第二章岩石: 岩石圈物质_地球

殿礁国家公园是一个狭长型的公园，从北到南长超过一百英里，而东西宽不到二十英里。殿礁的特色是那独特的水波褶皱（waterpocketfold），贯穿整个公园。这块地域原本是海底的一部分，它们跟随科罗拉多高原一起经过几千万年从海底拱出水面，升到高原后就行成了这种波浪型的褶皱。

殿礁国家公园（capitalreeflpark），utah2001年7月8日nikonn90s，tokina28-70mm/2.6-2.8fafcircularpolarizer三角架：bogen3001/3262qrfujivelvianiklscanived底扫24号公路约从殿礁公园的胸部沿着一条小溪－－fremontriver，横穿过去。印第安人曾经在这溪的沿岸生活了上千年，后来摩门教的先驱者又在此生儿育女过。现今，这里还留下不少他们的遗迹。

我们沿着24号路穿过公园。路边上方那彩色的沙丘（或小山丘）层层迭迭，或突或凹，错落有致，它们有如那五彩缤纷的“波浪”一浪接过一浪，此起彼伏，逐渐往远处的“岸边”推去。这就是著名的水波皱褶。“波浪”推向的，是那无比俊俏直立挺拔连绵而去的“岸边”。此情此景，就如那潮水刚刚退去，留下了五颜六色的波浪型的“海滩”，在那凹处，该能拣到海贝，甚至抓到螃蟹吧。

我们没在这里久留，匆匆看过几个景点，如oriepullout，城堡（thecastle），烟囱石（chimneyrock），便驱车离去。对殿礁公园，我们谈不上游玩，连走马观花都不该算。

本来吗，当初未出发前作规划时，并未将殿礁公园列入行程。后在权衡从梦啼塞洛镇到布莱斯峡谷（brycecanyon）该走北部路线还是南部路线时，因两路距离相当，且北路能穿过殿礁公园，才将殿礁公园列入计划。但仅是一带而过，未特地详细安排。

其实，殿礁公园的风光还是非常地优美，就如上述的水波皱褶和那岩壁就是一绝。实际上，我见过很多风光照片都是来自于殿礁公园，比如，j在他的书中就列了很多幅他在殿礁拍的照。遗憾的是，此行未特别安排一定的时间好好观赏这里。当然，要较透欣赏殿礁，得要有四轮趋动吉普，并且约要两天时间。

离开了殿礁公园，则走上另一条风景观光路－－12号公路。12号二进二出两次穿越迪客谢国家森林公园（dixielforest）。在这两次穿越的中间，则从北角越过另一风景区，grandstaircase-escalantelent。这一风景区可不是国家公园的地盘，它是隶属于国家土地管理局（bureauoflandement）。读者注意，国家土地管理局与国家公园是不同组织，他们的宗旨也不同。土地管理局强调自然景观的极其严格的纯自然状态下的自然保护，区内不建任何便于游客游览的设施，仅仅只立风景介绍牌。

12号路进入这里，正好行走在一条山脊上，宛如一条“鱼背”。鱼背两侧皆是悬崖峭壁，悬崖下则是escalante峡谷群。正当我们小心翼翼地行驶在“鱼背”途中，右前侧边出现了难能可见的一小块平地，并已停了几辆车。于是我们也照例停下车来，看看是何方神圣在此。原来，这里是一个观景点，可观看escalante峡谷以及峡谷里的溪流。自然，悬崖极其陡峭，且落入千丈深渊。

有趣的是，此处有一“小贩”，正在兜售他的化石铁石等。化石等就摆放在他的车斗上，据他说，这些都是他在这些深山里采集到的，都是几百上亿万年的老“古董”。所卖之物，价钱不仅公道，而且实在便宜。儿子挑了两个椭圆型的铁球，及矿晶石，十分兴奋。各位看官，若您来日有机会到此，定要看看这位小贩是否还在。

继续上路，黄昏时分来到了布莱斯国家公园边上的一小镇－－tropic。我们顺利找到所订的旅馆，搬下行李，便想抓住今日的夕照时光，前去游览部分布莱斯国家公园的景点。

此行至此，我们已观光过科罗拉多高原的四个具有峡谷风光的公园，以及葛兰峡谷地貌等。各种壮观美丽的峡谷景象已游历无数。难道还有什么更特别的峡谷？比之前的更奇特秀丽？

进了公园后，我们便略过公园中的最重要区域而走向南下的观景路。首先来到“远眺景点（farviewp”。果然，布莱斯峡谷的景色不同反响，其峡谷风光极其独特。首先是她的颜色，较之此前所见峡谷之褚红，此地则是粉红、粉白、桔红、橙黄相间，色彩特别鲜阔艳丽；其次是她的形状，较前者之雄伟大气，此地则是奇特纤秀。倘若把前者比作伟岸英俊的小伙，布莱斯则犹如“选美群英”会，相聚于此的是无数美若天仙的闺女，而此后的大峡谷（grandcanyon）则是阅历丰富的世纪老人了。

