岩石与矿物论文选题背景和意义初中

岩石与矿物论文选题背景和意义初中

1满足人们对岩石的合理利用，2帮助人类探索地球运动的秘密，3寻找矿产资源，并将其保护这个资源

服务于地质找矿，科研研究。。。。。。

首先岩石是组成地壳的物质之一，且主要是固态物质，他们构成了地球的岩石圈。其次岩石是矿物的天然集合体，由一种矿物或者是多种矿物组成，而这些矿物是由造岩元素组成。由于岩石是地球的组成物质之一，是地球发展过程中地质作用的汉武，是最基本的地质体，是矿物的集合体，是整个地球甚至是宇宙间星体发展的记录者，因此对他们进行研究，不但有助于了解地球发展演化的历史，而且对整个宇宙奥秘的认识也有一定的意义。岩石的研究和矿物的寻找与勘探对国民经济建设的发展和工业技术的发展是紧密相连的。，岩石为工业建设的发展提供原材料，像道路建设、地下建筑、水利建设等于岩石息息相关。

岩石与矿物论文选题背景和意义

矿物和岩石研究的意义：1）了解地球的形成与演化历史。2）寻找矿产资源：固体矿产，油气资源。3）为解决工程地质、地震、火山灾害、环境的变化等问题提供重要依据。

首先岩石是组成地壳的物质之一，且主要是固态物质，他们构成了地球的岩石圈。其次岩石是矿物的天然集合体，由一种矿物或者是多种矿物组成，而这些矿物是由造岩元素组成。由于岩石是地球的组成物质之一，是地球发展过程中地质作用的汉武，是最基本的地质体，是矿物的集合体，是整个地球甚至是宇宙间星体发展的记录者，因此对他们进行研究，不但有助于了解地球发展演化的历史，而且对整个宇宙奥秘的认识也有一定的意义。岩石的研究和矿物的寻找与勘探对国民经济建设的发展和工业技术的发展是紧密相连的。，岩石为工业建设的发展提供原材料，像道路建设、地下建筑、水利建设等于岩石息息相关。

服务于地质找矿，科研研究。。。。。。

矿物岩石学论文选题背景和意义初中

岩石学 (Petrology) 是地质学领域的一门重要的分支学科，是研究地壳、地幔及其他星体产出的岩石分布、产状、成分、结构、构造、分类、命名、成因及演化等方面的科学。对一般的岩石学来说，主要研究对象是地球上的岩石。“Petrology”一词来自希腊: “Π'ετρα”(岩石) — “Λ'ουοσ”(论证、推理) 两字的联合。古代人们把矿物、岩石统称为石 (石头) 。我国最早记述石头的有 《山海经》，该书著于春秋战国时期 (公元前 700 ～221 年) 。国外最先研究石头的著作，是希腊的 《关于石头的论文》，它成书于公元前 400 ～ 500 年。直到 18 世纪，随着采矿事业的蓬勃发展，地质研究不断深入，矿物学中才出现了 “岩石”科目，从而使岩石学与矿物学分开，“脱颖而出”成为一门新的、独立的、基础的学科。岩石学有它自己的发展过程。18 世纪中叶至 19 世纪，随着地质调查及化学分析、偏光显微镜的运用，人们较系统地研究了岩石的产状、分布、组成、分类、命名等方面问题，建立了岩类学，又称为描述岩石学或岩相学 (Petrography) 。19 世纪末至 20 世纪初，应用了物理化学原理，采用实验方法，研究了岩石的形成条件和成因机理等方面问题，建立了岩理学，又称理论岩石学 (Theoretical petrology) 或成因岩石学 (Petrogenesis) 。20世纪 50 年代以来，采用了高温高压实验技术及现代测试技术，研究了岩浆作用及变质作用过程，建立了实验岩石学 (Experimental petrology) 。现代的岩石学，一般是把岩类学与岩理学统一起来，把地质资料与实验成果综合分析，研究岩石的组合、成因及在时间、空间上的分布规律。岩石学在其发展过程中，曾经过多次大的成因观点方面的争论，大大地促进了岩石学向纵深方面发展，逐渐形成了 3 个重要的独立门类: 岩浆岩 (火成岩) 岩石学、沉积岩岩石学及变质岩岩石学。岩石学的研究，不仅对地壳、上地幔等的物质组成、起源演变等具有极为重要的科学意义，而且岩石学研究及岩石学有关的理论方法，既是研究资源科学 (矿产、能源) 及环境科学 (农田、水利、交通、建筑、地震、火山、沙漠、污染) 的基础，也是研究宇宙岩石 (陨石、月岩等) 、工艺岩石 (铸造石、水泥、陶瓷、玻璃) 的基础。

