5．月球上的岩石
根据月岩的同位素年龄测定，最古老的月岩的年龄约为46.5亿年。月球表面覆盖着一层松散层——月壤，是由岩石碎块、角砾状岩块、砂和尘土组成的。它是月球外层的岩石，与陨石相撞以致破碎，再加上昼夜温差变化悬殊发生差异胀缩，崩碎而成。
组成月球的岩石主要有四类：
（1）斜长岩与苏长岩：主要由斜长石和辉石组成。它们是在太阳系形成初期，约在46亿年前，从熔融的月球物质中，最早结晶而成的。从地球上看月球，月陆是最洁白发亮的地方。
（2）月海玄武岩：由斜长石、辉石和橄榄石组成。与地球玄武岩相比，富铁而贫钠、钾。其年龄在31亿～39亿年，少数为30亿年，没有更年轻的。可知月球的岩浆活动已停止30亿年了。
（3）月球角砾岩：由岩石碎块和玻璃质碎屑组成的分布在月陆高地上的角砾状岩石。由于陨石撞击产生的热和压力的作用，已熔结或压实变硬，表明在月球早期历史中，陨石撞击爆炸的现象就已经出现了。
（4）玻璃质岩石：月岩受陨石冲击熔化后，迅速冷却，而形成的非晶质物质。
月球岩石与地球岩石有很大区别：月球岩石中没有碳、氢、硫、氯、汞等低温蒸发物质，而富含铝、钛、锆等不易熔化的耐熔元素。另外月球上没有水，因此月岩极其干燥。而在地球上，即使是最干燥地区形成的岩石，总是会以物理和化学方式含有一定量的水分。
第二节岩石与人类息息相关
岩石圈与人类
岩石圈，是人类生存环境中最下面的一个圈层，又是地球内部各圈层的最外层。众所周知，地球内部也分成几个圈层。从地心向外，分别是固态内核、液态外核、地幔和地壳。
不仅如此，岩石圈对人类的发展也具有重要的价值，给人类提供了丰富的化石燃料和矿物燃料。
（1）化石燃料
从人类发展历史来看，化石燃料大规模使用的历史，还不足200年。历史上长期使用的燃料，是薪柴、木炭、作物秸秆和畜粪。进入20世纪以后，煤炭才开始占主导地位。石油更是一个后来者，从1920年起，其开采量大幅度上升，开始了能源供应的“石油时代”。
从1929年至1971年，世界煤炭产量增长了70%，同期石油产量增长了1000%。
（2）矿物原料
人类利用矿物资源大约在公元前6000年。人类首次学会从矿石中提取金属，进入青铜时代。3000年以后，一直到公元1709年，英国人达比发明了用焦炭作燃料熔炼铁，才进入近代的钢铁时代，钢铁也成了现代一切工业的基础。
总之，岩石圈是人类所需要的矿物原料和化石燃料的储藏所，其储量是相当丰富的。但是，由于人口的持续增长和技术的迅速进步，人们对矿产与能源的需求与日俱增，传统原料与燃料即将耗竭。如何迅速实现向新材料与新能源的转变，已经成为关系到人类未来生存与发展的要务。
地壳、板块、地核与地幔运动，导致了地球表面缓慢的地质现象和气候变化的物理机理。板块构造模型，使科学家能够综合以前那些孤立的地壳作用。这种综合研究，有助于解释造山作用、火成作用、地震、沉积盆地与矿床等分布的复杂性。岩石圈随时间而运动，影响着水圈、大气圈和生物圈，且是改变与影响生物圈演化环境的一个重要因素。科学家发现，数百万年来岩石圈一直动来动去，从未停止过。其演变过程，不仅有长期的地质现象，亦有短期的突发性地质灾害，如盆地沉降、山脉隆起和大陆漂移等。这些过程，每年仅以几厘米的速度进行。但缓慢、持续的运动，却能维持地球的演变方向，并可在百万年内重塑地表。然而在某些过程，如火山爆发、泥石流、岩崩与地震等，却可在极短的时间内，改变周围的一切。尤其是大地震的猛烈与迅速，使许多幸存者都感到迷惑与恐慌。
