高中地球科學/變質岩
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在本課中，您將瞭解變質岩，它們的形成方式以及一些常見的用途。圖 4.22 顯示了變質岩的大型露頭。注意岩石中從左到右延伸的層狀結構。看起來您可以很容易地從露頭的正面剝離層。這種層狀結構是變質作用過程的結果。變質作用是岩石在熱量和壓力作用下發生變化的過程。在這個過程中，岩石在物理和/或化學上發生變化。它們的變化很大，以至於變成了完全不同的岩石。
- 描述變質岩的形成方式。
- 描述一些常見變質岩的性質。
- 列舉一些常見變質岩的用途。
變質岩最初是火成岩、沉積岩或其他變質岩。這些岩石在熱量或壓力改變現有岩石的物理或化學成分時發生變化。岩石在變質作用過程中發生變化的一種方式是它們的礦物晶體重新排列。當熱量和壓力改變岩石的環境時，晶體會透過重新排列它們的結構來響應。它們將形成在新的環境中更穩定的新礦物。極端的壓力也可能導致片理的形成，或者岩石在壓力擠壓下形成的扁平層。片理通常在岩石從一個方向受到壓力時形成。如果壓力從各個方向施加，則岩石通常不會顯示出片理。
變質作用主要分為兩種型別
- 接觸變質作用——當岩漿接觸岩石時發生，透過極高的熱量改變岩石（圖 4.23）。
- 區域變質作用——當巨大的岩石體積由於地球深處的壓力或來自其頂部的岩層帶來的極端壓力而在廣闊區域發生變化時發生。
需要注意的是，變質作用不會導致初始岩石完全融化。它只會導致岩石在熱量或壓力作用下發生變化。礦物晶體的重新排列是我們注意到這些變化的最常見方式。表 4.3 顯示了一些常見的變質岩及其來源岩石。
| 圖片 | 岩石名稱 | 型別 | 評論 |
|---|---|---|---|
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板岩 | 片狀 | 頁岩的變質作用 |
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千枚巖 | 片狀 | 板岩的變質作用，但在比板岩更高的熱量和壓力下形成 |
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片麻岩 | 片狀 | 通常來自粘土巖或頁岩的變質作用；在比千枚巖更高的熱量和壓力下形成 |
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片岩 | 片狀 | 各種不同岩石的變質作用，在極端的熱量和壓力條件下形成 |
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角巖 | 非片狀 | 各種不同岩石型別的接觸變質作用 |
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石英岩 | 非片狀 | 砂岩的變質作用 |
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大理石 | 非片狀 | 石灰岩的變質作用 |
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變質礫岩 | 非片狀 | 礫岩的變質作用 |
角巖，以其深淺相間的晶體帶為特徵，很好地說明了礦物在變質作用過程中如何重新排列。在這種情況下，礦物按密度分離並形成帶狀結構。片岩是透過區域變質作用，在高溫高壓下形成的。
石英岩和大理石是最常用的變質岩。它們經常被選為建築材料和藝術品。大理石用於雕塑和裝飾品，如花瓶（圖 4.24）。磨碎的大理石也是牙膏、塑膠和紙的成分。石英岩非常堅硬，通常被壓碎並用於鋪設鐵路軌道（圖 4.25）。片麻岩和板岩有時用作建築和景觀材料。
- 變質岩是在熱量和壓力將現有岩石轉變為新岩石時形成的。
- 接觸變質作用發生在熱岩漿將與之接觸的岩石轉變時。
- 區域變質作用是在構造力量產生的巨大熱量和壓力下，將大片現有岩石進行轉變。
- 為什麼岩石中的礦物在暴露於熱量或壓力時有時會重新排列自身？
- 變質岩中的片理是什麼？
- 描述導致片狀變質岩和非片狀變質岩的不同條件。
- 列舉並描述變質作用的兩種主要型別。
- 變質岩如何成為它們形成方式的線索？
- 假設一個千枚巖樣本再次經歷變質作用。它在這第二輪變質作用後可能看起來有什麼不同？
- 接觸變質作用
- 當岩漿體接觸到較冷的現有岩石時，溫度升高導致的結果。
- 片理
- 一些變質岩的性質，其中形成扁平層；被認為是壓力擠壓的證據。
- 區域變質作用
- 當巨大的岩石體積在廣闊區域由於壓力發生變化時發生。
- 穩定
- 穩定且不太可能發生顯著變化。
- 哪種型別的板塊邊界會產生最強的岩石變質作用？
- 你認為當現有岩石發生變質作用時，會形成新的礦物嗎？