地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)翻譯

學(xué)習(xí)文檔僅供參考學(xué)習(xí)文檔僅供參考Unit1CosmicBeginnings宇宙的起源地球的歷史上是何時(shí)何地開(kāi)始的?只有在過(guò)去的幾十年里,這個(gè)問(wèn)題才有了一個(gè)比較科學(xué)的答復(fù)來(lái)解釋。當(dāng)然存在一個(gè)較好的說(shuō)法是地球的起源時(shí)間是當(dāng)組成地球的物質(zhì)在宇宙中開(kāi)始與太空中組成太陽(yáng)系其它成員的物質(zhì)別離的時(shí)候。雖然故事很可能開(kāi)始在這里,許多重要的問(wèn)題仍懸而未決。一些有必要提及的物質(zhì)構(gòu)成了地,這將推動(dòng)更偏遠(yuǎn)的起源問(wèn)題。現(xiàn)在我們知道從其他星球上得到的第一手觀察的物理?xiàng)l件，這讓我們可以盡早尋求合理的答案，為什么地球是不同于早期火星和月球。為了理解差異和相似之處,我們必須研究包括太陽(yáng)的整個(gè)太陽(yáng)系。為了了解恒星太陽(yáng)所屬的類(lèi),我們需要知道更多關(guān)于銀河系的其他天體。當(dāng)我們超過(guò)銀河系的領(lǐng)域到太空中的其他部分來(lái)獲得能說(shuō)明的證據(jù)就更不容易了。現(xiàn)在我們知道〔太空中〕有很多不同種類(lèi)的星系，也包括很多像我們一樣的。那么這些不同的種類(lèi)是怎么開(kāi)始的然后變得不同的呢？這個(gè)問(wèn)題現(xiàn)在是在天文學(xué)研究的最前沿而且很明顯它是能夠真正理解太陽(yáng)系的關(guān)鍵。顯然，沒(méi)有太陽(yáng)就沒(méi)有其他行星，沒(méi)有星系就沒(méi)有太陽(yáng)，沒(méi)有宇宙就沒(méi)有星系，沒(méi)有空間和物質(zhì)也就沒(méi)有宇宙。［筆者認(rèn)為這里倒著翻譯從大到小更好一些］因此，我們的關(guān)于地球物質(zhì)起源的探究路線，最終也會(huì)帶領(lǐng)我們?nèi)ァ蔡骄俊晨臻g和物質(zhì)的起源，這是一個(gè)很重大的課題，伴隨著很多模糊的和未知或不可知的次要領(lǐng)域。太陽(yáng)系在太空中是一個(gè)巨大的,平坦的，透鏡狀的區(qū)域，行星和大部分的更小的組件沿著一個(gè)幾乎完整的面繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)。這個(gè)結(jié)構(gòu)好比與螺旋星系和土星和它的衛(wèi)星或不明飛行體一樣。雖然太陽(yáng)系在細(xì)節(jié)上也不像這些集合體,但是帶有平坦的螺旋圈或旋臂仍然是現(xiàn)代起源理論的起點(diǎn)。早在1644年，偉大的法國(guó)哲學(xué)家和數(shù)學(xué)家笛卡爾就提出了太陽(yáng)系形成于一團(tuán)松散的，原始的云狀物質(zhì)。他認(rèn)為，太陽(yáng)和行星是這團(tuán)物質(zhì)通過(guò)旋轉(zhuǎn)、渦流而成的積聚物。在1755年，康德考慮了牛頓于1687年描述的萬(wàn)有引力定律后發(fā)表了一個(gè)更為詳細(xì)的理論?？档驴紤]了在原始團(tuán)塊中螺旋作用和重力的聯(lián)合作用，他提出了一個(gè)令人驚奇的關(guān)于太陽(yáng)系的好的解釋。盡管后來(lái)的關(guān)于地球和太陽(yáng)系起源看法的歷史很有意思，我們并不能詳細(xì)說(shuō)明那些已經(jīng)被提出的很多觀點(diǎn)?！驳恰晨梢哉f(shuō)現(xiàn)在大多數(shù)能被接受的現(xiàn)代理論都開(kāi)始于松散物質(zhì)的星云集合體〔觀點(diǎn)〕，就像笛卡爾幾個(gè)世紀(jì)之前預(yù)計(jì)的那樣。主要的困難在于解釋那些陪伴〔or圍繞？〕太陽(yáng)的十分特別的行星家庭成員。太陽(yáng)本身可能是起源于行星的形成就像今天也能看到的一樣，即通過(guò)在銀河系的旋臂中占優(yōu)勢(shì)的混合元素的收縮。假設(shè)本來(lái)太陽(yáng)系一度是個(gè)整個(gè)包含氣和灰塵的球形星云體，我們便面對(duì)好幾個(gè)有意思的問(wèn)題：為什么這些星云分隔成幾個(gè)不同大小的實(shí)體了呢？為什么它們?cè)跇?gòu)造和組成上如此不同呢？關(guān)于地球的一個(gè)特殊問(wèn)題就是異常富集重元素的這個(gè)小個(gè)體是如何從一個(gè)擁有更輕元素的更大塊體中別離出來(lái)的呢？毫無(wú)疑問(wèn)這個(gè)問(wèn)題的答案被鎖定在地球，但是很多本質(zhì)的線索也存在于太陽(yáng)系很多其他可靠〔or固體？〕的類(lèi)地行星中。簡(jiǎn)短的看這些被稱(chēng)為地球外的證據(jù)正在排序中。DepositionalEnvironment沉積環(huán)境沉積巖的特征性質(zhì)是由各種物理、化學(xué)和生物過(guò)程的共同作用產(chǎn)生的，這些過(guò)程組成了沉積旋回。風(fēng)化、侵蝕、沉積物搬運(yùn)、沉積和成巖作用以某種方式形成了最后沉積巖產(chǎn)物。沉積過(guò)程和條件,共同構(gòu)成了沉積環(huán)境并在決定紋理、結(jié)構(gòu)、層理特征,地層沉積巖的特征方面扮演主要的角色。沉積過(guò)程與巖性之間的繼承關(guān)系提供了一個(gè)工具來(lái)為了怎樣解釋古沉積環(huán)境。如果地質(zhì)學(xué)家能找到一種方法將巖石特性與特殊的沉積過(guò)程和條件相關(guān)聯(lián)，他們就能夠反推造成這些特殊巖石性質(zhì)的古代沉積過(guò)程和環(huán)境條件。不幸的是，我們根本不能知道發(fā)生在過(guò)去的沉積過(guò)程和沉積條件確實(shí)切性質(zhì)。我們不得不依靠巖石本身作為這些條件的線索當(dāng)巖石產(chǎn)出的過(guò)程結(jié)束后。因此，沉積過(guò)程和沉積產(chǎn)物的對(duì)應(yīng)關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的步驟。我們必須要轉(zhuǎn)而研究在現(xiàn)代環(huán)境中的沉積物和沉積過(guò)程來(lái)幫助了解沉積過(guò)程和沉積巖特性的關(guān)聯(lián)。這些研究中獲得的結(jié)論已經(jīng)依次被應(yīng)用到了古沉積巖石的環(huán)境解釋。將現(xiàn)代沉積環(huán)境研究中獲得的結(jié)論應(yīng)用到解釋古沉積過(guò)程和背景中是環(huán)境分析的本質(zhì)。然而，它當(dāng)然也有缺陷。舉個(gè)栗子，我們今天看到的陸地和海洋的分布許多并不代表過(guò)去的地質(zhì)分布。此外，地質(zhì)過(guò)程的強(qiáng)度在過(guò)去不同的時(shí)期也可能發(fā)生著變化，與現(xiàn)在的強(qiáng)度不同。同時(shí)，過(guò)去的一些地質(zhì)事件也許是獨(dú)一無(wú)二的。很多環(huán)境可能只存在于過(guò)去并不適合在今天研究。因此，地質(zhì)學(xué)家在解釋古沉積環(huán)境時(shí)必須很小心，不要太死板的依據(jù)現(xiàn)代條件的環(huán)境模式。古沉積環(huán)境的研究是很重要的,因?yàn)樵摲椒ǐ@得的信息通過(guò)環(huán)境分析使我們能夠重建前地質(zhì)時(shí)期的古地理學(xué),也就是說(shuō),古老的陸地與海洋的關(guān)系。它也幫助我們開(kāi)發(fā)一個(gè)正確理解地球歷史上的沉積過(guò)程和一種改良的能力來(lái)解釋復(fù)雜的地層關(guān)系如橫向和縱向巖性和質(zhì)地的變化。此外,徹底了解沉積環(huán)境在評(píng)估沉積巖的經(jīng)濟(jì)意義上是一個(gè)重要的因素,其潛在儲(chǔ)層巖石和石油烴源巖,為例。我們著眼于討論環(huán)境分析的基本工具和地質(zhì)學(xué)家識(shí)別和識(shí)別古沉積環(huán)境的方法，但是解決陸相、海陸相和海相沉積環(huán)境和在這些環(huán)境中形成的巖石也是同等重要的。盡管地質(zhì)學(xué)家在沉積環(huán)境的基本定義上達(dá)成了一致意見(jiàn)，但是他們發(fā)現(xiàn)對(duì)環(huán)境建造一個(gè)精確的定義是很困難的。為了闡述清楚，許多沉積學(xué)家認(rèn)為一個(gè)沉積環(huán)境通常被廣泛的描述為沉積作用的場(chǎng)所和表示沉積背景的物理、化學(xué)、生物條件?