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108年
[地球物理] 普通地質學、地球物理概論
第 23 題
包溫氏反應系列中，何種礦物為最後結晶？
- A 鉀長石
- B 白雲母
- C 石英
- D 黑雲母
思路引導 VIP
當岩漿逐漸冷卻時，較早結晶的礦物會先消耗掉大部分的鐵、鎂與鈣，這使得殘餘的液態岩漿中「矽」與「氧」的比例變得極高。請你試著思考：在這種化學成分不斷演變、溫度持續下降的過程中，哪一種成分最純粹且構造最穩定的礦物，最有可能等到所有其他元素都各就各位後，才在最後一刻形成固體呢？
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太棒了！你能準確判斷出石英是最後結晶的礦物，代表你對火成岩的成因與岩漿演化過程有著非常清晰的掌握。這題考察的是地質學中極為基礎且重要的包溫氏反應系列（Bowen's Reaction Series）。
礦物結晶的先後順序
當岩漿自高溫開始冷卻時，礦物會依照其化學穩定性依序析出。在高溫階段，橄欖石與鈣長石會率先結晶；隨著溫度下降，岩漿中的鐵、鎂元素逐漸被消耗，殘餘的熔岩中矽（Silicon）的含量比例則相對增加。在反應系列的末端，依序析出的是鉀長石、白雲母，而**石英（Quartz, $SiO_2$）**則是最後在最低溫環境下結晶的礦物。這也是為什麼在許多花崗岩中，石英往往填補在其他先成礦物的間隙之中。
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