岩石的分类及其基本物理力学性质
本文摘要：（由ai生成）
岩石是由矿物组成的固态集 合体，分单矿岩和复矿岩，是地壳的主要成分。根据成因，岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩，其中岩浆岩占多数。岩石在人类文明中扮演重要角色，不仅是早期工具材料，更是现代建筑、矿产、旅游、医药和工艺美术等领域的关键资源。岩石学作为地质科学的基础学科，研究岩石的成分、结构、分类和形成条件。通过深入研究和利用岩石，我们能够更好地发挥其在各个领域的作用，满足人类社会的多元需求。
岩石是由一种或几种矿物和天然玻璃组成的，具有稳定外形的固态集 合体。由一种矿物组成的岩石称作单矿岩，如大理岩由方解石组成，石英岩由石英组成等；由数种矿物组成的岩石称作复矿岩，如花岗岩由石英、长石和云母等矿物组成，辉长岩由基性斜长石和辉石组成等等。没有一定外形的液体如石油、气体如天然气以及松散的沙、泥等，都不是岩石。
岩石是组成地壳的物质之一，是构成地球岩石圈的主要成分。其中，长石是地壳中最重要的造岩成分，比例达到60%，石英则是数量第二多的矿石。岩石根据其成因、构造和化学成分分类，大多数岩石含有二氧化硅（SiO2），而74.3%的地壳成分都是后者。岩石中硅的含量是决定岩石属性的重要因素之一。岩石是人类早期工具的重要来源，在人类进化中具有重要意义。因此，人类的第一个文明时期被称为石器时代。岩石一直是人类生活和生产的重要材料和工具。岩石是天然产出的具稳定外型的矿物或玻璃集 合体，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。喷出地表的岩浆岩称喷出岩或火山岩，在地下冷凝的则称侵入岩。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公里范围内火成岩大约占95%，沉积岩只有不足5%，变质岩最少，不足1%。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。什么是三大岩石类？
岩石为矿物的集 合体，是组成地壳的主要物质。岩石可以由一种矿物所组成，如石灰岩仅由方解石一种矿物所组成；也可由多种矿物所组成，如花岗岩则由石英、长石、云母等多种矿物集 合而成。组成岩石的物质大部分都是无机物质。岩石可以按照其成因分为三大类，但由于自然界是连续体，很难真正依据我们的分类分成三种岩性，因此会存在一些过渡性的岩石，好比说凝灰岩（火山灰尘与岩块落入地表或水中堆积胶结而成）就可能被归于沉积岩或火成岩，但大抵我们还是可以分为主要的三大类：沉积岩占地表的66%，为地表的主要岩类。由原来已形成的岩石，受到风化作用后变为碎屑，或由生物的遗迹等，再经过侵蚀、沉积、及石化等作用而造成的岩石。这类岩石都成层状，最先沉积者在下部，时代较老，层次愈上者，则时代愈新，这叫做叠置层法则。当岩石沉积的时候往往含有生物的遗骸埋没后常可以完好保存历久就变成化石；在火成岩中则多无化石存在。
分类
岩石按其成因主要分为火成岩（岩浆岩）、沉积岩和变质岩三大类。整个地壳中，火成岩大约占95%，沉积岩只有不足5%，变质岩最少。不过在不同的圈层，三种岩石的分布比例相差很大。地表的岩石中有75%是沉积岩，火成岩只有25%。距地表越深，则火成岩和变质岩越多。地壳深部和上地幔，主要由火成岩和变质岩构成。火成岩占整个地壳体积的64.7%，变质岩占27.4%，沉积岩占7.9%。其中玄武岩和辉长岩又占全部火成岩的65.7%，花岗岩和其他浅色岩约占34%。
这三种岩石之间的区别不是绝对的。随着构成矿物的变化，它们的性质也会发生变化。随着时间和环境的变迁，它们会转变为另外一种性质的岩石。因而有人认为这种分类法较为武断。
三大岩石类
火成岩