；蛘呤窃诔练e物積累下的物理、化學(xué)、生物條件的復(fù)合體?；蛘呤俏锢淼摹⒒瘜W(xué)的、生物的〔特點(diǎn)〕都明顯不同于臨近地形的地表的一部分，是一個(gè)空間單元，在這里外部的物理、化學(xué)、生物條件和影響因素影響著沉積物的發(fā)展，足夠不斷的形成有特色的沉積。雖然這些定義有點(diǎn)不同，但是他們都有一個(gè)共同的強(qiáng)調(diào)就是在環(huán)境中的物理、化學(xué)、生物條件。其他學(xué)者已經(jīng)提出了從地貌的觀點(diǎn)上考慮沉積環(huán)境的愿景。我們認(rèn)為沉積環(huán)境就是一個(gè)發(fā)生沉積作用的地貌單元。這樣的一個(gè)環(huán)境被定義為有特殊尺寸和空間的與一組特殊的物理、化學(xué)、生物參數(shù)相對(duì)應(yīng)一個(gè)地貌單元。這個(gè)過(guò)程是在一定的速度和強(qiáng)度下進(jìn)行的，可以產(chǎn)生有特色的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造以及其他性質(zhì)，因此一個(gè)明顯的沉積也產(chǎn)生了。舉個(gè)栗子，沙灘可以被認(rèn)為是一個(gè)地貌單元，其擁有特定的尺寸和形態(tài)，在特定的物理過(guò)程〔波浪和水流作用〕、化學(xué)過(guò)程〔溶解和沉淀〕和生物過(guò)程〔潛穴和沉積攝取以及一些相似的活動(dòng)〕發(fā)生下產(chǎn)生了一堆由特定的幾何學(xué)、沉積結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、礦物學(xué)形成的沙灘砂。Unit2Superposition:AFundamentalLawofGeology

地層疊覆律:地質(zhì)學(xué)的基本定律沉積巖的主要特點(diǎn)是它們具有層理，換句話說(shuō)，它們就是層狀沉積物。這是因?yàn)樗鼈兊牟牧辖鉀Q了由空氣或水,或多或少是均勻分布的。沉降過(guò)程不是連續(xù)的,發(fā)生的事情有點(diǎn)像冬天的暴風(fēng)雪連續(xù)產(chǎn)生厚和薄層的積雪。大多數(shù)沉積物由先前存在的巖石微粒,這些巖石微粒在氣流和水流中不斷分選、搬運(yùn)、擴(kuò)散、沉降下來(lái)。鹽等其他沉積物直接從水中沉淀下來(lái)，煤或珊瑚礁等由有機(jī)材料埋藏所致。雖然沉積巖層在厚度組分、顏色、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、化石含量、對(duì)剝蝕的反應(yīng)均表現(xiàn)較大的變化，但是原本是水平的具有巖層的特點(diǎn)這幾乎是普遍存在的。在地質(zhì)語(yǔ)言中，一個(gè)單獨(dú)的層稱(chēng)作巖層，一組層稱(chēng)作地層，而專(zhuān)門(mén)研究地層的學(xué)問(wèn)稱(chēng)為地層學(xué)，非常精于這門(mén)學(xué)科的人稱(chēng)為地層學(xué)家。地層學(xué)是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)非常重要的分支。它包括層狀巖石的識(shí)別和解釋、其形成的條件,他們的特點(diǎn)、排列、順序、時(shí)代、相關(guān)性,或匹配性,可通過(guò)使用化石和其他手段來(lái)進(jìn)行研究。連續(xù)的沉積巖形成的巖層一層一層被巖層平面或者是薄弱面分隔得十分明顯。這就和書(shū)一頁(yè)一頁(yè)十分明顯差不多的理由。巖層平面之間可能隔著好幾英尺的距離也有可能形成薄巖層離得非常近。巖層外表大都是平整的因?yàn)樵诔练e過(guò)程停歇的時(shí)候會(huì)發(fā)生矯平作用。多種多樣的吸引力在下一次沉積之前將巖層上的微粒聚集起來(lái)，如果組成實(shí)在不同的話可能會(huì)形成薄弱面。這些粘土顆粒也許會(huì)粘附在其他粘土顆粒上，這比它們粘在沙粒上要好。無(wú)論怎樣的原因，單個(gè)層面，就像一頁(yè)一頁(yè)的書(shū)一樣并不合并或者是上下面緊密的連接。就是由于巖層外表的出現(xiàn)使巖石別離成有許多用處的平板狀成為了可能。巖層平面也因?yàn)榉只蛣兾g同時(shí)出現(xiàn)了相互交替的突出和收縮的面，在懸崖和路邊切面容易看到。似乎在大多數(shù)地質(zhì)組成中一段巖層平面代表的是相等或超過(guò)巖層它們自己所代表的總時(shí)間的。在連續(xù)巖層的組成中突然的或明顯的變化在任何一塊沉積巖中都能被發(fā)現(xiàn)。一些徹底的改變通常說(shuō)明沉積過(guò)程的缺失，它對(duì)于解釋局部和區(qū)域歷史是非常重要的。這種間歇反映了很長(zhǎng)一段時(shí)間，甚至是好幾百萬(wàn)年。在這段時(shí)期里物質(zhì)的積累中斷。剝蝕和大量的地球運(yùn)動(dòng)，或是其他重要的事件發(fā)生了。我們認(rèn)為在記錄中有三次主要的中斷事件作為代表古地表切割老的巖層，也被更新的巖石所埋藏。事實(shí)是，它們就是被埋藏的陸地地貌和海洋地貌。在記錄中主要的中斷時(shí)間時(shí)，沉積作用停止了相當(dāng)大的一段時(shí)間，稱(chēng)之為不整合?！膊徽弦病撤譃楹脦追N類(lèi)型。如果在破裂面之下的地層在被埋藏在下面之前就是傾斜的或者是變形的，稱(chēng)之為角度不整合。如果在破裂面之下的巖石是火成巖或者是由于變質(zhì)作用喪失了它的層面，稱(chēng)之為非整合。如果老地層和新地層是平行的但被一個(gè)十分明顯的剝蝕面分割，這種中斷形成了平行不整合。很多不整合是很難被定位的因?yàn)樯舷聦拥膸r石很相似，受剝蝕的證據(jù)很少。而破裂面，外表看起來(lái)就像是原始的巖層面一樣。任何在兩種形態(tài)不一樣的巖石之間相當(dāng)尖銳或易于區(qū)分的外表稱(chēng)之為接觸面。不整合面和整合面是發(fā)生在沉積巖中的兩種接觸面，對(duì)火成巖和變質(zhì)巖來(lái)說(shuō)還有其他特殊的種類(lèi)，甚至是不同的礦物和巖石顆粒都有不同的接觸面種類(lèi)。在巖石巖塊之間的顯著接觸面會(huì)被選作方便的平面去分割巖石形成組，也是為了制備地質(zhì)圖或者描述。這些接觸面出現(xiàn)在地圖上可以作為不同地質(zhì)單元的分界線。如果兩種巖體彼此類(lèi)似，別離并不明顯，變化也不大，習(xí)慣上就在一些隨意但方便的地方上劃分界限。我們都知道自然的基巖在地球的外表并不是隨處可見(jiàn)的。但是即使有植被、泥土、水和人為活動(dòng)覆蓋在廣闊的地帶，固體基巖存在在地表下不遠(yuǎn)的地方。如果固體巖石出現(xiàn)在地表，稱(chēng)之為出露。那些出露較明顯的地方稱(chēng)為露頭。地質(zhì)學(xué)家總是會(huì)被阻礙找不到露頭，為了所需要的證據(jù)他們必須沿著河岸、路上切面或者是采石坑一直尋找。挖掉地表的物質(zhì)或是打鉆去取巖石下面的樣品有時(shí)是非常必要的。并不是所有的井都是為了采油、天然氣或是水文井才打鉆孔的，有一些就是為了獲取一些用其他方式不好得到的信息。在一些通常的地質(zhì)工作不好開(kāi)展的沿海地區(qū)，這種方法是很適用的。在一些干旱區(qū)域，巖石出露是最好發(fā)現(xiàn)的。因?yàn)檫@里很少有泥土或是植被?？屏_拉多大峽谷就是切斷了一個(gè)地區(qū)，使那邊的巖層面清晰的被暴露出來(lái)……相似的巖石在潮濕的地區(qū)就會(huì)被泥土和植被所覆蓋，那些軟硬互層的階梯狀剖面就會(huì)被更多環(huán)狀的等高線所取代。PlateTeaonics板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)近200年來(lái),地質(zhì)學(xué)家們提出并支持不同的理論，如造山理論,火山活動(dòng),以及地球其他主要現(xiàn)象。沒(méi)有一個(gè)合理的說(shuō)法能解釋整個(gè)范圍內(nèi)的地質(zhì)過(guò)程?，F(xiàn)在,存在一個(gè)單一的、包羅萬(wàn)象的概念能解釋許多地球的主要地質(zhì)特征。這些觀點(diǎn)如巖石的分類(lèi)和分布、沉積巖序列的歷史、火山的位置和特征、地震帶、山系、深海海溝以及海洋盆地等觀點(diǎn)被描述成一種看似不相關(guān)的趨勢(shì)。今天大規(guī)模的板塊構(gòu)造,如果不是底層機(jī)制,是公認(rèn)的?？梢钥隙ǖ氖?一些地質(zhì)學(xué)家發(fā)現(xiàn)在某些部分的理論缺陷,但很少有人完全拒絕。革命往往是在二十年基本完成。