頁巖是什么巖石,什么巖是三大類巖石的主體?

巖石按其成因主要分為火成巖(巖漿巖)頁巖是什么巖石、沉積巖和變質巖三大類 。

頁巖是什么巖石,什么巖是三大類巖石的主體?

文章插圖
整個地殼中 , 火成巖大約占95% , 沉積巖只有不足5% , 變質巖最少 。不過在不同的圈層 , 三種巖石的分布比例相差很大 。地表的巖石中有75%是沉積巖 , 火成巖只有25% 。
頁巖是什么巖石,什么巖是三大類巖石的主體?

文章插圖
【頁巖是什么巖石,什么巖是三大類巖石的主體?】距地表越深 , 則火成巖和變質巖越多 。地殼深部和上地幔 , 主要由火成巖和變質巖構成 ?;鸪蓭r占整個地殼體積的64.7% , 變質巖占27.4% , 沉積巖占7.9% 。其中玄武巖和輝長巖又占全部火成巖的65.7% , 花崗巖和其他淺色巖約占34% 。
這三種巖石之間的區別不是絕對的 。隨著構成礦物的變化 , 它們的性質也會發生變化 。隨著時間和環境的變遷 , 它們會轉變為另外一種性質的巖石 。因而有人認為這種分類法較為武斷 。
一、火成巖
火成巖是由熔巖或巖漿冷卻后凝固而成的巖石 ?;鸪蓭r按成因分為兩類:一類是巖漿出露地表凝卻而形成的火山巖(噴出巖);另一類是巖漿侵入地殼內部 , 在地表以下緩慢凝卻而形成的侵入巖 。
噴出巖形成過程中 , 由于溫度和壓力迅速降低 , 可能來不及結晶或結晶較差 , 代表有浮巖和玄武巖;淺成巖是巖漿侵入到距離地表3千米之內 , 結晶較細??;而深成巖則是巖漿侵入到距離地表大于3千米的地殼深處 , 由于溫度、壓力高 , 結晶良好 。典型的侵入巖如脈巖、花崗巖等 。
目前已發現約700種的火成巖 , 大部分都在地殼表面以下形成 , 依其化學成分 , 形成時的溫度及壓力 , 其性質也有所不同 。鮑氏反應系列描述了不同化學成分的火成巖在不同的溫度及壓力下結晶的情形 。
火成巖是一種硅酸鹽巖石 , 依二氧化硅比例 , 分為酸性巖、中性巖、基性巖及超基性巖 。若中性巖的氧化鈉及氧化鉀成分偏高 , 稱為堿性巖 。
地殼體積的64.7%都是火成巖 , 可分為橄欖巖、玄武巖、安山巖、花崗巖、粗面巖、響巖、脈巖及火山碎屑巖八大類 。其中16%為花崗巖、17%為花崗閃長巖及閃長巖 , 只有0.6%是正長巖 , 0.3%是橄欖巖及純橄欖巖 。海底的地殼99%是玄武巖 , 是鐵鎂質的火成巖 ?;◢弾r和類似的巖石(稱為元花崗巖)形成許多大陸的地殼 。
二、沉積巖
沉積巖是由外力作用下形成的 , 其中一部分又叫“水成巖” , 是由水將風化或水侵蝕的物質搬運沉積 , 經過壓密和膠結作用形成的 。
沉積巖是在地表因水中固體物質沉積及膠結而成 , 固體物質可能是舊有巖石或礦物的碎片、有機體、或是水中生物成長或是化學沉淀而成 。過程中會使碎屑巖沉積物或是有機物質碎屑開始累積 , 或是溶液中的物質沉淀形成(即蒸發巖) 。而沉積物質在相當的溫度及壓力下壓縮并且膠結(成巖作用) , 形成沉積巖 。
沉積物可能是由風化作用形成 , 或是其他巖石因侵蝕作用形成 , 之后由水、風、冰、冰川或是崩壞作用運輸到后來的位置 。其中mud rock(泥巖、頁巖及粉砂巖)占65% , 砂巖占20到25% , 而碳酸鹽巖(石灰巖及白云巖)占10到15% 。地表約7.9%的巖石是由沉積巖組成 , 其中82%是頁巖 , 其他的包括石灰巖(6%) , 砂巖及長石沙巖(12%) 。
沉積巖中常會有化石 。沉積巖是在重力的影響下形成 , 一般會是以平行地面(或地層)或是接近平行的方式分布 , 也稱為地層巖 。沉積巖中一小部分沉積在陡峭的山坡上 , 其中一層巖石在在界面上突然停止 , 而另一層巖石覆蓋了原來的巖石 , 會看出交錯的紋理 。
沉積巖按沉積結構和組成可分為:礫巖 – 頁巖 – 砂巖 – 石灰巖 – 生物巖 – 化學巖 ,  主要分布在地表淺層 。
三、變質巖
變質巖是由于地球內力的高溫高壓造成巖石中的化學成分改變或重結晶形成的 。
變質巖是沉積巖、火成巖或是其他較早期的變質巖 , 在不同的溫度及壓力下所產生的 , 此過程稱為變質作用 , 會讓巖石的物理性質及化學性質有顯著的改變 , 變質作用前的巖石稱為原巖 , 在變質作用后變質成其他的礦物 , 或是產生再結晶作用 , 變質成同一礦物的不同形式 。
變質巖可以依原巖分為兩大類:“正變質巖”和“副變質巖” , 正變質巖是火成巖經變質作用形成的 , 副變質巖是沉積巖經變質作用形成的 。變質作用的溫度需高于150 to 200 °C , 壓力需大于1500 bars , 都是比地表的溫度及壓力要高的條件 , 變質巖約占地殼體積的27.4% 。許多主要的經濟礦物都是在變質巖中生成的 。
變質巖可以依變質的機制分為三類:因為巖漿的侵入 , 加熱附近的巖石 , 會產生接觸變質(contact metamorphism) , 是以溫度為主的變質 。當沉積物埋在地下深處 , 會產生壓力變質(pressure metamorphism) , 也稱為埋藏變質(burial metamorphism) , 以壓力為主 , 溫度的影響不大 , 這類變質會產生類似玉之類的礦物 。若熱及壓力都有相關影響 , 這稱為區域變質(regional metamorphism) , 一般會出現在造山區 。