硅化木是如何形成的？

木材行業(yè)知識(shí) 來(lái)源：木頭云 2025-02-12 · 1329 瀏覽

　　您去過亞利桑那州沙漠的石化國(guó)家森林嗎?這片晚三疊紀(jì)時(shí)期的史前亞熱帶森林中的樹木自誕生以來(lái)就創(chuàng)造了壯麗的景觀。但這些樹林到底發(fā)生了什么，才會(huì)變成這樣呢?

　　硅化木被認(rèn)為是一種化石，這意味著它是在植物材料被沉積物掩埋時(shí)形成的。當(dāng)木材深埋在淤泥中時(shí)，它會(huì)通過暴露在氧氣和生物體中而免受腐爛。由于木材保存在深水中，地下水中的礦物質(zhì)流過沉積物，取代了二氧化硅、方解石和黃鐵礦等原始植物材料。甚至還有非常昂貴的礦物質(zhì)可以滲透木材，例如蛋白石。其結(jié)果是由原始木質(zhì)材料制成的化石，通常展示出保存完好的樹皮、木材和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。

　　木頭石化自然需要數(shù)百萬(wàn)年。硅化木來(lái)自倒下的樹木，通常會(huì)被河流沖走或落入湖中。這種木材被埋在火山泥和火山灰以及其他材料的下面。密封在這些腐爛層下的氧氣基本上被剝奪了，而氧氣是腐爛的必要成分。隨著時(shí)間的推移，有機(jī)組織分解，產(chǎn)生的開放部分充滿了二氧化硅等礦物質(zhì)。數(shù)百萬(wàn)年來(lái)，沉積在木材縫隙內(nèi)的礦物質(zhì)結(jié)晶形成一種類似石頭的材料，稱為硅化木。從科學(xué)上講，不再稱其為“木材”是正確的，因?yàn)樗呀?jīng)變得像滲透到木質(zhì)材料中的礦物質(zhì)一樣。

　　與人們的看法相反，木材可以很快石化，而且在特定環(huán)境下腐爛的時(shí)間當(dāng)然更短。木材可以通過自然石化和富含二氧化硅的水的滲透來(lái)石化。第一個(gè)石化過程涉及木材在炎熱、富含二氧化硅的環(huán)境中腐爛。木材的每個(gè)分子都會(huì)分解并隨后被帶走。每個(gè)丟失的分子都將被二氧化硅分子取代。該過程完成后，木材會(huì)變得非常堅(jiān)硬并變色。二氧化硅中的礦物雜質(zhì)會(huì)給最終產(chǎn)品帶來(lái)一系列美麗的顏色。由于其光輝的效果，木材可能會(huì)被拋光并成為珍貴的或博物館的藏品。一旦硅化完成，就不會(huì)剩下有機(jī)材料。樹木年輪的淺色部分和深色部分可能會(huì)以不同的速度腐爛。因此，如果礦物質(zhì)隨著時(shí)間的推移改變顏色，樹木的年輪可能會(huì)被保留下來(lái)。亞利桑那州石化“森林”中的大多數(shù)石化樹都是使用這種技術(shù)保存的。第二種技術(shù)更快。專家表示，其結(jié)果與自然石化過程相當(dāng)。該過程利用富含二氧化硅的水完全滲透木材。二氧化硅、方解石或兩者的組合會(huì)滲入木材的孔隙，阻止木材的完全分解。在第二種技術(shù)中，單個(gè)細(xì)胞將被很好地保存，而樹木年輪圖案仍然可見。黃石公園的石化樹就是采用這種工藝制成的。

　　世界各地都分布著石化森林。國(guó)家公園保護(hù)了這些地方的大部分免遭開發(fā)，有些地方還被宣布為世界遺產(chǎn)。這可能是世界上最受歡迎的石化公園。亞利桑那州東北部霍爾布魯克附近的石化森林國(guó)家公園形成于大約 2.25 億年前。那時(shí)，這里是熱帶氣候和森林的低地。熱帶暴雨形成的河流沖刷著泥土和其他沉積物。在這里，您會(huì)發(fā)現(xiàn)直徑 9 英尺、高 200 英尺的巨型針葉樹，它們生還死。豐富的河流沉積物掩埋了倒下的樹木和這些樹木折斷的樹枝。與此同時(shí)，附近的火山多次噴發(fā)，火山灰和二氧化硅掩埋了該地區(qū)。火山噴發(fā)產(chǎn)生大量濃密的火山灰云，掩埋了該地區(qū)，而這種快速的覆蓋阻止了任何東西逃逸。當(dāng)然，任何東西都不能進(jìn)入，甚至是氧氣和昆蟲。隨著時(shí)間的推移，可溶性灰分通過沉積物被地下水溶解。溶解的灰分成為二氧化硅的來(lái)源，取代了植物殘骸。該應(yīng)用過程產(chǎn)生硅化木。

　　硅化木被認(rèn)為是化石。它是當(dāng)植物材料被沉積物掩埋并被富含二氧化硅的地下水滲透時(shí)形成的。世界各地有數(shù)個(gè)石化木森林，但最受歡迎的是亞利桑那州霍爾布魯克的石化森林國(guó)家公園，那里盛產(chǎn)可愛的石化樹。這些事實(shí)是木材被認(rèn)為是獨(dú)特和特殊的一些原因。