矿物的起源与演化

二、矿物的起源与演化

很久以前,宇宙中的任何地方都不存在矿物,因为在大爆炸之后的炽热物质中连原子都无法存在。直到宇宙大爆炸38万年后,第一批原子——氢、氦和少量的锂才从这团炽热物质中形成。经过上千万年,万有引力让这些原初气体聚集成第一批星云,随后又引起星云坍缩,形成了炽热、致密而又耀眼的第一代恒星。

直到一些巨大的恒星爆炸形成第一批超新星时,其他的化学元素才被全部合成出来,并被抛入太空。在不断扩张和冷却的恒星气体包层之中,形成了第一批固态矿物。但在那时,大多数元素及其化合物数量都非常少,而且极为分散,又或者挥发性太强,只能在刚刚形成的气体和尘埃中以游离原子或游离分子的形式存在。由于没有形成晶体,因此这些无序物质不能算是矿物。

钻石和石墨的微小晶体都由纯碳组成,而碳在宇宙中大量存在,所以它们极有可能是最早的矿物。随后有十余种坚硬的微小晶体加入了它们的行列,这其中有碳硅石、陨氮钛石,以及一些其他的氧化物和硅酸盐。在此后的大约数千万年里,这些最早的矿物,或者叫作原始矿物,一直是宇宙中仅有的晶体。

从46亿年前太阳系形成开始,地球上的矿物种类从最初太阳系早期星云中的区区十余种,发展到今天的4400多种。科学家根据寻找到的矿物,结合天文学、物理学、化学等学科的知识,可以回溯我们地球的演化历史