研究巖石的成分、結構構造、產狀、分佈、成因、演化歷史和它與成礦作用關係等的學科。地質學的分支。隕石、月巖等宇宙來源的巖石，也是巖石學的研究物件。巖石學常被分為巖理學和巖類學。巖理學主要研究巖石的成因，早期多指與火成巖有關的成因研究；巖類學主要是鑒定巖石的成分和結構構造，進行巖石特徵的描述和分類，又稱描述巖石學或巖相學。
簡史 巖石學的歷史可分為下列時期：
萌芽時期 在古代，巖石和礦物統稱為“石”。最早有關礦物巖石性狀的記載是中國的《山海經》和古希臘泰奧弗拉斯托斯的《石頭論》。古希臘哲學傢泰勒斯的“一切都來自於水，又復歸於水”論斷，可以看作關於沉積巖思想的萌芽。
孕育時期 18世紀後半葉至19世紀初，德國地質學傢A.G.維爾納為首的弗賴堡學派倡導水成說，認為所有巖石都是渾沌水的沉淀物。英國自然科學傢J.赫頓於1788年提出瞭火成說，認為在地熱的影響下形成的熔融物可經火山活動形成火山巖，或在深部結晶形成花崗質巖石。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年英國自然科學傢C.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。
形成時期 開始於19世紀中期至20世紀50年代。這一階段，野外地質調查和區域性地質制圖有瞭較大的發展，使得歷史對比法在巖石學的各個領域得到瞭廣泛的應用，厘定瞭各類巖石組合與其形成地質環境的聯系，加深瞭對巖石成因的瞭解。現代的顯微巖石學，是英國地質學傢H.C.索比把偏光顯微鏡運用於砂巖、石灰巖和黏板巖的觀察而開始的。德國F.齊克爾在1866年《描述巖石學教科書》中，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K.H.F.羅森佈施的《巖相學主要礦物在顯微鏡下結構》，奠定瞭顯微巖石學的基礎。19世紀末至20世紀早期，是巖石化學的形成時期。美國F.W.克拉克和德國的A.奧桑是這方面的創始人。C.W.克羅斯與美國H.S.華盛頓等人合作研究從地表至10英裡深處物質平均成分，發表瞭《火成巖平均成分》(1922)、《地殼成分》(1924)等重要著作，創造瞭CIPW（四氏）巖石化學計算法。挪威巖石學傢J.H.L.福格特用礦渣作材料進行高溫熔融實驗，說明矽酸鹽中的共熔關系，確定礦物的結晶順序，並把它運用於天然巖石。美國巖石學傢N.L.鮑溫在1928年發表《火成巖的演化》，提出瞭鈣堿性巖漿中礦物析出的反應系列及其原理，習稱“鮑溫反應原理”，奠定瞭巖漿分異作用理論基礎。在變質巖巖石學方面，挪威地球化學傢V.M.戈爾德施密特和芬蘭巖石學傢P.E.埃斯克拉將物理化學中的相律運用於巖石學，創立瞭變質相的概念。
發展時期 第二次世界大戰結束以後，特別是20世紀50年代以來，通過國際性多學科地學研究活動的開展，板塊構造學說興起並不斷發展，作為地質學科分支的巖石學進入瞭新的發展時期。X射線及電子顯微技術的發展，使巖石、礦物內部結構研究進入微區領域；微量分析技術如光譜，X射線熒光分析等的發展使稀土和微量元素定量成為可能，為某些成巖作用的過程的研究提供瞭定量依據；質譜分析可以測定巖石和礦物中同位素組成，不僅提供瞭有關成巖作用的時間信息，對示蹤巖漿演化、巖漿起源、巖石變質等原巖及其形成過程也都提供重要信息；高溫高壓實驗能測定的壓力達到108帕，約合深度600千米以下，可以模擬上地幔某些巖石的形成。新技術、新方法的應用為地殼早期巖石、洋底和深部地幔巖石的研究，積累瞭大量資料，推動瞭現代巖石學理論的完善。過去的一元或二元原始巖漿論已轉變為受大地構造環境控制而形成的多元巖漿的觀點，洋中脊、裂谷帶、活動大陸邊緣和陸內環境都有不同的巖漿組合。關於巖漿演化除瞭巖漿分異作用、巖漿同化作用之外，巖漿混合的觀點，也日益受到重視。板塊構造理論對沉積巖巖石學也有顯著影響，現代沉積巖石學理論認為大型沉積盆地和它們的沉積中心與板塊運動有關，板塊的相互作用和板塊構造環境是沉積盆地演化和各種沉積相形成分佈的關鍵。用現代沉積作用和水動力環境的實驗模擬資料來解決古沉積環境問題是沉積巖石學研究的生長點。變質相和變質相系的研究初步奠定瞭變質作用和大地構造的聯系，而地幔與地殼的相互作用所產生的熱流是區域變質的根本原因。20世紀80年代以來變質作用的溫度－壓力－時間軌跡的研究揭示瞭變質作用歷史與地殼構造演化之間的關系。
