是疏鬆的、未粘結的粒狀物質，其顆粒或格架要素按定義上講必須是屬於砂粒級的。更精確地給砂下定義已作過各種嘗試，這些嘗試大部分是用某一特定大小的顆粒“直徑”來表示顆粒的大小。
基本介紹
- 中文名：砂
- 外文名：sand
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砂礦物形成的方式,結晶作用,膠體凝聚作用,砂礦物形成的條件,溫度,壓力,組份的濃度,介質酸鹼度,氧化還原電位,
砂礦物形成的方式
在礦物學中，礦物分氣態、液態、固態三種，但在砂礦物中，主要為固態。因此，砂礦物的形成方式主要是結晶作用和膠體凝聚作用。
結晶作用
砂礦物晶體的形成過程，也就是物質成分在一定的物理化學條件(溫度、壓力、組份濃度、介質酸鹼度等)下轉變為結晶質的過程，其基本方式如下：
(1)由氣態結晶：由氣態直接轉變為固態的結晶作用，稱為升華作用。如在火山口附近因溫度急劇降低而析出的自然硫以及在火山頸壁上附生的石鹽、鹵砂和碘等晶體。
(2)由液態結晶：一種是由熔體中結晶出來，如岩漿作用所形成的礦物。這些礦物晶體只有在溫度低於該物質的熔點時才能結晶，也就是說只有當熔體過冷卻時才能結晶，如瞰欖石、輝石等。另一種是由溶液中結晶出來，如鉀鹽、石鹽、石膏、芒硝等。這些礦物只有在含該物質的溶液過飽和時才能結晶。
(3)由固態結晶：
①脫玻化作用：由非晶質體轉變為晶體，如火山玻璃經過漫長的地質年代發生脫玻化作用，形成結晶質的石髓②同質多象轉化：由於熱力學環境的改變，由一種晶體轉變為另一種晶體，其化學成分相同，而內部結構不同，這種變化叫同質多象轉化。例如石墨在高溫高壓條件下轉變成金剛石，盧一石英在一個大氣壓下，當溫度低於573℃時，就轉變為口一石英。③再結晶作用：細小的晶粒在溫度壓力影響下，通過質點的固態擴散，逐漸轉變成粗
粒晶體。在這一過程中沒有新的晶體形成，只是原有晶體的顆粒有所增大。例如，灰岩受熱變成大理岩，其中的方解石晶粒隨之變大。這種原結晶顆粒變大的作用稱為再結晶作用。發生再結晶作用的原因是細粒晶體的比表面積較大，具有較多的表面自由能，當細小顆粒轉變成粗大顆粒時，將使比表面積減小，表面能也相應減小，從而使晶體更加趨於穩定。④重結晶作用：晶體形成之後，由於溫度或濃度的變化，使晶體發生熔化或溶解，晶
體的一部分物質又轉入母液，然後又在適當的條件下再重新結晶，使晶體長大。在這一過程中間經過一個液體階段而區別於再結晶作用。以上各種結晶作用，對砂礦物的生成和演化，都是非常重要的。
(1)由氣態結晶：由氣態直接轉變為固態的結晶作用，稱為升華作用。如在火山口附近因溫度急劇降低而析出的自然硫以及在火山頸壁上附生的石鹽、鹵砂和碘等晶體。
(2)由液態結晶：一種是由熔體中結晶出來，如岩漿作用所形成的礦物。這些礦物晶體只有在溫度低於該物質的熔點時才能結晶，也就是說只有當熔體過冷卻時才能結晶，如瞰欖石、輝石等。另一種是由溶液中結晶出來，如鉀鹽、石鹽、石膏、芒硝等。這些礦物只有在含該物質的溶液過飽和時才能結晶。
(3)由固態結晶：
①脫玻化作用：由非晶質體轉變為晶體，如火山玻璃經過漫長的地質年代發生脫玻化作用，形成結晶質的石髓②同質多象轉化：由於熱力學環境的改變，由一種晶體轉變為另一種晶體，其化學成分相同，而內部結構不同，這種變化叫同質多象轉化。例如石墨在高溫高壓條件下轉變成金剛石，盧一石英在一個大氣壓下，當溫度低於573℃時，就轉變為口一石英。③再結晶作用：細小的晶粒在溫度壓力影響下，通過質點的固態擴散，逐漸轉變成粗