我们知道地壳表层的土壤富集程度及污染情况，涉及人类需求的粮食的产量，而粮食是人类生存的基本物质。岩石圈涉及人类的另一种现象，是气候的演化。科学家可以通过陆地上、海上和冰上的钻孔，了解气候、生态与环境的演变历史，并在了解过去环境的基础上，探索及预测未来。
第三节岩石简介
该套丛书是一套百科全书式的科普系列读物，共100 本，分为物质科学、生命科学、地球物理科学、现代科技4 个系列。与其他科普类图书相比，该套丛书最大的特点是其全面性，几乎囊括了自然科学领域的各个方面，通过阅读这套丛书，可以“上知天文下知地理”；其次这套丛书的丛书名也很有特色，“探究式科普丛书”从题目上就满足了广大读者对科学技术的兴趣，注重探究性，让读者带着问题去了解科学、学习科学，从而真正让阅读融入人们对世界的认识当中，让人们通过阅读树立科学的世界观。
1．岩石的种类
虽然说岩石的形态是千变万化的，但是从它们形成的环境，也就是从成因上来划分，可以把岩石分为3大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩。
（1）沉积岩
沉积岩，是在地表或近地表不太深的地方形成的一种岩石类型。
它是由风化产物、火山物质、有机物质等碎屑物质，在常温常压下，经过搬运、沉积和石化作用，最后形成的岩石。
沉积岩的物质来源主要有几个渠道，其中风化作用是一个主要渠道，它包括机械风化、化学风化和生物风化。机械风化是以崩解的方式，把已经形成的岩石，破碎成大小不同的碎屑；化学风化，是由于水、氧气、二氧化碳引起的化学作用，使岩石分解形成碎屑；细菌、真菌、藻类等生物风化作用，也能分解岩石。此外，火山爆发喷射出大量的火山物质，也是沉积物质的来源之一；植物和动物有机质，在沉积岩中，也占有一定比例。
无论是哪种方式形成的碎屑物质，都要经历搬运过程，然后在合适的环境中沉积下来，又经过漫长的压实作用，石化成坚硬的沉积岩。
（2）岩浆岩
岩浆岩也叫火成岩，是在地壳深处或在上地幔中形成的岩浆，在侵入到地壳上部或者喷出地表，冷却固结并经过结晶作用而形成的岩石。因为它生成的条件与沉积岩差别很大，因此，它的特点也与沉积岩明显不同。层状构造是沉积岩所独有的特征，因此在野外观察到的沉积岩常为成层构造。而在岩浆岩发育的地区，则常常见到节理，基本上看不到层理。在矿物组合上，在岩浆岩中出现的矿物，如橄榄石、辉石、角闪石等矿物，是在高温高压条件下结晶形成的，在常温常压条件下不容易保存。因此，在岩浆岩中出现的矿物，在沉积岩中却很少见到。即使是同一族的矿物，比如虽然都有长石出现，但他们的成分也不一样。在沉积岩中的长石中一般是钾长石和含钠高的酸性斜长石，而在岩浆岩中，常常见到的含钙比较高的基性和中性斜长石，在沉积岩中都见不到。
（3）变质岩
在地壳形成和发展过程中，形成时间最早的岩石，包括沉积岩、岩浆岩。
由于后来地质环境和物理化学条件的变化，在固态情况下，发生了矿物组成调整、结构构造改变甚至化学成分的变化，而形成一种新的岩石，这种岩石被称为变质岩。变质岩是大陆地壳中最主要的岩石类型之一。
