地科奥赛 | 如何分辨生活中常见的石头种类?

百科   2024-11-14 06:02   湖南  

 

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以前地理知识中都学过岩石大的分类:岩浆岩;沉积岩;变质岩;这些都是按照岩石的成因来区分的类别,有没有什么依靠外观辨认的方式,分辨出户外随处可见的岩石的三种大分类:岩浆岩、沉积岩、变质岩

第一大类:岩浆岩(火成岩,Igneous Rock)——岩浆靠近地面或者地表冷却凝固形成

这又分成两种情况了。

1.岩浆(magma)由火山口喷发出来,成了火山岩浆(lava), 在常温下迅速冷却成了火山岩(extrusive)。

由于是岩浆迅速冷却,并没有给矿物时间去结晶,所以它看起来比较细腻。

流纹岩

2.另一种火成岩(intrustive)则在地面以下,由于温度还是高于常温,岩浆缓慢凝固,这给了结晶时间去生长,所以它们看起来比较粗糙。

花岗岩granite

上面两幅图的流纹岩和花岗岩,都是酸性岩浆冷却成。成分类似,晶体却大小差别很大。

同理玄武岩和辉长岩都是由基性岩浆变来的,冷却方式不同,粗糙程度不同。

玄武岩basalt

辉长岩gabbro

大家说说哪个是火山岩哪个是深成岩?

再说

第二大类:变质岩metamorphic rocks

就是本为固态的岩石,在地面下被加热加压了一下(没全化掉,全化了重新凝结那是火成岩)发生了物理化学变化回炉重造了。

岩浆岩,沉积岩和变质岩都可以转化成变质岩。

如果你看到这种销魂的弯曲纹理,就知道这是变质岩了

这种现象叫做叶理(foliation)

——岩石在高温高压状态下,晶体融化又缓慢重新结晶,结晶过程中,晶体会顺着受力垂直方向生 长。

根据变质时温度压强不同,变质程度不同,结晶的叶理现象强度也不同。

从上到下的石头都是由页岩变性而来,成分差别不大。根据变性的加深,依次是板岩、千枚岩、片岩和片麻岩。大家可能观察到了,对于变性岩来说,变态,不,变性程度越深,可见的结晶越大,叶理现象越严重。

大理岩(marble)就是变质岩的一种。


第三个大分类:沉积岩

岩体经过风化后的沉积物聚起来,有的在水里溶化有的又结晶,在压力作用下,“长”到了一起。

石头里有生物的骨骸那么它是沉积岩(火成岩和变性岩加热过的会把骸骨化了)

明显的分层现象那么它也是沉积岩(每一个时间段沉积到水底的沉积物,数量,构成不同,形成了分层)

题主所说的砂岩,砾岩,页岩都是这个分类。

那他们的区别是啥?

颗粒大小。

页岩是由黏土沉积而成。他的颗粒最小啦(还是有分层哦)。

砂岩 由砂砾沉积而成,颗粒比页岩大不小。

最后是颗粒最大的砾岩,它的成因和混凝土很类似,所以长得也像。。。里面会有很多大颗粒石子

再附一个由古生物尸体沉积而成的沉积岩。

这种岩石叫做白垩(chalk)

The White Cliffs of Dover

沿着英国海岸线有好多。那么壮观的景色是由这种小东西构成的。coccoli-thophorid只有数微米。



我觉得弄清各种石头的成因是辨别石头最有趣的一个环节呢。虽然对直接辨别石头。。。额。

附各种石头互相转换图。

首先,我们看到岩石,先看看它整体上的颜色。土黄色、肉红色、棕色、褐色、白色、黑色、灰色……这些颜色使我们对它的第一直观印象。

第二步,就是看它的“出身背景”,看它只是单独的一块,还是成群的几块,还是漫山遍野的一大片。

第三步,看它的构造,这是分辨岩石大类最重要的一步。如果是漫山遍野的一大片,最好看构造了。看看它是不是有层理、有沉积痕迹。看看它是怎么样分布的。

比如下图,一层一层的,大部分是沉积岩(要注意和板岩、千枚岩等变质岩的区分)。(图片就在百度图片随便找了,不标明出处了)

下图这种,看不出层理的,可能是岩浆岩(也要注意和变质岩的区分)。

上面讲的都是可以见到大片的岩石,比较容易看。对于单独的一块,原理类似。

如下图这种,看起来像千层蛋糕的,大部分是沉积岩。

如下图这种看不出沉积构造的,可能是岩浆岩(注意:有的沉积岩沉积层理很厚,单独的一小块,肉眼也看不出沉积层理)

第四步,看它的结构、物质组成。看组成它的东西是什么样子的。

沉积岩,则一般都有磨损的痕迹,比如下图,一块大岩石是由若干磨的圆圆的小石头组成。

岩浆岩,其矿物一般都是杂乱的,不会形成统一的形状,比如上面图中的花岗岩。

写到这里,给大家出个题目,判断下图是岩浆岩还是沉积岩?

我们仔细观察这块岩石,就会发现,虽然它整体上看不出什么沉积层理,但是仔细观察它的矿物组成,是由一粒一粒圆圆的颗粒组成的,和岩浆岩完全不一样。

第五步,放大招。用指甲、刀子等划一下。一般情况下,能划得动的,大部分都是沉积岩(板岩、大理岩等除外),划不动的,则需要综合判断。

接下来,单独说一说变质岩。变质岩很特殊,沉积岩可以变成变质岩,岩浆岩可以变成变质岩,连变质岩也可以变成变质岩。

变质岩有一个比较大的特点是“重结晶”——造成的大部分后果就是使组成岩石的矿物变的有规律。

比如下图,明显使黑色和白色的分开了,黑色组成长条形,而且方向还一致(注意和沉积层理的区别),这就是变质岩无疑。


最后,题主要求细分出大理岩,花岗岩,砂岩,砾岩,页岩等。

大理岩,一般都是灰白色,也有红色、黑色等,一大特点是用刀子划的动。细看组成它的矿物颗粒,都是近于四方形的(主要为方解石)如下图

花岗岩,上面已经上图了。就是又有黑色,又有白色的颗粒,杂乱无章却又均匀的排列。

砂岩的涵盖范围很广。陆源碎屑岩(通俗的讲就是陆地上的物质风化后经水、风等机械搬运沉积成岩的),碎屑颗粒大小在0.0039mm到0.0625mm的,叫粉砂岩,0.00625mm到2mm的,叫砂岩;大于2mm的,叫砾岩。小于0.0039mm的,叫泥岩或页岩。页岩的特点是层理非常薄,像书本一样一页一页的。

岩石学博大精深啊!很多人穷其一生也只是见到了地球上各种各样岩石的冰山一角。像岩石学家致敬!

以上。

做(汉化)了一张流程图


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