漲知識！石頭是這樣形成的

法律顧問：趙建英律師

地球上各種岩石是怎麼來的？

可能是每個人小時候都想弄清楚的問題，

但卻很少有人能真的講明白。

想要弄清這個問題？

還得回到46億年前

——地球的誕生之初。

那個時候，

地球混沌一片，

沒有地殼、地幔、地核，

更沒有陸地、海洋之分。

我們把那時的地球叫作，

原始地球。

目前，科學界主流認為：

原始地球的組成成分和球粒隕石相似。

球粒隕石是一種石質隕石，帶有特殊的小圓粒結構。通常認為，他們誕生在46億年前，和地球的年齡相近。他們富含橄欖石和輝石等礦物，化石成分和早期地球相似。

當時的地球軌道還沒有被清空，

原始地球不斷遭受隕石撞擊，

撞擊產生的熱量，

讓地球的溫度上升，

並開始熔融，

形成一個炙熱而粘稠的球。

直到有一天，

太陽系中某顆星球（希亞星）不遵守「交通」規則，

和地球追尾，

頓時漫天煙火，兩敗俱傷。

撞擊產生的能量幾乎把地球全部熔融，

其中一部分物質被撞飛，

飛出的物質後來演化成地球的衛星——月球。

不過，

塞翁失馬，焉知非福。

再次成為熔融態的地球，

在這次強大的外力作用下，

開始分層演化。

（大家可以想像，在家篩米粒時，重的米粒總是會跑到下面，而輕的雜質會浮上來）

地球也是如此，

比重大的物質，比如鐵和鎳，

向地球中心沉降，

密度很大的地核誕生了；

比重小的物質，比如硅、氧、鋁、鈣等，

浮在地核的外面，組成了原始地幔。

然後，地球進入了漫長的冷卻期。

能源被逐漸釋放到太空。

地球表面溫度開始下降，

一些原本成熔融態的物質開始結晶，

組成了橄欖岩、輝岩等最初的地幔岩石。

隨後，彗星給地球帶來了水，

於是，地球上就有了海洋，

逐漸地，地球擁有了完整的圈層結構。

其中，地殼和一部分上層地幔，

組成岩石圈。

我們身邊能看到的常見岩石，

大部分都來自於岩石圈。

岩石有很多種，

根據不同的形成原理，

岩石可以分為三大類：

火成岩、沉積岩和變質岩。

下面一一介紹「這三兄弟」

火成岩

火成岩的形成，

和岩漿噴發有關，

因此也叫岩漿岩。

它們都是由岩漿冷卻結晶而成。

大家第一印象，

是不是都認為岩漿噴發都得噴出地表，

再冷凝結晶而形成岩石？

其實不是，

更多的岩漿噴發是在地球內部完成的，

噴出地表的岩漿只佔少數。

如果在火山活動中，

噴出地表的岩漿，

遇到溫度相對很低的空氣或海水，

會快速冷卻、迅速結晶（甚至來不及結晶）。

這種情況下形成的火成岩，

一般顆粒比較細，有時還會帶有氣孔，

這種火成岩叫噴出型火成岩，

也叫火山岩。

如果岩漿沒有噴出地表，

而是在地面以下冷卻，

那麼他們的冷卻速度就會很慢，

冷卻時間長結晶就會很充分。

這樣情況下形成的火山岩，

一般顆粒比較粗大，

這種火成岩叫侵入型火成岩。

根據形成的深度，還可以分為深成岩、淺成岩。

那為什麼火成岩的顏色不一樣呢？

火成岩的顏色有深有淺，這是由組成它們的礦物成分決定的，

而決定礦物成分的，是形成火成岩的岩漿化學成分所決定。

比如在大洋中脊，兩個不同的板塊相互分離。

海洋地殼變得薄弱，其下方的壓強減小。

壓強減小，

熔點就會降低，

因此地幔直接形成岩漿。

岩漿向上湧起，

噴出的岩漿遇到海水快速冷卻，

形成玄武岩；

沒有噴出，

而遇到海水的岩漿緩慢冷卻，

形成輝長岩；

他們是海洋地殼的主要組成部分。

這些由地幔岩漿形成的岩石，

一般富含鎂和鐵，

硅含量較少。

因此被叫作鎂鐵質岩石，

也叫基性岩。

他們在多數情況下，比重較大，

對應岩漿的流動性較強

因其富含深色礦物，基性岩一般偏深色。

在俯衝帶，

海洋板塊會俯衝到大陸板塊之下而消亡。

俯衝帶下去的海洋板塊，

會受熱熔化，形成岩漿。

因壓強等因素，

岩漿會沿著大陸板塊中的縫隙，

向上攀升。

越淺的地方，

溫度越低，

因此岩漿會逐步結晶，

形成大陸地殼中的岩石。

以上形成大陸地殼主體部分的火成岩，

都是在地殼內部緩慢結晶的，

因此都是侵入型火成岩。

如果岩漿沒有來的及結晶就噴出地表，

就會形成和其剩下成分相對應的噴出型火成岩。

它們形成的火山會形成大陸火山弧，

著名的雷尼爾山和聖海倫火山，

都是大陸火山弧的一部分。

火成岩形成之後，

並不會永遠保持不變。

它們很可能會經歷物理變化和化學變化，

然後轉變為沉積岩或變質岩。

沉積岩

已有岩石在受到外力侵蝕作用之後，

會分解為沉積物。

沉積物由岩石的碎屑，

以及砂、粘土、生物殘骸等組成。

沉積物被風、水、冰川等外力攜帶、搬運，

可能會遠離母岩所在地...

