火成岩成因 Formation of Igneous Rocks
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火山彈
沉積岩的主要特點
1 . 層理（bedding）
| 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（ripple marks）
| 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（attitude of bedding）
| 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（dip angle） 。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。 |
| 地殼中的岩石，由於地殼活動或岩漿活動的影響，受到高溫、高壓的作用和岩漿的化學作用，使原來岩石的內部礦物成分、結構和構造上發生了變化，從而形成一種新的岩石，稱為變質岩，這種變化稱為變質作用。因為原來岩石的性質不同，變質作用的性質和強度不同，所形成的變質岩亦各有不同之處。總的來說，變質作用的結果可以概括為兩方面：一是岩石的礦物重新結晶或產生新礦物；二是某些礦物在定向壓力下呈定向排列形成片理構造。 |
變質作用可分為兩大類：接觸變質作用（contact metamorphism）及區域變質作用（regional metamorphism）。
| 前者是指地殼深處的岩漿上升，侵入原生岩時，原生岩受到岩漿高溫（可達 攝氏1 0 0 0度以上）的影響，或受到岩漿中分異出來的揮發成分及熱液的影響而發生變質。這種變質作用又可稱為熱力變質作用，其變質帶（aureole） ----受熱而重新結晶的範圍----範圍較小，一般呈狹長帶狀分布。 |
佈。
區域變質作用，是由地殼運動所引起的大範圍變質現象，是各種變質因素作用的結果。如天山、祁連山地區都曾經過區域變質作用。
以下為較常見的變質結果：
| 母岩 | 變質岩 | |
| 砂岩 | 石英岩（quartzite） | |
| 石灰岩 | 大理岩（marble） | |
| 頁岩/泥岩 | 板岩（slate）、千枚岩（phyllite） | |
| 花崗岩 | 片麻岩（gniess） |
是組成陸地表面的物質，通過岩漿活動、沉積成岩作用或變質作用而形成；在形成之後，則受地表的不同作用影響，改變了成分或結構，甚或改變了位置，亦使地面形貌改觀。這些不同的作用，總稱為剝蝕作用。
各種的剝蝕作用經常運作，使地面的岩石破碎或移動，最後集中於一些低窪的位置沉積，經成岩作用便形成沉積岩。若因板塊碰撞或火山爆發引致火山口塌陷，則岩石會掉進岩漿中而被熔融，要是遇上地表薄弱位置或裂縫位置，岩漿會上湧至較低溫地帶而冷凝為火成岩。當岩漿上湧時，其熱力足以使兩旁的原生岩石局部熔化並使礦物重新結晶；若有地殼運動而產生斷層或褶曲作用，則除了地勢升降外，受力的岩石也會變質或破碎，形成變質岩。已形成的各種岩石會再受到各種剝蝕作用影響而改變，是為岩石物質的循環。由此可見，剝蝕作用可促使岩石物質的循環。
礦物的類別達三千種，晶體形狀奇異，色彩瑰麗。 礦物是由各種化學元素組成的化合物。化學元素在地殼中很少是以單質元素存在的，祇有金、金剛石（碳）、石墨（碳）、自然硫等幾種；其他絕大多數元素以化合物形式存在於地殼中，如石英（二氧化硅）、食鹽（氯化鈉）、石膏（硫酸鈣）等。
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| 方解石 calcite | 石英 quartz |
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| 黃鐵礦 pyrite | 黑雲母 biotite (mica) |
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| 磁鐵礦 magnetite | 石膏 gypsum |
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| 孔雀石 malochite | 銅礦 copper ore |
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| 不少礦物可供開採提煉，作為各種工業生產的原籵，如石墨、磁鐵礦、石棉、高嶺土、石英等，亦有不少礦物如金剛石、硬玉等，琢磨後成為珍貴的寶石或玉石。 |
(一)火成岩：火成岩是因地球內部高溫岩漿噴出地面凝結，或侵
入地殼以內冷卻凝結而成。而由於在地中生成的位
置不同而有火山岩、半深成岩、深成岩等三種。其
種類包括有玄武岩、安山岩、流紋岩、閃綠岩及
花崗岩等。
（1）火成岩的礦物成分：火成岩是由一種或數種火成礦物晶粒
緊密結合而成。火成岩的主要造岩礦物為矽酸岩類如：橄
欖石、輝石、角閃石、黑雲母、白雲母、長石、石英等。
