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岩性

岩性（lithology）是對露頭、手邊、岩芯樣本或低倍顯微鏡下岩石單元物理特徵的描述，岩石的物理特性包括顏色、質地、粒徑和成分[1][2][3]。岩性可指所有這些特徵的詳細描述，或岩石總體物理特徵的概括；第二種意義上的岩性包括砂岩、板岩、玄武岩或石灰岩[4]。

猶他州東南部所見的地層

岩性是將岩石層序細分為單個岩層單元的基礎，以用於地質繪圖和區域間對比。在某些實際應用中，例如實地勘查，均使用標準術語（如歐洲岩土工程標準《歐洲規範7》）來描述岩性。  

岩石類型 編輯

 
顯示出水下噴發特徵的一塊「枕狀」玄武岩，意大利。

岩性的命名基於岩石類型，而岩石類型主要有三種，分別為沉積岩、火成岩和變質岩。火成岩直接由岩漿形成，它是熔岩、溶解氣體和固體晶體的混合物；沉積岩是由礦物或有機顆粒形成，這些礦物或有機顆粒聚集在地球表面並岩化而成；而變質岩則是現存固體岩石在高溫高壓條件下重結晶形成[5]。

火成岩又進一步分為三大類：由火山活動（火山噴發碎屑）直接產生的破碎岩屑組成的火成岩被歸類為火山碎屑岩。而火山碎屑岩根據平均碎岩（碎屑岩）大小以及是否主要是單個礦物晶體、火山玻璃顆粒或岩石碎片還可進一步細分[6]。進一步的分類也可通過化學成分來進行[7][8]。

具有可見礦物顆粒（顯晶岩）的火成岩被歸類為侵入岩，而火山玻璃狀或極細粒的（隱晶質）火成岩被歸類為噴出火成岩。侵入火成岩通常使用按所含石英、鹼性長石、斜長石和似長石相對佔比的所謂「石長斜似標準」（英文首字母縮寫「QAPF分類」）進行分類；對特殊成分的火成岩如超鐵鎂質岩或碳酸鹽岩，則有特殊的分類法。在可能的情況下，噴出火成岩也使用「噴出QAPF分類法」按礦物含量進行分類，但當無法確定礦物成分時，可使用基於二氧化矽和鹼金屬氧化物總含量及其他化學標準的「全鹼矽分類」（TAS分類）對其進行化學分類[9][10][11]。

沉積岩首先依據是矽質碎屑還是碳酸鹽作初分，對於矽質碎屑沉積岩，根據其粒度分佈和石英、長石和岩屑的相對比例再分為亞類；對於碳酸鹽岩沉積岩，則根據所含成分，按鄧哈姆（Dunham）或福克（Folk）分類方案進行劃分[12]。

變質岩的命名可以依據質地、原岩、變質岩相和/或發現變質岩的位置，基於質地和泥質結構（如頁岩、泥岩）原岩的命名可用於定義板岩和千枚岩；基於紋理的名稱為片岩和片麻岩，這些紋理，從板岩到片麻岩，定義了不斷增加的變質程度[13]。變質相則由形成特定礦物的壓力-溫度場所定義[14]；其他存在的變質岩名稱還有綠片岩（變質玄武岩和其他噴出火成岩）或石英岩（變質石英砂）等 [15]。

顆粒/碎屑尺寸 編輯

 
蒙大拿州密蘇拉冰川湖沉積的黏土岩，是一種粒度最細的沉積岩。

在火成和變質岩中，粒徑是衡量岩石中晶體大小的一種尺度。在火成岩中，這用於測定材料冷卻的速率：大晶體通常表示侵入火成岩，而小晶體則代表岩石為噴出岩[16]。主要由單一礦物（如石英岩或大理石組成的岩石變質作用可能會增大粒徑（晶粒生長），而剪切岩石變質作用可能會減小粒徑（同構造再結晶）[17]。

