不同圈層都“藏”著哪些礦物?

目前科學已知的礦物有近5000種,但最常見的礦物只有幾十種,還是僅在地殼範圍內。小桔整合多方前沿信息,按照地球的結構,由淺到深,展示地球各結構的常見礦物。

不同圈層都“藏”著哪些礦物?



地殼

01 斜長石

化學式:Na(AlSi3O8)-Ca(Al2Si2O8


斜長石是富含鈉和鈣的長石礦物的統稱。鈣長石是富含鈣的長石。富鈉長石為鈉長石。斜長石並沒有特定的化學成分,而是由鈉長石和鈣長石按不同比例形成的固溶體系列。斜長石佔地殼的39%。

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鈉長石(奧地利)

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拉長石(加拿大)


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鈣長石(德國)


02 鉀長石

化學式:K(AlSi3O8



正長石和微斜長石是最常見的鉀長石類型,它們均含有鉀元素,佔地殼的12%。

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正長石(葡萄牙)



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微斜長石(埃塞俄比亞)


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透長石(意大利)


03 石英

化學式:SiO2

石英是一種極其常見的礦物,佔地殼的12%。石英耐風化,是沉積岩的主要組分,來源於母巖。

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紫水晶(墨西哥)

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無色水晶(意大利)


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薔薇水晶(巴西)


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煙水晶(澳大利亞)


04 輝石


輝石族礦物屬於鏈狀結構硅酸鹽,常見的輝石族礦物有普通輝石、頑火輝石、鈣鐵輝石、鐵輝石和透輝石。輝石佔地殼的11%。

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普通輝石(德國)


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輝石集合體(德國)


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頑火輝石(法國)


05 雲母

雲母族礦物屬於片狀結構硅酸鹽。常見的雲母族礦物有金雲母、白雲母和黑雲母。雲母佔地殼的5%。

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鋰雲母(巴西)


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白雲母(巴西)


不同圈層都“藏”著哪些礦物?


黑雲母(意大利)


06 閃石

閃石族礦物屬於鏈狀結構硅酸鹽,與輝石族礦物的區別在於:輝石是單鏈硅氧四面體結構,閃石是雙鏈結構。閃石佔地殼的5%。


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閃石的晶形結構圖

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鎂鈉閃石(玻利維亞)

不同圈層都“藏”著哪些礦物?


透閃石(加拿大)


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鎂角閃石(意大利)


粘土礦物5%。

其他硅酸鹽礦物3%。

非硅酸鹽8%(包括碳酸鹽礦物,如方解石和白雲石;氧化物礦物,如磁鐵礦;硫化物,如黃鐵礦)。


地幔

地幔厚度約為2900千米,約佔地球半徑的46%,佔地球總體積的87%。

利用火山深處提取的地幔岩石碎片可以進行礦物分析,結合地震資料可以推斷地殼以下岩石的結構。計算機模型可以幫助預測地球各個深度的溫度,壓力和化學成分,從而可以推斷出可能存在的礦物類型。

以下是一些被認為是構成地幔的主要礦物。

01 鐵-鎂橄欖石系列

化學式:Fe2+2SiO4 - Mg2SiO4


地幔中橄欖石的含量非常高。

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鎂橄欖石(紅海,埃及)


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鎂橄欖石(巴基斯坦)


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鎂橄欖石(德國)


02 尖晶石

化學式:MgAl2O4

斜長石是上地幔30千米以上部分發現的主要的鋁質礦物,但在30~60千米的範圍內被尖晶石所取代。


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尖晶石的晶體結構圖



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尖晶石(越南)


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尖晶石(意大利)


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尖晶石(越南)


03 鎂鋁榴石

化學式:Mg3Al2(SiO4)3

地幔60千米以下的範圍內,含量最高的礦物是鎂鋁榴石。

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鎂鋁榴石(南非)


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鎂鋁榴石(挪威)


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鎂鋁榴石(捷克)


04 布氏巖(Bridgmanite)

化學式:(Mg,Fe)SiO3


據珀西·威廉姆斯·布里奇曼研究,該礦物在下地幔2700千米以上的範圍內佔到93%,可能是地球上最豐富的礦物。它是一種高壓形式的橄欖石,稱為布氏巖,具有獨特的結構,在地殼中根本沒有發現。它在地幔深度660千米以下形成,發現太深,不能因火山活動被運回地球表面。然而,這種礦物在隕石中也被發現。

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布氏巖(澳大利亞)


地核

研究顯示,地核是由鐵和鎳組成的,但也含有像金和鉑這樣的重元素,其含量比地殼更高。外核呈液態,內核呈固態。人類不可能從內核中提取鐵鎳合金的樣品,但科學家相信這種成分與一些金屬隕石中的成分非常相似。

鎳紋石

化學式:(Fe,Ni)

它是在隕石和一些陸地岩石中發現的鐵和鎳的混合物(合金)的礦物名稱。科學家推測,地核很有可能是由類似成分組成的,但由於難以模擬的壓力和溫度,它很可能會以不同的晶體形式出現。一些科學家提出,由於巨大的壓力,地核甚至可能是一個巨大的鐵鎳晶體。

不同圈層都“藏”著哪些礦物?


鎳紋石(廣西)


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鎳紋石(廣西)

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鎳紋石(瑞典)

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