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岩石學是研究岩石的成分、結構構造、產狀、分佈、成因、演化歷史和它與成礦作用的關係等的學科,地質學的分支。隕石、月岩等宇宙來源的岩石,也是岩石學的研究對象。

1學科分類

岩石學屬於地質學分支,其常被分為岩理學和岩類學。前者主要研究岩石的成因,在早期多指與火成岩有關的成因研究;後者主要是鑒定岩石的成分和結構構造,進行岩石特徵的描述和分類,又稱描述岩石學或岩相學。

2基本任務

岩石學的研究要掌握更多的岩相學、區域地質學資料,充分搞清各種岩石之間野外關係,加強岩石組合和岩石的物質組分(包括礦物學和地球化學)的研究,從而進一步引出客觀存在的形成條件和岩石構造歷史,並從物理化學基礎理論來闡明其內在聯繫和發生的根本原因。此外,從全球構造觀點,總結分析岩漿建造、變質建造和沉積建造的時空分佈規律,這些將是岩石學的基本任務。

3學科早期

學派爭論
18世紀後半葉至19世紀初,德國地質學家維爾納為首的弗萊堡學派倡導水成說,認為所有岩石都是渾沌水的沉澱物。最早沉積花崗岩和片麻岩,其次為片岩、大理岩等,後期為頁岩、砂岩、礫岩等。英國自然科學家赫頓於1788年提出了火成說,認為在地下熱的影響下,形成的熔融物可經火山活動形成火山岩,或在深部結晶形成花崗質岩石。
兩派各以自己的觀點排除對方,把所有的岩石基本看成是同一成因。1830年英國自然科學家萊伊爾提出岩石的成因分類,分為水成岩類、火山岩類、深成岩類和變質岩類,深成岩類包括花崗岩和片麻岩類。從「水火之爭」到萊伊爾以多種成因觀點代替單一成因觀點的岩石分類,是岩石學孕育階段的主要標誌。

4現代岩石學

發展完善
第二次世界大戰結束以後,特別是50年代以來,通過國際性多學科地學研究活動的開展,板塊學說興起並不斷發展,作為地質學科分支的岩石學進入了新的發展時期。
X光及電子顯微技術的發展,使岩石、礦物內部結構研究進入微區領域;微量分析技術如光譜、X光熒光分析等的發展,使稀土和微量元素定量成為可能,為某些成岩作用的過程的研究提供了定量依據;質譜分析可以測定岩石和礦物中同位素組成,不僅提供了有關成岩作用的時間信息,對示蹤岩漿演化、岩漿起源、岩石變質等原岩及其形成過程也都提供重要信息;高溫高壓實驗,能測定的壓力達到數百億帕,約合深度600公里以下,可以模擬上地幔某些岩石的形成。
上述新技術、新方法的應用為地殼早期岩石,洋底和深部地幔岩石的研究,積累了大量資料,推動了現代岩石學理論的完善化。地震研究使過去的一元或二元原始岩漿論,已轉變為受大地構造環境控制而形成的多元岩漿的觀點,洋中脊、裂谷帶、活動大陸邊緣和陸內環境都有不同的岩漿組合。
關於岩漿演化除了岩漿分異作用、岩漿同化作用之外,岩漿混合的觀點,也日益受到重視。板塊構造理論對沉積岩岩石學也有顯著影響,現代沉積岩石學理論認為:大型沉積盆地和它們的沉積中心與板塊運動有關,板塊的相互作用和板塊構造環境是沉積盆地演化和各種沉積相形成分佈的關鍵。
用現代沉積作用和水動力學環境的實驗模擬資料來解決古沉積環境問題,是沉積岩石學研究的生長點。變質相和變質相系的研究初步奠定了變質作用和大地構造的聯繫,而地幔與地殼的相互作用而產生的熱流是區域變質的根本原因。80年代以來變質作用的溫度-壓力-時間軌跡的研究揭示了變質作用歷史與地殼構造演化之間的關係。