在极其陡峭的红粉相间颜色的崖壁上及下面陡耸的斜坡上，“长”着一座座或红或粉或黄或橙黄的挺拔，瘦高，直刺苍空的山峰，俨然是一片无垠的橙黄色的石林世界，而峡谷深处及远处群山还长满了郁郁葱葱的松林。这哪是我们迄今为止所认识的峡谷地貌呢？这又哪是沙漠高原？墨绿色的松树点缀在黄色的石林里，你扶我携，你遮我挡，共同深藏在这远离芸芸众生的神山仙谷里。其情其景，真是无比地壮丽。这该不是当年令狐冲面壁思过的地方吧？若有此地面壁，我也愿意！

可惜的是，此时天空乌云密布。这才意识到，我们是处在海拔近一万英尺（约两千七百米）的科罗拉多高原最高地带，凉风透过短袖单衣，直掠肌肤。回车子里一看，哇，气温约在60华氏度（约15摄氏度）。这哪是盛夏的温度，这该是春秋时节的气温吧。

随后气温越来越低，我们又观赏了“天然石桥ralbridge）”，“阿瓜峡谷yon）”等，最后来到“彩虹点（rainbowp”和“yovimpapoint”。此时，天空滴滴嗒嗒下起阴雨来。我们只好匆匆游览，走马观花，便折回旅馆。]这是地质学家重建地球的历史，许多细节的沉积岩。由于沉积物在21多种不同环境沉积在表面的岩石层，它们最终形成有很多的线索过去表面的环境。

他们也可能会出现的特点，让地质学家解密用的方法和输沙距离信息。此外，还含有化石，这是至关重要的地质证据，过去的研究沉积岩。

最后，许多沉积岩是很重要的经济。煤炭，例如，一沉积岩是目前是来源一半以上的电力在美国产生的。其他主要能源资源（石油和天然气）发生在毛孔内的沉积岩。其它沉积岩是铁，铝，锰，化肥的主要来源，和沙石。

分类沉积岩石材料为沉积物积累有两个主要来源。首先，沉积物可能来自我国工业固体来自，风化岩石的颗粒，如前描述的火成岩。这些粒子被称为碎屑，以及他们沉积岩字符形式被称为碎屑沉积岩。

第二泥沙的主要来源是水溶性物质生产主要由化学风化。

当这些物质的溶解析出的固体回来，他们被称为化学沉积物，并成为化学沉积岩。现在我们将看看和化学沉积碎屑岩。

碎屑沉积岩。虽然是矿物和岩石碎片多种，可查阅碎屑岩，粘土矿物和石英为主。正如您刚才倾斜，粘土矿物的化学风化的硅酸盐矿物，尤其是长石最丰富的产品。石英另一方面，是丰富的，因为它是非常耐用，而且非常耐化学风化。因此，当如花岗岩岩浆岩的风化，个别石英颗粒的释放。

图2.15普通碎屑沉积岩。a：砾岩（园粒）。b.角砾岩（角粒）。

砂岩。d.页岩与植物化石。（照片由e.。。tarbuck）

地质学家利用颗粒大小区分碎屑沉积岩。表2.3列出弥补碎屑岩颗粒大小的4个类别。当砾石大小的粒子占主导地位，究其岩石称为砾岩，如果园形沉积物（图2。15a）和角砾岩如果有（图2。15b）。角状碎片，有角碎片表明颗粒及时运前，从源头不很远的沉积，所以还没把角和粗糙的边缘磨损。砂岩是由于岩石的名称当沙粒大小的颗粒为准（图2.15c）。页岩，最常见的沉积岩，是用非常细粒度沉积物（图2，1-5d）。粉砂岩，其他相当细粒岩石，有时是很难区分的岩石，如页岩属于粘土组成的更小尺寸的沉积物。

粒度不仅是分裂碎屑岩方便的方法，该组件颗粒的大小也提供有关在沉积物沉积环境的有用信息。水或空气流动按大小排序的粒子。强流动，大颗粒的大小进行。

砾石，例如，被移到了水流湍急的河流，岩崩，冰川，需要更少的能量运输砂，因此是十分普遍的风吹沙丘，河流贮存和海滩。由于泥砂和粘土沉积非常缓慢，这些材料的积累一般与一个湖泊，泻湖，沼泽，或海洋环境安静的水域。

虽然碎屑沉积岩进行分类，粒径在某些情况下，矿物组成，也是泛命名坚如磐石。例如，大多数砂岩大多砂岩丰富，也常常被称为石英砂岩的。再者，岩石碎屑组成的很少组成的大小只有一个颗粒。因此，一个包括两个石沙和淤泥的数量可以正确归类为砂质粉砂岩和粉砂质砂岩，这取决于粒径占主导地位。

