关于岩石和矿物

为什么岩石的形状和颜色各不相同?为什么有些包含的化石？岩石和矿物有什么区别?

继续阅读，用有趣的科学项目找出这些问题的答案!

地质科学项目

收集岩石

很容易找到岩石 - 他们在大自然中的任何地方都在左旋！如果您住在山脉或岩石海岸附近，您可以轻松找到已脱离大型巨石或悬崖的小块岩石。如果您住在海洋，湖泊或溪流附近，您可以找到鹅卵石和其他石头。您甚至可以在碎石路，车道或公园找到有趣的岩石！（重要说明：采取任何东西 - 包括岩石 - 来自国家公园，纪念碑和大多数州立公园是违法的。务必在从别人的财产中占据岩石之前申请许可。）

收集一些你看到的最喜欢的石头。找一些形状和颜色有趣的。把它们放在盒子或袋子里，直到你回家，然后清洗并晾干。注意，当它们是湿的而不是干的时候，它们看起来有多么不同。水可以洗掉它们身上的污垢，也可以帮助它们反射光线，从而更容易看到内部的颜色和特征。

你在你的石头中注意到什么有趣的图案、线条或颜色了吗?近距离观察晶体、裂缝和岩石的其他特征放大镜．用他们的颜色，尺寸或纹理对岩石进行排序。一个空的鸡蛋纸盒制作了一个伟大的地方来存储你的收藏 - 你可以把一个岩石放在每个杯子里或把几个相似的块放在一起。

类型的岩石

了解更多关于每种岩石的信息以及它们是如何受到四种元素在下面的活动。

火成岩

在熔化的岩石，被称为岩浆或熔岩，冷却的岩石时，成立的火岩。因为它很酷，它变得艰难。你可以看到融化的岩石如何冷却到这简单（和美味！）活动中的火岩。你需要一碗冰淇淋和一些热乳脂酱，将硬化（不是巧克力糖浆）。

在冰淇淋上倒一些巧克力酱。观看会发生什么。巧克力在一两分钟后开始看起来不同吗？当它与非常冷的冰淇淋接触时，它快速冷却。

在这个例子中，冰淇淋代表地球，热乳脂酱代表熔岩（从地球内部熔化岩石）。随着熔岩从火山内部溢出到地球上，它开始冷却并迅速硬化回岩石。

沉积

沉积岩是由泥土、沙子和小块岩石(也称为沉积物)沉淀并粘在一起形成的，通常在湖底。要想知道它是如何工作的，将一个透明的罐子装满水，加入几把不同的沉积物，如沙子、泥土、土壤、树叶或鹅卵石。将瓶盖拧上，摇匀，然后将瓶子放在桌子上，观察沉淀物开始沉淀到瓶子底部。最大的碎片下落到底部最快，但最终大部分沉积物会沉淀下来。在自然界中，沉积物会分层沉积。在很长一段时间内，更多的沉积物在上一层之上形成新的沉积层。最终，这些层粘在一起变成了岩石。

你可以用铝箔来代表沉积岩。撕下一块约12″长，然后揉成一团。你最终的身材将成为你的“磐石”。如果你仔细观察被揉皱的箔纸，你会注意到细小的褶皱向各个不同的方向延伸。沉积岩是由许多颗粒组成的，这些颗粒可以在各个不同的方向粘在一起。在你的“岩石”中也有空隙，因为沉积岩中通常有称为孔隙的洞。

变质

变质岩是当一种古老的岩石，可能是火成岩或沉积岩，暴露在大量的热量和压力下时形成的。热量改变了构成岩石的矿物质，晶体就可以在沉积岩留下的空间中生长。强烈的压力压在岩石上，把它压扁在一起。来自高温和压力的变化一起创造了一个全新的摇滚!

你可以用擀面杖或锤子压扁你的锡箔沉积“岩石”来展示它是如何工作的。首先，把它压平一点，用力压在墙上或桌子上。然后用擀面杖或锤子看看能不能把它弄平，看一看。和你把它压平之前看起来有很大不同吗?大部分箔纸的小褶皱现在应该是朝着同一个方向。所有这些挤压使折痕排列在一起。锤子或擀杖代表了岩石在变成变质岩石时所受到的压力。当然，这还不包括帮助岩石变成变质岩石的热量，但你可以看到压力对改变岩石是多么重要。

岩石和矿物科学课

地质学与岩石循环

你听说过这个词吗地质学？你知道这意味着什么吗?地质学是研究地球及其构成的学科。地质学家研究岩石、矿物、土地、海洋，甚至地球表面以下的东西!他们研究这些东西是如何随时间变化的。

你知道石头会变吗?天气和其他自然力量会把它们磨损得更小或形状不同。岩石也可以完全转变成新的岩石种类!这些变化是岩石循环的一部分。在岩石循环过程中，岩石被熔化、变形或压缩成新的岩石。石头在自然界是不会浪费的。它们被一次又一次地回收利用!看看这个交互式岩石循环动画了解更多，或查看这个图摇滚循环。

