地球上原本就有岩⽯吗？各种岩⽯都是怎么来的？
地球上的岩⽯种类有很多，但是⼤致可以分为⽕成岩、变质岩和沉积岩三⼤类。这⾥说说每⼀类中的⼀些常见岩⽯的来历。⾸先，从地质学的⾓度，地球的表⾯可以⼤致简化为下图这样的模型：
我们现在就来看下模型中的每个区域都有什么岩⽯，以及它们是怎么来的。
身体过敏这⾥有必要先澄清两个易混淆的概念。第⼀，岩⽯圈（lithosphere）和地壳（crust）不是⼀回事。岩⽯圈是包括了地壳和地幔最上层（uppermost mantle），它的下⽅为软流圈（asthenosphere）。⽽地壳⼜分为海洋地壳（oceanic crust，⼜叫洋壳）和⼤陆地壳（continental crust，⼜叫陆壳）。⽽我们平常在讨论“版块”（plate）的时候其实是在说岩⽯圈。如果⼀个版块的上⽅⼤多数区域为海洋地壳（例如上
图中⼤洋中脊到海沟之间的那⼀块），这个板块就是海洋板块。如果其上⽅有明显的⼤陆地壳，则这个版块就是⼤陆板块（例如上图中最右侧的版块，以及从图最左侧到⼤洋中脊的这⼀板块）。第⼆，岩⽯（rock）和矿物（mineral）的区别需要注意。岩⽯是⼀种或多种矿物的混合体，⽽矿物是天然形成的固态纯净物（包括单质、化合物）。下⾯我们开始说岩⽯的形成。
最初，地球和太阳系的其他⾏星（⾄少是其它类地⾏星）是同时形成的。地球形成之初是⼀颗混沌⼀体的星球，和现在宇宙中的球粒陨星（chrondrites）的结构类似，并没有地核、地幔和地壳的分层。但是，在地球形成之后约5千万年，⼀颗⽕星⼤⼩的星球希亚星（Theia）撞上了地球，产⽣了巨⼤的能量，⼏乎将地球整体融化为液体（⼀部分物质被撞离地球，形成了⽉亮）。在这⼀过程中，液态的地球开始分层。液体中⽐较重的物质，⽐如铁和镍，开始往地球中⼼沉降，分化形成了铁质的地核。剩下的镁、铝、硅、碳、氧、钙、钠等较轻元素组成的物质浮在地核外⾯，形成了原始地幔（primitive mantle）。那些较重的物质向地⼼沉降的分化过程中，重⼒势能被释放，因此地幔能够不断吸收能量，保持温度，并且能够有所对流，这也为地磁的形成提供了⼀定的条件。
之后，地球进⼊了冷却期，热量以长波辐射的形式被送往空间。冷却最快的是最外层，温度降到了⼀些矿物的熔点以下（例如⽯榴⽯、尖晶⽯、橄榄⽯、辉⽯等）。这些矿物开始形成固态晶体，⽽这些晶体就在地幔的上部组成了⼆辉橄榄岩（lherzolite）、橄榄岩（peridotite）、纯橄榄岩（dunite）、辉岩（pyroxenite）、斜⽅辉橄岩（harzburgite）、矾⽯（websterite）等地幔岩⽯（mantle rock），
调虎离山
形成了最早的岩⽯圈（lithosphere）。这些岩⽯的厚度并不均匀，薄弱的地⽅后来就成了板块的⽣长边界。在这⼀过程中，彗星为地球带来了⽔，岩⽯的上⽅开始形成海洋。
有了这些最初的岩⽯，后来也就有了各种岩⽯的形成。⾸先是⽕⼭活动造就的各种⽕成岩（当然，前⾯那些岩⽯也是⽕成岩，由于含硅极少，它们被归为Ultramafic）。⽕⼭活动⼤致可以分为三类：⼤洋中脊（Mid Ocean Ridges），⽕⼭岛(Volcanic Islands)和⽕⼭弧(Volcanic Arcs)。⾸先我们看⼤洋中脊：
