经典地质图集，彻底搞明白三大岩！

岩石是天然产出的，

由矿物或类似矿物的物质

(如有机质、玻璃、非晶质等)

组成的固态集合体。

它是组成地壳的物质之一，

是构成地球岩石圈的主要成分。

Dan Bristy（爱尔兰）

Old Man of Hoy（苏格兰）

Sail Rock（俄罗斯）

Rock Kicker（厄瓜多尔）

岩石按成因可分为

火成岩、沉积岩和变质岩三大类。

先存岩石可以在高温等条件下

发生熔融形成岩浆，

岩浆冷凝固结形成火成岩。

先存的火成岩、沉积岩和

变质岩暴露于地表后

经过风化、剥蚀、搬运和沉积

可以形成沉积岩。

或者在不同的温度、压力等

外界作用下发生化学成分、

矿物成分、结构构造等的改变，

形成与原先岩石特征不同的变质岩。

岩石循环

这些岩石相互转化的过程

被称为——岩石循环。

岩石循环产生的三大岩

究竟有什么特征？

一起来看看吧！

第

1

章

-火成岩-

火成岩又称岩浆岩，

是在岩石循环过程中

产生的三大岩类的一种，

是指岩浆冷却后

（地壳里喷出的岩浆，

或者被融化的现存岩石），

成形的一种岩石。

目前，已经发现的岩浆岩

有700多种，大部分是在

地壳里面的岩石。一般来说，

岩浆岩易出现于

板块交界地带的火山区。

板块边界火山分布（2015，UCLA制图）

火成岩可以分为

两种基本类型。

火成岩的形成

第一种为侵入岩

（Intrusive rocks），

是指当上覆岩层压力减轻时，

软流层中的岩浆就钻出，

在地壳深处冷凝而形成的岩石。

例如闪长岩、辉长岩、

花岗岩、伟晶岩和橄榄岩等。

侵入岩

闪长岩为典型的中性岩，

整体呈暗灰色。

其中主要成分为

白色的斜长石和深色的角闪石，

还含有少量的辉石、

黑云母和石英等。

闪长岩

辉长岩为来源于深部地壳或

上地幔的玄武质岩浆

经侵入作用形成，

主要矿物成分为

基性斜长石和单斜辉石，

广泛分布于地壳的

各种构造环境和月球上。

辉长岩

伟晶岩是由巨粒矿物

组成的淡色结晶岩，

是富含挥发分的硅酸盐残浆，

侵入到火成岩或围岩裂隙中

缓慢结晶而成的。

伟晶岩

第二种为喷出岩

（Extrusive rocks），

是指岩浆喷出地表

冷凝而形成的火成岩。

这种岩石包括安山岩、玄武岩、

英安岩、黑曜岩和流纹岩等。

喷出岩

玄武岩是一种细粒致密、

外观呈黑色的火成岩，

由基性岩浆喷发凝结而成，

主要成分是硅铝酸钠或硅铝酸钙。

玄武岩岩浆的黏度小，易于流动，

常形成广大的熔岩台地，

所以分布很广。

玄武岩

安山岩为中性喷出岩，

分布范围仅次于玄武岩。

岩石一般为灰、灰绿、

淡紫或紫红色，

其中含有少量斜长石、角闪石、

辉石和黑云母的斑晶，

且斑晶常呈定向排列，

这是由于岩浆是在流动中冷却的。

安山岩

黑曜岩（黑曜石）

是一种致密块状或熔渣状的

酸性玻璃质火山岩，

和松脂岩、珍珠岩都统称为

酸性火山玻璃岩。

呈致密块状，有时见石泡构造。

黑曜岩

流纹岩的化学成分与

花岗岩相同，是一种火山喷出岩。

大多数流纹岩都具斑状结构，

表明结晶作用在

喷发作用以前就已开始。

流纹岩

第

2

章

-沉积岩-

沉积岩是在岩石循环过程中

产生的，三种组成地球岩石圈

的主要岩石之一。

沉积岩是在

地壳发展演化过程中，

在地表或接近地表的

常温常压条件下，

任何先成岩遭受

风化剥蚀作用的破坏产物，

以及生物作用与火山作用的产物，

在原地或经过外力的搬运，

所形成的沉积层，

又经成岩作用而成的岩石。

主要沉积环境

沉积岩根据其形成特征，

可分为三种基本类型。

第一种为碎屑沉积岩

（Clastic sedimentary rocks），

它们的形成主要与

外动力地质因素有关，

大多为机械破碎的产物

经搬运沉积而成。

如角砾岩、砾岩、

砂岩和粉砂岩等。

机械破碎及搬运

角砾岩是由从母岩上破碎下来的，

颗粒直径大于2毫米的碎屑，

经过搬运、沉积、压实、

胶结而形成的岩石。

角砾岩

组成角砾岩的碎屑物质，

一般因原地堆积或搬运距离很短，

因此磨圆度极低，分选很差，

形状各异，棱角分明 。

角砾岩能很好反映母岩成分和性质，

它与母岩关系较砾岩更为密切。

美国加州莫哈韦沙漠角砾岩露头

角砾岩最常见的

形成位置之一是露头的底部，

物理风化碎屑堆积处。

另一种是在离露头不远的

河流沉积物或冲积扇上。

