科学新闻：赖斯大学的最新研究显示罗马不是一天建成的但其中有一些地球上最好的宝石

如今，家长非常关注科学教育，国内外的科学教育都成为了很多家长关注的问题。既然现在大家都很关注科学教育，边肖今天就给大家推荐一些与科学教育相关的文章分享一下。如果你感兴趣，你可以仔细阅读以下内容。海蓝宝石、祖母绿、石榴石、锆石和黄玉只是少数结晶矿物，主要存在于伟晶岩中。这些脉岩通常不仅含有大晶体，还含有难以找到的钽和铌等元素。另一个常见的发现是锂，它是电动汽车电池的重要组成部分。

“这是了解地球如何集中在某些地方和矿物锂的一步，”莱斯的研究生帕特里克菲尔普斯说，他是一项在线发表的关于自然传播的研究的合著者。“如果能了解伟晶岩生长速率的基础知识，将是朝着了解其形成方式和位置的整体方向迈出的一步。”

当上升的岩浆在地球内部冷却时，它会形成伟晶岩，伟晶岩中有一些地球上最大的晶体。例如，南达科他州的埃塔矿有原木大小的富含锂的锂辉石晶体，其中一个长42英尺，重约37吨。菲尔普斯、莱斯大学的CIN-泰李和南加州的地质学家道格拉斯莫顿试图回答一个长期困扰矿物学家的问题：伟晶岩中怎么会有这么大的晶体？

“在岩浆矿物中，晶体大小通常与冷却时间有关，”莱斯大学地质系教授、莱斯大学地球、环境和行星科学系主任李说。"这个想法是大晶体需要时间来生长."

例如，像熔岩喷出的岩石一样，快速冷却的岩浆包含微观晶体。李说，但如果同样的岩浆冷却几万年，其特征可能是厘米大小的晶体。

他说：“伟晶岩冷却速度相对较快，有时只需几年，但它们拥有一些地球上最大的晶体。”“最大的问题是，‘这怎么可能？’"

当菲尔普斯开始他的研究时，他最迫切的问题是如何制定一套指标，以便李和莫顿能够回答这个大问题。

菲尔普斯说：“更多的问题是，‘我们能算出他们的实际增长率吗？"我们能用微量元素(不属于应时晶体的元素)来计算生长率吗？"

花了三年多的时间进行实地调查，从南加州的一个伟晶岩矿收集样品晶体，并进行数百次实验室测量，以准确得出样品的化学成分。此外，它深入研究了有50年历史的材料科学论文，并创建了一个可以将化学特性转化为晶体生长速率的数学模型。

菲尔普斯说：“我们检查了半英寸宽、一英寸多长的晶体。”“我们已经证明，这些晶体在几个小时内就生长出来了，没有迹象表明物理学会在长度为一米或一米以上的较大晶体中有所不同。根据我们的发现，类似的大晶体可能会在几天内生长。”

伟晶岩是由地球熔融地幔中的地壳碎片拉下并回收形成的。残留在地壳中的任何水都会成为熔体的一部分，随着熔体的上升和冷却，它会产生各种矿物质。它们各自在特定的温度和压力下形成，并从熔体中沉淀出来。然而，水仍然存在，它在冷却的熔体中的比例逐渐增加。

菲尔普斯说：“最终，剩下的水太多了，水基流体比熔体流体多。”“这种含水混合物中的剩余元素现在可以移动得更快。流体中的化学扩散速度快得多，并且流体趋向于流动得更快。因此，当晶体开始形成时，元素可以更快地到达它，这意味着它可以生长得更快。”

是原子的有序排列。原子是根据其化学性质和能级自然形成排列模式的。例如，在菲尔普斯收集应时样品的矿井中，似乎形成了许多晶体，这些裂缝似乎是在伟晶岩仍在形成时打开的。

菲尔普斯说：“你会看到这些弹窗，穿过伟晶岩本身，就像矿脉中的矿脉一样。”“当这些裂缝打开时，它会迅速降低压力。液体涌入，因为一切都在膨胀，压力急剧下降。突然，熔体中的所有元素变得混乱。他们不再想处于那种物理状态，他们很快就开始形成晶体。”

为了解释样品晶体的生长速度，费尔普斯使用阴极荧光显微镜和激光烧蚀技术结合质谱来测量生长过程中几十个点处掺入晶体基质的微量元素的精确量。通过20世纪中期材料科学家所做的实验工作，菲尔普斯能够根据这些曲线来判断增长率。

他说：“有三个变量。”“可能是介绍。这是分布系数。这是晶体生长的速度和增长率。那么它是扩散性的，所以元素养分进入晶体的速度有多快。”

菲尔普斯说，这种快速增长令人惊叹。

他说：“伟晶岩的寿命很短，所以我们知道它们必须生长得相对较快。rdqu

“当我最终得到这些数字之一时，我记得去Cin-Ty的办公室说：'这可行吗?我认为这是不对的。”菲尔普斯回忆道。“因为在我的脑海里，我仍然在思考一千年的时间尺度。这些数字意味着几天或几小时。

“辛提说：'好吧，为什么不呢?为何不正确?'”菲尔普斯说。“因为我们完成了数学和物理学。那部分是声音。虽然我们没想到它会这么快，但我们无法提出一个不合理的理由。”

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！