岩石

岩石

岩石是天然产出的具一定结构构造的矿物集合体，是构成地壳和上地幔的物质基础。按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。其中岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石，也称火成岩；沉积岩是在地表条件下由风化作用、生物作用和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和成岩固结而形成的岩石；变质岩是由先成的岩浆岩、沉积岩或变质岩，由于其所处地质环境的改变经变质作用而形成的岩石。

地壳深处和上地幔的上部主要由火成岩和变质岩组成。从地表向下16公里范围内火成岩和变质岩的体积占95%。地壳表面以沉积岩为主，它们约占大陆面积的75%，洋底几乎全部为沉积物所覆盖。岩石学主要研究岩石的物质成分、结构、构造、分类命名、形成条件、分布规律、成因、成矿关系以及岩石的演化过程等。它属地质科学中的重要的基础学科。

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• 1 历史发展
• 2 岩石的应用
• 3 陨石

十八世纪末岩石学从矿物学中脱胎出来而发展成一门独立的学科。在岩石学发展的初期，主要研究的是火成岩，到了十九世纪中叶才开始系统地研究变质岩，而沉积岩直到二十世纪初才引起人们的注意。目前岩石学正沿着岩浆岩石学、沉积岩石学和变质岩石学三个主要的分支方向发展。

古老岩石都出现在大陆内部的结晶基底之中。代表性的岩石属基性和超基性的火成岩。这些岩石由于受到强烈的变质作用已转变为富含绿泥石和角闪石的变质岩，通常我们称为绿岩。如1973年在西格陵兰发现了同位素年龄约38亿年的花岗片麻岩。1979年，巴屯等测定南非波波林带中部的片麻岩年龄约39亿年左右。

加拿大北部的变质岩—阿卡斯卡片麻岩是保存完好的古老地球表面的一部分。放射性年代测定表明阿卡斯卡片麻岩有将近40亿年的年龄，从而说明某些大陆物质在地球形成之后几亿年就已经存在了。

最近，科学家在澳大利亚西南部发现了一批最古老的岩石，根据其中所含的锆石矿物晶体的同位素分析结果，表明它们的“年龄”约为43亿至44亿岁，是迄今发现的地球上最古老的岩石样本，根据这一发现可以推论，这些岩石形成时，地球上已经有了大陆和海洋。在地球诞生2亿至3亿年后，可能并不象人们所认为的那样由炽热的岩浆所覆盖，而是已经冷却到了足以形成固体地表和海洋的温度。地球的圈层分异在距今44亿年前可能就已经完成了。

目前在中国发现的最古老岩石是冀东地区的花岗片麻岩，其中包体的岩石年龄约为35亿年。

澳大利亚西部Warrawoona群中的微化石在形态结构上比较完整。它们究竟是蓝藻还是细菌目前尚难确定。通常认为，早期叠层石是蓝藻建造的，叠层石是蓝藻存在的指示。如果35亿年前就已经出现蓝藻，则说明释氧的光合作用早就开始了，这便引出一个问题：为什么直到20亿年前大气圈才积累自由氧呢？从35亿年前到20亿年前中间相隔15亿年之久，为什么氧的积累如此缓慢？对此当然有不同的解释。例如近年来已经发现叠层石也可能完全由光合细菌建造，或甚至由非光合细菌建造。

最古老生命存在的间接证据中较重要的是格陵兰西部条带状铁建造(BIF)和轻碳同位素。如果证据成立，则由此可推断在38亿年前的地球上已经出现进行释氧光合作用的微生物，即类似蓝藻的生物。根据Cloud的解释，BIF是由光和微生物周期性地释氧而引起亚铁氧化为高价铁沉积下来的。轻碳同位素也是光合作用的间接证据。但反对的意见认为，BIF形成所需的氧可以通过大气中的水分子的光分解来提供，而轻碳同位素可能来自碳酸盐的热分解。

