什么是火成巖？

火成巖，亦稱巖漿巖，是構(gòu)成固體地球的三大巖類之一，也是分異型天體的主要組成巖石，在地球科學(xué)和行星科學(xué)研究中占據(jù)舉足輕重的地位。近幾十年來，隨著地質(zhì)學(xué)家對(duì)不同構(gòu)造背景火成巖的持續(xù)探索，火成巖巖石學(xué)領(lǐng)域取得了諸多突破性進(jìn)展?；鸪蓭r還與關(guān)系國(guó)計(jì)民生和區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的諸多礦產(chǎn)資源的形成密切相關(guān)，因而備受重視。我國(guó)地球科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略(2021—2030)、 美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)提出的12 個(gè)未來地球科學(xué)研究的優(yōu)先科學(xué)問題(2020—2030)、

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什么是火成巖巖石學(xué)？

火成巖巖石學(xué)(igneous petrology)，又稱巖漿巖巖石學(xué)(magmatic petrology)，主要研究由巖漿冷凝固結(jié)而形成的巖石，包括侵入巖和火山巖。其研究方法和內(nèi)容，往往是首先在野外研究火成巖的產(chǎn)狀、巖相、原生構(gòu)造、同化混染、結(jié)晶分異、與圍巖的接觸關(guān)系、侵入或噴發(fā)的先后次序等并系統(tǒng)采集標(biāo)本；然后在室內(nèi)，結(jié)合野外手標(biāo)本等觀察，通過分析其礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造，結(jié)合巖石化學(xué)成分，確定巖石的種屬名稱；同時(shí)，結(jié)合巖石地球化學(xué)、實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)研究，了解其形成的物理化學(xué)條件、成因和演化，以及探討巖漿活動(dòng)與地球動(dòng)力學(xué)的關(guān)系，查明其成礦專屬性等。因此，火成巖巖石學(xué)是地質(zhì)學(xué)中的主干分支，其研究需要融入物理、化學(xué)等領(lǐng)域的知識(shí)。

當(dāng)今的地球科學(xué)已發(fā)展到地球系統(tǒng)科學(xué)階段，地球內(nèi)部過程以及地球各圈層相互作用方面的研究得到更多重視。巖漿是了解地球內(nèi)部過程的“探針”，也是地球各圈層之間物質(zhì)和能量交換的“使者”；對(duì)火成巖的研究可以獲取殼幔結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成、熱狀態(tài)等深部信息，反演殼幔深部過程。巨量火山噴發(fā)會(huì)改變大氣組成，引發(fā)氣候變化，并對(duì)生物圈產(chǎn)生巨大影響，因此地球內(nèi)部過程對(duì)水圈、大氣圈和生物圈的演化起著關(guān)鍵作用。當(dāng)前，地球科學(xué)中許多熱點(diǎn)和前沿問題，如板塊構(gòu)造的啟動(dòng)、克拉通的形成與破壞、殼幔作用與大規(guī)模成礦、早期地球的組成與演化、超級(jí)火山與宜居地球等，都與火成巖巖石學(xué)密不可分。此外，深入探究巖漿的形成與演化、巖漿作用與地球環(huán)境的內(nèi)在聯(lián)系，乃至將地球上火成巖的特征、成因和分布規(guī)律與月球、其他天體上火成巖進(jìn)行對(duì)比研究，已成為長(zhǎng)期的研究焦點(diǎn)和方向。

“火成巖巖石學(xué)”是地質(zhì)學(xué)各專業(yè)本科生和研究生的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。長(zhǎng)期以來，南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院巖礦教研室十分重視該課程的建設(shè)、教材的編寫和教材內(nèi)容的更新工作，有較好的基礎(chǔ)和教學(xué)、科研水平。由孫鼐、彭亞鳴主編的《火成巖石學(xué)》教材于 1985 年由地質(zhì)出版社出版，并在 1987 年獲國(guó)家優(yōu)秀教材獎(jiǎng)。因此，巖礦教研室前輩老師們?cè)凇盎鸪蓭r石學(xué)”的教學(xué)和教材研究中付出了大量的心血和汗水。

