科学与巴山奇石（科学小品）

2400年前,我国战国初期的《山海经》是世界上最早记述矿物岩石的书籍，它记载了多种矿物和岩石，是岩石学的鼻祖。而岩石学成为一门独立的科学起始于十八世纪末。由于地壳中的岩石主要是结晶岩，因此岩石学发展的初期，主要研究的是火成岩，到了十九世纪中叶才开始研究变质岩。二十世纪初，沉积岩的研究才引起人们的注意，可是它的发展却十分迅速，到二十世纪三十年代就已发展成了一门独具风格、内容丰富的学科了。科学进展到现代,奇异岩石的收藏造成了一个热门类别。巴山奇石的涌现，为世界石文艺、为达州市的文化艺术发展，增添了一道靓丽的风景线。
   1889年俄国的费德洛夫发明了旋转台，人们开始从三维方向高精度研究造岩矿物和岩组学。1895年X射线的发现，又为岩石学的研究开辟了新天地，特别是对矿物的内部结构、微细矿物的测试等方面发挥着独特的作用，为研究岩石的成因和演化规律提供了一些极其重要的探索。目前，由于多种近代测试分析方法的完善和应用，使岩矿物的研究更是向着微量、微区、高速度、高精度的新阶段迅速向前发展。随着岩石学成为一门专门的学问，那些富含特殊物质的岩石、形状奇异的岩石、成分多样的岩石，更加引起研究者的兴趣与收藏者的注意。巴山奇石就是众多岩石收藏、研究门类中的一朵奇葩
   巴山岩石与其他地方的岩石一样为矿物的集合体，是组成地壳的主要物质。岩石可以由一种矿物所组成，如石灰岩仅由方解石一种矿物所组成；也可由多种矿物所组成，如花岗岩则由石英、长石、云母等多种矿物集合而成。组成岩石的物质大部分都是无机物质。岩石可以按照其成因因分为三大类，但由於自然界是连续体，很难真正依据人们的非类分成三种岩性，因此存在一些过度性的岩石，比如说凝灰岩(火山灰尘与岩块落入地表或水中堆积胶结而成)就可能被归於沉积岩或火成岩，但大抵上还是可以将其分为主要的三大类：
   巴山沉积岩类，又叫“水成岩”。 沉积岩分布极广，占地表的66%，为地表的主要岩类。由原来已形成的岩石，受到风化作用后变为碎屑，或由生物的遗迹等，再经过侵蚀、沉积、及石化等作用而造成的岩石。这类岩石都成层状，最先沉积者在下部，时代较老；层次愈上者，则时代愈新，这叫做叠置层法则。当岩石沉积的时候往往含有生物被埋没后完好保存历久变成的化石；这种岩造就了丰富多彩、沟纹纵横、皱折奇多的巴山卷纹石。如杨友华的“岁月有痕”，肖厚礼的“秀发”等。

沉积岩是在常温常压条件下岩石遭受风化作用的破坏产物，或生物作用或火山作用的产物，经过长时间的日晒、雨淋、风吹、浪打，会逐渐破碎成为砂砾或泥土。在大风、流水、冰川、海浪、地震等外力作用下，这些破碎的物质又被搬运到湖泊、海洋等低洼地区堆积或沉积下来，形成沉积物。随着时间的推移，沉积物越来越厚，压力越来越大，空隙越来越小，水分逐渐排出，再加上可溶物的胶结作用，沉积物便慢慢固结成岩石，就变成沉积岩。

常见的沉积岩有：

砾岩 一种颗粒直径大于2毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石，多呈厚层块状，层理不明显，其中砾石的排列有一定的规律性。 州河多见这样的卵石；
   砂岩 颗粒直径为0．1～2毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广，主要成分是石英、长石等，颜色常为白色、灰色、淡红色和黄色，满山遍野都可找到；
   页岩 由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩石，层理明显，可以分裂成薄片，有黑色、红色、灰色、黄色等各种颜色，我市企业利用它生产页岩砖； 
   石灰岩 俗称“青石”，是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。主要由方解石的微粒组成，遇稀盐酸会发生化学反应，放出气泡。石灰岩的颜色多为白色、灰色及黑灰色，呈致密块状。我市这种沉积岩更加丰富，生产水泥的主要原料。

