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说起石头,人们并不陌生。在地质学术语中,人们通常所说的石头被称为岩石。“岩”有高山陡崖之意,而“岩石”就是形成这些高山峭壁的石头。实际上,岩石的含义已远不止只形成高山,岩石在我们生存的地球上广泛分布,山脉、丘陵、岛屿、江河湖海以及平原的基底,都是由岩石组成的。
岩石看上去比较坚硬,好象差别不大,似乎很简单,其实不然。它们的成因非常复杂,可以说每种岩石的成分和结构等特征都各不相同。因此,要给岩石下一个普遍而准确的定义是很困难的。从十八世纪出现“岩石”这个地质术语开始,一直到现在,岩石的概念都在不断地修改和完善。
目前比较公认的岩石定义包括了以下一些内容:岩石是自然形成的产物;岩石是由一种或几种矿物组成的固态集合体。这两句话就是岩石的基本概念。
岩石是天然产出的,可以说岩石是大自然的宠儿,每一种岩石都有自己的发生、发展和破坏的历史。它们是在地壳中形成的,是机械作用、物理化学作用和生物作用等综合地质作用的产物,也是地壳和上地幔顶部的重要组成部分。岩石不包括人工合成的工艺岩石,比如陶瓷是由含高岭石的瓷土烧制而成的,不能称为岩石;浇注混凝土里面虽然有很多大小不等的石块,也只是建筑材料,而不是岩石。
岩石是有一定形状的固态集合体,有的成层状、片状;有的成块状、球状、柱状,形状各异。换句话说,那些没有固结的的松散沉积物,如砾石、砂子、黏土、火山灰,海底沉积物等碎屑。由于它们没有固定的形态,更没有胶结形成坚硬的岩石,因此,他们不在岩石之列。还有石油,因为它是液体,也不能称为岩石。
在绝大多数情况下,岩石都是由几种矿物组成的集合体。但是,由于岩石类型不同,在很多岩石中,除了矿物之外,还有一些其他物质。比如矿物颗粒之间的胶结物;遗留在岩石中的植物和动物遗迹(也称化石);还有由于岩石形成温度高,冷却快、来不及结晶而形成的火山玻璃,这些物质也都是构成岩石集合体的成分。
虽然在自然界中矿物种类繁多,但是在岩石中经常出现的矿物并不是太多。尽管如此,由于其矿物组合、矿物成分和矿物含量千变万化,使形成的岩石仍然各不相同。比如花岗岩是酸性侵入岩,主要是由石英、酸性斜长石和云母组成的;玄武岩是基性喷出岩,它的主要矿物成分是橄榄石、辉石、角闪石和基性斜长石。矿物组合明显不一样,即使都有长石,成分也不同。在个别情况下,也有由一种矿物组成的岩石,如石灰岩只是由方解石组成的;石英岩是由单矿物石英组成的。
通常,组成岩石的矿物颗粒都很小,靠眼睛观察很难准确地辨认矿物和确定岩石的结构,使岩石研究长期处于停滞状态。直到1867年把偏光显微镜用于鉴定岩石薄片,才为岩石学研究打开了一个新的局面,成为岩石学发展史上的一个转折点。后来,又逐渐从研究岩石的成分、结构、分类,发展到研究岩石化学和地球化学特征,并与其他相关学科结合,使岩石学成为地质学领域中的一门重要的分支学科。
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