恐龍這個(gè)遠(yuǎn)古icon在侏羅紀(jì)公園里隨處可見,它們借助著琥珀里蚊子攜帶的古DNA得以重生。雖然這種提取DNA的行為被科學(xué)家們發(fā)了“好人卡”,但是各種科幻電影對(duì)于遠(yuǎn)古世界的探索卻熱情不減。
Part 1 指間的地球歷史
這種熱情,從19世紀(jì)就開始了。
“滿街泥濘,好像洪水剛從大地上退去,如果這時(shí)遇到一條四十來英尺長的巨齒龍,像一只龐大的蜥蜴似的,搖搖擺擺爬上荷爾蓬山,那也不足為奇?!边@是1853年查爾斯·狄更斯在《荒涼山莊》中的描述。在他的筆下,恐龍第一次以一條12米的怪物蜥蜴形象出現(xiàn)在了大眾的視野中。
維多利亞時(shí)代,恐龍?jiān)谌藗冃闹械男蜗?。左:禽龍,右:巨齒龍
圖片:Edouard Riou, Louis Figuier The World before the Deluge(1865)
巨齒龍(Teratosaurus)第一次代表恐龍擁有了姓名,但它在2.43億年前的尼亞薩龍(Nyasasaurus)面前還是個(gè)弟弟。根據(jù)支離破碎的化石分析,人們認(rèn)為尼亞薩龍也許就是最早的恐龍[1][2]。不過尼亞薩龍也是個(gè)記錄刷新者,在此之前艾雷拉龍(Herrerasaurus)一度被認(rèn)為是已知最早期的恐龍。記錄的不斷刷新,讓人類探索古生物歷史的視野不斷深化。
尼亞薩龍 圖片:thoughtco
恐龍?jiān)诘厍蛏戏Q霸了一億多年,可人外有人,哥外有哥。誰又能想到,恐龍這個(gè)老大哥還得向一種小蟲低頭呢?中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所和弗吉尼亞理工大學(xué)的研究者們,就在湖北省三峽地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一批5.5億年前的珍貴化石—— 由夷陵蟲留下的臨終遺跡(mortichnium)。也由此證明,在寒武紀(jì)以前已經(jīng)具備了具有運(yùn)動(dòng)能力,身體分節(jié)兩側(cè)對(duì)稱的后生動(dòng)物。
這個(gè)珍貴的足跡化石就像是你從滑沙留下的痕跡 圖片:[3]
這個(gè)大發(fā)現(xiàn)有什么意義呢?(我們知道)地球歷史上著名的寒武紀(jì)生命大爆發(fā)之后,整個(gè)地球系統(tǒng)就變成了群英薈萃,可是之前到底發(fā)生了些什么才催生了大爆發(fā)?
遺跡化石復(fù)原圖
圖片:中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所 陳哲
夷陵蟲的出現(xiàn)解答了這個(gè)問題。體節(jié)的出現(xiàn)作為兩側(cè)對(duì)稱動(dòng)物祖先的特征,可能觸發(fā)了后期寒武紀(jì)動(dòng)物的身體形態(tài)和復(fù)雜性的爆炸式增長,而特殊的運(yùn)動(dòng)能力對(duì)海底沉積物和生物席的改造則為大量生命的孕育和演化奠定了物質(zhì)和演化基礎(chǔ)。
化石幫人類敲開了了解遠(yuǎn)古生物的大門,可是術(shù)業(yè)有專攻,如果想敲開關(guān)于數(shù)億年前整個(gè)地球的大門,還得靠一種小石頭。而它,也許現(xiàn)在就在你的指間。
