地質(zhì)學(xué)：我們的宿命

編譯 舒愉棉

美國(guó)自然博物館展出的大型中國(guó)輝銻礦石

參觀翻新后的美國(guó)自然博物館寶石礦物館可以讓人了解，宇宙在現(xiàn)實(shí)世界中是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的。

1820 年10 月的一天，兩個(gè)年輕人，以利亞?哈姆林（Elijah Hamlin）和埃澤基爾?福爾摩斯（Ezekiel Holmes）在徒步翻越緬因州米卡山的途中，發(fā)現(xiàn)地上有一塊發(fā)光的綠色石頭。他們將其拾起，又開(kāi)始搜尋其他石頭。這時(shí)夜色襲來(lái)，次日山上下了雪。

次年春天，當(dāng)他們終于再回到山上時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)那里四處散落著這樣的石頭，經(jīng)鑒定，確認(rèn)這些石頭是碧璽（學(xué)名電氣石），一種因顏色豐富而備受推崇的次等寶石。這一消息四處傳開(kāi)，1879 年，一位即將為世界所知的紳士、名叫喬治?昆茲（George Kunz）的地質(zhì)學(xué)家到訪當(dāng)?shù)?。他將一些石頭樣品呈交給了一位名叫查爾斯?蒂芙尼（Charles Tiffany）的商人，并被對(duì)方當(dāng)場(chǎng)雇傭。蒂芙尼的董事會(huì)成員之一、銀行家兼強(qiáng)盜資本家約翰?摩根（J. P. Morgan）開(kāi)始通過(guò)昆茲購(gòu)買碧璽和其他珠寶。這些藏品的大部分最終被美國(guó)自然博物館納入館藏。

最近，我在參觀重新開(kāi)放的艾莉森與羅伯托?米格諾（Allison and Roberto Mignone）寶石礦物館時(shí)，親眼見(jiàn)到了摩根收藏的以及最初被徒步旅行者發(fā)現(xiàn)的碧璽，而后者被制作成表扣，并刻有“Primus”字樣，意為“至初”或“首個(gè)”。

除了碧璽，引起我注目的還有一系列令人眼花繚亂的水晶藏品，有的大如樹(shù)樁，有的精致到足以裝飾紅毯走秀上奧斯卡提名人的領(lǐng)口。

正如墻上提醒的標(biāo)識(shí)所示，礦物是原子與分子的有序排列形成的?！坝钪嬷写蟛糠止腆w物質(zhì)都是礦物”，地質(zhì)學(xué)家、長(zhǎng)年策展人喬治?哈洛（George Harlow）說(shuō)道。他耐心引導(dǎo)我四處參觀，似乎像我讀早報(bào)一樣輕松地解讀這些石頭。

“人們不知道冰是一種礦物。”他指出，并補(bǔ)充說(shuō)，“雪是沉積物?！?/p>

地球上有大約5 000 種礦物，盡管它們構(gòu)成了我們賴以生存、得以進(jìn)化的世界基礎(chǔ)，也許還構(gòu)成了承載著我們發(fā)現(xiàn)更多新生命希望的遙遠(yuǎn)世界，但我對(duì)它們的名字卻幾乎一無(wú)所知。

這些礦物訴說(shuō)著那些古老的故事：大陸相互碰撞，山脈上升又破碎，海洋盆地折疊又坍塌，冥古宙時(shí)期的小腔室里氣體與液體孕育出晶體。這些礦物中的一些幾乎與時(shí)間本身一樣古老。哈洛博士說(shuō)，星塵中發(fā)現(xiàn)的納米鉆石可能形成于超新星爆炸，這距離創(chuàng)世大爆炸僅隔數(shù)億年。

一踏入大廳，一種熟悉的宇宙氣息撲面而來(lái)。出現(xiàn)在我眼前的是一個(gè)棲身于巖石外殼內(nèi)、高9 英尺（約2.7 米）的紫晶簇，如同被神祇敲碎破開(kāi)的雞蛋，星光璀璨。

這個(gè)空心石核形成于1.35 億年前的烏拉圭，當(dāng)時(shí)富含礦物質(zhì)的水滲入地下小腔室里（也許就是巖漿里的一個(gè)氣泡），并在壁上結(jié)出晶體。這個(gè)空心石核的背后是另一個(gè)空心石核，又一個(gè)紫色星系；其正對(duì)展覽主體：真實(shí)世界的宇宙如何運(yùn)轉(zhuǎn)的具象表達(dá)，而這在天體物理數(shù)據(jù)中被簡(jiǎn)化到數(shù)據(jù)點(diǎn)甚至更少。

來(lái)自烏拉圭的空心石核，內(nèi)部襯有石英和紫水晶

所有的礦物都是由同樣的基本元素形成：水、熱及壓力。但是就像托爾斯泰筆下不幸的家庭一樣，每一塊石頭都有自己的故事。地殼被分解成名為構(gòu)造板塊的動(dòng)態(tài)板塊，這些板塊會(huì)相互撞擊，隆起則形成山脈，合并則形成大陸，分開(kāi)則形成海洋。