表2.3为碎屑岩颗粒大小分类大小范围（mm）颗粒名称一般沉积名碎屑岩>256漂砾64-256鹅卵石砾砾岩或角砾岩4-64卵石2-4颗粒1/16-2砂砂砂岩1/256-1/256粉、粘粒泥巴页岩和泥岩（mm比例尺）

化学沉积岩。总氮对比碎屑岩，从固体产品的形式风化，化学沉积物来源于材料，该材料进入溶液，湖泊和海洋。这些材料不留在水中溶解下去。当条件是对的，它沉淀形式析出化学沉积物。这可能会发生沉淀，直接作为物理过程，或间接通过水中居住的生物的生命过程。沉积岩形成在泥沙在这第二种方法形成是生化来源。

从一个物理过程产生的例子是盐留下作为盐分水分蒸发机构。相反，许多水生动植物提取物溶解矿物质组成壳和其他坚硬部分。生物死亡后，其骨骼可能会积聚在湖泊或洋底。

石灰石是最丰富的化学沉积岩。它由主要矿物方解石（碳酸钙）。百分之九十的石灰石生化沉积物。其余直接从海水中沉淀。

一个容易识别生化石灰岩是贝壳灰岩，粗糙岩石胶结松散贝壳和壳片组成（图2.16）。另一个不太明显，但熟悉的例子是白垩，软，多孔岩石，几乎由坚硬显徵生物构成，不比一针（图2.17）头大的精微有机体。[白垩chalk一般主要是指分布在西欧的白垩纪的地层，而白垩纪一名即由此而来。白垩是一种微细的碳酸钙的沉积物，主要是由单细胞浮游生物[球藻li－thophorid）]的遗骸（颗石）构成。其中含有海绵骨针、浮游性有孔虫壳、菊石、箭石、海胆和贝类化石等海生动物的壳。从白垩中含有磨圆的石英砂，以及相邻地层中所产的显示当时干燥气候的植物化石来看，可以认为，其后面相连的陆地是低平的，几乎不会有由河流将周围砂漠性陆地的陆源物质土砂等运入，而纯是在海洋中形成的。成构白垩的颗石来源的球藻lithophorid）是一种植物性的鞭毛虫类，它有两条等长的鞭毛，体呈球状大小为3—35微米，在其细胞表面覆盖的大量微小的石灰质壳就是颗石，为1—11微米大小的扁圆状或扁椭圆状，有时具喇叭状突起。此外也有把英国的上白垩系称为白垩的。]无机灰岩形成的化学变化时，或高水温增加碳酸钙浓度，即于这一点，它可沉积。

石灰华，是石灰石洞穴类型的装饰，就是一个例子是，地下水源的钙华洞穴中存放。由于水滴有气体在洞穴中。一些在水中溶解逃跑的二氧化碳，导致碳酸钙沉淀。

溶解硅（二氧化硅）析出，形成微晶石英品种。矿物微晶石英组成，包括黑矽石（浅色），燧石（深色），碧玉（红色）和玛瑙（带）。这些化学沉积岩可能也不具有无机或比克）化学的起源，但起源通常难以确定。

图2.16这块石头被称为贝壳灰岩，贝壳片组成，因此，它有生化的来源。

图2.17白色的白色悬崖多弗（照片由迈克尔neveux/westlight）

中国人向来对数字十分敏感，不知58近期会令人想起甚么？会不会是死在英国多佛港的58名中国非法入境者呢？英国的多佛港，突然之间成为了中国人街知巷闻的地名，究竟大家对多佛港又有多少认识？今次我们就一起了解多佛港。

二次大战后的完卵多佛港于二次大战期间已经为人熟识，因为当时被德军选为重点轰炸城市，原因大概有两个，第一多佛港的位置接邻欧洲大陆，交通方便，是英国对外其中一个枢纽，把守着英国对外海路的大门。第二德军战机深入英国大陆，一定要减低负重，邻海城市就首当其冲，会受到猛烈轰炸。多佛港有一处非常有名的景点，叫做多佛白悬崖（doverwhitecliff），面向着英、法海峡，二次大战时白悬崖的上空，不知上演了多少幕教人惊心动魄的英、德空中大战，战争的苦难，凝聚成社群的团结，所以多佛港的居民拥有非常强的英国民族意识，不会轻易接受其他民族及文化。

重拾经济脉搏经过德军的狂攻猛炸，多佛港可谓颓垣败瓦，百废待兴。纵使很多由法国乘船到英国的游客，均会取道多佛港，一般游人都根本不会在多佛港停留，而直接前往伦敦等大城市。随着当地社区的刻苦经营，在基建方面努力不懈，特别是兴建了victoriannewbridge，为这个英国东南部的港口带来重生的机会。现时每年多佛港应付超过120艘游轮，客运量已经超过每年10万的水平，对当地旅游业起了正面的作用。事实上，多佛港有数处景点，实在值得游览。