在部分地区，板块（岩⽯圈）向外漂移，导致岩⽯圈变薄，软流层上升。岩⽯下⽅的压强变⼩，导致岩⽯熔点变低，这样就产⽣了⼤量的岩浆。岩浆向上涌动，从薄弱处流出地球表⾯再冷却，就形成了⼤洋中脊。⼤洋中脊形成的⽕成岩组成了海洋板块。海洋板块的主体部分是辉长岩（gabbro），这是⼀种侵⼊性⽕成岩，是在板块岩⽯内部逐渐冷却⽽形成的。少部分岩浆在⼤洋中脊的顶端浸⼊海⽔中，急速冷却，形成了喷出型的⽞武岩（basalt），也就是⼤部分海洋板块的表⾯。
第⼆种⽕⼭活动是⽕⼭岛（Oceanic Islands或Volcanic Islands，最典型的是夏威夷群岛，其余还有⼤溪地、⽑⾥求斯、法罗群岛和佛得⾓群岛等）。
祝公司发展好的贺词这种⽕⼭活动位于板块的中⼼。在那些地⽅，⾼温的地幔热柱（mantle plume）从地幔深处向上升起，形成热点（hot spot）。因其温度特别⾼(⽐正常岩浆⾼200摄⽒度左右)，⽽得以穿过海洋板块的岩⽯圈，冷却后在海洋中间形成⽕⼭岛。由于它的岩浆是来⾃于⽐较深的地幔，因此它的化学成分和形成于⼤洋中脊的岩⽯有所区别。⽐如它含有更多的钾、钡、锆、钛等元素。这些岩浆在地球表⾯形成的⽕成岩堆积隆起⾄海平⾯以上，就形成了⽕⼭岛。
⽕⼭岛的岩⽯根据钾、纳、铁等元素的含量，可分为两⼤系列。第⼀种系列以夏威夷群岛为典型，含有较多的铁，统称为拉斑⽞武岩系列（tholeiitic trend），其来源岩浆分为橄榄⽞武岩（olivine normative basalt）、⽯英⽞武岩（quartz normative basalt），冰岛⽞武岩（basaltic icelandite）、冰岛岩（icelandite）等种类。第⼆种系列可以在⼤多数其它⽕⼭岛上找到。该系列和拉斑⽞武岩相⽐，地幔的部分融化（partial melt）程度较⼩，含有更多的碱⾦属，且有碳酸钙参与反应。该系列名为碱性⽞武岩系列（alkaline trend），可以分为橄榄粗安⽞武岩（mugearite）、夏威夷岩（hawaiite，虽然它在夏威夷群岛的含量很⼩，却以夏威夷命名）和粗⾯岩（trachyte）等多种岩⽯。由于板块在移动⽽地幔热柱的位置并不随之移动，因此⽕⼭岛经常成串出现（原理类似于打点计时器）。⾄于地幔热柱的产⽣原因，学术界尚有争议。有⼈认为是纯粹的热⼒学原理，有⼈认为和地球⾃转有关，也有⼈认为是俯冲到地幔的板块搅动地幔所致。在⽐较特殊的时候，⼤洋中脊和地幔热柱会重合（例如加拉帕格斯群岛和冰岛）。这样，由地幔热柱形成的⽕成岩会被⼤洋中脊再次融化。由
于原⽕成岩在初次融化和凝结的形成过程中已经让硅含量升⾼（典型冰岛岩的硅含量为60%-70%），再次融化和凝结会产⽣出硅含量更⾼的流纹岩（rhyolite，硅含量可达到74%）。
第三种⽕⼭活动是⽕⼭弧，和板块俯冲有关。
⽕⼭弧⼜分为两种：当⼀个海洋板块俯冲到另⼀个海洋板块之下，会形成岛屿⽕⼭弧，典型的如阿留申群岛、斯科特群岛和马⾥亚纳群岛等；当⼀个海洋板块俯冲到⼀个⼤陆板块之下，会形成⼤陆⽕⼭
