科學：小學教師指南/岩石、地震和侵蝕
地球地殼的岩石根據其成因分為三類。沉積岩是由沉積物形成的，如沙丘中的物質以及沉積在湖泊和海洋底部的物質。沉積岩是由礫石、沙子和粘土等物質形成的，這些物質由河流和小溪帶到湖泊和海洋中，沉降到底部並在長時間內積累。另一種型別的沉積岩是由海洋中動植物的遺骸形成的。第三種類型的沉積岩包括鹽和碳酸鈣等化學物質，這些化學物質從水中沉澱出來，並在海底堆積，最終硬化成岩石。 岩漿岩是由來自地球表面內部的岩漿形成的。噴出巖冷卻速度很快，以至於大型晶體來不及形成，因此噴出巖通常是玻璃狀或由非常細小的晶體構成。侵入岩具有大型、粗糙的晶體，這是由於岩漿緩慢冷卻造成的。變質岩是由經歷過形態變化的岩漿岩或沉積岩形成的，這種變化是由於極端的高溫造成的。 矽酸鹽礦物 是指含有矽元素的礦物。 這組礦物包括石英、長石、雲母、輝石和滑石。非金屬礦物 這類礦物含有金屬，如鈣或鎂。 這組礦物包括硫磺、岩鹽、石膏、方解石、白雲石、螢石和石墨等眾所周知的礦物。金屬礦物 這類礦物包括金、銀、銅、鐵、鉛、鋅、鋁、汞和鈦。 寶石礦物 被製成貴重寶石和半寶石，包括鑽石、祖母綠、紅寶石和黃玉。 在地質學中，岩石或石頭是天然存在的由一種或多種礦物或類礦物組成的固體集合體。例如，常見的岩石花崗岩是由石英、長石和黑雲母礦物組合而成的。地球的外部固體層，即岩石圈，是由岩石構成的。
縱觀歷史，人類一直使用岩石。從石器時代開始，岩石就被用作工具。岩石中發現的礦物和金屬對人類文明至關重要。
岩石主要分為三類：岩漿岩、沉積岩和變質岩。這些岩石經歷岩石迴圈，並在一段時間內能夠從一種形式轉變為另一種形式。對岩石的科學研究稱為岩石學，它是地質學的重要組成部分。
岩漿岩
透過岩漿或熔岩的冷卻和凝固形成。這種岩漿可以來自行星地幔或地殼中先前存在的岩石的部分熔融。通常，岩石的熔化是由以下三個過程中的一個或多個引起的：溫度升高、壓力降低或成分變化。
岩漿岩的兩種型別
- 噴出巖：由熔岩（到達地球表面的岩漿）形成。噴出岩漿岩型別：玄武岩、安山岩、流紋岩、黑曜岩。
- 侵入岩：由在地表下冷卻和凝固的岩漿形成。侵入岩漿巖型別：閃長巖、輝長岩、花崗岩。
沉積岩
在地球表面形成，由早期岩石、礦物和生物的碎片積累和膠結而成，或作為水中化學沉澱物和有機生長物（沉積作用）。此過程導致碎屑沉積物（岩石碎片）或有機顆粒（碎屑）沉降和積累，或礦物質從溶液中化學沉澱（蒸發巖）。然後，顆粒物質在中等溫度和壓力下（成岩作用）經歷壓實和膠結。
沉積岩的三種類型
- 碎屑沉積岩：沙子、礫石、淤泥、粘土等材料膠結在一起；砂岩
- 生物沉積岩：植物或動物遺骸膠結在一起；海洋貝殼和煤。
- 化學沉積岩：溶解在水中的化學物質沉澱出來；鹽和石灰石。
變質岩
透過使任何型別的岩石——沉積岩、岩漿岩或其他更古老的變質岩——承受與原始岩石形成條件不同的溫度和壓力條件而形成。這個過程稱為變質作用；意思是“形態變化”。結果是石頭物理性質和化學性質的深刻變化。原始岩石，稱為原巖，透過重結晶轉變為其他礦物型別或相同礦物的其他形式。變質岩型別：大理石、板岩、石英岩、片岩。
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巧克力岩石迴圈倫敦地質學會活動來源：倫敦地質學會。經許可改編。
