在古代，巖石和礦物統(tǒng)稱為“石”。最早有關(guān)礦物巖石性狀的記載是中國的《山海經(jīng)》和古希臘泰奧弗拉斯托斯的《石頭論》。古希臘哲學家泰勒斯的“一切都來自于水，又復歸于水”論斷，可以看作關(guān)于沉積巖思想的萌芽。
18世紀后半葉至19世紀初，德國地質(zhì)學家維爾納為首的弗萊堡學派倡導水成說，認為所有巖石都是渾沌水的沉淀物。最早沉積花崗巖和片麻巖，其次為片巖、大理巖等，后期為頁巖、砂巖、礫巖等。英國自然科學家赫頓于1788年提出了火成說，認為在地下熱的影響下，形成的熔融物可經(jīng)火山活動形成火山巖，或在深部結(jié)晶形成花崗質(zhì)巖石。
兩派各以自己的觀點排除對方，把所有的巖石基本看成是同一成因。1830年英國自然科學家萊伊爾提出巖石的成因分類，分為水成巖類、火山巖類、深成巖類和變質(zhì)巖類，深成巖類包括花崗巖和片麻巖類。從“水火之爭”到萊伊爾以多種成因觀點代替單一成因觀點的巖石分類，是巖石學孕育階段的主要標志。
現(xiàn)代巖石學形成于19世紀中期至20世紀50年代。在這一階段，野外地質(zhì)調(diào)查和區(qū)域性地質(zhì)制圖有了較大的發(fā)展，使得歷史對比法在巖石學的各個領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用，確定了各類巖石組合與其形成地質(zhì)環(huán)境的聯(lián)系，加深了對巖石成因的了解。
現(xiàn)代的顯微巖石學，是英國地質(zhì)學家索比把偏光顯微鏡運用于砂巖、石灰?guī)r和粘板巖的觀察而開始的。德國齊克爾在1866年《描述巖石學教科書》，對巖石的許多亞類作詳細闡述。齊克爾1873年出版的《礦物和巖石在顯微鏡下特征》和羅森布施的《巖相學主要礦物在顯微鏡下結(jié)構(gòu)》，奠定了顯微巖石學的基礎(chǔ)。
19世紀末至20世紀早期，是巖石化學的形成時期。美國的克拉克和德國的奧桑都是這方面的創(chuàng)始人。克拉克與華盛頓等人合作研究從地表至十英里深處物質(zhì)平均成分，發(fā)表了《火成巖平均成分》、《地殼成分》等重要著作，創(chuàng)造了CIPW巖石化學計算法；挪威巖石學家福格特用礦渣作材料進行高溫熔融實驗，說明硅酸鹽中的共熔關(guān)系，確定礦物的結(jié)晶順序并把它運用于天然巖石；美國巖石學家鮑溫在1928年發(fā)表《火成巖的演化》，提出了鈣堿性巖漿中礦物析出的反應(yīng)系列及其原理，習稱“鮑溫反應(yīng)原理”，奠定了巖漿分異作用理論基礎(chǔ)。在變質(zhì)巖巖石學方面，挪威地球化學家戈爾德施密特和芬蘭巖石學家埃斯克拉，將物理化學中的相律運用于巖石學，創(chuàng)立了變質(zhì)相的概念。
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