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巖石裏的「針」

2024-01-22生活

從古代開始,針似乎是女紅刺繡的專屬,時代更叠,順應發展,針的形態也在發生變化, 從縫 衣針到繡花針,發展到後來的引針、頂針、曲別針、大頭針等。此外,針也被文人墨客賦予了不同的含義。從「寒衣針線密,家信墨痕新」的居家必備,到「慈母手中線……臨行密密縫」的大愛無言,「金針刺菡萏,夜夜得見蓮」的羞憐情懷,「綿裏藏針,笑裏藏刀」的人格論調,再到「鐵杵磨成針」的堅韌意誌,針在不同場景都有著迥異的代表意義。

針普遍常見、居家必備。但針的形象出現在巖石中的時候,你會有怎樣的感受呢?其實,巖石裏的「針」不是傳統意義上的帶孔眼的針,而是似針狀的礦物、似針狀的礦物 包裹體 。自然界中常見的針狀礦物有金紅石、夕線石、針鐵礦、藍晶石、磷灰石、電氣石、綠柱石、絨銅礦等,五彩繽紛、千姿百態,是綺麗多姿的巖石世界獨特的組成部份。

「針 」的形態


水晶中的針狀包裹體

針狀晶體可以是宏觀,也可以是微觀。宏觀的針狀礦物可以單個存在,但多是成群出現,其單只窈窕,發散如扇面;放射狀晶體則如花球,形神俱佳,顏色多姿,為陳列之佳品。微觀的針狀礦物常常以包裹體的形式出現在石英、斜長石等較大顆粒的晶體中,晶體多細小,用顯微鏡方能一覽真容。

「針 」的成因

為什麽晶體會長成針狀外觀呢?因為多數礦物是晶質體,晶體具有 結晶習性 ,同時受到周圍環境的影響。容易發育成針狀晶形的晶系有:三方、四方、六方、斜方、單斜、三斜晶系。晶體在低溫條件下,更容易生出新核,特別是在溫度驟降的情況下,如淬火處理,更容易產生針狀的晶形。另外,體系組分濃度也會影響晶體的形態及大小。


如果晶體生長在較為閉合的空間,由於溫度驟降,快速結晶,組分濃度高的針狀礦物便會最先析出,以包裹體的形式出現在後期形成的礦物中。根據晶體的結晶順序即保雲反應序列,橄欖石、基性斜長石是最早結晶的礦物,石英、酸性斜長石、沸石則是巖漿結晶的最後產物。所以石英、酸性斜長石則成為包裹這些針狀礦物的最佳載體。

保雲反應序列圖解(據【結晶學與礦物學】,2002,修改)

微觀的「針」

我們可以透過肉眼、手持放大鏡、顯微鏡來觀察巖石裏的針。透過放大觀察針狀礦物的形態及其他形貌特征,可以幫助我們快速的鑒定礦物。本頁下圖是偏光電子顯微鏡放大25倍~100倍的顯微圖片,針狀礦物分別是:藍線石、夕線石、斜長石、磷灰石、鋰輝石等,有些針狀礦物的結構形態可以指示巖石的種類;有些針狀礦物作為特征礦物出現,可以指示巖石形成的環境(溫度、壓力、構造背景、變質程度等)。

偏光纖維鏡下針狀礦物

藍線石呈針狀、

放射狀排布與石英共生

夕線石,呈放射狀幾何體,

共生礦物為石英、黑雲母

斜長石呈細小針狀,搭成架狀,

構成玄武巖特殊的結構

磷灰石被包裹在石英大晶體中,

雜亂無章,為快速冷凝結晶而成

夕線石,呈放射狀幾何體,

共生礦物為石英

鋰輝石呈細針狀聚集體分布,

共生礦物為石英

顆粒細小的針狀礦物如果用顯微鏡也較難觀察的話,可以借助掃描電鏡來觀察,掃描電鏡可以放大幾千倍,甚至數百萬倍,可以非常清晰的觀察礦物的結構。上頁上圖是石膏礦物、硬綠泥石礦物放大幾千倍乃至數萬倍的影像,石膏晶體多呈單顆粒的針狀晶體,硬綠泥石顆粒則多呈針狀集合體,顯示放射狀,兩種礦物顯示了不同的結晶內容。

特殊的「針」

針狀礦物包裹體有一種特殊類別,那就是寶石礦物。比如,金燦燦的金紅石針在水晶晶體中嵌布,構成了漂亮的發晶飾品;黝黑的鐵電氣石針狀礦物在水晶中構成了不同的花紋及圖案,顯示了剛毅獨特的個性。針狀礦物包裹體在寶石種屬構建中功不可沒,其整齊劃一的定向排列構建了美妙的特殊光學效應。

貓眼效應和星光效應

寶石中存在若幹針狀包裹體,會影響寶石的美觀程度,但智慧的寶石切磨師正是利用了這一特性,化腐朽為神奇,采用巧妙的切割方位及寶石琢型,創造出具有高價值的特殊光學效應的寶石— 貓眼寶石、星光寶石 。貓眼效應即在光照下,切割成弧面形的寶石表面呈現一條明亮光帶的現象,這種光學效應產生的原理是寶石及其中密集平行排列的包裹體或定向結構,對可見光的折射和反射作用所致。如只有一組平行排列的針狀包裹體,則產生 貓眼效應 ,如同貓的眼睛,顧盼生輝,流轉千媚,半蜜半糖。同理,如有三組交角為120°的包裹體,則產生六射星光效應,星芒萬丈,聚寶生財,熠熠生光;如有六組交角為60°的包裹體,則產生 十二射星光效應 ,線條靈動,放射星火,燎原之勢。

常見的貓眼效應的寶石有金綠寶石貓眼、石英貓眼、電氣石貓眼、磷灰石貓眼等,常具星光效應的寶石有星光紅寶石、星光藍寶石、星光石榴石、星光透輝石等。

「三萬裏河東入海,五千仞嶽上摩天」,大自然的神奇魅力,在於其千變萬化,在於其鬼斧神工。人類由原始社會發展到現在的文明社會,很多現代化器材也是由自然界萬物結合人類的智慧一步步演化來的,針這個物件也取之大自然,回饋於人類社會。巖石中的「針」,從宏觀晶體到微觀包裹體,都給我們呈現了精彩絕倫的絢麗奇觀、視覺盛宴。豐富多姿的大自然,奇妙有趣的礦物世界,等待我們去探索、去發掘!

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