5分支學科

火成岩岩石學是研究主要由岩漿作用形成的岩石的成分、結構構造,及其形成條件和演化歷史的學科。其運用現代實驗技術、物理化學、流體動力學等理論,闡明各類岩漿的演化運移和冷卻結晶等過程,依據岩漿岩區域地質分佈結合大地構造單元,總結各類岩漿岩自然組合的時空分佈規律。
沉積岩岩石學是研究沉積物和沉積岩的組成、結構、構造和成因的學科。其主要內容包括沉積物和沉積岩物質成分、粒度及其生物化石群落等的研究;判定沉積環境和沉積物的源區,闡明古地理條件和恢復古構造;根據碎屑物和基質的比例,根據礦物顆粒和有機組分的分選性,進行沉積物和沉積岩的分類;根據化學沉積物的特點判定水體化學性質和海水深度等。
變質岩岩石學是研究地殼內部發生的變質作用,和變質岩的形成特點及其演變歷史的學科,天體隕石的衝擊變質亦屬這一研究範疇。
在地殼演化過程中,地幔、地殼的相互作用,引起區域熱流和構造環境的變化,發生了一系列屬於不同變質相、變質相系和不同形變程度的變質岩石。它們是變質作用在自然界的記錄,因而也是變質岩岩石學的研究對象。變質岩石學又可分為兩個方向:變質地質學和變質實驗岩石學。
工業岩石學是用硅酸鹽工藝學的方法來研究和開發與硅酸鹽礦物有關的資源,又稱工藝岩石學。
其它的還有宇宙岩石學、化學岩石學、實驗岩石學、地幔岩石學、構造岩石學等。
岩石的形成與形成時的地質環境密不可分,岩石建造是地質環境的一種表現。因此為了闡明地質環境,區域地質學、大地構造學、構造地質學和地層學的研究是必不可少的知識;礦物學和地球化學可以闡明岩石中主要造岩礦物和元素遷移變化的規律,它們與化學熱力學和化學反應動力學相結合,可以說明岩石形成過程中可能的物理化學作用過程,以及岩漿發生的可能原岩。
宇宙岩石學可以看作岩石學與天文學之間的聯繫環節,而地幔岩石學可以看作岩石學與地球物理學之間的橋樑,這兩個分支學科擴大了岩石學研究的時空範圍,所研究的深度可達600公里的地幔,時間可以上溯到40億年左右,其研究成果為研究地球早期演化提供了基礎資料。
作為自然體系的岩石組合,其成因是複雜的,受諸多因素所制約,並且與地殼演化有著密切的聯繫。有成效的岩石學研究,一方面要擺脫傳統觀點的束縛,從單純岩石的描述中解放出來;另一方面也要防止簡單化的趨向,把複雜的成因問題納入簡單的成因模式。

6圖書介紹

內容簡介
本書介紹了三大岩類的基本概論、分類、命名、結構構造、成因及與之相關的礦產等,強化了岩石的野外、鏡下鑒定、實用性較強。
本書可供高職高專類學生及相關人員學習參考。

目錄

前言
緒論
一、岩石的概念、岩石學的任務及其分類
二、岩石學與其他學科的關係
三、岩石學研究方法
四、岩石學的發展簡史和研究現狀
第一篇 岩漿岩
第一章 岩漿岩及其物質組成
第一節 岩漿及岩漿岩的特徵
一、岩漿的概念
二、岩漿的基本特徵
三、岩漿作用及岩漿岩特徵
第二節 岩漿岩的物質組成
一、岩漿岩的化學成分
二、岩漿岩的礦物成分
第三節 礦物成分與化學成分的關係
一、Si0:含量對岩漿岩中礦物共生組合的影響
二、鹼質的含量對礦物共生組合的影響√
三、Al:0,含量對岩漿岩礦物成分的影響
第二章 岩漿岩的結構構造
第一節 岩漿岩的結構
一、岩漿岩的結晶程度
二、岩石中礦物顆粒的大小
三、岩石中礦物的自形程度
四、岩石中礦物顆粒間的相互關係
五、岩漿岩結構與岩漿冷凝條件的關係
第二節 礦物結晶順序的確定
一、根據結構特徵確定礦物結晶順序的原則
二、確定晶體順序時實驗岩石研究結果的應用
第三節 岩漿岩的構造
一、侵入岩的構造
二、噴出岩的構造
第三章 岩漿岩的野外特徵
第一節 侵入岩的野外產狀和相
一、整合侵入體
二、不整合侵入體
三、侵入岩的相
第二節 火山岩的野外產狀和相
一、火山岩的產狀
二、火山岩的相
第四章 岩漿岩分類
第一節 國際地科聯分類
一、深成侵入岩的礦物分類
二、火山岩的化學分類
第二節 本書採用的分類
第三節 岩漿岩的命名
第五章 岩漿岩各論
第一節 橄欖岩一苦橄欖岩類(超鎂鐵岩)
一、一般特徵
二、侵入岩
三、噴出岩
第二節 金伯利岩、碳酸岩類、霓霞岩一霞石岩
一、金伯利岩
二、碳酸岩類
三、霓霞石一霞石岩類
第三節 輝長岩一玄武岩類(基性岩類)
一、輝長岩一玄武岩類
二、鹼性輝長岩一鹼性玄武岩
第四節 閃長岩一安山岩類(中性岩類)
一、一般特徵
二、侵入岩
三、噴出岩
第五節 正長岩一粗面岩類(中性過渡性岩類)
一、一般特徵
二、侵人岩
三、噴出岩
第六節 花崗岩一流紋岩類(酸性岩類)
一、一般特徵
二、侵入岩
三、噴出岩
第七節 霞石正長岩一響岩類
……
第六章 岩漿岩成因
第二篇 沉積岩
第七章 沉積岩概論
第八章 沉積岩各論
第三篇 變質岩
第九章 變質岩概論
第十章 變質岩的分類命名
第十一章 主要變質岩岩山類型
第十二章 變質作用研究
第四篇 岩石構造組合
第十三章 岩石構造組合
主要參考文獻
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