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幾天前,有一位愛好收藏石頭的新浪博友在微博里找我,希望我能幫忙揭開九眼石頁巖的真正面紗。并愿意給我提供的價值在千元左右的樣品供我切片研究,并希望我全程拍照記錄。
在這之前,我從未關注過九眼石以及天珠等觀賞石的信息。我工作期間主要從事鄂爾多斯盆地碎屑巖的儲層研究工作,有時也跟著跑跑野外。尤其是參加鄂爾多斯盆地剖面地質(zhì)圖集工作以來,喜歡在野外尋找以往沒太關注過的沉積現(xiàn)象,并喜歡對不同沉積現(xiàn)象通過宏觀與微觀相結(jié)合進行進一步探索。大約是在七年前吧,遇到一件事使我突然想要找個地方寫點東西,就這樣在女兒的幫助下我的地質(zhì)靜博客終于注冊成功。七年里,我在這里盡情抒發(fā)著自己對工作、生活的感慨、情懷,向我的讀者們分享自己工作中的一些新的認識或發(fā)現(xiàn)。結(jié)交了很多新的朋友,同時也使得一些博友誤將我當成是巖石鑒定的“專家”,有什么他們不認識的巖石、隕石,就想寄給我,讓我來揭開謎底。為了能給他們提供一點點的幫助,我只好答應試試看,但未必都能解開謎底啊。
這位博友寄來的“九眼石頁巖”標本很小,但硬度很大,經(jīng)用磁鐵簡單測試,似乎沒有什么磁性。從標本上可以看出巖石具球狀及同心環(huán)帶狀結(jié)構(gòu),球體的核部呈圓形,由具生物結(jié)構(gòu)的泥晶狀“絲網(wǎng)”與充填于網(wǎng)格內(nèi)的硅質(zhì)、鐵質(zhì)等組成,硅質(zhì)呈隱晶狀,鐵質(zhì)在反射光下具黃褐色反射光,成分以赤褐鐵礦為主,可見少量氧化殘余的具金屬反光的磁鐵礦(?)以及有機質(zhì)。球體外部為氧化鐵圈層,球體之間由明暗相間的鐵質(zhì)與硅質(zhì)紋層間互構(gòu)成。最初懷疑可能是一種藻類生物,后經(jīng)請教南京大學研究藻類的教授認為這不象是藻類。這種具明顯生物結(jié)構(gòu)的究竟是什么呢?要知道在顯微鏡下識別生物類型并不是一件簡單的事情,要具備一定的生物礦物學的專業(yè)知識。為了能給巖石中的生物進行最初步的類型劃分,我查閱的戴永定等主編的《生物礦物學》中的插圖及圖版,最終在菌層沉積的插圖中看到與巖石中類似的結(jié)構(gòu)。
據(jù)書中介紹,菌層沉積又叫微生物層狀沉積,它包括由菌類形成的疊層石、層紋石、核形石以及葡萄石。它們主要是藍細菌、其次是硫細菌和鐵錳細菌等(特別是粘液鞘者),在某些低級藻類和真菌參與下,通過生物體內(nèi)外的生物礦化作用和生物體和沉積物上的生物化學沉淀作用,以及對沉積顆粒、生礦粒和簇的物理圈捕和粘結(jié)作用而成。根據(jù)與菌層沉積體形態(tài)對比,九眼石中的菌層沉積形態(tài)可能屬于球狀菌層。球狀菌層又稱核形石或稱菌包粒。在菌包粒中,把直徑大于20mm者稱為菌結(jié)核,2~20mm者稱為菌豆,0.2~2mm者稱為菌鮞。紋層大多為同心,但也有偏心;核心多為一個,但也有數(shù)個。球狀菌層一般簡單,但有的復雜,由幾個菌包粒復合而成。按上面的分類,我們的菌包粒直徑約10mm左右,可能屬于具菌網(wǎng)結(jié)構(gòu)的菌豆。菌網(wǎng)結(jié)構(gòu):指由兩個以上方向排列的菌絲體交織成網(wǎng)。菌絲體已降解消失,只剩下含有機質(zhì)高的菌泥晶集合體。網(wǎng)孔充填自生硅質(zhì)或被鐵質(zhì)等礦物交代。
九眼石中的礦物成分,在偏光顯微鏡下能夠識別的有硅質(zhì)和鐵礦。據(jù)介紹,差不多有250種以上的礦物在現(xiàn)代藻席中生成,包括硫化物、碳酸鹽、氧化物、氫氧化物、磷酸鹽、硫酸鹽和硅酸鹽。富集的元素更是有25種之多。如在深海洋底微氧化環(huán)境下鐵錳細菌形成的結(jié)核主要由鐵錳氧化物和氫氧化物組成;在熱泉和熱煙囪附近,硫細菌(還原或氧化環(huán)境)形成的菌層沉積由金屬硫化物或硫酸鹽組成;在具上升洋流的大陸架邊緣,放線菌和藍細菌等菌層可以由磷酸鹽組成;在鹽湖邊緣,鹽桿菌目菌層沉積可由白云石和石膏組成;在河流兩岸,菌層沉積由碎屑巖組成;在泥炭沼澤地可由有機質(zhì)粘土組成。在古代,菌層沉積不但廣泛存在于灰?guī)r和白云巖中,而且也賦存于硅巖、磷塊巖、鐵巖、錳質(zhì)巖、有機質(zhì)巖、蒸發(fā)巖,甚至黃鐵礦等硫化金屬礦和泥巖、砂巖中。只有在硅質(zhì)巖和磷質(zhì)菌層沉積中,細菌遺跡保存較好。鐵細菌和硅細菌的菌層主要發(fā)育在距今16~25億年的巖石中。
經(jīng)過上述資料判斷,博友寄來的九眼石應該是生物成因的,巖石可能產(chǎn)自古元古界地層中,巖石中均分布有具絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的微生物——細菌。巖石的“眼睛”由硅質(zhì)為主組成,“眼睛”周圍的同心圈層由鐵質(zhì)與硅質(zhì)間互組成。
在網(wǎng)上搜索到關于九眼石頁巖的成因說法也各不相同,甚至讓略懂點地學知識的人看著有些混亂。大部分的解釋是:九眼石頁巖屬于沉積巖之一種,主要由黏土固結(jié)而成的薄頁片狀巖石。九眼石頁巖為一種含玉質(zhì)及瑪瑙和晶體礦成份的沉積巖,有極強的磁波,有天然形成的規(guī)則圖案,以眼球形為主,輔以三角形、四邊形等?;蚴钦f:九眼石頁巖石一般為戈壁紅碧玉、戈壁黑碧玉質(zhì)地,也有的是戈壁碧玉和瑪瑙或者水晶的共生體。有家網(wǎng)站在介紹九眼石天珠形成過程時寫到:在漫長的歲月里,沉積在瑪瑙表面的黏土,經(jīng)過千萬年的壓力和溫度變化,變的越發(fā)堅硬并滲入其中,經(jīng)過地下暗河的沖洗和其他元素的侵蝕,皮殼上形成了很多色彩亮麗,顏色對比度強,圖案精美的金錢多眼紋路,當?shù)厝怂追Q“金錢石”、“天眼石”。地表發(fā)現(xiàn)的主要由黏土結(jié)固而成的薄頁片狀巖石居多,體形較小。地下發(fā)現(xiàn)的多包裹于玄武巖中,形狀多為橢球形、球形、半球形或與瑪瑙共生為不規(guī)則形狀。這里提到的“金錢石”經(jīng)查是疊層石,而“天眼石”則可能是指瑪瑙或瑪瑙質(zhì)的杏仁體。也就是說,不同的天珠,可能會有不同的成因。
