我们每个人都知道岩石,也就是俗称的“石头”。这些“石头”和我们朝夕相处,息息相关。我们还知道地球有地壳、地幔和地核,地壳和上地幔顶部就是由坚硬的岩石组成,地质学称为岩石圈。所以,我们在岩石圈的地表里天天看见岩石,经常和“石头”打交道就不足为奇了。
自然界的岩石五花八门、多种多样,地质学家按照它们形成的原因和作用不同,把岩石划分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。也就是说在我们见到的所有岩石中,只有这三种岩石。然而,这三种岩石在地球的不同圈层中的分布比例有很大的不同。地表的岩石中有75%是沉积岩,岩浆岩只有25%。距地表越深,则岩浆岩和变质岩越多,在地壳深部和上地幔,主要由岩浆岩和变质岩构成。这三种岩石之间的区别不是绝对的。随着内部结构成分的变化,它们的性质也会发生变化。随着时间和环境的变迁,它们也会转变为另外一种性质的岩石。如岩浆岩转变为沉积岩,沉积岩又转变为变质岩,变质岩又熔融转变为岩浆岩。
(三大岩石循环示意图)
什么是岩浆岩?顾名思义,就是直接由岩浆形成的岩石,指由地球深处的岩浆侵入地壳内或喷出地表后冷凝而形成的岩石。又可分为侵入岩和喷出岩(火山岩)。
什么是沉积岩?顾名思义,就是沉积形成的岩石,就是由水将风化或水侵蚀的物质搬运沉积,经过压密和固结形成的岩石。
什么是变质岩?顾名思义,就是变质形成的岩石,就是原来的岩石,包括岩浆岩、沉积岩在地壳运动和岩浆作用的影响下,温度升高、压力加大,使其在结构、构造和形态上发生变化而形成的岩石。
在安徽广袤的大地上,有高山峻岭,有丘陵平原,有峡谷盆地,有河流湖泊。然而我们可曾想到,正是三大岩石——岩浆岩、沉积岩和变质岩奠定了安徽复杂的地貌景观;奠定了安徽美丽的绿水青山。在漫长的岁月里,三大岩石讲述了安徽的地质历史,构筑了安徽的地质遗产,指示了安徽的找矿方向。三大岩石与我们的生活密切相关,为人类社会的发展做出了贡献。
1、安徽的岩浆岩
岩浆岩在安徽占有重要的比例。岩浆岩出露面积占全省面积的六分之一,以大别山、长江沿岸和皖南山区较为集中。有岩浆岩,就有岩浆活动,所以,岩浆岩多的地方,岩浆活动就强烈。岩浆有的侵入地下冷凝成为岩石,有的喷出地表形成火山岩,所以岩浆岩包括侵入岩和火山岩两种,
(岩浆活动逐渐冷却的岩浆)
在安徽,侵入岩比火山岩占明显优势。岩浆活动是有活动规律和发展阶段的,安徽就划分了5个岩浆活动期,第一期形成古元古代岩浆岩,仅发育于两淮和大别山地区;第二期形成中元古代岩浆岩,分布于大别山和皖南地区;第三期形成新元古代岩浆岩,省内比较发育,分布于两淮、大别山和皖南地区;第四期形成中生代岩浆岩,在省内最为发育且分布最广泛,几乎每个区域均有,与成矿关系极为密切;第五期形成新生代岩浆岩,在两淮、沿江江南部分地区仅有火山岩分布。
(花岗岩)
侵入岩在我省5个岩浆活动期都有不同程度的发育,出露面积达13000平方公里。人们熟悉的花岗岩是安徽最重要的侵入岩,其出露面积约占据全省侵入岩的80%,它除了与许多矿产的形成密切相关外,还可以在地质作用的自然力影响下,形成了雄奇伟丽、险峻挺拔、危岩峭壁、怪石林立等独特的地貌景观,如黄山、天柱山、九华山、牯牛降等花岗岩地貌均属此类。
(黄山花岗岩地貌)
(天柱山花岗岩地貌)
(九华山花岗岩地貌)
