基礎地理/地質學
什麼是地質學？從廣義上講，地質學是研究岩石的學科。地質學涵蓋許多主題：古生物學（化石研究）、板塊構造（板塊運動）、侵蝕（岩石分解）以及許多其他不同的主題。其目的是為你提供地質學的基礎知識。若要了解更多，請嘗試在當地圖書館尋找資料，並檢視參考文獻和外部連結。
注意：如何對地質學進行分類存在相當多的困惑：有些人將其分類為獨立學科，另一些人將其分類為科學的一種形式。我個人將其歸類為地理學科。
在地質學中，瞭解岩石形成的三種方式至關重要
沉積物（如牙齒、岩石和沙子）沉積在河床底部。經過數百萬年，這些沉積物壓在一起形成沉積岩。沉積物到達河床的方式可能有很多：它們可能來自侵蝕的懸崖，然後逐漸沉積（被水流的力量“堆積”在一個地方）並隨著時間的推移而壓縮。沉積岩以層狀形式分層，最年輕的岩石在最上面。如果發生非常強大的力量（例如板塊運動），這些層或地層可能會以不同的順序排列：例如，岩石越靠近懸崖，年齡越老，而不是懸崖的高度。不同的沉積物會形成不同的沉積岩：例如，砂岩由砂沉積物形成，泥岩由泥沉積物形成。沉積岩往往是最“脆弱”的三種岩石之一，因為岩漿岩和變質岩都需要經過極端壓力才能形成。
這些岩石以其抗風化能力和結晶而著稱。岩漿岩形成於兩種方式：由地下的熔融岩石（岩漿）形成或由熔岩（來自噴發的火山）形成。這兩種形式都涉及大量的熱量和壓力。透過分析晶體，你可以判斷岩漿岩是怎樣形成的。在地幔地下形成的岩漿岩往往具有相當大的晶體，因為岩石在地下冷卻需要很長時間，與噴入海中形成對比，噴入海中會非常快速地冷卻熔融岩石。花崗岩是地下形成的岩漿岩的典型例子：它非常堅硬，具有相當大的晶體，而且非常耐風化。岩脈和岩床是在熔岩穿過其他岩石時形成的，具有特徵性的層理。
這些岩石經歷過極端壓力才能形成，而且與岩漿岩一樣，它們非常堅硬，耐風化。它們的形成方式有很多：沉積岩、岩漿岩或變質岩可能與地幔中的熔融岩石接觸，從而改變其成分。變質岩在山區很常見：山脈是在板塊相互推擠時形成的，形成了一個俯衝帶，其中一個板塊下沉到另一個板塊下面。所涉及的力是難以想象的。大理石是變質岩的寶貴例子，在其中可以看見其他岩石和礦物，因為各種岩石都參與了變質過程。
板塊構造是指板塊的運動。地球上的大陸似乎是不可移動的，但它們在歷史上一直在移動，並且仍然在逐漸移動。也許最著名的過去大陸位置是在三疊紀時期，當時所有大陸都連在一起，形成了超大陸盤古大陸。板塊的過去位置可以幫助地質學家解開許多謎團：例如，為什麼多佛白崖與法國海岸的白崖完全相同。當板塊相遇時，它們會以多種不同的方式表現。它們可能會分離、碰撞或沿斷層線（由相遇引起的）移動。斷層線是兩個板塊碰撞時形成的板塊邊界，形成崎嶇的岩石構造，有點像汽車碰撞時的情況。它們還會導致變質，解釋了為什麼世界上許多山脈主要由變質岩構成。印度目前正進一步與亞洲板塊發生碰撞。這種碰撞的巨大力量形成了喜馬拉雅山脈，珠穆朗瑪峰就位於其中。然而，板塊的碰撞也會降低陸地高度，因為在俯衝過程中，一個板塊總是會下沉（在變質岩部分中解釋）。
