大爆炸后，宇宙中的矿物成分是如何演化的？

可能存在多少种不同的矿物？会不会有其它星球具有和地球一样的矿物环境？

地球大气中的氧气成分如何演变，并创造出新的成矿环境，进而产生丰富的彩色稀有矿物？

序曲

我们生活在一个美丽得令人惊叹的世界上。从不远的太空往下看，地球上跃动的蓝色海洋和时卷时舒的白云呈现出一个变化诡谲的世界。我们不禁想问，地球是否自古以来就是这个模样？如果不是，那在地球的转变过程中发生了什么样的变化呢？“矿物演化”的概念提出于年，包含了在矿物形成中的物理，化学和生物过程的变化，以及在更深的层次内这些过程是如何变化的（Hazen等，；Bradley，）。矿物演化的中心结论就是，地球上矿物的丰富程度和分布情况在整个地球历史的45亿年中发生了巨大的变化。而且，对于我们这些学习过地质学和矿物学的人来说，最令人吃惊是，这个理论假设了我们今天在地球上发现的绝大多数矿物，虽然是间接影响，但都是和生物协同作用的产物。无论作为科学家还是收藏家，对地球上“矿物生态”的独特理解更进一步加深了我们对矿物的欣赏和赞美。

介绍

矿物演化从很多方面思考了时间进程中的变化：种类的丰富度；在不同岩石中的分布；矿物的组成成分，包括微量元素和同位素；甚至尺寸，形状和颜色，所有这些都在深层次上发生着系统性的变化。我们专注于近地表的环境，因为不管在地球，其它星球，甚至月球上，这都是矿物最容易采集和研究的地方（Hazen等，,,a，b；Grew和Hazen，）。

矿物演化为我们探寻矿物王国的新问题提供了一个框架。举个例子，世界上第一种矿物是什么？或者说，在我们宇宙漫长的历史中，具有明确化学成分的第一种晶体是什么？关于这个问题，我们无法找到任何已经存在的依据，即使已经提出了这个需求，而且在历史上的任何科学中，对于起源的理解都非常重要，但我们却很少得到满意的答复。

超新星爆炸产生重元素并抛入太空，最终形成像地球这样的行星并结晶出矿物

左边：蟹状星云，公元年超新星爆炸的残余物。中间：M82星系的SNJ，一颗超新星的残余物。右边：第谷超新星残余物，年首次发现。NASA摄影。

一旦被提出来，这个关于第一种矿物的答案就涉及到了早期宇宙的天体物理学模型。在亿年前的大爆炸之后，矿物并没有立即出现，因为原始的物质太热了，而且密度太大，甚至无法形成原子。最早的一批原子，主要是氢原子和氦原子，在宇宙扩张并逐渐冷却了几十万年后才形成，那么热的气体中无法形成任何晶体。宇宙演化的下一步就是星球的形成，在其整个生命周期中通过核合成创造出了元素周期表上所有质量更大的元素。在灼热的星球核心，氢原子融合而成氦原子，接着3个氦原子融合而成一个碳原子。如果星球足够大（至少是太阳的8倍），就能继续融合碳原子和氦原子形成氧原子，接着融合更多氦原子形成镁原子，硅原子，并最后产生铁原子。

黄铁矿，产地：秘鲁(HuanzalaMine,Huallanca,HuallancaDistrict,BolognesiProvince,áncash,Peru)

（来自：上海矿晶文化传播有限公司MineralCrystal.