岩石類型旋轉輪

地球上所有的岩石，根據它們的形成方式，都屬於三大類中的一種：(1) 火成岩 — 由熔融岩石（地下為岩漿，地表為熔岩）冷卻固化而成。侵入性火成岩（如花崗岩）在地殼深處緩慢冷卻，形成較大的晶體。噴出性火成岩（如玄武岩）在地表快速冷卻，形成細粒或玻璃狀質地。(2) 沉積岩 — 由壓實和膠結的沉積物（沙、泥、貝殼、植物材料）沉積成層，經過數百萬年形成。(3) 變質岩 — 現有的岩石在地球深處的地殼中，未熔化但受到強烈熱、壓力或化學活性流質的轉變。

岩石循環描述了岩石在地質時期不斷從一種類型轉變為另一種類型的過程：岩漿冷卻形成火成岩 → 火成岩風化侵蝕成沉積物 → 沉積物壓實形成沉積岩 → 沉積岩被埋藏並受熱/壓力變為變質岩 → 變質岩進一步被埋藏，熔化回岩漿，然後循環重新開始。任何岩石，在足夠的時間和適當的條件下，都可以轉變為任何其他類型。板塊構造（負責岩石的埋藏和熔化）和侵蝕（負責地表岩石的分解）是驅動此循環的主要力量。

兩者之間的差異完全在於岩漿冷卻的位置和速度：侵入性（深成）火成岩是岩漿在地殼深處（深度 1-50 公里，經過數千年至數百萬年）緩慢冷卻形成的，這使得較大的、可見的晶體得以生長 — 花崗岩是經典範例，其石英、長石和雲母顆粒清晰可見。噴出性（火山）火成岩是熔岩噴發到地表後，在空氣或水中快速冷卻形成的 — 快速冷卻阻止了較大晶體的生長，產生細粒岩石（如玄武岩）甚至是玻璃（如黑曜岩）。化學成分相同，質地卻完全不同。

片理化變質岩具有層狀或條帶狀的質地，這是由礦物在定向壓力下重結晶造成的 — 片狀礦物沿垂直於壓力方向排列。例子：板岩（低級別，薄層）、片岩（中級別，可見雲母薄片）和片麻岩（高級別，明顯的深淺條紋）。非片理化變質岩缺乏這種定向質地，因為它們是由含有少量片狀礦物的岩石形成的，或者是因為壓力在所有方向上都是均勻的。例子：大理石（由石灰岩重結晶成的方解石）和石英岩（由砂岩重結晶成的相互鎖定的石英）。這種區別對於理解岩石在地殼深處形成的程度很重要。

加拿大西北地區的阿卡斯塔片麻岩（Acasta Gneiss）被定年為 40.3 億年，是地球表面最古老的已知岩石出露之一。魁北克的努瓦盧伊特綠岩帶（Nuvvuagittuq Greenstone Belt）的年齡被定為 37.7 至 42.8 億年（有些研究人員傾向於較高的年齡）。地球本身有 45.43 億年的歷史，因此這些岩石形成於地球存在的前 3 億至 5 億年內。個別鋯石晶體（岩石中的微小礦物顆粒）甚至更古老：澳大利亞的傑克山鋯石（Jack Hills zircons）有 44.04 億年的歷史 — 這是已知最古老的地球物質，保留了地球極早期地殼的化學證據。

煤炭是有機沉積岩 — 由古代植物材料壓實並經過化學轉變而成，主要來自石炭紀（3.58 億至 2.99 億年前）。過程是這樣的：古代森林（巨型樹蕨、石松和木賊）死亡後，堆積在缺氧的熱帶沼澤中，由於氧氣有限，細菌分解並不完全。經過數百萬年的埋藏和壓力，植物物質通過幾個階段轉化：泥炭（部分分解的植物物質，約 55% 碳）→ 褐煤/褐煤（約 60-70% 碳）→ 煙煤（約 80% 碳）→ 無煙煤（約 95% 碳，最硬的煤）。所有煤炭都含有古代生物的碳 — 燃燒它們會釋放出石炭紀時期從大氣中移除的碳。

變質岩是最具商業價值的岩石之一：大理石 — 用作建築材料、雕塑、地板和檯面（泰姬陵、米開朗基羅的《大衛》、帕特農神廟）；板岩 — 用作屋頂瓦、地板、黑板、檯球桌板；石英岩 — 用作建築骨料、路基、生產矽的矽源；片岩 — 直接用途有限，但經常伴有貴金屬（如金礦經常存在於片岩地層中 — 南非的威特沃特斯蘭德金礦區就是片岩蝕變的）；片麻岩 — 用作建築石材、骨料。變質地帶經常承載經濟上關鍵的礦床，因為造成變質岩的強烈熱力和流體流動也會富集有價值的礦物。