
說起石頭,人們並不陌生。在地質學術語中,人們通常所說的石頭被稱為岩石。“岩”有高山陡崖之意,而“岩石”就是形成這些高山峭壁的石頭。實際上,岩石的含義已遠不止只形成高山,岩石在我們生存的地球上廣泛分布,山脈、丘陵、島嶼、江河湖海以及平原的基底,都是由岩石組成的。
岩石看上去比較堅硬,好像差別不大,似乎很簡單,其實不然。它們的成因非常復雜,可以說每種岩石的成分和結構等特征都各不相同。因此,要給岩石下一個普遍而准確的定義是很困難的。從十八世紀出現“岩石”這個地質術語開始,一直到現在,岩石的概念都在不斷地修改和完善。
目前比較公認的岩石定義包括了以下一些內容:岩石是自然形成的產物;岩石是由一種或幾種礦物組成的固態集合體。這兩句話就是岩石的基本概念。
岩石是天然產出的,可以說岩石是大自然的寵兒,每一種岩石都有自己的發生、發展和破壞的歷史。它們是在地殼中形成的,是機械作用、物理化學作用和生物作用等綜合地質作用的產物,也是地殼和上地幔頂部的重要組成部分。岩石不包括人工合成的工藝岩石,比如陶瓷是由含高嶺石的瓷土燒制而成的,不能稱為岩石;澆注混凝土裡面雖然有很多大小不等的石塊,也只是建築材料,而不是岩石。
岩石是有一定形狀的固態集合體,有的成層狀、片狀;有的成塊狀、球狀、柱狀,形狀各異。換句話說,那些沒有固結的的松散沉積物,如礫石、砂子、黏土、火山灰,海底沉積物等碎屑。由於它們沒有固定的形態,更沒有膠結形成堅硬的岩石,因此,他們不在岩石之列。還有石油,因為它是液體,也不能稱為岩石。
在絕大多數情況下,岩石都是由幾種礦物組成的集合體。但是,由於岩石類型不同,在很多岩石中,除了礦物之外,還有一些其他物質。比如礦物顆粒之間的膠結物;遺留在岩石中的植物和動物遺跡(也稱化石);還有由於岩石形成溫度高,冷卻快、來不及結晶而形成的火山玻璃,這些物質也都是構成岩石集合體的成分。
雖然在自然界中礦物種類繁多,但是在岩石中經常出現的礦物並不是太多。盡管如此,由於其礦物組合、礦物成分和礦物含量千變萬化,使形成的岩石仍然各不相同。比如花崗岩是酸性侵入岩,主要是由石英、酸性斜長石和雲母組成的;玄武岩是基性噴出岩,它的主要礦物成分是橄欖石、輝石、角閃石和基性斜長石。礦物組合明顯不一樣,即使都有長石,成分也不同。在個別情況下,也有由一種礦物組成的岩石,如石灰岩只是由方解石組成的;石英岩是由單礦物石英組成的。
通常,組成岩石的礦物顆粒都很小,靠眼睛觀察很難准確地辨認礦物和確定岩石的結構,使岩石研究長期處於停滯狀態。直到1867年把偏光顯微鏡用於鑒定岩石薄片,才為岩石學研究打開了一個新的局面,成為岩石學發展史上的一個轉折點。後來,又逐漸從研究岩石的成分、結構、分類,發展到研究岩石化學和地球化學特征,並與其他相關學科結合,使岩石學成為地質學領域中的一門重要的分支學科。