加拿大角砾岩露头

砾岩是一种由

从母岩上破碎下来的，

颗粒直径大于2毫米的碎屑，

经过搬运、沉积、压实、

胶结而形成的岩石。

砾岩比较粗糙，

可以见到明显的砾石，

如果胶结成岩石的砾石具有棱角，

则称为角砾岩。

砾岩

砂岩主要由各种砂粒胶结而成的，

颗粒直径在0.05-2mm，

其中砂粒含量要大于50%，

结构稳定，通常呈淡褐色或红色，

主要含硅、钙、黏土和氧化铁。

砂岩

粉砂岩由粒径为

0.0625～0.0039毫米

的粉砂的含量占50%

以粉砂岩标本的一种碎屑沉积岩。

粉砂岩的颜色多种多样，

随混入物的成分不同而变。

粉砂岩是在经过了长距离搬运、

水动力条件比较安静、

沉积速度缓慢的环境下形成的。

粉砂岩

第二种为化学沉积岩

（Chemical sedimentary rocks）。

是指由母岩风化产物中的

溶解物质通过化学作用

沉积而成的岩石。

化学作用沉积

地球上最重要的铁矿床

是在沉积岩中发现的。

它们是经过在海洋和

淡水中铁和氧结合的

化学反应形成的。

铁矿石

地球上几乎所有的

主要铁矿床都在18亿年前

形成的岩石中。

当时地球上的海洋

含有大量的溶解铁，

几乎没有溶解氧。

赤铁矿

当第一个有光合作用能力的

生物开始向水中释放氧气时，

氧气立即与大量溶解的铁结合，

产生赤铁矿或磁铁矿，

铁矿床逐渐开始形成。

这些矿物大量地沉积在海底，

形成了现在所说的

条带状含铁建造

(Banded iron formation)。

条带状含铁建造

最后一种为生物沉积岩

（Organic sedimentary rocks）。

生物沉积岩是由

生物体的堆积造成的，

如花粉、孢子、贝壳、

珊瑚等大量堆积，

经过成岩作用形成。

生物体的堆积

例如部分生物成因的

石灰岩（ limestone）：

白垩岩（Chalk）、

贝壳灰岩（Coquina）等。

白垩岩是一种软质、白色、

多孔的沉积碳酸盐岩，

是一种由方解石组成的石灰岩。

它是在相当深的海洋条件下，

由一种叫做颗石藻的微生物

脱落下来的细小方解石壳

逐渐堆积而成的。

白垩岩

贝壳灰岩是一种由完整的

生物贝壳被泥晶方解石

固结而成的石灰岩。

贝壳灰岩

按生物种类不同

可分为腕足类贝壳灰岩、

软体类贝壳灰岩等。

也可直接按生物种类命名，

如有孔虫灰岩、纺锤虫灰岩等。

美国华盛顿橡树州立花园贝壳灰岩露头

第

2

章

-变质岩-

变质岩是通过

变质作用形成的三大岩之一。

变质作用是指岩石在基本上

处于固体状态下，

受到温度、压力及

化学活动性流体的作用，

发生矿物成分、化学成分、

岩石结构与构造变化的地质作用。

变质作用

变质岩的岩性特征，

既受原岩的控制，具有一定继承性，

又因经受了不同的变质作用，

在矿物成分和结构构造上又具有新生性

（如含有变质矿物和定向构造等），

因此变质岩具有众多种类。

西班牙变质岩露头

如片麻岩， 是由岩浆岩或

沉积岩经深变质作用而成的岩石。

具有暗色与浅色矿物相间呈定向或

条带状断续排列的

片麻状构造特征，呈变晶结构。

片麻岩

片麻岩按原岩的不同，

可分为由岩浆岩变质

而成的“正片麻岩”和

由沉积岩变质

而成的“副片麻岩”。

来自捷克的正片麻岩

千枚岩是具有

千枚状构造的低级变质岩石。

原岩通常为泥质岩石

（或含硅质、钙质、炭质的泥质岩）、

粉砂岩及中、酸性凝灰岩等。

千枚岩

片岩是具有典型的

片状构造的变质岩一种，

是区域变质的产物。

片状，板状，

纤维状矿物相互平行排列，

粒度较粗，肉眼可辨别。

主要矿物为云母，石英，

角闪石，绿泥石等。

片岩

板岩是具有板状构造，

基本没有重结晶的变质岩。

原岩为泥质、粉质或中性凝灰岩，

沿板理方向可以剥成薄片。

板岩

大理岩是由碳酸盐岩

经区域变质作用或

接触变质作用形成的变质岩。

主要由方解石和白云石组成，

具粒状变晶结构，

块状（有时为条带状）构造。

大理岩

石英岩是一种

主要由石英组成的变质岩，

多由石英砂岩或

其他硅质岩石经变质作用，

重结晶形成。

石英岩一般为块状构造，

粒状变晶结构，呈晶质集合体。

石英岩

复杂又神奇的岩石循环

在地球上重复进行着，

形成了千奇百怪、各具特色的岩石，

构成了地球上最具魅力的风景！

资料来源

UCLA、NGDC、Getty Images、GEOLOGYSCIENCE、