北京的植物园和北京郊区的几个风景名胜区都巍然屹立着一些石化的巨树。 我曾经听过一个小男孩问树是怎么变成石头的,他的父亲几秒钟就回答说:浇水泥就是石头。
好吧。 他父亲说得有道理。
石化,这是奇幻中的异常——虽然《山海经》里有妖怪,但我们对美杜莎的目光更熟悉。
任何想象都无法超越现实,在现代科学解释化石是如何形成之前,石化魔法是一个很好的解释。
现在我们了解到它包括矿化、成型、置换、再结晶、加压、碳化等"数学、物理和化学魔法"化石被创造出来。
一些石化魔法不会持续很长时间。 近年来,一组摆姿势的照片非常火爆,非洲纳特龙湖的钙化鸟——湖水源极碱性,pH值高达105。
除了引人注目的钙化鸟外,石化是通过替换原始物质并用矿物质填充毛孔、缝隙空间而变成有机物的过程。
我们星球的地质历史与人类文明相似——漫长而动荡——大规模动荡和破坏的时期与相对平静的时期交替出现。
地球上的生命经历了所有这些变化,尽管经历了大规模灭绝,但已经繁荣了40亿年,留下了过去壮丽的物理痕迹。
石化树是这一过程的典型和最壮观的例子——它们保存得如此精美,以至于人们需要多看几遍并触摸它们才能意识到它们确实已经变成了石头。
石化树在化石中并不少见,在所有大陆的许多地方都有发现,甚至南极洲也是如此。
石化字面意思是将活组织变成石头的过程。 这需要两种相关的机制:矿物质在活组织空间中的沉积; 有机分子(就木材而言,主要是纤维素和木质素,它们构成了木材的细胞壁,以及将细胞结合在一起的果胶)实际上被矿物质所取代。
什么矿物质?
二氧化硅 – 主要是蛋白石、玉髓或石英形式的二氧化硅。
硅化从细胞壁内开始,细胞内和细胞之间的空间逐渐充满二氧化硅。
随着时间的流逝,树中几乎所有原始有机物都消失了,变成了纯二氧化硅,并含有少量的金属元素,如铁(顶部有颜色)。
矿化和置换的过程都需要时间,从数千年到数百万年不等。 已知最古老的石化树大约有 3 棵85亿年历史。
石化产品也可以短至 100 年,但有两个条件:植物组织在矿化前不得腐烂; (水)环境必须含有极其丰富的矿物质。
氧气的消除是保存木材组织的最重要因素:氧气对于分解木质素的生物的生命过程是必要的。 埋在泥土中是一个不错的选择。
虽然理论上可以通过浇筑水泥来制造石化木材,但自然界中完美的场景是火山喷发产生的熔岩将树木带入湖中。 水的沸腾和熔岩的冷却将为大量原木的掩埋、保存和矿化创造条件。
有趣的是,如果你在文章开头将木头扔进产生钙化鸟的盐湖中,木头会很快消失——碱性环境中的木材会因无机与碱反应而迅速分解。
石化需要特殊的环境,而石化树木是有序化学定律的体现。 下次,看看这些我们普通人随便就能摸到的化石,记住我们是这个了不起的世界的一部分。
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