第三篇第26章地球的书页——岩石
岩石的分类
岩石是组成地壳的基本物质，是地球的骨架。组成岩石的基本元素有8种，称为八大元素。
它们是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾和镁。岩石的种类繁多，颜色、形态都不一样。地质学
家根据岩石是如何形成的，将所有岩石分为3大类：岩浆岩(又称火成岩)、沉积岩和变质岩
。我们所能发现的一切岩石都属于这3大类。
岩浆岩是组成地壳的基本岩石，它是由岩浆活动形成的。它位于地球上所有其他种类岩石之
下，是大陆的基底、山岳的核心。它也在海底沉积物之下。岩浆岩有两种，一种是岩浆从火
山中喷出地表，然后冷却凝固变成岩石，这样形成的岩石叫喷出岩。最常见的喷出岩是玄武
岩。这是一种黑黝黝的岩石。玄武是中国古代神话中一位身穿黑袍站在龟背上的神。
另一种岩浆岩是岩浆从地球深处沿地壳裂缝涌出，侵入周围的岩石中间，在周围岩石的冷却
挤压下凝固、结晶成新的岩石，这样的岩石叫侵入岩。最典型的侵入岩是花岗岩。它由多种
矿物晶体组成
，颜色非常美丽。
沉积岩是地壳最上部的岩石，它是由亿万年前的岩石、沙、砾石、矿物等堆积而成的。常见
的砂岩、页岩和石灰岩都是沉积岩。层层叠叠的结构是沉积岩最显著的特征。煤、石油、天
然气都产在沉积岩岩层里。
岩浆岩和沉积岩在受到高温高压或某种化学作用时，其内部结构重新组合结晶，形成了变质
岩。地壳中变质岩的分布很广，而且具有很大的使用价值。许多矿藏都在变质岩中，如铁、
金、石墨、石棉等。
岩石与地形
变质岩常具有特殊的物理和化学性质，在地貌形态的形成和发展过程中起稳定而明显的作
用。由于物质组成不同，酸性熔岩黏性大，不易流动，冷凝速度快。基性熔岩黏性小，易流
动。两者在火山地貌形态上有明显的差别。碎屑沉积岩最常见的是砂岩和页岩，坚硬的砂岩
常构成山地，软弱的页岩则构成谷地。碎屑岩胶结物中以硅质胶结最强，铁质和钙质次之，
泥质最弱。石灰岩在含有二氧化碳的水的作用下，易于溶解，形成岩溶地貌。白云岩由于含
有碳酸镁，降低了岩石的溶解度，因此岩溶地貌发育的规模和速度远不如石灰岩地区。岩石
分对地貌的影响，在那些经历了长时间剥蚀的地区表现最明显。在“年轻”的山区，地面起
伏主要受构造控制，但是在经历了长期剥蚀以后，主要由岩石性质控制着地面起伏。
岩石结构对地貌的影响主要取决于岩石中孔隙的大小及裂隙发育的程度。岩石孔隙度对岩石
抗侵蚀能力有一定影响。如石英岩和砂岩同以石英为主要成分，但石英岩质地致密，孔隙度
小，抗风化能力较砂岩要强。岩石中的节理是裂隙的重要表现形式，它们常控制着地面沟谷
的延伸方向。在厚层砂岩和块状岩浆岩地区，风化作用常沿着几组交叉节理从岩块的边缘向
内部发展，形成圆球形或椭球形的岩块，这种风化现象称为球状风化。孔隙和裂隙的存在使
外力作用对岩石的破坏不仅在表面进行，而且深入到岩体内部。在可溶性岩石地区，岩石的
孔隙和裂隙是岩溶作用强烈进行的地方，因此发育了各种岩溶地貌形态。
深成岩浆岩的形状以巨大的块状岩体为主，其边缘与其他岩石的接触线一般是圆滑的曲线。
在深成岩分布区地形高差小，地面水系以树枝状分布为特点。沉积岩的单层厚度及岩层倾角
对地貌形态影响甚大。薄层岩石构成的地貌形态一般较破碎零乱。水平岩层与倾斜岩层对地
貌形态影响也是不同的，水平岩层易形成平顶高地。
地表物质的组成成分、坚硬程度和物质结构影响着地貌形态的发育。一般来说，巨大的
花岗岩体因垂直节理非常发育，往往形成奇峰林立、陡峻高耸的山地，如黄山、华山等；大
面积基性熔岩流常构成阶梯状的熔岩台地，如长白山地等；中生代红色岩层比较容易遭受侵
蚀，多形式波状起伏的丘陵，如华中和华南的红岩丘陵、四川盆地中部丘陵；而古老的结晶
大多为高峻的山地，如秦岭、泰山、横断山脉等。在干旱地区，地表缺乏植被覆盖，在风力
作用下，沙丘广泛分布。
在我国境内，黄土和碳酸盐岩分布面积甚广。我国黄土分布面积约30万平方公里，主要
集中在甘肃、陕西及山西省等地，成为世界上最大的黄土高原，构成了独特的黄土地貌区；
碳酸盐岩在我国分布面积达130万平方公里，约占全国总面积的14％，是世界上岩溶面积最
广的国家，其中尤以广西、贵州和云南东部岩溶面积最大。如两广地区的热带峰林，华中亚
热带岩溶丘陵和洼地，华北温带岩溶泉和干谷。广西桂林、阳朔一带的石灰岩峰林，驰名中
外，被誉为“桂林山水甲天下”。
石中皇后——雨花石
雨花石为我国特有的美石，在千百种奇石中，堪称石中皇后的。有一个关于雨花石的神话故