岩石的变化有很多方式。风雨削弱了它们，把它们磨损了。这被称为侵蚀或风化。有时，水进入岩石的小裂缝，然后当它结冰时，水膨胀(占据更多空间)，使裂缝更大。经过几次冻结和解冻后，膨胀的水变成了冰，可以把岩石打碎!生长在岩石裂缝或洞中的植物的根也能使岩石断裂。

小块的岩石更容易被水(如溪流和河流)移动，或者从山的悬崖边上脱落。在很长一段时间里，岩石继续分裂成越来越小的碎片。最终，一些岩石被分解成很小的沙子或泥土。过了一段时间，一层层的沙土和小块的岩石就会在湖底和海洋里堆积起来。这叫做沉积物。沉积物可以来自任何类型的岩石。所有岩层的重量和它们上面的水压缩了底部的岩层，形成了一种新的岩石，叫做沉积岩。有时植物和动物在变成岩石的时候会被困在岩层之间，在岩层之间留下化石!石灰岩是一种常见的沉积岩，通常含有化石。

一些岩石在地下的表面深下方形成，其他岩石形成在表面上方。地球内部非常热 - 如此热，地球中心的一部分是液体，融化的岩石，叫做岩浆．岩浆就是熔化的岩石。它来自沉积岩、变质岩或火成岩，这些岩石被推到地下足够深的地方，变得非常热并熔化。当岩浆通过火山被推到地球表面时，它就变成了熔岩。当熔岩冷却时，它变成了ign岩石。

另一种岩石是在火成岩或沉积岩被推入地下时形成的。一旦进入，它们就会受到很大的热量和压力。最终，所有的热量和压力将它们完全变成了一种新型的岩石，叫做变质岩石。变质的意思是“形式的改变”，这正是岩石变质的原因。这个过程有点像你烤饼干，当面团在烤箱里的时候会发生很大的变化，最后会有非常不同的东西出来!还记得我们说过的沉积岩，石灰岩吗?当它变质时，就变成了大理石!变质岩通常非常坚硬，有时有条纹或带状外观(因为所有的压力使晶体排列平坦)。当它们被打破时，往往会有片状或粒状的纹理，并且经常会被撕成薄片。

矿物质

矿物质是固体物质，是由自然存在于地球中的元素形成的。元素是纯净的，不能分解成其他物质。矿物质通常是由两种或两种以上的元素结合而成，但有些矿物质只由一种元素组成。金刚石就是一个例子，它是由碳元素制成的。矿物具有晶体结构。你可以了解更多关于晶体的知识这里．科学家们已经在地球上发现了2000多种矿物。

岩石是不同矿物的混合物。所有的岩石都是由两种或两种以上的矿物质组成的，就像矿物质是由两种或两种以上的元素组成的一样。正是矿物赋予了岩石粗糙的纹理。

为什么矿物质通常具有比含有相同矿物质的岩石更大的晶体？当矿物质在自己身上生长而不与任何其他物质组合时，它具有更多的空间来生长，因此晶体较大的晶体可以形成。当矿物作为岩石的一部分时，特别是火炭或沉积岩石的一部分，晶体没有像巨大的空间要生长。他们被其他矿物挤出，并通过土壤，水或其他原因压制。

关于岩石类型的更多信息

火成岩

这些岩石看起来很不一样。浮石有很多洞，非常轻——事实上，它可以漂浮在水中!这些洞是由融化的岩石冷却前被困在其中的气体造成的。黑曜石较重，颜色全黑，非常光滑。事实上，由于黑曜石中的矿物冷却得非常快，它没有任何晶体，实际上是一种玻璃!(右边的照片显示熔岩冷却形成黑曜石。)花岗岩是一种形成于地表以下的火成岩。它有一个过程，粒状纹理，有很多晶体，因为它冷却得很慢。你可以找到图片，了解更多关于几种火成岩的信息这里．

沉积岩

砂岩、石灰石和页岩是很常见的沉积岩。你通常可以看到形成岩石的沉积层。有时沉积岩层之间会有化石，这些化石是岩石形成时被困住的植物或动物留下的凹痕。两层之间的矿物质就像水泥一样将两层粘合在一起。不过，有些沉积岩可以很容易地分解。例如，沙粒可以从砂岩上摩擦或刮掉。

烘焙分层的酒吧饼干是一种有趣的方式来展示沉积岩石的形式。（点击“沉积岩零食”）

变质岩

变质意味着“形式的变化”，所有岩石都会在某些时候变得变质。它们非常努力，拥有“颗粒状”的质地。一些例子是schist，slate和gneiss（说：好）。可以改变成另一岩石的岩石的一个例子是石灰石（沉积岩）。当条件是正确的时，它可以改为称为大理石的变质岩石。当岩石周围的温度和压力增加时，石灰石内的矿物质的晶体变大。另一个例子是碳，在正确的条件下转向钻石！一些变质岩石上有线或条纹 - 岩石内的矿物晶体在很大的压力下，而岩石正在改变，他们没有其他任何地方移动，所以他们都排队了漂亮和平坦。