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小龙虾真的能变天价宝石?!咋变?我还有机会么

2024-08-23科学

在你的印象里化石是不是都灰不溜秋的?其实有的化石它颜值相当炸裂,甚至可以媲美宝石,比如小龙虾形成的化石欧泊。不过欧泊的形成,少则需要数万、百万年,澳洲的大部分欧泊更是形成于几千万至一亿多年前,你就别想通过小龙虾发财了

诶,别走啊喂!虽然发不了财,但我们欣赏欣赏它们的美貌,了解了解它们是怎么变的,增加一点没用的知识也,,,也可以啊

螺化玉—冒充的古生物化石

曾有一种来自海南岛的文玩红极一时,去旅游时,也经常能看到它作为旅游纪念品出售,它就是「 螺化玉 」,有着海螺的形状和莹白如玉的色泽——许多商家都宣称,它们是数亿年前的玉化的远古海螺化石。

可以盘也可以做首饰

图源:爱玉网

但其实它根本不是什么古生物化石,而是一类生活在珊瑚礁里的软体动物 —— 延管螺属 Magilus )的螺壳打磨之后的样子 ,其中代表性的物种就是延管螺。延管螺属属于珊瑚螺科,在幼年时,它们的贝壳和普通的海螺没什么区别,灰白色,又脆又薄,一点也不起眼。

延管螺( Magilus antiquus )幼贝

图源:法国国家自然历史博物馆

延管螺以珊瑚为食 ,幼小的延管螺会钻入珊瑚间,并将自己的外壳固定在其中,既保证了食物来源,也让自己被保护(多少有点不客气了)。

但珊瑚也是会生长的,为了避免被珊瑚完全包围,延管螺的肉体会逐渐向外移动,并分泌石灰质向着珊瑚的方向延伸贝壳,形成钙质的长管,保证贝壳的开口位于珊瑚的表面又不露出珊瑚。

沉积的石灰质还会填充外壳的底部,让螺壳的顶部加厚成为实心状态。如果将延长管的部分去除,将加厚的贝壳打磨抛光,就变成了所谓的「螺化玉」 。除了海南以外,我国的广东、台湾以及其他国家如日本、菲律宾也都有延管螺的分布。

延管螺长大后

图源:Med Shells

所谓的「螺化玉」并不是玉,也不稀有,如果有心,在海边也可以捡到自然冲刷打磨的延管螺壳。但螺化玉的火爆,却一度给珊瑚带来了灾难,为了得到它们的螺壳,许多人会砸碎珊瑚来采集它们,这对于本来就脆弱的珊瑚礁来说无疑是雪上加霜 ,因此三亚早已开始打击采挖延管螺的行为。

那有真的像宝石一样漂亮的化石吗?在哪里能捡呀?

答案是当然有,只不过想要捡到它们,就不是那么容易的了。

我们对化石的第一印象,多半都来自博物馆里巨大的恐龙骨架和其他史前巨兽的骸骨。在童年的记忆里,化石是稀有的、厚重的、原始的,只会出现在博物馆和科学家的研究里。等到长大一些,我们或许会在一些公共场所,比如商场的地砖上,发现生物的遗迹——原来化石也没有那么「神圣不可侵犯」。

布满化石的贵阳机场卫生间洗手池

图源:东方网

化石还可以变成精美的珠宝,比如琥珀就是一种树脂化石,它们有着明亮的金黄至蜂蜜般的棕褐色,是历史非常悠久的宝石。但琥珀还远远不是化石宝石中,最丰富多变的品类。

斑彩石:菊石化石

在加拿大有一种彩虹色的旅游纪念品小首饰,上面镶嵌的这些彩色的宝石被称为 斑彩石

斑彩石首饰

图源:CanadianAmmolite.com

这时候一定会有人抢答:出去旅游绝对不能买珠宝!看这花哨的颜色和玻璃一样的质感,肯定是科技产物起了个好听的名字罢了。

虽然但是,它们还真的是天然形成的化石,来自一类已经灭绝的古代海洋动物—— 菊石

在古生物和化石爱好者中,菊石无疑是明星级别的存在,这些头足纲菊石亚纲的软体动物和章鱼、鱿鱼等其他头足纲动物有着共同的祖先 。

它们从鹦鹉螺亚纲中演化出来,在古生代的泥盆纪开始出现,在中生代海洋中尤其繁盛,数量甚至远远超过鱼类 ,只是在白垩纪末期的大灭绝中,它们像恐龙一样灭绝了,仅在地层里留下了众多化石记录。

各种各样的菊石

图源:Wikipedia

古代人就已经发现了它们的化石,围绕着菊石还产生了一系列传说, 有人认为它们是被石化的盘曲的蛇,也有人相信黄铁矿化的金黄色菊石能赋予它的主人预知未来的能力。

产自俄罗斯的黄铁矿化菊石

图源:Mindat

同样是菊石化石,斑彩石的历史就要短许多,它们最早于1908年被发现,直到1981年,它们才被大规模商业开采。在2022年,加拿大艾伯塔省把斑彩石确立为官方宝石。虽然马达加斯加等其他地方也能找到带有虹彩光泽的菊石,但是只有加拿大出产的斑彩石被认为是宝石级别的。

马达加斯加菊石的虹彩光泽

图源:Wikipedia

斑彩石的主要成分是文石 (一种碳酸钙矿物),还可能含有少量的方解石、二氧化硅和黄铁矿等。摩氏硬度3.5-4.5,和现代贝壳差不多。它们硬度不高又比较脆,很容易磨损,因此,常见的做法是抛光之后把它和水晶或者玻璃粘合,成为双层宝石再进行镶嵌。

