岩石与岩石圈循环

所有岩石都属于三大类之一——火成岩、沉积岩和变质岩——它们通过地球内部热量和地表过程驱动的岩石圈循环不断相互转化。

Definition

岩石圈循环是指通过熔融、风化、沉积、埋藏和变质作用，三大类岩石（火成岩、沉积岩和变质岩）不断相互转化的一系列过程。

Scope

本领域从普通地质学的角度介绍了三大岩石类别以及连接它们的岩石圈循环。它阐述了每类岩石的形成方式以及岩石如何被循环利用，提供了野外识别和过程背景；详细的岩石学分类和矿物学属于矿物学和岩石学分支领域。

Sub-topics

• 火成岩
• 变质岩
• 岩石圈循环
• 沉积岩

Core questions

• 火成岩、沉积岩和变质岩如何区分？
• 哪些过程将一类岩石转化为另一类岩石？
• 岩石圈循环如何连接地球内部和地表？

Key theories

岩石圈循环

岩石不断地被创造、破坏和重塑：火成岩从熔体中结晶，风化成沉积物并石化为沉积岩，沉积岩可以变质并最终再次熔融，从而完成循环。

均变论和深时

赫顿认为，今天观察到的缓慢过程在地球历史上一直存在，岩石的循环破坏和更新意味着地质时间跨度巨大，'没有开端的痕迹'。

Mechanisms

地球内部的热量驱动熔融作用产生火成岩，并驱动变质作用使现有岩石在固态下重结晶；而地表过程则使岩石风化和侵蚀成沉积物，这些沉积物被埋藏并石化成沉积岩。板块构造将物质在这些环境中移动——将深层岩石抬升到地表，并将地表岩石埋藏到深处——因此这三类岩石不断相互转化。

Clinical relevance

识别岩石类型及其在岩石圈循环中的位置是评估建筑石材、骨料、矿石、化石燃料和含水层潜力，以及解释任何区域地质历史的起点。

History

詹姆斯·赫顿（James Hutton）在18世纪末提出的地球理论引入了岩石形成的循环观和深时概念，后来查尔斯·莱尔（Charles Lyell）将其推广为均变论。现代岩石圈循环综合了这些见解与20世纪的岩石学和板块构造学。

Key figures

• James Hutton
• Charles Lyell
• Robert Siever

Seminal works

• hutton1788
• marshak2019

Frequently asked questions

岩石的三种主要类型是什么？

三种主要类型是火成岩（由熔融物质结晶形成）、沉积岩（由压实和胶结的沉积物形成）和变质岩（由现有岩石受热和压力作用改变形成）。