在碎屑沉積岩中，粒徑是構成岩石顆粒和/或碎屑的直徑，這些被用來確定使用何種岩石命名系統（如礫岩、砂岩或泥岩）。對於砂岩和礫岩，其粒徑範圍很廣，因此，在岩石名稱中添加了一個描述粒徑範圍的詞，如「卵石礫岩」和「細石英砂礫岩」[18]。

礦物學 編輯

 
一種在鎂鐵質玄武岩火山渣基質中含有橄欖石和輝石（轉變為棕色的伊丁石）的超鐵鎂質地幔捕虜岩（xenolith）。

在礦物顆粒大到可用手持放大鏡識別的岩石中，可見礦物也是描述的一部分。對可能包含有碳酸鹽、方解石膠結岩或可能包含方解石礦脈的岩序，標準做法是使用稀釋的鹽酸測試方解石（或以其他形式存在的碳酸鈣）並查看氣泡[19]。

岩石的礦物學成分是其分類的主要依據之一，在可行情況下，火成岩根據其礦物含量，使用QAPF分類或特殊的超鎂鐵質或碳酸鹽岩分類法進行分類[9][10][11]。同樣，變質相（metamorphic facies）顯示了岩石暴露在熱量和壓力下程度，因此，對變質岩的分類很重要，可通過觀察樣本中存在的礦物相來確定[14]。

顏色 編輯

岩石或其組成部分的顏色是某些岩石的一種獨特特徵，通常會被記錄下來，有時會用於與標準顏色圖表作比對，如美國地質學會岩石顏色圖表委員會根據孟塞爾顏色系統[20]所製作的顏色圖表。

結構 編輯

岩石的結構描述了構成岩石所有元素的空間和幾何結構，在沉積岩中，主要可見結構通常為層(bedding)，層的規模和發育程度通常記錄為描述的一部分；變質岩（由接觸變質作用形成的變質岩除外）具有發育良好的平面和線性結構；由於結晶過程中特定礦物相的流動或沉降，火成岩也可能具有結構，形成堆積。

質地 編輯

 
該斑岩玄武岩的岩性以橄欖石和普通輝石斑晶為特徵。

岩石的質地描述了構成岩石的單個顆粒或碎屑之間的關係，沉積物的質地包括碎屑的分選、分級程度、形狀及圓潤度。變質岩的質地包括與變形階段相關的大型變質礦物生長時間—變形前的「殘碎斑晶」和變形後的「斑狀變晶」。火成岩質地包括顆粒形狀等屬性，從具有理想晶體形狀（自形）的晶體到不規則晶體（他形），岩石是否顯示高度不均勻的晶體尺寸（斑岩），或晶粒是否對齊（稱為粗面質地）等[21]。

小型結構 編輯

 
來自蒙古的波紋標記。

岩石通常包含小型結構（比單個露頭尺寸更小），在沉積岩中，這可能包括底面痕（sole marking）、波紋痕（ripple mark）、泥裂（mudcrack）和交錯層（cross-bedding），這些記錄是因為它們通常具有特定沉積環境的特徵，並可能提供有關古水流方向的信息 [22]；在與斷層帶更深層次相關的變質岩中，小型構造，如不對稱「石香腸」（boudins）[23]和微褶皺被用於確定整個區域的位移檢測[24]；在火成岩中，小規模結構主要在熔岩中觀察到，例如繩狀與渣塊玄武岩岩漿[25]，以及顯示在水中或冰下噴發的枕狀熔岩[26][27][28]。

表層岩性 編輯

鬆散的表層物質也可能具有一定的岩性，這是由粒徑和成分定義的，通常依附於對單元形成方式的解釋上。地表岩性可分為湖相、海岸、河流作用、風積、冰川物和最近的火山沉積物等。美國地質調查局使用的地表岩性分類示例有「冰磧物」、「壤土」、「鹽湖沉積物」和「風成沉積物、質地粗糙的（沙丘）」[29]。

另請查看 編輯

參考文獻 編輯

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