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岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分次生变化的现象导致上述现象的作用称风化作用分为：①物理风化作用主要包括温度变化引起的岩石胀缩、岩石裂隙中水的冻结和盐类结晶引起的撑胀、岩石因荷载解除引起的膨胀等②化学风化作用包括：水对岩石的溶解作用；矿物吸收水分形成新的含水矿物，从而引起岩石膨胀崩解的水化作用；矿物与水反应分解为新矿物的水解作用；岩石因受空气或水中游离氧作用而致破坏的氧化作用③生物风化作用包括动物和植物对岩石的破坏，其对岩石的机械破坏亦属物理风化作用，其尸体分解对岩石的侵蚀亦属化学风化作用人为破坏也是岩石风化的重要原因岩石风化程度可分为全风化、强风化、弱风化和微风化4个级别大约在200年前，人们可能认为高山、湖泊和沙漠都是地球上永恒不变的特征可现在我们已经知道高山最终将被风化和剥蚀为平地，湖泊终将被沉积物和植被填满，沙漠会随着气候的变化而行踪不定地球上的物质永无止境地运动着暴露在地壳表面的大部分岩石都处在与其形成时不同的物理化学条件下，而且地表富含氧气、二氧化碳和水，因而岩石极易发生变化和破坏表现为整块的岩石变为碎块，或其成分发生变化，最终使坚硬的岩石变成松散的碎屑和土壤矿物和岩石在地表条件下发生的机械碎裂和化学分解过程称为风化由于风、水流及冰川等动力将风化作用的产物搬离原地的作用过程叫做剥蚀 地表岩石在原地发生机械破碎而不改变其化学成分也不新矿物的作用称物理风化作用如矿物岩石的热胀冷缩、冰劈作用、层裂和盐分结晶等作用均可使岩石由大块变成小块以至完全碎裂化学风化作用是指地表岩石受到水、氧气和二氧化碳的作用而发生化学成分和矿物成分变化，并产生新矿物的作用主要通过溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用和氧化作用等式进行虽然所有的岩石都会风化，但并不是都按同一条路径或同一个速率发生变化经过长年累月对不同条件下风化岩石的观察，我们知道岩石特征、气候和地形条件是控制岩石风化的主要因素不同的岩石具有不同的矿物组成和结构构造，不同矿物的溶解性差异很大节理、层理和孔隙的分布状况和矿物的粒度，又决定了岩石的易碎性和表面积风化速率的差异，可以从不同岩石类型的石碑上表现出来如花岗岩石碑，其成分主要是硅酸盐矿物这种石碑就能很好地抵御化学风化而大理岩石碑则明显地容易遭受风化气候因素主要是通过气温、降雨量以及生物的繁殖状况而表现的在温暖和潮湿的环境下，气温高，降雨量大，植物茂密，微生物活跃，化学风化作用速度快而充分，岩石的分解向纵深发展可形成巨厚的风化层在极地和沙漠地区，由于气候干冷，化学风化的作用不大，岩石易破碎为棱角状的碎屑最典型的例子，是将矗立于干燥的埃及已35个世纪并保存完好的克列奥帕特拉花岗岩尖柱塔，搬移到空气污染严重的纽约城中心公园之后，仅过了75年就已面目全非地势的高度影响到气候：中低纬度的高山区山麓与山顶的温度、气候差别很大，其生物界面貌显著不同因而风化作用也存在显著的差别地势的起伏程度对于风化作用也具普遍意义：地势起伏大的山区，风化产物易被外力剥蚀而使基岩裸露，加速风化山坡的方向涉及到气候和日照强度，如山体的向阳坡日照强，雨水多，而山体的背阳坡可能常年冰雪不化，显然岩石的风化特点差别较大剥蚀与风化作用在大自然中相辅相成，只有当岩石被风化后，才易被剥蚀而当岩石被剥蚀后，才能露出新鲜的岩石，使之继续风化风化产物的搬运是剥蚀作用的主要体现当岩屑随着搬运介质，如风或水等流动时，会对地表、河床及湖岸带产生侵蚀这样也就产生更多的碎屑，为沉积作用提供了物质条件岩石在日光、水分、生物和空气的作用下，逐渐被破坏和分解为沙和泥土，称为风化作用沙和泥土就是岩石风化后的产物