我喜歡將侵蝕視為“岩石的消化”，因為侵蝕會“分解”岩石，使其成為形成沉積岩和岩石迴圈的重要組成部分。海洋是侵蝕的重要部分：當海浪拍打懸崖時，岩石可能會溶解，也可能會從懸崖上剝落，有時會形成有趣的圖案，例如洞穴和拱門，因為“較弱”的材料首先被侵蝕。冰川以與海洋相同的方式侵蝕岩石，在狹窄的通道和山谷中裂開岩石。我們今天看到的許多山谷都是由冰川“雕刻”而成的。冰的化學密度低於液態水，這就是為什麼河流和湖泊總是最上面結冰的原因。如果岩石上有一個缺口，雨滴會找到進入岩石的路。如果隨後氣溫很冷，水就會結冰，從而膨脹，將岩石裂開。例如，排水管附近的岩石就會裂開。在冰河時代，這種侵蝕形式非常普遍。腐蝕或化學風化在汙染嚴重的地區很常見。由於包含溶解的碳，雨水略帶酸性，隨著時間的推移，它會使岩石和紀念碑的側面變得粗糙。工業化學物質（例如硫）也會溶解在雨水中，進一步增加其酸性。河流的強大水流是侵蝕的重要因素。河流中的水流侵蝕了河床，鬆散的岩石隨著河流一起流動。它可能會沉積下來，隨著時間的推移，可能會形成沉積岩。河流的侵蝕力在洪水時顯而易見。風是侵蝕背後的主要力量，尤其是在沙漠中，在那裡沙子會猛烈地被拋向岩石。風也會加速其他侵蝕力量（例如海洋）。生物風化在任何老建築上都很常見。生物風化的過程類似於冰凍造成的侵蝕：當植物生長時，它可能會被岩石困住（例如在庭院中）。隨著植物的不斷生長，它生長的裂縫會進一步擴大，從而破壞岩石。最後但並非最不重要的是洋蔥皮風化。當溫度降低時，岩石會收縮。當溫度升高時，岩石會膨脹。如果這些溫度變化頻繁且劇烈，持續的膨脹和收縮會使岩石變弱並像洋蔥皮一樣“剝落”。洋蔥皮風化在沙漠氣候中很常見。
礦物是我們在地球上發現的元素或化合物。有些礦物作為珠寶價值很高，另一些則在工業中很有價值。氧和矽是礦物中最豐富的元素，佔地球上所有礦物的二分之一以上。礦物的原子結構使其具有不同的特性。汙染物和雜質會改變一些礦物的特性：因此，石英有各種顏色，而銅在鐵中呈現出藍色。一個用於區分礦物的有用特性是硬度等級，由弗里德里希·莫氏提出。該等級顯示了礦物對其他礦物刮擦的抵抗力。金剛石是最硬的礦物，可以刮擦所有其他礦物，而不會被刮擦，滑石則處於等級的另一端，是最軟的礦物。
化石是古代生物遺骸的儲存。當沉積物沉降在海底或河床上時，生物可能會被困在其中，沉積物保護了生物體免受腐爛。通常只有生物的牙齒、貝殼或骨骼會儲存下來，很少有有機遺骸儲存下來：它們通常會被黃鐵礦等礦物質替代。化石為我們提供了許多關於地球歷史的線索，例如板塊的過去位置、生物大滅絕或災難。化石可以告訴我們岩石的年齡。但要成為“帶區”化石，生物必須在全球範圍內普遍存在，但同時在地球上的生存時間相對較短，例如，一種生存了超過2億年的生物並不能準確地告訴我們岩石的年齡，除非這種生物有許多壽命很短的物種。
- 當其他岩石被侵蝕時，會產生哪種岩石型別？
- 當其他岩石融化時，會產生哪種岩石型別？
- 岩石是如何融化的？
- 為什麼這種新岩石不是變質岩？
- 沉積岩
- 岩漿岩
- 在地幔中
- 因為並非所有的岩漿岩都是由其他岩石形成的；變質岩是“二手貨”。
調查：岩石和礦物，傑克·查洛納和羅德尼·沃爾肖
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