从岩浆到沉积：揭秘地球三大岩石类型及其循环
从岩浆到沉积：揭秘地球三大岩石类型及其循环
岩石是地球表面最常见的物质之一，它们不仅构成了地球的外壳，还记录了地球的历史。了解岩石的分类和特征，不仅能帮助我们更好地认识地球，还能在日常生活中派上用场。本文将详细介绍岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类岩石的特征、成因及鉴别方法，并探讨自然地理环境中的物质循环原理。
如何分辨生活中常见的石头种类？
岩浆岩（火成岩，Igneous Rock）
岩浆岩是由岩浆冷却凝固形成的岩石，根据冷却方式的不同，可以分为两种类型：
火山岩（extrusive）：岩浆由火山口喷发出来，成为火山岩浆，在常温下迅速冷却形成。由于冷却速度快，没有给矿物结晶留下足够的时间，因此火山岩看起来比较细腻。例如流纹岩。
深成岩（intrustive）：在地面以下缓慢冷却形成的火成岩。由于冷却速度较慢，矿物有足够的时间结晶生长，因此深成岩看起来比较粗糙。例如花岗岩。
变质岩（Metamorphic Rocks）
变质岩是由原有的岩石在高温高压环境下发生物理化学变化而形成的。岩浆岩、沉积岩和变质岩都可以转化成变质岩。变质岩的一个显著特征是“叶理”现象，即岩石在高温高压状态下，晶体融化又缓慢重新结晶，结晶过程中晶体会顺着受力垂直方向生长。
从上到下的石头都是由页岩变性而来，成分差别不大。根据变性的加深，依次是板岩、千枚岩、片岩和片麻岩。对于变性岩来说，变性程度越深，可见的结晶越大，叶理现象越严重。
大理岩（marble）就是变质岩的一种。
沉积岩
沉积岩是由风化后的沉积物在压力作用下聚结而成的岩石。沉积岩的一个显著特征是有明显的分层现象，每个时间段沉积到水底的沉积物数量和构成不同，形成了分层。此外，如果岩石中含有生物的骨骸，那么它很可能是沉积岩。
沉积岩可以根据颗粒大小分为三类：
- 页岩：由黏土沉积而成，颗粒最小，但仍然有分层现象。
- 砂岩：由砂砾沉积而成，颗粒比页岩大。
- 砾岩：颗粒最大，成因和混凝土类似，里面会有很多大颗粒石子。
如何辨别岩石种类？
观察整体颜色：岩石的颜色可以提供第一印象，如土黄色、肉红色、棕色、褐色、白色、黑色、灰色等。
观察“出身背景”：岩石是单独的一块，还是成群的几块，还是漫山遍野的一大片。
观察构造：这是分辨岩石大类最重要的一步。如果岩石有层理、沉积痕迹，很可能是沉积岩；如果看不出层理，可能是岩浆岩。
观察结构和物质组成：沉积岩一般有磨损的痕迹；岩浆岩的矿物一般是杂乱的，不会形成统一的形状。
硬度测试：用指甲、刀子等划一下。一般情况下，能划得动的，大部分都是沉积岩（板岩、大理岩等除外）。
自然地理环境的物质循环
自然地理环境的物质循环包括大气循环、水分循环、地质循环和生物循环。
大气循环
大气循环以大气环流的形式进行，包括全球性的大气环流、季风环流和局地环流三种不同尺度的模式。大气循环的动力是太阳辐射，高低纬度因获得的太阳辐射不等而产生的热力性质差异驱使大气不断运动。
水分循环
水分循环包括陆地内循环、海上内循环和海陆间循环三种类型。水循环的意义在于维持全球水的动态平衡，促进物质迁移与能量交换，影响气候与生态，塑造地表形态。
地质循环
地质循环过程示意图：岩浆侵入岩石圈上部或喷出地表，冷却凝固形成岩浆岩。裸露地表的岩浆岩在物理、化学及生物作用下，破裂崩解成为风化壳，风化壳在生物参与下形成土壤。地表的砾石、沙子和土壤等碎屑物被风、流水等侵蚀、搬运后沉积下来，经过固结成岩作用，形成沉积岩。同时，这些已经生成的岩石，在一定的温度和压力下发生变质作用，形成变质岩。岩石在岩石圈深处或岩石圈以下发生重熔再生作用，又成为新的岩浆。岩浆在一定条件下再次侵入或喷出地表，形成新的岩浆岩。
生物循环
生物循环有两个基本意义：一是生物作为土壤-植物-大气之间的一个联系环节，二是实现了有机界与无机界之间的互相转化。生物循环对于能量的贮存和消耗，对于化学元素的迁移和积累，对于碳循环、氮循环、氧循环和其它有关成份的循环等，都具有明显的作用。