地质作用的分类

依据能量来源的不同，地质作用分为两大类：内力地质作用与外力地质作用。

1.内力地质作用

由地球的旋转能、重力能、化学能和结晶能等内能引起的整个岩石圈物质成分、内部构造、地表形态发生变化的地质作用称为内力地质作用。包括地壳运动、地震作用、岩浆作用和变质作用四种主要类型。

（1）地壳运动。

地壳运动是指引起地壳发生变形、变位等的内动力地质作用，又常称为构造运动。地壳运动按其运动方向分为水平运动和升降运动两类。

1）水平运动。水平运动是指平行于地表或沿地球切线方向的运动，如美国的圣安德列斯断层水平错断1000余千米。

2）升降运动。升降运动是指垂直地表或沿地球半径方向的运动，例如喜马拉雅山在3000万年前沉积地层为海相沉积，说明当时还是海洋，现在却上升为世界屋脊。

从实际情况来看，以上两类运动都是存在的，但以何者为主，则存在激烈的争论。板块构造的观点认为，由于板块相互碰撞，才使某些地区上升隆起，当板块某些地区受到拉张时，则发生下降接受沉积，因此，构造运动是以水平运动为主，升降运动为次要的。而传统的固定论观点则相反，他们认为自从大陆和海洋形成以来，海陆的空间格局是固定的，仅其分布范围有变化。陆地可以下降或上升，使陆地面积缩小与海洋面积扩大，或者相反，但升降基本上在原地进行。因此，升降运动是主要的，水平运动是在升降运动中派生出来的。

地壳运动速度虽然是十分缓慢，但却是在不断进行。通常把第三纪以后发生的地壳运动称之为新构造运动，第三纪以前的地壳运动称之为古构造运动。

（2）地震作用。

地应力的突然释放使地壳产生快速颤动的地质作用为地震作用。地震是地壳长期缓慢运动的结果，不易被人感觉到，但是一旦地壳运动所积累的地应力超过了组成地壳的岩石应力强度时，岩石就要发生断裂而引起地震。关于地震将在第7章中7.1节有详细介绍。

（3）岩浆作用。

岩浆沿地壳软弱地带上升时发生的一系列物理化学变化直至冷凝成岩的作用。当岩浆冲破地壳，喷出地面时，称之为喷出作用（火山作用）；如果上升到地壳某一部位，侵入到围岩中的一系列过程称之为侵入作用。

1）喷出作用（火山作用）。火山喷发过程也是火山释放物质和能量的过程。经过一段持续的喷发后大量的物质排出，能量得到释放，岩浆的内压力减小，喷出作用也就暂时停止下来，直到重新聚集起大量的岩浆，开始新的喷发为止。因此火山喷发总是断断续续的，喷发间隔长短也不一致。无论间隔期多长，凡是在人类历史时期中有过活动的火山称为活火山，在人类历史中未曾喷发过的火山成为死火山。

2）侵入作用。由侵入作用形成的岩浆岩体称为侵入岩体，侵入岩体又可分为深成侵入体和浅成侵入体两类。关于侵入岩体在第3章中有详细介绍。

（4）变质作用。

地壳中已经存在的岩石受温度、压力或化学流体的加入而改变其成分、结构和构造形成新的岩石的作用称为变质作用。

1）变质作用因素。变质过程中最重要变化是矿物成分的变化。变质岩形成于地下一定深处的温度、压力条件下，矿物组合与一定的温度、压力相适应，当温度、压力条件改变时，矿物组合就会变得不稳定，并发生化学反应，形成新温度、压力条件下稳定的新的矿物组合，由此可见，温度、压力是发生变质作用的主要因素。此外，变质作用还受化学活动性流体及时间等因素的影响。

①温度。高温是引起岩石变质最基本、最积极的因素。温度升高可以使原岩中元素的化学活性增大，大大加快变质反应速率和晶体生长，是重结晶的决定性因素，隐晶变显晶、细晶变粗晶，从而改变原结构，并产生新的变质矿物。温度升高还可以改变岩石的变形行为，从脆性变形向塑性变形转化。温度升高利于吸热反应（如脱水反应等），经脱水反应、脱碳酸反应形成变质热液，它们作为催化剂、搬运剂和热媒介对变质作用施加影响。温度降低反应向放热方向进行。促使岩石温度增高的热量有三种来源：一是地下岩浆侵入地壳带来的热量；二是随地下深度增加而增大的地热，一般认为自地表常温带以下，深度每增加33m，温度提高1 ℃；三是地壳中放射性元素蜕变释放出的热量。变形产生的摩擦生热可能在局部范围内有重要意义，但对大规模变质作用而言，其作用尚未得到证实。

②动压力。动压力是由地壳运动而产生的。由于地壳各处地壳运动的强烈程度和运动方向都不同，故岩石所受动压力的性质、大小和方向也各不相同。压力增加，有利于体积缩小的反应，形成高密度矿物组合。在动压力作用下，原岩中各种矿物发生不同程度变形甚至破碎的现象。在最大压力方向上，矿物被压融，不能沿此方向生长结晶；与最大压力垂直的方向是变形和结晶生长的有利空间。因此，原岩中的针状、片状矿物在动压力作用下，它们的长轴方向发生转动，转向与压力垂直方向平等排列；原岩中的粒状矿物在较高动压力作用下，变形为椭圆或眼球状，长轴也沿与压力垂直方向平等排列。由动压力引起的岩石中矿物沿与压力垂直方向平行排列的构造称片理构造，是变质岩最重要的构造特征。