巖石圈被描述為是硬的，剛性的外殼漂浮在塑形的，部分熔融的軟流圈上。巖石圈包含薄的洋殼和粘稠的陸殼。這代表著現(xiàn)如今我們認(rèn)識(shí)的地球內(nèi)部圈層的劃分。板塊構(gòu)造的中心思想是非常簡(jiǎn)單的。巖石圈被分解為十大剛性板塊,每個(gè)板塊作為一種獨(dú)特的單元移動(dòng)。主要的板塊和他們移動(dòng)的方向是在反面進(jìn)行的。許多大規(guī)模地質(zhì)特征與板塊之間的邊界相關(guān)聯(lián)。板塊沿著裂開(kāi)點(diǎn)分散在不同的地方典型的如大西洋洋中脊的裂谷。這個(gè)特點(diǎn)是美洲板塊與歐亞板塊和非洲板塊相聯(lián)系的。發(fā)散點(diǎn)的特點(diǎn)是地震活動(dòng)和火山活動(dòng)。后退板之間的空隙是由熔融的、移動(dòng)的從巖石圈以下上升的物質(zhì)填充的。這物質(zhì)在裂隙中凝固,板塊獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。因?yàn)閯?chuàng)建了新的海底,這過(guò)程被稱(chēng)為海底擴(kuò)張。如果板塊在一個(gè)地方分開(kāi)了，它們一定會(huì)在別的地方聚集。沿著聚斂型板塊邊界板塊相互碰撞，在這些地方出現(xiàn)褶皺山系、深海溝，深淺源地震以及火山都與聚斂型板塊邊界有關(guān)就不奇怪了。舉個(gè)栗子，在納斯卡板塊和美洲板塊接觸處，我們能找到圣安第斯山脈、智利深海溝，還有一些世界著名的地震也曾被記錄。當(dāng)板塊碰撞的時(shí)候，往往是一個(gè)板塊俯沖向下，而上馱板塊受到褶皺和抬升。深海溝--海底最深的地方，火山和最兇猛的地震都發(fā)生在板塊聚斂的這個(gè)區(qū)域。和這些豐富的地質(zhì)活動(dòng)聯(lián)系的板塊碰撞的故事的兩邊一般是洋底和大陸。密度大的洋殼一頭俯沖進(jìn)地幔里，在輕的陸殼之下。最大的地震都發(fā)生在這兩種板塊接觸處周?chē)?。上馱板塊的邊緣是褶皺的和抬升的，會(huì)形成平行于山溝的山脈。深海沉積物也許會(huì)掉下來(lái)在厚板下降的時(shí)候然后合并進(jìn)相鄰的山脈。巖石圈被消耗的這些區(qū)域稱(chēng)為俯沖作用帶，如聚斂型邊界存在的地方。如果離散帶是新巖石圈的來(lái)源，俯沖作用帶會(huì)下沉，物質(zhì)會(huì)被等量消耗。在俯沖作用帶被捕捉到的巖石受到擠壓和高溫。由于受到了高溫對(duì)待一個(gè)新的礦物集合體就出現(xiàn)了。會(huì)形成什么礦物主要取決于巖石在俯沖過(guò)程經(jīng)歷的壓力、溫度和變形程度。即變質(zhì)作用。所有這些過(guò)程積累下來(lái)的效果，使之形成了新礦物顆粒進(jìn)而形成新的巖石。沉積巖和變質(zhì)巖在靠近聚斂地帶的序列為解開(kāi)板塊碰撞的歷史提供了線索。當(dāng)洋殼下沉進(jìn)熱的地幔時(shí)，其中的一部分可能會(huì)開(kāi)始熔融。那熔融的巖石，或者說(shuō)是巖漿，就構(gòu)成了托浮上部的物質(zhì)。它們中的一些上升到地表形成火山巖漿從火山口噴發(fā)出來(lái)。當(dāng)另一種方式〔沒(méi)有噴出地表〕，在俯沖作用帶形成的巖漿也許會(huì)是花崗巖形成的主要的元素，而花崗巖是構(gòu)成陸地的主要巖石。板塊構(gòu)造理論已經(jīng)成形,我們對(duì)地球的內(nèi)部和外部的熱引擎的理解也加深了。內(nèi)部和內(nèi)部的熱動(dòng)力相互連接的許多方面為地質(zhì)學(xué)家和海洋學(xué)家提供了激動(dòng)人心的新領(lǐng)域進(jìn)行探索。當(dāng)我們找到更多關(guān)于每種動(dòng)力，以及我們找到更多關(guān)于它們之間的相互作用。它們的相互作用也可以強(qiáng)烈影響到我們。當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨時(shí),如偶然發(fā)生在多雨季的秘魯中的地震觸發(fā)大規(guī)模的泥石流,泥石流殺死了成千上萬(wàn)的人(1970),或者如圣海倫斯火山爆發(fā)將許多的火山灰噴發(fā)到大氣中使得大氣塵埃的數(shù)量在全世界都顯著增加(1980〕。接下來(lái)我們將會(huì)解決大陸和大洋盆地的問(wèn)題，解釋一下板塊構(gòu)造理論框架下包含的不同種類(lèi)的巖石的信息。盡管這種理論并不能解釋每件事情，和某些現(xiàn)象也聯(lián)系不大。但它給了我們最好的框架去遠(yuǎn)遠(yuǎn)的書(shū)寫(xiě)地球的故事。Unit3FossilstoDateRocks化石定年所有的沉積巖都出現(xiàn)在巖層或地層中，并且它們以層理面分開(kāi)。地層疊覆律在重建過(guò)去是非常重要的，它說(shuō)明了在任何未被擾動(dòng)的沉積物中，上覆的巖層比下伏的巖層要年輕。沉積物的原始水平條件可能被斷層,褶皺和滑動(dòng)干擾,并且在極端情況下地層疊覆律可能不適用。然而,在許多情況下沉積巖中的化石對(duì)于追溯巖石顯得很重要。化石是過(guò)去生物體的遺留產(chǎn)物。經(jīng)過(guò)大量過(guò)程被保存下來(lái)，他們發(fā)生在許多不同類(lèi)型的沉積巖中。那些硬體的部分相較軟體的組織通常更易被保存下來(lái)，例如木頭、牙齒、骨骼或外殼。對(duì)于化石的研究稱(chēng)之為古生物學(xué)，它由專(zhuān)家們進(jìn)行且與生物學(xué)聯(lián)系緊密。研究的主要部分有無(wú)脊椎古生物學(xué)、脊椎動(dòng)物古生物學(xué)、古植物學(xué)和微體古生物學(xué)。一開(kāi)始化石僅僅是被當(dāng)做一種古董，但是在仔細(xì)的收集和研究后最終使人們相信了〔化石〕記錄了在地球上的生命的真實(shí)演化。事實(shí)上，它們證實(shí)了生命是在變化的，而且這種改變是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的。通過(guò)巖石里的化石了解的逐漸演化的各個(gè)階段能夠使地質(zhì)學(xué)家們辨識(shí)出地質(zhì)時(shí)期?；癁橛袡C(jī)物或生物體發(fā)生過(guò)進(jìn)化提供了最強(qiáng)有力的證據(jù)。盡管我們承認(rèn)化石記錄并不完整，但是這種新證據(jù)的積累進(jìn)展的非常迅速，過(guò)去生物歷史的大概輪廓也平穩(wěn)的被建立出來(lái)了。通過(guò)古生物學(xué)使地質(zhì)學(xué)與生物學(xué)聯(lián)系起來(lái)了。化石是現(xiàn)今生物的祖先，而且它展示了當(dāng)這些祖先活著的時(shí)候他們不管是以個(gè)體或是以群體生存都與現(xiàn)在存在的后代有很多相同的方式。大多數(shù)化石都是扭曲或是不完整的，只保留硬體部分。與研究活著的生物體相比較化石是讓人冥思苦想，苦而不得的。從化石中還有哪些是可以被學(xué)習(xí)到的且我們?cè)诂F(xiàn)存的生物中是不能學(xué)習(xí)到的？答案是非常簡(jiǎn)潔的。從化石中了解到的信息對(duì)于理解完整的生命史和同時(shí)期的地球環(huán)境是非常有必要的。過(guò)去很多必須利用當(dāng)時(shí)的環(huán)境作為存活方式的生活形式和我們現(xiàn)在看到的是完全不同的。我們知道大象是怎么生活的，但是恐龍的生活習(xí)慣我們就不知道了。如果我們將要通過(guò)數(shù)目和種類(lèi)去估計(jì)的話，一個(gè)最成功的已滅絕的無(wú)脊椎動(dòng)物就是蜓類(lèi)了，它是一種原生動(dòng)物。這種低等動(dòng)物是如何成功的轉(zhuǎn)化到更大、更復(fù)雜的同時(shí)代動(dòng)物就是古生物地質(zhì)學(xué)家們正在努力工作想要解決的問(wèn)題。當(dāng)今世界顯然并沒(méi)有展示生命存活和發(fā)展的所有戰(zhàn)略和改編。事實(shí)上我們知道的所有滅絕都是化石告訴我們的。如果我們只有現(xiàn)在的這一個(gè)世界，我們就不會(huì)猜測(cè)那過(guò)去生命的真正絕滅或者那大量的存在過(guò)但已絕滅的生物的命運(yùn)。為生存而斗爭(zhēng)的失敗者的名目變得越來(lái)越長(zhǎng)。更多更細(xì)致的研究一定會(huì)為發(fā)現(xiàn)這些滅絕者在生物組合中扮演的角色提供證據(jù)。在合適地方生長(zhǎng)的現(xiàn)今的動(dòng)物和植物傾向于找到和保留最適合它們生存的條件。生物體和環(huán)境之間的相互關(guān)系為我們了解過(guò)去情形提供了可能?