岩石与矿物论文选题背景及意义初中

研究区位于兴蒙造山带东端松嫩－张广才岭地块和佳木斯－兴凯地块碰撞带的伊春－延寿构造岩浆带上，构成了规模巨大的东北中生代“花岗岩海”的一部分，其形成的地球动力学机制、中亚造山带显生宙花岗岩成因与地壳增长、多金属成矿作用等地学问题，一直被国内外地学界所关注（李之彤等，1988，2001；张海驲，1991；黑龙江省地质矿产局，1993；邵济安等，1995；赵春荆等，1996；任纪舜等，1997；李锦轶，1998；Jahn et al ，1999，2000；吴福元等，1997，1999a， b；Jahn，et ，1999～2000；Wu et ，2000～2004；孙德有等，2001，2004a，b；唐克东等，2004；刘宝山， 2005，2007；张兴洲等，2006；万天丰，2007；刘志逊等，2007；张昱，2008；韩振哲等，2008，2009）。花岗岩类是组成大陆地壳的主要岩石，对花岗岩研究属于地质科学中的前沿课题。造山带又是大陆上花岗岩最为发育的区域，造山带演化的各个阶段都可能产生花岗岩类。因此，花岗岩的研究也是造山带研究的中心问题之一。花岗岩与成矿关系也是一个研究时间最长的地质科学问题之一，被中外地质学家所关注，并且成为岩石学家、矿床学家研究的基本内容。涂光炽等（1997）将花岗岩有关的成矿作用进行了分类，一类为花岗质岩浆本身的成矿作用，进一步可细分为花岗质岩浆结晶分异产生的成矿作用岩浆晚期－岩浆热液成矿作用（脉型、斑岩型、云英岩型、矽卡岩型、伟晶岩矿床）、改造－混合岩化成矿作用等；另一类是花岗质岩浆作用于围岩而产生的成矿作用。汪雄武等（2002）将与花岗岩岩浆活动有关的热液系统分为：Sn-W云英岩型矿床有关的浅－深位花岗岩岩浆热液系统；斑岩－矽卡岩型和浅成低温热液多金属、贵金属矿床有关岩浆－大气水热液系统；浅成低温热液脉型和角砾岩型金矿床有关的大气水为主的热液系统等。近年来花岗岩ISMA成因类型的划分研究发现，不同成因类型花岗岩产出的构造背景及在地壳中的部位不同，造成不同类型、不同成因花岗岩有着完全不同的成矿作用和特征。这在秦岭、华南等地区表现都很明显，华南的铜、铁、钼矿产多与I型或同熔型花岗岩有关，而钨、锡、铀、钍等矿产多与S型花岗岩或改造型花岗岩有关（徐克勤等，1982；卢欣祥等，1994；王德滋等，2002），秦岭造山带花岗岩与金、钼成矿作用（卢欣祥等，1989，2000；李先梓等，1993），以及A型花岗岩与锡、铌、钽、钨、钼矿产具特定的成矿专属性特点（Collins et ，1982； Pitcher，1983；卢欣祥等，1989；郑基俭等，2001；汪雄武等，2002）。又近年来发现许多铜、金、铁、钼、钨等重要金属矿床都与小侵入体有关，进而提出小岩体成大矿（汤中立等，2006）。腾吉文等（2009）认为大型岩基体（或成矿母岩体）与壳幔相互作用、巨大的岩浆－流体成矿系统密切有关，而大型岩基体派生的众多小岩枝与周边介质耦合，使成矿元素不断聚积，形成了大型、超大型金属矿床或矿集区。20世纪90年代开始，对小兴安岭地区区域地质调查、矿产普查及专题科研工作的系统开展，对“花岗岩海”的形成时代、成因和形成的大地构造背景及其大陆动力学演化历史和与贵金属、多金属成矿作用的研究取得了许多重要进展，特别是近年来在小兴安岭东南一带相继探明了鹿鸣斑岩钼矿、东安岩金矿等超大型矿床，以及众多钼铅锌矿（化）点等多金属矿床，且矿床均与早中生代花岗岩类关系密切，其矿床成因类型主要包括斑岩型、矽卡岩型、矽卡岩－热液叠加型、热液型、火山－次火山热液型和低温热液型矿床等（尹冰川等，1997；赵明玉，2000；韩振新，2004；张炯飞等，2004；杨言辰等，2005；时永明等，2007；韩振哲等，2009c，2010a，b），说明该地区有色金属及金等找矿潜力仍十分巨大。但目前仍然存在许多亟待解决的重大基础地质问题，如花岗岩时空分布规律、显生宙花岗岩与壳幔相互作用以及地壳垂向增生以及多金属、贵金属成矿作用之间内在关系；早中生代底侵作用与巨量花岗岩成因、地壳垂向增生、演化以及碰撞后大规模伸展构造体制下的多金属矿集区、（超）大型矿床形成之间的关系（毛景文等，2004；胡瑞忠等，2008）；古亚洲洋与环太平洋两大构造域转换过程的机制及时代等一系列基础问题，制约着与两大构造域有关成矿带的划分、展布、叠加关系等成矿作用的认识，以及早中生代花岗岩类有关多金属、金矿床成矿系列、找矿方向、成矿模式建立等。

