大多数宝石是地球上的天然矿物质。大多数固体以晶体的形式形成，其原子以高度规则的重复模式排列，称为晶体系统。在儿童淘沙矿游乐了解矿物结晶和宝石形成过程中涉及的地质过程，将有助于宝石学家了解他们在宝石中会遇到的某些特性。

        制作自己的水晶

        自己制作晶体是学习晶体生长的好方法。最简单的方法是使糖结晶制成冰糖。

        *取一锅水，并加入尽可能多的糖。当您看到它在底部沉淀并且不再溶解时，您已经达到饱和点。水吸收了所有可以吸收的糖分。这种情况称为过饱和。

        *接下来，把锅烧开。在沸腾时，饱和度发生变化。该解决方案不再是过饱和的。现在，您可以添加更多的糖。因此，添加更多的糖，直到再次达到超饱和水平。

        *从火炉中取出锅。当水冷却至室温时，悬浮液中可以容纳的糖量将恢复到先前的水平。多余的糖必须从溶液中排出。这样，它将结晶。

        *在糖溶液中挂一串，以使晶体生长。（在弦的底部放一个重物以保持其笔直）。尽管该过程本身不够快，无法独立进行观察，但您每隔几分钟就会看到晶体的变化

        当溶液达到室温时，糖晶体将覆盖细绳。水将再次变得过饱和。

        矿物结晶：基础

        这个简单的练习实际上向您介绍了发生矿物结晶的五个要求中的四个。

        原料、温度、压力、时间、空间。

        在地球内部，与儿童淘沙矿游乐制作的的糖溶液相比，晶体的成分更加复杂且数量众多。溶液可能包含许多不同的矿物质。

        在足够高的温度下，溶液可以将许多矿物质悬浮。随着温度下降，悬浮液中可容纳的固体成分的量也会下降。发生这种情况时，就会形成晶体。实际上，同一溶液中的不同矿物质将在不同的温度下结晶。例如，刚玉可能首先结晶。随着溶液继续冷却，可能会接着形成黄玉，然后形成石英。

        压力对冰糖的形成没有影响。但是，要使矿物结晶，就需要适当结合压力和温度。在地下结晶的宝石通常需要很高的压力和温度。

        时间和空间是相当简单的要求。成分，热量和压力的正确组合必须持续足够长的时间，以使矿物质结晶。他们还需要成长的空间。显然，您无法在仅3 mm长的空腔中生长3 cm长的晶体。

        地下环境

        与儿童淘沙矿游乐一起看一下地下存在的条件，这些条件使结晶和宝石形成成为可能。

        地壳的厚度从海床下的3英里（约4.8公里）到大陆下的25英里（约40公里）不等。地壳下面是地幔，厚约1,860英里（约2993公里）。地幔占地球体积的83％。它由称为岩浆的熔融岩石组成。在极少数情况下，它称为熔岩。地幔在地球中心附近最热，并且热流使它保持恒定运动。

        地壳和地幔在高压和高温的动荡区域相遇。几块板组成了地壳，并漂浮在液体地幔上。当它们相互撞向时，有的被向下推，有的则被抬到山上。岩浆也不断运动。它的运动和压力不断作用在地壳的底部，造成磨损和破裂。结果，岩石从地壳中脱离出来，并在流体岩浆中被带走。这些岩石物质大部分融化，改变了附近岩浆的化学性质。一些较小的粒子注定会成为未来宝石中的夹杂物。

        外壳严重破裂，下表面包含许多空洞。从岩浆逸出的流体流过这些裂缝和空洞。在这里，我们找到了晶体生长的适当条件。富含化学物质的液体可提供必要的成分。空腔提供了成长的空间。这里的温度和压力都很高。当流体流过外壳时，它冷却到足以发生结晶的程度。剩下的唯一要求是时间。

        晶体生长的中断如何影响宝石的形成

        您可能会认为，就地质学而言，时间对于晶体形成而言将绰绰有余。但是，在这种高度动荡的环境中，通道不断打开和坍塌。通常，晶体开始形成，然后将富含矿物质的流体输送到型腔的通道关闭。至此，所有增长都停止了。

        如果通道重新开放，将恢复增长。在大多数情况下，这种开-关生长模式在晶体中是无法检测到的。但是，在某些情况下，儿童淘沙矿游乐发现它会产生明显的影响。

        颜色分区

        有时，连续的生长层将具有略有不同的化学组成。发生这种情况时，您可能会在晶体中看到颜色分区。

粗糙的双色“西瓜碧玺”晶体

        结对

        有时，新层将具有不同的方向。这导致孪生。

孪晶钛矿（方晶）晶体

        离别

        在某些具有孪晶的晶体中，新层无法彼此完全粘合。例如，当您看到在星红宝石上分离时，各层之间就没有粘结。