叠层石是前寒武纪未发生变质的碳酸盐沉积中最常见的一种“准化石”，是由原核生物所建造的有机沉积。这种叠层状的生物沉积构造是由于蓝藻等低等微生物在其生命活动中，通过沉积物的捕获和胶结作用发生周期性的沉积作用而形成的。根据Walter(1983)的统计，在澳大利亚、北美和南非三个不同大陆的11个地点发现了太古宙叠层石，其年龄都在25亿年以上。 晚元古代是地史上叠层石最繁盛的时期，其分布广泛、形态多样。后生动物出现以后叠层石骤然衰落。寒武纪至泥盆纪叠层石数量和分布范围有限。泥盆纪以后叠层石只是残存。现代海相叠层石只分布在澳大利亚、中美洲、中东等地的少数地区特殊环境中。

岩石

一、做建材的岩石
1. 大理岩：大理岩的岩面质感细致，常用来作为壁面或地板。由于大理岩是由石灰岩变质而成，主要成分为碳酸钙，因此也是制造水泥的原料。大理岩材质软而细致，是很好的雕塑石材，许多有名的雕像都是由大理岩作成的，如著名的维纳斯像。其他如墙面或摆饰，也常是由大理石加工琢磨而成，如花瓶、烟灰缸、桌子等家用品。
2. 花冈岩：本土的花冈岩只有在金门才看得到，因此金门的老房子几乎都是用花冈岩做成的。台湾的寺庙所用的花冈岩，是来自福建，多用于寺庙里的龙柱、地砖、石狮。
3. 板岩：因其容易裂成薄板状，且在山区极易取得，故原住民至今仍使用板岩作为建材，筑成石板屋或围墙。
4. 砾岩：有些砾岩含有鹅卵石及砂，而且胶结不良，容易将它们分散开来，例如：台湾西部第四纪的头嵙山层中就是这种砾岩，其中卵石和砂都是建材。
5. 石灰岩：台湾最常见的石灰岩是由珊瑚形成的，通称为珊瑚礁石灰岩。在澎湖，珊瑚礁石俗称「石」，居民用以作为围墙建材，以遮蔽强烈的东北季风，保护农作物。
6. 泥岩：由于其主要成分是黏土，自古就被作为砖瓦、陶器的原料。
7. 安山岩：由于材质坚硬，亦常用来作庙宇的龙柱、墙壁的石雕、墓碑、地砖等。

二、可提炼金属的矿物
1. 金矿：含金的岩石经过风化和侵蚀作用，金会被分离出来而成自然金，因为金比泥沙重得多，容易沉积下来，经过淘洗，就成为黄金。
2. 黄铜矿：黄铜矿是提炼铜最主要的矿物。
3. 方铅矿：方铅矿呈现铅灰色，有立方体的解理，是最重要的含铅矿物。
4. 赤铁矿：赤铁矿外观颜色呈现铁灰色或红褐色，是最重要的含铁矿物。
5. 磁铁矿：磁铁矿属含铁矿物，具有磁性，吸附含铁物质。

三、珍贵的宝石
矿物若具有坚硬、稀有、耐久、透明且颜色美丽的特点，即常被用来作为装饰品，一般称为宝石，以下是常见的宝石简介：
1. 钻石：即俗称的金刚石，有许多种颜色，如淡黄、褐、白、蓝、绿、红等，其中以无色透明的价值最高。
2. 刚玉：刚玉也有许多不同的颜色，如：红色的刚玉俗名红宝石，蓝色的刚玉叫做蓝宝石。
3. 蛋白石：一般为无色或白色，有些具有特殊的晕彩。
4. 水晶：纯石英单晶称为水晶，水晶内因含不同杂质而呈现不同颜色，如：黄水晶、紫水晶等。石英的纤维状显微晶聚合体称为玉髓；石英的粒状显微晶聚合体称为燧石，这两种矿物是台东县重要的玉石。