1满足人们对岩石的合理利用，2帮助人类探索地球运动的秘密，3寻找矿产资源，并将其保护这个资源

岩石学（petrology，来自希腊文petra—岩石，和logos—论述和解释）作为研究岩石的学科，在地球科学中占有重要地位。岩石学主要研究岩石的产出方式、组成特征、分类命名、岩石成因、形成环境和资源背景，包括岩相学（petrography，lithology）和岩理学（petrogenesis）两方面。传统上，岩相学主要是在野外地质调查的基础上，在显微镜下对岩石进行系统描述和分类命名，属于描述岩石学范畴。随着科学技术的进步，岩相学的研究已经拓展到将显微镜观察与现代分析测试技术相结合，全面研究岩石的矿物组成、化学成分和物理性质（光性矿物学、岩石化学、矿物化学、岩石物理、矿物物理等）。岩理学又称为成因岩石学，主要研究岩石的成因和形成过程：就是在深入的岩相学研究基础上，结合实验研究和理论分析，通过比较、归纳、演绎深入认识岩石的形成过程，理解地球上发现的（以及来自其他星球的）各种各样岩石的多样性的起因，分析人类难以直接观察的地球内部岩石物质的性质，进而为探讨地球和行星系统动力学过程提供知识储备和理论支撑。岩相学是岩理学的基础，也是地质类大学生首先要掌握的内容，因此，本书将把讨论的重点放在岩相学部分。岩理学是岩相学的深化，也是现代地球科学理论的基石。正如Philpotts ＆ Ague（2009）在 《火成岩和变质岩岩石学原理》 一书中指出的，自然界提供的有关岩石形成事件和过程的证据是零碎的，这就要求岩石学家把这些零碎的证据组合起来，才能构成一个连贯的故事。由于岩石是地质历史时期发生的地质事件的产物，是地球和行星历史的实物 “档案”。因此，对岩石的特征、时空分布规律、形成时的物理化学环境和岩石成因过程的研究，可以为解决有关地球乃至太阳系形成和演化历史的重大问题作出贡献。另一方面，矿石也是岩石，人类社会赖以生存的矿产资源就赋存在岩石之中，而岩石的性质对人类赖以生存的地下水、油气资源的赋存状态以及地表的地质作用、地质灾害都有重要影响。因此，对各类岩石的研究，不仅是认识地球的需要，也是实现资源的永续利用、预防和减轻地质灾害、保护人类的生存环境、促进人类社会可持续发展的需要。岩石学在解决地质学重大科学问题方面的作用，可以从以下例子中体现出来。◎岩石圈组成和深部过程的岩石学探针：对于大陆岩石圈组成和深部过程，人类难以直接观察，就需要结合岩石学探针技术和地球物理方法来间接进行研究。岩石学探针技术是通过对各种岩石样品的综合研究，分析岩石所处地质时期的岩石圈组成、结构和深部过程。主要的研究对象包括：(1)产于火山岩中的深源捕虏体（Pearson et ，2003），例如，我国辽宁复县古生代金伯利岩，道县、信阳和阜新中生代火山岩，以及汉诺坝、鹤壁、山旺、女山等地新生代玄武岩中，都存在上地幔橄榄岩、下地壳麻粒岩的捕虏体（郑建平，2009）；(2)因构造运动抬升剥露到地表的高级变质地体以及中下地壳甚至上地幔剖面，例如，意大利下地壳剖面（马昌前，1998）；(3)火成岩的源区示踪和岩浆房过程分析，其中，镁铁质－超镁铁质岩石主要反映地幔组成和过程，长英质岩石主要反映地壳的组成及其内部过程，而中性岩往往是地壳分异－混合和壳幔相互作用的产物。