硅、氧、铝、钙等，浮在地核的外面，组成了原始地幔。然后，地球进入了漫长的冷却期。能源被逐渐释放到太空。地球表面温度开始下降，一些原本成熔融态的物质开始结晶，组成了橄榄岩、辉岩等最初的地幔岩石（石头）。
4. 随后，彗星给地球带来了水，于是，地球上就有了海洋，逐渐地，地球拥有了完整的圈层结构。其中，地壳和一部分上层地幔，组成岩石圈。我们身边能看到的常见岩石，大部分都来自于岩石圈。岩石有很多种，根据不同的形成原理，岩石可以分为三大类：火成岩（熔成岩）、沉积岩和变质岩。下面一一介绍“这三兄弟”。
5. 火成岩的形成，和岩浆喷发有关，因此也叫岩浆岩。它们都是由岩浆冷却结晶而成。大家第一印象，是不是都认为岩浆喷发都得喷出地表，再冷凝结晶而形成岩石？其实不是，更多的岩浆喷发是在地球内部完成的，喷出地表的岩浆只占少数。如果在火山活动中，喷出地表的岩浆，遇到温度相对很低的空气或海水，会快速冷却、迅速结晶（甚至来不及结晶）。这种情况下形成的火成岩，一般颗粒比较细，有时还会带有气孔，这种火成岩叫喷出型火成岩，也叫火山岩。如果岩浆没有喷出地表，而是在地面以下冷却，那么他们的冷却速度就会很慢，冷却时间长结晶就会很充分。这样情况下形成的火山岩，一般颗粒比较粗大，这种火成岩叫侵入型火成岩。根据形成的深度，还可以分为深成岩、浅成岩。那为什么火成岩的颜色不一样呢？火成岩的颜色有深有浅，这是由组成它们的矿物成分决定的，而决定矿物成分的，是形成火成岩的岩浆化学成分所决定。
6. 比如在大洋中脊，两个不同的板块相互分离。海洋地壳变得薄弱，其下方的压强减小。压强减小，熔点就会降低，因此地幔直接形成岩浆。岩浆向上涌起，喷出的岩浆遇到海水快速冷却，形成玄武岩；没有喷出，而遇到海水的岩浆缓慢冷却，形成辉长岩；它们是海洋地壳的主要组成部分。这些由地幔岩浆形成的岩石，一般富含镁和铁，硅含量较少。因此被叫作镁铁质岩石，也叫基性岩。它们在多数情况下，比重较大，对应岩浆的流动性较强。因其富含深色矿物，基性岩一般偏深色。
7. 在俯冲带，海洋板块会俯冲到*板块之下而消亡。俯冲带下去的海洋板块，会受热熔化，形成岩浆。因压强等因素，岩浆会沿着*板块中的缝隙，向上攀升。越浅的地方，温度越低，因此岩浆会逐步结晶，形成*地壳中的岩石。以上形成*地壳主体部分的火成岩，都是在地壳内部缓慢结晶的，因此都是侵入型火成岩。如果岩浆没有来得及结晶就喷出地表，就会形成和其剩下成分相对应的喷出型火成岩。它们形成的火山会形成*火山弧，著名的雷尼尔山和圣海伦火山，都是*火山弧的一部分。
8. 火成岩形成之后，并不会永远保持不变。它们很可能会经历物理变化和化学变化，然后转变为沉积岩或变质岩。已有岩石在受到外力侵蚀作用之后，会分解为沉积物。沉积物由岩石的碎屑，以及砂、粘土、生物残骸等组成。沉积物被风、水、冰川等外力携带、搬运，可能会远离母岩所在地...最后在能量较低的区域（盆地、湖泊、海洋等）聚集，进行沉积。沉积物一层一层地堆积，后来的位于上方，先来的位于下方。埋在深处的沉积岩被加压、加温，会发生成岩作用，让松散的沉积物转化为结实的岩石，沉积岩便诞生了。沉积岩种类，和它对应的沉积物种类有关。总体来说，沉积物可以分为碎屑沉积物（方解石、石灰石等）和化学沉积物（石膏、石盐等）。其中化学沉积物又分为碳酸盐沉积物和蒸发岩沉积物等类别。碎屑沉积物又可以按颗粒大小，粗略地分为六个类别，从小到大依次为：粘土、淤泥、砂、细砾（卵石）、中砾、粗砾。它们发生成岩作用之后，会相应形成页岩（泥岩）、粉砂岩、砂岩，以及不同组合的砾岩和角砾岩等。
9. 变质岩已有岩石，除了可以经历搬运、沉积和成岩作用，演化为沉积岩之外，还可以根据周围的温压变化，转为变质岩。变质岩的形成，主要靠温度和压力的变化。当温度和压强增加的时候，岩石里会形成新的矿物，从而产生变质岩。这就叫变质作用。变质作用大致分为两个常见种类：接触变质和区域变质。接触变质发生于地层中岩浆侵入体或者熔融流附近。地下的岩浆有时会顺着裂缝，侵入到地层中间，形成岩浆室或岩浆侵入体。如果岩浆流到了地表，就会形成熔岩流。与岩浆侵入体或熔岩流接触的岩石，会被加热，在高温条件下形成变质岩。在接触变质中，岩石变质的程度一般和温度高低有关。区域变质一般发生于造山带或大型逆断层附近。在造山带、山体对下方的岩层产生巨大的压强；在逆断层，两侧岩体的挤压，也会产生很大的压强。在高压的作用下，岩层中的岩石发生变质，形成变质岩。一般来说，区域变质会产生较大规模的变质岩。世界上的大型山区，比如喜马拉雅山脉、阿尔卑斯山脉和落基山脉等，都分布有规模可观的变质岩。
10. 经历变质作用后的矿物晶体，其大小、形状和空间排布都会变化。通常来说，加温加压越剧烈，变质岩里的矿物晶体就越大。而在高压下，石英和云母等矿物会被排成一条一条的层状或带状，体现在岩石上，成为叶理，是变质岩的重要特征之一。变质岩的种类很多，根据温压条件的不同，可分为许多变质相：其中，榴辉岩和蓝片岩属于高压变质相，常常产生于地幔的高温高压环境里。它们下方的葡萄石-绿纤石、绿片岩、角闪石和麻粒岩等是中高压变质相，一般产生于造山带等区域变质作用的条件下，最下方的角岩和透长岩是低压变质相，一般产生于接触变质作用的条件下，叶理相对来说不明显，晶体排布不规则。不同的变质岩，通常会对应不同的母岩。比如石英砂岩一般是由砂岩变质而来，板岩一般是由页岩变质而来，绿片岩一般是由玄武岩变质而来，大理岩一般是由石灰岩变质而来。大理岩俗称大理石，源于石灰岩，包括绿色大理岩、橄榄大理岩、灰色大理岩、蓝色大理岩等品种。因其底色洁白，花纹美观，常被作为建筑、雕塑、镶嵌画得石材。帕特农神庙、泰姬陵、林肯纪念堂等不少著名建筑都是用大理岩建成的。同一种母岩，在不同的变质程度下，会形成不同的变质岩，比如页
