1. Geochemische omgeving:

* Hoge temperaturen en drukken: Diepe ondergrondse, de interne hitte van de aarde en het gewicht van bovenliggende gesteente creëren hoge temperaturen en druk. Deze omstandigheden beïnvloeden de oplosbaarheid van mineralen en de snelheid van chemische reacties aanzienlijk.

* Vloeistofsamenstelling: De vloeistoffen die diep onder de grond circuleren, zijn niet alleen water, maar dragen vaak opgeloste elementen en verbindingen zoals silica, carbonaten, sulfaten en verschillende metaalionen. De samenstelling van deze vloeistoffen bepaalt de soorten mineralen die kunnen neerslaan.

2. Supersaturation en nucleatie:

* supersaturation: Wanneer een vloeistof oververzadigd raakt met opgeloste mineralen, overschrijdt de concentratie van opgeloste elementen de oplosbaarheidslimiet. Dit creëert een onstabiele toestand die het systeem naar kristallisatie drijft.

* nucleatie: Oververzadigde oplossingen vereisen een kern, een klein vast deeltje, om de vorming van een kristal te initiëren. Deze kernen kunnen bestaande minerale korrels, stofdeeltjes of zelfs onvolkomenheden in de rots zelf zijn.

3. Crystal Growth:

* diffusie: Zodra een kern ontstaat, diffunderen opgeloste elementen van de oververzadigde vloeistof naar de kern, wat bijdraagt ​​aan de grootte ervan.

* Kristalgewoonte: De vorm en symmetrie van de resulterende kristallen worden bepaald door de interne opstelling van atomen in de minerale structuur. Deze opstelling wordt beïnvloed door factoren zoals temperatuur, druk en de beschikbaarheid van verschillende elementen.

4. Minerale formatiemechanismen:

* neerslag: Naarmate vloeistoffen afkoelen of veranderingen in druk ondergaan, neemt de oplosbaarheid van mineralen af, wat leidt tot neerslag uit oplossing.

* Reactie met gastrots: Vloeistoffen kunnen reageren met omliggende rotsen, wat leidt tot het oplossen van bestaande mineralen en de vorming van nieuwe. Dit proces is vooral belangrijk bij de vorming van secundaire mineralen.

* Hydrothermische verandering: Wanneer heet, mineraal-rijke vloeistoffen interageren met rotsen, kunnen ze aanzienlijke veranderingen in hun mineralogische samenstelling veroorzaken. Dit proces, hydrothermische verandering genoemd, is gebruikelijk in vulkanische gebieden en kan een breed scala aan mineralen produceren.

Voorbeelden van minerale vorming:

* kwarts (SiO2): Silica-rijke vloeistoffen diep ondergronds kunnen koelen koelen en kwartskristallen neerslaan, vaak aangetroffen in aderen of als vervangingen in bestaande rotsen.

* calcite (caco3): Carbonaatrijke vloeistoffen kunnen calcietkristallen vormen, vaak aangetroffen in grotten of als cementerende middelen in sedimentaire rotsen.

* pyriet (FES2): IJzer- en zwavelrijke vloeistoffen kunnen reageren om pyrietkristallen te vormen, vaak aangetroffen in kolenlagen of bijna hydrothermische ventilatieopeningen.

Samenvattend omvat de vorming van mineralen diep ondergronds een complex samenspel van geochemische omstandigheden, oververzadiging, nucleatie, kristalgroei en verschillende minerale formatiemechanismen. Dit proces is een belangrijk onderdeel van het dynamische geologische systeem van de aarde, waardoor de diverse minerale bronnen ontstaan ​​waarop we vertrouwen.