弧，典型的如安第斯⼭脉、勘察加半岛和美国卡斯凯德⼭（包括圣海伦⽕⼭和雷尼尔⽕⼭的⼭脉）等。其中，⼤陆⽕⼭弧所产⽣的⽕成岩就组成了现有的⼤陆板块。其分层和形成机理如下：
圆明园的毁灭的资料俯冲⼊地底的海洋板块受热熔化（其板块中包含的⽔也降低了它的熔点）形成岩浆。岩浆⾥的矿物有不同的熔点，在冷却的过程中开始分批结晶，形成岩⽯。其中，含硅最少的岩浆会在⼤陆地壳的最下部分形成辉长岩。但是和海洋板块的辉长岩不同，由于⾼温的超临界⽔的作⽤，这⾥的辉长岩会发⽣不同程度的变质作⽤，从⽽含有⾓闪⽯，故被称为⾓闪⽯辉长岩（hornblende gabbro）。含硅稍多⼀点的岩浆会在辉长岩的上⽅形成⼀层闪长岩（diorite），即为⼤陆地壳的中间层。有时候，炽热的岩浆会通过下层地壳中的裂缝侵⼊闪长岩层，将闪长岩部分熔化，形成含硅更多的熔体（melt）。这些熔体会流向闪长岩的上⽅，在那⾥结晶凝固，进⽽形成含硅更多的花岗闪长岩（granodiorite）和英云闪长岩（tonalite），组成⼤陆地壳的顶层。如果这些熔岩从⽕⼭⼝喷出地表并迅速冷却，会形成相应的喷出型⽕成岩（即⽕⼭岩），包括安⼭岩（andesite）和英安岩（dacite）等。
在部分地区，⼤陆地壳因为拉伸⽽变薄，因此岩浆有机会侵⼊到地壳最上层的花岗闪长岩和英云
闪长岩地层，并将它们部分熔化。这样，在熔体再度缓慢结晶后，就会形成含硅最多的花岗岩（granite）。如果这种熔体喷出地表快速凝固，就会形成流纹岩（rhyolite）。由于流纹岩含硅量⼤，粘滞性强，因此经常形成破坏性的⽕⼭喷发。这⼀系列⽕成岩被称为钙碱性⽕成岩系列（calc-alkaline trend）。
⽕成岩形成以后，并⾮⼀直不变。⽕成岩经过变化，会成为变质岩（metamorphic rock）或沉积岩（dimentary rock）。这⾥先简单说下变质岩。在海底，特别是在⼤洋中脊附近，海⽔会经过⽔热反应（hydrothermal alternation）进⼊海洋板块（可以查阅⿊烟囱等知识）。当海洋板块俯冲到地幔之后，这些海⽔会在⾼温⾼压下形成超临界⽔，并进⼊上地幔（岩⽯圈下层）。在那⾥，超临界液体、⾼温、⾼压使得原有的地幔岩⽯产⽣变质反应，形成榴辉岩（eclogite，更⾼压强条件下形成，含有⽯榴⽯和绿辉⽯等矿物）和蓝⽚岩（blueschist，压强温度较榴辉岩低，常含有蓝闪⽯、⽅解⽯、绿泥⽯、绿帘⽯、⽯榴⽯和⽩云母等矿物）。部分辉长岩中的橄榄⽯也会和超临界液体反应，形成含有蛇纹岩（rpentine）等矿物的变质岩。
芒果花
乘的笔画顺序变质岩⼀般产⽣于⾼温和⾼压的环境下。除了俯冲带，另⼀种产⽣变质岩的地⽅为⾼⼭地区，特别是两个⼤陆板块相撞形成的⼭区，如喜马拉雅⼭脉和阿尔卑斯⼭等。这种⼤规模地形成的变质岩被叫做区域变质岩（regional metamorphism），⽽其⼜根据形成时的温压条件和所含的矿物，被分为很多变质相（facies）。
