5-3岩石與礦物

岩石的認識 岩石指 天然 產出，已固結或疏鬆的組成 地殼 之物質。 大多數的岩石是由 礦物 所組成， 礦物 是構成 岩石 的基本單位。

岩石的認識 一種礦物組成的岩石：石英岩─ 石英 。 二種以上礦物組成的岩石：花岡岩─ 長石 、 石英 、 雲母 ；安山岩 ─ 長石 、 角閃石 。 不是由礦物組成的岩石：煤炭─ 有機物 。

岩石

岩石是構成地殼的主要物質，由一種或數種礦物所組成，依岩石形成的過程，可分為 、 和 火成岩 沉積岩 變質岩

岩石的分類 三大岩類在地殼中含量最多的是 火成岩 ；最少的是 沉積岩 ，僅分佈在地表至地下最深5公里處，因此在 地表 最容易見到其蹤跡。 換句話說……

岩石的分類 火成岩 ： 岩漿 冷卻後形成的岩石。

火成岩

玄武岩 大部分海洋地殼由玄武岩組成，代表地函物質部分熔融後，沿中洋脊裂縫流出凝固的產物，常帶有氣孔。 呈灰黑色，礦物晶體顆粒甚小，難以辨認。 澎湖群島除了最西邊的花嶼之外，都是由玄武岩所構成的島嶼。 (1)玄武岩熔岩冷卻收縮時，產生發達的多角 形柱狀構造。 (2)澎湖特產的文石就是生長於玄武岩氣孔中 的礦物。 見圖示

資料來源： 陳培源攝。

安山岩 資料來源：余奕棟攝。

玄武岩與安山岩的生成 張裂性邊界─玄武岩的生成： 板塊聚合邊界─安山岩的生成： 海洋地殼受擴張作用，使得中間部分因受拉張而變薄，地函中的岩漿沿裂口噴出於海底，形成玄 武岩熔岩流。 板塊聚合邊界─安山岩的生成： 玄武岩質海洋地殼隱沒時，因溫度的升高，促使海洋地殼與海洋沉積物發生熔融現象，混合形成新的岩漿。此種岩漿活動以安地斯山脈的火山作 用為代表，所形成的火山岩稱為「安山岩」。 大陸地殼再熔融─花岡岩的生成 靠聚合邊界上的大陸地殼邊緣，因造山運動的強大壓力所產生的熱力，使地殼下部岩石因溫度升高而發生深熔作用，常有大型花岡岩體的出現 見圖示

花岡岩 分布最廣的深成岩，結晶顆粒較粗，容易分辨。 富含石英及長石，顏色較淺，一般呈灰白色、粉紅色或紅色外觀。 質地堅硬，呈塊狀且少有裂痕，經切割打光後被廣泛應用為建築的裝飾石材。 見圖示

岩石的分類─火成岩 三大岩類 岩石名稱 形成方式 火成岩 花岡岩 岩漿在地表下深處， 岩漿 冷卻形成。( 大陸 地殼) 玄武岩 岩漿 噴出 地表， 岩漿 冷卻形成。( 海洋 地殼) 安山岩 海洋地殼( 玄武岩 )與 海洋沉積物 在地 底 高 溫下熔化形成 岩漿 ，再噴出地表後形成。

火成岩─比較 名稱 組成 顆粒大小 代表 地區 岩漿 冷卻快慢 鐵、鎂 成分含量 二氧化矽 成份含量 玄武岩 較小 澎湖 迅速冷卻 多 少 安山岩 陽明山 中 花岡岩 較大 金門 緩慢冷卻

火成岩─用途 花岡岩：硬度 大 、抗 風化 ，所以一般大樓地板、外牆與紀念石碑、墓碑常使用 花岡岩 。 臺中豐樂公園活動中心

火成岩─用途 玄武岩：澎湖地區到處可見 柱 狀，台灣廟宇的龍柱、石獅常使用 玄武岩 當建材。

火成岩─用途 安山岩：陽明山國家公園為火山地形，盛產 安山岩 ，當地居民常就地取材，以為建築材料。 早期陽明山地區的居民以安山岩當建材。

岩石的分類 沉積岩 ：岩石受 風化 、 侵蝕 、 搬運 、 沉積 、成岩(壓密、 膠結 )所形成的岩石。

沉積岩

沉積岩層─特性 外觀：沉積物的成分、顆粒及顏色的不同，更能突顯 層 狀構造。 分布：地球 表面 絕大部分被沉積岩和沉積物所覆蓋，所以野外常可看見 層 狀岩石，大多是 沉積 岩。