；梢愿嬖V我們某個(gè)沉積物的來(lái)源是淡水還是咸水，一些砂巖的來(lái)源是沙漠還是沙灘。我們現(xiàn)在認(rèn)為,生物難以控制的物理世界。隨著氣候變化,陸地上升下降,或改變位置,當(dāng)?shù)鼐用褚脖仨毾鄳?yīng)地做出調(diào)整。在過(guò)去的十年里,人們一直十分關(guān)注那些讓大陸不斷分分合合的繁瑣的動(dòng)力。如果沒(méi)有化石,我們就不知道是怎么回事。正是化石讓我們認(rèn)為印度曾經(jīng)在南半球,非洲和南美洲曾經(jīng)是連接起來(lái)的,南極洲曾經(jīng)是在熱帶區(qū)域,在珠穆朗瑪峰峰頂?shù)膸r石是形成于4億年前海洋的底部。TheMostFamousCambrianFossilsintheword最著名的寒武紀(jì)化石寒武紀(jì)是地質(zhì)年代中的一個(gè)主要分支〔BP〕，大約始于5億4200萬(wàn)年前在元古宙結(jié)束的時(shí)候，結(jié)束于4億9000萬(wàn)年前即奧陶紀(jì)開(kāi)始的時(shí)候。這是顯生宙古生代第一段。寒武紀(jì)最早時(shí)期的巖石中發(fā)現(xiàn)大量的，明顯的能證明，比海綿或水母更復(fù)雜的多細(xì)胞生物。在這段時(shí)間里，大約五十個(gè)不同的生物主要群體或“門(mén)”突然出現(xiàn)，幾乎包括了現(xiàn)代動(dòng)物的所有種類(lèi)，大凡都沒(méi)有明顯的前驅(qū)體。這種動(dòng)物門(mén)的分散稱(chēng)為寒武紀(jì)大爆發(fā)。寒武紀(jì)大爆發(fā)看似突然出現(xiàn)許多新的復(fù)雜的有機(jī)體，在5億4200萬(wàn)年前和5億3000萬(wàn)年前之間〔MA〕。然而，新的研究說(shuō)明，這種動(dòng)物門(mén)大面積出現(xiàn)開(kāi)始得更早，從約5億7000萬(wàn)年前開(kāi)始即寒武系地質(zhì)時(shí)期開(kāi)始的3000萬(wàn)年前。在1994年，三胚層動(dòng)物化石在中國(guó)南方被發(fā)現(xiàn)。這些化石估計(jì)有5億7千萬(wàn)年歷史,甚至比地層中發(fā)現(xiàn)的埃迪卡拉動(dòng)物群還要早1000萬(wàn)年?！矒?jù)研究〕，生物滅絕與瓦蘭吉爾冰川運(yùn)動(dòng)有關(guān)（又稱(chēng)“地球的冰河世紀(jì)”），隨后地球持續(xù)的溫室效應(yīng)，以及許多的新的物種〔門(mén)類(lèi)〕出現(xiàn)，均為環(huán)境的改變提供了理論依據(jù)。關(guān)于早期多細(xì)胞生物形態(tài)的證據(jù)，或許可以成為這場(chǎng)6億年前的大爆炸的先驅(qū)。值得注意的是，這里充滿著許多微小的生物的實(shí)體化石及它們運(yùn)動(dòng)的遺跡化石，就像在泥土中的洞穴一樣，它們是由一被古生物學(xué)家稱(chēng)之為埃迪卡拉動(dòng)物群的生物留下的。這是些軟體生物，同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)它們具有千奇百怪的身體形態(tài)。這些被廣為報(bào)道的古老化石事實(shí)上是在英國(guó)哥倫比亞的伯吉斯頁(yè)巖中被發(fā)現(xiàn)的，有些伯吉斯頁(yè)巖中的生物〔化石〕向我們生動(dòng)地展示了不同的身體形態(tài)，它們無(wú)法與目前任何已知的生物門(mén)類(lèi)相關(guān)聯(lián)。古生物學(xué)家們對(duì)這些伯吉斯頁(yè)巖做了大量的熱門(mén)分析研究，斯蒂芬杰古爾德稱(chēng)它們?yōu)椤熬实纳?。最近，“寒武紀(jì)大爆炸”成為了有關(guān)生物歷史和進(jìn)化的爭(zhēng)議性話題，〔有些觀點(diǎn)認(rèn)為〕這些伯吉斯頁(yè)巖保存了有種類(lèi)如此之多的生物，〔還有些觀點(diǎn)認(rèn)為〕與眾所周知所不同的是，所謂的“寒武紀(jì)大爆炸”事實(shí)上生物形態(tài)只不過(guò)發(fā)生了緩慢的變化，而用“爆炸”這個(gè)詞來(lái)形容寒武紀(jì)時(shí)期的生物目前都存在著爭(zhēng)議。爭(zhēng)論的中心圍繞早期的一些概念，關(guān)于所有今天存在的種群〔和一些已經(jīng)滅絕的〕，除了早期在這個(gè)時(shí)期發(fā)現(xiàn)的。這就好似去步測(cè)一個(gè)足球場(chǎng)的長(zhǎng)度〔4億年前出現(xiàn)的〕。當(dāng)在78到79步之間的時(shí)候一些不同的種群突然爆發(fā)出現(xiàn)。根據(jù)最近的研究，只有一些種群出現(xiàn)在寒武紀(jì)大爆發(fā)，馬克?提出了如下總結(jié)：只有一些種群出現(xiàn)在寒武紀(jì)大爆發(fā)。特別是，所有的植物和開(kāi)花植物都繼寒武紀(jì)，目前大路上的主要生命，僅僅是140百萬(wàn)年前出現(xiàn)的。即使是動(dòng)物，也不是所有種群都出現(xiàn)在寒武紀(jì)。腔腸動(dòng)物、海綿、和其他的門(mén)出現(xiàn)在寒武紀(jì)之前。分子證據(jù)說(shuō)明，至少有六個(gè)動(dòng)物門(mén)是在前寒武紀(jì)出現(xiàn)。苔蘚蟲(chóng)第一次出現(xiàn)是在奧陶紀(jì)。許多其他軟體動(dòng)物群的化石記錄直到更晚才出現(xiàn)。雖然在寒武紀(jì)期間出現(xiàn)了許多新的動(dòng)物種群，但并非所有的動(dòng)物都是。有研究說(shuō)明，11\32的后生動(dòng)物群是寒武紀(jì)期間出現(xiàn)的。一個(gè)出現(xiàn)在前寒武紀(jì)，8個(gè)出現(xiàn)在寒武紀(jì)之后，12個(gè)沒(méi)有化石記錄。幾乎沒(méi)有人認(rèn)為動(dòng)物群，如哺乳動(dòng)物，爬行動(dòng)物，鳥(niǎo)類(lèi)，昆蟲(chóng)和蜘蛛，出現(xiàn)在寒武紀(jì)。在寒武紀(jì)出現(xiàn)的魚(yú)不像現(xiàn)在活著的任何魚(yú)種。伯吉斯頁(yè)巖是獨(dú)特的中寒武系〔大約五億零五百萬(wàn)年前〕化石產(chǎn)區(qū)位于加拿大不列顛哥倫比亞省的落基山脈約霍國(guó)家公園。這個(gè)地區(qū)很特殊，因?yàn)檐涹w無(wú)脊椎動(dòng)物化石保存的很多樣化。這個(gè)地區(qū)自從1909年被CharlesWalcott發(fā)現(xiàn)以后被極度的研究過(guò)，還被公告為世界遺產(chǎn)地點(diǎn)。在StevenJ.Gould的書(shū)中布爾吉斯頁(yè)巖有一個(gè)非常流行的介紹是“完美的生命”。伯吉斯頁(yè)巖被發(fā)現(xiàn)在史蒂芬地層和隘口里面位于西南側(cè)的瓦普塔山和菲爾德山中間的山脊。在沉積的時(shí)間中，這個(gè)地區(qū)接近赤道并且是北美的大陸邊緣。在暗礁的邊緣發(fā)現(xiàn)了一個(gè)高100米近乎垂直的懸崖。這些巖石被認(rèn)識(shí)于大教堂地層，而且可能代表這個(gè)懸崖上的大的海底滑塌〔即滑坡〕，就像那些類(lèi)似于今天這樣的馬哈馬群島和洪都拉斯地區(qū)發(fā)現(xiàn)的碳酸鹽臺(tái)地邊緣一樣。伯吉斯頁(yè)巖被保存在這個(gè)懸崖的基礎(chǔ)上，可能在缺氧的條件下，這可以說(shuō)明由于缺乏生物擾動(dòng)作用〔挖洞，小路等〕和大量的黃鐵礦〔經(jīng)常說(shuō)明水的含量〕。在伯吉斯頁(yè)巖內(nèi)所有的有機(jī)物被運(yùn)送到這個(gè)位置，可能是通過(guò)小型泥流流到這個(gè)懸崖的邊緣。這導(dǎo)致了化石的不同排列方向和它們獨(dú)特的保留。在菲爾德山和瓦普塔山之間有兩個(gè)石場(chǎng)一下方的是Walcott采石場(chǎng)上方的是Raymond采石場(chǎng)，后者在史蒂芬地層的高幾米的地層中。在兩個(gè)采石場(chǎng)的生物群很相似，但不同的是相對(duì)豐富的有機(jī)物。除此之外軟體保存的位置和跟進(jìn)一步的區(qū)別在史蒂芬山南部發(fā)現(xiàn)的生物群。在石場(chǎng)〔約霍國(guó)家公園的任何地方〕收集是不被允許的，而且所有去石場(chǎng)的旅行都必須被指導(dǎo)。雖然收集不是一個(gè)選擇，但是在石場(chǎng)里有大量的可以看見(jiàn)的原料。這可能比我的成果更好〔我沒(méi)有很好的設(shè)備，甚至沒(méi)有使用三腳架〕。如果你自己嘗試，你可能想用濕的樣品或者標(biāo)定它們反射太陽(yáng)光的方向?qū)嶒?yàn)。中國(guó)澄江寒武紀(jì)化石：動(dòng)物生命的綻放。