你在显微镜下见过沙子吗?这是在显微镜下看到的最不可思议的东西之一。世界上有白色、红色、绿色和黑色的沙滩。你知道是什么决定了沙子的颜色吗?你将在这篇博文中得到答案。
本文将介绍
沙子从哪里来?
沙子是风化作用的副产品。这些微小的粒子来自很多地方，比如巨大的岩石或山脉。沙子是岩石在风化作用下分解，有时是经过数千年的河流侵蚀而形成的。这是一个非常漫长的过程。
(图中)砂层。
两种沙子。一种来自岩石和矿物，另一种来自贝壳和珊瑚。
有些沙滩上的沙子不是由矿物质组成的，而是由海洋生物的贝壳和珊瑚碎片组成的。海浪和鹦嘴鱼等海洋动物将珊瑚礁和贝壳分解成小块，带到海滩上产生沙子。事实上，鹦嘴鱼以其产生白色珊瑚沙的能力而闻名。
(图中)鹦嘴鱼。
强壮的鸟喙Bolbometopon muricatum可以磨碎最坚固的珊瑚产生沙子。
图片来源:Hectonichus维基
如何在显微镜下看到沙子
立体显微镜
在显微镜下观察沙子的最好方法是使用显微镜立体显微镜放大倍数可达10到40倍。立体显微镜可以让你看到每一粒沙子的3D视图。它们看起来像小晶体，有着惊人的形状和颜色。你也可以试着在黑白背景下观察它们，或者从侧面照亮它们，这样可以让矿物的颜色脱颖而出。
用复合显微镜可能看不清沙子的图像，因为沙子不是透明的，而且它们也很厚。
[图中]图像来自立体显微镜。
来自夏威夷瓦胡岛北岸的沙子。
图片来源:小型公共汽车
手机上的微距镜头
如果你没有立体显微镜，你可以使用手机上的放大镜(普通放大倍数为2 -6倍)或微距镜头(10-20倍)来观察沙粒。下面的系列图片是相同的样本，分别使用放大镜、手机上的20倍微距镜头和带手机3倍放大功能的20倍微距镜头(共60倍)拍摄。
[在这张图中]安装在手机上的马可透镜．
[在这张图中]放大镜下的沙粒。
放大镜里的沙粒看起来很小，但聚焦很好。
[在这张图中]20倍微距镜头下的沙粒附着在谷歌像素3。
在20倍的微距镜头下，形状、纹理和颜色都呈现得很好。尺寸范围为0.3 ~ 2mm。注意，沙子的边缘是圆形的，这是珊瑚沙的特征。沙子来自台湾澎湖山水海滩。
[在这张图中]60倍放大的沙粒。
该图像与上面的图像(20x)是相同的视图。这张照片是用一个20倍微距镜头和谷歌像素3拍摄的，并用谷歌像素3的相机放大3倍。因此，它将总放大倍数提高到60倍。每个沙粒的更多细节可以欣赏。珊瑚图案(红色箭头)也可以在最大的黄色颗粒上观察到，这意味着这些沙子来自珊瑚碎片。这些沙粒来自台湾澎湖山水海滩。
与手机相连的微距镜头的一个优点是可以记录沙子的图像。此外，与一台像样的立体显微镜相比，它也相对便宜。但是，因为微距镜头的焦距很短，很难使用，所以拍出好的照片也需要一定的经验。总的来说，我还是建议一开始使用微距镜头。
当你研究沙子的时候要注意什么
1.颗粒的大小
沙子的直径在0.02 - 2.0毫米之间。你可以把公制尺放在显微镜下测量它们的大小。
2.谷物的颜色
沙子的颜色与单个颗粒的组成有关。它告诉我们它的起源和故事。例如，来自Punalu 'u的沙子黑砂夏威夷大岛上的海滩是黑色的，因为它是由玄武岩构成的，是由流入海洋的熔岩形成的。黑色说明它来自熔岩流(来源)，由玄武岩(成分)构成。
[在这张图中]黑色沙滩上的沙粒。
它们由玄武岩构成，由流入海洋的熔岩形成。
图片来源:爱大岛
同样，大量的橄榄石晶体也会产生绿色的沙滩．最好的例子是夏威夷大岛上的绿沙海滩(papakolya)，它是美国仅有的两个绿色海滩之一。
[在这张图中]绿色沙滩上的沙粒特写。
你可以看到许多橄榄石晶体(浅绿色)与熔岩(黑色)和贝壳(白色)碎片混合在一起。放大50 x。
[在这张图中]Papakōlea海滩。
从山顶俯瞰绿色的海滩。海滩上的沙子被封闭的火山锥侵蚀。
的棕褐色红砂海滩是氧化铁的产物。红沙滩的一个例子是毛伊岛的凯哈鲁鲁海滩。它的红色沙子来自附近一个富含铁的煤渣堆的侵蚀。
[在这张图中]凯哈鲁鲁海滩的沙粒特写。
沙子是红色(氧化铁)和黑色颗粒(玄武岩)的混合物。
[在这张图中]Kaihalulu海滩。
凯哈鲁鲁海滩位于夏威夷毛伊岛。与绿沙滩类似，沙子来自海滩后面煤渣锥的侵蚀。
3.颗粒的形状
是光滑的还是粗糙的?有没有特殊的形状，比如星星，三角形?