一塊小小的“九眼石頁巖”薄片的鑒定,遠比鑒定我熟悉的砂巖薄片復雜很多。在偏光顯微鏡下對細粒礦物的識別本來就是有局限性的,更何況巖石中含大量不透明礦物。對不透明礦物的準確判識需要在礦相顯微鏡下進行,或需進行巖石X衍射分析來確定。因為看似相似的反射光下,可能不止一種金屬礦物。對于巖石中微生物類型的識別或許要在電子顯微鏡下進行觀察鑒定,憑偏光顯微鏡以及搞砂巖薄片鑒定的我更無法達到專業(yè)水平。所以,我的這個鑒定結(jié)果僅供九眼石愛好者參考。

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博友收藏的九眼石頁巖標本

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博友收藏的九眼石頁巖標本

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這是博友準備寄過來讓我切片研究的九眼石頁巖標本
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在薄片下可見巖石具球狀結(jié)構(gòu),一側(cè)球粒核部單偏光下無色透明,由硅質(zhì)為主組成(單偏光)
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球粒邊緣在單偏光下多不透明,球粒外部由明暗相間的同心環(huán)帶所構(gòu)成(單偏光)
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暗色紋層在反射光下富含氧化鐵(反射光)
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單偏光下的不透明礦物多為氧化鐵
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其中一個球狀的核部以硅質(zhì)為主組成(單偏光)
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硅質(zhì)球粒核部結(jié)構(gòu)特征,具規(guī)則的絲網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),網(wǎng)格大小不均一(單偏光)
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為照片9的同視域正交偏光照片,這些密集的小網(wǎng)格內(nèi)部充填隱晶-微晶狀石英,若不注意很易被以為是一種巖石的結(jié)構(gòu)(正交偏光)
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在顯微鏡下,網(wǎng)格的大小、分布不均一,充填于網(wǎng)格內(nèi)的礦物以硅質(zhì)為主
(單偏光)
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進一步放大后,可見球狀結(jié)構(gòu)的核部見大量絲網(wǎng)狀微生物,經(jīng)查與《生物礦物學》中的菌層結(jié)構(gòu)非常相似(單偏光)
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為照片12的同視域正交偏光照片,網(wǎng)格中充填物以硅質(zhì)為主(正交偏光)
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球粒核部的網(wǎng)格結(jié)構(gòu),照片下部為不規(guī)則狀具粘結(jié)結(jié)構(gòu)的不透明物質(zhì)(單偏光)
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為照片14的同視域正交偏光照片
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網(wǎng)格結(jié)構(gòu)特征(單偏光)
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為照片16的同視域正交偏光照片
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單偏光下暗色網(wǎng)格在反射光下具黃褐色反射光,其中含有氧化鐵(反射光)
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微生物具似網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)(單偏光)
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硅質(zhì)核部邊緣由凝塊狀分布的不透明礦物為主組成(單偏光)
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在反射光下,不透明礦物具黃褐色反射光,成分主要為氧化鐵,其中見少量殘留鐵礦,具星點狀金屬反光(反射光)
