巖石學(xué)pdf路鳳香，由路鳳香桑隆康主編地質(zhì)出版社出版的巖石學(xué)怎么樣

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第一篇 緒 論第一章 晶體光學(xué)與巖石學(xué)概論1.本章重點(diǎn)主要為晶體光學(xué)與巖石學(xué)的基本概念及其學(xué)習(xí)目的。2.本章內(nèi)容（1）晶體光學(xué)的概念。（2）巖石及其成因分類。（3）巖石學(xué)及學(xué)習(xí)的目的。（4）地球的圈層構(gòu)造。3.思考題（1）什么是晶體光學(xué)與巖石學(xué)?（2）簡(jiǎn)述地球的圈層構(gòu)造征。4.參考資料（1）劉林玉.2012.晶體光學(xué)與巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.（2）陳蕓菁.1987.晶體光學(xué)原理.北京：地質(zhì)出版社.（3）汪相.2003.晶體光學(xué).南京：南京大學(xué)出版社.（4）路鳳香，桑隆康.2002.巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.第二篇 晶體光學(xué)與光性礦物學(xué)第二章 晶體光學(xué)基礎(chǔ)1.本章重點(diǎn)主要為光在傳播中的雙折射現(xiàn)象，光率體以及一軸晶光率體與二軸晶光率體的光學(xué)主軸和各種切面特征。2.本章內(nèi)容（1）晶體光學(xué)的研究?jī)?nèi)容、學(xué)習(xí)方法及學(xué)習(xí)要求。（2）自然光與平面偏振光，光的折射、反射和全反射，折射定律。（3）光在光性均質(zhì)體和非均質(zhì)體中的傳播特點(diǎn)，雙折射現(xiàn)象，光軸。（4）光率體：均質(zhì)體光率體：各方向折射率值相等。一軸晶光率體：常光（No）與非常光（Ne）；正光性與負(fù)光性；垂直光軸、斜交光軸、平行光軸（主切面）三種切面的特征。二軸晶光率體：光學(xué)主軸（Ng、Nm、Np）、光軸（OA）、光軸面（AP）、光軸角（2V）、銳角等分線（Bxa）、鈍角等分線（Bxo）；正光性與負(fù)光性；垂直（Bxa）、垂直光軸、斜交光軸、垂直Bxo、平行AP五種切面特征。3.思考題（1）什么是光率體?（2）簡(jiǎn)述一軸晶光率體垂直光軸、斜交光軸、平行光軸三種切面的特征。（3）簡(jiǎn)述二軸晶光率體垂直Bxa、垂直光軸、斜交光軸和平行AP切面的特征。4.參考資料（1）李德惠.1984.晶體光學(xué).北京：地質(zhì)出版社.（2）陳蕓菁.1987.晶體光學(xué)原理.北京：地質(zhì)出版社.（3）劉林玉.2012.晶體光學(xué)與巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.第三章 單偏光系統(tǒng)下的晶體光學(xué)性質(zhì)1.本章重點(diǎn)主要為礦物結(jié)晶形態(tài)、解理、顏色、突起、糙面與貝克線。2.本章內(nèi)容（1）單偏光鏡的裝置。（2）礦物結(jié)晶形態(tài)、集合體形態(tài)與切片形態(tài)。（3）礦物切片上的解理、可見(jiàn)臨界角、解理完善程度及解理夾角測(cè)定。（4）礦物顏色、多色性、吸收性成因及公式。（5）礦物切片的邊緣特征、突起與糙面、貝克線、色散效應(yīng)（折射率色散）、相對(duì)折光率高低的比較、突起等級(jí)的確定、閃突起。3.思考題（1）什么是可見(jiàn)臨界角?簡(jiǎn)述解理夾角的測(cè)定方法。（2）什么是貝克線?（3）什么是閃突起?4.參考資料（1）李德惠.1984.晶體光學(xué).北京：地質(zhì)出版社.（2）中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)研究所.1970.薄片內(nèi)透明礦物鑒定指南.北京：科學(xué)出版社.（3）劉林玉.2012.晶體光學(xué)與巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.第四章 正交偏光系統(tǒng)下的晶體光學(xué)性質(zhì)1.本章重點(diǎn)主要為消光、干涉色、補(bǔ)色法則、光率體橢圓半徑方向和軸名測(cè)定以及干涉色級(jí)序、消光類型和消光角的測(cè)定。2.本章內(nèi)容（1）正交偏光鏡的裝置、特點(diǎn)、調(diào)節(jié)與校正。（2）晶體薄片的消光現(xiàn)象及消光位。