紫水晶洞是如何形成的

烏拉圭與巴西素來就是紫水晶出產的聖地，當地所出產的紫水晶晶洞、紫水晶山佔據了台灣水晶市場很大的一部分，幾乎人人到處都可看到它們成為店面擺飾，或是在店內販賣。但不知道大家是否曾經都有個疑問，為什麼這些水晶洞幾乎都有著類似的外型以及形貌，或是長成了個「山形」?

(一)紫水晶晶洞形成的地質相關背景

世界最重要的紫水晶礦床是發現在烏拉圭以及巴西境內的一種火成岩-玄武岩中，這層火成岩在拉丁美洲的分佈廣泛，約有1,200,000km2的面積，而預測的體積約有800,000km3。這層玄武岩在烏拉圭被稱之為阿拉佩火成岩體(ArapeyFormation)，在巴西則稱之為希拉傑洛火成岩體(Serra GeralFormation)，但兩者都是同一層的火山大量噴發事件所導致的巨厚熔岩流層。

一般來說在這兩個國家所見的這層玄武岩，都是在白堊紀時期所噴發的岩漿所凝固而成的。雖然其預測的體積龐大，但實際在現地觀察，這些玄武岩呈現層狀，且厚度因地而異，有時超越1700公尺，而有時候僅有幾公尺而已。

很多人聽到這個岩體巨大的分佈以及體積可能都直覺的說，那不是到處都有紫水晶?答案其實是否定的，透過現地觀察，紫水晶限定出現在特定的區域，以及特定的玄武岩熔岩流內。

仔細區分這些層狀玄武岩的種類，根據厚度以及構造細分可為兩大類。以Ametista doSul這個地方的玄武岩層為例，較為薄層「第一類」(TypeI)熔岩流，其中心通常有著一層較為塊狀，有著礦化的大型晶洞層，另一種相較為厚的第二類熔岩流(TypeII)在它的岩層中心則較沒有晶洞構造，並有著因原始熔岩冷卻時所產生的柱狀解理。這兩大種熔岩流的上下部皆各有一層多氣孔的區域，但礦化的晶洞似乎多隻在較為薄層(TypeI)熔岩流中出現。

(二)紫水晶晶洞形成的成礦機制

為何只有薄層的熔岩流才有紫水晶呢?有人將這兩種厚度的熔岩流在顯微鏡下相對比較，薄層熔岩流有著較為細的礦物顆粒，並且包含了較多火山玻璃質於其中，研究熱水反應過程的人很快就指岀這個即可能為關鍵性差異，因為火山玻璃相當容易受到熱水反應、溶解，能提供流體大量的硅質物質，而細顆粒的礦物則因為相對錶面體積比的關係，遠比粗顆粒的礦物顆粒更容易受到化學風化作用。

受到開採紫水晶的Type I 薄層熔岩流，可見其灰色的玄武岩厚度約有15~20m厚

因為這些基本因素，讓在這些較薄的熔岩流岩體中流動的流體能含有較高的礦物質，而這些含礦的流體，就容易在熔岩流孔隙中沉澱出水晶等礦物。

所以紫水晶礦的成因關鍵，主要是受控於其玄武岩熔岩流是否能容易產生含礦流體，以及另一個我們還未提到的重要關鍵:孔隙，而它就是造就紫水晶晶洞外形的重要因素。

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