马达加斯加菊石的虹彩光泽
图源:Wikipedia
斑彩石的主要成分是文石(一种碳酸钙矿物),还可能含有少量的方解石、二氧化硅和黄铁矿等。摩氏硬度3.5-4.5,和现代贝壳差不多。它们硬度不高又比较脆,很容易磨损,因此,常见的做法是抛光之后把它和水晶或者玻璃粘合,成为双层宝石再进行镶嵌。
斑彩石的独特之处,在于它如同极光一样灵动的彩色,这种颜色和它的微观结构有关。斑彩石由层状的文石构成,由于它们的厚度并不均匀,反射光的路径也会各不相同,会互相叠加和抵消,形成人眼可见的反射光,这种现象被称为光的干涉。
理论上来说,斑彩石可以呈现出光谱中的几乎所有颜色;在薄层比较厚时,反射光通常是波长比较长的红、绿色;而蓝色和紫色则会比较稀有,因为太薄的斑彩石比较难发掘和保存。
一个颜色和形状都很完整的斑彩菊石
图源:Rocks for the Spirit
化石欧泊
还有一种绚烂的宝石般的化石——欧泊,也就是蛋白石,是一种含水的二氧化硅凝胶矿物,摩氏硬度约为5-6。从微观结构来看,欧泊由球体二氧化硅堆叠而成,内部光线的干涉和衍射让它们呈现出丰富的变彩。
没有变彩但质地温润细腻的欧泊有时会被当作一种玉石,而色彩鲜艳的变彩欧泊则被当成一种珍贵的宝石,它们的主要产地是澳大利亚、埃塞俄比亚和墨西哥。
“集宝石之美于一身”
欧泊是含有二氧化硅的胶体溶液在低温环境下慢慢析出形成的,当它们在生物遗骸中沉积时,有机物质被溶液带走、降解,而二氧化硅则沉积出来,就形成了具有生物外观的欧泊。
这种现象属于矿物的交代作用,在自然界很常见,前面提到的黄铁矿化的菊石也是通过相似的过程形成的。欧泊晶莹剔透的质感和五彩斑斓的色泽让这些化石看起来像是来自奇幻世界的生物。
欧泊化蟹钳
图源:Peter Cuneo
南澳大利亚州博物馆的镇馆之宝,就是一枚被称为“维珍彩虹”的箭石化石欧泊,箭石是另一类已经灭绝的头足纲动物。虽然“维珍彩虹”只有拇指大小,估价却超过百万美元,万花筒般的绚烂色彩让它成为最著名的欧泊宝石之一。