多佛古城堡多佛港最着名景点首选古城堡，远于1168年建成的多佛古城堡，处于战略超有利位置，城堡的设立为了抵抗外敌，直至本世纪80年代，城堡仍有被用作军事用途。意外地，城堡外围墙壁较正常矮，其实目的为了架设炮台和枪械。原先为抵御拿破仑而设的秘密隧道，令城堡增添了神秘色彩，二次大战亦有进行扩建，成为指挥中心，今次抵抗的却是德军。导游带领游览隧道需时50分钟，每20分钟出发，蒙眼走隧道，感觉刺激无穷。

无敌海景白悬崖

户外最靓景点，始终要数之前提及的多佛白悬崖。傲视英法海峡，大部分船只进入英国的范围，都会首先见到多佛白悬崖。在白悬崖上可极目英、法海峡一望无际的优美景色，日落之时，简直有如诗如画的感觉。很多当地人假日选择该处为扶老携幼的野餐圣地，对他们来说，白悬崖绝对是多佛港的象征，唔去过就等如没有到过多佛港。市中心内的romanpai和dovermuseum，都是了解多佛港历史的好地方。市中心会堂附近有两间格调相当不俗的酒吧，一间是parkinn，另一间是princealbert，可一试当地的特式麦酒。][白色悬崖峭壁，英国的南大门南部海岸是英国的南大门，这里的气候是全英国最温和的，阳光也是英国最灿烂的，所以每到夏季，这里总是聚集了成千上万的游客来此消暑纳凉，享受阳光、沙滩、海浪带来的清凉畅快。因此，整个南海岸形成了一连串著名的度假胜地，仿佛是镶嵌在海岸线上的一连串明珠，将英格兰的南部妆点得格外绚丽。

南部海岸的一大看点就是白色悬崖，尤其以dover（多佛）和sevensister（七姐妹）最为著名。（多佛白崖）（多佛白崖）

沿着海岸线望去，大海被一片断崖硬生生截住，大地垂直地深入海中，让人无法不被大自然的鬼斧神工所折服。其中有一段长5公里的白色悬崖，宛若一群活泼可爱、亭亭玉立的女孩子，因此获得了“七姐妹悬崖”的美名，就像中国“七仙女”的传说。很难想象这些远看有点像南极冰山的悬崖，竟是由细小的海洋生物以每年0.015毫米的速度沉积而成，这样的速度持续了1600万年以上。大自然的力量是如此不可思议，亘古和刹那竟同属一瞬间！

1066年，法国诺曼底公爵威廉穿越英吉利海峡登陆英国的时候，第一眼见到的就该是这英国的白崖吧？看到如此的美景也更加激励了他夺取国王宝座的野心，经黑斯廷斯一战推翻了英王朝统治，夺取了天下，从此英国的历史也开始了新的一页。同样的，这海边的白崖也一定见证了1588年英国和西班牙那场举世瞩目、激烈壮观的大海战吧？实力强大、占据绝对优势的西班牙无敌舰队出人意料的以毁灭性失败而告终，从此以后西班牙急剧衰落，“海上霸主”的地位被英国取代，影响世界300年的大英帝国由此开始兴起。]很多时候，蒸发造成矿物质沉淀从水中。这种矿物包括岩盐，对岩盐的主要成份，和石膏，石膏的岩石的主要成分。这两种材料具有巨大的商业重要性。岩盐很熟悉，在烹饪和调味食品中常用的食盐每一个人。当然，它有很多其他用途，并已考虑的重要，以至于人们寻求交易，并争取在这人类历史了。石膏是石膏粉的基本成分。这种材料是用于建筑行业最广泛的“砌墙”和石膏。

在地质过去，现在陆地上许多地区覆盖海洋被浅内海，已到开放的大海只有狭隘的连接。在这种情况下，水不断进入海湾，以取代失去的水分蒸发。最终瓦湾水域成为饱和和盐沉积开始。今天，这些内海没了，剩下的沉淀，被称为蒸发。

在规模较小，蒸发沉积可以看出在诸如死亡谷，加利福尼亚州等地。[“racetrackplaya”是一座干湖，位于美国加利福尼亚州死亡谷国家公园内。其干涸的河床在烈日炎炎之下已经龟裂成上百万块小裂块。简单来说，这里是一处颇受欢迎的旅游胜地，原因何在呢？因为这里会发生一种非常神秘的地质现象--这里的石头会自己移动，没有任何动物或人类干涉其中；最有意思的是，尚未有任何一位科学家能对这一神秘现象给出合理的令人满意的解释。