火成岩是由熔岩或岩浆冷却后凝固而成的岩石。火成岩按成因分为两类：一类是岩浆出露地表凝却而形成的火山岩（喷出岩）；另一类是岩浆侵入地壳内部，在地表以下缓慢凝却而形成的侵入岩。喷出岩形成过程中，由于温度和压力迅速降低，可能来不及结晶或结晶较差，代表有浮岩和玄武岩；浅成岩是岩浆侵入到距离地表3千米之内，结晶较细小；而深成岩则是岩浆侵入到距离地表大于3千米的地壳深处，由于温度、压力高，结晶良好。典型的侵入岩如脉岩、花岗岩等。目前已发现约700种的火成岩，大部分都在地壳表面以下形成，依其化学成分，形成时的温度及压力，其性质也有所不同。鲍氏反应系列描述了不同化学成分的火成岩在不同的温度及压力下结晶的情形。火成岩是一种硅酸盐岩石，依二氧化硅比例，又可将火成岩分为超基性岩（SiO2，小于45%）、基性岩（SiO2，45%～52%）、中性岩（SiO2，52%～65%）、酸性岩（SiO2，大于65%）和碱性岩（含有特殊碱性矿物，SiO2，52%～66%）。地壳体积的64.7%都是火成岩，可分为橄榄岩、玄武岩、安山岩、花岗岩、粗面岩、响岩、脉岩及火山碎屑岩八大类。其中16%为花岗岩、17%为花岗闪长岩及闪长岩，只有0.6%是正长岩，0.3%是橄榄岩及纯橄榄岩。海底的地壳99%是玄武岩，是铁镁质的火成岩。花岗岩和类似的岩石（称为元花岗岩）形成许多大陆的地壳。地球内部的温度和压力都很高，所有组成物质（指矿物质）都呈现熔融状态的流体，名为岩浆岩。火成岩即由于岩浆侵入地壳内部，或流出地表面造成熔岩，再经冷却凝固而造成，如玄武岩及花岗岩等都是。火成岩是所有岩石中最原始的岩石。变质岩原来的火成岩或沉积岩，再经过地壳运动或岩浆侵入作用所发生的高温和高压与热液的影响，可以改变其原来岩石的结构或组织，或使部分矿物消失，而产生他种新的矿物，因而成为另外一种与原岩不同的岩石，称为变质岩，如大理岩变自石灰岩；板岩变自页岩；石英岩变自砂岩等。典型的变质岩存在于前寒武纪或造山带区域，常有区域构造相关之劈理，或矿物的变化。岩石的种类很多，但并不是每一种岩石都可以使用，这里除了审美的观点之外，更重要的是石头中的化学成分是否会影响水质，从而带来负面影响。
沉积岩
也称水成岩。在地表常温、常压条件下，由风化物质、火山碎屑、有机物及少量宇宙物质经搬运、沉积和成岩作用形成的层状岩石。沉积岩由颗粒物质和胶结物质组成。颗粒物质是指不同形状及大小的岩屑及某些矿物，胶结物质的主要成分为碳酸钙、氧化硅、氧化铁及粘土质等。按成因可分为碎屑岩、粘土岩和化学岩（包括生物化学岩）。常见的沉积岩有砂岩、凝灰质砂岩、砾岩、粘土岩、页岩、石灰岩、白云岩、硅质岩、铁质岩、磷质岩等。沉积岩占地壳体积的7.9%，但在地壳表层分布则甚广，约占陆地面积的75%，而海底几乎全部为沉积物所覆盖。沉积岩有两个突出特征：一是具有层次，称为层理构造。层与层的界面叫层面，通常下面的岩层比上面的岩层年龄古老。二是许多沉积岩中有“石质化”的古代生物的遗体或生存、活动的痕迹——化石，它是判定地质年龄和研究古地理环境的珍贵资料，被称作是纪录地球历史的“书页”和“文字”。
变质岩
原有岩石经变质作用而形成的岩石。根据变质作用类型的不同，可将变质岩分为5类：动力变质岩、接触变质岩、区域变质岩、混合岩和交代变质岩。常见的变质岩有糜棱岩、碎裂岩、角岩、板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、大理岩、石英岩、角闪岩、片粒岩、榴辉岩、混合岩等。变质岩占地壳体积的27.4%。火成岩、沉积岩、变质岩三者可以互相转化。火成岩经沉积作用成为沉积岩，经变质作用成为变质岩。变质岩也可再次成为新的沉积岩，沉积岩经变质作用成为变质岩，沉积岩、变质岩可被熔化，再次成为火成岩。岩石具有特定的比重、孔隙度、抗压强度和抗拉强度等物理性质，是建筑、钻探、掘进等工程需要考虑的因素，也是各种矿产资源赋存的载体，不同种类的岩石含有不同的矿产。以火成岩为例，基性超基性岩与亲铁元素，如铬、镍、铂族元素、钛、钒、铁等有关；酸性岩与亲石原素如钨、锡、钼、铍、锂、铌、钽、铀有关；金刚石仅产于金伯利岩和钾镁煌斑岩中；铬铁矿多产于纯橄榄岩中；中国华南燕山早期花岗岩中盛产钨锡矿床；燕山晚期花岗岩中常形成独立的锡矿及铌、钽、铍矿床。石油和煤只生于沉积岩中。前寒武纪变质岩石中的铁矿具有世界性。许多岩石本身也是重要的工业原料，如北京的汉白玉（一种白色大理岩）是闻名中外建筑装饰材料，南京的雨花石、福建的寿山石、浙江的青田石是良好的工艺美术石材，即使那些不被人注意的河沙和卵石也是非常有用的建筑材料。许多岩石还是重要的中药用原料，如麦饭石（一种中酸性脉岩）就是十分流行的药用岩石。岩石还是构成旅游资源的重要因素，世界上的名山、大川、奇峰异洞都与岩石有关。我们祖先从石器时代起就开始利用岩石，在科学技术高度发展的今天，人们的衣、食、住、行、游、医……无一能离开岩石。研究岩石、利用岩石、藏石、玩石、爱石已不再是科学家的专利，而逐渐变成广大群众生活的组成部分。
