鳥巢石和洞穴珠

作者:葉貴玉

這個附有四顆卵形物的鳥巢狀標本(圖一)是美國史密遜機構自然史博物館的一個礦物蒐藏。礦物者,一般定義為非生物性的自然作用所形成的固態元素或化合物,通常具有特定的化學成分和結晶形狀。幾年前魚卵石(oolite)的蒐藏在台灣玩石界曾經風行一時。

有些人認為魚卵石是魚卵的化石,他們甚至根據魚卵石顆粒的大小和顏色定出不同的類別,即使不能確實說出什麼樣的魚產什麼樣的卵,但在口耳相傳中都也自成一套相互比較的標準。擁有紅褐色的魚卵石是非常令人羨慕的一件事,想像中這種罕見的魚卵石必定 來自非常珍稀的魚類。如果把魚卵石切開或磨平,在放大鏡或顯微鏡下所呈現的同心圓層狀構造則是這些顆粒的共同特徵:分析每一層的礦物組成,通常不是方解石就是霰石(它們的成分都是碳酸鈣)。

至於魚卵石的內部結晶,可能呈放射纖維狀排列,也可能沿著同心圓的切線方向成長,視魚卵石形成的環境而定。魚卵石內部構造顯示它們不是魚卵的化石,而是化學沉積作用的產物。根據沉積學研究的結果,在實驗室也可以製造魚卵石,但必須具備下列四個條件:1必須有過飽和的碳酸鈣溶液,才可能有方解石或霰石的結晶;2必須有晶核(碎屑物)存在,碳酸鈣的結晶才能附其表面而漸成顆粒狀;3結晶顆粒必須滾動才可能長成圓球狀;4上述作用最好在圓杯中進行。發現於台灣南部的魚卵石都是來自淺海環境。

在碎屑沉積物俯拾皆是的槽狀淺海盆地,一旦海水中的鈣離子呈現過飽和的狀態,在適當的溫度和壓力下就會出現碳酸鈣的沉澱。附著在碎屑物(晶核)表面的碳酸鈣結晶,因為潮起潮落而在沉積盆地中來回滾動,如此慢慢地就形成了無數的魚卵石除了海洋之外,石灰岩洞或礦坑中也可能形成圓球狀沉積,因顆粒之大小而有不同的名稱,比魚卵石大的有豆粒石(pisolites)或葡萄粒石 (grapestones)等,它們都是在同樣的化學作用下形成的。

文獻中比較有名的洞穴珠(Cave pearls)(圖二)則是黑斯(Hess)一九二九年首先發現於美國新墨西哥境內石灰岩洞中的碳酸鈣結晶。洞穴珠的形狀和本文圖一所示的鳥巢狀標本極為相似,都具有過飽和碳酸鈣溶液向下滴濺而成的杯狀或槽(巢)狀構造,而且其中都有幾顆直徑兩公分以上的球狀或半球狀結晶顆粒。但唯有滾動的顆粒方可能形成表面光滑的洞穴珠。

————————————————–轉載自台灣日報861108

附有四顆卵形狀標本

黑斯在一九二九年發現於美國新墨西哥的石灰岩洞中的洞穴珠,每顆珠直徑約2公分

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