美国死亡谷内自行移动的石头

美国死亡谷内自行移动的石头人们第一次看到石块移动痕迹的照片时，可能会立刻告诉自己这应该是由风力引起的。不过要想推得动石块，这得多大的风力呀。此外，这些痕迹看起来还是直线型的。那么，到底引起所谓的石块自己移动现象的真正原因是什么呢？racetrackplaya是一座季节性干湖，这意味着在雨量充沛的季节湖里会有水；不过等炎夏来临又缺少降雨里，湖里的水会全部蒸发掉。在冬季和早春时段，湖水有时也会冻住，由此产生了众多可能性成因中较早的一条：石块的移动是因为湖里再度有水之后形成了新的大冰层。

在专家眼中，到目前为止上述这一理论还算是令人满意的。因此在1976年，两名研究人员罗伯特夏普和德怀特凯里尝试通过自己的努力揭穿大冰层理论的不合理之处。他们先对石块移动的痕迹特性进行了分析，结论是在条件适合的前提下，风力能在每一至三年的时间里让石块移动一次，而冰层说根本就不可能。

随着科技技术的不断更新发展，研究中也越来越多地运用先进的科学工具及仪器。20年之后，来自英国汉普郡大学的地质学者约翰里德称，不管是大冰层也好，风力也罢，都应是石块移动的成因。不过这一理论并不象前者那样广为人知并接受。经过长时间的讨论，科学界的结论为：有两种单独存在的机械作用力促使了石块的移动，那就是风力和冰层。

1997年，通过gps系统做成了一幅更能反映真实地貌的综合地图。结果显示，racetrackplaya内东部地区更呈标准的直线头，西部地区的痕迹要相对零星一些。关于石块移动的方法和原理，正进行着下一轮的调查研究。]在这里，下面的降雨或者雪融化的期间在山的，河流周围成一个封闭的盆地山区流动。由于水分蒸发，盐沼，从留下的形式溶解的材料在地面上白色的壳（图2.18），煤炭完全不同于其他化学沉积岩。这一类不同的是，这是方解石或硅石丰富，煤炭是由有机物质主要是其他岩石。仔细研究了一块煤在显微镜下或放大镜常常显示，如树叶，树皮植物结构，木材已发生了化学变化，但仍然辨认。这支持了结论，煤炭是植物材料的大量埋葬多长时间的最终产品。

煤炭，通常称为化石燃料。这当然是恰当的，因为每次我们烧煤我们使用的是从植物中存储的很多数百万年前的太阳能源。我们确实燃烧的“化石”。

在煤的形成初期，是植物大量积累仍然存在。然而，特殊情况需要对这种囤积，因为正常死亡分解植物暴露于大气中。一个理想的环境，对植物材料的建设可以是一个沼泽。

由于积水沼泽水缺氧，完全衰变（氧化的植物材料）是不可能在地球希斯顿在不同时间，这样的环境中是常见的。煤的形成经历了连续的阶段。每个连续的阶段，更高的温度和压力击退杂质及挥发物，如图2.19所示。

褐煤和烟煤的沉积岩，但无烟煤是一种变质岩。无烟煤形式沉积层时受到的折叠和山区建设相关的变形。

图2.18巴纳维亚盐带平地，犹他卅。（摄影：-斯科特吨，史密斯）

「地理环境」

犹他州的面积为二十一万九千八百八十八平方公里。该州区分为三大地理区域∶盆地及山脉区、洛矶山脉区、与科罗拉多高原。位於犹他西方的盆地及山脉区，由乾燥的平地与小山脊组成，位在此区域中有大盐湖、巴纳维亚盐带平地（bonnevillesaltflats）、与一些沙漠。该州南部的中心地带，则由瓦萨屈（wasatchrange）与尤盈塔range）山脊覆盖，此两座山脊为洛矶山脉之一部分。科罗拉多高原涵括犹州一半的面积，此区域遍布宽阔的丘陵与峡谷，景色如画，岩块色彩鲜明。流经该州的河流包括科罗拉多河、绿河、乔登河、圣母河、以及瑞福特河。犹州的主要城市有盐湖城（本州首府）、普若佛（provo）、珊迪（sandy）、欧瑞（orem）、以及阿格登（ogden）。本州人口超过两百万。

「气候」

大体而言，犹他州的气候特徵是阳光和煦、温暖、而乾燥。位於该州北方中心的盐湖城，冬天一月的均温为摄氏零下两度，夏天七月的均温则为摄氏二十五度。犹州西南角的喜达尔市（cedarcity），冬天一月的均温为摄氏零下一度半，夏天七月的均温则为摄氏二十三度。盐湖城的每年平均降水量（包括降雨量与降雪量）是38公分，而盆地及山脉区与科罗拉多高原的每年降水量则少於13公分，瓦萨屈（wasatchrange）与尤盈塔range）山脊的每年降水量为127公分。]总之，我们分为两大类沉积岩：碎屑和化学。对于碎屑岩分类的主要标准是颗粒的大小，而化学岩石的区别在于它们的矿物成分与结构。这里介绍的类别有更严格的多是自然的实际情况。许多碎屑沉积岩多个颗粒大小混合物。此外，许多沉积岩的化学品也至少包含少量碎屑沉积和几乎所有碎屑岩划分为巩固了原来的材料溶解在水中。