地質(zhì)學(xué)是生物的宿命：一個(gè)地方停留或儲(chǔ)存何種礦物能決定數(shù)百萬(wàn)年后什么生物可以在該處生存下來(lái)。我的飛繩釣魚(yú)小伙伴告訴我，鮭魚(yú)之所以偏愛(ài)蒙大拿州，是因?yàn)榱鹘?jīng)石灰?guī)r的溪流能為這種淡水獵物創(chuàng)造宜居環(huán)境。

數(shù)百萬(wàn)年前，密西西比河谷還是內(nèi)陸海。隨著地質(zhì)應(yīng)力將海底擠壓上升，富含鋅和鉛等礦物的水滲入到構(gòu)成海底、布滿孔洞的碳酸鹽巖石中，并在內(nèi)部的洞與道中留下沉積物。1894年，一位名叫詹姆斯?羅奇（James Roach）的礦工闖入密蘇里州喬普林地下80 英尺（約24.4 米）處的一個(gè)洞穴中，里面的墻上、洞頂和地上都鑲有鈣化物晶體——碳酸鹽的一種固態(tài)形式。羅奇及其家人將這個(gè)洞穴改造成名為“水晶洞”的地下舞廳和觀光景點(diǎn)，直到20 世紀(jì)40 年代，地下水重新將其淹沒(méi)。

博物館里最非凡的參展石頭之一當(dāng)屬那塊4 英尺（約1.2 米）高、7 756 英鎊（約3.5 噸）重、名為綠柱石的灰綠色石頭，這種石頭可以生產(chǎn)祖母綠和金屬鈹。

1930 年，這塊石頭是緬因州邦普斯采石場(chǎng)的一塊14 英尺（約4.3 米）長(zhǎng)的石塊，堵塞了通往采石場(chǎng)主人要開(kāi)采的大片黃金礦區(qū)的通道。在這位主人將其炸碎后的第二天，昆茲先生來(lái)到采石場(chǎng)并提出要為國(guó)家自然博物館買下它。最終買下部分碎塊，并在博物館存放多年。

巧的是，綠柱石本身作為鋰和鈹?shù)脑牧蠘O具價(jià)值，而這些輕元素誕生于恒星和宇宙射線相互碰撞。美國(guó)宇航局即將建成的詹姆斯?韋布太空望遠(yuǎn)鏡就是用鈹制造。

參觀途中，哈洛博士從另一塊巨人般的石頭——一塊來(lái)自紐約州北部戈?duì)柹降拈W巖石板中窺見(jiàn)更多的歷史。石板里，古老的地球在化學(xué)作用下形成的斷層線以及沿著其周圍聚集排列的石榴石（代表紐約州的紅寶石）清晰可見(jiàn)。它們可以追溯到古老的城墻，隨著時(shí)光流逝而成型生長(zhǎng)，如今又在歲月中被遺忘，為哈洛博士撰寫(xiě)關(guān)于古代地質(zhì)災(zāi)害的書(shū)籍提供更多的碎句短章。

漫步到寶石屋，我為滿屋的珠光倩影驚嘆不已，它們中還出現(xiàn)了印度之星的身影，這是另一個(gè)被左右逢源的昆茲先生買下、代表摩根先生藏品的展品。最后，我返回到那一對(duì)像星際之門矗立在展廳門口的紫色空心石核旁。

誠(chéng)然，它們的璀璨并不永恒。哈洛博士告訴我，紫水晶作為石英石的一種形態(tài)，通常都是黃色或者灰色，而紫色是輻射損傷的后果，這些輻射可能來(lái)自孕育紫水晶的巖石四周，而紫色很可能最終會(huì)變回最初的顏色。你瞧，就連石頭都并非是不朽的。

大廳對(duì)面，正對(duì)著“星際之門”，矗立著另一個(gè)死亡的隱喻：一塊來(lái)自古代紅杉的石化木材。據(jù)博物館工作人員統(tǒng)計(jì)，這塊木材有884 圈年輪，距今3 300 萬(wàn)年到3 500 萬(wàn)年。在此期間，化學(xué)發(fā)揮自身的神奇作用，用硅酸鹽替代木材中的纖維素，同時(shí)將樹(shù)木生長(zhǎng)的記錄定格下來(lái)。

來(lái)自俄勒岡州的一片因在地下埋藏?cái)?shù)百萬(wàn)年而變成石頭的紅木化石

哈洛博士從美國(guó)森林展廳的幾個(gè)角落里指出一塊尺寸相似、伐于1891 年的紅木板展品。蔬菜與礦物之間的界限并沒(méi)有人們想象的那么嚴(yán)格，他沉思般自言自語(yǔ)說(shuō)：“沒(méi)有礦物就沒(méi)有生命。生物學(xué)會(huì)了如何在牙齒、骨骼和外殼中生產(chǎn)礦物。”而最終，生命將以化石和石化木材的形式回歸礦物。

哈洛博士說(shuō)：“人們認(rèn)為這些互不相干，其實(shí)它們是整體的不同部分?！?/p>