目前，國(guó)內(nèi) 20 余所高校在使用我們 2010 年編寫的《火成巖巖石學(xué)》教材，英文教學(xué)參考書包括 Igneous Petrogenesis (Wilson,1989)、Igneous Petrology (Best and Christiansen,2001)、Igneous Petrology–3rd edition(McBirney,2007)、Principles of Igneous and Metamorphic Petrology–2nd edition(Winter,2014)及 Igneous Rocks and Processes: A Practical Guide–2nd edition(Gill and Fitton,2022)等，這些教材的內(nèi)容各有側(cè)重。

現(xiàn)代巖石學(xué)與化學(xué)、物理學(xué)和大數(shù)據(jù)、人工智能結(jié)合日趨緊密，已不再是單純的巖石分類、巖相學(xué)描述和成因解釋。隨著科學(xué)研究成果的不斷取得，我們和國(guó)內(nèi)外眾多同行一樣，在教學(xué)工作中不斷充實(shí)新內(nèi)容，力圖緊跟時(shí)代發(fā)展，完善出一本適合我國(guó)教學(xué)現(xiàn)狀，文字簡(jiǎn)練，既有廣度又有深度，能夠反映現(xiàn)代巖石學(xué)基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能同時(shí)又能適量介紹現(xiàn)代火成巖巖石學(xué)研究進(jìn)展的“火成巖巖石學(xué)”新教材。

本書以原《火成巖巖石學(xué)》(2010 年出版，徐夕生、邱檢生主編)教材為基礎(chǔ)，刪減了一些陳舊的、不適合時(shí)代發(fā)展的內(nèi)容，增加或更換了巖石學(xué)研究新進(jìn)展的內(nèi)容或?qū)嵗η蟠蛟煲槐緝?nèi)容適時(shí)、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、圖文并茂的新教材。改編教材增強(qiáng)了巖類學(xué)與巖理學(xué)的融合，引導(dǎo)學(xué)生從興趣出發(fā)，掌握鑒定技能，理解基本原理，激發(fā)探索熱情。

“火成巖巖石學(xué)”作為探索地球奧秘的重要基礎(chǔ)科學(xué)，其研究領(lǐng)域正經(jīng)歷著前所未有的蓬勃發(fā)展，展現(xiàn)出方興未艾的態(tài)勢(shì)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步，尤其是微區(qū)原位分析技術(shù)、數(shù)值模擬以及人工智能的應(yīng)用，該領(lǐng)域的研究理念正以驚人的速度更新迭代，傳統(tǒng)的認(rèn)知框架與理論模式也在持續(xù)的實(shí)踐與探索中逐漸得到修正與完善。

本教材為江蘇“十四五”普通高等教育本科規(guī)劃教材、科學(xué)出版社“十四五”普通高等教育本科規(guī)劃教材。

本文摘編自 《 火成巖巖石學(xué)（第二版） 》一 書，有刪減 ，圖片來源于該書，標(biāo)題為編者所加。

《火成巖巖石學(xué)（第二版）》

ISBN 978-7-03-080981-0

徐夕生 主編

責(zé)任編輯：周 丹 沈 旭 李嘉佳

審圖號(hào)：GS 京（2025）0217 號(hào)

本書是為地質(zhì)學(xué)各專業(yè)本科生和研究生專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)而編寫的教材。書中準(zhǔn)確系統(tǒng)地介紹了火成巖巖石學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，融入了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外火成巖巖石學(xué)研究的最新方法和研究成果，包括形成火成巖多樣性的各種巖漿作用過程、巖漿作用與構(gòu)造環(huán)境的關(guān)系、巖漿作用對(duì)成礦的制約等內(nèi)容，將巖類學(xué)與巖理學(xué)有機(jī)結(jié)合，體現(xiàn)了編者在火成巖巖石學(xué)教學(xué)和科研方面的體會(huì)，希望幫助學(xué)生“感興趣、會(huì)鑒定、懂原理、欲探索”。本書內(nèi)容豐富，取材新穎，層次分明，結(jié)構(gòu)合理，既能幫助學(xué)生掌握火成巖的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)，還能幫助本科生和研究生了解學(xué)科前沿和發(fā)展方向。
本書不僅可作為高等學(xué)校地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)和資源勘查相關(guān)專業(yè)的教材，還可作為從事科學(xué)研究、地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的廣大地質(zhì)工作者的工具書和參考書。

（本文編輯：洪弘）

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