科普|万变不离其“三”的地壳岩石

2月22日，月球“土特产”首次公开亮相，一点都不土的样品中还含有岩石碎屑。想要进一步了解月球的岩石构成，不妨先了解一下咱们老家地球的情况。

地壳是地球固体圈层的最外层，是与人类活动关系最紧密的圈层，也是我们的双脚可以直接接触的地方。地壳中的岩石形状各异，大小不同，有着不同的颜值，但仔细分析，万变不离其“三”，只有三种类型：岩浆岩、沉积岩和变质岩。

为了更好地认识岩石，可以先了解它的构成。岩石是由一种或多种矿物，或由其他岩石碎屑所组成的集合体。而对于矿物，其实大家都不陌生，它是自然产出且内部质点排列有序的均匀固体，比如用来做钻石的金刚石就是一种矿物。

一块岩石属于三类中的哪一类，主要看出身（成因），任何一块岩石的出身都不简单。

岩浆岩确实与岩浆密不可分，它是岩浆冷凝形成的岩石，是熔融之后的重生。岩浆岩又叫火成岩，占地壳岩石体积的64.7%，数量巨大。岩浆岩又可进一步分类，火山喷出来的那种叫喷出岩，侵入到围岩没喷出来的那种叫侵入岩，喷出与否从专业角度上看指的是岩浆的冷凝环境。古巴比伦王颁布的人类第一部成文法典《汉谟拉比法典》就刻在了玄武岩上，这块记录人类文明的玄武岩就是岩浆岩中喷出岩的一种。

沉积岩的形成要经过不畏艰险的跋涉，它是在地表条件下，由母岩风化剥蚀的产物，经搬运、沉积和固结而形成的岩石。虽然地壳体积占比不如火成岩，但面积上可达75%。大气、水和生物都是塑造沉积岩的因素，而揭秘地球生物演化奥秘的化石、人类赖以生存的煤等能源大多分布在沉积岩中。石灰岩、砂岩都属于沉积岩家族。

变质岩是深埋的原岩在地壳中由于物理化学条件发生变化而形成的岩石。温度和压力是塑造变质岩的主要因素，但如果温度过高，岩石发生熔融，冷却之后就成了岩浆岩家族的岩石了。在地壳中的体积和面积占比都不占优势的变质岩，也是我们日常生活中不可缺少的一员，常见的建筑材料大理岩就是变质岩，而较为洁白的大理岩也可以叫它汉白玉。

三类岩石在一定条件下可以互换“出身”成为彼此，例如变质岩和沉积岩熔融后可以形成岩浆岩，变质岩和岩浆岩在地表经过外力作用形成沉积岩，而岩浆岩和沉积岩经过变质作用形成变质岩。

三大岩虽没有明显的年轮，但同样可以留下时间的印记，记录过去发生的地质事件。它们是研究地球历史的“文物”，也是科学家探究地下结构的重要依托。

珠穆朗玛峰最新身高8848.86米，是什么岩石组成了这世界第一高峰？科学家发现，世界之巅上分布着沉积岩，而且与海洋有关，推测珠穆朗玛峰很久以前是大海。峰顶之下，变质岩开始出现，形成变质岩也非一日之功，几千万年来珠峰不断隆升，成为世界山峰界的王者，在这其间经历着漫长的变质作用。那么岩浆岩有没有参与到珠峰的岩石组成中呢？答案是肯定的，而且几千万年前就开始加入了。岩浆不断注入到变质岩中，冷却形成岩浆岩家族中的花岗岩，还顺便产生了很多宝石级的矿石。三大岩齐聚的“大地之母”傲然挺立的同时，也向后人述说着曾经的风云变幻。

探究地球内部结构，同样离不开岩石。不同岩石抵抗压力的能力不同，地震波通过不同岩石时速度也不同，同样的岩石在不同环境下物理性质也可能发生变化等等，这些都需要对岩石开展深入研究，例如进行岩石实验。如果想更真实地模拟地下环境，还需要提高温度增大压强，使岩石实验环境变得更准确，这样的高温高压岩石实验为探究地下奥秘提供了很大的可能，而高温高压也带来了实验的高难度。是科学家的坚持不懈让地球画像更加清晰。

虽然地壳中的岩石只有三种类型，但又是那么的大小不一、形色各异，构成了五彩斑斓的世界。它们不断地向我们描述着地球过往的历史和正在进行的故事，也为我们认识其他星球提供了重要依据。（作者系中国地震局地球物理研究所助理研究员）