（2）火成岩的組織與形狀：岩石組織是岩石物理性質的一種，
是指岩石中礦物粒集聚的外觀，如顆粒的大小、形狀及礦
物粒間的排列關係。
1.粒狀組織：假如岩漿冷卻得緩慢，那麼就有足夠的時間來
生長顆粒較大，而可由肉眼分辨出的礦物粒。叫粒狀組織。
2.微晶組織：岩漿冷卻的速度常和岩漿體的大小，形狀以及
距地表的深度有關，即使同體積的岩漿侵入體，假若它的
表面積很大，也就是說它的厚度小，而寬度及長度較大，
因而它與周圍的低溫岩石的接觸面積大，那麼它的冷卻速
度也較快，不能形成較大的礦物粒，只能造成微粒，叫做
「微晶組織」。例如（玄武岩）
3.玻璃組織：假如岩漿自火山或地殼的裂縫中突然噴出地
表，而急驟冷卻，以致時間上不允許礦物結晶，如此形成
的岩石就沒有結晶而變成玻璃質。例如（黑曜石）
4.斑晶組 4.斑晶組織：岩漿的冷卻速度有時先後不一，初期冷卻得較
慢而有較大的礦物 粒生成。後因岩漿體移入另一種新環境
而加快冷卻，使在後期結晶出的礦物形成較細的晶粒，在
這種岩石中大的晶體稱為「斑晶」。例如（芬岩山岩）
（3）常見的火成岩有：花崗岩、安山岩、玄武岩、輝長岩、
閃長岩等。
（4）火成岩的用途：火成岩中的安山岩經過切割磨平，就成為
很好的石材，可用來鋪路，築石階，做建築材料。也可以
用來雕刻龍柱、壁像、碑文等。
沈積岩：沉積岩，顧名思義，是經過「沉澱、堆積」而形成
的岩石。在地球上已存在的岩石，無論是火成岩、
沈積岩或變質岩，在受到化學或風化作用後，就變
成碎屑物質或溶解於水中的物質，這些物質再經自
然媒介，如河流、冰川、風、海流等，搬運到另外
的地方。如果搬運速度的改變，這些碎屑物就在一
個新的環境中逐漸沈積下來，造成礫、砂或泥堆於
河床，湖底，海濱等地。這些沈積下來的疏鬆物質
叫做沈積物，這些沈積物經長時間的硬化後，就造
成「沈積岩」。
（1）沈積岩的特徵：沈積岩常顯示平行的紋理，代表著沈積的
層次，這種成層的構造稱為「層理」，這是沈積岩最明顯
的特徵。觀察其自下而上之層次，就可以辨別沈積之先
後，而且沈積時往往有生物遺跡，如果埋沒時間很久就變
成化石，這是與火成岩最大不同的地方。
假如沈積岩的顆粒在2公厘以上的叫礫岩，0.2公厘至2公厘
的叫砂岩，0.2公厘以下的叫頁岩。
（2）沈積岩的成岩作用：
1.壓縮作用：由於沈積物本身重量的壓力，使顆粒和顆粒間
的水分被排除，沈積物被壓縮成為岩石。
2.膠結作用：在碎屑沈積物的空隙中，為其他物質充填沈澱
其中，而使沈積物膠結硬化成為岩石，常見的膠結物有矽
質（SO2）如石英、蛋白石等；石灰質（CaCO3）多為
方解石，及鐵質，如氧化鐵。
3.再結晶作用：在化學沈積物和生物沈積物中比較普遍，如
生物遺體中的霰石；再結晶成為方解石。
4.其他化學變化：如氧化及還原作用及有機物分解作用等。
（3）常見的沈積岩有：礫岩、角礫岩、砂岩、 頁岩、石灰岩等。
（4）沈積岩的用途：沉積岩中最具開採價值的是石灰岩。石灰
岩是台灣最豐富的礦產之一，是製造水泥、石灰、製糖和
造紙不可或缺的原料，它與我們日常生活有密不可分的關
係。 變質岩，就是火成岩或水成岩受高溫高壓及水氣之
作用，而將其中所含的礦物及其組織，全部或一部
分改變，而成為另一種類之岩石，此種變化，就稱
為變質作用。如：石灰岩變為大理岩，頁岩變為
板岩等。變質岩主要產生在板塊推擠最劇烈的「造
山帶」中，例如台灣的中央山脈。
（1）變質作用之要素：岩石變質有三要素，即壓力、熱力、液
體及氣體，三 者各有其效用，而無分輕重，如果岩石變質
很深，則三者的作用一定都很強烈，否則三者之中，以其
中一項為主，其他二項為副；現在把三者交互作用的情形
說明如下：
1.區域變質：岩石若僅受其上部地層之靜壓力，則產生之變
質效用很小，僅能將疏鬆者壓成堅質，除非有高溫的熱力
幫助。若是動壓力，就可發生重要變質。動壓力就是岩石
周圍所受強弱不均之壓力，所以其中的岩石分子，得乘虛
弱之處伸張或重行排列，因此造成一特殊之變質結構。依
據專家實驗的證明，僅動壓力一種，就可使岩石中礦物重
行排列，而成扁平或狹長狀，互相平行，形成片狀組織。
2.接觸變質：火成岩的岩漿侵入到其他岩石中，在其接觸
帶，因熱力可以熔解岩質，將已成之礦物，使之分裂而重
新造成新礦物，如火成岩侵入於石灰中，因受熱力影響，
重行結晶，成為大理岩。
3.熱液變質：當火成岩冷凝時，尚有餘液分泌出來，溫度雖
不甚高，但氣質甚多，如果與四周岩石接觸，也可起化學
作用，而產生熱液變質，如：絹雲母，綠泥石，石英等礦
物都是這樣生成的。此類變質範圍不廣，但是造成了許多
有經濟價值的礦脈。
（2）常見之變質岩：片麻岩、石英岩、雲母片岩、板岩、千枚
岩、片岩、大理岩、蛇紋岩等。
（3）變質岩的用途：變質岩中的大理岩看起來清爽華貴，是高
級的建築材料，也可以用來雕塑手工藝品或藝術品。這種
呈白色、土黃色或棕色的大理岩與綠色的蛇紋岩，都是台
灣東部的特產。
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