在研究方法上，不相容元素和同位素比值反映了岩浆源区化学成分的变化；而相容元素反映了矿物稳定性的变化，可提供有关地壳和地幔深处压力、温度和流体条件的信息。地球物理资料反映的是现今岩石圈的深部结构，代表了晚近时期地质作用留下的综合信息，主要包括岩石波速测量（路凤香等，2006）、现今地表热流测量（Rudnick ＆ Gao，2003）等。例如，我国开展的深部探测技术与实验研究，利用深地震反射技术，了解地壳底部30km以上的精细的地壳结构（董树文等，2011）。地球物理模型与岩石学模型的结合，将对岩石圈结构和组成提出更全面的约束。◎大地构造环境的岩石学分析：20世纪60年代中期建立的板块构造理论，发端于大陆漂移、海底扩张和地幔对流假说和模式。这一理论不仅解释了地震、火山、山链的分布样式，而且解释了大陆和海底的形成机制，也为地质历史时期不断变化着的地球气候及其对生物演化过程的影响提供了新解释（NRC，2008）。有些岩石类型和岩石组合，只有在特定的大地构造环境中才能出现（莫宣学等，2009），因此，结合其他的地质标志，就能从岩石学上分析有关岩石产出的古构造环境。例如，钙碱性岩浆岩常常出现在与大洋板块俯冲有关的岛弧和陆弧环境中，而碱性岩或双峰式岩浆岩则代表了与地壳伸展有关的构造环境。在沉积岩中，碳酸盐岩和石英砂岩通常形成于稳定的构造环境内，而长石砂岩、杂砂岩则形成于构造活动强烈的地区；在克拉通内部形成的碎屑沉积岩富含石英和长石，而在活动大陆边缘则多形成富含岩屑和长石的碎屑沉积岩。又如，麻粒岩是大陆下地壳的代表性岩石，而蓝片岩、榴辉岩等高压－超高压变质岩则是板块俯冲－碰撞环境的产物。◎盆－山关系的岩石学印迹：地质学上最初争论最大的问题就来自对沉积岩的观察。英国地质学家、火成学派的创始人詹姆斯·郝顿（James Hutton，1726～1797年）就曾根据沉积地层的厚度、沉积岩的各种特征以及沉积岩中化石的存在，推测过地球的年龄（Hutton，1788）。今天，对盆地中沉积岩的观察仍然是认识造山带的演化过程和盆－山关系的切入点。盆地和山岭是陆地表面的两个基本构造单元，它们在时间和空间上相互依存，在物质和能量上相互交换，二者具有密切的耦合关系。在碰撞造山带，构造活动直接控制盆地的发育和演化过程。一个典型的实例是印度板块与欧亚板块在始新世的碰撞，造成了青藏高原的隆升和周缘盆地的形成（许志琴等，2007）。山岭的隆升和剥蚀产生了大量的碎屑沉积物，这些沉积物分布于印度板块及其边缘海盆地中，如孟加拉扇新生代以来沉积物的总体积就达到了12×106km3，为解决与青藏高原形成演化相关的科学问题打开了一扇窗口。例如，关于印度板块和欧亚板块的碰撞是何时发生的问题，在巴基斯坦西北部Waziristan地区的古近系－新近系地层中就记录了这次事件造成的不整合接触，从而可以将碰撞时间限定在66～55Ma之间（Beck et ，1995）。