（3）正交偏光鏡下光波的干涉原理，光程差及其決定光程差的因素，干涉色成因，干涉色級(jí)序及各級(jí)序特征，干涉色色譜表，異常干涉色。（4）補(bǔ)色法則及主要補(bǔ)色器（云母試板、石膏試板、石英楔）。（5）礦片上光率體橢圓半徑方向及軸名測(cè)定。（6）測(cè)定礦物干涉色級(jí)序、雙折射率、消光類型、消光角、晶體延性符號(hào)，確定礦物光性方位。（7）了解常見(jiàn)雙晶。3.思考題（1）什么是消光現(xiàn)象?（2）如何測(cè)定礦片上光率體橢圓半徑方向及軸名?（3）如何測(cè)定礦物干涉色級(jí)序?4.參考文獻(xiàn)（1）李德惠.1984.晶體光學(xué).北京：地質(zhì)出版社.（2）季壽元，王德滋.1961.晶體光學(xué).北京：人民教育出版社.（3）劉林玉.2012.晶體光學(xué)與巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.第五章 錐光系統(tǒng)下的晶體光學(xué)性質(zhì)1.本章重點(diǎn)一軸晶垂直光軸、二軸晶垂直Bxa切面干涉圖的特點(diǎn)與應(yīng)用。2.本章內(nèi)容（1）錐光鏡的裝置、調(diào)節(jié)與校正。（2）一軸晶垂直光軸切面干涉圖的特點(diǎn)與應(yīng)用。（3）二軸晶垂直Bxa切面、垂直光軸切面干涉圖的特點(diǎn)與應(yīng)用。3.思考題（1）簡(jiǎn)述一軸晶垂直光軸切面干涉圖的特點(diǎn)與應(yīng)用。（2）二軸晶垂直Bxa切面的干涉圖有什么特點(diǎn)?4.參考資料（1）李德惠.1984.晶體光學(xué).北京：地質(zhì)出版社.（2）陳蕓杏.1987.晶體光學(xué)原理.北京：地質(zhì)出版社.（3）劉林玉.2012.晶體光學(xué)與巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.第六章 透明礦物的鑒定1.本章重點(diǎn)掌握石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石的鑒定特征。2.本章內(nèi)容（1）初步掌握淡色礦物（如：石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石）的鑒定特征；了解云母的鑒定特征；初步學(xué)會(huì)透明礦物的系統(tǒng)鑒定及使用鑒定圖表。（2）基本掌握斜長(zhǎng)石成分測(cè)定中最常用的垂直（010）晶帶最大對(duì)稱消光角法。3.思考題（1）簡(jiǎn)述石英類、斜長(zhǎng)石類和鉀長(zhǎng)石類的光性鑒定特征。（2）如何用垂直（010）晶帶最大對(duì)稱消光角法測(cè)定斜長(zhǎng)石成分?4.參考文獻(xiàn)（1）北京大學(xué)地質(zhì)學(xué)系巖礦教研室.1979.光性礦物學(xué).北京：地質(zhì)出版社.（2）劉林玉.2012.晶體光學(xué)與巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.第三篇 沉積巖巖石學(xué)第七章 沉積巖的基本特征1.本章重點(diǎn)包括沉積巖和沉積學(xué)的基本概念、沉積物的主要來(lái)源、沉積物的搬運(yùn)和沉積、沉積物的成巖作用以及沉積巖的常見(jiàn)沉積構(gòu)造。2.本章內(nèi)容（1）沉積巖、沉積巖巖石學(xué)和沉積學(xué)的基本概念及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的意義，沉積學(xué)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及展望，沉積巖的分類。（2）母巖的風(fēng)化作用及主要造巖礦物和巖石在風(fēng)化過(guò)程中的穩(wěn)定性。（3）機(jī)械搬運(yùn)與沉積作用，化學(xué)搬運(yùn)與沉積作用，生物搬運(yùn)與沉積作用，沉積分異作用，沉積物重力流的搬運(yùn)與沉積作用。（4）成巖作用階段的劃分及特點(diǎn)，同生作用、成巖作用、后生作用及表生成巖作用。沉積后主要作用類型：壓實(shí)和壓溶作用，膠結(jié)作用，交代作用，重結(jié)晶作用和礦物的多形轉(zhuǎn)變，溶解作用。（5）沉積巖構(gòu)造的分類，流動(dòng)成因的構(gòu)造：層理構(gòu)造和層面構(gòu)造，同生變形構(gòu)造，曝露成因構(gòu)造，化學(xué)成因構(gòu)造，生物成因構(gòu)造，復(fù)合成因構(gòu)造。