沉积岩石漠化石漠化是指其中的沉积物沉积岩成固体转化过程。最常见的进程之一是压缩。

随着时间的推移积累沉积物，上覆材料的重量压缩深层沉积物。由于粮食被密集种植，孔隙空间大大减少。例如，当粘土被埋在了数千米，粘土量可能会减少多达40百分之。压实是最重要的精细沉积岩，如页岩，因为沙子和其他沉积物压缩粗一点。

胶结是另一个其中沉积物转换的沉积岩的重要手段。胶结材料携带到溶液被水，通过粒子间的孔隙空间渗滤水。过了一段时间，水泥沉淀，充满开放空间，并加入到泥沙颗粒。方解石，白炭黑，氧化铁是最常见的水泥。胶凝材料的鉴定很简单，方解石水泥将沸腾（嘶嘶声与稀盐酸）。二氧化硅是最困难的水泥，从而产生了最困难的沉积岩。当沉积岩有一个橙色或红色的颜色，这通常意味着氧化铁存在。

沉积岩特征沉积岩是特别重要的地球证据被长期的历史。这些岩石在地球表面，以及层层的沉积物积累，在沉积物的沉积记录了每一次对环境的本质在同一时间。这些层称为地层或床，是一个最典型的沉积岩特征（见图2.14，第42页）。

床的厚度薄，从微观的范围几十米厚。分离的地层床是床面状，沿着平坦的表面是岩石往往单独或中断。通常，每个床铺面，标志着一个集沉淀的另一个开始阶段的结束。

作为地质学家研究沉积岩，他们演绎了很多东西。甲集团，例如，可能表明高能源环境，如冲流，其中只有粗料可以解决了。

图2.19煤炭形成连续阶段。

如果岩石长石砂岩（丰富的钾长石分解），它可能表明了气候干燥，很少有长石的化学改变是可能的。黑色页岩和煤与低能量，富含有机物的环境，如沼泽或泻湖。在一些沉积岩中发现的其他功能还提供线索（图2。20）过去的环境。

化石的痕迹或史前生命的遗骸，可能是最重要的包括发现在一些沉积岩中（图2。21）。知道了生命的性质，在特定的时间存在可能有助于回答很多问题，对环境的形式。它是陆地还是海洋？湖泊或沼泽？在气候炎热或寒冷，下雨或天？是海水浅或深，浑浊或清除？此外，化石是重要的时间指标，并在其中发挥匹配的是从同一年龄不同地方的岩石了关键作用。化石是地质解释过去所使用的重要工具，将审查在第8章中的一些细节。

变质岩：换汤不换药变质的字面意思为“改变形式。”因此，变质的变化大小，形状，质地现有的岩石，即使它们所包含的矿物质。变质岩形成的火成岩，沉积岩，甚至从其他变质岩。变化的动力，包括热量，压力和化学活性的液体。

变质程度大致相同。在某些情况下，岩石仅略有改变。例如，在低档变质，普通沉积岩页岩成为变质岩称为板岩。虽然板岩超过页岩紧凑，这些岩石样本的手有时很难区分。在其他情况下，转变完成，以便原岩的身份无法确定。在这样的高级变质，如床状面，化石特征，并可能在母岩存在囊泡完全抹煞。此外，当岩石的深度定向遭受的压力，他们现在和弯曲成（图2。22）错综复杂倍。

在最极端的变质环境中，那些在温度的方法是熔化岩石。然而，在变质变形材料必须保持稳定，因为一旦发生熔化，我们已重新进了岩浆活动的领域。

图2.20a。波痕保存在沉积岩可能表明海滩或河道环境。（摄影：斯蒂芬特林布尔）b。形成泥浆裂缝或粘土湿泥巴，和收缩，也许意味着一滩涂或盆地沙漠。（照片由david明希）

沉積岩的主要特點1.層理（bedd

因外在環境的變化，以及搬運外力的分選作用，使顆粒大小、硬度、顏色及成分等均不相同的沉積物先後堆積，形成層理；相鄰兩層之間的接觸面叫層面。

2.波痕（ripplemarks）

固結的沉積受流水、波浪等作用的影響而移動，在表面形成波狀起伏的層面構造，叫做波痕，如被後期沉積物覆蓋，硬化成岩後，便可保存在沉積岩層中。

3.化石（fossil）

沉積岩中常有沉積時代的生物遺體，有的祇是印痕，有的是軀殼、骨骼、枝葉等，有的保存很完整，有的則為碎片。這些遺體或遺痕經石化後，保存在沉積岩層中，即為化石或痕蹟化石。因為時代不同、環境不同，也就有不同的化石。