4.构成沙子的材料是什么?
它是由石英(通常是透明和有光泽的)、长石或云母等矿物质制成的吗?它是由碎贝壳、珊瑚碎片或小型海洋动物制成的吗?
[在这张图中]沙子的组成。
左边的沙子是由许多贝壳碎片和矿物组成的(材质和颜色更多样)。从右边看，沙子似乎只由几种矿物组成。
5.试试黑色和白色的背景
我喜欢黑色的背景，因为大多数沙子的颜色比较浅，比如白色和米色。如果你有黑色的沙子，你可能在白色背景下看得更好。
[在这张图中]同样的沙子样本在白色和黑色背景上。
白沙在黑色背景中比在白色背景中更突出。
来自有趣地方的沙子
日本的麒麟岛
麒麟岛是日本金子湾的一个无人岛，直径约3公里，高90米。它通过一条海峡与大陆相连沙洲．从10月到3月，当退潮时，每天有1-4小时出现沙洲(视天气而定)。在退潮时，沙洲约有800米长，因此你可以步行到岛上。
[在这张图中]连接日本麒麟岛的沙洲。
我们可以在显微镜下观察沙洲的沙子。
[在这张图中]从连接到日本麒麟岛的沙洲上的沙子特写。
你可以看到一些石英(通常是透明和有光泽的)粒子和角闪石(黑色)。放大倍数是20倍。
[在这张图中]从连接到日本麒麟岛的沙洲上的沙子特写。
放大倍数是60倍。
日本冲绳的星形沙滩
如果你在显微镜下观察冲绳的畑岛的沙子，它们实际上是微小的星形贝壳(也被称为“测试”)，来自单细胞原生生物有孔虫．它们的大小通常小于1毫米，但有些要大得多;有些物种可以长到20厘米。到目前为止，已经确定的物种超过5万种，其中包括1万种活着的物种和4万种化石物种。
[在这张图中]显微镜下的星砂。
它们的大小约为1毫米。一些星形测试有非常锋利的尖刺，一些被海浪磨损。放大倍数是20倍。
[在这张图中]在显微镜下的星沙特写。
放大倍率越高，星形试验的织构越被放大和观察到。还有其他蜗牛状的贝壳。放大倍数是60倍。
有孔虫检测为生物体提供保护和食物储存。有孔虫死后，它们的考验留在海里，潮水把它们带到海边。这一过程产生了星沙海滩。
有孔虫的“测试”的形状是高度可变的。它们可能是单室的，也可能是多室的。星形测试是由Baculogypsina sphaerulata．
[在此图中]多种钙质有孔岩测试形态。
图片来源:By马库斯·曼努埃尔·哈托格——《有孔虫》，《大英百科全书》(第11版)，1911年第10期，第630页，图3。
珊瑚粉色沙丘，犹他州
沙子的珊瑚色(橙色)是由来自纳瓦霍砂岩的沙粒表面的氧化铁污渍造成的。的确，科罗拉多高原到处都是不同形状的红色和橙色砂岩。它是世界上我最喜欢的地方之一。
[在这张图中]珊瑚粉沙丘上50倍放大的沙子特写。
巴港，缅因州
我最初看到的缅因州的沙滩沙子很普通。然而，当我在50倍放大的微镜头下看它们时，我惊呆了。有这么多的小颗粒可以看，它们有不同的颜色、纹理、形状，由不同的矿物质和壳组成。它们很神奇，不是吗?
[在这张图中]缅因州巴尔港50倍放大的沙滩特写。
在显微镜下观察了几个不同地方的沙子后，是不是很神奇?让我们开始收集沙子吧!
如果你真的喜欢研究沙子，你可以从Sandatlas而且MicrolabNW．
参考
http://www.slate.com/blogs/atlas_obscura/2015/03/05/the_star_shaped_sand_of_okinawa.html
