沉積岩和變質岩：一層層堆出來的石頭，加熱加壓後變成什麼？

從高山到海底

地底的花崗岩被擠上地表，變成高山。風吹、雨打、太陽曬，岩石慢慢裂開、變碎，這叫風化。碎屑被雨水沖刷，這叫侵蝕；再被河流一路帶往下游，這叫搬運。

到了海邊，水流變慢，碎屑開始沉下來，這叫沉積。越大越重的越早沉：礫石先在岸邊沉下，接著是砂，最細的泥漂到最遠的外海才沉下去。

壓緊、黏住，變成岩石

幾萬年、幾百萬年過去，沉積物一層又一層往上堆。上面越堆越重，把下面的顆粒壓得緊緊的（壓密）；水裡的礦物再像膠水一樣把顆粒黏住（膠結）。於是：

• 礫石變成礫岩，顆粒最大
• 砂變成砂岩，裡面多是石英砂粒
• 泥變成頁岩／泥岩，顆粒最細（會剝成一片片薄片的叫頁岩，不會的叫泥岩）

岸邊外海

粗細

沉積岩上一條一條的紋路，是一次又一次堆積留下來的，叫做層理。

不是每一種沉積岩都來自碎石頭

• 在溫暖的淺海裡，貝殼和珊瑚死掉以後，殼一層層堆積，變成石灰岩。
• 古代沼澤裡的植物被埋起來，經過很久很久，變成黑黑的煤。
• 海水蒸發，會留下岩鹽。

為什麼化石多在沉積岩裡

動物和植物被泥沙埋住，形狀就留了下來，這就是化石。沉積岩本來就是把東西一層層埋起來形成的，生物的遺骸會被一起埋進去，所以化石最常在沉積岩裡找到。

越埋越深，慢慢變了樣

岩石被埋得越來越深，上面壓著好幾公里厚的岩層，旁邊的板塊又不停擠過來。越深越熱、壓力越大，但溫度還不夠讓岩石熔化。岩石就在固體的狀態下被慢慢改造，成為變質岩。

這裡最容易搞混：變質不等於熔化。變質岩從頭到尾都是固體；要是真的熔化了，就回到岩漿，冷卻後就變成了火成岩。

一般的地表和海底溫度不夠高，所以不會形成變質岩。

埋得越深，變化越大

以頁岩為例，一路變下去：

往右：越埋越深，溫度、壓力越高，變化越大往下：越埋越深、越熱越擠

其他岩石也會變身：

• 石灰岩受到高溫高壓，重新結晶，變成大理岩
• 砂岩裡的砂粒緊緊結合，變成堅硬的石英岩
• 花崗岩被高溫高壓改造，也會變成片麻岩

葉理和層理不一樣

岩石被擠壓的時候，扁扁的礦物會轉向、躺平，排成同一個方向，形成一條條紋路，叫做葉理。

• 層理是「堆」出來的：沉積時一層一層加上去，是沉積岩的特徵。
• 葉理是「擠」出來的：受擠壓時片狀礦物排整齊，是變質岩的特徵。

不過，不是每一種變質岩都有葉理。大理岩和石英岩裡的方解石、石英是一顆顆的顆粒，不是扁片，擠了也排不出紋路。它們也可以在比較淺的地底形成：岩漿從旁邊鑽上來，把石灰岩、砂岩烤熱，不一定要埋很深。

石灰岩和大理岩是一家人

石灰岩和大理岩的成分一樣，都是碳酸鈣。

滴上稀鹽酸，兩者都會冒出二氧化碳的氣泡。

照片裡是石灰岩；換成大理岩，一樣會冒泡。

安全提醒：稀鹽酸仍然有腐蝕性，請在學校實驗室、由老師指導並戴護目鏡進行，不要自己在家操作。想在家觀察，可以用白醋代替（泡泡比較少、比較慢）。