沙粒是岩石、礦物、貝殼或珊瑚的細小顆粒。地質學家單純以大小來定義砂:只要顆粒寬度介於0.0625至2公釐之間,就算是砂。本站所顯示的顆粒寬0.5公釐,也就是500微米,正是中砂與粗砂之間的分界大小。一微米是一公尺的百萬分之一。
大小
這個大小界線來自C. K. Wentworth在1922年發表的分級量表,包括美國地質調查局在內的地質學家長期以來都採用這套標準。寬度介於0.0625至2公釐之間的顆粒屬於砂;更小的顆粒屬於粉砂,最小可到約0.004公釐;比這更小的則是黏土。比砂更大的顆粒屬於礫石。
這套量表把砂分成五個等級,每個等級的寬度都是前一個等級的兩倍:極細砂、細砂、中砂、粗砂和極粗砂。中砂的寬度介於0.25至0.5公釐之間,粗砂則介於0.5至1公釐之間。要測量樣本時,地質學家會把樣本放進一疊篩網中搖動,孔徑最大的篩網放在最上層,每顆顆粒會停在第一個孔徑小到無法通過的篩網上。
大小比較
- 一顆寬0.5公釐的顆粒,寬度大約是一根頭髮的5倍。
- 把大約130顆顆粒排成一列,長度就相當於一顆網球的寬度,網球大約寬6.7公分。
- 鹽粒的大小和這顆砂粒差不多,寬0.7公釐的自動鉛筆筆芯則是砂粒寬度的1.4倍。
- 如果把一顆0.5公釐的砂粒放大到一顆籃球(直徑24公分)那麼大,最大的粉砂顆粒會有3公分寬,最大的砂粒則會有大約1公尺寬。
砂的組成
礦物砂是岩石經風化崩解,再由水和風搬運堆積而成。花崗岩是構成大陸上大多數山脈的岩石,崩解後會形成石英、長石、雲母和磁鐵礦顆粒。石英耐磨且蘊藏量豐富,因此美國本土沿岸大多數海灘上的砂都是石英砂。
玄武岩是熔岩流和火山島常見的深色岩石,不含石英,風化後會形成黑色、灰色或帶紅棕色的顆粒。夏威夷大島的帕帕科利亞海灘(Papakōlea Beach)覆蓋著橄欖石砂,橄欖石是玄武岩中一種帶光澤的礦物,顏色從橄欖綠到接近棕色都有。
還有一些砂來自生物。珊瑚骨骼、貝殼和海膽棘刺主要由碳酸鈣構成。這些生物死後,堅硬的部位會被翻滾的海浪磨損,也會被鸚哥魚等動物啃磨,逐漸變成砂粒。
顆粒大小為何各不相同
海灘上顆粒的大小,反映了塑造這片海灘的海浪特性。暴露在強浪中的海灘,顆粒通常比風平浪靜的海灘大。坡度較陡的海灘也往往有較大的顆粒,因為海浪能把大顆粒沖到坡面高處。在較平緩的海灘上,顆粒會被來回翻滾,逐漸磨碎成更小的碎片。
參考資料
- Nomenclature. In Surficial Sediment Character of the Louisiana Offshore Continental Shelf Region: A GIS Compilation, Open-File Report 2006-1195. U.S. Geological Survey, 2006.
- Beaches and Sand. In Exploring Our Fluid Earth. University of Hawaii.
- Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
- Rules of Tennis 2026. International Tennis Federation, 2026.
- Salt, the Only Rock We Eat!. Henry Shaw, UC Master Food Preserver Program, University of California Agriculture and Natural Resources, 2025.
- ISO 20318-2:2019, Mechanical Pencils and Leads for General Use, Part 2: Black Leads (preview). International Organization for Standardization, 2019.
- Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.