地质学：我们的宿命

编译 舒愉棉

美国自然博物馆展出的大型中国辉锑矿石

参观翻新后的美国自然博物馆宝石矿物馆可以让人了解，宇宙在现实世界中是如何运转的。

1820 年10 月的一天，两个年轻人，以利亚•哈姆林（Elijah Hamlin）和埃泽基尔•福尔摩斯（Ezekiel Holmes）在徒步翻越缅因州米卡山的途中，发现地上有一块发光的绿色石头。他们将其拾起，又开始搜寻其他石头。这时夜色袭来，次日山上下了雪。

次年春天，当他们终于再回到山上时，他们发现那里四处散落着这样的石头，经鉴定，确认这些石头是碧玺（学名电气石），一种因颜色丰富而备受推崇的次等宝石。这一消息四处传开，1879 年，一位即将为世界所知的绅士、名叫乔治•昆兹（George Kunz）的地质学家到访当地。他将一些石头样品呈交给了一位名叫查尔斯•蒂芙尼（Charles Tiffany）的商人，并被对方当场雇佣。蒂芙尼的董事会成员之一、银行家兼强盗资本家约翰•摩根（J. P. Morgan）开始通过昆兹购买碧玺和其他珠宝。这些藏品的大部分最终被美国自然博物馆纳入馆藏。

最近，我在参观重新开放的艾莉森与罗伯托•米格诺（Allison and Roberto Mignone）宝石矿物馆时，亲眼见到了摩根收藏的以及最初被徒步旅行者发现的碧玺，而后者被制作成表扣，并刻有“Primus”字样，意为“至初”或“首个”。

除了碧玺，引起我注目的还有一系列令人眼花缭乱的水晶藏品，有的大如树桩，有的精致到足以装饰红毯走秀上奥斯卡提名人的领口。

正如墙上提醒的标识所示，矿物是原子与分子的有序排列形成的。“宇宙中大部分固体物质都是矿物”，地质学家、长年策展人乔治•哈洛（George Harlow）说道。他耐心引导我四处参观，似乎像我读早报一样轻松地解读这些石头。

“人们不知道冰是一种矿物。”他指出，并补充说，“雪是沉积物。”

地球上有大约5 000 种矿物，尽管它们构成了我们赖以生存、得以进化的世界基础，也许还构成了承载着我们发现更多新生命希望的遥远世界，但我对它们的名字却几乎一无所知。

这些矿物诉说着那些古老的故事：大陆相互碰撞，山脉上升又破碎，海洋盆地折叠又坍塌，冥古宙时期的小腔室里气体与液体孕育出晶体。这些矿物中的一些几乎与时间本身一样古老。哈洛博士说，星尘中发现的纳米钻石可能形成于超新星爆炸，这距离创世大爆炸仅隔数亿年。

一踏入大厅，一种熟悉的宇宙气息扑面而来。出现在我眼前的是一个栖身于岩石外壳内、高9 英尺（约2.7 米）的紫晶簇，如同被神祇敲碎破开的鸡蛋，星光璀璨。

这个空心石核形成于1.35 亿年前的乌拉圭，当时富含矿物质的水渗入地下小腔室里（也许就是岩浆里的一个气泡），并在壁上结出晶体。这个空心石核的背后是另一个空心石核，又一个紫色星系；其正对展览主体：真实世界的宇宙如何运转的具象表达，而这在天体物理数据中被简化到数据点甚至更少。

来自乌拉圭的空心石核，内部衬有石英和紫水晶

所有的矿物都是由同样的基本元素形成：水、热及压力。但是就像托尔斯泰笔下不幸的家庭一样，每一块石头都有自己的故事。地壳被分解成名为构造板块的动态板块，这些板块会相互撞击，隆起则形成山脉，合并则形成大陆，分开则形成海洋。

地质学是生物的宿命：一个地方停留或储存何种矿物能决定数百万年后什么生物可以在该处生存下来。我的飞绳钓鱼小伙伴告诉我，鲑鱼之所以偏爱蒙大拿州，是因为流经石灰岩的溪流能为这种淡水猎物创造宜居环境。

数百万年前，密西西比河谷还是内陆海。随着地质应力将海底挤压上升，富含锌和铅等矿物的水渗入到构成海底、布满孔洞的碳酸盐岩石中，并在内部的洞与道中留下沉积物。1894年，一位名叫詹姆斯•罗奇（James Roach）的矿工闯入密苏里州乔普林地下80 英尺（约24.4 米）处的一个洞穴中，里面的墙上、洞顶和地上都镶有钙化物晶体——碳酸盐的一种固态形式。罗奇及其家人将这个洞穴改造成名为“水晶洞”的地下舞厅和观光景点，直到20 世纪40 年代，地下水重新将其淹没。

博物馆里最非凡的参展石头之一当属那块4 英尺（约1.2 米）高、7 756 英镑（约3.5 吨）重、名为绿柱石的灰绿色石头，这种石头可以生产祖母绿和金属铍。

1930 年，这块石头是缅因州邦普斯采石场的一块14 英尺（约4.3 米）长的石块，堵塞了通往采石场主人要开采的大片黄金矿区的通道。在这位主人将其炸碎后的第二天，昆兹先生来到采石场并提出要为国家自然博物馆买下它。最终买下部分碎块，并在博物馆存放多年。

巧的是，绿柱石本身作为锂和铍的原材料极具价值，而这些轻元素诞生于恒星和宇宙射线相互碰撞。美国宇航局即将建成的詹姆斯•韦布太空望远镜就是用铍制造。

参观途中，哈洛博士从另一块巨人般的石头——一块来自纽约州北部戈尔山的闪岩石板中窥见更多的历史。石板里，古老的地球在化学作用下形成的断层线以及沿着其周围聚集排列的石榴石（代表纽约州的红宝石）清晰可见。它们可以追溯到古老的城墙，随着时光流逝而成型生长，如今又在岁月中被遗忘，为哈洛博士撰写关于古代地质灾害的书籍提供更多的碎句短章。

漫步到宝石屋，我为满屋的珠光倩影惊叹不已，它们中还出现了印度之星的身影，这是另一个被左右逢源的昆兹先生买下、代表摩根先生藏品的展品。最后，我返回到那一对像星际之门矗立在展厅门口的紫色空心石核旁。

诚然，它们的璀璨并不永恒。哈洛博士告诉我，紫水晶作为石英石的一种形态，通常都是黄色或者灰色，而紫色是辐射损伤的后果，这些辐射可能来自孕育紫水晶的岩石四周，而紫色很可能最终会变回最初的颜色。你瞧，就连石头都并非是不朽的。

大厅对面，正对着“星际之门”，矗立着另一个死亡的隐喻：一块来自古代红杉的石化木材。据博物馆工作人员统计，这块木材有884 圈年轮，距今3 300 万年到3 500 万年。在此期间，化学发挥自身的神奇作用，用硅酸盐替代木材中的纤维素，同时将树木生长的记录定格下来。

来自俄勒冈州的一片因在地下埋藏数百万年而变成石头的红木化石

哈洛博士从美国森林展厅的几个角落里指出一块尺寸相似、伐于1891 年的红木板展品。蔬菜与矿物之间的界限并没有人们想象的那么严格，他沉思般自言自语说：“没有矿物就没有生命。生物学会了如何在牙齿、骨骼和外壳中生产矿物。”而最终，生命将以化石和石化木材的形式回归矿物。

哈洛博士说：“人们认为这些互不相干，其实它们是整体的不同部分。”