火山岩是以火山喷发的形式形成的岩石。在我省第四、五期发育较强烈。古火山爆发在中生代达到高潮。如沿江火山喷发带,包括马鞍山至芜湖、庐江至枞阳火山岩盆地,枞阳浮山、七家山破火山口,喷发出大量的火山岩。在新生代虽然火山喷发强度小于中生代,但火山口的形状保留较好,如明光女山火山口、合肥大蜀山火山口等等。火山岩的种类很多,一般包括熔岩和火山碎屑岩。我们熟悉的玄武岩是分布最广的火山岩。
(玄武岩)
(浮山火山岩)
2、安徽的沉积岩
沉积岩是地壳表层的主要岩石,安徽省地表约80%为沉积岩(含未固结的松散沉积物)所覆盖。沉积岩也是古生物化石保留下来的最好场所。沉积岩主要有碎屑岩、碳酸盐岩、粘土岩及硅质岩等。
碎屑岩包括砾岩、砂岩和粉砂岩,是指先前的岩石经风化后形成的碎屑,经过搬运、沉积、压实和胶结而成的岩石。它是安徽出露范围最广的岩石之一,在全省各地均有出露。碎屑岩是煤炭、石油、天然气、页岩气等矿产资源的重要储藏岩层。淮南、淮北丰富的煤矿、煤层气就储藏在砂岩-粘土岩层中。安徽先人很早就开始利用砂岩制作生产工具,还用砂岩广泛作为建筑材料和装饰材料等。砂岩不仅具有环保特性,还具有高贵典雅的气质。近年来,随着人们生活水平和艺术品位的提高,砂岩雕刻艺术品已经大量应用于公共建筑、家装、园林景观、牌坊及城市雕塑等。
(碎屑岩)
此外,皖南和皖西部分地区,在河流沉积作用影响下,沉积的红色砂岩经过后期的地质运动,形成了赏心悦目的丹霞地貌景观,如休宁齐云山国家地质公园等。同时,齐云山小壶天砂岩上还保留了较完整的恐龙足迹化石。丹霞地貌和化石是沉积碎屑岩的杰作。
(齐云山丹霞地貌)
(齐云山砂岩上恐龙足迹化石)
碳酸盐岩主要是大家熟悉的石灰岩,在全省分布也很广泛,主要分布于沿江、江南及淮北等地。石灰岩是由微细生物堆积成灰泥,再和海水中的碳酸钙发生化学作用,沉积固结成的岩石。石灰岩的化学成分是碳酸钙,在高温下可以分解为氧化钙(即石灰),具有较好的粘结性,石灰岩原是一层层平铺的岩层,地壳运动使它褶皱隆起,遂成今日连绵起伏的山地和丘陵。
(石灰岩)
石灰岩是铁、铜、金、铅锌及地下水、岩盐、页岩气等矿产的含矿、赋矿岩石。如铜陵地区的铜官山、冬瓜山、凤凰山、新桥及姚家岭等大型铜、金、铅锌矿床矿体就产在该类岩石中。石灰岩也是重要的水泥原料,安徽广泛分布的石灰岩为安徽海螺等数十家水泥生产企业提供了充足的生产原料,优质的石灰岩还用于制作石牌及雕刻工艺美术品。石灰岩中储存的地下岩溶水,是皖北等缺水地区的重要水源地。宁国、池州等地近年来页岩气找矿取得重大突破,显示皖南石灰岩分布地区具有较好的油气找矿远景。另外,石灰岩经过长期水的溶蚀可以形成“喀斯特”地貌,地上出现峰林,地下形成洞穴,塑造出丰富多彩的自然景观,如灵璧县磬云山、淮南市八公山、南陵县丫山、广德市太极洞、石台县溶洞群等国家地质公园。
(海螺水泥矿山企业)
(石灰岩溶洞)
粘土岩也是安徽沉积岩中比较发育的岩石,包括疏松的粘土和页岩、泥岩等。其中页岩和泥岩在全省均有分布;疏松粘土是第四纪以来形成的尚未固结的土质,主要分布于皖北及沿江一带。粘土岩由于具有可塑性、耐火性、烧结性、吸附性等物理性质,自古以来就被人类广泛地开发利用。其中烧制陶器是该类岩石最早的用途。粘土岩除了本身的价值外,它还是页岩气等新能源重要的生存、储存的重要场所。
(粘土岩)