一說到鉆石,女生首先想到的可能就是婚紗、藍(lán)天和草坪,鋼鐵直男們想到的是自己一擠再擠的錢包,而老了的90后想到的大概是黃金礦工里抓一個(gè)富一局的通關(guān)利器……但誰也想不到鉆石的另一個(gè)身份,竟然是地球的信使。
黃金礦工游戲 圖源網(wǎng)絡(luò)
說起來,天然鉆石可形成于地球歷史的各個(gè)時(shí)期/階段,在已經(jīng)開采的礦山中,鉆石主要形成于33~47億年前以及12~17億年這兩個(gè)時(shí)期。如南非的一些鉆石年齡為45億左右,表明這些鉆石在地球誕生后不久便已開始在地球深部結(jié)晶,可以說鉆石是世界上最古老的寶石。
去年,科學(xué)家們?cè)诘厍虮砻姘l(fā)現(xiàn)了鈣-鈣鈦礦(Ca-perovskite),鈣鈦礦系列是含量第四豐富的地球礦物,但鈣-鈣鈦礦只有在23Gpa以上(大約在地下660km深的壓力)的壓力下才會(huì)形成并穩(wěn)定存在。人類從來沒有親眼在大自然里見過鈣-鈣鈦礦,因?yàn)樵诘乇礅}-鈣鈦礦無法穩(wěn)定存在。鎂—鈣鈦礦是下地幔最主要的礦物,大約占據(jù)了80%的體積,剩下的20%鈣—鈣鈦礦等礦物。
那這次是它是怎么在地面被發(fā)現(xiàn)的呢?坐漂流瓶來的,而漂流瓶本瓶就是一片來自地下700千米的鉆石。正是由于鈣-鈣鈦礦(Ca-perovskite)被巧合地封存在了這片薄薄的鉆石中,讓解釋了海洋地殼進(jìn)入地球下地幔的循環(huán)過程,也為人們研究海洋地殼進(jìn)入地球深處時(shí)的命運(yùn)提供了重要證據(jù)。[4]
“漂流瓶”中的“信” 圖片:University of British Columbia
世界上每一顆天然鉆石都攜帶著獨(dú)一無二的信息,組成在一起也許就能破解地球的密碼。一想愛情專屬的鉆石,為了傳遞數(shù)億年前的地質(zhì)歷史信息就不遠(yuǎn)萬里從地下來到地上,竟然也感覺到了一絲科學(xué)的浪漫。
地質(zhì)學(xué)時(shí)間及地球歷史事件 圖片:wikipedia
Part 2
好看的鉆石要更貴?
完全合情合理
鉆石之所以還能讓我們看到它數(shù)億年前的模樣,是因?yàn)樗翘荚诘乇硐轮辽俅蠹s300到800千米(相當(dāng)于國際空間站到你腳底那么遠(yuǎn))受到高壓地質(zhì)作用的產(chǎn)物,耐久性極佳。
如果在自然環(huán)境中,一塊大海床要一直滑落幾百千米——這被稱為俯沖,然后在巨大的板塊到達(dá)1000攝氏度左右的上地幔并開始融化前,累計(jì)產(chǎn)生相當(dāng)于40000倍以上大氣壓的壓力。在這整個(gè)過程中,來自古代海洋環(huán)境的鹽溶液會(huì)滑入下地幔并與橄欖巖相互作用,從而產(chǎn)生氯化物。然后,這些融化的混合物形成含金剛石的火山巖(金伯利巖)——最終隨著地球各層運(yùn)動(dòng)(比如火山噴發(fā))被帶到地表,形成可開采的鉆石礦。
鉆石形成的過程 圖片:Gem Rock
經(jīng)過這樣的極限錘打,碳原子們形成了等距排列、結(jié)構(gòu)牢固、具有四個(gè)角相等的正四面體晶胞,而這四個(gè)角又是其它四面體晶胞的一部分,這賦予了鉆石超好的機(jī)械物理穩(wěn)定性和耐久性,硬度極大,而且在無氧環(huán)境下還能抵抗住巖漿的侵蝕,并隨著火山噴發(fā)來到淺層地表。
這么說的話,鉆石的儲(chǔ)量應(yīng)該挺可觀的啊?有人一定會(huì)因此忍不住問珠寶店員:你們憑什么賣這么貴?