（6）沉積巖的顏色，原生色和次生色。影響巖石顏色的因素及研究沉積巖顏色的意義。3.思考題（1）簡(jiǎn)述母巖風(fēng)化作用的階段性特征。（2）成巖作用分為幾個(gè)階段?常見(jiàn)沉積巖的成巖作用類型有哪些?4.參考文獻(xiàn)（1）劉林玉.2012.晶體光學(xué)與巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.（2）曾允孚，夏文杰.1985.沉積巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.（3）馮增昭.1993.沉積巖石學(xué).北京：石油工業(yè)出版社.（5）路鳳香，桑隆康.2002.巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.第八章 陸源沉積巖1.本章重點(diǎn)主要介紹碎屑巖的物質(zhì)成分和碎屑巖顆粒的結(jié)構(gòu)、膠結(jié)類型和膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)、雜基的結(jié)構(gòu)；礫巖的概念與巖石類型；砂巖的成分分類方案與石英砂巖、長(zhǎng)石砂巖和巖屑砂巖的巖石學(xué)特征以及黏土礦物的主要類型。2.本章內(nèi)容（1）陸源碎屑巖的概述。碎屑巖的物質(zhì)成分：陸源碎屑、填隙物和孔隙，成分成熟度。碎屑巖顆粒的結(jié)構(gòu)：粒度、圓度、球度、形狀、顆粒表面特征。膠結(jié)類型和膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)、雜基結(jié)構(gòu)、孔隙結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)成熟度、粒度分析。（2）礫巖和角礫巖的概念和分類。礫巖的巖石類型：石英巖質(zhì)礫巖、巖屑礫巖、紋層狀礫質(zhì)泥巖、塊狀礫質(zhì)泥巖。礫巖和角礫巖主要成因類型：濱岸礫巖、河成礫巖、冰磧礫巖、殘積角礫巖、巖溶角礫巖、成巖角礫巖和礫巖。（3）砂巖的概念和分類，重要分類方案的評(píng)述，本課程采用的砂巖分類。砂巖的主要類型（石英砂巖、長(zhǎng)石砂巖、巖屑砂巖）及其巖石學(xué)特點(diǎn)。（4）粉砂巖的一般特征、分類、主要巖石類型和成因。（5）泥質(zhì)巖的概念及黏土礦物的主要類型。泥質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和顏色。泥質(zhì)巖的分類及主要巖石類型。3.思考題（1）簡(jiǎn)述砂巖常見(jiàn)的膠結(jié)類型。（2）試述砂巖的成分分類方案及其意義。（3）石英砂巖、長(zhǎng)石砂巖、巖屑砂巖的主要巖石學(xué)特征是什么?4.參考文獻(xiàn)（1）劉林玉.2012.晶體光學(xué)與巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.（2）曾允孚，夏文杰.1985.沉積巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.（3）李文厚，柳益群，邵磊.1990.沉積巖實(shí)習(xí).西安：西北大學(xué)出版社.（4）路鳳香，桑隆康.2002.巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.第九章 火山碎屑巖1.本章重點(diǎn)主要為火山碎屑巖的概念，火山碎屑物質(zhì)，火山碎屑結(jié)構(gòu)；火山碎屑巖的分類及常見(jiàn)火山碎屑巖的巖石類類型。2.本章內(nèi)容（1）火山碎屑巖的概念。（2）火山碎屑物質(zhì)：巖屑、晶屑、玻屑?；鹕剿樾紟r結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征及顏色。（3）火山碎屑巖的分類與命名?；鹕剿樾紟r的常見(jiàn)巖石類型：熔結(jié)火山碎屑巖類、火山碎屑巖類、沉火山碎屑巖類，火山碎屑巖的成因類型及其標(biāo)志。3.思考題（1）什么是凝灰?guī)r與熔結(jié)凝灰?guī)r?（2）什么是假流紋構(gòu)造?4.參考文獻(xiàn)（1）劉林玉.2012.晶體光學(xué)與巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.（2）曾允孚，夏文杰.1985.