天地万物周而复始，循环往复中大地沧桑巨变，地壳物质形态持续转化。岩石，纵然坚不可摧，也并非一成不变。组成岩石圈的三大岩类——岩浆岩、沉积岩和变质岩随着岁月的流逝，也能相互转换和变化。当然这一转换过程非一日之功，需要历经漫长的地质过程。今天就让我们一起进入岩石的转换世界。

　　何处为家——岩石的分布

　　大家都知道地球是一个由不同物质和不同状态的圈层组成的球体，这些圈层可以分为外部圈层和内部圈层。外部圈层是指地球表面以外的圈层，可以分为大气圈、水圈和生物圈，内部圈层就是指地球内部的地壳、地幔和地核。地球的内部圈层与鸡蛋结构较为相似，最外层卵壳相当于地壳，卵白相当于地幔，而内部的卵黄则与地核相对应。在地球上部相对于软流圈而言，有一层厚约60~120公里的坚硬的岩石圈，主要由地壳和上地幔顶部组成，这里便是岩石的分布地。

　　周而复始、生生不息——岩石的形成及变化

　　岩石是在各种地质作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体，是构成地壳及地幔的主要物质。根据成因，岩石可分为三大类：火成岩(岩浆岩)、沉积岩和变质岩。在三大类岩石中，沉积岩擅长用“细水长流”的方法占领地球表面，岩浆岩则更偏爱以“厚积薄发”的方式来宣告它的存在，而变质岩用“今非昔比”来形容则再合适不过了。

　　在地球演化的早期，随着地球温度逐渐冷却，岩浆岩是地球上最早形成的原生岩石类型。因此不管是从岩石的“资历”还是如今的分布体积来说，岩浆岩都是三大岩中当之无愧的“带头大哥”。

　　那么沉积岩和变质岩又是如何出现的?

　　在漫长的岁月中，深埋地下的岩浆岩逐渐抬升到了地表。刚一到地面的花岗岩还是个体积庞大的“巨无霸”。它整天沐浴着阳光，享受着风儿的抚摸，沉浸在雨水的滋润中，还有各种花草树木在它身上生根发芽，无数的飞禽走兽以它为家。然而在岁月的洗礼下，巨无霸的岩浆岩逐渐破碎，并随着雨水的冲刷，进入小溪，汇入江河，并不断破碎分解成更加细小的颗粒，顺着河流朝大海奔去。这些小颗粒跋山涉水，历经千辛万苦，只有一部分抵达了海滩。它们想要抓紧时间在海滩重建家园，但却在海浪一次次的袭扰和冲刷下，选择在海岸边安顿下来，最终形成了独特的沉积层理。就这样，最原始的沉积岩形成了。这个过程中，岩浆岩牺牲了自我，辗转千山万水，终于转变成了具有层理的沉积岩!

　　与此同时，抬升到地表的变质岩和早先的沉积岩在地表条件下经过破碎、运移、堆积等，也不断形成新的沉积岩。

       三大岩转换过程示意图

　　地表世界欣赏完后，让我们一起来探索神秘的地下世界。我们知道，地球内部有一台永不停歇的发动机，不断向外提供动力。在这股“神秘力量”的作用下，早先形成的一部分岩石会重新进入地球深部，接受“炼狱”的考验。正如上一期内容《破茧成蝶——变质岩与变质作用》文章中所述，在地下深部的炼狱中，再坚强的岩石都要屈服，被迫进行“重组改装”。比如石英砂岩(沉积岩)能够转变成石英岩(变质岩)，玄武岩(岩浆岩)可以转变为角闪岩(变质岩)。就连原来的变质岩也可以浴火重生为更高级的变质岩。这就是三大岩类转变成变质岩的过程。

　　三大岩相互转换过程图

　　著名生物学家林奈曾说过：“坚硬的岩石不是原始的，而是时间的女儿。”

　　如果岩石过于靠近地心，那里的高温会让它们灰飞烟灭，重新变成熔融的岩浆，继而开始新一轮的岩浆作用。就这样，在地球内部活动和地表外力的共同主导下，岩石圈的转换日复一日，年复一年地进行着。三大岩中所有类型的岩石都会不断参与到下一个循环中去。这是一个永无止境的循环游戏。岩浆岩、沉积岩和变质岩在这一游戏中玩的不亦乐乎，直至永远。

　　岩石转化的动力揭秘——地壳物质循环

　　正是因为岩石一直处于循环转换之中，三大岩在地壳中所占的比例也是不断变化的。但是是谁昼夜不停地驱使岩石不断转化?又是什么力量强大到可以贯通地球表里?

　　研究表明，从35亿~36亿年前原始地壳形成至今，在漫长的地质历史岁月中，岩石圈和其下的软流层之间存在着大规模的物质循环。近年来地质学家又发现，有一股来自核幔边界的奇异热量(学界称为“地幔柱”)促使着地幔对流，进而造成地壳物质循环。但最终推动地质循环的能量其实主要来自地球内部放射性物质的衰变，放射能转化为热能，热能再转化为推动岩石圈和软流层物质运动的机械能。

　　地球的地质作用过程

　地幔柱与热点

　　在地质循环的过程中，地壳运动、板块构造、岩浆活动等地质作用生成新的岩石，隆起高山使地面和洋底凹凸不平;物理、化学和生物的地质作用以及水流、冰川和风的地质作用，使岩石风化、破碎、溶解并搬运到盆地沉积，起到削高补低的作用。而大洋盆地是地球上的最低点，陆地上的物质原则上都要回到洋底去，并在洋底沉积为岩石(包括化学沉积、生物沉积和固体碎屑沉积)，最后随着板块运动回到地幔中消亡，这就是地壳物质循环。

　　Makran 俯冲带三维模型

　　后记：

　　万物循环皆有序。读完了文章，相信你对岩石界三大家族的血缘关系有了更深入的了解。下期开始，我们将为您陆续带来每一个家族具体成员的介绍，让我们不见不散~

　　参考文献：

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