研究表明，在俯冲带或垮塌的造山带，大规模岩浆活动产生的热和力学效应可导致上覆岩石快速的抬升和剥蚀，表现为岩浆侵入与粗碎屑岩堆积近于同时，新形成的岩浆岩直接作为弧前盆地的沉积物源（Kimbrough et ，2001）。这一系列过程可以发生在短短的几百万年之间，其信息被记录在造山带和相关盆地的各类岩石中。◎矿产资源的岩石学专属性：人类可资利用的矿产资源大都取自地壳浅部的三大类岩石中。深入研究岩石的特征和形成过程，对于了解有用物质的迁移和聚集机制，指导找矿勘探有重大的价值。例如，岩浆岩蕴藏了大量的金属和非金属矿产，其中，金刚石主要产于金伯利岩和部分钾镁煌斑岩中，Cr、Ni矿与镁铁质－超镁铁质岩石有关，Mo、W、Sn矿常与某些花岗岩有关，一些超大型的斑岩铜矿产于与大洋板块俯冲有关的中酸性浅成岩浆岩中，而Li和稀土矿可以在伟晶岩中寻找。目前世界上最大的铜矿是智利的丘基卡马塔（Chuquicamata）和埃尔特尼恩特（El Teniente）斑岩铜矿，铜总储量分别达6935万吨和6776万吨。值得注意的是，煤、油页岩等可燃性有机矿产以及石油、天然气等能源几乎全是沉积成因的，而赋存于沉积岩及沉积变质岩中的密西西比河谷型（MVT）及沉积喷流型（SEDEX）Pb－Zn矿床，其储量占Pb、Zn总储量的1/2，产量占Pb、Zn总产量的2/3（赵振华等，2003）。变质岩中直接产出了不少金属矿产，如Au、Ag、Cu、Zn、Pb、Fe及稀有、稀土等矿产，其中变质岩中的铁矿床占全世界铁矿总储量的80％以上。W、Sn、Mo、Sb和稀土等矿产为我国优势矿产，我国内蒙古白云鄂博碳酸岩型REE－Nd－Fe矿床是世界上最大的稀土矿床。据研究，该稀土矿受控于中元古代的古火山机构，矿床产于火成白云石碳酸岩体和部分脉状碳酸岩中（郝梓国等，2002）。需要指出的是，石油天然气不仅赋存于沉积岩中，在多种类型的结晶岩中也有产出，尤以火山岩可作为油气藏的优质储层或盖层（Petford ＆ McCaffrey，2003）。目前，在世界范围内已发现了300多个与火山岩有关的油气藏，实际探明储量的火山岩油气藏169个，其中不乏大型油气藏，如利比亚锡尔特盆地（Sirte Basin）的拿法拉（Nafoora）油田。我国也先后在准噶尔、三塘湖、松辽、海塔、二连、渤海湾等盆地不断发现了火山岩油气田，显示了火山岩油气勘探开发的巨大潜力（贾承造等，2007）。◎过去全球变化的岩石学线索：(1)今天形成的不同类型的沉积物的相对量与地质历史时期是完全不同的，这种差别是否意味着地球环境发生了显著的变化？例如，现今地球上形成的白云岩很少，主要出现在波斯湾及荷兰Antilles等异常的环境中，而在前寒武纪时期，形成的白云岩是石灰岩的3倍以上。与现今相比，前寒武纪时期，蒸发盐（岩）十分稀少，为什么？ 是否25亿年以来，海水成分已经发生了变化？ 是不是自前寒武纪以来，由于剥露出地表被风化的岩石成分发生了变化，因而由河流带到大洋中的物质也就出现了变化？