三大巖類的性質及其轉化 工程地質學 九-

1、三大巖類的性質及其轉化工程地質學九三大巖石的形成時間沒有先后順序,都是可以相互轉化的三大類巖石具有不同的形成條件和環(huán)境,而巖石形成所需的環(huán)境條件又會隨著地質作用的進行不斷地發(fā)生變化。沉積巖和巖漿巖可以通過變質作用形成變質巖。在地表常溫、常壓條件下,巖漿巖和變質巖又可以通過母巖的風、剝蝕和一系列的沉積作用而形成沉積巖。變質巖和沉積巖當進入地下深處后,在高溫高壓條件下又會發(fā)生熔融形成巖漿,經(jīng)結晶作用而變成巖漿巖。因此,在地球的巖石圈內,三大巖類處于不斷演化過程之中。太陽能是巖石發(fā)生演變過程的能量來源之一,它控制著外動力地質作用的進行;包含在巖石內部的放射性能量是地球內力地質作用的能量來源。此外,地

2、球重力能和地球旋轉能在各種地質作用中也是不可忽視的重要方面。右圖表示了各種地質作用與三大類巖石演變的相互關系。其中構造運動是地球內力作用重要的表現(xiàn)形式,它可使地下深處的侵入巖和變質巖上升到地表遭受破壞,也可使地表巖石發(fā)生強烈拗陷而產生變質,同時,構造運動對巖漿的形成和上升也有重要影響。有一張圖片你可以看看摘錄的,希望能說明問題:煤炭的形成原因:煤炭的形成原因為古代植物的殘骸層層交疊,經(jīng)過長時間受到細菌的生物作用,以及地殼變動、環(huán)境高溫、高壓等因素,使這些物質經(jīng)煤化作用轉變成煤炭。在煤化的過程中,亦會產生甲烷(天然氣的主要成分,有些逸散至大氣中,部份則被封閉在地殼中,形成儲氣層,這也是采煤工作危

3、險的主因之一?；男纬稍?動植物體內若干堅硬構造(如生物的硬殼或骨胳為礦物所取代而成。土壤的形成原因:土壤的形成受自然因素(母質、氣候、地形、生物、時間和人為的耕種等的影響,經(jīng)過不同的成土過程(如原始成土過程,有機質聚積過程,粘化過程,脫鈣和積鈣過程,鹽化和脫鹽過積,堿化和脫堿過程,灰化過程,富鋁化過程,潛育化和潴育化過程,白漿化過程,熟化過程形成了不同的土壤發(fā)育層次(如覆蓋層、淋溶層、淀積層、母質層、母巖層和剖面形態(tài)特征(如土壤顏色、土壤結構、土壤質地、土壤松緊度和孔隙狀況、土壤濕度、新生體和侵入體,從而形成各種各樣的土壤(如黑土、白土、黃土、紅壤、綿土、塿土、粘土、砂土等。巖石的形成原

4、因:現(xiàn)在,科學家們借助于先進的設備,已摸清了巖石的來龍去脈。如果按質量計算,在地殼中,約有3/4的巖石是由地球內部的巖漿冷卻后凝結而成的,人們稱它為“巖漿巖”或者“火成巖”?；◢弾r就是屬于巖漿巖。在地球上,目前還可以看到火山爆發(fā)后噴出的溫度高達1000以上的液態(tài)的巖漿,經(jīng)過冷卻后形成的堅硬巖石。巖漿巖在地下形成,因此,它分布于地表的不多,一般都埋藏在比較深的地下。有少數(shù)的巖石是泥沙、礦物質和生物遺體等長期沉積在江湖和海洋底下,經(jīng)過長期緊壓膠結,以及在地球內部熱力的作用下,變成了巖石,人們稱它為“沉積巖”,如砂巖、頁巖和石灰?guī)r等。沉積巖盡管所占的比例不多,可它多數(shù)分布在地表面,因此,我們平時容易

5、見到。巖漿巖和沉積巖形成之后,受地殼內部的高溫高壓的作用,改變了性質和結構,就形成了另一種巖石變質巖,如石英巖、大理石巖等。巖漿巖、沉積巖、變質巖這3種巖石之間還可以互相轉化,比如,埋在地下的變質巖可以被地殼運動推到地表面,在地表面再形成新的沉積巖。因此,著名生物學家林奈說過:“堅硬的巖石不是原始的,而是時間的女兒?！钡拇_,巖石正是經(jīng)過長期的各種條件的作用,而由其他物質轉變成的。1、沉積巖沉積巖是在地表或近地表不太深的地方形成的一種巖石類型。它是由風化產物、火山物質、有機物質等碎屑物質在常溫常壓下經(jīng)過搬運、沉積和石化作用,最后形成的巖石。不論那種方式形成的碎屑物質都要經(jīng)歷搬運過程,然后在合適的

6、環(huán)境中沉積下來,經(jīng)過漫長的壓實作用,石化成堅硬的沉積巖。沉積巖依照沈積物顆粒的大小又分礫巖、砂巖、頁巖、石灰?guī)r.沉積巖的形成 1.風化侵蝕:在河流上的大石頭,經(jīng)年累月被侵蝕風化,逐漸崩解成小的沙泥、碎屑。 2.搬運:這些碎屑被水流從上游搬運到下游。 3.堆積:下游流速減緩,搬運力減小,巖石碎屑便沉積下來。4.壓密:新的沉積物壓在舊的沉積物上,時間久了,底下的沉積物被壓得較緊實。 5.膠結:地下水經(jīng)過沉積物的孔隙,帶來的礦物質填滿孔隙,使巖石碎屑顆粒緊緊膠結在一起，形成沉積巖。 6.露出：堆積在海底的沉積巖層在板 塊運動的推擠下拱出海面，露出地表。 2、巖漿巖 巖漿巖也叫火成巖，是在地殼深處或在

7、上地幔中形成的巖漿，在 侵入到地殼上部或者噴出到地表冷卻固結并經(jīng)過結晶作用而形 成的巖石。因為它生成的條件與沉積巖差別很大，因此，它的特 點也與沉積巖明顯不同。 巖漿巖又分安山巖、 玄武巖、 花崗巖。 由地底巖漿冷卻凝固形成， 由于巖漿成分和冷卻凝固方式不同，便形成不同的火成巖。巖漿 巖的形成: 1.安山巖：巖漿藉由火山口噴發(fā)出地面，快速冷卻形 成的。 2.玄武巖：巖漿經(jīng)由緩和噴發(fā)漫流而出，逐漸冷 凝形成的。 3.花崗巖：巖漿并不噴出地面，而是在地底下慢慢 冷卻形成的。 3、變質巖 在地殼形成和發(fā)展過程中，早先形成的巖石，包括沉積巖、巖漿 巖，由于后來地質環(huán)境和物理化學條件的變化，在固態(tài)情況下發(fā) 生了礦物組成調整、結構構造改變甚至化學成分的變化，而形成 一種新的巖石，這種巖石被稱為變質巖。變質巖是大陸地殼中最 主要的巖石類型之一。 變質巖又分：板巖、片巖、片麻巖、大理巖。變質巖的形成 :1. 為變質前的巖層：由于沉