分支學科 包括下列各學科：
火成巖巖石學 研究巖漿作用形成的巖石的成分、結構構造及其形成條件和演化歷史的學科。又稱巖漿巖巖石學。運用現代實驗技術、物理化學、流體動力學等理論，闡明各類巖漿的演化運移和冷卻結晶等過程，依據巖漿巖區域地質分佈結合大地構造單元，總結各類巖漿巖自然組合的時空分佈規律。
沉積巖巖石學 研究沉積物和沉積巖的組成、結構、構造和成因的學科。包括沉積物和沉積巖物質成分、粒度及其生物化石群落等的研究；判定沉積環境和沉積物的源區，從而闡明古地理條件和恢復古構造；根據碎屑物和基質的比例，根據礦物顆粒和有機組分的分選性，進行沉積物和沉積巖的分類；根據化學沉積物的特點判定水體化學性質和海水深度等。
變質巖巖石學 研究地殼內部發生的變質作用和變質巖的形成特點及其演變歷史的學科。天體隕石對地球沖擊引起的沖擊變質亦屬這一研究范疇。在地殼演化過程中，地幔、地殼的相互作用，引起區域熱流和構造環境的變化，形成瞭一系列不同形變程度的變質巖。它們是變質作用在自然界的記錄，是變質巖巖石學的主要研究對象。變質巖石學又可分為兩個方向：①變質地質學。即研究變質作用與地殼演化的相互關系，包括變質體制、變質作用的地質環境，變質作用類型劃分及其與地殼演化的聯系等。②變質實驗巖石學。研究變質反應的化學熱力學和化學動力學問題，用以闡明變質作用的物理化學條件。
實驗巖石學 主要通過高溫高壓的實驗手段來進行各種化學反應的溫度壓力的測定。研究礦物、巖石體系相平衡和動力學機理，從而研究地球深部的物質組成、狀態和物相轉變等。
工業巖石學 用矽酸鹽工藝學的方法來研究和開發與矽酸鹽礦物有關的資源。又稱工藝巖石學。
地幔巖石學 高溫高壓技術的發展，可以系統地測定600千米深度地幔巖的礦物組分及其變化，它與野外地質觀察和深部地球物理研究相結合，來研究地幔巖。
宇宙巖石學 研究月球及隕石等地球以外行星的巖石組成。
巖石化學 研究巖石（特別是火成巖和變質巖）的化學特征及其應用。又稱化學巖石學。主要研究火成巖的酸度、堿度、鋁飽和度；火山巖的系列類型；火成巖的礦物組合及含量，以及分類命名；巖漿演化機理；巖漿及火成巖的物理化學條件；火成巖的成因；火成巖與板塊構造的關系和與礦產的關系等。
構造巖石學 主要用巖組學、顯微構造和構造學方法來研究巖漿巖侵入體和變質巖形成過程中構造形變。
與其他學科的關系 巖石的形成與形成時的地質環境密不可分。巖石建造是地質環境的一種表現。為瞭闡明地質環境，區域地質學、大地構造學、構造地質學和地層學的研究是必不可少的知識；礦物學和地球化學可以闡明巖石中主要造巖礦物和元素遷移變化的規律，它們與化學熱力學和化學反應動力學相結合，可以說明巖石形成過程中可能的物理化學作用過程，以及巖漿發生的可能原巖。宇宙巖石學可以看作巖石學與天文學之間的聯系環節，而地幔巖石學可以看作巖石學與地球物理學之間的橋梁，這兩個分支學科擴大瞭巖石學研究的時空范圍，所研究的深度可達600千米的地幔，時間可以上溯到40億年左右，其研究成果為研究地球早期演化提供瞭基礎資料。
存在問題和展望 作為自然體系的巖石組合，其成因是復雜的，受諸多因素所制約，並且與地殼演化有著密切的聯系。有成效的巖石學研究，一方面要擺脫傳統觀點的束縛，從單純巖石的描述中解放出來；另一方面也要防止簡單化的趨向，把復雜的成因問題納入簡單的成因模式。要掌握更多的巖相學、區域地質學資料，充分搞清各種巖石之間野外關系，加強巖石組合和巖石的物質組分（包括礦物學和地球化學）的研究，從而進一步引出客觀存在的形成條件和巖石構造歷史，並從物理化學基礎理論來闡明其內在聯系和發生的根本原因。此外，從全球構造觀點，總結分析巖漿建造、變質建造和沉積建造的時空分佈規律，這些將是巖石學的基本任務。
推薦書目
路鳳香, 桑隆康, 鄔金華等. 巖石學. 北京: 地質出版社, 2002.