(2)大多数进化生物学家认为，生命物质是在38亿年前在还原环境中由无生命的物质进化而来的，因为原始的细胞不能抵抗氧化作用。这就意味着，在地球早期的大气圈中，氧很少或几乎没有。然而，太古宙的铁矿含有磁铁矿，表明既有Fe2＋，也有Fe3＋，这就要求大气中有氧存在。这些铁矿中所含的氧化铁物质是一开始就有的（原生）？还是后来随大气中自由氧的增多而逐渐氧化而来的（Blatt et ，2006）？(3)地球现今的大气圈很适于生物生存，但对早前寒武纪岩石的研究表明，在地球形成初期，大气中几乎没有氧气，而富含甲烷。大气中氧气的增多和甲烷的减少是内在因素，还是外在因素造成的？是由于地球深部活动的变化引发的，还是与地外天体的撞击有关？(4)新元古代，在全球范围内广泛沉积了一套冰成岩系，这些沉积记录表明当时地球曾经历了一次极其严重而漫长的冰期，不仅陆地全部被冰川覆盖，而且海洋也被完全冻结，称为雪球地球（Snowball Earth）。“雪球地球” 是如何形成的，又是如何消失的？这些问题的答案记录在相关的岩石中。(5)大规模的火山活动可能只延续几天，但火山喷发出的大量气体和火山灰对气候的影响可能达数年之久。例如，1991年6月15日菲律宾的Pinatubo火山喷发，据估计就有2000万吨的SO2和火山灰颗粒喷发到了20km高的大气中。含硫酸的气体会转化为硫酸盐气溶胶，那些微米级的液滴中75％是硫酸。火山喷发之后，这些气溶胶颗粒会在平流层中停留3～4年。这些火山物质减少了太阳辐射到达地球表面的量，降低了对流层的温度，于是会对大气环流产生明显影响。因此，研究地质历史时期熔结凝灰岩大爆发（ignimbrite flare－up）对全球变化和生命演化的影响，有着十分重要的意义。◎地外岩石研究对早期地球和太阳系演化的启示：据认为，月球是在一次对地球的撞击事件中形成的，撞击会抹去地球更早的岩石记录，所产生的热量甚至会使地球成为一个熔融的星球。加上后来地球表面始终不断的板块构造运动的改造，对古老岩石的保存产生了不利的影响。目前，在地球上发现的最老的岩石大约为40亿年，大陆壳中老于36亿年的岩石只占0001％（Nutman，2006）。在岩石 “档案” 中，从3亿年撞击产生月球到地球上保存的最古老岩石（40亿～38亿年）的这段时间里，地球上保留的历史记录几乎为零。与地球上缺少最早期的岩石不同，在太阳系形成的初始阶段之后，许多陨石基本上完好地留在围绕太阳不停运行的轨道上。因此，陨石（包括后来从月球和火星上落下的一些岩石）就成了这个起始阶段的主要实物档案。需要指出的是，在澳大利亚西部30亿年老的石英岩中，找到了地球上最老的矿物——碎屑锆石。测年显示，最老的锆石年龄达到了44亿年，这些锆石的稀土元素以及氧和铪同位素的研究表明，在距今45亿～42亿年之时，地球上就有花岗质陆壳甚至有大洋存在（Harrison et ，2005）。近年来，地球上发现的38亿年之后的记录越来越多。例如，在我国北方的鞍山地区就发现了大量36亿～38亿年的岩石和锆石，在冀东、信阳、焦作及其他地区也有始太古代－古太古代的岩石和锆石存在（刘敦一等，2007）。