沉積巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.第十章 內(nèi)源沉積巖1.本章重點(diǎn)主要為碳酸鹽巖的研究進(jìn)展，碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)，粒屑灰?guī)r中常見(jiàn)粒屑顆粒的類型，石灰?guī)r的分類，白云巖的形成機(jī)理以及碳酸鹽巖的成巖作用。2.本章內(nèi)容（1）碳酸鹽巖的概念及研究進(jìn)展。（2）碳酸鹽巖的礦物成分和化學(xué)成分。（3）碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)：顆粒（內(nèi)碎屑、生物碎屑、鮞粒、球粒及藻粒）、泥、膠結(jié)物、生物格架及晶粒。（4）碳酸鹽巖的分類和命名：成分分類，石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)（成因分類方案簡(jiǎn)介），本課程采用的石灰?guī)r分類和命名原則及白云巖分類。（5）白云巖的生成機(jī)理：毛細(xì)管濃縮作用—準(zhǔn)同生白云化作用、回流滲透白云化作用等。碳酸鹽成巖作用：溶解作用和膠結(jié)作用、礦物轉(zhuǎn)化和重結(jié)晶作用、交代作用、壓固作用。（6）硅質(zhì)巖、鋁質(zhì)巖、鐵質(zhì)巖、錳質(zhì)巖、磷質(zhì)巖、蒸發(fā)巖的一般概念。（7）硅質(zhì)巖、鋁質(zhì)巖、鐵質(zhì)巖、錳質(zhì)巖、磷質(zhì)巖、蒸發(fā)巖的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造，主要的巖石類型、成因及地質(zhì)分布。3.思考題（1）什么是粒屑結(jié)構(gòu)?說(shuō)明常見(jiàn)顆粒的類型及特征。（2）簡(jiǎn)述石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)及成因分類方案。（3）說(shuō)明白云巖的形成機(jī)理。4.參考文獻(xiàn)（1）劉林玉.2012.晶體光學(xué)與巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.（2）馮增昭.1993.沉積巖石學(xué).北京：石油工業(yè)出版社.（3）李文厚，柳益群，邵磊.1990.沉積巖實(shí)習(xí).西安：西北大學(xué)出版社.（4）路鳳香，桑隆康.2002.巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.第四篇 巖漿巖巖石學(xué)1.本篇重點(diǎn)主要為巖漿巖的概念，巖漿巖的成分，巖漿巖的結(jié)構(gòu)及巖漿巖的分類。2.本篇內(nèi)容（1）巖漿巖的概念。（2）巖漿巖的成分。（3）巖漿巖的結(jié)構(gòu)及巖漿巖的分類。3.思考題（1）什么是巖漿和巖漿巖?（2）簡(jiǎn)述巖漿巖的結(jié)構(gòu)。4.參考文獻(xiàn)（1）路鳳香，桑隆康.2002.巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.（2）劉林玉.2012.晶體光學(xué)與巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.第五篇 變質(zhì)巖巖石學(xué)1.本篇重點(diǎn)主要為變質(zhì)作用的概念，變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造及變質(zhì)巖的分類。2.本篇內(nèi)容（1）變質(zhì)作用的概念與分類。（2）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。（3）變質(zhì)巖的分類及常見(jiàn)變質(zhì)巖的類型。3.思考題（1）什么是變質(zhì)作用?（2）簡(jiǎn)述變質(zhì)作用的分類。（3）簡(jiǎn)述變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造4.參考文獻(xiàn)（1）路鳳香，桑隆康.2002.巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.（2）劉林玉.2012.晶體光學(xué)與巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.

