01岩石学—绪论1

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1、岩石学—绪论邵龙义讲授（1.中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，北京100083）ShaoL@cumtb.edu.cnwww.cumtb.edu.cn二○○九年二月十六日序－－固体地球科学与社会21世纪人类面临的四大敌人：人口过剩疾病环境恶化资源枯竭关于固体地球科学一、一些基本概念固体地球科学、地球科学、地球系统二、固体地球科学的研究对象我们居住的星球-地球供人类获得矿产和能源的大陆和洋盆用于种植作物的土壤之源-岩石用来处理大部分废品和废物的场所-岩层三、研究内容：连接所有这些领域的物理的和化学的过程以及地球内部的这些过程；研究目前正在驱动这些过程的内部和外部能源系统特征；研究

2、地球上生命的记录，并解释生命演化一直到现在还在变化着的自然环境。充分了解我们的星球现在已经成为人类生存的关键。地球科学家所面临的主要任务：提供充足的资源对付灾害避免自然地质环境的破坏学会如何预测和调节全球环境社会功能：资源开发、废物处理、环境保护、减灾、土地利用。地球科学的四个目标：了解全球地球系统所涉及的过程；维持充足的自然资源供给减轻地质灾害调节全球环境变化并使之降到最小五个研究领域：全球古环境和生物演化全球地球化学和生物地球化学循环地球内部及地球表面的流体地壳动力学（大洋的和大陆的）地核和地幔动力学一、岩石的概念岩石是天然产出的由一种或多种矿物(包括火山玻璃、生物遗骸、胶体)组成

3、的固态集合体。岩石以岩层或岩体形式构成地壳及地幔的固态部分。陨石与月岩也是岩石，但—般所说的岩石，主要指组成地壳及少量上地幔的物质。构成地壳的岩石，是内力与外力地质作用下的产物，也是地球化学、物理化学及部分生物体用的产物。岩与‘镊”、“晶”、“桑”皆为同义字，其原意是“岸”，也就是高峻的山崖。形成高山陡崖的石头，即为“岩石”。英语的岩石叫“rock”，法语的岩石叫“rocke”，是由拉丁语岩石—“rocce”转化来的。岩石根据其成因，可分为三类：(1)岩浆岩(Magmaticrocks)主要由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆，在侵入地下或喷出地表冷凝而成的岩石。它与火成岩(Ign

4、eousrocks)是同义语，如花岗岩、玄武岩等。(2)沉积岩(Sedimentaryrocks)主要由地表风化产物、生物有关物质、火山碎屑物等，在外力作用下搬运、沉积、固结而成。如砂岩、灰岩等。(3)变质岩(Metamorphicrocks)由岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石如大理岩、片麻岩等。地球上最古老的岩石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。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

5、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。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

6、冀东地区的花岗片麻岩，其中包体的岩石年龄约为35亿年。二、岩石学的概念岩石学(Petrology)是地质学领域的一门重要的分支学科。是研究地壳、地幔及其它星体产出的岩石分布、产状、成分、结构、构造、分类、命名、成因、演化等方面的科学。对一般的岩石学来说，主要研究对象是地球上层的岩石。岩石学的分支学科火成岩岩石学是研究主要由岩浆作用形成的岩石的成分、结构构造，及其形成条件和演化历史的学科。其运用现代实验技术、物理化学、流体动力学等理论，阐明各类岩浆的演化运移和冷却结晶等过程，依据岩浆岩区域地质分布结合大地构造单元，总结各类岩浆岩自然组合的时空分布规律。沉积岩岩石学是研究沉积物和沉积岩的组

7、成、结构、构造和成因的学科。其主要内容包括沉积物和沉积岩物质成分、粒度及其生物化石群落等的研究；判定沉积环境和沉积物的源区，阐明古地理条件和恢复古构造；根据碎屑物和基质的比例，根据矿物颗粒和有机组分的分选性，进行沉积物和沉积岩的分类；根据化学沉积物的特点判定水体化学性质和海水深度等。变质岩岩石学是研究地壳内部发生的变质作用，和变质岩的形成特点及其演变历史的学科。在地壳演化过程中，地幔、地壳的相互作用，引起区域热流和构造环境的变化，发生了一系列属