是由侯顯光、理查德J.阿爾德里奇，簡(jiǎn).伯吉斯頓等創(chuàng)作，是一部關(guān)于中國(guó)南部發(fā)現(xiàn)的最早的寒武紀(jì)生命的杰出作品。這本書(shū)是關(guān)于澄江化石庫(kù)的發(fā)現(xiàn)和最初的研究，化石庫(kù)指的是一個(gè)學(xué)術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的化石地質(zhì)沉積。在這一發(fā)現(xiàn)之前，所有我們了解的寒武紀(jì)生命形式都是來(lái)自于加拿大的不列顛哥倫比亞的伯吉斯頁(yè)巖?，F(xiàn)在，一個(gè)關(guān)于寒武紀(jì)動(dòng)物群和植物群多樣性的圖片出現(xiàn)了。澄江化石庫(kù)在地質(zhì)年代上甚至早于伯吉斯頁(yè)巖但并不早很多。云南省澄江生物群多樣性在1984年被證實(shí)了可以相比于，甚至超越了伯吉斯頁(yè)巖動(dòng)物群所具有的多樣性。第一，它更古老，帶我們更加接近生命大爆炸的起源。第二，它的保存總的來(lái)說(shuō)更為精致。第三，一個(gè)更大的生物多樣性被保存隨著伯吉斯頁(yè)巖生物群關(guān)系的建立。書(shū)中所提到的澄江化石具有它們自身的所有特性，例如最早的脊椎動(dòng)物，最廣泛被接受的“飛魚(yú)”的命名Myllokumingia.有你想象之外的節(jié)肢動(dòng)物，一些門(mén)類(lèi)的蠕蟲(chóng)，笨拙的葉足動(dòng)物，大型的食肉動(dòng)物和曾經(jīng)存在的三葉蟲(chóng)。這本書(shū)聚集了許多色彩斑斕的圖片促進(jìn)你關(guān)于寒武紀(jì)生活的想象。把這本書(shū)看做最早的理解寒武紀(jì)生活的向?qū)АＤ銜?huì)發(fā)現(xiàn)525百萬(wàn)年以前的海底以及海底充滿驚奇的細(xì)節(jié)，那就是這些標(biāo)本已經(jīng)做好了上解剖臺(tái)的準(zhǔn)備。書(shū)中指出的所有澄江組標(biāo)本來(lái)自更低等的云南省黑林鋪構(gòu)造的寒武紀(jì)成員，組成了一些非常有趣的讀物。我給予這本書(shū)一個(gè)五星的評(píng)價(jià)關(guān)于它好的圖片布置，對(duì)于生命形式的獨(dú)特的細(xì)節(jié)解釋。Unit4Paleomagnetics:AMostSignificantSynthesisofEarthSciences古地磁學(xué)：最重要的地球科學(xué)綜合十一世紀(jì)的中國(guó)作家的資料里就提到了指南針，中國(guó)人可能是第一個(gè)認(rèn)識(shí)到，地球本身有磁場(chǎng)。許多有趣的觀測(cè)可能是關(guān)于地球磁場(chǎng)的，但是我們必須簡(jiǎn)潔明了的抓住這些話題。當(dāng)磁性首次被指出在某些天然礦物中出現(xiàn)相互吸引或排斥的性質(zhì)就可能已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)了。其中在磁鐵礦(Fe304),赤鐵礦(Fe203)和鈦鐵礦(FeTi03)中表現(xiàn)比較突出。甚至只含少量這些礦物的巖石都能具有磁性，且它們的磁性可以被測(cè)出來(lái)。許多巖石,包括熔巖如玄武巖和含鐵礦物的沉積物在它們形成時(shí)就具有磁性了。在熔巖或巖漿的冷卻過(guò)程中,易鐵礦化的礦物地球的磁場(chǎng)中被磁化，這被稱(chēng)為熱剩余磁性(TRM)。當(dāng)鐵礦物作為顆粒沉積時(shí),它們沉降的位置像自由擺動(dòng)的指南針與地球磁場(chǎng)的方向是一致的，這就是所謂的沉積剩磁(DRM)。因此,為了實(shí)用的目的,許多巖石固結(jié)成巖時(shí)都記錄著磁場(chǎng)。如果正確地解釋?zhuān)@個(gè)記錄將向我們最接近的展示磁極的大致方向和距離。這個(gè)想法已經(jīng)被最近的熔巖流不斷變化顯示的磁極以及它現(xiàn)在的位置所證明。這開(kāi)辟了一個(gè)叫做古地磁的研究領(lǐng)域,研究古代的磁性。當(dāng)調(diào)查人員開(kāi)始研究古老的富含鐵的熔巖和紅色(富含鐵)的沉積物時(shí),他們對(duì)發(fā)現(xiàn)磁極的位置不是固定不變的并不感到驚訝，磁極的位置在歷史時(shí)期是變化的。讓他們驚訝的事實(shí)是地球的磁場(chǎng)已經(jīng)倒轉(zhuǎn)很多次了。磁北極頻繁地成為磁南極。其實(shí)地球并沒(méi)有倒轉(zhuǎn),只是無(wú)形的正負(fù)兩極了扭轉(zhuǎn)的跡象。當(dāng)然,這些變化是全球性的,并且它影響每一個(gè)已經(jīng)形成的磁性礦物。它們確實(shí)可以由許多數(shù)量的標(biāo)本在數(shù)據(jù)上獲得巖石真實(shí)年齡來(lái)證實(shí)。毫無(wú)疑問(wèn)所有同時(shí)代的標(biāo)本是具有同一磁性的，要么正極性或者負(fù)極性，沒(méi)有混合極的現(xiàn)象標(biāo)志磁化的時(shí)間像現(xiàn)在一樣的稱(chēng)為正常的，反之為倒轉(zhuǎn)的。古地磁逆轉(zhuǎn)的研究進(jìn)展迅速，早期研究發(fā)現(xiàn)，逆轉(zhuǎn)周期是不相等的。例如，目前的正常極性反轉(zhuǎn)開(kāi)始于約690000年前。在此之前，一個(gè)反轉(zhuǎn)期持續(xù)大約20萬(wàn)年，一個(gè)正常周大約6萬(wàn)年。在過(guò)去的1億1000萬(wàn)年中，大約有80次出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。到目前為止，還沒(méi)有提出令人滿意的解釋?zhuān)?，太?yáng)的極性反轉(zhuǎn)周期為11年。強(qiáng)大的沖擊或地震也可能引發(fā)逆轉(zhuǎn)。極性反轉(zhuǎn)似乎是地質(zhì)學(xué)家們一直在尋找的 一個(gè)以最小困難和費(fèi)用來(lái)確定大量的巖石年齡的基礎(chǔ)。反轉(zhuǎn)并不奇怪，他們是客觀存在的指示。拿他們與樹(shù)的年輪相比，就常規(guī)方式而言他們是彼此繼承的并且是有價(jià)值的，他們只有兩種，正向的和反向的。受控于一個(gè)極性反轉(zhuǎn)的一個(gè)短的時(shí)間間隔持續(xù)1萬(wàn)到10萬(wàn)年被稱(chēng)為一個(gè)極性事件。一個(gè)極性時(shí)代是一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間跨度，10萬(wàn)至100萬(wàn)年一般來(lái)說(shuō)是這樣但并不絕對(duì)。極性周期涵蓋100萬(wàn)至1000萬(wàn)年，極性時(shí)代為1000萬(wàn)至1億年。當(dāng)然，極性時(shí)期和時(shí)代包含了許多逆轉(zhuǎn)。除了極少數(shù)一些最新的由他們第一次發(fā)現(xiàn)的地方來(lái)命名之外。極性時(shí)代由數(shù)字來(lái)命名，極性事件有字母來(lái)命名。Volcanism火山作用火山是美麗的，有教育意義的，它的益處與危險(xiǎn)并存。它們提供了一個(gè)窗口，通過(guò)這個(gè)窗口我們可以朦朧的認(rèn)識(shí)到其內(nèi)部。火山作用有不同的發(fā)生形式，但基本上靠近板塊邊界處。幾十年來(lái)地質(zhì)學(xué)家一直在爭(zhēng)論巖漿的來(lái)源，這種炙熱的，可移動(dòng)的物質(zhì)產(chǎn)生于地球內(nèi)部，固結(jié)成巖漿巖。現(xiàn)在只有一點(diǎn)點(diǎn)疑惑，地質(zhì)學(xué)家們告訴我們〔巖漿的來(lái)源〕是一個(gè)存在于地幔中的部分熔融的大塊的區(qū)域，它分布于約75到250公里的深度。因此，去定義這塊巖層作為巖漿的主要來(lái)源是合理的。巖石圈的某些部分再融化也可能會(huì)提供巖漿的其他來(lái)源。也許容易發(fā)生在某些地方，如在巖石圈斷裂或削弱、巖漿上升或上覆地殼的擠壓的地方。其中一些最終到達(dá)地表，作為熔巖噴發(fā)出來(lái)?；鹕饺蹘r與母巖漿不同的是其喪失了某些揮發(fā)分的成分〔氣體等〕到了大氣中或是海洋中，而且其在通往地表的路上獲得或喪失了其他的化學(xué)組分。盡管存在這些不同，火山熔巖仍為〔研究〕上地幔提供了化學(xué)組分和物理狀態(tài)等重要線索。世界上的500到600座活火山也不是隨意分布的，而是以一種關(guān)聯(lián)緊密確實(shí)切模式，雖然不是那么專(zhuān)一，但都和板塊邊界有關(guān)，是在巖石圈被創(chuàng)造或被破壞的地方。