巖石學(xué)（petrology，來(lái)自希臘文petra—巖石，和logos—論述和解釋）作為研究巖石的學(xué)科，在地球科學(xué)中占有重要地位。巖石學(xué)主要研究巖石的產(chǎn)出方式、組成特征、分類命名、巖石成因、形成環(huán)境和資源背景，包括巖相學(xué)（petrography，lithology）和巖理學(xué)（petrogenesis）兩方面。傳統(tǒng)上，巖相學(xué)主要是在野外地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，在顯微鏡下對(duì)巖石進(jìn)行系統(tǒng)描述和分類命名，屬于描述巖石學(xué)范疇。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，巖相學(xué)的研究已經(jīng)拓展到將顯微鏡觀察與現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)相結(jié)合，全面研究巖石的礦物組成、化學(xué)成分和物理性質(zhì)（光性礦物學(xué)、巖石化學(xué)、礦物化學(xué)、巖石物理、礦物物理等）。巖理學(xué)又稱為成因巖石學(xué)，主要研究巖石的成因和形成過(guò)程：就是在深入的巖相學(xué)研究基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究和理論分析，通過(guò)比較、歸納、演繹深入認(rèn)識(shí)巖石的形成過(guò)程，理解地球上發(fā)現(xiàn)的（以及來(lái)自其他星球的）各種各樣巖石的多樣性的起因，分析人類難以直接觀察的地球內(nèi)部巖石物質(zhì)的性質(zhì)，進(jìn)而為探討地球和行星系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程提供知識(shí)儲(chǔ)備和理論支撐。巖相學(xué)是巖理學(xué)的基礎(chǔ)，也是地質(zhì)類大學(xué)生首先要掌握的內(nèi)容，因此，本書(shū)將把討論的重點(diǎn)放在巖相學(xué)部分。巖理學(xué)是巖相學(xué)的深化，也是現(xiàn)代地球科學(xué)理論的基石。正如Philpotts ＆ Ague（2009）在 《火成巖和變質(zhì)巖巖石學(xué)原理》 一書(shū)中指出的，自然界提供的有關(guān)巖石形成事件和過(guò)程的證據(jù)是零碎的，這就要求巖石學(xué)家把這些零碎的證據(jù)組合起來(lái)，才能構(gòu)成一個(gè)連貫的故事。由于巖石是地質(zhì)歷史時(shí)期發(fā)生的地質(zhì)事件的產(chǎn)物，是地球和行星歷史的實(shí)物 “檔案”。因此，對(duì)巖石的特征、時(shí)空分布規(guī)律、形成時(shí)的物理化學(xué)環(huán)境和巖石成因過(guò)程的研究，可以為解決有關(guān)地球乃至太陽(yáng)系形成和演化歷史的重大問(wèn)題作出貢獻(xiàn)。另一方面，礦石也是巖石，人類社會(huì)賴以生存的礦產(chǎn)資源就賦存在巖石之中，而巖石的性質(zhì)對(duì)人類賴以生存的地下水、油氣資源的賦存狀態(tài)以及地表的地質(zhì)作用、地質(zhì)災(zāi)害都有重要影響。因此，對(duì)各類巖石的研究，不僅是認(rèn)識(shí)地球的需要，也是實(shí)現(xiàn)資源的永續(xù)利用、預(yù)防和減輕地質(zhì)災(zāi)害、保護(hù)人類的生存環(huán)境、促進(jìn)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。巖石學(xué)在解決地質(zhì)學(xué)重大科學(xué)問(wèn)題方面的作用，可以從以下例子中體現(xiàn)出來(lái)。◎巖石圈組成和深部過(guò)程的巖石學(xué)探針：對(duì)于大陸巖石圈組成和深部過(guò)程，人類難以直接觀察，就需要結(jié)合巖石學(xué)探針技術(shù)和地球物理方法來(lái)間接進(jìn)行研究。巖石學(xué)探針技術(shù)是通過(guò)對(duì)各種巖石樣品的綜合研究，分析巖石所處地質(zhì)時(shí)期的巖石圈組成、結(jié)構(gòu)和深部過(guò)程。主要的研究對(duì)象包括：(1)產(chǎn)于火山巖中的深源捕虜體（Pearson et al.