地質學：我們的宿命

編譯 舒愉棉

美國自然博物館展出的大型中國輝銻礦石

參觀翻新后的美國自然博物館寶石礦物館可以讓人了解，宇宙在現實世界中是如何運轉的。

1820 年10 月的一天，兩個年輕人，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，發現地上有一塊發光的綠色石頭。他們將其拾起，又開始搜尋其他石頭。這時夜色襲來，次日山上下了雪。

次年春天，當他們終于再回到山上時，他們發現那里四處散落著這樣的石頭，經鑒定，確認這些石頭是碧璽（學名電氣石），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，1879 年，一位即將為世界所知的紳士、名叫喬治?昆茲（George Kunz）的地質學家到訪當地。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，并被對方當場雇傭。蒂芙尼的董事會成員之一、銀行家兼強盜資本家約翰?摩根（J. P. Morgan）開始通過昆茲購買碧璽和其他珠寶。這些藏品的大部分最終被美國自然博物館納入館藏。

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

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，有的大如樹樁，有的精致到足以裝飾紅毯走秀上奧斯卡提名人的領口。

正如墻上提醒的標識所示，礦物是原子與分子的有序排列形成的。“宇宙中大部分固體物質都是礦物”，地質學家、長年策展人喬治?哈洛（George Harlow）說道。他耐心引導我四處參觀，似乎像我讀早報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，并補充說，“雪是沉積物。”

地球上有大約5 000 種礦物，盡管它們構成了我們賴以生存、得以進化的世界基礎，也許還構成了承載著我們發現更多新生命希望的遙遠世界，但我對它們的名字卻幾乎一無所知。

這些礦物訴說著那些古老的故事：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間本身一樣古老。哈洛博士說，星塵中發現的納米鉆石可能形成于超新星爆炸，這距離創世大爆炸僅隔數億年。

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

這個空心石核形成于1.35 億年前的烏拉圭，當時富含礦物質的水滲入地下小腔室里（也許就是巖漿里的一個氣泡），并在壁上結出晶體。這個空心石核的背后是另一個空心石核，又一個紫色星系；其正對展覽主體：真實世界的宇宙如何運轉的具象表達，而這在天體物理數據中被簡化到數據點甚至更少。

來自烏拉圭的空心石核，內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造板塊的動態板塊，這些板塊會相互撞擊，隆起則形成山脈，合并則形成大陸，分開則形成海洋。

地質學是生物的宿命：一個地方停留或儲存何種礦物能決定數百萬年后什么生物可以在該處生存下來。我的飛繩釣魚小伙伴告訴我，鮭魚之所以偏愛蒙大拿州，是因為流經石灰巖的溪流能為這種淡水獵物創造宜居環境。

數百萬年前，密西西比河谷還是內陸海。隨著地質應力將海底擠壓上升，富含鋅和鉛等礦物的水滲入到構成海底、布滿孔洞的碳酸鹽巖石中，并在內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——碳酸鹽的一種固態形式。羅奇及其家人將這個洞穴改造成名為“水晶洞”的地下舞廳和觀光景點，直到20 世紀40 年代，地下水重新將其淹沒。

博物館里最非凡的參展石頭之一當屬那塊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，這種石頭可以生產祖母綠和金屬鈹。

1930 年，這塊石頭是緬因州邦普斯采石場的一塊14 英尺（約4.3 米）長的石塊，堵塞了通往采石場主人要開采的大片黃金礦區的通道。在這位主人將其炸碎后的第二天，昆茲先生來到采石場并提出要為國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的原材料極具價值，而這些輕元素誕生于恒星和宇宙射線相互碰撞。美國宇航局即將建成的詹姆斯?韋布太空望遠鏡就是用鈹制造。

參觀途中，哈洛博士從另一塊巨人般的石頭——一塊來自紐約州北部戈爾山的閃巖石板中窺見更多的歷史。石板里，古老的地球在化學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。它們可以追溯到古老的城墻，隨著時光流逝而成型生長，如今又在歲月中被遺忘，為哈洛博士撰寫關于古代地質災害的書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，它們中還出現了印度之星的身影，這是另一個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，我返回到那一對像星際之門矗立在展廳門口的紫色空心石核旁。

誠然，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，通常都是黃色或者灰色，而紫色是輻射損傷的后果，這些輻射可能來自孕育紫水晶的巖石四周，而紫色很可能最終會變回最初的顏色。你瞧，就連石頭都并非是不朽的。

大廳對面，正對著“星際之門”，矗立著另一個死亡的隱喻：一塊來自古代紅杉的石化木材。據博物館工作人員統計，這塊木材有884 圈年輪，距今3 300 萬年到3 500 萬年。在此期間，化學發揮自身的神奇作用，用硅酸鹽替代木材中的纖維素，同時將樹木生長的記錄定格下來。

來自俄勒岡州的一片因在地下埋藏數百萬年而變成石頭的紅木化石

哈洛博士從美國森林展廳的幾個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有人們想象的那么嚴格，他沉思般自言自語說：“沒有礦物就沒有生命。生物學會了如何在牙齒、骨骼和外殼中生產礦物。”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：“人們認為這些互不相干，其實它們是整體的不同部分。”