硅质岩是古代海洋中形成的一种富含二氧化硅(SiO2)的沉积岩,岩石致密坚硬。主要分布于安徽沿江、江南地区的中元古代-古生代地层中。由于它致密坚硬,破碎后产生锋利的断口,在元古时期,就为石器时代的原始人所使用。那时候,大部分石器工具都是用硅质岩制成。
(硅质岩)
3、安徽的变质岩
安徽的变质岩出露于皖西大别山、蚌埠-霍邱一带、皖中肥东一张八岭一线,皖南歙县一祁门县一带,其分布占全省国土面积的25%,约有3万多平方千米。主要有片麻岩、麻粒岩、榴辉岩、板岩、千枚岩、片岩、石英岩、大理岩等。其中片麻岩是花岗岩变质而成,石英岩是砂岩或硅质岩变质而成,大理岩是石灰岩变质而成,千枚岩是泥岩变质而成,板岩是泥质岩变质而成等等。变质前后的岩石,其矿物成分和化学组成一般不发生变化。
(片麻岩)
变质岩变质程度有高有低。变质程度高的榴辉岩、麻粒岩、片麻岩主要分布在皖西大别山的地层中,在霍邱及蚌埠-凤阳一带有零星出露。变质程度低的板岩、千枚岩、片岩主要分布于皖南与江西省北部的交界一带,石英岩主要分布在凤阳山一带。
石英岩具有硬度高、颗粒细、结构致密、吸水率底、耐高温等特性,因此被广泛地应用于建筑材料,优质的石英岩还是工艺品雕刻、制造玻璃、陶瓷、冶金耐火材料、化工、机械、电子、橡胶、塑料、涂料等行业的重要原料,如凤阳山区的石英岩是华东地区重要的优质玻璃原料基地,石英岩制作的石英粉源源不断输往江苏省、上海等地。
(石英岩)
大理岩,是因我国云南省大理县盛产这种岩石而得名。安徽分布也比较普遍,主要分布在大别山及蚌埠-凤阳、霍邱等地的变质岩中;另外青阳县一带的方解石矿实际也是大理岩化作用的产物。大理岩是优质的建筑材料和美术工艺品原料。它的硬度不大,易开采加工,板材磨光后非常美丽,可作室内装饰材料。开采和加工中的废料,可制成工艺品或者杂碎作水磨石、水刷石等优质原料,少数致密均质的大理岩可供艺术雕刻使用。
(大理岩)
千枚岩主要分布在皖南山区,因岩石片理面呈现“千万条”丝绢状光泽而得名。我省滁州张八岭一带泥质成分高的岩石,经过较高的温压条件形成绢云母矿,是一种主要用于化妆品、添加剂等用途较广的非金属矿。
(千枚岩)
板岩具有结构致密、平整性好、弯曲强度高、含钙铁硫低、耐酸碱性高、吸水率低等特点,因此被广泛用作建筑石材及碑、砚等石料。我省歙县-祁门一带,也有比较丰富的板岩资源,山区百姓用此板岩建桥、修路、盖房,文房四宝中的歙砚也是采自于板岩。
(板岩—歙县砚台)
古老的变质岩中蕴藏有丰富的矿产,世界70%以上的铁矿产自变质岩。黄金产出最多的南非,其黄金就采自变质岩中。我国辽宁省大石桥菱镁矿是世界最大的菱镁矿产地,其中菱镁矿也出自变质岩中。安徽变质岩中矿产也很多。其中最著名的要算霍邱铁矿。霍邱铁矿的矿体,一层一层地铺在变质岩中,最长的矿体可达3.6千米,厚度在10至50米之间。矿石成分主要是磁铁矿、镜铁矿、赤铁矿。
(霍邱铁矿矿山)
霍邱铁矿是如何形成的呢?地质研究认为,在远古的海洋中,海底火山活动使海水中的铁和硅浓度增大,在特定的物理化学条件下,铁和硅结合成铁矿层,后来又经过地壳运动和上覆岩石的压紧挤缩,慢慢沉积变质成铁矿。
另外,还有安徽的磷矿石,也是主要产在变质岩中,产地集中在宿松和肥东地区。
安徽三大岩石是石头,是遗产,也是矿藏,更是绿水青山的风水宝地。我们要开发利用三大岩石,更要珍惜保护三大岩石,在绿水青山就是金山银山理念的引领下,开辟人与自然和谐共生的现代化之路。
绿水青山就是金山银山