Question

岩石学及学习的目的

Answer 1

岩石学（Petrology）一词是由希腊字“petra”（意思是石头），及“logos”（意思是解释），两个字组成的，表示岩石学是研究天然岩石的学科。由于岩石是除去大气圈及水圈后地球的主要组成部分，因此岩石学在地球科学中具有十分重要的位置。

基础岩石学包括了岩相学（Petrography）和岩理学（Petrogenesis）两部分，岩相学是以研究岩石分类和描述岩石特征为主，立足于详细的野外及室内的观察与测试，如对岩石的颜色、结构构造、矿物成分和野外产状以及它们的化学成分作出研究，可以对各类岩石作出进一步的分类和命名。岩理学则是将岩相学的知识与实验研究和理论分析结合，并通过归纳和演绎对有关各类岩石的成因、形成演化及构造背景进行研究。在归纳和演绎的过程中要与相邻学科相互印证以期获得符合实际情况的结论。

对于大学生来说，首先要掌握岩相学的内容，然后再对教科书中岩理学的内容作出理解。千万不能丢掉或轻视岩相学基础去空谈岩理学理论。

岩石是地质历史的记录。有关岩石的成因、形成时的物理化学环境、结晶年龄及其时空分布规律的研究，可以对解决地质历史演化中的不少问题作出贡献。例如：

（1）现代的沉积物与地质历史上的沉积物的丰度有很大的差别，其原因何在?如在前寒武纪，白云岩是石灰岩的3倍，但是现代白云岩的产地却很少，仅限于少数特殊的环境如波斯湾等地；在25亿年（2.5Ga）之前太古宙的地层中，硅质岩的体积分数约占15%，而现在除了深海盆地外，硅质岩已经不很重要了；在前寒武纪蒸发岩十分稀少，根本无法与现代相比，是海洋成分发生变化，或是物源组分发生变化或是气候发生变化?今后变化的趋势将会如何?

（2）有些火成岩，如科马提岩，多数出现在太古宙，块状斜长岩、更长环斑花岗岩多数出现在元古宙，如何根据这些岩石的分布认识地球的演化?

（3）为什么太古宙麻粒岩、灰色片麻岩、紫苏花岗岩等是研究地壳早期演化和早期大地构造特征的重要内容?

（4）最老的板块活动、地幔柱活动出现在什么时期?哪些岩石组合可以作出限定?

这些问题都需要具有扎实的岩石学知识才能作出科学的回答。

岩石学研究还可以作为地球深部的“探针”。地球主要由岩石组成，科学家可以通过不同的途径直接获得不同深度的岩石样品。已有资料表明，获得的样品最大深度达200km。此外，还可以应用火成岩的化学成分反演深部岩浆源区，从而揭示地球深部的组成、热状态及流变学特征。21世纪固体地球科学进入了大陆动力学阶段，“岩石探针”的研究方向将为岩石学学科发展作出贡献。