在变质岩的概念中，有两点比较重要，这是变质岩区别于沉积岩和岩浆岩的关键所在。首先，变质作用形成于地壳一定的深度，也就是发生在一定的温度和压力范围之内。既不是沉积岩的地表或近地表常温常压条件，也不同于岩浆岩形成时的高温高压条件。另外一点，就是变质作用中的矿物转变是在固态情况下完成的，而不是岩浆岩那种从液态的岩浆中结晶形成的。
三大类岩石的形成，都是在长达一、二个世纪的争论中不断建立和完善的。比如“水成说”和“火成说”的长期论争，最终以岩石多成因，以及岩浆的存在，被肯定而告终。从其实质上来看，岩石成因的争论过程，就是人类认识自然的过程。
2．岩石与地形的变化
通常情况下，岩石具有特殊的物理和化学性质，在地貌形态的形成和发展过程中，有着稳定而明显的作用。由于组成物质不同，酸性熔岩黏性大，不易流动，冷凝速度快。基性熔岩黏性小，易流动。
二者在火山地貌形态上有明显的差别。碎屑沉积岩最常见的是砂岩和页岩，坚硬的砂岩常构成山地，软弱的页岩则构成谷地。碎屑岩胶结物中，以硅质胶结最强，铁质和钙质次之，泥质最弱。在含有二氧化碳的水的作用下，石类岩易于溶解，形成岩溶地貌。白云岩由于含有碳酸镁，岩石的溶解度降低，因此岩溶地貌发育的规模和速度，远不如石灰岩地区。岩石成分对地貌的影响，在那些经历了长时间剥蚀的地区表现最明显。在“年轻”的山区，地面起伏主要受地质构造控制，但是在经历了长期剥蚀以后，主要由岩石性质控制着地面起伏。
岩石结构对地貌的影响，主要取决于岩石中孔隙的大小及裂隙发育的程度。岩石孔隙度对岩石抗侵蚀能力有一定影响。如石英岩和砂岩，同样是石英的主要成分，但石英岩质地致密，孔隙度小，抗风化能力较砂岩要强。岩石中的节理，是裂隙的重要表现形式，它们常控制着地面沟谷的延伸方向。在厚层砂岩和块状岩浆岩地区，风化作用常沿着几组交叉节理，从岩块的边缘向内部发展，形成圆球形或椭球形的岩块，这种风化现象称为球状风化。孔隙和裂隙的存在，使外力作用对岩石的破坏，不仅在表面进行，而且深入到岩体内部。在可溶性岩石地区，岩石的孔隙和裂隙，是岩溶作用强烈进行的地方，因此发育了各种岩溶地貌形态。
深层岩浆岩的形状，以巨大的块状岩体为主，其边缘与其他岩石的接触线，一般是圆滑的曲线。在深层岩分布区，地形高差小，地面水系，以树枝状形式为特点。沉积岩的单层厚度及岩层倾角，对地貌形态影响甚大。薄层岩石构成的地貌形态，一般较破碎零乱。水平岩层与倾斜岩层，对地貌形态影响也有所不同，水平岩层易形成平顶高地。
地表物质的组成成分、坚硬程度和物质结构，影响着地貌形态的发育。一般来说，巨大的花岗岩体，因垂直节理非常显着，往往形成奇峰林立、陡峻高耸的山地，如黄山、华山等。大面积基性熔岩流，常构成阶梯状的熔岩台地，如长白山地等。中生代红色岩层比较容易遭受侵蚀，多呈波状起伏的丘陵，如华中和华南的红岩丘陵、四川盆地中部丘陵。而古老的结晶岩，大多为高峻的山地，如秦岭、泰山、横断山脉等。在干旱地区，由于地表缺乏植被覆盖，在风力作用下沙丘分布较为广泛。
在我国境内，黄土和碳酸盐岩分布面积甚广。我国黄土分布面积约30万平方千米，主要集中在甘肃、陕西及山西省等地，成为世界上最大的黄土高原，构成了独特的黄土地貌区。碳酸盐岩在我国分布面积达130万平方千米，约占全国总面积的14%，是世界上岩溶面积最广的地域，其中尤以广西、贵州和云南东部岩溶面积最大。
如两广地区的热带峰林，华中亚热带岩溶丘陵和洼地，华北温带岩溶泉和干谷。广西桂林、阳朔一带的石灰岩峰林，驰名中外被誉为“桂林山水甲天下”。