③化学活动性流体。化学活动性流体包括水蒸气，O2， CO2，含B、 S等元素的气体和液体。对整个岩石圈而言，水蒸气及CO2是流体的最主要成分，可近似看成流体相由水蒸气及CO2组成。除挥发性成分外，流体中还溶解有K、 Na、 Ca、 Si等造岩组分和Fe、 Cu、Ag等成矿组分，在开放系统条件下，岩石在流体作用下发生元素带入带出与环境发生物质交换，造成岩石的化学成分变化，并可形成矿床，因此流体对成矿作用起促进作用。流体作为变质作用中的一个重要因素的另一方面表现是，在变质过程中起溶剂和催化剂的作用，可大大提高变质反应的速率。这些流体是岩浆分化后期的产物，它们与周围原岩中的矿物接触发生化学交替或分解作用，形成新矿物，从而改变了原岩中的矿物成分。

④时间。变质作用时间通常从两个角度理解：一是变质作用发生的地质时代，即不同时代变质作用的特点不同，这是由地球发展的方向性和不可逆性决定的；二是一次变质作用自始至终所经历的时间，不同时间变质作用的特点不同。

2）变质作用分类。按变质作用原因可分为接触变质作用、动力变质作用、区域变质作用和混合岩化作用。

①接触变质作用。是由岩浆作用引起的，发生在侵入体与围岩的接触带内的一种变质作用，并主要由温度和挥发物质所引起的变质作用。当地壳深处的岩浆上升侵入围岩时，围岩受岩浆高温的影响，或受岩浆中分异出来的挥发成分及热液的影响而发生变质，所以它仅局限在侵入体与围岩的接触带内。距侵入体越远，围岩变质程度越浅。根据变质过程中侵入体与围岩间有无化学成分的相互交代，又可分为接触热力变质作用和接触交代变质作用两种类型。其中接触热力变质作用中引起变质的主要因素是温度。岩石受热后发生矿物的重结晶、脱水、脱炭以及物质的重新组合，形成新的矿物与变晶结构。在接触交代变质作用中引起变质的因素除温度外，从岩浆中分异出来的挥发性物质所产生的交代作用同样具有重要意义。故岩石的化学成分有显著变化，产生大量的新矿物。接触变质作用形成的岩石有大理岩、角岩、矽卡岩等。

②动力变质作用。主要受动压力因素影响，在地壳构造变动时产生强烈的定向压力，使岩石发生变质作用，又叫碎裂变质作用。原岩结构和构造特征发生改变，特别是产生了变质岩特有的片理构造。其特征是常与较大的断层带伴生，原岩挤压破碎，变形并有重结晶现象，可与不同的区域变质伴生，可形成糜棱岩、压碎岩。并可有叶腊石、蛇纹石、绿帘石等变质矿物产生。

③区域变质作用。在一个范围较大的区域内，例如数百或数千平方千米范围内，高温、压力和化学活动性流体三因素综合作用的变质作用，称区域变质作用。一般该区域内地壳运动和岩浆活动都较强烈，作用规模和范围都较大，在区域变质地区，很难找到变质岩与未变质岩的界限。变质作用的方式以重结晶为主，有时还伴有明显的部分熔融。区域变质岩的岩性在很大范围内是比较均匀一致的，其强度则决定于岩石本身的结构和成分等。

④混合岩化作用。混合岩化作用指原有的区域变质岩体与岩浆状的液体互相混合交代而形成新的岩石（混合岩）的作用。流体的来源可能是原来的变质岩体局部熔融产生的重熔岩浆，也可能是地壳深部富含K、 Na、 Si的热液引起的再生岩浆。

2.外力地质作用

外力地质作用是指主要来自于地球之外，作用于地表及其附近使地表矿物和岩石遭破坏而形成新的矿物和岩石，同时也引起地表形态不断变化的地质作用。按其作用方式可分为：

（1）风化作用。风化作用是指在温度变化、大气、水和生物等作用下，岩石、矿物在原地发生变化的作用。按其性质分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。

岩石物理风化作用是岩石的机械破碎作用，在地表条件下，通过破碎作用使固体岩石破碎成细小的碎块。岩石化学风化作用使岩石在地表条件下发生化学分解，使原有的矿物转化为另一种成分和性质不同的新矿物。另外，岩石在动、植物及微生物作用下也会发生破坏。三种作用往往是同时进行。

（2）剥蚀作用。风、流水、冰川、湖海中的水在运动状态下对地表岩石、矿物产生破坏并把破坏的产物剥离原地的作用。按动力来源分为风的吹蚀作用、流水的侵蚀作用、地下水的潜蚀作用、冰川的刨蚀作用等。

（3）搬运作用。风化、剥蚀作用的产物被迁移到他处的过程。由于搬运介质的不同，可分为风的搬运作用、流水的搬运作用、冰川的搬运作用等。

（4）沉积作用。当搬运动力的动能减小，搬运介质的物理化学条件发生变化或者在生物的作用下，被搬运的物质在新的环境下堆积起来。按沉积方式分为机械沉积作用、化学沉积作用和生物沉积作用。

（5）成岩作用。使各种松散堆积物变成坚硬的沉积岩的作用。包括胶结作用、压实作用和结晶作用。

内、外力地质作用互有联系，但发展趋势相反。内力作用使地球内部和地壳的组成和结构复杂化，造成地表高低起伏；外力作用使地壳原有的组成和构造改变，夷平地表的起伏，向单一化发展。总的来说，内力作用控制着外力作用的过程和发展。