P老師-高中化學老師之路

十、地殼中的三大岩類

在地殼中三大岩類所佔的體積百分比， 火成岩佔64.7%，變質岩佔27.4%，沉積岩佔7.9%。

由此可知，火成岩是地殼中最主要的岩石材料，沉積岩所佔比例最少。

為什麼地殼中火成岩的比例最高，然而，地表上卻是沉積岩比例最高呢？

(1) 地殼中的岩漿很少噴出地表，所以地表上以沉積岩最多

(2) 地殼中的火成岩以侵入岩為主，由岩漿直接冷卻形成；沉積岩形成的過程中，需要經過較多的地質作用才能形成，需要耗費的時間比較多，因而在地殼中比例較少。

九、岩石循環

地殼中的岩石因受到內、外營作用的影響，岩石產生變化而有循環的歷程。

1. 岩石循環的示意圖：

將這張圖大概解釋一下就會變成下方的文字敘述：

(1) 火成岩 à 抬升 à 經過風化、侵蝕 à 經過沉積作用 à 沉積物 à 經過深埋、岩化作用 -> 沉積岩 à 經過熱與壓力 à 變質岩 à 經過熔融 à 岩漿 à 火成岩 (完整路徑)

火成岩 à 經過熱與壓力 à 變質岩 à 經過熔融 à 岩漿 à 火成岩

2) 沉積岩 à 經過熱與壓力 à 變質岩 à 經過熔融 à 岩漿 à 火成岩

沉積岩 à 抬升 à 經過風化、侵蝕 à 經過沉積作用 à 沉積物 à 經過深埋、岩化作用 à 沉積岩

(3) 變質岩 à 經過熔融 à 岩漿 à 火成岩

變質岩 à 抬升 à 經過風化、侵蝕 à 經過沉積作用 à 沉積物 à 經過深埋、岩化作用 à 沉積岩 à 經過熱與壓力 à 變質岩

八、變質作用 (Metamorphism)

已有的岩石(沉積岩 or 火成岩)，在固態的情況下受到地下深部的溫度 (地溫梯度、高溫岩漿侵入接觸)、壓力 (板塊擠壓、岩層的荷重)、和化學環境的變化而形成另一種岩石的作用。

1. 變質作用的因素：

(1) 壓力

(2) 熱液

(3) 地溫梯度

(4) 時間

2. 變質作用的機制：

(1) 以壓力為主 à 動力變質作用 (dynamic metamorphism)

(2) 以熱力為主 à 接觸變質作用 (contact metamorphism)

(3) 以壓力與溫度為主 à 區域變質作用 (regional metamorphism)

3. 接觸與區域變質作用產生的變質岩：

(1) 石灰岩(Limestone) à 大理岩 (Marble)

(2) 頁岩(Shale) à 板岩(Slate) à 千枚岩(Phyllite) à 片岩(Schist) à 片麻岩(Gneiss)

(3) 沙岩(Sandstone) à 石英岩(Quartzite)

(4) 礫岩(Conglomerate) à 變礫岩(Metaconglomerate)

七、侵入作用 (magmatic intrusion)

岩漿侵入地殼之中，稱為侵入作用。其所形成的岩石，稱為侵入岩。

1. 岩漿侵入地殼的產狀

2. 侵入岩依據其侵入地殼的深度，分為兩類：

(1) 淺成岩 (hypabyssal rock)：

於地表3km以內的侵入岩。

(2) 深成岩 (plutonic rock)：

於地表3km以下之侵入岩。

六、 火山作用 (volcanism)

當岩漿由岩漿庫移動至地表噴出的作用，稱為火山作用。

1. 噴發岩 (Eruptive rock)

由火山噴發的岩漿固結後所形成的岩石，稱為噴發岩。

2. 火山作用的產狀：

3. 火山爆噴的風險

五、岩漿的分異作用 (Magmatic differentiation)

岩漿中含有許多化學元素，在特定條件下，較輕的熔體在岩漿庫頂端，較重的部分在岩漿庫底端，這種岩漿分成不同熔體的過程，稱之為岩漿的分異作用。

【包溫反應系列】

隨著冷卻的過程中，由不同化學元素所組成的礦物，將有順序地依次結晶析出，產生一系列結晶礦物，則稱為包溫反應系列。

1. 由包溫提出

2. 礦物結晶的順序可以分成兩個系列

(1) 不連續系列 (discontinuous series)：

橄欖石 à 輝石 à 角閃石 à 黑雲母 (背:你敢揮拍就等著腳黑黑)

(2) 連續系列 (continuous series)：

隨岩漿溫度下降時，因Na和Ca比例不同，產生了一系列斜長石結晶。

四、岩漿作用 (magma action)

地表的深處存在岩漿庫(Basaltic magma)，岩漿從地下深處，經過向上移動後到達地殼上部或地表，而經歷過程中，其成份與物理化學之複雜狀態的變化過程，此複雜作用就稱為岩漿作用。

(1) 玄武岩質的岩漿 ：

溫度較高(900~1200°C)、SiO₂的含量約50%，屬於高流動性的流體。

(2) 花崗岩質的岩漿：

溫度較低(小於800°C)、SiO₂的含量約65~72%，屬於低流動性的流體。

2. 影響岩漿黏滯度的因素：

(1) 岩漿溫度：溫度越高，黏度越小

(2) 含水量的比例：含水量越高，黏度越小

(3) SiO₂的含量：SiO₂含量越高，黏度越大

3. 此外，常見的岩漿分類名稱為下表：

註：

1. 岩漿中的基姓、中性、酸性等名稱，並與pH值無關，而是與SiO₂的含量有關。

2. 基性岩漿相當於玄武岩質岩漿

  中性岩漿相當於安山岩質岩漿

  酸性岩漿相當於流紋岩質岩漿 or 花崗岩質岩漿

三、摩氏硬度 (Mohs's Hardness)

是指特定的礦物之間相對的堅硬程度。

概念解釋：

1. 若有一個礦物想知道他的硬度，就可以利用摩氏硬度裡的礦物，進行彼此之間的刻劃，已得到該礦物是介於哪種硬度的範圍內。

2. 雖然摩氏硬度的標準礦物代表著1~10相對硬度範圍，但並不代表說彼此間的硬度是等比例關係，像是金剛石(硬度10)不等於其硬度就是滑石(硬度1)的10倍。

摩氏選出了10種礦物來代表1~10硬度的標準，分別是：