粒晶體。在這一過程中沒有新的晶體形成，只是原有晶體的顆粒有所增大。例如，灰岩受熱變成大理岩，其中的方解石晶粒隨之變大。這種原結晶顆粒變大的作用稱為再結晶作用。發生再結晶作用的原因是細粒晶體的比表面積較大，具有較多的表面自由能，當細小顆粒轉變成粗大顆粒時，將使比表面積減小，表面能也相應減小，從而使晶體更加趨於穩定。④重結晶作用：晶體形成之後，由於溫度或濃度的變化，使晶體發生熔化或溶解，晶
體的一部分物質又轉入母液，然後又在適當的條件下再重新結晶，使晶體長大。在這一過程中間經過一個液體階段而區別於再結晶作用。以上各種結晶作用，對砂礦物的生成和演化，都是非常重要的。
膠體凝聚作用
膠體砂礦物是一種物質微粒(直徑為10一一1000A)分布於另一種物質中所形成的混合物。前者稱為分散相"，後者稱為“分散媒"。分散相與分散媒都可以是固態液態或氣態，但在膠體砂礦物中，分散柏為固態，而分散媒以液態為主。地表水常含有大於10A的微粒，因此不是真溶液，而是膠體溶液。膠體溶液在凝結之後，即含有較少的水而成膠凝體。地表上形成的膠體砂礦物，常常是經過這種方式生成的。如蛋白石、觸狀赤鐵礦、高嶺石等。
砂礦物形成的條件
在礦物學中我們已經知道礦物的形成條件，主要有溫度、壓方、組份濃度、介質酸鹼度(pH值)和氧化還原電位(Eh值)等因素。砂礦物的形成條件基本上也是這些。
溫度
砂礦物在熔體或溶液中結晶時，都有一定的結晶溫度，並在一定的溫度、壓力範圍內穩定。例如聲一石英在一個大氣壓下，溫度低於867℃時開始形成，只在867-573℃範圍內穩定，口一石英則在573℃時開始形成，溫度低於573℃時才穩定。因此，在砂樣中(常規條件下)見不到盧一石英，只能見到口一石英呈p一石英(六方雙錐晶體)的假象。
壓力
在高壓條件下形成的砂礦物，其質點堆積緊密，即密度大、硬度大。如金剛石(形成於10000大氣壓力)。由於地殼中壓力是隨深度增加的，高壓條件下形成的砂礦物往往在地殼的深處和地幔中。此外，區域變質作用中的定向壓力能使某些片狀和柱狀砂礦物在平行於壓力作用的方向上發生溶解，而在垂直壓力作用的方向上生長，結果造成這些砂礦物在母體中呈定向排列，如片麻岩中的黑雲母和石英，其單體形態有向垂直壓力的方向伸展的特點與一般花崗岩中的相區別。
組份的濃度
晶體砂礦物只是在有關組份的濃度達到過飽和狀態(即結晶速度大於溶解速度)時，才能結晶出來。如岩漿在結晶分異過程中，從中期向後期過渡時，岩漿中CaO的濃度逐漸減小，而K20的濃度逐漸增大，因而普通角閃石逐漸消失，而代之形成黑雲母。又如偉晶岩中的銫，如果它在岩漿中的含量較高時，它就可以形成獨立的含銫礦物——銫榴石Cs[AISi206]否則，就以類質同象替代Be2+而進入綠柱石Be3Al2(Si6018]的晶格。
介質酸鹼度
水溶液的酸鹼度一般用水溶液中氫離子濃度的對數j負值來表示，ph=7時為中性，<7時為酸性，>7時為鹼性。對於熱液作用中介質的酸鹼度，因自由H+，OH一不是主導因素，因此需由金屬元素的相對酸鹼性來比較。即酸性代表非金屬性，呈陰離子或絡陰離子的性能，鹼性代表金屬性，呈陽離子的性能。介質的酸鹼度視鹼性元素(I A、ⅡA)與酸性元素(VA、ⅥA、VIIA)的相對濃度和強度而定。
氧化還原電位
當溶液中存在多種變價元素時，往往因彼此之間存在著電位差而有電子的轉移，同時發生了相互對立統一的氧化還原作用。由於電子的得失所顯示的電位稱為氧化還原電位。氧化還原電位對變價元素化合物的形成影響極為顯著。