事：传说古时雨花台 上有一座雨花观，雨花观中有
一位雨花真人。雨花真人端庄睿智、深藏若虚,他经年静坐而绝少宣道，仿佛自己就是一部
玄秘古奥的经书。一天，雨花真人开坛讲经。微言大义、悬河流水、探本溯源、咳唾成珠，
品格和智慧的魅力震撼了众多百姓乃至感动了上苍诸神，欢悦之中诸神命令降下一场五彩
雨滴来。五彩雨滴纷至沓来，好似一幅珍藏在故宫博物院里的米芾山水长卷。雨滴敲击在雨
花台上，变成了一粒粒玛瑙般的雨花石。
雨花石是花形的石,是石质的花，凝天地之灵气，聚日月之精华,蕴万物之风采。其主要特征
是“六美”：质美、形美、纹美、色美、呈像美、意境美。在赏玩、收藏雨花石时，可根
据其呈像分为人物、动物、风景、花木、文字、抽象石等，按照“六美”程度可分为绝品
石、珍品石、精品石、佳品石等品级，观之令人心旷神怡，赏之可意安体泰。
由于雨花石种类繁多，它的成因和化学成分极为复杂。以玛瑙砾石为例，它来源于原生玛
瑙。一般认为，原生玛瑙是由岩浆的残余热液形成的。这种热液充填在火山岩如玄武岩、
流纹岩的空隙中，因空隙的形状不同，或成玛瑙球或成玛瑙脉。经过自然力的作用，原生玛
瑙脱落而出，再经过山洪冲击，流水搬运，磨成卵石。这就是我们所见到的在砾石层中的雨
花玛瑙石。
雨花石以其纹奇、色艳的自然美著称于世。它的圈状花纹是二氧化硅胶液围绕火山岩空隙
、空腔，由内壁开始，从外向内多层次逐层沉淀而成的。在其生长过程中，常常发生带色离
子和化合物的周期扩散。原生玛瑙的主要化学成分是二氧化硅，其次是少量的氧化铁和微量
锰、铜、铝、镁等元素及化合物。它们本身具有不同的色素，如赤红者为铁，蓝者为铜，紫
者为锰，黄色半透明为二氧化硅胶体石髓，翡翠色含绿色矿物等。由于这些色素离子溶入
二氧化硅热液中的种类和含量不同，因而呈现出浓淡、深浅变化万千的色彩，使雨花石极其
艳丽秀美。
艺术家的宝贝
地球上有两种非金属矿物对艺术家来说是非常熟悉的，一种是石膏，另一种是大理石。
石膏的用途非常广泛。很多人只知道做豆腐要用石膏，不过它更重要的用途并不在这里。
天然石膏是一种半透明的晶体，它的主要成分是含水的硫酸钙。石膏晶体很软，用手指甲就
可以刻动，所以又称为软石膏。失去结晶水的叫硬石膏。呈纤维状的称纤维石膏，具有丝一
般的光泽。此外还有透石膏、雪花石膏、土状石膏等。
建筑工匠将石膏煅烧到170℃时得到灰泥石膏，用来涂抹天棚、木板等；烧到750℃后碾成
粉末制成硬石膏，用来制作窗框、窗台、墙檐等。
把石膏加热到150℃，脱去结晶水而成为熟石膏。熟石膏粉末混入水后调成可塑性的浆状物
，是艺术家理想的雕塑材料。在这种浆状物里再加入凝胶、纤维、石灰等，将其注入模子
，几小时后打开模子，便出现了栩栩如生的塑像。工艺美术商店里出售的石膏模型“维纳斯
”雕像等，就是这么铸出来的。最初混入石膏粉中的水既没有流走也没蒸发掉，那么它们
到哪里去了呢?原来，这些水摇身一变，又成了石膏里的结晶水。因为在石膏晶体中有水分
子的“固定岗位”，它会自动对号入座。
中国的石膏矿储量居世界首位，仅南京地下探明的储量就有11亿吨。
大理石是一种美丽的岩石，是一种高级建筑和雕刻材料，因为主要产于我国云南大理而得名
。
大理石的主要成分是碳酸钙，形成于几亿年前的一片汪洋。洋底沉积了许多碳酸钙和生物遗
体，后来，经过海陆大变迁，这些碳酸钙固化成为石灰岩。石灰岩再受到地壳运动及岩浆的
作用，在高温高压的环境里，便会变成柔软的半流动状态，在变动压力的作
用下，搓来揉去，互相渗透，使本来像夹心饼干似的石灰岩熔解后再次结晶，变成大理石。
因此，大理石中常可见到流动状态的条纹图案。
大理石软硬适中，质地细腻，便于铁器雕琢，且很坚韧，不易崩裂，先人早就用它来雕刻佛
像、人物、动物、石碑、栏杆等。
意大利西北部濒临地中海的卡拉拉，号称“世界大理石之都”，开采大理石矿已有2 000多
的历史。世界上一些著名建筑物，如佛罗伦萨的大教堂、比萨斜塔、圣彼得堡博物馆等，几
乎都有卡拉拉的大理石。
1498年，卡拉拉采石场采下一块两米见方的洁白无瑕的大理石。伟大的艺术家米开朗琪罗倾
了他的灵魂和生命，用这块大理石完成了他的传世之作——梵蒂冈圣彼得大教堂一尊雕像。
印度最著名的建筑艺术杰作——泰姬陵，也是用洁白无瑕的大理石建造的。
虽然大理岩的防水、防冷性能好，又比较致密坚固，但它不耐酸，易受侵蚀。因此，被称为
“20世纪空中死神”的酸雨，对由大理石构筑的世界文物造成了严重的威胁。