沉積岩─種類 碎屑 沉積岩：如礫岩、 砂岩 、 頁岩 。 砂岩 礫岩 頁岩

沉積岩─種類 生物 沉積岩：如石灰岩。 化學沉積岩：蒸發岩( 岩鹽 )。

有的沈積岩是由 沈澱或含鈣質的生物遺骸堆積在海洋中形成，稱為石灰岩。因為形成沈積岩的沈積物中常夾雜生物的遺骸，所以在沈積岩中常發現 。 碳酸鈣 化石

沉積岩─分述 礫岩、砂岩、頁岩都是由 碎屑沉積物 所組成，其碎屑顆粒大小不同，以 礫岩 最大，以 頁岩 最小。

沈積岩是地表中最常見的岩石，依沈積物顆粒大小，由粗而細可分成 、 及 。 礫岩 砂岩 頁岩 粗粒 細粒

岩石的分類─沉積岩 三大岩類 岩石名稱 形成方式 沉積岩 石灰岩 由 珊瑚 或貝殼組成。 礫岩 > 2 mm，大顆粒 碎屑沉積物 。 砂岩 2 ~ 1/256 mm， 中 顆粒碎屑沉積物。 頁岩 < 1/256 mm， 細 顆粒碎屑沉積物。

變質岩 岩石經由高 溫、高壓的 作用，在未 達熔融的情 況下，岩石 的組織或成 分發生改變 ，形成變質岩。常見的變質岩有 變質而成的板岩和片岩、 變質而成的大理岩等。 頁岩 石灰岩

岩石的分類─變質岩 三大岩類 岩石名稱 形成方式 變質岩 大理岩 由 石灰岩 變質而來。 板岩 由 頁岩 變質而來。 大理岩 板岩

變質岩─種類 石英岩 原岩 變質岩 沉積岩 砂岩 石英岩 頁岩 板岩、片岩 石灰岩 大理岩 片岩 大理岩 板岩

變質岩─種類 原岩 變質岩 火成岩 花岡岩 花岡片麻岩 玄武岩 綠色片岩、角閃岩 橄欖岩 蛇紋岩 角閃岩 蛇紋岩 花岡片麻岩

變質岩─分述 大理 岩：花東特產，常被用來鋪設 地板 、雕刻材料。 花蓮太魯閣的大理岩

變質岩─分述 板 岩：質地細密、 不 漏水，在早期的台灣南部原住民常用來蓋 石板屋 。 高雄 茂林鄉 多納村的石板屋

例1：某地質觀察紀錄如下：「營地位於溪流旁， 四周的山壁呈現一層一層的岩層，岩層組成的顆 粒細小均勻，岩層中有時可看見貝殼的化石。」 此紀錄所描述的最可能是下列哪一種岩層？(A)火 成岩層(B)沉積岩層(C)變質岩層(D)花岡岩層。 例2：沙灘上鬆散的沙子，最有可能是經過下列何 種過程方能成為堅硬的砂岩？(A)沙子經過高溫或 高壓的變質作用而成(B)岩漿入侵沙子之間的縫隙 後冷卻固結而成(C)沙子與化石外殼或骨骼融合後 增加黏性而成(D)由壓密和膠結作用增加顆粒間黏 著的強度而成。 例1：B 例2：D