最特別為恐龍化石。

4.岩層的產狀deofbedd

岩層的產狀指岩層與水平面的相對位置和方位，通常有水平、傾斜和直立等幾種，其要素包括岩層的走向（strike）、傾向（dip）和傾角（dipangle）。岩層與水平面相交的線叫走向線，走向線的方向就是岩層的走向，它表示岩層在水平面上的延伸方向。傾向指岩層傾斜的方向，標準的傾向線與走向線互相垂直、是岩層傾斜一端的水平投影；而在岩層的真正傾斜表面上下引一條與走向線互相垂直的直線，則為傾斜線；此線與傾向線之間的夾角，叫做傾角。

图2.21三叶虫化石的，古老的海洋生物，页岩化石中保存用于确定过去的环境状况的重要工具。他们是还宝贵的时间指标。

当需要变质岩石受到不同了那些最初形成的条件下进行。因此，岩石变得不稳定，并逐步平衡，直到与新的环境状态的变化为止。这些变化发生在高温和来自地表以下的壳幔边界几公里延伸区域的压力。自变质岩的形成是完全看不到的（这不是对许多沉积和一些火成岩），变质，是为地质学家研究过程中最困难的一个案件。

变质往往发生在两个设置之一。第一，在山区建设了大量的岩石遭受强烈的压力和大规模的高温变形有关。最终结果可能是变质岩广泛的领域，据说发生了区域变质作用。在变质岩量最大的是这种方式生产。第二，当岩石的接触，或附近，有大量的岩浆，接触变质作用发生。在这种情况下，所造成的变化主要是由在熔融材料，这效应称为“烤”的围岩高温。

广泛的变质岩地区，暴露在更\'大陆。变质岩是许多山区地带，在那里他们构成了一个山的晶体核心的大药水的重要组成部分。即使是大陆内部的稳定，这一般是由沉积岩覆盖，是由变质基底岩石透水性。在所有这些。设置，变质岩通常高度变形和群众火成岩侵入。事实上，地球的大陆地壳的重要组成锅变质和相关火成岩。

三变质剂如前所述，变质的代理人，包括殴打，压力和化学活性的液体。在变质作用，岩石往往受到所有三个代理商同时进行。然而，变质程度和每个代理的贡献很大的差异，从一个环境到另一个。在低级变质作用，岩石受到温度和压力仅略高于同沉积物石漠化关联的更大。高等级变质，另一方面，涉及极端条件下以比较接近的是岩石熔化。

此外，矿物组成的母岩决定，在很大的程度上，程度不同的变质剂将导致改变。例如，当岩浆侵入大规模进入岩单元，热，离子丰富的流体循环通过主机的岩石。如果主机岩石是石英砂岩，很少可能发生改变。另一方面，如果主机石灰石岩石，这些液体的影响可以是巨大和变质作用的影响可以延长火成岩群众从几公里。

热也许是最重要的变质剂。它提供的能量驱动的化学矿物岩石再结晶近地球。表面形成的反应可能会受到酷热那么他们是从下熔化日益增长的物质侵入。由于温度随深度的增加，岩石起源于表面的环境也可能会受到极端温度，如果他们后来被埋藏在地球深处。当埋葬只有几公里，某些矿物质，如粘土，深度变得不稳定，再结晶成矿物质在这激烈的环境稳定，其他矿物质，特别是在火成岩的结晶，是稳定在较高的温度和压力，因此需要在变质埋葬到20公里以上会发生。

压力，如温度，也随深度增加。埋岩石受到上述载荷施加的力量。围压，这类似于空气的压力，该部队是适用于所有方向一视同仁。除了由上述的材料负荷的压力下，岩石也受到强调，在山区建设进程。在这种情况下，作用力的方向，以及这些材料和挤压，好像它一直在老虎钳上。岩位于大深度是非常温暖，塑性变形过程中的行为。其流动的能力和弯曲成（图2。22）错综复杂倍的原因。

化学活性乳液也影响了变质的过程中，最常见的是，几乎每一块岩石的孔隙空间中的水。围绕水塔为被援助的离子迁移催化剂的晶体行为。在某些情况下，矿物再结晶成更稳定的晶体形状。在其他情况下，离子交换势力之间的矿物质完全不同的矿物的形成。