在主要的火山作用后不久我們就可以看到清晰可見(jiàn)的噴發(fā)帶來(lái)的壯麗宏偉的自然景觀。我們現(xiàn)在認(rèn)為，一種最重要的火山過(guò)程就是在創(chuàng)造海底容量這方面，被其上的海洋幾乎完全隱藏而不能直接觀察?；鹕綆r是十分重要的，不僅是因?yàn)樗梢燥@示出〔地球的〕內(nèi)部，而且火山熔巖的礦物化學(xué)組成影響了噴發(fā)產(chǎn)狀和它們冷卻下來(lái)后形成的地形種類(lèi)。為了了解火山形態(tài)的種類(lèi)——為什么一些噴發(fā)是兇猛的而一些是溫和的，我們必須要從巖石本身開(kāi)始。根據(jù)二氧化硅的含量和礦物學(xué)將火成巖分為四大基本類(lèi)型：長(zhǎng)英質(zhì)的、中性的、基性的和超基性的。在侵入巖中非常緩慢的冷卻增長(zhǎng)結(jié)晶形成長(zhǎng)的礦物顆粒，快速冷卻則形成細(xì)顆粒的巖石，而非?？斓睦鋮s則會(huì)形成玻璃質(zhì)的，因?yàn)闆](méi)有時(shí)間使晶體生長(zhǎng)。那種粗顆粒的，侵入性的火山熔巖的類(lèi)似物，對(duì)于討論巖漿的起源是非常重要的。它們是：流紋巖-花崗巖，安山巖-閃長(zhǎng)巖，玄武巖-輝長(zhǎng)巖。隨著系統(tǒng)中硅的增加和鎂鐵氧化物的減少?gòu)男鋷r到安山巖到流紋巖變化著。超基性的巖漿通過(guò)火山作用幾乎從來(lái)不能到達(dá)地表。主要的火山熔巖是玄武質(zhì)的和安山質(zhì)的，分別代表基性和中性類(lèi)型。當(dāng)噴發(fā)時(shí)，巖漿在壓力的作用下在火山里移動(dòng)或流動(dòng)到地表如火山熔巖或狂烈的噴射如火山灰。接下來(lái)會(huì)快速的冷卻，實(shí)際上我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)火山巖都是細(xì)顆粒、玻璃質(zhì)的，或者是火山碎屑--由于噴射或者爆炸而被破碎從火山口進(jìn)入到空氣中的物質(zhì)沉積下來(lái)。火山作用存在的原因是地球內(nèi)部熔融的巖石上升到地表，被上覆巖層的重力擠壓。火山熔巖根據(jù)二氧化硅的含量和礦物學(xué)可以分為四大類(lèi)：長(zhǎng)英質(zhì)的、中性的、基性的和超基性的。火山熔巖的化學(xué)組成和氣體組成在決定噴發(fā)發(fā)生的形式上是十分重要的。玄武巖可以快速流動(dòng)，從裂隙中以巖席的形式噴發(fā)，常常建成火山臺(tái)地，盾狀火山是由于玄武巖在火山口的重復(fù)噴發(fā)而形成的。硅質(zhì)的巖漿會(huì)更粘稠一點(diǎn)，當(dāng)含有氣體的時(shí)候會(huì)噴發(fā)的更猛烈一些。那些火山碎屑的碎片積累成了火山渣堆或者以溶結(jié)凝灰?guī)r或火山灰流覆蓋廣泛的區(qū)域。層狀火山是由于熔巖流的地層互層和火山碎屑沉積而形成的。海底火山幾乎完全是玄武質(zhì)的。由軟流圈上涌而來(lái)的玄武質(zhì)巖漿形成的海床分裂成海底的裂谷系。這種形成機(jī)制是火山作用最重要的一種形成方式。中性和長(zhǎng)英質(zhì)的巖漿傾向于出現(xiàn)在島嶼和大陸邊界，板塊碰撞的區(qū)域。它們可能來(lái)自于下沉的巖石圈的重新熔融或者在巖漿上涌過(guò)程中同化長(zhǎng)英質(zhì)的洋底沉積物和硅質(zhì)陸殼。Unit5PlutonismandMetamorphism巖漿作用和變質(zhì)作用火山噴發(fā)而形成噴出巖的這種形成機(jī)制已經(jīng)被深刻認(rèn)識(shí)了而且?guī)r漿的噴出物在地表的很多地方已經(jīng)被開(kāi)放直接研究了。然而，形成于深部的火成巖和變質(zhì)巖的形成機(jī)制只能被間接研究通過(guò)巖石冷卻很長(zhǎng)時(shí)間之后獲得的證據(jù)。熔融的火成巖熔融體當(dāng)它們侵入地殼時(shí)發(fā)生的形式是通過(guò)直接的證據(jù)推斷出來(lái)的，這些證據(jù)是在巖石經(jīng)歷幾百萬(wàn)年或上億年后穩(wěn)定下來(lái)在野外的地質(zhì)工作中獲得的。相似的，變質(zhì)作用，這種區(qū)域的溫度和壓力的增加產(chǎn)生的地質(zhì)影響，也必須在很久以后以相同的方式來(lái)研究。生物學(xué)家仔細(xì)分析樣本去了解里面發(fā)生了什么，但是在某種意義上，地質(zhì)學(xué)家必須等待地球自己解剖自己。對(duì)火成巖和變質(zhì)巖的野外研究只能發(fā)生在地殼抬升并且遭受?chē)?yán)重剝蝕的地方。因此對(duì)于這種巖石的研究與構(gòu)造地質(zhì)和山脈歷史就有不可分割的聯(lián)系。鉆孔可以打鉆進(jìn)入地殼里熱量流動(dòng)和地震活動(dòng)的很多地方，顯示活躍的火成和變質(zhì)過(guò)程正在進(jìn)行中。它們其中一個(gè)是在加利佛利亞的南面的沙頓海下，在那里北美巖石圈的板塊緊靠著太平洋板塊沿著圣安迪斯形成轉(zhuǎn)換斷層。鉆井打的孔里面的溫度是非常高的，加熱產(chǎn)生了水蒸氣，和它一起的還有很多不同的化學(xué)物質(zhì)，一般是不溶于水的，包括很多金屬元素。從水中的化學(xué)組成，地質(zhì)化學(xué)家們推斷深處的一個(gè)巖漿體正在使周?chē)某练e物發(fā)生變質(zhì)。打鉆孔和找礦工作是最重要的。然而，并不是在現(xiàn)在有巖漿活動(dòng)的區(qū)域，是在那些地質(zhì)學(xué)家們能研究到更老的巖石，現(xiàn)在已經(jīng)冷卻但仍被埋藏的那些區(qū)域。構(gòu)造、組合和結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)被畫(huà)成地圖作為指導(dǎo)對(duì)形成該區(qū)域地質(zhì)歷史的巖漿、變質(zhì)和構(gòu)造事件的研究。像這樣的歷史是有必要做進(jìn)一步勘察的，為了尋找地球上在巖漿和變質(zhì)事件中形成的很多很重要的礦物?；鸪汕秩塍w的形態(tài)、尺寸和分布與巖漿結(jié)晶作用討論的化學(xué)過(guò)程具有物理相似性。侵入作用與變質(zhì)作用相關(guān)聯(lián)也與構(gòu)造變形相關(guān)聯(lián)。侵入作用的溫度造成了幾種熱變質(zhì)。巖漿侵入巖的動(dòng)力機(jī)制導(dǎo)致了構(gòu)造變形，也產(chǎn)生了變質(zhì)巖。這三種有關(guān)聯(lián)的過(guò)程，侵入作用，變質(zhì)作用和變形，是板塊聚斂帶形成山鏈的根本原因。這種相互關(guān)系增加了地質(zhì)學(xué)家們對(duì)巖石的野外觀察，它們的構(gòu)造也可以帶領(lǐng)著〔我們〕重建過(guò)去的板塊運(yùn)動(dòng)和它們的結(jié)果。當(dāng)?shù)厍蛏系膸r石被烘烤和擠壓后會(huì)發(fā)生什么呢？在礦物組成和結(jié)構(gòu)上的改變可能是很輕微的或是像巖石在露頭處完全被蝕變這樣很?chē)?yán)重的。這種變化的程度主要取決于巖石遭受的溫度和壓力。能看到這種溫度的影響的很好的一個(gè)地方就是當(dāng)頁(yè)巖被巖墻或巖床侵入的露頭上。在離侵入體較遠(yuǎn)的地方，頁(yè)巖已經(jīng)開(kāi)始缺失層理構(gòu)造了，而且黏土礦物已經(jīng)重結(jié)晶成云母。在與火成巖接觸的地方，頁(yè)巖已經(jīng)喪失了它原始的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在形成的是一些很粗糙的粗顆粒，結(jié)晶的巖石包括輝石和無(wú)水的鋁硅酸鹽如紅柱石，它是接觸變質(zhì)的產(chǎn)物。這種結(jié)果是不可防止的，侵入體的高溫造成了黏土礦物的消失，〔因?yàn)椤乘鼈冊(cè)谧铋_(kāi)始形成的時(shí)候是在低溫天氣的過(guò)程下形成的。同時(shí)出現(xiàn)了擁有一些新礦物的巖石，如輝石，具有高溫屬性。沿著斷層平面，巖石被剪切、揉碎成團(tuán)塊狀，這種壓力和構(gòu)造作用的改變帶來(lái)的影響在巖石上是很明顯的。但是即使巖石被研磨粉碎在礦物學(xué)上是不受影響的。這些破碎的巖石，這些與許多地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)的褶皺和斷層強(qiáng)度的機(jī)械片段的變質(zhì)產(chǎn)物，是動(dòng)力變質(zhì)的產(chǎn)物。在大范圍區(qū)域里這些變質(zhì)巖已經(jīng)經(jīng)歷了高溫和高壓，伴隨著對(duì)原始火成的或沉積的構(gòu)造的必然破壞，而且形成了新的礦物。這些巖石是區(qū)域變質(zhì)的產(chǎn)物，〔它們〕不是沿著斷層平面或火成侵入體的邊界的局部反應(yīng)，〔它們〕也與機(jī)械破碎和接觸變質(zhì)巖有聯(lián)系。區(qū)域變質(zhì)巖一般被發(fā)現(xiàn)于被嚴(yán)重侵蝕的褶皺的核部，和花崗質(zhì)巖基一起侵入了造山帶。新礦物的形成與構(gòu)造變形密切相關(guān)，也形成了典型的結(jié)構(gòu)。DeformationoftheEarth’sCrust:Folding

