火成岩
huǒ chéng yán
火成岩是岩浆或熔岩冷却硬化后形成的岩石，包括花岗岩这样的侵入岩和玄武岩这样的喷出岩。
Definition
火成岩是熔融岩石冷却凝固后形成的岩石：若在地下冷却则为侵入岩，若在地表冷却则为喷出岩。侵入（深成）岩在地下缓慢冷却，颗粒较粗；喷出（火山）岩快速冷却，颗粒细小或呈玻璃质。其成分范围从富含二氧化硅的浅色长英质岩石到富含铁镁的深色镁铁质岩石不等。地质学家依据结构（显晶质、隐晶质、斑状、玻璃质、气孔状）和二氧化硅含量对火成岩分类：长英质约高于 $63\%$ $SiO_2$，中性居中，镁铁质约为 $45\%$ 至 $52\%$，此外还有超镁铁质。矿物按鲍文反应系列描述的可预测顺序结晶，橄榄石和钙质斜长石最先在约 $1{,}200^\circ C$ 结晶，石英最后在约 $700^\circ C$ 结晶。分离结晶作用会去除早期结晶的矿物，使残余熔体的二氧化硅含量升高。
Example
花岗岩在地下缓慢冷却，因而有肉眼可见的大颗粒晶体；而构成夏威夷的深色岩石玄武岩由熔岩快速冷却而成，晶体细小。花岗岩（长英质、侵入岩）和玄武岩（镁铁质、喷出岩）是最常见的两个例子；浮石是一种喷出岩，因充满气泡而能够漂浮，黄石公园的流纹岩流则是在地表冷却的长英质熔岩。喀斯喀特山脉的一种斑状安山岩，在细粒基质中含有大颗粒斜长石斑晶，显示出两阶段冷却过程：先在岩浆房中缓慢生长，喷发时又迅速淬火。大洋地壳几乎全部由中洋脊形成的玄武岩和辉长岩构成。
Key Insight
“火成”（igneous）一词源自拉丁语中表示“火”的词，每一块火成岩最初都曾是热得发光的物质。颗粒大小揭示冷却历史，成分则揭示来源：粗粒深色岩石（辉长岩）和细粒深色岩石（玄武岩）化学成分相同，冷却速率却不同。鲍文系列还能解释风化现象：像橄榄石这样在最高温度下最先结晶的矿物，离地表条件最远，风化得也最快；而最后形成的石英则能存留下来，成为海滩上的沙粒。