地球最初形成时是宇宙尘埃的混合物，基本上处于固态。形成后，由于长寿命放射性物质的衰变和引力位能的释放，内部慢慢增温，以致原始地球所含的铁元素转化成液态，某些铁的氧化物也被还原。液态铁由于密度大而流向地心，形成地核。由于重的物质向地心集中，释放的位能可使地球的温度升高，促进了化学分异过程，由地幔中分出地壳。轻的物质逐渐上升，逐渐形成海洋和大气。地壳和上地幔是由岩石组成的，地表岩石受到大气、水、温度及重力等因素影响发生侵蚀和风化，产生了大量碎屑物沉积，在漫长的地质历史过程中，又形成了新的岩石。新形成的岩石受到地下排出的气体和溶液，以及温度、压力的作用发生了变质。由于地球内部的动力作用，地幔中的岩浆上升、喷发、冷凝形成岩石。我们把这种在地球漫长的地质作用过程中形成的矿物或岩屑的集合体称为岩石。

自然界岩石种类繁多，根据其成因可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。三大岩类构成了地壳和岩石圈，但它们在地壳中的分布是不均匀的。若按质量计算，沉积岩仅占地壳质量的5%，变质岩占6%，岩浆岩占89%。若按各类岩石在地表的分布面积计算，则沉积岩占陆地面积的 75%，变质岩和岩浆岩合计只占 25%。从分布特点看，岩浆岩主要分布于岩石圈的深处，沉积岩分布于岩石圈最外层且呈厚度不均的不连续分布，而变质岩则主要分布于地下较深处的构造活动带和岩浆活动带的周围。

岩浆沿着地壳薄弱带向上侵入地壳或喷出地表逐渐冷凝最后形成的岩石称为岩浆岩。从岩浆的产生、活动到岩浆冷凝固结成岩的全过程称为岩浆作用。按岩浆活动的特点可分为侵入作用和喷出作用。岩浆喷出地表而冷凝成岩浆岩的活动过程称为喷出作用，也叫火山作用，形成的岩浆岩也叫火山岩。岩浆从地球深处向地面上升运移过程中，在地壳岩石内冷凝成为岩浆岩的活动过程叫侵入作用，形成的岩浆岩称为侵入岩。根据侵入深度的不同，可将侵入岩分为深成侵入岩（深度大于3 km）和浅成侵入岩（深度小于3 km）。

沉积岩是在地表或接近地表的条件下，由母岩（岩浆岩、变质岩和早期的沉积岩）风化剥蚀的产物经搬运、沉积，而后硬结形成的岩石。沉积岩在地壳表层呈层状广泛分布，这是区别于其他类型岩石的重要标志之一。由于沉积岩形成的地表环境十分复杂（如海陆分布、气候条件、生物状况等），同一时代不同地区或同一地区不同时代，其地理环境往往不同，从而所形成的沉积岩也互有差异，各种沉积岩都毫无例外地记录下了沉积当时的地理环境信息。因此，沉积岩是重塑地球历史和恢复古地理环境的重要依据。同时，沉积岩中还蕴藏着大量的沉积矿产，如煤、石油、天然气、盐类等。据统计，沉积岩中的矿产占世界全部总矿产值的70%～75%。

沉积岩的形成可概括为以下几个过程：

1.母岩的风化剥蚀作用

暴露于地表或接近地表的各种岩石，由于温度变化、水及水溶液的作用、大气及生物作用而在原地发生的破坏作用，称为风化作用。风化作用是一切外力作用的开端，使得地壳表层岩石逐渐崩裂、破碎、分解，同时也形成新环境条件下的新稳定矿物。风化作用是破坏地表和改造地表的先行者，是使地表不断变化的重要力量，是沉积物质的重要来源之一。岩石遭受风化之后，为风、流水、地下水、冰川、湖泊、海洋等外动力对岩石的破坏提供了物质条件。各种外动力在运动状态下对地面岩石及风化产物的破坏作用，总称为剥蚀作用。剥蚀作用不仅破坏地壳的组成物质，还不断改变着地球表面的形态。剥蚀作用包括风的吹蚀作用、流水的侵蚀作用、地下水的潜蚀作用、海水的海蚀作用和冰川的冰蚀作用等。

2.沉积物的搬运作用和沉积作用

母岩的风化产物除了少部分残留原地组成堆积风化壳外，大部分被搬运走，并在新的环境中沉积下来。由于三种风化产物的性质不同，它们的搬运、沉积方式也不同。按其搬运的方式可分为机械搬运、化学搬运和生物搬运。

3.成岩作用

沉积物被埋置以后，直至固结为岩石以前所发生的作用称为沉积物的成岩作用。归纳起来，沉积物在成岩阶段的变化有以下几个方面：

（1）压固脱水作用。沉积物不断沉积，厚度逐渐加大。先沉积在下面的沉积物，承受着上覆越来越厚的新沉积物及水体的巨大压力，使下部沉积物孔隙减小、水分排出、密度增大，最后形成致密坚硬的岩石，称为压固脱水作用。(www.daowen.com)

（2）胶结作用。各种松散的碎屑沉积物被不同的胶结物胶结，形成坚固完整岩石的作用称为胶结作用。最常见的胶结物有硅质、钙质、铁质和泥质。

（3）重新结晶作用。非晶质胶体溶液脱水转化为结晶物质，微小晶体在一定条件下能长成粗大晶体。这两种现象都可称为重新结晶作用，从而形成隐晶或细晶的沉积岩。

（4）新矿物的生成。沉积物在向沉积岩的转化过程中，除了体积、密度上的变化外，同时还生成与环境相适应的稳定矿物，例如：方解石、燧石、白云石、黏土矿物等新的沉积岩矿物。

变质岩是由原岩（岩浆岩、沉积岩、早期的变质岩）在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响，在固体状态下发生矿物成分及结构、构造变化后形成的新的岩石。由岩浆岩形成的变质岩为正变质岩，由沉积岩形成的变质岩为副变质岩。

在漫长的地质历史过程中，三大类岩石可以互相转化，如图2-1所示。

图2-1　三大岩类转化示意图

三大类岩石在矿物成分、结构和构造等方面有着自己的特性，使得我们能够较为方便地将各类岩石区分开来，如表2-1所示。

表2-1　三大岩类分类