数百万年来,艾伯塔省南部连绵起伏的大草原在岩石下隐藏着一道彩虹。现在,日本庆应义塾大学的一组科学家准确揭示了这种埋藏的光芒是如何复活的。
斑彩石是一种罕见的虹彩宝石,仅在世界的一个角落发现,其鲜艳的色彩不是来自颜料,而是来自结构。在发表于的一项新研究中 科学报告研究人员使用先进的电子显微镜表明,斑彩石闪烁的红色、绿色和蓝色是光与古代海洋生物化石壳内各层相互作用的结果。
菊石是由菊石的贝壳化石形成的,菊石是一种螺旋状的海洋软体动物,大约 7000 万年前在现在阿尔伯塔省的内海中游动。当这些生物死亡并定居在海底时,它们的壳被埋在一层层泥土下,最终变成了页岩。随着时间的推移,曾经覆盖在贝壳上的珍珠层(或“珍珠母”)转变为一种闪亮的宝石,称为斑彩石。
尽管其成分与鲍鱼和鹦鹉螺壳中的珍珠母类似,但斑彩石的色彩要丰富得多。庆应义塾团队发现了原因:其内部结构极其精确。这种宝石由文石矿物微小板片堆叠而成,层片完全均匀,各层之间被微小间隙隔开,间隙仅约 4 纳米宽,比人的头发细约 25,000 倍。当光线照射到这些层时,它会在它们之间反弹,导致光波相互干扰并反射不同的颜色。
颜色取决于各层的厚度。较厚的层会产生炽热的红色和橙色,而较薄的层会产生绿色、蓝色和紫色。其结果是一颗宝石闪闪发光,就像一条活生生的彩虹。
菊石几乎全部产自艾伯塔省南部的熊掌地层,使其成为世界上最稀有的宝石之一。 90% 以上的宝石级材料均由 Korite International 一家公司生产。为了表彰其独特的遗产,艾伯塔省于 2022 年正式将斑彩石指定为其省级宝石。
除了珠宝之外,斑彩石还具有深厚的文化意义。几个世纪以来,黑脚人和其他平原原住民一直在收集菊石化石,称它们为 Iniskim 或“水牛石”,并在仪式中使用它们以确保繁荣和富裕。
庆应义塾科学家相信,他们的发现可用于开发工业应用中不褪色的新型彩色涂料,例如油漆。
图片来源:菊石图片(裁剪),作者:愤世嫉俗的理想主义者,CC BY 4.0,来自 Wikimedia Commons。
#庆应义塾大学的科学家破解了斑彩石耀眼色彩的秘密