1882年,在巴西米纳斯吉拉斯州南部的伊塔莫来,人们发现了一种奇怪的岩石。这种岩石切割成薄片后,架在两块石头之间时,竟然因为自身重量而向下弯,将石片翻面后又架在石头之间,原本向上拱起的弧面又会向下弯去。更神奇的是,即使弯度很大,但是岩石居然不会断!岩石的柔韧性竟然这么大,完全颠覆了我们的认知。

一块石头为什么有两种颜色(为什么这块石头会像软糖)(1)

这种岩石以其首次被发现的地点被命名为“伊塔莫来石”,在地质学上,它还有一个名字,叫做可弯砂岩。当然,伊塔莫来石并不是巴西伊塔莫来独有的,在美国的佐治亚洲和北卡罗来纳州的一些地区,还有印度的哈里亚纳邦的一些地方也发现了这种岩石。

既然被称为“可弯砂岩”,那么这种岩石就是一种砂岩了。砂岩是一种碎屑沉积岩,大多数砂岩由石英或长石组成。在漫长的岁月中,石英颗粒和长石颗粒不断沉积,不断被压实,然后被石化,最终就形成了砂岩。砂岩内部呈多孔结构,从某种角度来说,砂岩是一堆黏在一起的砂子,因此质地相比于其他岩石要软一些,但是并不是所有的砂岩都像可弯砂岩这样具备如此出众的柔韧性。

100多年来,可弯砂岩为何能弯而不断是地质学家们争论的话题。在早期研究中,一些研究人员认为可弯砂岩的柔韧性可能与成分有关。而另一些研究人员认为,可弯砂岩可能是因为内部结构特殊才能弯而不断的。在可弯砂岩中的云母片充当着润滑剂的作用,允许相邻的石英颗粒能运动。但是,云母是相当坚硬的,一般来说不会起到像润滑剂的作用,因此这个观点也不能成立。

最近,一项研究表明,可弯砂岩弯而不断的原因在于岩石中的颗粒之间存在一种特殊的关系。

与其他砂岩一样,可弯砂岩内部易腐蚀的成分被风化,因此内部具有多孔结构。研究人员发现,可弯砂岩还有一个与其他砂岩不同的地方,那就是可弯砂岩中的易腐蚀物质被风化的同时,砂岩中额外的二氧化硅会不断地沉积在石英颗粒上,使其原本不规则的表面变得光滑起来。并且由于二氧化硅沉积是在风化的过程中发生的,因此可弯砂岩内部的颗粒与颗粒之间的接触面是“量身定做”的,它们之间就像形成了一种铰链状的接头。并且尽管颗粒与颗粒挨在一起,但是它们之间还存在一些孔隙。这使得可弯砂岩内部的颗粒之间不仅有活动空间,而且铰链状接头还将颗粒“连接”起来,使其不至于散开。

这似乎解答了可弯砂岩为何能弯而不断,不过,这还只是开始,这种奇特的砂岩身上还有许多疑问未被解答,比如为何石英颗粒上会有二氧化硅沉积,为何二氧化硅的沉积不能完全填满孔隙,使砂岩硬化,等等。这些问题还有待研究。

当然,研究人员研究这种砂岩并不是为了好玩。在一些地方,这种砂岩被用来铺设地板,但是它的作用可能不止于此。研究人员认为,通过了解这种特殊的砂岩,或许能找到制造韧性更强的陶瓷材料和更好的抗震建筑材料的方法。

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