因?yàn)槟苤苯娱_采出來的天然鉆石太少了。
目前沒有鉆井能直接到達(dá)鉆石形成的深度進(jìn)行商業(yè)開采,最深的鉆探也不過只能達(dá)到地表以下15千米。而且鉆石礦基本上只存在于源自地球深部的超基性巖漿巖體中,這些都是當(dāng)年經(jīng)過極高的溫壓條件,并有幸來到地表淺層的“幸運(yùn)巖”,非常稀少。這導(dǎo)致可提取天然鉆石的礦巖十分罕見,只有不到1000個(gè)巖管中蘊(yùn)藏著天然鉆石,又只有30個(gè)活躍著并且有經(jīng)濟(jì)開采價(jià)值。而這30個(gè)巖管中開采出的天然鉆石原石里,也只有30%最后能被打磨加工成天然鉆石首飾。
艾卡迪鉆石礦(Ekati Diamond Mine),是加拿大的第一座露天和地下的鉆石礦 圖片:Wikipedia
再者是因?yàn)殂@石的美麗來之不易。鉆石的本質(zhì)是C(碳)元素。在沒有任何雜質(zhì)的純碳鉆石晶體中,每個(gè)C原子以共價(jià)鍵與另外4個(gè)C原子連接,一片穩(wěn)定祥和。但是并不是所有的鉆石都這么好看,在漫長的地質(zhì)過程中,只有極少鉆石是完全只含C元素的,多數(shù)鉆石會(huì)含有一定量的N(氮)元素。N元素會(huì)導(dǎo)致鉆石發(fā)黃,但黃色不夠鮮艷的話,則達(dá)不到彩鉆的級(jí)別,以白鉆的標(biāo)準(zhǔn)看吧,又差點(diǎn)意思,會(huì)使得鉆石的價(jià)值降低,更不會(huì)被上架銷售。
寶石學(xué)家因此根據(jù)發(fā)黃的程度將鉆石分為三六九等,一般情況下,鉆石越白越值錢。但如果彩色到了極高的濃度,就會(huì)成為黃鉆會(huì)員,價(jià)值也需要重新評(píng)估。
含氮元素的鉆石結(jié)構(gòu)和一塊552克拉的黃鉆 圖片:Geology
每一顆天然鉆石都來之不易,其生長紋理、內(nèi)含物、亮度也不盡相同。因此,永遠(yuǎn)也找不到兩顆一模一樣的天然鉆石,這也是鉆石的稀有和獨(dú)一無二所在。
Part 3
一輩子最重要的那個(gè)
一輩子都不變的鉆石
Diamond鉆石一詞最初源自希臘語“ adamas”,意思是不可征服和堅(jiān)不可摧。因?yàn)殂@石太過于稀有珍貴,柏拉圖認(rèn)為鉆石可以體現(xiàn)天神的意志;在印度神話中,人們相信戴鉆石的人可以免受火、毒藥、小偷和邪靈的傷害、羅馬人相信,將鉆石戴在戰(zhàn)場(chǎng)上會(huì)使戰(zhàn)士變得更強(qiáng)大,更立于不敗之地;而其他許多文化還認(rèn)為受傷或患病的人可以通過每塊石頭中的魔法能量來治愈。在鉆石曾經(jīng)成為古老的貨幣形式或現(xiàn)代的愛情象征之前,鉆石更多是還彌漫著宗教和信仰的神秘色彩,這也大概能解釋為什么滅霸拼死拼活找到的無限原石中有2個(gè)都是鉆石了。
由于鉆石超穩(wěn)定的化學(xué)特性,風(fēng)吹雨打也不會(huì)有一點(diǎn)改變,數(shù)百年來,鉆石一直被用作貨幣、權(quán)力和地位的象征。1074年,匈牙利皇后第一次將皇冠冠上鑲有鉆石。在接下來的一千年里,各國王室成員之間進(jìn)行了廣泛的交流,以結(jié)成同盟并表達(dá)忠誠,這也為它們之后成為愛與奉獻(xiàn)的象征埋下了一些伏筆。
其實(shí)古埃及就有訂婚戒指戴在中指的傳統(tǒng),那時(shí)人們相信在中指上有直接通向心臟的血管,代表愛情。直到1477年,奧地利Maximillian大帝委托制造了第一枚鉆石訂婚戒指,并獻(xiàn)給了自己愛人,引領(lǐng)了使用鉆石求婚的潮流。人們開始認(rèn)同并相信鉆石歷經(jīng)滄桑的生成過程與自我價(jià)值實(shí)現(xiàn)、戀人情感延續(xù)的相似性,最終成為了戀人中指上的訂婚標(biāo)志,并將這個(gè)傳統(tǒng)一直延續(xù)到了現(xiàn)在。
奧地利Maximillian大帝的第一枚求婚鉆戒 圖片:Wikipedia
《泰坦尼克號(hào)》中的海洋之心的原型是一顆名叫“希望”的藍(lán)色彩鉆,奧黛麗赫本為《蒂凡尼早餐》拍攝海報(bào)時(shí),也戴上了一串blingbling的黃鉆項(xiàng)鏈。到了現(xiàn)代,隨著鉆石切割技術(shù)的成熟和精進(jìn),鉆石的冠部刻面和亭部刻面越來越多,也變得越來越璀璨閃耀,成為求婚儀式上除了新人以外,最亮眼的角色。
不同時(shí)期的切割術(shù) 圖片漢化:有趣的制造
對(duì)光線的完美折射反射可以決定切割術(shù)的好壞 圖片:GemRock
天然鉆石歷經(jīng)數(shù)億年的形成,見證了地球的風(fēng)貌變遷,也傳承了人們生命中的點(diǎn)滴真情,是人類能夠擁有的最古老的自然瑰寶。
視頻來源:鉆石生產(chǎn)商協(xié)會(huì)(DPA)官方宣傳片,內(nèi)容供參考
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