岩石：千姿百态的地质奇观

科普中国-科学原理一点通 2016-10-22

　　地球上的岩石千姿百态——醇黑的玄武岩、青白的石灰岩、斑驳的花岗岩、千层万叠的页岩……归根结底，它们都是天然产出具稳定外型的矿物或玻璃集合体，按照一定的方式结合而成，是构成地壳和上地幔的物质基础。岩浆岩、沉积岩和变质岩是三种最基本的岩石类型。

　　（图怪异地质奇观）

　　岩石大家庭的秘密根据自然界的岩石特征及形成作用的差异，岩石都可以被划归到三大种类：岩浆岩、沉积岩和变质岩。

　　岩浆岩就是直接由岩浆形成的岩石，是指由地球深处的岩浆侵入地壳内或喷出地表后冷凝而形成的岩石。又可分为侵入岩和喷出岩（火山岩）。主要包括花岗岩、闪长岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩等。

　　沉积岩就是由沉积作用形成的岩石，指暴露在地壳表层的岩石在地球发展过程中遭受各种外力的破坏，破坏产物在原地或者经过搬运沉积下来，再经过复杂的成岩作用而形成的岩石。

　　沉积岩主要包括石灰岩、砂岩、页岩等。变质岩就是经历过变质作用形成的岩石，可分为正变质岩和副变质岩。

　　三大岩类既有较明显的差异，又互有关联，可以相互转化。在自然环境中，三大岩类形成了环环相扣的循环链。

　　岩石里藏着惊人的美丽岩石的颜色主要都是由其中的矿物质成分所决定的。例如有的岩石因为含有氧化铁矿物或者是钾长石较多，因此看上去是红色的；有的岩石含有石英或者方解石等矿物特别多，因此看上去是白色的。有的岩石是花的，呈现红、黑、白、黄等各种颜色，例如花岗岩，是由于其中的矿物成分比较复杂，因此呈现出各自的颜色，黑色的为黑云母和辉石等，白色的为石英、钠长石，红色的为钾长石等。变质岩中常见的绿帘石、绿泥石、海绿石等矿物常使岩石呈现绿色。还有一些岩石是含有某些金属矿物高的矿石，例如黄铜矿，呈现金黄色，并有金属光泽。

　　同时，物体表现出的颜色也与光的作用有关。有一些岩石因为美丽的颜色和花纹而格外受到人们的注意，当岩石受到白光照射时，对光产生吸收、透射和反射等各种光学现象。如果岩石全部吸收光时，呈黑色；如果对白光中所有波长的色光均匀吸收，则呈灰色；如果都不吸收则为无色或白色。如果岩石只选择性地吸收某些波长的色光，而透过或反射出另一些色光，则岩石就呈现出被吸收光的互补颜色。如此可知，蓝宝石吸收了可见光中红橙色的部分，而红宝石则是吸收了可见光中蓝紫色的部分。

　　岩石见证了亿万年前的地球历史浩瀚自然，万物荣枯必有其始，亿万年前的地球历史无人见证，地球形成之初，形成了山石，经过风化，变成了岩石。岩石成了地球演化过程中留下来的最主要的记录，因为岩石的变化往往可以揭示地球演化过程中的大事件。比如，早期海洋中氧含量非常低，海水中存在着游离的亚铁离子，这些亚铁离子因环境变化沉积下来，形成广泛分布的条带状磁铁石英岩；喜马拉雅造山带形成时，地壳的高度挤压形成了高级变质岩。通过岩石了解地球上曾经发生过什么事件的同时，我们自然也伴随着弄清楚这些事件是什么时候发生的了。

　　探寻地球上最老的岩石 2008年9月，加拿大科学家宣布在加拿大魁北克省北部哈得孙湾东岸发现了地球上最古老的岩石，这些岩石位于一条古岩床带上，据推测，这块岩石距今约42.8亿年。通过对岩石标本中稀土元素钕和钐的各种同位素细微变化的测量和分析，地质学家们最后推断这些岩石应该形成于38亿年到42.8亿年之前。地质学家们认为，这种最古老的岩石应该是由于远古火山堆积所形成。此前人类已知的最古老岩石年龄为40.3亿年，是源自加拿大西北部地区的“安卡斯塔片麻岩”。