四、做为颜料
有些矿物具有特别的颜色，可用来作成颜料，如蓝色的蓝铜矿，绿色的孔雀石，红色的辰砂。

五、其他用途
1. 石英：石英是制造玻璃及半导体的主要原料，如：苗栗县汶水溪的上福基砂岩中的石英砂即为制造玻璃的主要材料。
2. 方解石：方解石存在于大理岩及石灰岩中，是制造水泥的主要原料。
3. 白云母：白云母因不导电、不导热且具有高熔点的特性，因此经常被用来作为电热器中绝缘体的材料。
4. 石墨：硬度低，且具有油脂光泽，条痕为黑色，常用于制造铅笔芯，此外石墨还可以做成润滑剂、电极、坩埚等。
5. 硫磺：火山地区的温泉中即含有黄色的硫磺。
6. 石膏：石膏一般用于固定骨折受伤处，或做成塑像，也用于建筑工业。
7. 磷灰石：用于制造农业用磷肥。
8. 蛇纹石：含有镁的成分，可用于炼钢工业上。
9. 滑石：硬度低，有滑腻感；通常被研磨成粉末，以制造颜料、爽身粉、去污粉、化?品等。

陨石是太阳系内小天体的珍贵标本，为研究太阳系的起源、演化和生命起源提供了宝贵的线索和资料。球粒陨石中不仅含有氨基酸，还有烃类、乙醇和其他可能形成保护原始细胞膜的脂肪族化合物。对生命起源的研究有较大意义。生物化学家David.W.Dreamer用默奇森陨石中得到的化合物制成了球形膜，这些小泡提供了氨基酸、核苷酸和其他有机化合物以及进行生命开始所必需的转变环境。也就是说，当陨石撞击地球时，产生形成生命所需的有机物及必需的环境。和生命起源于彗星的理论一样，这是一种新的天外起源说。另外，康奈尔大学的C.Hyba指出，撞击也可以用其它方式提供生命所需的原材料，来自一次陨石撞击的热和冲击波可以在原始大气中激发起合成有机化合物的化学反应。

陨石是降落到地球表面的小块行星际物质撞入地球大气圈后尚未被烧尽的流星体的残片。在晴朗的夜晚，可以看到一线亮光划过夜空，瞬间消失。这些弥漫在宇宙空间中的星际尘埃，如果被地球的引力捕获便形成陨星；当它们以极快的速度进入地球大气圈时与大气发生摩擦、生热、发光，一部分残留下来落到地表就成为陨石。如果陨石在空中爆炸后象下雨一样降落，就称为陨石雨。1976年3月8日，我国吉林省降落过一次世界罕见的陨石雨，完整的陨石有100余块,重2吨多，其中最大的一块重达1770公斤，是世界上最大的石陨石。陨石来自星际空间，在1969年阿普罗11号在月球着陆并将月岩带回地球以前，陨石是人们能直接加以观察的唯一的外来天体。  

近代史上最惊人的陨石坠落事件是1908年的通古斯事件。当时在前苏联西伯利亚通古斯方圆800公里的范围内，都可见到了火光；在100公里范围内，都听到了轰隆巨响；在50公里范围内，高大树木全部被烧毁。很多人推测这次事件与陨石坠落有关，但奇怪的是至今没有找到陨石碎块。因此成为世界著名的“通古斯之谜”，吸引了许多中外科学家前往这个地区进行考察和研究。

陨石可分为三类：石陨石、石铁陨石和铁陨石。其中以石陨石最多，约占94%。同位素年龄测定陨石的年龄约为46亿年。

石陨石：密度为3-3.5克/立方厘米。由硅酸盐矿物橄榄石、辉石、少量斜长石和金属铁的微粒组成。可分为球粒陨石和无球粒陨石，前者含有直径为1-2毫米大小的陨石球粒，它是熔融物质快速冷凝的产物。这种结构在地球上从未发现过。可能是在太阳??，在脱离太阳时迅速冷却而形成的。因此，玻璃质球粒的成分就反映了太阳系形成初期原始行星的成分。

石铁陨石：密度约5.6-6克/立方厘米，由铁镍和硅酸盐矿物组成。

铁陨石：密度约8-8.5克/立方厘米。大约由80%-95%的金属铁和5%-20%的镍组成。