這個活動有多有趣？它是使用巧克力介紹岩石迴圈！
巧克力可以研磨成小顆粒（風化）、加熱、冷卻和壓縮——就像岩石一樣。與岩石不同，巧克力可以在安全且合理的溫度下經歷這些過程。
用你的巧克力製作“沉積岩”、“變質岩”和“岩漿岩”巧克力。最後，製作美味的零食！
材料
黑巧克力和白巧克力的塊狀鋁箔和/或鋁箔紙杯蛋糕托架熱水和盛放它的容器塑膠刀或其他簡單的刮擦工具程式
首先，製作“沉積岩”巧克力
1. 從你的巧克力塊上刮下一些小刨花。
2. 將這些刨花收集到一塊鋁箔上，然後壓在上面。你可能會摺疊鋁箔，然後壓在巧克力刨花上。你甚至可以站在封閉的錫箔包裝上。
3. 觀察錫箔中連線在一起的巧克力刨花堆，它現在類似於沉積岩。
其次，製作“變質岩”巧克力
1. 將一小堆沉積岩巧克力、一些你最初未使用的刨花和幾塊你最初的巧克力塊放入鋁箔或紙杯蛋糕托架中。
2. 將這種混合物漂浮在溫水中。
3. 觀察水中的熱量如何傳遞到錫箔和巧克力，巧克力應該開始融化。
4. 當巧克力摸起來柔軟時取出錫箔（為了安全起見，使用塑膠刀，而不是手指）。
5. 讓巧克力冷卻。部分融化和冷卻的巧克力現在類似於變質岩。
第三，製作“岩漿岩”巧克力
1. 將一小堆沉積岩和變質岩巧克力以及一些最初的巧克力塊放入你的鋁箔或紙杯蛋糕托架中。
2. 將這種混合物漂浮在非常熱的水中。
3. 觀察熱量如何從水中傳遞到錫箔和融化的巧克力。讓巧克力融化直至形成光滑的液體。
4. 小心取出熔化的巧克力並使其冷卻，仍然放在鋁箔中。你融化並冷卻的巧克力現在類似於岩漿岩。
不僅有趣，而且美味！
地震（也稱為震動、震顫或地震）是地球表面可感知的震動，是由地球地殼中能量的突然釋放引起的，這種能量會產生地震波。地震的強度足以將人拋來拋去並摧毀整個城市。一個地區的震動性或地震活動是指一段時間內發生的地震頻率、型別和規模。
斷層主要有三種類型，它們都可能導致板間地震：正斷層、逆斷層（衝斷層）和走滑斷層。
正斷層和逆斷層是傾滑斷層的例子，其中沿斷層的位移是沿傾斜方向的，並且斷層上的運動涉及垂直分量。正斷層主要發生在地殼正在伸展的區域，例如發散邊界。逆斷層發生在地殼正在縮短的區域，例如匯聚邊界。走滑斷層是陡峭的構造，斷層兩側水平滑動；轉換斷層是一種特殊的走滑斷層。許多地震是由具有傾滑和走滑分量的斷層運動引起的；這被稱為斜滑。
逆斷層，特別是沿匯聚板塊邊界的逆斷層，與最強大的地震——巨型逆衝地震有關，包括幾乎所有震級 8 或更高的地震。走滑斷層，特別是大陸轉換斷層，可產生高達約 8 級的大地震。與正斷層相關的地震一般小於 7 級。對於每增加一個震級單位，釋放的能量大約增加 30 倍。
地震學是關於地震產生的地震波的科學研究。地震學是一門年輕的科學，只有大約 150 年的歷史。在科學研究開始之前，關於地震的想法主要基於神話和迷信。北美第一個地震儀安裝在加利福尼亞州聖何塞附近的利克天文臺。這種儀器後來記錄了 1906 年舊金山地震。計算機在 20 世紀 60 年代開始應用於更大的資料集和問題：常規地震定位反問題理論地震圖
地震是由板塊移動產生的衝擊波引起的。這些板塊可以以三種方式相互作用
- 匯聚運動板塊相互推擠
- 發散運動板塊相互推開
- 轉換運動板塊相互滑動
