構(gòu)造巖石學(xué)

構(gòu)造巖石學(xué)是研究巖石內(nèi)部構(gòu)造與微觀巖石組構(gòu)的地質(zhì)學(xué)分支學(xué)科，是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和巖石學(xué)的邊緣學(xué)科。

學(xué)科：構(gòu)造地質(zhì)學(xué)

詞目：構(gòu)造巖石學(xué)

英文：structural petrology2100433B

最初礦物學(xué)和巖石學(xué)是不分的，后來巖石學(xué)才從礦物學(xué)中獨立出來，發(fā)展成了一門獨立的學(xué)科。但是，由于巖石學(xué)研究內(nèi)容、深度和側(cè)重等方面的差異，遂出現(xiàn)了一系列很不相同的分支巖石學(xué)科，其中有著重巖石分類和描述的巖類學(xué)或巖相學(xué)（petrography），也叫描述巖石學(xué)；有探索巖石形成條件和成因機(jī)制的巖理學(xué)或成因巖石學(xué)（petrogenesis），或理論巖石學(xué)（theoritical petrology）；有以高溫高壓實驗和近代測試技術(shù)為基礎(chǔ)，對巖漿作用和變質(zhì)作用過程和產(chǎn)物進(jìn)行模擬和測試的實驗巖石學(xué)（experimental petrology）；其它還有地幔巖石學(xué)(mantle petrology)，化學(xué)巖石學(xué)(chemical petrology)等。當(dāng)代的巖石學(xué)，一般都是既不忽略對巖類學(xué)的描述，也注意巖石成因和實驗資料的綜合，以期獲得對巖石的產(chǎn)生、演化、時空分布規(guī)律等方面有個全面的認(rèn)識，以便使巖石學(xué)能更好的為人類社會服務(wù)，產(chǎn)生更大的效益。

目前巖石學(xué)正沿著巖漿巖石學(xué)、沉積巖石學(xué)和變質(zhì)巖石學(xué)三個主要的分支各自獨立的方向發(fā)展著。其中巖漿巖石學(xué)(magmatic petrology)，著重研究巖漿巖的組成、共生組合，產(chǎn)狀分布、礦產(chǎn)關(guān)系、成因機(jī)制以及巖漿的形成、活動、演化規(guī)律與全球構(gòu)造的關(guān)系等，比外，近年來巖漿巖石學(xué)的研究內(nèi)容已擴(kuò)大到上地幔的巖石和宇宙星體巖石。沉積巖石學(xué)(sedimentary petrology)，著重研究沉積物質(zhì)的形成、運移、沉積和成巖作用I沉積巖的組成，沉積礦產(chǎn)，沉積環(huán)境，沉積相等。變質(zhì)巖石學(xué)(metamorphic petrology)，著重研究變質(zhì)巖的組成、分布，成因、成礦、原巖恢復(fù)、變質(zhì)相和相系、變質(zhì)作用和構(gòu)造活動與地殼演化發(fā)展的關(guān)系等。

火成巖巖石學(xué)是研究主要由巖漿作用形成的巖石的成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造，及其形成條件和演化歷史的學(xué)科。其運用現(xiàn)代實驗技術(shù)、物理化學(xué)、流體動力學(xué)等理論，闡明各類巖漿的演化運移和冷卻結(jié)晶等過程，依據(jù)巖漿巖區(qū)域地質(zhì)分布結(jié)合大地構(gòu)造單元，總結(jié)各類巖漿巖自然組合的時空分布規(guī)律。

沉積巖巖石學(xué)是研究沉積物和沉積巖的組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和成因的學(xué)科。其主要內(nèi)容包括沉積物和沉積巖物質(zhì)成分、粒度及其生物化石群落等的研究；判定沉積環(huán)境和沉積物的源區(qū)，闡明古地理條件和恢復(fù)古構(gòu)造；根據(jù)碎屑物和基質(zhì)的比例，根據(jù)礦物顆粒和有機(jī)組分的分選性，進(jìn)行沉積物和沉積巖的分類；根據(jù)化學(xué)沉積物的特點判定水體化學(xué)性質(zhì)和海水深度等。

變質(zhì)巖巖石學(xué)是研究地殼內(nèi)部發(fā)生的變質(zhì)作用，和變質(zhì)巖的形成特點及其演變歷史的學(xué)科，天體隕石的沖擊變質(zhì)亦屬這一研究范疇。

在地殼演化過程中，地幔、地殼的相互作用，引起區(qū)域熱流和構(gòu)造環(huán)境的變化，發(fā)生了一系列屬于不同變質(zhì)相、變質(zhì)相系和不同形變程度的變質(zhì)巖石。它們是變質(zhì)作用在自然界的記錄，因而也是變質(zhì)巖巖石學(xué)的研究對象。變質(zhì)巖石學(xué)又可分為兩個方向：變質(zhì)地質(zhì)學(xué)和變質(zhì)實驗巖石學(xué)。