，2003），例如，我國(guó)遼寧復(fù)縣古生代金伯利巖，道縣、信陽(yáng)和阜新中生代火山巖，以及漢諾壩、鶴壁、山旺、女山等地新生代玄武巖中，都存在上地幔橄欖巖、下地殼麻粒巖的捕虜體（鄭建平，2009）；(2)因構(gòu)造運(yùn)動(dòng)抬升剝露到地表的高級(jí)變質(zhì)地體以及中下地殼甚至上地幔剖面，例如，意大利下地殼剖面（馬昌前，1998）；(3)火成巖的源區(qū)示蹤和巖漿房過(guò)程分析，其中，鎂鐵質(zhì)－超鎂鐵質(zhì)巖石主要反映地幔組成和過(guò)程，長(zhǎng)英質(zhì)巖石主要反映地殼的組成及其內(nèi)部過(guò)程，而中性巖往往是地殼分異－混合和殼幔相互作用的產(chǎn)物。在研究方法上，不相容元素和同位素比值反映了巖漿源區(qū)化學(xué)成分的變化；而相容元素反映了礦物穩(wěn)定性的變化，可提供有關(guān)地殼和地幔深處壓力、溫度和流體條件的信息。地球物理資料反映的是現(xiàn)今巖石圈的深部結(jié)構(gòu)，代表了晚近時(shí)期地質(zhì)作用留下的綜合信息，主要包括巖石波速測(cè)量（路鳳香等，2006）、現(xiàn)今地表熱流測(cè)量（Rudnick ＆ Gao，2003）等。例如，我國(guó)開(kāi)展的深部探測(cè)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究，利用深地震反射技術(shù)，了解地殼底部30km以上的精細(xì)的地殼結(jié)構(gòu)（董樹(shù)文等，2011）。地球物理模型與巖石學(xué)模型的結(jié)合，將對(duì)巖石圈結(jié)構(gòu)和組成提出更全面的約束?！虼蟮貥?gòu)造環(huán)境的巖石學(xué)分析：20世紀(jì)60年代中期建立的板塊構(gòu)造理論，發(fā)端于大陸漂移、海底擴(kuò)張和地幔對(duì)流假說(shuō)和模式。這一理論不僅解釋了地震、火山、山鏈的分布樣式，而且解釋了大陸和海底的形成機(jī)制，也為地質(zhì)歷史時(shí)期不斷變化著的地球氣候及其對(duì)生物演化過(guò)程的影響提供了新解釋（NRC，2008）。有些巖石類型和巖石組合，只有在特定的大地構(gòu)造環(huán)境中才能出現(xiàn)（莫宣學(xué)等，2009），因此，結(jié)合其他的地質(zhì)標(biāo)志，就能從巖石學(xué)上分析有關(guān)巖石產(chǎn)出的古構(gòu)造環(huán)境。例如，鈣堿性巖漿巖常常出現(xiàn)在與大洋板塊俯沖有關(guān)的島弧和陸弧環(huán)境中，而堿性巖或雙峰式巖漿巖則代表了與地殼伸展有關(guān)的構(gòu)造環(huán)境。在沉積巖中，碳酸鹽巖和石英砂巖通常形成于穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境內(nèi)，而長(zhǎng)石砂巖、雜砂巖則形成于構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)；在克拉通內(nèi)部形成的碎屑沉積巖富含石英和長(zhǎng)石，而在活動(dòng)大陸邊緣則多形成富含巖屑和長(zhǎng)石的碎屑沉積巖。又如，麻粒巖是大陸下地殼的代表性巖石，而藍(lán)片巖、榴輝巖等高壓－超高壓變質(zhì)巖則是板塊俯沖－碰撞環(huán)境的產(chǎn)物?！蚺瑁疥P(guān)系的巖石學(xué)印跡：地質(zhì)學(xué)上最初爭(zhēng)論最大的問(wèn)題就來(lái)自對(duì)沉積巖的觀察。英國(guó)地質(zhì)學(xué)家、火成學(xué)派的創(chuàng)始人詹姆斯·郝頓（James Hutton，1726～1797年）就曾根據(jù)沉積地層的厚度、沉積巖的各種特征以及沉積巖中化石的存在，推測(cè)過(guò)地球的年齡（Hutton，1788）。今天，對(duì)盆地中沉積巖的觀察仍然是認(rèn)識(shí)造山帶的演化過(guò)程和盆－山關(guān)系的切入點(diǎn)。盆地和山嶺是陸地表面的兩個(gè)基本構(gòu)造單元，它們?cè)跁r(shí)間和空間上相互依存，在物質(zhì)和能量上相互交換，二者具有密切的耦合關(guān)系。在碰撞造山帶，構(gòu)造活動(dòng)直接控制盆地的發(fā)育和演化過(guò)程。一個(gè)典型的實(shí)例是印度板塊與歐亞板塊在始新世的碰撞，造成了青藏高原的隆升和周緣盆地的形成（許志琴等，2007）。