岩石的实验研究

   1896年至1908年间，他阐明了海水蒸发过程中沉淀盐（蒸发岩）的复杂化学反应序列。目标是解释德国二叠纪岩石中存在的矿物盐的演替。他在水溶液中生产人造矿物和类似于天然盐矿中发现的岩石的成功刺激了从硅酸盐熔体中结晶出来的矿物的研究，模拟了火成岩形成的岩浆。在华盛顿卡内基研究所地球物理实验室工作，对硅酸盐体系进行了广泛的相平衡研究，并将其纳入其中火成岩的演化。探索的低温范围和Bowen研究的高温范围的实验岩石学，继续为解释沉积岩和火成岩的化学历史提供实验室证据。实验岩石学还提供了各种变质矿物的稳定极限和各种化学体系中不同矿物之间反应的有价值数据。这些实验是在升高的温度和压力下进行的，这些温度和压力模拟在地壳不同层次上运行的那些温度和压力。因此，今天的变质岩石学家可以将天然岩石中发现的矿物和矿物组合与实验室生产的相似实例进行比较，其压力温度极限已由实验岩石学明确定义。
   实验科学的另一个分支涉及岩石的变形。1906年美国物理学家开发了一种使岩石样品受到与地球深处相似的高压的技术。实验室岩石的行为研究表明，它们的强度随着围压而增加，但随着温度的升高而减小。预计到几千米深处岩石的强度将会增加。在更深处，温度效应应该占主导地位，对压力的反应应该导致流动而不是岩石的破裂。1959年，两位美国地质学家，马里恩国王哈伯特证明，岩石孔隙中的流体可以减少内部摩擦，并允许在与折叠山脉相连的大型逆掩层块的几乎水平面上滑动。最近，挪威石油学家Hans Ramberg用大型离心机进行了许多实验，这种离心机产生了负重力效应，因此能够创建模拟盐丘的结构，由于盐的密度相对较低，与周围岩石相比，盐丘的密度较高。在所有这些变形实验中，都必须尽可能精确地按照实验的时间和速度以及材料的粘度和温度从自然条件到实验室条件的变量进行缩放。