玛瑙里的世界

2021-05-27徐宁

大自然探索 2021年4期

徐宁

玛瑙内部纹路的形成过程

喝一口6000多万年前的水

2017年的一天，美国玛瑙收藏家安东尼奥手里捧着一个开过窗（指切开石皮壳，让部分玛瑙显露）的水胆玛瑙。他对着台灯轻轻晃动这块形成于6000多万年前的玛瑙，玛瑙里面的水也跟着晃动。他有许多类似的水胆玛瑙，而这块玛瑙的品相也没有达到他的期望值，但他觉得与其将它送人，不如尝尝里面的水是什么味道。

尝一尝6000多万年前的水的滋味。

玛瑙基本信息

成分：主要为二氧化硅

莫氏硬度：6.5～7

密度：2.4～2.7克/厘米³

折射率：1.53～1.54（常见树脂近视片的折射率为1.56）

断口纹路：贝壳状

晶体构造：隐晶质

透明度：从很透明到不透明都有

形成温度：50～300℃

光泽：蜡质

熔点：1600℃

安东尼奥用手电钻朝玛瑙的中心部分钻洞。但他没料到，手电钻在坚硬的玛瑙面前无能为力。接下来，他把玛瑙用车床固定架牢牢固定住。然后举起榔头向玛瑙用力敲去。三下猛烈敲击后，伴随着脆响，玛瑙碎裂成两半，大约20毫升水从玛瑙里流了出来。

安东尼奥先用棉签取了一些水，抹在红色的绵羊血琼脂培养皿上。如果这些水中携带远古微生物，培养皿上就会出现菌落。接下来，他端起剩下的一半水胆玛瑙，小心翼翼地尝了尝剩下的水，除了感觉有点臭臭的，也没什么特别的味道。

虽然失去了一件收藏品，但安东尼奥的好奇心得到了极大满足。一周后，涂抹玛瑙水的培养皿上出现了霉菌样的菌落，这又是一个令人惊讶的发现。

玛瑙内部纹路的形成过程。

水是怎么被封存在玛瑙里的？其实，玛瑙本身就是在水的帮助下形成的次生矿物，所以有水并不奇怪。当溶解有二氧化硅的水渗入玄武岩的空腔或裂缝，就会逐渐形成凝胶体。在此过程中，饱和的二氧化硅会逐渐析出，并一层一层地附着在空腔或裂缝内壁。如果空腔开口被完全封闭，玛瑙内部的水无法排出，就会留在玛瑙内部，形成水胆玛瑙。

如果进入岩石空腔的水含有其他元素，那么玛瑙的花纹就会呈现出不同的颜色。这个析出、附着的填充过程不断重复，直到空腔或裂缝被完全填满。珊瑚、贝类等古生物的外壳有时也会成为玛瑙生长的空腔。玛瑙的质感十分细腻，这是因为玛瑙是一种隐晶质矿物，主要成分为二氧化硅。隐晶质矿物的晶体结构十分微小，无法用肉眼直接观察到。许多玛瑙带有眼状、带状和同心圆状纹路。

从宝石到工业制品

皮洛斯的战争玛瑙。

镶金兽首玛瑙杯。

清代玉匠制玉图。

玛瑙自古以来就是一种珍贵石材。2015年，希腊一座建于约3500年前的战士墓出土了大量金饰和盾牌等文物，一时轰动考古界。发现该墓一年后，考古学家在清洗一个从该墓发现的、不起眼的土疙瘩时，竟然发现它是一块雕工精美的玛瑙制品。在这块长3.5厘米的橄榄状制品上，雕刻着一名战士用剑刺穿敌人喉咙的画面，人物形象逼真，肌肉线条饱满。这块玛瑙被命名为“皮洛斯的战争玛瑙”，其雕工之细膩，令人惊叹：战士手中的长剑宽不过半毫米，一些局部细节必须借助显微镜才能看清。人们至今也没有发现同时期雕刻水准接近这件玛瑙的同类制品。可以说，这块玛瑙颠覆了人们对希腊微雕艺术的传统观念。

玛瑙也是中国历朝历代帝王将相热衷的矿物。中国历史上的玛瑙器形制多样，例如周代的玛瑙觿（解结用的弯钩状器件）、战国的红玛瑙碗和唐朝的兽首玛瑙杯，等等。玛瑙属于玉石中较硬的品种，因此古代工匠加工玛瑙并不容易。要加工玛瑙，只能选用比玛瑙硬度更高的矿物，例如刚玉砂。它山之石可以攻玉，说的就是这个道理。在砣机（切割工具）、冲碢（粗磨）和针砣（钻孔）等工具的帮助下，玛瑙被古代工匠一步步加工为工艺品。

玛瑙不止是宝石。在今天许多实验室中，高级的研钵依然是玛瑙制成的。20世纪上半叶，陶瓷研钵开始在药店流行。不过，当时的陶瓷研钵虽然便宜，但不够光滑，药物粉末会有残留，容易造成药品污染。而玛瑙研钵的粉碎性能好，又耐磨，表面也十分光滑，无摩擦效应，不会残留药品。今天，许多工厂研磨香料或巧克力的球磨机中的研磨球，依然是玛瑙制成的。