山嶺的隆升和剝蝕產(chǎn)生了大量的碎屑沉積物，這些沉積物分布于印度板塊及其邊緣海盆地中，如孟加拉扇新生代以來(lái)沉積物的總體積就達(dá)到了12×106km3，為解決與青藏高原形成演化相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題打開(kāi)了一扇窗口。例如，關(guān)于印度板塊和歐亞板塊的碰撞是何時(shí)發(fā)生的問(wèn)題，在巴基斯坦西北部Waziristan地區(qū)的古近系－新近系地層中就記錄了這次事件造成的不整合接觸，從而可以將碰撞時(shí)間限定在66～55Ma之間（Beck et al.，1995）。研究表明，在俯沖帶或垮塌的造山帶，大規(guī)模巖漿活動(dòng)產(chǎn)生的熱和力學(xué)效應(yīng)可導(dǎo)致上覆巖石快速的抬升和剝蝕，表現(xiàn)為巖漿侵入與粗碎屑巖堆積近于同時(shí)，新形成的巖漿巖直接作為弧前盆地的沉積物源（Kimbrough et al.，2001）。這一系列過(guò)程可以發(fā)生在短短的幾百萬(wàn)年之間，其信息被記錄在造山帶和相關(guān)盆地的各類巖石中。◎礦產(chǎn)資源的巖石學(xué)專屬性：人類可資利用的礦產(chǎn)資源大都取自地殼淺部的三大類巖石中。深入研究巖石的特征和形成過(guò)程，對(duì)于了解有用物質(zhì)的遷移和聚集機(jī)制，指導(dǎo)找礦勘探有重大的價(jià)值。例如，巖漿巖蘊(yùn)藏了大量的金屬和非金屬礦產(chǎn)，其中，金剛石主要產(chǎn)于金伯利巖和部分鉀鎂煌斑巖中，Cr、Ni礦與鎂鐵質(zhì)－超鎂鐵質(zhì)巖石有關(guān)，Mo、W、Sn礦常與某些花崗巖有關(guān)，一些超大型的斑巖銅礦產(chǎn)于與大洋板塊俯沖有關(guān)的中酸性淺成巖漿巖中，而Li和稀土礦可以在偉晶巖中尋找。目前世界上最大的銅礦是智利的丘基卡馬塔（Chuquicamata）和埃爾特尼恩特（El Teniente）斑巖銅礦，銅總儲(chǔ)量分別達(dá)6935萬(wàn)噸和6776萬(wàn)噸。值得注意的是，煤、油頁(yè)巖等可燃性有機(jī)礦產(chǎn)以及石油、天然氣等能源幾乎全是沉積成因的，而賦存于沉積巖及沉積變質(zhì)巖中的密西西比河谷型（MVT）及沉積噴流型（SEDEX）Pb－Zn礦床，其儲(chǔ)量占Pb、Zn總儲(chǔ)量的1/2，產(chǎn)量占Pb、Zn總產(chǎn)量的2/3（趙振華等，2003）。變質(zhì)巖中直接產(chǎn)出了不少金屬礦產(chǎn)，如Au、Ag、Cu、Zn、Pb、Fe及稀有、稀土等礦產(chǎn)，其中變質(zhì)巖中的鐵礦床占全世界鐵礦總儲(chǔ)量的80％以上。W、Sn、Mo、Sb和稀土等礦產(chǎn)為我國(guó)優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)，我國(guó)內(nèi)蒙古白云鄂博碳酸巖型REE－Nd－Fe礦床是世界上最大的稀土礦床。據(jù)研究，該稀土礦受控于中元古代的古火山機(jī)構(gòu)，礦床產(chǎn)于火成白云石碳酸巖體和部分脈狀碳酸巖中（郝梓國(guó)等，2002）。需要指出的是，石油天然氣不僅賦存于沉積巖中，在多種類型的結(jié)晶巖中也有產(chǎn)出，尤以火山巖可作為油氣藏的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層或蓋層（Petford ＆ McCaffrey，2003）。目前，在世界范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)了300多個(gè)與火山巖有關(guān)的油氣藏，實(shí)際探明儲(chǔ)量的火山巖油氣藏169個(gè)，其中不乏大型油氣藏，如利比亞錫爾特盆地（Sirte Basin）的拿法拉（Nafoora）油田。我國(guó)也先后在準(zhǔn)噶爾、三塘湖、松遼、海塔、二連、渤海灣等盆地不斷發(fā)現(xiàn)了火山巖油氣田，顯示了火山巖油氣勘探開(kāi)發(fā)的巨大潛力（賈承造等，2007）。◎過(guò)去全球變化的巖石學(xué)線索：(1)今天形成的不同類型的沉積物的相對(duì)量與地質(zhì)歷史時(shí)期是完全不同的，這種差別是否意味著地球環(huán)境發(fā)生了顯著的變化？例如，現(xiàn)今地球上形成的白云巖很少，主要出現(xiàn)在波斯灣及荷蘭Antilles等異常的環(huán)境中，而在前寒武紀(jì)時(shí)期，形成的白云巖是石灰?guī)r的3倍以上。