图2.22变形变质岩石暴露在高原东部康涅狄格路堑，想象的巨大的力量对折以这种方式岩石。（摄影：菲尔东布罗夫斯基）

变质程度的反映在岩石的质地和矿物学。当岩石受到低级变质，他们变得更加紧凑，从而更密集。一个常见的例子是变质岩板岩，页岩构成的时候，是受到温度和压力下只是轻微的压缩比是岩石沉积物关联的更大。在这种情况下，直接造成压力，在页岩粘土矿物的微观调整到板岩发现在更紧凑的安排。更极端的情况下，压力会导致某些矿物质的再结晶。一般来说，结晶鼓励较大晶体生长。因此，许多变质岩包括有形晶体，就像粗粒火成岩。一些矿物的晶体会再结晶的取向，主要是垂直于方向的挤压力量。由此产生的矿物路线通常给人的岩石层或带外观称为理化质地（图2.23）。简单地说，每当叶理结果的岩石矿物被带进的平行排列。

并非所有的变质岩有理化质地。这种石头据说展示出非理化质地。[[非理化变质岩通常转化从母岩时，岩浆感动。

特征这些岩石的特点是高密度和硬度。他们往往色彩漩涡，由于杂质被排除在再结晶。

它们是如何形成的这些岩石是从单重结晶矿物沉积岩，通常被很热岩浆感动。因为在他们的父母岩石矿物不像在理化变质岩的父母的单位，他们不出现任何片。当他们再结晶，在岩石任何杂质被排除在外，常常造成色彩漩涡。

当他们发现这些岩石可以发现其中的母岩曾经是。一些著名的非理化变质岩包括大理石，这是由石灰岩形成，石英岩，这是由石英砂岩组成。

变质岩不具有波状层称为非理化岩石。

这里有一些例子！

摇滚图片（点击放大图片）

特征变质级其它信息

大理石

赠美国地质调查局）

这岩石fizzes，因为它是主要由方解石酸。你会发现它几乎没有所谓的缝合线波浪形裂纹。中间的高品位大理石是变质石灰岩！

这是刻在雕塑和建筑石材使用。

石英岩

赠美国地质调查局）

石英制成，这块石头是可以的玻璃划伤。中间的高品位石英岩是变质砂岩！

这是非常艰苦，经常被用于建筑石料。

etabasalt（绿宝石）

赠美国地质调查局）

这通常是岩石非理化，有时你会发现它的理化件。矿物绿泥石给了它一个绿色。低年级metabasalt是变质玄武岩！

它有时被称为绿宝石，或绿如果理化。

只有一个矿物组成的变质岩构成等量度晶体，作为一项规则，没有明显理化。例如，石灰石，如果纯粹只是一个单一的矿产，方解石。当细粒变质石灰石，方解石晶体，小相结合，形成较大的连续晶体。由此产生的岩石类似于一个粗粒火成岩。这非理化变质的石灰石相当于称为大理石。

在某些环境中，新材料，实际引进过程中变质。例如，主岩毗邻大型岩浆侵入体可能受到热水（热水改变）在结晶后期推出的溶液。热液含有丰富的离子，包括那些有价值的金属。许多金属矿床形成的矿物的热溶液沉淀。

变质岩分类审查，变质过程中造成了许多变化，包括增加现有的岩石密度，增长较大的晶体，叶状（矿物颗粒的调整进入了一个分层或带出现）和反式低温矿物形成的高温矿物，此外，采用的离子产生新的矿物质，其中有些很重要的经济。

这里是简单看一看变质过程中产生的普通的岩石。

理化岩石。板岩是一个非常细粒度理化岩分钟云母片（图2。24）组成。

在最引人注目的板岩特点是其出色的岩石断裂，这意味着它很容易与分裂，这是物业单位砖已为板岩屋顶和地板瓷砖，黑板最有用的岩石，和台球桌，板岩是最经常产生的低级变质作用的页岩，虽然次数不多它从火山灰变质形式。板岩几乎可以任何颜色，靠的矿物成分。黑石板含有有机物质；红板岩获得由氧化铁的颜色，绿色的石板一般由绿泥石，類雲母矿物。

片岩强烈理化岩石[变质岩不具有波状层称为非理化岩石]，由区域变质作用形成的。它们是“板状”，可以很容易地片或薄板坯分裂。板岩一样，母材的许多片岩起源是页岩，但总氮的历史情况下，更激烈的变质。

片岩一词描述了一个岩石结构，不论成分，例如，片岩，主要成分为白云母，黑云母被称为云母片岩（图2.25）。

图2.23根据变质的压力，一些矿物颗粒重新定位和直角相一致的压力。在矿物颗粒造成的方向使岩石理化（分层）的质感。如果粗粒火成岩（花岗岩）在左边的经历激烈变质，它最终可能近似的变质岩右侧（片麻岩）（由秉廉tarbuck照片）

图2.24板岩。一个共同的变质岩由页岩低级变质产生。（摄影：秉廉tarbuck）

图2.25云母片岩，一个普通的变质岩的光泽云母片组成。（摄影：秉廉tarbuck）[雲母片岩t）