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岩石

中文名称:岩石

英文名称:rock

定义:组成地壳的天然矿物集合体。

应用学科:水利科技(一级学科);岩石力学、土力学、岩土工程(二级学科);岩石力学(水利)(三级学科)

矿物名
基本解释


  [rock] 由一种或通常由两种以上矿物所组成的固结或不固结的矿物体,其一部分是生物成因的(如煤),在自然界大量存在,构成地壳的很大一部分。
详细解释
  1.   高大的石块;大石块。《史记·高祖本纪》:“ 高祖 即自疑,亡匿,隐於 芒 砀 山泽巖石之间。” 南朝 梁 江淹 《诣建平王上书》:“其上则隐於篇肆之间,卧於巖石之下。” 清 陈康祺 《郎潜纪闻》卷三:“﹝ 苏州 沧浪亭 ﹞巖石玲珑,水木清美,遂为城中名胜之冠。” 杨沫 《青春之歌》第一部第三章:“第二天大早,她就被海浪拍打着岩石的声音催醒了。”

  2.    火成岩
比喻重臣。语出《诗·小雅·节南山》:“节彼南山,维石巖巖。赫赫 师尹 ,民具尔瞻。” 宋 曾巩 《与北京韩侍中启》:“自避远於烦机,久淹回於外服,宜从严石之望,趣正衮衣之归。” 宋 苏舜钦 《闻京尹范希文等谪官》诗:“大议摇巖石,危言犯采旒。苍黄出京府,憔悴谪南州。”

   3.   指构成地壳的矿物的集合体。分火成岩、水成岩和变质岩三大类。

 

岩石岩石
基本定义

岩石是天然产出的具稳定外型的矿物或玻璃集合体[1],按照一定的方式结合而成。是构成地壳和上地幔的物质基础。按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。其中岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石,也称火成岩或喷出岩。沉积岩是在地表条件下由风化作用、生物作用和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和成岩固结而形成的岩石;变质岩是由先成的岩浆岩、沉积岩或变质岩,由于其所处地质环境的改变经变质作用而形成的岩石。

   地壳深处和上地幔的上部主要由火成岩和变质岩组成。从地表向下16公里范围内火成岩和变质岩的体积占95%。地壳表面以沉积岩为主,它们约占大陆面积的75%,洋底几乎全部为沉积物所覆盖。 岩石学主要研究岩石的物质成分、结构、构造、分类命名、形成条件、分布规律、成因、成矿关系以及岩石的演化过程等。它属地质科学中的重要的基础学科。

性质

   岩石工程性质无怪乎就是物质成分(颗粒本身的性海边岩石质)、结构(颗粒之间的联结)、构造(成生环境及改造、建造)、现今赋存环境(应力、温度、水)这几个方面的因素。如果是岩体,则取决于结构面和岩块两个方面,在大多数情况下,结构面起着控制性作用。

历史

地球形成之初,地核的引力把宇宙中的尘埃吸过来,凝聚的尘埃就变成了山石,经过风化,变成了岩石。接着就变成陨石,在没有落入地球大气层时,是游离于外太空的石质的,铁质的或是石铁混合的物质,若是落入大气层,在没有被大气烧毁而落到地面就成了我们平时见到的陨石,简单的说,所谓陨石,就是微缩版的小行星“撞击了地球”而留下的残骸。几亿年过去了,世界上就有了无数岩石。现在人类 在岩土工程界,常按工程性质将岩石分为极坚硬的、坚硬的、中等坚硬的和软弱的四种类型。正在向定量方向发展。

   古老岩石都出现在大陆内部的结晶基底之中。代表性的岩石属基性和超基性的火成岩。这些岩石由于受到强烈的变质作用已转变为富含绿泥石和角闪石的变质岩,通常我们称为绿岩。如1973年在西格陵兰发现了同位素年龄约38亿年的花岗片麻岩。1979年,巴屯等测定南非波波林带中部的片麻岩年龄约39亿年左右。

   加拿大北部的变质岩—阿卡斯卡片麻岩是保存完好的古老地球表面的一部分。放射性年代测定表明阿卡斯卡片麻岩有将近40亿年的年龄,从而说明某些大陆物质在地球形成之后几亿年就已经存在了。

   最近,科学家在澳大利亚西南部发现了一批最古老的岩石,根据其中所含的锆石矿物晶体的同位素分析结果,表明它们的“年龄”约为43亿至44亿岁,是迄今发现的地球上最古老的岩石样本,根据这一发现可以推论,这些岩石形成时,地球上已经有了大陆和海洋。在地球诞生2亿至3亿年后,可能并不象人们所认为的那样由炽热的岩浆所覆盖,而是已经冷却到了足以形成固体地表和海洋的温度。地球的圈层分异在距今44亿年前可能就已经完成了。

   目前在中国发现的最古老岩石是冀东地区的花岗片麻岩,其中包体的岩石年龄约为35亿年。

   澳大利亚西部Warrawoona群中的微化石在形态结构上比较完整。它们究竟是蓝藻还是细菌目前尚难确定。通常认为,早期叠层石是蓝藻建造的,叠层石是蓝藻存在的指示。如果35亿年前就已经出现蓝藻,则说明释氧的光合作用早就开始了,这便引出一个问题:为什么直到20亿年前大气圈才积累自由氧呢?从35亿年前到20亿年前中间相隔15亿年之久,为什么氧的积累如此缓慢?对此当然有不同的解释。例如近年来已经发现叠层石也可能完全由光合细菌建造,或甚至由非光合细菌建造。