巴山火成岩类 地球内部的温度和压力高达上千上万倍，所有组成物质都呈现熔融状态的岩浆流体。火成岩即由於岩浆侵入地壳内部，或流出地表面造成熔岩，在经冷却凝固而造成，如玄武岩及花岗岩等。火成岩是所有岩石中最原始的岩石，在火成岩中一般无化石存在。这类岩石经千万年雪浸水洗，从高山深谷沿河溪冲滚出大山，千锤石炼，昼磨夜砺，滚落平坝河滩，就形成了巴山河卵石。其形状各异，组成丰富，被有心人发现收藏，配上座子，题个趣名，就形成了巴山奇石的又一类别。如胡明祥的“关羽”，张孝德的“思念”等。     这类岩石由于物质含量的不同，形成色泽丰润的巴山卷纹石。如二氧化硅含量＜45％系超基性岩,形成金伯利岩、苦橄玢岩、橄榄岩等；在45-52％间系基性岩，形成富钙斜长石、辉石、玄武岩、绿辉岩、辉长石等；52--65％系中性岩,形成闪长岩、粗面岩、闪长玢岩、正长岩等；>65％系酸性岩，形成石英、钾长石、富钠斜长石、黑云母、流纹岩、花岗斑岩、花岗岩等 
   按产生状态又可分为：喷出岩（金伯利岩、玄武岩、安山岩、粗面岩、流纹岩）；浅成岩（苦橄玢岩、绿辉岩、闪长玢岩、闪长玢岩、花岗斑岩）；深成岩（橄榄岩、辉长石、闪长岩、正长岩、花岗岩）等
   火成岩的种类很多，目前已知的有一千多种。火成岩分类的主要根据一方面是化学成分、矿物成分，另一方面是岩石的产状、结构和构造。

正因物质含量的不同、产生状态的多异，造就了巴山岩石的千姿百态，产生了风光无限的巴山奇石天地。

巴山变质岩类 原来的火成岩或沉积岩，经过地壳运动或岩浆侵入作用所发生的高温、高压与热液的影响，改变其原来岩石的结构或组织，或使部分矿物消失，而产生他种新的矿物，因而成为另外一种与原岩不同的岩石，称为变质岩，如大理岩变自石灰岩；板岩变自页岩；石英岩变自砂岩等。典型的变质岩存在於前寒武纪或造山带区域，常有区域构造相关之劈理，或矿物的变化。这类岩石经亿万年挤压，再经风吹雨打、在河床中的滚摔，形成了色浑相杂，层次多样，风格独特的又一类巴山卷纹石。如收藏于北京沈均儒纪念馆的“达州卷纹石”，唐肇华的“巴陶双绝”等。

   常见的变质岩：

大理岩 由石灰岩或白云岩重结晶变质而成。大理岩硬度不大，容易雕刻，磨光后非常美观，常用来做工艺装饰品和建筑石材； 

板岩 由页岩和黏土变质而成。颗粒极细，矿物成分只有在显微镜下才能看到。敲击时发出清脆的响声，具有明显的板状构造。板面微具光泽，颜色多种多样，有灰、黑、灰绿、紫、红等。
  片麻岩 多由岩浆岩变质而成。晶粒较粗，主要矿物成分为石英、长石、黑云母、角闪石等。矿物颗粒黑白相间，呈连续条带状排列，形成片麻构造。

这些变质岩经洲河水、巴河水亿万年的碰撞磨搽，终于形成了巴山卷纹石这一奇妙的门类。
   多种多样的巴山石，显示出巴蜀独特魅力的奇石文化。

          （2008.3 ）（刊《科学中国人》2008年12期）