(2)沈積巖是由風化物質、火山碎屑物質、有機物質和少量宇宙物質在地表常溫常壓條件下搬運、沈積、成巖形成的層狀巖石。按成因可分為碎屑巖、粘土巖和化學巖(包括生化巖)。常見的沈積巖有砂巖、凝灰質砂巖、礫巖、粘土巖、頁巖、石灰巖、白雲巖、矽質巖、鐵礦、磷塊巖等。沈積巖占地殼體積的7.9%,但廣泛分布於地殼表層,約占陸地面積的75%,海底幾乎完全被沈積物覆蓋。
沈積巖有兩個突出的特點:壹是有層理,稱為層理結構。層間的界面稱為層面,通常下面的巖石比上面的巖石更古老。第二,許多沈積巖中含有古代生物的“石質”遺跡或其存在和活動的痕跡——化石,是判斷地質年代和研究古地理環境的珍貴資料,被稱為記錄地球歷史的“書頁”和“文字”。
(3)變質巖原巖是由變質作用形成的。根據變質作用類型的不同,變質巖可分為五大類:動力變質巖、接觸變質巖、區域變質巖、混合巖和交代變質巖。常見的變質巖包括糜棱巖、碎裂巖、角閃石、板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、大理巖、石英巖、角閃石、片巖、榴輝巖和混合巖。變質巖占地殼體積的27.4%。
巖石具有比重、孔隙率、抗壓強度、抗拉強度等特定的物理性質,是建築、鉆探、挖掘等工程需要考慮的因素,也是各種礦產資源的載體。不同種類的巖石含有不同的礦物質。以火成巖為例,基性超基性巖與嗜鐵元素有關,如鉻、鎳、鉑族元素、鈦、釩、鐵等。酸性巖石與親石原元素有關,如鎢、錫、鉬、鈹、鋰、鈮、鉭和鈾。金剛石僅產於金伯利巖和鉀鎂煌斑巖中;鉻鐵礦大多產於純橄欖巖中;華南燕山早期花崗巖中富含鎢錫礦床。燕山晚期花崗巖中常形成獨立的錫礦床和鈮、鉭、鈹礦床。石油和煤只存在於沈積巖中。前寒武紀變質巖中的鐵礦是世界性的。很多石頭也是重要的工業原料,比如北京的漢白玉,是國內外知名的建築裝飾材料,南京的雨花石,福建的壽山石,浙江的青田石,都是很好的工藝美術石,甚至那些不被人註意的河沙,鵝卵石,都是很有用的建築材料。很多巖石也是中藥的重要原料,比如麥飯石(壹種中酸性巖脈巖),這是壹種非常受歡迎的藥用巖石。巖石也是旅遊資源的壹個重要因素。世界上的名山大川、石窟都與巖石有關。我們的祖先從石器時代就開始使用巖石。在科技高度發展的今天,沒有衣、食、住、行、醫,人是離不開石頭的。研究巖石、利用巖石、隱藏巖石、玩弄巖石、熱愛巖石不再是科學家的專利,而逐漸成為廣大群眾生活的組成部分。
巖石風化
在太陽輻射、大氣、水和生物的作用下,巖石破碎、松散,礦物成分發生次生變化。導致上述現象的作用稱為風化。分為:①物理風化。主要包括溫度變化引起的巖石的膨脹和收縮,巖石裂縫中水的凍結,鹽結晶引起的膨脹,載荷釋放引起的巖石膨脹。②化學風化。包括:巖石被水溶解;礦物吸水形成新的含水礦物,引起巖石膨脹和崩解的水化作用;礦物質與水反應分解成新礦物質的水解過程;被空氣或水中的遊離氧破壞的巖石氧化。③生物風化。包括動植物對巖石的破壞,巖石的機械破壞也是物理風化,屍體分解對巖石的侵蝕也是化學風化。人為破壞也是巖石風化的重要原因。巖石的風化程度可分為全風化、強風化、弱風化和輕度風化四個等級。
大約200年前,人們可能認為山脈、湖泊和沙漠是地球永恒的特征。但現在我們知道,山脈最終會風化剝蝕到地面,湖泊最終會被沈積物和植被填滿,沙漠會隨著氣候變化而不確定。地球上的物質無休止地運動。大多數暴露在地殼表面的巖石處於與形成時不同的物理和化學條件下,表面富含氧氣、二氧化碳和水,因此巖石容易發生變化和破壞。說明整個巖石變成了碎片,或者成分發生了變化,最後堅硬的巖石變成了松散的碎屑和土壤。礦物和巖石在地表條件下的機械破碎和化學分解過程稱為風化。由於風、水流和冰川的力量將風化的產物從原地移走的過程稱為剝蝕。
原地機械粉碎表層巖石,而不改變其化學成分和新礦物的功能,這稱為物理風化。如礦物巖石的熱脹冷縮、冰的分裂、剝落和鹽的結晶等。,可以使巖石從大塊變成小塊甚至完全破碎。化學風化是指地表巖石在水、氧和二氧化碳的作用下,化學成分和礦物成分發生變化,並產生新的礦物。主要通過溶解、水合、水解、碳酸化和氧化的方程式。
雖然所有的巖石都會風化,但它們並不都沿著同壹條道路或以同樣的速度變化。經過多年對不同條件下風化巖石的觀察,我們知道巖石特性、氣候和地形條件是控制巖石風化的主要因素。不同的巖石有不同的礦物成分和結構,不同礦物的溶解度也有很大的差異。節理、層理和孔隙的分布以及礦物的粒度決定了巖石的脆性和表面積。從不同巖石類型的石碑可以看出風化速度的差異。例如,花崗巖石碑主要由矽酸鹽礦物組成。這種石碑能很好地抵抗化學風化。而大理石石碑顯然容易風化。
氣候因素主要表現為溫度、降雨量和生物繁殖。在溫暖濕潤的環境中,溫度高,雨量大,植物密集,微生物活躍,化學風化快而充分。巖石的深度分解可以形成很厚的風化層。在極地和沙漠地區,由於氣候幹燥寒冷,化學風化作用不大,巖石很容易破碎成有棱角的碎屑。最典型的例子就是在幹燥的埃及屹立了35個世紀,保存完好的Kleopatra花崗巖尖塔被搬到了空氣汙染嚴重的紐約市中央公園。75年後才面目全非。
地形的高低影響氣候:中低緯度地區的高山山麓和山頂的溫度和氣候差異很大,生物特征差異顯著。因此,在風化方面有顯著的差異。起伏程度對風化也有普遍意義:在起伏較大的山區,風化產物容易被外力剝蝕,露出基巖,加速風化。山坡的走向與氣候和日照強度有關。比如山的陽坡日照強,雨水多,而山的陽坡可能壹年四季都不凍。顯然,巖石的風化特征有很大的不同。
侵蝕和風化在自然界是相輔相成的,只有巖石風化了,才容易被侵蝕。當巖石被剝蝕後,新鮮的巖石會暴露出來繼續風化。風化產物的搬運是剝蝕的主要體現。當巖屑隨輸送介質(如風或水)流動時,它們會侵蝕地表、河床和湖岸帶。這樣就產生了更多的碎屑,為沈積提供了物質條件。
在陽光、水分、生物和空氣的作用下,巖石逐漸被破壞分解成沙土,這就是所謂的風化。沙子和土壤是巖石風化的產物。
1.巖石的風化。
巖石的松動、剝落、開裂都是巖石的風化現象。
二、巖石風化的原因。礦物質。