斑彩石的独特之处,在于它如同极光一样灵动的彩色,这种颜色和它的微观结构有关 。斑彩石由层状的文石构成,由于它们的厚度并不均匀,反射光的路径也会各不相同,会互相叠加和抵消,形成人眼可见的反射光,这种现象被称为 光的干涉

理论上来说,斑彩石可以呈现出光谱中的几乎所有颜色;在薄层比较厚时,反射光通常是波长比较长的红、绿色;而蓝色和紫色则会比较稀有,因为太薄的斑彩石比较难发掘和保存。

一个颜色和形状都很完整的斑彩菊石

图源:Rocks for the Spirit

化石欧泊

还有一种绚烂的宝石般的化石—— 欧泊 ,也就是 蛋白石 ,是一种含水的二氧化硅凝胶矿物,摩氏硬度约为5-6。从微观结构来看,欧泊由球体二氧化硅堆叠而成,内部光线的干涉和衍射让它们呈现出丰富的变彩 。

没有变彩但质地温润细腻的欧泊有时会被当作一种玉石,而色彩鲜艳的变彩欧泊则被当成一种珍贵的宝石 ,它们的主要产地是澳大利亚、埃塞俄比亚和墨西哥。

「集宝石之美于一身」

欧泊是含有二氧化硅的胶体溶液在低温环境下慢慢析出形成的,当它们在生物遗骸中沉积时,有机物质被溶液带走、降解,而二氧化硅则沉积出来,就形成了具有生物外观的欧泊 。

这种现象属于 矿物的交代作用 ,在自然界很常见,前面提到的黄铁矿化的菊石也是通过相似的过程形成的。欧泊晶莹剔透的质感和五彩斑斓的色泽让这些化石看起来像是来自奇幻世界的生物。

欧泊化蟹钳

图源:Peter Cuneo

南澳大利亚州博物馆的镇馆之宝,就是一枚被称为「 维珍彩虹 」的箭石化石欧泊,箭石是另一类已经灭绝的头足纲动物 。虽然「维珍彩虹」只有拇指大小,估价却超过百万美元 ,万花筒般的绚烂色彩让它成为最著名的欧泊宝石之一。

这迷幻配色真的不是万花筒?

图源:南澳大利亚博物馆

这两颗「纽扣」也是化石哦

图源:Robert Smith

图片上的这两颗「纽扣」在英文里被称作「Yabby button」,但它们当然不是纽扣,而是小龙虾体内的一种特殊结构—— 胃石 。小龙虾的成长需要经历蜕壳,但它的旧外壳并不会像蛇皮一样被舍弃,而是会被「废物利用」 。小龙虾会把自己蜕下来的壳吃掉吸收,外壳中含有的钙在体内运输进入胃里再沉积出来,形成胃石,等待合成新的外壳。

胃石以碳酸钙的形式存在于小龙虾体内。但如果小龙虾在蜕壳期间被掩埋,它们柔软的肉质会在不久之后腐烂消失,而相对坚硬的钙质胃石则能够保留下来,在漫长的沉积作用中,这些胃石中的碳酸钙也被二氧化硅所取代,就形成了这些欧泊化石 。

在更加罕见的情况下,会有完整的生物骨架被矿物交代 ,比如澳大利亚博物馆的Eric,就是一只欧泊化的幼年短颈蛇颈龙 。

Eric本体

图源:澳大利亚博物馆

欧泊化的蛇颈龙牙

图源:© M Goodwin 2013

当然,化石欧泊也可以来源于植物,其中最主要的就是木化石欧泊 ,它们的形成过程可以参考之前介绍的硅化木。

保留了木纹的化石欧泊

图源:Crystal World

欧泊甚至可以像琥珀那样包含有昆虫,比如在下图的标本中,欧泊呈现出半透明的琥珀色至无色透明的渐变,顶端还有变彩。研究者猜测,它很有可能一开始是琥珀或者柯巴树脂,并在随后的地质活动中被欧泊交代。

欧泊还是琥珀?全都要

图源:Brian Berger

对于一些有地质学知识背景又喜欢玩户外的人来说,也许可以捡到漂亮的化石。但这些地方不少都人迹罕至(人多的早就被捡走了),甚至有可能不太安全,所以……暂时还是看过即拥有吧。

参考文献:

[1] 郑玮娜,王存福(2011). 专家否认三亚盛产天价螺化玉,新华网, https://collection.sina.com.cn/yjjj/20111125/110946576.shtml

[2] 齐钟彦,楼子康,张福绥等, 1983. 【中国动物图谱】软体动物(第二册). 北京: 科学出版社

[3] Paul D Taylor(2016,September 27) Fossil folklore: Ammonites. Depositmag. https://depositsmag.com/2016/09/27/fossil-folklore-ammonites/

[4] Klug, Christian; Kröger, Björn; Vinther, Jakob; Fuchs, Dirk (August 2015). "Ancestry, Origin and Early Evolution of Ammonoids". In Christian Klug; Dieter Korn; Kenneth De Baets; Isabelle Kruta; Royal H. Mapes (eds.). Ammonoid Paleobiology: From macroevolution to paleogeography. Topics in Geobiology 44. Vol. 44. Springer. pp. 3–24. doi:10.1007/978-94-017-9633-0_1. ISBN 978-94-017-9632-3.

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[6] Smith, E. T. (2013). Opalised fossils-big story, big themes from the NSW opal fields. Science Education News, 62(3), 120-125.

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撰文 | 吴可

部分图片 | 图虫创意

微信编辑 | 未末