褶皺，地殼的變形如果用鏡頭將地球外表每千年的景象拍成一幀，那將是一部多么壯觀的電影啊！以標(biāo)準(zhǔn)速度重放的話，這部電影將會(huì)把近5000萬(wàn)年的地質(zhì)時(shí)間凝結(jié)在長(zhǎng)達(dá)一個(gè)小時(shí)內(nèi)。地質(zhì)運(yùn)動(dòng),通常其變化是緩慢的，看不見(jiàn)的，在這樣的高速動(dòng)態(tài)回放下是很具有欣賞性的。人們能看到大陸的漂移伴隨一些海洋形成和其它的閉合。顯而易見(jiàn)，一些地區(qū)、隆起、傾斜、斷裂、褶皺會(huì)引起高原山脈、裂谷，地質(zhì)構(gòu)造，構(gòu)造活動(dòng)和侵蝕之間的持續(xù)的相互作用。而其他地方的地面沉降將會(huì)降低部分大陸海底。這個(gè)想法并不像聽(tīng)起來(lái)那樣遙不可及，因?yàn)檫@類(lèi)電影是以動(dòng)畫(huà)的方式制作的。這部電影的每一幀都是基于地質(zhì)記錄的解釋。褶皺和斷裂是最常見(jiàn)的構(gòu)成巖石外層地殼的變形形式。多年來(lái)，地質(zhì)學(xué)家們被一個(gè)問(wèn)題給困惑住了，即看起來(lái)堅(jiān)硬和剛性的巖石,可以通過(guò)地殼的力量被扭曲成褶皺或斷層破碎。這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有一個(gè)完整的答案，但通過(guò)實(shí)驗(yàn)中模擬巖石在地殼中受高溫高壓的擠壓條件下，可以讓我們對(duì)整個(gè)過(guò)程的加以理解。巖石，像大多數(shù)固體，可以被歸類(lèi)為脆性或韌性。當(dāng)脆性材料超過(guò)臨界值時(shí)，其會(huì)突然斷裂，而不是平滑的變形。韌性物質(zhì)能夠在斷裂前進(jìn)行非常光滑的、連續(xù)的變形。玻璃，在室溫附近，是一種常見(jiàn)的脆性材料，并且具有粘土模型的韌性。大理石在較淺的深度是脆性的，但它在地殼深處會(huì)表現(xiàn)出韌性。當(dāng)我們?cè)谝巴饪吹今薨櫤蛿鄬訒r(shí)，能想起一些巖石是易碎的，一些則是柔軟的，在地殼淺層巖石是易碎的和地殼深部巖石則是柔軟的。每種巖石表現(xiàn)一類(lèi)特性，而在放入不同的壓力或其他條件下，它們又表現(xiàn)其他的特性。以此類(lèi)推，實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)告知我們更應(yīng)該發(fā)現(xiàn)，花崗巖與砂巖相比更不容易發(fā)生變形。而與時(shí)代較早的柔軟沉積物蓋層相比，結(jié)晶狀的基底巖則是更易碎的。在石灰?guī)r和砂巖中，通過(guò)粘土及頁(yè)巖向石鹽及石膏的轉(zhuǎn)變，這類(lèi)的沉積巖的韌性將得以提升。“褶皺”這個(gè)術(shù)語(yǔ)說(shuō)明一個(gè)構(gòu)造起初應(yīng)該是平的，好比一沉積巖層產(chǎn)生緩慢變形。褶皺和斷層是變形模式中、程度強(qiáng)弱的具體表達(dá)。在這些領(lǐng)域中，地質(zhì)學(xué)家們的地圖則是大范圍實(shí)用全景圖的一部分線索。變形可能由地殼的水平應(yīng)力或垂直應(yīng)力產(chǎn)生。對(duì)于層狀巖石來(lái)說(shuō)，褶皺是最常見(jiàn)的形式。其最典型的表現(xiàn)則在造山帶。在年輕的山區(qū)系統(tǒng)中，褶皺均尚未被侵蝕所抹滅。那些雄偉壯麗的，可追溯的褶皺都可以被描繪，它們有的規(guī)模能到達(dá)其中數(shù)公里。在較小規(guī)模的情況下，每一薄巖都可以被揉成幾厘米長(zhǎng)。褶皺可以是平緩的或劇烈彎曲的，這取決于所施加的應(yīng)力和巖層抵抗變形的能力。古老的山脈，早已被侵蝕，剩下的部分記錄，使得地質(zhì)學(xué)家能夠重建其昔日的輝煌一時(shí)至今日，在穩(wěn)定的前寒武紀(jì)大陸內(nèi)部，都發(fā)現(xiàn)有強(qiáng)烈褶皺的殘余。為了表征和解釋變形的巖層，地質(zhì)學(xué)家必須首先描述它。理想情況下，這將是最簡(jiǎn)單的可視化變形地層如果其外表高程可以映射和輪廓，就像地形圖地球外表的輪廓。有時(shí)候，特別是當(dāng)涉及尋找石油或礦產(chǎn)，需要有足夠的信息，例如從礦山、鉆孔資料、野外露頭的山谷獲得的巖層深度，地震波的反射情況。更經(jīng)常的是，地質(zhì)學(xué)家只能從稀為數(shù)不多的地表信息中去重建褶皺和斷層的幾何形態(tài)，這一過(guò)程則從地形圖顯示地球外表輪廓線為開(kāi)端。通過(guò)野外觀察，包括多次野外實(shí)地調(diào)查和測(cè)量，地質(zhì)學(xué)家把不同的露頭的地層疊加在地形圖上。地質(zhì)學(xué)家一直希望土被不能覆蓋所有的露頭。如果有丘陵、山谷和巖層是水平的，一個(gè)給定的地層的露頭總是落在相同的地形水平線上，即相同的等高線。更經(jīng)常地是，巖層是傾斜的，折疊的，或斷裂，相同的地層會(huì)裸露在不同的水平線上。使用相對(duì)年齡（化石或放射性定年法）和巖性等標(biāo)準(zhǔn),地質(zhì)學(xué)家跟蹤層的順序。找出已變形的露頭巖層關(guān)于巖層產(chǎn)狀或方位的結(jié)構(gòu)信息。地質(zhì)學(xué)家把任何一處露頭的巖層的傾向和走向標(biāo)記在地圖上。傾角是從水平方向上傾斜下降最陡的角度：水向下傾斜流動(dòng)的方向。走向垂直傾向。巖層平面和水平面相交。一旦巖層被映射，它的傾角和走向可以通過(guò)許多其他的地方被記錄，地質(zhì)學(xué)家可以嘗試重建已經(jīng)變形的巖層，即使部分巖層被侵蝕已喪失。這就像是把一個(gè)已喪失部分碎片的三維的拼圖玩具放在一起。Unit6CatastrophismandUniformitarianism災(zāi)變論和均變論災(zāi)變論學(xué)說(shuō)是18世紀(jì)的一些優(yōu)秀人才提出來(lái)的，其中一個(gè)主要的支持者是BaronGeorgesCuvier〔1769-1832〕。他是一個(gè)多才多藝的法國(guó)天才，他通過(guò)對(duì)巴黎市郊的化石的研究證明了過(guò)去生命的多樣性以及改變。Cuvier贊成這種災(zāi)難性的變化并且反對(duì)生物進(jìn)化理論。他是其中一個(gè)解剖學(xué)家和地質(zhì)學(xué)的學(xué)生。他寫(xiě)了12卷關(guān)于脊椎動(dòng)物化石的書(shū)并且比同時(shí)代的任何人更了解這些。他特別研究了在巴黎市郊發(fā)現(xiàn)的化石。他突然意識(shí)到這種獨(dú)特的滅絕形式是真的存在于過(guò)去的地球居民的，但是對(duì)于某一物種在同一時(shí)間段內(nèi)發(fā)現(xiàn)的化石成功地在許多情況下由不同的地層中形成給他留下了深刻的印象。例如，他不能每次災(zāi)難后要求一個(gè)特別神圣的生命是人們重新居住在地球。他相信來(lái)自地球某部分的新生命沒(méi)有被消滅。然而，這些并不是他的老鄉(xiāng)阿爾查得寫(xiě)道：最早的生命出現(xiàn)在志留紀(jì)，的意思。在這次物種滅亡后，但不管地質(zhì)原因，以下過(guò)了相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間之后，二第二次物種爆發(fā)發(fā)生在泥盆紀(jì)階段，并先后27次不同的物種來(lái)到人們面前，包括整個(gè)地球的植物和動(dòng)物，由于每次地質(zhì)干擾已經(jīng)破壞了生物界的一切。這就是真理，必然的道理，但無(wú)法解釋?zhuān)覀儽仨殞で髧@著它的還沒(méi)被發(fā)現(xiàn)秘密。后來(lái)被用來(lái)反對(duì)災(zāi)變論思路的術(shù)語(yǔ)均變論，來(lái)自于單詞均一。均一的定義是：“總是相同的，有規(guī)律的，幾乎沒(méi)有變化的”?？赡芤?yàn)檫@些同義詞在其他術(shù)語(yǔ)已經(jīng)被占用后，并不能對(duì)大多地質(zhì)學(xué)家對(duì)均變論給出真實(shí)準(zhǔn)確精髓的概念。