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單偏光下,球粒結(jié)構(gòu)外部以不透明為主為主,核部生物網(wǎng)格間充填硅質(zhì)(單偏光)
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為照片22的同視域反射光照片,反射光下不透明礦物以氧化鐵為主(反射光)
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單偏光下暗色礦物呈不規(guī)則凝塊狀分布(單偏光)
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為照片24的同視域反射光照片,反射光下部分暗色物質(zhì)反射光不明顯,其中有氧化鐵,可能也有其他金屬礦物或有機質(zhì)(?)
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不同部位微生物的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)也不同,含大量不透明礦物(單偏光)
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為照片26的同視域反射光照片,反射光下不透明礦物以氧化鐵為主(反射光)
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在單偏光下觀察網(wǎng)格結(jié)構(gòu)特征,網(wǎng)格均由不透明礦物組成(單偏光)
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為照片28的同視域反射光照片,組成網(wǎng)格的礦物以氧化鐵為主
(反射光)
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在強的透射光照射下,部分礦物為半透明狀的褐色,其礦物組分應為褐鐵礦
(單偏光)
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為照片30的同視域反射光照片,反射光下不透明礦物為氧化鐵或其他金屬礦物(反射光)
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單偏光下球粒邊緣由凝塊狀不透明礦物為主組成,由邊部至核部,不透明礦物逐漸減少(單偏光)
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為照片32的同視域反射光照片,反射光下巖石中的不透明礦物均為氧化鐵
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巖樣局部可見呈不規(guī)則凝塊狀分布的暗色物質(zhì)可能是微生物分支狀生長所形成(單偏光)
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為照片34的同視域反射光下照片,在反射光下顏色較深部位具剛灰色金屬性反光,可能為殘留的磁鐵礦(反射光)
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在強的透射光下,巖樣中含大量凝塊狀分布的不透明礦物,可能為微生物聚集所形成(單偏光)
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為照片36的同視域反射光照片,在反射光下,不透明礦物中有氧化鐵、磁鐵礦(?)或含錳的礦物(?)
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單偏光下連片狀不透明礦物,在反射光下可見殘留的磁鐵礦(?)或其他金屬礦物(藍灰色),周緣為氧化鐵(反射光)
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巖石中可見呈星散狀分布的暗色微粒可能為微生物球粒(單偏光)
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為照片39的同視域反射光照片,在反射光下,微生物球粒沒有反光性,成分可能為有機質(zhì)(反射光)
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巖石中可疑的微生物放大后特征(單偏光)
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《生物礦物學》中圖18-5中的菌球結(jié)構(gòu)
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《生物礦物學》中圖18-5中的H晶粒結(jié)構(gòu):a-由菌球或菌團結(jié)構(gòu)重結(jié)晶而成;b-由菌纖結(jié)構(gòu)重結(jié)晶而成
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九眼天珠的價格被藏石愛好者炒的很高,其實在奇石市場有些小塊的石頭很便宜,這塊與下面兩塊是我一共花了三十元在阿拉善左旗買的,看上去與網(wǎng)上展示的九眼石是否很象呢?
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我收藏的“天眼石”
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我收藏的“天眼石”,上面的“眼睛”看上去很多
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