石頭(即巖石)是自然界中由一種或多種礦物組成的固態集合體,不同巖石的形成過程反映了地球內外的地質作用。以下是詳細解答:
一、巖石的基本組成成分
巖石由礦物和少量非晶質物質組成,主要化學成分是氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂,其中硅酸鹽礦物(如石英、長石、云母)占主導。
- 常見礦物:石英(SiO?)、長石(K,Na,Ca的鋁硅酸鹽)、云母(含鉀、鎂的層狀硅酸鹽)、方解石(CaCO?)等。
- 其他成分:可能包含火山玻璃、有機質(如煤)、膠結物(如硅質、鈣質)等。
二、三大巖石類型的形成過程差異
1. 火成巖(巖漿巖)
- 形成過程:由巖漿冷卻凝固形成。
- 侵入巖(如花崗巖):巖漿在地下緩慢冷卻,礦物晶體粗大(如花崗巖中的石英、長石)。
- 噴出巖(如玄武巖):巖漿噴發至地表快速冷卻,礦物晶體細小或呈玻璃質(如黑曜石)。
- 典型礦物:富含硅、鋁的硅酸鹽礦物,如石英、長石、輝石。
- 例子:花崗巖(侵入巖)、玄武巖(噴出巖)。
2. 沉積巖
- 形成過程:由風化、搬運、沉積、壓實和膠結作用形成。
- 碎屑沉積巖(如砂巖、頁巖):巖石碎屑經水流或風力搬運后沉積壓實。
- 化學沉積巖(如石灰巖):溶解物質(如CaCO?)從水中沉淀形成。
- 有機沉積巖(如煤):生物遺骸堆積后經壓實形成。
- 典型特征:層理構造、化石、多孔結構。
- 例子:砂巖(石英顆粒膠結)、石灰巖(方解石為主)。
3. 變質巖
- 形成過程:原有巖石在高溫、高壓或化學流體作用下發生變質,礦物重結晶或結構改變。
- 接觸變質(如大理巖):巖漿侵入圍巖,局部受熱導致變質(如石灰巖→大理巖)。
- 區域變質(如片麻巖):板塊碰撞引發大規模高溫高壓變質(如花崗巖→片麻巖)。
- 典型特征:片理構造(如板巖的片狀結構)、礦物定向排列。
- 例子:大理巖(原巖為石灰巖)、片巖(含云母等片狀礦物)。
三、巖石循環與聯系
三大巖類可通過巖石循環相互轉化:
- 火成巖經風化形成沉積巖;
- 沉積巖或火成巖經變質作用形成變質巖;
- 變質巖熔融后重新形成巖漿,冷卻為火成巖。
