小土行云流水,谷积山一游的大小欢乐与收获跃然纸上,唯其不备者乃是我们途中各自偶尔的相遇,入于君目而悦于君心,虽然同行亦未必尽知彼此的欣喜,故略作三两小拾遗,以志我游,以飨友人。
一 、别有洞天
从鲁家滩村出来之后沿着河滩而东、而南,走不必很远便见到一道东西向山谷。
在谷口我们发现许多洁白、光滑、甚至还闪着晶莹光泽的石块,像是白石英,于是惊呼——呀哈,水晶!更萌生了寻找石英脉挖掘水晶的念头。
不过当我们真的在山谷中发现一处矿洞后却陷入了无尽的纠结——来前听人说这里有个方解石矿洞,会是这个吗?这些不是石英吗?

谷中矿洞入口

白花花的矿洞(方解石)图/年高
这辈子吃够了没文化的亏,回家认真百度一番后三观略毁。
石英和方解石同为常见的造岩矿物。如果是比较完美的结晶体,该两种矿物还是较好分辨的:良好的石英晶体(水晶)常呈一端或两端尖的六棱柱状;方解石晶体则像是沿某一轴向挤压变形后的方箱。

完美的方解石晶体 图/度娘
但在我们普通人的现实环境中遇到它们的良好结晶就好比一个月内在同一家饭馆连续三次刮中50元大奖一样。更多的时候我们见到的石英或方解石都是没有完美的晶形、含有许多杂质、搬运中破碎等等一系列悲剧的集合,而它们共有的某些性质如“透明、半透明”、“多为白色”、“有玻璃光泽”等则会让我们陷入无法区分的混沌。
好在世界上总有很多“但是”可以帮助我们。矿物除了透明度、条痕颜色、光泽诸性质外还有许多其他可以帮助识别的物理性质——硬度、解理、断口。
关于矿物硬度等级的划分,最常用到的就是小学《自然》课本里提到的摩氏硬度表:

莫氏硬度表 图/度娘
资料显示一般小刀的硬度5.5左右,方解石硬度3左右。仿佛问题迎刃而解,简单粗暴的来两刀了事,刀过留痕那必然不是石英了。
解理和断口也是辨别矿物时重要的参照。

方解石三组解理

石英的断口
解理:许多的晶体成长,因为晶格排列具有一定的规则,因此可以找到一個或多个键结强度较弱的面。矿物如受敲击或外力作用,会优先沿着这些弱面裂开,形成光滑而且重复出现的面,这个面就称为解理。因为每种晶系都有不同的建构方式,导致每种矿物其解理的数目或解理的夹角都不同。利用这一特性我们可以获得区分矿物的线索。
断口:指矿物受力且不依特定方向断开后其边缘的形状及纹理。不同的矿物常其有独特的断口,因此对于矿物的辨别与分类十分重要。
以上来自维基百科,忽然有一种洗礼的感觉——就是放完血扔到开水里滚、准备褪毛前的那种。
不知道是不是石英的化学键都十分强力,因此——它没有解理,任你怎么砸,留下的只有断口——贝壳状断口。而方解石不同,据说遭受打击之后方解石会沿解理面裂开,从而得到很多方形碎块,也正是它名字中“方解”的含义——一块方解石碎下去,千千万万块方解石站起来,没错就是这种感觉。
似乎以此为依据的鉴别方式更加简单,那就是一锤子的事。
方解石可以沿解理面破裂成小方块,但是我们在矿洞里没敲出来,也或许是我观察不够仔细?我狠下心把曾经捡拾的一块“疑似方解石”敲击之后也依然没有那种叫人怦然心动的方块出现;而在网上搜索的时候看到一张图,碎了一地渣的石头,楼主也在问是否方解石——难道结晶不够好、各种交错、各种杂质都会有影响?
敲不出方块也正是年高桑在洞里最纠结的事——“我在大灰厂见过方解石啊,方方正正不是这样啊……”
敲击矿物观察解理无果,那是否依据硬度可以呢?答案是各种“但是”。
当你在矿物身上留下一刀之后确实能确认它不是石英,可它不会是别的什么吗?白云石,属三方晶系的碳酸盐矿物……纯者为白色;含铁时呈灰色;风化后呈褐色。玻璃光泽……最重要的是它的硬度也在小刀之下。没见过白云石晶体,是不是它和方解石有着非常显著的不同呢?如果有,那真好,只是,我还不太知道。
所以如果的代码里出现太多if-else,那就是时候重新考虑判断条件了。
如果问我这次百度的最大收获是什么,那一定不是什么摩氏硬度、解理、断口,而是方解石的化学成分。曾经觉得石英和方解石长得好像就想当然以为化学成分会差不多,而实际上方解石是我们再熟悉不过的朋友——碳酸钙。
接受过九年义务教育,条件反射般的就能想到稀盐酸。我拿出限量珍藏标志方块大灰厂方解石,洁厕剂轻轻一浇——那真是金风玉露一相逢,便胜却人间无数!!!不过严重的失误是我居然没有从洞里带块样本回来……
见多识广的你也许会问,白云石晶体的化学成分是碳酸钙镁,也会和酸反应啊?嗯,不过百度说了,方解石和酸的反应是剧烈反应。那白云石呢——经实验证明——用从群里学来的新词汇讲——憋尿——那是憋尿一样的反应。

