如何分辨生活中常见的石头种类?再看自然地理环境的物质循环
如何分辨生活中常见的石头种类?再看自然地理环境的物质循环
岩石是地球表面最常见的物质之一,了解岩石的分类和特征对于学习地理学具有重要意义。本文将详细介绍岩浆岩、沉积岩和变质岩的特征、成因和区分方法,并探讨自然地理环境中的物质循环原理。
岩石分类
第一大类: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,可分为两种类型:
火山岩(extrusive):岩浆由火山口喷发出来,在常温下迅速冷却形成。由于快速冷却,矿物没有足够的时间结晶,因此看起来比较细腻。例如流纹岩。
深成岩(intrustive):在地面以下缓慢冷却形成的火成岩。由于温度高于常温,岩浆缓慢凝固,给矿物结晶提供了时间,因此看起来比较粗糙。例如花岗岩。
第二大类:变质岩(metamorphic rocks)
变质岩是由固态岩石在地下高温高压环境下发生物理化学变化形成的。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”(foliation),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。
第三大类: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,如果石头中有生物的骨骸,那么它很可能是沉积岩。
沉积岩可以根据颗粒大小分为不同类型:
- 页岩:由黏土沉积而成,颗粒最小。
- 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。
自然地理环境物质循环
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,通过驱动大规模的洋流运动实现不同海区的水分和热量交换。
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。水循环维持了全球水的动态平衡,促进了地表各个圈层之间、海陆之间的物质迁移与能量交换。
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。这使岩石圈的物质处于不断的循环转化之中。
生物循环
生物循环指生态系统中的物质循环。生物作为土壤-植物-大气之间的一个联系环节,是整个自然地理环境中物质能量交换的一个基本通道。生物循环实现了有机界与无机界之间的互相转化,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。
岩石学博大精深,很多人穷其一生也只是见到了地球上各种各样岩石的冰山一角。像岩石学家致敬!