在地球科學中，**侵蝕**是指地表過程（如流水或風吹）從地球地殼的一個位置移除土壤、岩石或溶解物質，然後將其運輸到另一個位置的作用。岩石或土壤的顆粒分解成碎屑沉積物被稱為**物理侵蝕**或**機械侵蝕**；這與**化學侵蝕**形成對比，化學侵蝕是指土壤或岩石物質透過溶解到溶劑（通常是水）中而從一個區域移除，然後該溶液流走。被侵蝕的沉積物或溶質可能僅運輸幾毫米，也可能運輸數千公里。侵蝕是分解事物過程。就我們而言，侵蝕是大洲和周圍土地的分解。分解和風化土地的總體效果稱為**剝蝕**。剝蝕是侵蝕的過程。在自然界中，大的東西被分解成小的東西。巨石變成沙子。山被雨淋而變成丘陵。山的一部分變成更小的碎片並沿著山坡向下移動。風化和侵蝕總是朝著下坡方向發生。侵蝕是一個很容易理解的概念。如果你看到一塊石頭，把它從山上拔出來。然後把它扔到地上。你現在是這座山侵蝕的一部分。你已經拿了一個大的物體（一座山）並開始用它製造小的物體（一塊石頭）。當那塊石頭落到地上時，它可能會破裂併產生一些細小的岩石碎片（沙子）。侵蝕就是這麼簡單。下雨時，同樣的過程就會發生。岩石被衝下山或衝下溪流。土壤被沖走。海洋衝擊懸崖並將其分解。它們都是剝蝕的例子。
風化導致地球表面附近岩石的崩解。植物和動物生命、大氣和水是風化的主要原因。風化分解並鬆動岩石的表面礦物質，以便它們可以被侵蝕介質（如水、風和冰）帶走。風化有兩種型別：機械風化和化學風化。
機械風化 機械風化是指岩石分解成越來越小的碎片。凍融作用是有效的機械風化形式。當水滲入岩石的裂縫和孔隙中然後凍結時，其體積會增加近 10%。這會在-7.6 華氏度時產生約 30,000 磅/平方英寸的向外壓力。凍融作用導致岩石破裂成稜角分明的碎片。愛達荷州高海拔地區的極端溫差導致凍融作用成為一種非常重要的風化形式。
剝落是機械風化的一種形式，其中岩石的彎曲巖板從下面的岩石剝離。這會導致剝落穹丘或穹丘狀丘陵和圓形巨石。剝落穹丘沿著稱為節理的分離面發生，這些節理或多或少與表面平行彎曲。這些節理在表面附近相距幾英寸，但隨著深度的增加，距離增加到幾英尺。這些層一層一層地剝落，形成圓形或穹頂狀的岩石形態。大多數人認為剝落是由地表壓力急劇降低導致的不穩定性造成的，這使得岩石得以膨脹。
剝落穹丘在花崗岩中發育得最好。優勝美地國家公園有非凡的剝落穹丘例子。愛達荷州在奧克利附近的寂靜岩石城以及花崗岩愛達荷岩基的許多地方都有很好的例子。事實上，這些特徵性的圓形形態使花崗岩愛達荷岩基的岩石露頭易於識別。
另一種剝落髮生在巨石呈球狀風化的位置。這些巨石被岩石的同心殼層圓化剝落，類似於從洋蔥上剝離殼層的方式。外殼是由某些礦物質化學風化成比原始材料體積更大的產物形成的。例如，花崗岩中的長石轉化為粘土，其佔據的體積更大。岩漿岩非常容易受到機械風化的影響。
化學風化 化學風化將原始物質轉化為具有不同成分和不同物理特性的物質。新物質通常比原始物質軟得多，也更容易受到侵蝕介質的影響。化學風化的速率在溫暖的溫度和溼度的存在下大大加快。此外，一些礦物質比其他礦物質更容易受到化學風化的影響。例如，長石比石英反應性強得多。
差異風化是指岩石的某些部分風化速率不同於其他部分。蛇河平原的艾達瓦達矽質火山岩中出現了差異風化的極好例子。平衡巖和古丁岩石城是差異風化的突出例子。
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