高中地球科學/礦物的形成
礦物無處不在。它們被用來建造你的房子、你的電腦，甚至你牛仔褲上的紐扣。但是，礦物是從哪裡來的呢？有許多型別的礦物，它們並非都以相同的方式形成。有些礦物是在地球表面鹽水蒸發時形成的。另一些則來自水混合物，這些混合物滲透到你腳底下遠處的岩石中。還有一些則是由非常熱的熔融岩石混合物冷卻形成的。
- 描述熔融岩石如何產生礦物。
- 解釋礦物如何從溶液中形成。
你正在海邊度假。你脫掉人字拖去游泳，因為這是夏季最熱的一天。沙子太熱了，你的腳都受不了，所以你不得不跑到水裡。想象一下，如果沙子熱到融化會怎麼樣。有些礦物最初就存在於這種高溫的液體中。
地球內部有一些地方，那裡的岩石會融化。地球內部的熔融岩石也稱為熔岩，或岩漿。岩漿是一種熔融的物質混合物，溫度可以超過1000°C。岩漿會向上穿過地殼，但並不總是到達地表。當岩漿噴發到地球表面時，就稱為熔岩。如圖3.19所示，當熔岩從火山噴發出來時，就開始冷卻。礦物是在岩漿和熔岩冷卻時形成的。
岩漿在上升到地球表面時會緩慢冷卻。當它被困在地球內部時，可能需要數千年甚至數百萬年才能變成固體。隨著岩漿冷卻，固體岩石形成。岩石是礦物混合物。花崗岩，如圖3.20所示，是一種常見的岩石，是在岩漿冷卻時形成的。花崗岩包含石英、斜長石和鉀長石等礦物。花崗岩中不同顏色的斑點是不同礦物的晶體。礦物晶體很大，肉眼可見，因為岩漿冷卻速度很慢，這給了晶體足夠的時間生長。
隨著不同的礦物從岩漿中結晶出來，岩漿混合物會隨著時間的推移而發生變化。岩漿中混合著極少量的水。最後凝固的岩漿部分比最初形成岩石的岩漿含有更多水。它還包含稀有化學元素。由這種岩漿形成的礦物通常具有價值，因為它們含有濃縮的稀有化學元素。當岩漿非常緩慢地冷卻時，會生長出非常大的晶體。這些礦物沉積物是製造珠寶的晶體的良好來源。例如，岩漿可以形成大型黃玉晶體。
與地球內部的岩漿相比，熔岩在地球表面冷卻得更快。因此，岩石形成得很快，礦物晶體非常小。流紋岩是一種由熔岩冷卻形成的岩石。它包含與花崗岩相似的礦物。然而，正如你在圖3.21中看到的，礦物晶體比圖3.20中所示的花崗岩中的晶體小得多。有時，熔岩冷卻速度非常快，以至於晶體根本無法形成，形成一種稱為黑曜石的黑色玻璃。由於黑曜石不是結晶的，因此它不是礦物。
礦物也會在礦物與水混合時形成。地球上的大多數水，比如海洋中的水，都含有礦物。礦物均勻地混合在水中，形成溶液。水中的礦物顆粒非常小，以至於當你過濾水時它們不會沉澱出來。但是，有一些方法可以使水中的礦物形成固體礦物沉積物。礦物比沙粒和細菌要小。
自來水和瓶裝水中含有少量的溶解礦物。為了使礦物結晶，水需要含有大量的溶解礦物。海水和一些湖泊中的水，比如加州的莫諾湖或猶他州的大鹽湖，含鹽量足夠高，可以使礦物以固體的形式“沉澱出來”。
當水蒸發時，它會留下固體“沉澱”的礦物，而礦物不會蒸發，如圖3.22所示。水蒸發後，剩餘的礦物量與水中原來相同的。
水只能溶解一定量的溶解礦物和鹽。當溶解量太大，無法留在水中時，這些顆粒會聚集在一起形成礦物固體，並沉到底部。鹽（岩鹽）很容易從水中沉澱出來，方解石也是如此，如圖3.23所示。
冷卻的岩漿並不是地下礦物形成的唯一來源。當岩漿加熱附近的地下水時，加熱的水會穿過地表以下的裂縫流動。
熱水比冷水可以溶解更多的溶解顆粒。這種熱的鹽溶液會與周圍的岩石發生反應，並吸收更多的溶解顆粒。當它穿過岩石中的空隙流動時，會沉積固體礦物。當礦物填滿岩石中的裂縫時形成的礦物沉積物稱為脈。圖3.24顯示了白色石英脈。當礦物沉積在空隙中時，會形成大型晶體。這些特殊的岩石稱為晶洞。圖3.25顯示了一個晶洞，它是紫水晶晶體在岩石中的空隙中生長時形成的。
- 岩漿冷卻形成的礦物晶體通常比熔岩冷卻形成的晶體更大。
- 礦物從地球表面和地下含鹽水溶液中沉積。
- 岩漿與熔岩有什麼區別？
- 花崗岩和流紋岩的兩個區別是什麼？
- 當水蒸發時，鹽水中礦物顆粒會發生什麼變化？
- 解釋礦脈是如何形成的。
- 熔岩
- 到達地球表面的熔融岩石。
- 岩漿
- 地球深處的熔融岩石。
- 岩石
- 礦物的混合物。
- 大多數礦物形成時，會與其他礦物結合形成岩石。這些礦物可以如何使用？
- 同一種礦物可以透過不同的過程形成。礦物的形成方式如何影響它的使用？