上⾯提到的榴辉岩和蓝⽚岩两个相被称作极⾼压变质相，因为它们都产⽣于地幔的超⾼压环境。⽐它们的压强稍低的变质相被称作中⾼压变质相，⽽这些相就形成于⾼⼭的基底部分。根据温压的不同，它们⼜可以分为沸⽯（zeolite，含有浊沸⽯、绿泥⽯和钠长⽯等矿物）、葡萄⽯-绿纤⽯（prehnite & pumpellyite，含有绿纤⽯、绿泥⽯、钠长⽯、⽩云母和⽯英等矿物）、绿⽚岩（greenschist，含有钠长⽯、钾长⽯、⽯英、⿊云母、⽩云母、
绿泥⽯、⽅解⽯和阳起⽯等矿物）、⾓闪岩（amphibolite含有⿊云母、⽩云母、⼗字⽯、⽯英、蓝晶⽯和斜长⽯等矿物）和⿇粒岩（granulite，含有蓝晶⽯、斜长⽯、钾长⽯等矿物）等五个相。这五个相在⾼⼭带的分布⼤约是由浅到深，温度也由低到⾼。
深，温度也由低到⾼。
变质岩还可能产⽣于⾼温但低压的环境下。例如，岩浆经过裂缝⼊侵地壳，在岩浆室的周围，岩⽯受热但却没有熔化，可以发⽣变质作⽤。这样的变质岩被称为接触性变质岩（contact metamorphism），⽽它们对应的变质相为低压变质相。低压变质相根据温度的不同⼜可以细分为钠长绿帘⾓岩（albite-epidote hornfels）、普通⾓闪⽯⾓岩（hornblende hornfels）、辉⽯⾓岩（pyroxene hornfels）和透长岩（sanidine）等四个相。由于这些相产⽣时的压强较⼩，因此从形态上看，相⽐于前⾯提到的那些中⾼压或极⾼压相的岩⽯，这些低压相的叶理（foliation，即因⾼压⽽将岩⽯所含矿物压出的⼀层⼀层的纹理）要弱很多。
还有⼀种岩⽯⼤类为沉积岩。和变质岩经常产⽣于地质活动活跃的板块俯冲带不同，沉积岩⼀般形成于地壳活动不那么活跃的⼤陆架浅海和海底，以及⼴泛分布于陆地的表⾯。⽕成岩和变质岩经过物理或化学的侵蚀（流⽔、冰川、植物、风吹、潮汐……），会脱离或碎裂，并被流⽔或空⽓搬运往别处。在能量较低的地⽅（平原、湖泊、沙滩、浅海、冲积扇、三⾓洲……），这些碎屑会沉降下来。
较⼤的颗粒会⾸先沉积，⼀般分布在沉积层的最下⽅，或者是离其来源更近的地⽅。较⼩的颗粒可以被带往更远的地⽅，例如深海。它们⼀般沉积在浅层。经过⽯化作⽤（lithofication）以后这些沉积物就会变成沉积岩。根据颗粒⼤⼩形态和沉积环境，沉积岩可以分为不同的种类。以海滩为例：
挂一漏万近岸部分由于受海潮影响，能量较⾼，颗粒也就较⼤，被称作砂岩（sandstone）。有时候岸上还会有颗粒更⼤的砾岩（conglomerate）。离岸较远的⼤陆坡下⽅，海⽔较平静的地⽅，颗粒更⼩的沉积物会堆积，形成页岩（shale）。⽽在更深的深海，会形成含有多种碳酸化合物的⽯灰岩（limestone，含有⽅解⽯、⽩云⽯和霰⽯等矿物）。⽣物残骸会被埋在沉积物⾥，形成化⽯（fossil）或软泥（ooze）。还有⼀些⽐较特殊的沉积岩，例如⽕⼭爆发形成的碎屑岩等。
急忙的近义词是什么三⼤岩⽯种类（⽕成岩、变质岩和沉积岩）之间是可以相互转化的。⽐如变质岩和沉积岩可能随着板块俯冲进地幔并熔化，当它们再次喷出地表形成岩⽯时，就成为了⽕成岩。⽕成岩和变质岩经过侵蚀、沉积等作⽤，可以形成沉积岩。⽽⽕成岩和沉积岩在⾼温⾼压的条件下，也可以形成变质岩
