40.在空氣中漂浮的灰塵，最有可能是由哪一種礦物所組成？
(A) 雲母
(B) 石英
(C) 方解石
(D) 石膏

背景知識

• 灰塵的來源：空氣中的灰塵可能來自土壤侵蝕、風化作用、火山活動、人類活動（如工業排放、建築）等。
• 漂浮條件：灰塵粒子需要足夠小（通常為微米級）才能在空氣中懸浮，這與礦物的粒徑和密度有關。
• 礦物分布：地球表面常見礦物的分布決定了灰塵的可能組成。

選項中的礦物

• (A) 雲母（Mica）：層狀矽酸鹽礦物（如白雲母、黑雲母），密度約 2.8-3.2 g/cm³，易剝離成薄片，常見於花崗岩和變質岩。
• (B) 石英（Quartz）：SiO₂，密度約 2.65 g/cm³，硬度高（莫氏硬度 7），耐風化，廣泛分佈於沙子、土壤和沉積物中。
• (C) 方解石（Calcite）：CaCO₃，密度約 2.71 g/cm³，硬度低（莫氏硬度 3），常見於石灰岩，但易溶於水（特別是酸性環境）。
• (D) 石膏（Gypsum）：CaSO₄·2H₂O，密度約 2.3 g/cm³，硬度低（莫氏硬度 2），易溶於水，存在於蒸發岩中，但分佈不如石英廣泛。

分析

1. 礦物的分佈與豐度

• 石英：地殼中最常見的礦物之一（約佔地殼 12%），尤其在沙子、土壤中廣泛存在。風化作用（如風蝕）容易將石英顆粒吹入空氣。
• 雲母：在地殼中較常見（約 5%），但多為片狀結構，風化後可能形成小顆粒，但不如石英普遍。
• 方解石：常見於石灰岩，但易被酸雨（含 CO₂ 的水）溶解，分佈不如石英廣泛，且粒子較不易長時間漂浮。
• 石膏：分佈較少，易溶於水，風化後粒子不易成為空氣中的主要成分。

2. 粒徑與漂浮可能性

• 漂浮的灰塵通常為微米級（<10 μm），需要低密度和小粒徑。
• 石英：硬度高，風化後形成細小顆粒（如沙塵暴中的沙粒），容易懸浮。
• 雲母：片狀結構，風化後可能形成薄片，但片狀結構不利於長時間懸浮。
• 方解石和石膏：硬度低，易溶解或破碎，但分佈和穩定性不如石英。

3. 環境因素

• 空氣中的灰塵多來自土壤和沙塵暴，石英是土壤和沙子中最常見的成分。
• 研究顯示，全球沙塵暴（如撒哈拉沙漠的沙塵）中，石英是最主要的礦物成分（約 50-60%）。
• 方解石和石膏可能存在於特定環境（如乾燥地區的蒸發岩），但比例較低。

逐一分析選項

• (A) 雲母：雖然雲母存在於地殼，但其片狀結構和較低豐度使它不太可能是灰塵的主要成分。
• (B) 石英：分佈最廣泛，硬度高，耐風化，微小顆粒易被風吹起，是灰塵中最可能的成分。
• (C) 方解石：分佈不如石英廣泛，且易溶於酸性環境，較少以微粒形式漂浮。
• (D) 石膏：分佈更少，易溶於水，不太可能成為灰塵的主要成分。

結論

空氣中漂浮的灰塵最可能由 石英 組成，因為石英在地殼中分佈最廣泛，耐風化，且微小顆粒易懸浮。

最終答案：(B)