矿物岩石学论文选题背景和意义

岩石学 (Petrology) 是地质学领域的一门重要的分支学科，是研究地壳、地幔及其他星体产出的岩石分布、产状、成分、结构、构造、分类、命名、成因及演化等方面的科学。对一般的岩石学来说，主要研究对象是地球上的岩石。“Petrology”一词来自希腊: “Π'ετρα”(岩石) — “Λ'ουοσ”(论证、推理) 两字的联合。古代人们把矿物、岩石统称为石 (石头) 。我国最早记述石头的有 《山海经》，该书著于春秋战国时期 (公元前 700 ～221 年) 。国外最先研究石头的著作，是希腊的 《关于石头的论文》，它成书于公元前 400 ～ 500 年。直到 18 世纪，随着采矿事业的蓬勃发展，地质研究不断深入，矿物学中才出现了 “岩石”科目，从而使岩石学与矿物学分开，“脱颖而出”成为一门新的、独立的、基础的学科。岩石学有它自己的发展过程。18 世纪中叶至 19 世纪，随着地质调查及化学分析、偏光显微镜的运用，人们较系统地研究了岩石的产状、分布、组成、分类、命名等方面问题，建立了岩类学，又称为描述岩石学或岩相学 (Petrography) 。19 世纪末至 20 世纪初，应用了物理化学原理，采用实验方法，研究了岩石的形成条件和成因机理等方面问题，建立了岩理学，又称理论岩石学 (Theoretical petrology) 或成因岩石学 (Petrogenesis) 。20世纪 50 年代以来，采用了高温高压实验技术及现代测试技术，研究了岩浆作用及变质作用过程，建立了实验岩石学 (Experimental petrology) 。现代的岩石学，一般是把岩类学与岩理学统一起来，把地质资料与实验成果综合分析，研究岩石的组合、成因及在时间、空间上的分布规律。岩石学在其发展过程中，曾经过多次大的成因观点方面的争论，大大地促进了岩石学向纵深方面发展，逐渐形成了 3 个重要的独立门类: 岩浆岩 (火成岩) 岩石学、沉积岩岩石学及变质岩岩石学。岩石学的研究，不仅对地壳、上地幔等的物质组成、起源演变等具有极为重要的科学意义，而且岩石学研究及岩石学有关的理论方法，既是研究资源科学 (矿产、能源) 及环境科学 (农田、水利、交通、建筑、地震、火山、沙漠、污染) 的基础，也是研究宇宙岩石 (陨石、月岩等) 、工艺岩石 (铸造石、水泥、陶瓷、玻璃) 的基础。

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