五彩斑斕的黑,真的讓我們找到了
礦物與光
探索自然界礦物與光之間的奇妙效應
optical phenomena
of
minerals
此段子來源於網絡
幾年前,有位設計師網友深受「甲方爸爸」之苦,於社交平台上大吐苦水。其中一條熱門評論,以「想要五彩斑斕的黑」進一步吐槽了甲方的苛刻要求:
大家紛紛愉快地接受了這個梗。不但愉快地接受了,很多設計師朋友還躍躍欲試,將黑色與其他色彩設計玩出了花樣,產出了許多精彩藝術作品。
與此同時,很多細心的朋友居然在自然界中也不斷發現著五彩斑斕的黑及類似的色彩「新大陸」:
這不就是能讓甲方滿意的顏色嗎?
比如, 甲方滿意蛇
白唇蟒(圖片來源於網絡)
甲方滿意鳥
銅翅鳩C Matt Laughton
甲方滿意魚
泰國鬥魚(圖片來源於網絡)
此時,仿佛已經聽到了大自然擼起袖子和我們講:你讓開,我來設計。
那麼,見識過天上飛的、水裡游的、地上爬的之後,或許你還有聽說過在地里埋藏的寶藏 「 甲方滿意石 」 嗎?
「甲方滿意石」
歐泊由二氧化矽溶液滲入地下或岩石。它的礦物名稱是蛋白石,更為耳熟能詳的寶石學名稱叫做:歐泊。
歐泊的化學成分並不複雜,為SiO 2 ·nH2O。但和基本化學成分同為SiO 2 的石英不同,它是一種含水的非晶質體礦物(部分可見晶質體)。
左:具有規則幾何外形的晶質體——水晶
(El Mochito Mine, Santa Bárbara Department, Honduras)
右:非晶質體的歐泊
其中,擁有 「五彩斑斕黑色」 的這類甲方滿意石,又細分類為貴歐泊。光源照射下,歐泊的表面呈現出大小不一,流光溢彩的色斑,隨著觀察角度變化而若隱若現,在一塊小小的礦石上呈現出了精彩的顏色世界。
這些色斑從何而來呢?是表面附著了什麼物質嗎,還是某些元素導致的呢?
實際上,這是一種名為 「變彩效應」的光學效應所致,該效應的產生依賴於歐泊的特殊結構:歐泊內部有許許多多近於等大的、直徑在150 ~ 300納米的二氧化矽和水組成的微觀小球粒,在空間上規則、緊密地排列,並在球粒間形成了規則的八面體、四面體空隙。
這一結構相當於 天然的三維光柵,能夠引起光線的 干涉及衍射,產生色斑。仔細觀察這些色斑,會發現色斑邊界微微模糊,與體色很好地融合在一起,頗有油畫質感。
歐泊的結構模型
Dpulitzer,Wikimedia Commons
CC BY-SA 3.0 許可協議
而歐泊之間變彩色斑的不同,也是因為在球體直徑、間距不同的時候,光線會在其間發生多種作用,形成單彩或多彩的不同外觀。不同的底色隨機搭配著變彩色斑,便又可以出現更多組合
大自然這麼多的創意,想必甲方會相當滿意了!
形態、成因與產地
歐泊由二氧化矽溶液滲入地下或岩石中的縫隙而形成。
而形成二氧化矽溶液前又有這樣兩種情況:一種是海底升高,慢慢變成陸地,岩石風化、水分蒸發,形成高濃度的二氧化矽溶液後,滲入地下縫隙或者岩石的裂縫;另一種則是火山爆發後,岩漿熔融作用形成的膠狀二氧化矽滲入地下縫隙或者岩石的裂縫。前者成因的歐泊礦床類型在專業術語中稱為風化沉積岩型,後者稱為火山熱液型。
歐泊的產出形態可以有塊狀、葡萄狀、鍾乳狀等,或像一條流動的彩虹、斑斕的閃電般充填入岩石中。
塊狀
(https://zh.mindat.org/)
鍾乳狀
葡萄狀
(https://zh.mindat.org/)
礫背歐泊-脈狀充填
在經年累月的地質作用下,我們甚至還能夠在動物的骨骼化石中發現「歐泊化」作用——部分動物骨骼化石被歐泊礦物成分充填,形成了珍貴的化石歐泊。
珍貴的恐龍牙、恐龍骨骼及其他種類古生物化石歐泊
古時,歐泊多產於印度以及歐洲原捷克斯洛伐克地區,如今歐泊主要產自澳大利亞、衣索比亞和墨西哥。
其中,澳大利亞是歐泊最重要的產出國之一,因此歐泊還會被稱為「澳寶」。南威爾斯州北部閃電嶺的黑歐泊相當著名,其他品種的歐泊主要分布於南澳大利亞州中部地區。
閃電嶺(Lightning Ridge)黑歐泊
衣索比亞是非洲歐泊的主產地,主要產出白歐泊、黑歐泊、深棕色歐泊等,部分還具有網格狀的結構。
衣索比亞歐泊的獨特變彩
(www.ethiopiaopals.com)
墨西哥的 Queretaro 地區是世界上寶石級別火歐泊的重要來源,該地產出的火歐泊與衣索比亞歐泊的成因類型相似,同屬於火山熱液型。
除了以上三大主要產地,在秘魯、法羅群島都曾發現不同種類的歐泊。
丘比特之子
其實,早在2000多年前,歐泊這種美麗而色彩奇妙的礦物就遇到了賞識它的古羅馬「甲方」,他們認為歐泊是愛和希望的象徵,稱其 「丘比特之子」。古希臘人則認為它具有超自然的力量,可預見未來;阿拉伯人堅信歐泊自穹宇之上,是閃電的化身;歐洲人視歐泊為希望、純潔和真理的象徵。歐泊集自然界的鬼斧神工與美學創造於一體,被開採、挖掘、利用至今,始終被諸多人所欣賞與喜愛。
《馬爾他馬洛的瑰寶》中,詩人杜拜(Du Ble)亦用古典華美的文句抒發讚譽——
「當自然裝點完花朵,為彩虹著色,將小鳥的羽毛染好,她把調色板上的顏料掃下,澆鑄形成了歐泊。」
百科卡片 - 歐泊
體色常見黑色、白色、灰色、橙色、紅色、藍色、綠色、棕色等,變彩光斑為光發生干涉、衍射形成的光學效應。
玻璃光澤,有時呈現樹脂光澤;透明-不透明;折射率1.42 ~ 1.43。摩氏硬度5 ~ 6 ;密度約2.15克/厘米 ³。
按照 產狀(是地質體在空間產出的狀態和方位的總稱)可劃分為:原歐泊、礫背歐泊、脈石歐泊、化石歐泊。按照 體色、透明度可劃分為:白歐泊、黑歐泊、火歐泊、晶質歐泊、蛋白石(無變彩,半透明-不透明)
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未標註來源的歐泊圖片由馬媛夢(中國地質大學-北京)友情提供
主要資料來源:
[ 1 ] https://zh.mindat.org/
[ 2 ] Richard, W, Wise. Queensland Boulder Opal[J]. Gems & Gemology, 1993, 29(1).
[ 3 ]何明躍,王春利. 寶玉石特色品種.玉石卷. [M]北京:中國科學技術出版社,2021.7
策劃:沙鷗、張恩婕、秋禾
文案:張恩婕
視覺:籬笆