   最古老生命存在的间接证据中较重要的是格陵兰西部条带状铁建造(BIF)和轻碳同位素。如果证据成立,则由此可推断在38亿年前的地球上已经出现进行释氧光合作用的微生物,即类似蓝藻的生物。根据Cloud的解释,BIF是由光和微生物周期性地释氧而引起亚铁氧化为高价铁沉积下来的。轻碳同位素也是光合作用的间接证据。但反对的意见认为,BIF形成所需的氧可以通过大气中的水分子的光分解来提供,而轻碳同位素可能来自碳酸盐的热分解。

   十八世纪末岩石学从矿物学中脱胎出来而发展成一门独立的学科。在岩石学发展的初期,主要研究的是火成岩,到了十九世纪中叶才开始系统地研究变质岩,而沉积岩直到二十世纪初才引起人们的注意。目前岩石学正沿着岩浆岩石学、沉积岩石学和变质岩石学三个主要的分支方向发展。

应用

做建材
  1. 大理岩:大理岩的岩面质感细致,常用来作为壁面或地板。由于大理岩是由石灰岩变质而成,主要成分为碳酸钙,因此也是制造水泥的原料。大理岩材质软而细致,是很好的雕塑石材,许多有名的雕像都是由大理岩作成的,如著名的维纳斯像。其他如墙面或摆饰,也常是由大理石加工琢磨而成,如花瓶、烟灰缸、桌子等家用品。

   2. 花岗岩:本土的花岗岩只有在金门才看得到,因此金门的老房子几乎都是用花岗岩做成的。台湾的寺庙所用的花岗岩,是来自福建,多用于寺庙里的龙柱、地砖、石狮。

   3. 板岩:因其容易裂成薄板状,且在山区极易取得,故原住民至今仍使用板岩作为建材,筑成石板屋或围墙。

   4. 砾岩:有些砾岩含有鹅卵石及砂,而且胶结不良,容易将它们分散开来,例如:台湾西部第四纪的头嵙山层中就是这种砾岩,其中卵石和砂都是建材。

   5. 石灰岩:台湾最常见的石灰岩是由珊瑚形成的,通称为珊瑚礁石灰岩。在澎湖,珊瑚礁石俗称「石」,居民用以作为围墙建材,以遮蔽强烈的东北季风,保护农作物。

   6. 泥岩:由于其主要成分是黏土,自古就被作为砖瓦、陶器的原料。

   7. 安山岩:由于材质坚硬,亦常用来作庙宇的龙柱、墙壁的石雕、墓碑、地砖等。
提炼金属
  1. 金矿:含金的岩石经过风化和侵蚀作用,金会被分离出来而成自然金,因为金比泥沙重得多,容易沉积下来,经过淘洗,就成为黄金。   2. 黄铜矿:黄铜矿是提炼铜最主要的矿物。   3. 方铅矿:方铅矿呈现铅灰色,有立方体的解理,是最重要的含铅矿物。   4. 赤铁矿:赤铁矿外观颜色呈现铁灰色或红褐色,是最重要的含铁矿物。   5. 磁铁矿:磁铁矿属含铁矿物,具有磁性,吸附含铁物质。
珍贵宝石
  矿物若具有坚硬、稀有、耐久、透明且颜色美丽的特点,即常被用来作为装饰品,一般称为宝石,以下是常见的宝石简介:

   1. 钻石:即俗称的金刚石,有许多种颜色,如淡黄、褐、白、蓝、绿、红等,其中以无色透明的价值最高。

   2. 刚玉:刚玉也有许多不同的颜色,如:红色的刚玉俗名红宝石,蓝色的刚玉叫做蓝宝石。其化学成分为三氧化二铝。

   3. 蛋白石:一般为无色或白色,有些具有特殊的晕彩。

   4. 水晶:纯石英单晶称为水晶,水晶内因含不同杂质而呈现不同颜色,如:黄水晶、紫水晶等。石英的纤维状显微晶聚合体称为玉髓;石英的粒状显微晶聚合体称为燧石,这两种矿物是台东县重要的玉石。
颜料
  有些矿物具有特别的颜色,可用来作成颜料,如蓝色的蓝铜矿,绿色的孔雀石,红色的辰砂。
其他用途
  1. 石英:石英是制造玻璃及半导体的主要原料,如:苗栗县汶水溪的上福基砂岩中的石英砂即为制造玻璃的主要材料。

  2. 方解石:方解石存在于大理岩及石灰岩中,是制造水泥的主要原料。

   3. 白云母:白云母因不导电、不导热且具有高熔点的特性,因此经常被用来作为电热器中绝缘体的材料。

   4. 石墨:硬度低,且具有油脂光泽,条痕为黑色,常用于制造铅笔芯,此外石墨还可以做成润滑剂、电极、坩埚等。   5. 硫磺:火山地区的温泉中即含有黄色的硫磺。

   6. 石膏:石膏一般用于固定骨折受伤处,或做成塑像,也用于建筑工业。

   7. 磷灰石:用于制造农业用磷肥。

   8. 蛇纹石:含有镁的成分,可用于炼钢工业上。

   9. 滑石:硬度低,有滑腻感;通常被研磨成粉末,以制造颜料、爽身粉、去污粉、化妆品等。