與現(xiàn)今相比，前寒武紀(jì)時(shí)期，蒸發(fā)鹽（巖）十分稀少，為什么？ 是否25億年以來(lái)，海水成分已經(jīng)發(fā)生了變化？ 是不是自前寒武紀(jì)以來(lái)，由于剝露出地表被風(fēng)化的巖石成分發(fā)生了變化，因而由河流帶到大洋中的物質(zhì)也就出現(xiàn)了變化？(2)大多數(shù)進(jìn)化生物學(xué)家認(rèn)為，生命物質(zhì)是在38億年前在還原環(huán)境中由無(wú)生命的物質(zhì)進(jìn)化而來(lái)的，因?yàn)樵嫉募?xì)胞不能抵抗氧化作用。這就意味著，在地球早期的大氣圈中，氧很少或幾乎沒(méi)有。然而，太古宙的鐵礦含有磁鐵礦，表明既有Fe2＋，也有Fe3＋，這就要求大氣中有氧存在。這些鐵礦中所含的氧化鐵物質(zhì)是一開(kāi)始就有的（原生）？還是后來(lái)隨大氣中自由氧的增多而逐漸氧化而來(lái)的（Blatt et al.，2006）？(3)地球現(xiàn)今的大氣圈很適于生物生存，但對(duì)早前寒武紀(jì)巖石的研究表明，在地球形成初期，大氣中幾乎沒(méi)有氧氣，而富含甲烷。大氣中氧氣的增多和甲烷的減少是內(nèi)在因素，還是外在因素造成的？是由于地球深部活動(dòng)的變化引發(fā)的，還是與地外天體的撞擊有關(guān)？(4)新元古代，在全球范圍內(nèi)廣泛沉積了一套冰成巖系，這些沉積記錄表明當(dāng)時(shí)地球曾經(jīng)歷了一次極其嚴(yán)重而漫長(zhǎng)的冰期，不僅陸地全部被冰川覆蓋，而且海洋也被完全凍結(jié)，稱為雪球地球（Snowball Earth）?！把┣虻厍颉?是如何形成的，又是如何消失的？這些問(wèn)題的答案記錄在相關(guān)的巖石中。(5)大規(guī)模的火山活動(dòng)可能只延續(xù)幾天，但火山噴發(fā)出的大量氣體和火山灰對(duì)氣候的影響可能達(dá)數(shù)年之久。例如，1991年6月15日菲律賓的Pinatubo火山噴發(fā)，據(jù)估計(jì)就有2000萬(wàn)噸的SO2和火山灰顆粒噴發(fā)到了20km高的大氣中。含硫酸的氣體會(huì)轉(zhuǎn)化為硫酸鹽氣溶膠，那些微米級(jí)的液滴中75％是硫酸。火山噴發(fā)之后，這些氣溶膠顆粒會(huì)在平流層中停留3～4年。這些火山物質(zhì)減少了太陽(yáng)輻射到達(dá)地球表面的量，降低了對(duì)流層的溫度，于是會(huì)對(duì)大氣環(huán)流產(chǎn)生明顯影響。因此，研究地質(zhì)歷史時(shí)期熔結(jié)凝灰?guī)r大爆發(fā)（ignimbrite flare－up）對(duì)全球變化和生命演化的影響，有著十分重要的意義?！虻赝鈳r石研究對(duì)早期地球和太陽(yáng)系演化的啟示：據(jù)認(rèn)為，月球是在一次對(duì)地球的撞擊事件中形成的，撞擊會(huì)抹去地球更早的巖石記錄，所產(chǎn)生的熱量甚至?xí)沟厍虺蔀橐粋€(gè)熔融的星球。加上后來(lái)地球表面始終不斷的板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的改造，對(duì)古老巖石的保存產(chǎn)生了不利的影響。目前，在地球上發(fā)現(xiàn)的最老的巖石大約為40億年，大陸殼中老于36億年的巖石只占0.0001％（Nutman，2006）。在巖石 “檔案” 中，從45.3億年撞擊產(chǎn)生月球到地球上保存的最古老巖石（40億～38億年）的這段時(shí)間里，地球上保留的歷史記錄幾乎為零。與地球上缺少最早期的巖石不同，在太陽(yáng)系形成的初始階段之后，許多隕石基本上完好地留在圍繞太陽(yáng)不停運(yùn)行的軌道上。因此，隕石（包括后來(lái)從月球和火星上落下的一些巖石）就成了這個(gè)起始階段的主要實(shí)物檔案。需要指出的是，在澳大利亞西部30億年老的石英巖中，找到了地球上最老的礦物——碎屑鋯石。測(cè)年顯示，最老的鋯石年齡達(dá)到了44億年，這些鋯石的稀土元素以及氧和鉿同位素的研究表明，在距今45億～42億年之時(shí)，地球上就有花崗質(zhì)陸殼甚至有大洋存在（Harrison et al.，2005）。近年來(lái)，地球上發(fā)現(xiàn)的38億年之后的記錄越來(lái)越多。例如，在我國(guó)北方的鞍山地區(qū)就發(fā)現(xiàn)了大量36億～38億年的巖石和鋯石，在冀東、信陽(yáng)、焦作及其他地區(qū)也有始太古代－古太古代的巖石和鋯石存在（劉敦一等，2007）。