例3：實驗課時，老師向同學展示下列四種岩石， 請問這些岩石中，哪些能夠和鹽酸作用而產生氣 泡？且產生的氣泡為何？甲.頁岩；乙.大理岩； 丙.花岡岩；丁.石灰岩(A)甲、乙、丁；水氣(B) 乙、丙；氮氣(C)甲、乙、丙；二氧化碳(D)乙、 丁；二氧化碳。 例3：D 例4：A 例4：有關花岡岩與玄武岩的比較，下列何項正確？ 甲.花岡岩結晶顆粒較粗，玄武岩結晶顆粒較細； 乙.花岡岩冷卻凝固速度較慢，玄武岩冷卻凝固速 度較快；丙.無論花岡岩或玄武岩均不會形成變質 岩；丁.花岡岩在地表附近生成，玄武岩在地下深 處生成。(A)甲乙(B)乙丙(C)丙丁(D)甲丁。

礦物

常見的礦物─長石 地球上含量最 多 的礦物，成份為 矽酸鹽 。 容易 風化 ，所以地表不容易發現蹤跡，在花岡岩中較容易找到。 受 風化 作用後，常形成 黏土 或瓷土，可用來燒製陶瓷器或 磚塊 。 黏土礦物

常見的礦物─石英 地球上含量第 二 多的礦物，成份為 二氧化矽SiO2 。 結晶完美的石英稱為 水晶 ，呈紫色的紫水晶為含有微量的 鐵離子(Fe3+) 所致。 由於石英硬度 大 ，在海邊沙灘上，沙粒常含有許多 石英 。 紫水晶

常見的礦物─雲母 雲母主要成份為 矽酸鹽 ，主要有白雲母與 黑雲母 兩種。 呈現薄片狀，可以用指甲一片片的剝下，這是因為雲母有一個方向 解理 。 常被用來做為電器用品的 絕緣 與 隔熱 材料。

常見的礦物─方解石 方解石主要成份為 碳酸鈣CaCO3 ，外觀常為白色或無色透明，與石英相似，但硬度較 小 ，成份也不同。 方解石滴上 稀鹽酸 會發生反應，產生 二氧化碳 氣體，可以用來判斷是否為方解石的性質之一。 方解石

常見的礦物 除了長石、石英、雲母、方解石以外，其他如角閃石、 輝石 (硬玉、翡翠)、 橄欖石 (貴橄欖石)、黏土礦物等，也是地殼中較為常見，含量較多的礦物。 輝 石 橄欖石

礦物之美 全世界共有數 千 多種礦物，如果礦物產量 稀少 、硬度 大 、外觀美麗，就稱為 寶石 。

礦物之美─ 鑽石 (金剛石) 主成份為 碳元素 ，硬度最高( 10 )，產量稀少。 天然 鑽石做裝飾用， 人造 鑽石應用於工業。 鑽石

礦物之美─紅寶石 剛玉 的一種，硬度僅次於鑽石，為 9 。 主成份為 氧化鋁 ，其中含有 鐵 和 鉻 等雜質。 紅寶石

礦物之美─藍寶石 剛玉 的一種，硬度僅次於 鑽石 ，為 9 。 主成份為 氧化鋁 ，其中含有 鐵 和 鈦 等雜質。 藍寶石

礦物之用途 赤鐵礦 可以煉鐵。 岩鹽 可以生產食鹽。 石膏 可以用來製作豆腐或 石膏像 。 石英砂是製作 玻璃 的原料。

簡易辨識礦物方法─顏色 礦物特定的顏色。 礦物常具有 數 種顏色。

簡易辨識礦物方法─條痕 礦物 粉末 的顏色。 將礦物在未上釉的瓷板( 條痕板 )擦劃，所留下來 粉末 的痕跡，稱為 條痕 。 礦物的顏色可能與條痕的顏色 不同 。

簡易辨識礦物方法─硬度 礦物抵抗 磨損 的能力。 將兩礦物摩擦，受損的礦物，其硬度較 小。 摩氏 硬度表。 指甲( 2.5 )、銅幣( 約3 )、刀片( 5.5 )、鋼銼( 6.5 )。 硬度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 礦物 滑石 石膏 方解石 螢石 磷灰石 正長石 石英 黃玉 剛玉 金剛石

簡易辨識礦物方法─晶形 幾個 平滑 的晶面所組成的幾何形體。 每個礦物都具有 一定的晶形，如石英為 六面 角錐 柱狀體、雲母為六角 片狀。