最後在能量較低的區域

（盆地、湖泊、海洋等）聚集，

進行沉積。

沉積物一層一層地堆積，

後來的位於上方，

先來的位於下方。

埋在深處的沉積岩被加壓、加溫，

會發生成岩作用，

讓鬆散的沉積物轉化為結實的岩石，

沉積岩便誕生了。

沉積岩種類，

和它對應的沉積物種類有關。

總體來說，

沉積物可以分為

碎屑沉積物（方解石、霞石、白雲石等）

和化學沉積物（石膏、石鹽等）。

其中化學沉積物又分為

碳酸鹽沉積物和蒸發岩沉積物等類別。

碎屑沉積物又可以按顆粒大小，

粗略地分為六個類別，

從小到大依次為：

粘土、淤泥、砂、細礫（卵石）、中礫、粗礫。

他們發生成岩作用之後，

會相應形成頁岩（泥岩）、粉砂岩、砂岩，

以及不同組合的礫岩和角礫岩等。

變質岩

已有岩石，

除了可以經歷搬運、沉積和成岩作用，

演化為沉積岩之外，

還可以根據周圍的溫壓變化，轉為變質岩。

變質岩的形成，主要靠溫度和壓力的變化。

當溫度和壓強增加的時候，

岩石里會形成新的礦物

從而產生變質岩。

這就叫變質作用。

變質作用大致分為兩個常見種類：

接觸變質和區域變質。

接觸變質發生於地層中岩漿侵入體或者熔融流附近。

地下的岩漿有時會順著裂縫，

侵入到地層中間，

形成岩漿室或岩漿侵入體。

如果岩漿流到了地表，

就會形成熔岩流。

與岩漿侵入體或熔岩流接觸的岩石，

會被加熱，

在高溫條件下形成變質岩。

在接觸變質中，

岩石變質的程度一般和溫度高低有關。

區域變質一般發生於造山帶或大型逆斷層附近。

在造山帶、山體對下方的岩層產生巨大的壓強；

在逆斷層，

兩側岩體的擠壓，

也會產生很大的壓強。

在高壓的作用下，

岩層中的岩石發生變質，

形成變質岩。

一般來說，

區域變質會產生較大規模的變質岩。

世界上的大型山區，

比如喜馬拉雅山脈、阿爾卑斯山脈和落基山脈等，

都分布有規模可觀的變質岩。

經歷變質作用後的礦物晶體，

其大小、形狀和空間排布都會變化。

通常來說，

加溫加壓越劇烈，

變質岩里的礦物晶體就越大。

而在高壓下，

石英和雲母等礦物會被排成一條一條的層狀或帶狀，

體現在岩石上，

成為葉理，

是變質岩的重要特徵之一。

變質岩的種類很多，

根據溫壓條件的不同，

可分為許多變質相：

其中，

榴輝岩和藍片岩屬於高壓變質相，

常常產生於地幔的高溫高壓環境里。

它們下方的葡萄石-綠纖石、綠片岩、角閃石和麻粒岩等

是中高壓變質相，

一般產生於造山帶等區域變質作用的條件下，

最下方的角岩和透長岩，

是低壓變質相，

一般產生於接觸變質作用的條件下，

葉理相對來說不明顯，晶體排布不規則。

不同的變質岩，

通常會對應不同的母岩。

比如石英砂岩一般是由砂岩變質而來，

板岩一般是由頁岩變質而來，

綠片岩一般是由玄武岩變質而來，

大理岩一般是由石灰岩變質而來。

大理岩俗稱大理石，

源於石灰岩，

包括綠色大理岩、橄欖大理岩、

灰色大理岩、藍色大理岩等品種。

因其底色潔白，

花紋美觀，

常被作為建築、雕塑、鑲嵌畫得石材。

帕特農神廟、泰姬陵、林肯紀念堂等

不少著名建築都是用大理岩建成的。

同一種母岩，

在不同的變質程度下，

會形成不同的變質岩，

比如頁岩板岩片岩片麻岩的連續變質過程；

頁岩升溫加壓變質為板岩，

板岩升溫加壓變質為片岩，

片岩升溫加壓變質為片麻岩。

片麻岩如果繼續受到高溫高壓的影響，

就有可能熔融，

形成岩漿。

而岩漿再度凝結之後，

就會形成新的火成岩。

這樣，

就走過了從沉積岩（頁岩）到變質岩（板岩、片岩、片麻岩）

再到火成岩的一個循環。

這也就是為什麼三大類的岩石，

是可以互相轉換的。

不僅如此，

它們還可以自我轉化。

任何岩石，

如果熔融之後再冷卻結晶，

就會形成火成岩；

如果被風化侵蝕，

經過搬運、沉積，

最後發成成岩作用，

就會形成沉積岩；

如果經歷高溫高壓，

在不熔融的情況下，

發生變質作用，

就會形成變質岩。

因為岩石的形成和轉換是循環式的，這也是為什麼岩石的種類成百上千，它們的特製和性質千奇百怪。

那麼問題就來了，

蹦出孫悟空的那塊岩石，

請問是哪種岩石呢？

End

評論處大家可以補充文章解釋不對或欠缺的部分，這樣下一個看到的人會學到更多，你知道的正是大家需要的。。。

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