大陸的地質(zhì)學(xué)家〔反對(duì)英系和美系〕更傾向單詞現(xiàn)實(shí)論。這意味著只有目前〔實(shí)際的或可觀察的〕原因，應(yīng)要求解釋過(guò)去。就目的而言，均變論和現(xiàn)實(shí)主義是相近的同義詞。均變論可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)反對(duì)神學(xué)教條主義關(guān)于順勢(shì)創(chuàng)建諾亞方舟的話題。但是這個(gè)觀點(diǎn)的發(fā)展和成功主要是由于無(wú)偏見(jiàn)的觀察。同時(shí)了解地質(zhì)時(shí)期的增長(zhǎng)有助于均變論的教義的發(fā)展，當(dāng)?shù)厍虻目偟臍v史被壓縮了6000年一切都變得很匆忙。現(xiàn)在看來(lái),地球和它的生命的發(fā)展發(fā)生在大約46億年前，一次既不太長(zhǎng)也不太短的時(shí)間內(nèi)。它同時(shí)使科學(xué)家和哲學(xué)家有更多的界限來(lái)解釋他們是怎么想的一定是完成了的成就。此外均變論聲稱(chēng)這些自然,每天可觀測(cè)的過(guò)程是在大約相同的利率和過(guò)去相同的尺度就像現(xiàn)在一樣,只要這些利率和規(guī)模能夠及時(shí)的觀察出結(jié)果。雖然均變論的解釋支持在過(guò)去的幾年比其他的理論更有可能,這是錯(cuò)誤的說(shuō)法它必須始終否認(rèn)或排除其他的解釋。如果自然的，已知的,可證明的,可觀察到的流程代理速度和尺度上可能無(wú)法解釋觀察到的情況,如果有必要那么我們必須考慮替代它即使是無(wú)法證實(shí)的。在過(guò)去，顯然有過(guò)比人類(lèi)歷史上記錄的更暴力和更猛烈的火山噴發(fā)。偉大的冰河時(shí)代的證據(jù)證明，與過(guò)去相比，現(xiàn)代冰川是微不足道和軟弱的。月球上的火山口，說(shuō)明是一種不會(huì)每天都活動(dòng)的。但不能說(shuō)是火山噴發(fā)、冰川運(yùn)動(dòng)、和隕石沖擊的物理規(guī)律已經(jīng)改變，只剩下行動(dòng)的力度了。在一個(gè)足夠大的時(shí)間范圍內(nèi)建立物理科學(xué)的法律適用似乎能用令人滿意的方式解釋在層狀巖石記錄中所看到的。此外，地球的早期歷史中沒(méi)有沉積記錄，這毫無(wú)疑問(wèn)是災(zāi)難性的，或至少非常普遍和強(qiáng)大的事件。RockandRockCycle巖石和巖石循環(huán)就像化學(xué)元素形成塊狀礦物，礦物是巖石的基本要素。和礦物一樣，巖石自然情況下是以固體形式存在，但是除此之外這兩個(gè)就沒(méi)有一樣的了。我們學(xué)習(xí)的礦物是一種無(wú)機(jī)固體，因?yàn)槭冀K如一的原子有規(guī)律的內(nèi)部排列而產(chǎn)生特定的物理性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)。然而，巖石并不一定是無(wú)機(jī)的或是晶體結(jié)構(gòu)的，也不具有化學(xué)構(gòu)造和準(zhǔn)則。除此之外，巖石是膠結(jié)在一起或者是連鎖拼接共生在一起的一種或多種礦物的集合體。因此，大多數(shù)巖石包含著好幾種不同的礦物。舉個(gè)栗子，花崗巖里總是含有石英和長(zhǎng)石，一般含有一些易變的白云母和黑云母。其他類(lèi)巖石主要是由一種礦物組成，比方灰?guī)r就是由方解石組成的。盡管在組成上和方解石相似，灰?guī)r并不是一種礦物因?yàn)樗皇蔷哂械湫偷木w結(jié)構(gòu)，而是由不計(jì)其數(shù)的方解石顆粒連接而成。同樣的，煤的組成成分與石墨和金剛石相似，它是一種巖石而而不是種礦物，因?yàn)樗](méi)有一個(gè)規(guī)律的原子框架，在成因上它屬于有機(jī)物而不是無(wú)機(jī)物。在這個(gè)部分我們將會(huì)學(xué)習(xí)礦物是如何結(jié)合去形成巖石的，還有所有的巖石是如何基于它們形成的方式分為三大類(lèi)－火成巖、變質(zhì)巖、沉積巖。我們將會(huì)發(fā)現(xiàn)火成巖是由熔融的巖漿冷凝形成的而沉積巖是在地表作用而成，變質(zhì)巖產(chǎn)生于地表以下，是先前存在的巖石受溫度和壓力影響形成的。我們也認(rèn)識(shí)到巖石可以根據(jù)它們的大小，形狀和組成它們的礦物顆粒的化學(xué)性進(jìn)一步被分類(lèi)。最后，我們學(xué)習(xí)到我們可以從可鑒定的巖石中發(fā)現(xiàn)很多固體地球的屬性。可以看出，巖石和礦物一起建成了固體地球。如果我們了解了固體地球的活動(dòng)和地球的其他外表儲(chǔ)庫(kù)的相互影響的關(guān)系都是很有必要的。沒(méi)有什么過(guò)程比巖石循環(huán)更好的能闡述存在在這三大類(lèi)巖石的持續(xù)不斷的相互作用的。被稱(chēng)為現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)之父的18世紀(jì)自然學(xué)家詹姆斯赫頓，根據(jù)他的觀點(diǎn)說(shuō)地球是一直在連續(xù)的但是平緩的改變，在其內(nèi)部熱能的力量下不斷的消耗和和再生。這個(gè)深刻的觀點(diǎn)生動(dòng)的闡述了組成地球陸地和海洋的三大巖的相互關(guān)系。地球上千變?nèi)f化的外表經(jīng)受著一幕幕抬升、剝蝕、沉積和埋藏，在這持續(xù)不斷的過(guò)程中三大類(lèi)巖石互相轉(zhuǎn)化，稱(chēng)之為巖石循環(huán)。巖石類(lèi)型的第一類(lèi)稱(chēng)之為火成巖，是熔融的巖石或巖漿冷卻形成的。火成巖可以形成于地球外表，是火山噴發(fā)的產(chǎn)物。這種方式的話它們冷卻的非常迅速，然后立即被水流、風(fēng)或者冰所剝蝕。還有另一種情況是它們可以在地殼里固結(jié)，這種方式的話它們冷卻的很緩慢，元素也免于〔受剝蝕〕直到它們抬升后覆在上面的巖石被剝蝕了它們暴露在地表〔才會(huì)受到剝蝕〕。一旦暴露在地表，所有的巖石都將經(jīng)歷風(fēng)化作用。由于與水、冰和空氣的相互作用它們緩慢的進(jìn)行崩解和分解。已風(fēng)化的物質(zhì)首先會(huì)在重力的影響下移動(dòng)但是最終會(huì)經(jīng)歷冰川、流水、風(fēng)或者波等一種或幾種剝蝕發(fā)生分選和搬運(yùn)。最后，被剝蝕的物質(zhì)沉淀下來(lái)形成疏松的沉積物。盡管有些沉積物是沉淀在河、湖或沙漠，但是大多數(shù)是最后被搬運(yùn)到海里。一旦沉積下來(lái)，各種的作用聯(lián)合使疏松的沉積物形成沉積巖，即三大基礎(chǔ)巖類(lèi)的第二種。沉積物通過(guò)進(jìn)一步的沉積作用被緩慢的埋藏，被上覆物質(zhì)的重力壓著所以變得很緊實(shí)。它可能也與有滲透性的，帶電的礦物團(tuán)將沉積物顆粒間的沉積物質(zhì)膠結(jié)在一起有關(guān)系。這種疏松的沉積物轉(zhuǎn)變成固體巖石稱(chēng)之為巖化作用，因此形成了沉積巖。沉積巖的抬升和被剝蝕將會(huì)產(chǎn)生新的疏松沉積物。在這種方式下，沉積作用、埋藏作用和巖化作用的過(guò)程將會(huì)被重復(fù)很多次，每一次都會(huì)形成新的沉積巖。如果沉積巖和熔融的巖石有關(guān)系，或者是涉及到造山運(yùn)動(dòng)然后被深深的埋藏，結(jié)果是它們可能會(huì)遭受到強(qiáng)烈的壓力和溫度。當(dāng)巖石經(jīng)歷這些時(shí)，含有的礦物會(huì)變的不穩(wěn)定，可能會(huì)變成更穩(wěn)定的礦物。這會(huì)導(dǎo)致巖石的化學(xué)組成和物理組成發(fā)生改變。第三類(lèi)基礎(chǔ)巖石，變質(zhì)巖就產(chǎn)生了。下一步會(huì)發(fā)生什么就取決于是埋藏繼續(xù)，還是伴隨著抬升和剝蝕是否會(huì)發(fā)生變質(zhì)作用。在后一種情況下，變質(zhì)巖可能將會(huì)最終暴露在地表。它們風(fēng)化作用的產(chǎn)物為沉積巖提供了新的物質(zhì)。另一種情況下，如果變質(zhì)巖一直被埋藏，它們可能會(huì)遭受足夠使它們?nèi)廴诘臏囟?，?dāng)它們冷卻后就會(huì)為火成巖提供了新的物質(zhì)。如果一個(gè)火成巖遭受了來(lái)自造山運(yùn)動(dòng)的很高的壓力和溫度，它可能會(huì)經(jīng)歷蝕變繼而變成一個(gè)新的變質(zhì)巖。然而，如果這相同的火成巖找到方法到達(dá)地球外表，這樣就暴露出來(lái)遭受剝蝕，