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        萬變不離其“三”的地殼巖石

        2022-12-30 06:59:48
        中國科學(xué)探險(xiǎn) 2022年7期
        關(guān)鍵詞:沉積巖變質(zhì)巖巖漿巖

        月球“土特產(chǎn)”,一點(diǎn)都不土還含有巖石碎屑。想要進(jìn)一步了解月球的巖石構(gòu)成,不妨先了解一下咱們老家地球的情況。

        地殼是地球固體圈層的最外層,是與人類活動(dòng)關(guān)系最緊密的圈層,也是我們的雙腳可以直接接觸的地方。地殼中的巖石形狀各異,大小不同,有著不同的顏值,但仔細(xì)分析,萬變不離其三,只有三種類型:巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。

        為了更好地認(rèn)識(shí)巖石,可以先了解它的構(gòu)成。巖石是由一種或多種礦物,或由其他巖石碎屑所組成的集合體。而對(duì)于礦物,其實(shí)大家都不陌生,它是自然產(chǎn)出且內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列有序的均勻固體,比如用來做鉆石的金剛石就是一種礦物。

        一塊巖石屬于三類中的哪一類,主要看出身(成因),任何一塊巖石的出身都不簡(jiǎn)單。

        巖漿巖確實(shí)與巖漿密不可分,它是巖漿冷凝形成的巖石,是熔融之后的重生。巖漿巖又叫火成巖,占地殼巖石體積的64.7%,數(shù)量巨大。巖漿巖又可進(jìn)一步分類,火山噴出來的那種叫噴出巖,侵入到圍巖沒噴出來的那種叫侵入巖,噴出與否從專業(yè)角度上看指的是巖漿的冷凝環(huán)境。古巴比倫王頒布的人類第一部成文法典《漢謨拉比法典》就刻在了玄武巖上,這塊記錄人類文明的玄武巖就是巖漿巖中噴出巖的一種。

        沉積巖的形成要經(jīng)過不畏艱險(xiǎn)的跋涉,它是在地表?xiàng)l件下,由母巖風(fēng)化剝蝕的產(chǎn)物,經(jīng)搬運(yùn)、沉積和固結(jié)而形成的巖石。雖然地殼體積占比不如火成巖,但面積上可達(dá)75%。大氣、水和生物都是塑造沉積巖的因素,而揭秘地球生物演化奧秘的化石、人類賴以生存的煤等能源大多分布在沉積巖中。石灰?guī)r、砂巖都屬于沉積巖家族。

        變質(zhì)巖是深埋的原巖在地殼中由于物理化學(xué)條件發(fā)生變化而形成的巖石。溫度和壓力是塑造變質(zhì)巖的主要因素,但如果溫度過高,巖石發(fā)生熔融,冷卻之后就成了巖漿巖家族的巖石了。在地殼中的體積和面積占比都不占優(yōu)勢(shì)的變質(zhì)巖,也是我們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚囊粏T,常見的建筑材料大理巖就是變質(zhì)巖,而較為潔白的大理巖也可以叫它漢白玉。

        三類巖石在一定條件下可以互換“出身”成為彼此,例如變質(zhì)巖和沉積巖熔融后可以形成巖漿巖,變質(zhì)巖和巖漿巖在地表經(jīng)過外力作用形成沉積巖,而巖漿巖和沉積巖經(jīng)過變質(zhì)作用形成變質(zhì)巖。

        三大巖雖沒有明顯的年輪,但同樣可以留下時(shí)間的印記,記錄過去發(fā)生的地質(zhì)事件。它們是研究地球歷史的“文物”,也是科學(xué)家探究地下結(jié)構(gòu)的重要依托。

        珠穆朗瑪峰最新身高8848.86米,是什么巖石組成了這世界第一高峰?科學(xué)家發(fā)現(xiàn),世界之巔上分布著沉積巖,而且與海洋有關(guān),推測(cè)珠穆朗瑪峰很久以前是大海,很久是多久,是一萬年嗎?嗯,大概幾億年吧。峰頂之下,變質(zhì)巖開始出現(xiàn),形成變質(zhì)巖也非一日之功,幾千萬年來珠峰不斷隆升,成為世界山峰界的王者,在這期間經(jīng)歷著漫長的變質(zhì)作用。那么巖漿巖有沒有參與到珠峰的巖石組成中呢?答案是肯定的,而且?guī)浊f年前就開始加入了。巖漿不斷注入到變質(zhì)巖中,冷卻形成巖漿巖家族中的花崗巖,還順便產(chǎn)生了很多寶石級(jí)的礦石。三大巖齊聚的“大地之母”傲然挺立的同時(shí),也向后人述說著曾經(jīng)的風(fēng)云變幻。

        探究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu),同樣離不開巖石。不同巖石抵抗壓力的能力不同,地震波通過不同巖石時(shí)速度也不同,同樣的巖石在不同環(huán)境下物理性質(zhì)也可能發(fā)生變化,等等,這些都需要對(duì)巖石開展深入研究,例如進(jìn)行巖石實(shí)驗(yàn)。如果想更真實(shí)地模擬地下環(huán)境,還需要提高溫度增大壓強(qiáng),使巖石實(shí)驗(yàn)環(huán)境變得更準(zhǔn)確,這樣的高溫高壓巖石實(shí)驗(yàn)為探究地下奧秘提供了很大的可能,而高溫高壓也帶來了實(shí)驗(yàn)的高難度,是科學(xué)家的堅(jiān)持不懈讓地球畫像更加清晰。

        雖然地殼中的巖石只有三種類型,但又是那么的大小不一、形色各異,構(gòu)成了五彩斑斕的世界。它們不斷地向我們描述著地球過往的歷史和正在進(jìn)行的故事,也為我們認(rèn)識(shí)其他星球提供了重要依據(jù)。

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