工業(yè)巖石學(xué)是用硅酸鹽工藝學(xué)的方法來研究和開發(fā)與硅酸鹽礦物有關(guān)的資源，又稱工藝巖石學(xué)。

其它的還有宇宙巖石學(xué)、化學(xué)巖石學(xué)、實驗巖石學(xué)、地幔巖石學(xué)、構(gòu)造巖石學(xué)等。

巖石的形成與形成時的地質(zhì)環(huán)境密不可分，巖石建造是地質(zhì)環(huán)境的一種表現(xiàn)。因此為了闡明地質(zhì)環(huán)境，區(qū)域地質(zhì)學(xué)、大地構(gòu)造學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和地層學(xué)的研究是必不可少的知識；礦物學(xué)和地球化學(xué)可以闡明巖石中主要造巖礦物和元素遷移變化的規(guī)律，它們與化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)相結(jié)合，可以說明巖石形成過程中可能的物理化學(xué)作用過程，以及巖漿發(fā)生的可能原巖。

宇宙巖石學(xué)可以看作巖石學(xué)與天文學(xué)之間的聯(lián)系環(huán)節(jié)，而地幔巖石學(xué)可以看作巖石學(xué)與地球物理學(xué)之間的橋梁，這兩個分支學(xué)科擴(kuò)大了巖石學(xué)研究的時空范圍，所研究的深度可達(dá)600公里的地幔，時間可以上溯到40億年左右，其研究成果為研究地球早期演化提供了基礎(chǔ)資料。

作為自然體系的巖石組合，其成因是復(fù)雜的，受諸多因素所制約，并且與地殼演化有著密切的聯(lián)系。有成效的巖石學(xué)研究，一方面要擺脫傳統(tǒng)觀點的束縛，從單純巖石的描述中解放出來；另一方面也要防止簡單化的趨向，把復(fù)雜的成因問題納入簡單的成因模式。

(一)巖石學(xué)在水文地質(zhì)中的作用

水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水的一門科學(xué)。地下水則賦存于巖石的空隙(孔隙和裂隙)之中。而空隙的多少及大小與巖石的性質(zhì)是有密切關(guān)系的。不同成因類型的巖石，它們的成分、結(jié)構(gòu)，構(gòu)造不同，其孔隙度、儲水性和透水性等也就不同。因此，要研究地下水的賦存條件，必需有巖石學(xué)方面的知識。；：；某些深成侵入巖和變質(zhì)巖，如花崗巖、輝長巖、片麻巖等，由于結(jié)構(gòu)緊密，顆粒較均勻，孔隙度小，不易透水和貯水，故在這類巖石分布的地區(qū)找水較為困難，只有沿裂隙較為發(fā)育的構(gòu)造破碎帶，才可找到富水地段，在其它地區(qū)均屬貧水地區(qū)，只能找到水量小的風(fēng)化裂隙水。-在噴出巖地區(qū)，由于某些噴出巖具有氣孔構(gòu)造，孔隙往往較大，有的噴出巖柱狀節(jié)理發(fā)育，所以透水性好，儲水空間較大。如冀北漢諾壩玄武巖，由于氣孔構(gòu)造發(fā)育與裂隙溝通而成為較好的含水層。；!沉積巖的結(jié)構(gòu)，如碎屑巖的顆粒大小、形狀、分選性、排列方式和相互間的關(guān)系等，都會影響巖石的孔隙度，儲水性和透水性。如顆粒較粗的礫巖、砂巖，一般透水性較高。隨著顆粒的變小，透水性逐漸降低。例如顆粒很細(xì)的泥質(zhì)巖，往往是不透水層，而且具隔水性能，這類巖石只有遇到構(gòu)造變動產(chǎn)生裂隙時，才可以溝通相鄰含水層的地下水。

石灰?guī)r，白云巖和蒸發(fā)巖(石膏、巖鹽等)都是較易溶的巖石，在適當(dāng)?shù)臈l件下，它們可形成溶蝕通道，增大其透水性和儲水空間。如廣東肇慶的石灰?guī)r地區(qū)，由于溶蝕而形成地；F河流。

總之，巖石學(xué)的研究對了解地下水資源的儲集、運移和分布規(guī)律都具有極其重要的意義。

(二)巖石學(xué)在工程地質(zhì)中的作用

巖石是工程地質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)(工程的地基和圍巖)，除空間衛(wèi)星站外，人類的重大工程建設(shè)，其基礎(chǔ)幾乎都離不開巖石。巖體的物理力學(xué)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的好壞，對工程成敗起決定性作用。如修地下建筑(隧道、地鐵、地下發(fā)電站、地下油庫、地下飛機(jī)庫，地下軍艦!庫等工程)時，往往要把整座山中間挖空，必須注意圍巖的穩(wěn)定性問題。巖體穩(wěn)定性與巖石的成因類型、成分、結(jié)構(gòu)，構(gòu)造以及各種巖石的組合特征等都有密切關(guān)系。例如在花崗巖區(qū)建立地下油庫，由于花崗巖結(jié)構(gòu)致密堅硬，抗壓強(qiáng)度高，巖體巨大，中間無軟弱巖石夾層，不易坍塌，施工較安全，造價較低。若在軟弱易碎的巖石中建設(shè)，則施工困難，投資大，造價高。一般來說結(jié)晶巖的工程力學(xué)性能比沉積巖好。但影響巖體的工程力學(xué)性質(zhì)的因素是多方面的，必須仔細(xì)研究。

高壩或重型建筑物，一般應(yīng)建在堅硬的基巖上，如三門峽水庫大壩即建在閃長玢巖之上，切忌建在有軟弱夾層的基巖上。若堅硬基巖中含薄層的綠泥石片巖，絹云母片巖，泥質(zhì)頁巖等軟弱夾層，可導(dǎo)致建筑物滑塌，造成巨大損失。2100433B