憋尿的白云岩(主要成分白云石)和金风玉露一相逢的方解石
它们反应的剧烈程度不同,是因为钙的金属性比镁要强,更容易失去电子参加反应……
百度虽然解答了我很多疑惑,但它带来的巨大副作用也第一时间体现出来:当小土做梦分金子的时候我正在梦里准备高考……

备战 图/度娘
附:解决了一些问题,但依然留有很多疑问。如该矿脉的形成。我们所处的位置大致是地质图上奥陶系冶里组、亮甲山组并层或寒武系崮、长、凤并层的区域,浅海沉积的大量灰岩为该矿洞的形成提供了必要的物质来源,但灰岩中如此巨大的裂隙是如何形成的呢?构造运动?岩浆活动?地下水溶蚀?灰岩中的碳酸钙又如何、以何种形式在这里聚集、结晶的呢?我们在矿洞中看到的一层变质岩是什么?千枚岩?片岩?如何区分?是什么导致的变质?变质岩的矿物成分是什么?从何而来?如何聚集?这里会有石英脉吗 *_*
……
Stack: 00000007 00000000 0000001b 00000009 f7d1c5f8 f7ffd2c0 000000d8 f7fff880
0000001b c047188d 00000000 f7d1c5c0 f7d1c5c0 f76ede00 00000286 f8820a80
c0471902 f770fb40 00000398 00000a80 c059dcaa f8820a80 f895d1ac 000000a9
Call Trace:
[<c047188d>] cache_flusharray+0x70/0x97
[<c0471902>] kfree+0x4e/0x5d
[<c059dcaa>] kfree_skbmem+0x8/0x61
[<f895d1ac>] e1000_unmap_and_free_tx_resource+0x1c/0x30 [e1000]
[<f89603ad>] e1000_clean_tx_irq+0xdd/0x3b0 [e1000]
[<c043dc75>] timer_stats_update_stats+0x142/0x14d
[<f8963b36>] e1000_clean_rx_irq+0x336/0x3f0 [e1000]
[<c0420bea>] enqueue_task+0x29/0x39
……

矿洞内变质岩

矿洞内变质岩
二、铁蛋儿
在山谷里行走的时候我意外发现一块嵌有数枚结核球的岩石。岩石通体白色,晶粒颇粗,大概是经过重结晶作用的,岩石坚硬以致未能敲下样本回来鉴定,但地质图显示此区域及其上游区域均以寒武系灰岩为主,说它是某类碳酸盐岩总也不会错的太过离谱。
前番下苇甸之行,少侠与岩芪已经为我们大致介绍过北京西山地区寒武系地层,其沉积环境为浅海地区。
书上讲浅海是化学沉积的有利地区,形成众多的化学沉积物,而碳酸盐沉积则是浅海化学沉积物种所占比重之最大者,我们曾见过的鲕状灰岩与竹叶状灰岩都是其中一些蛮美丽的存在。
而我意外发现的几粒结核则更是其中‘太美丽’的存在。书上介绍海水中的铝、铁、锰主要来自大陆,湿热气候区强烈的化学风化作用使铝铁锰以胶体的状态随河流入海,在近岸地区遇电解质而凝聚沉积,近岸海水动荡因而易形成鲕状、豆状、肾状结构。(昨日空错发微博由珊瑚化石而联想到大陆漂移,不知寒武、奥陶时期北京西山地区正飘荡在地球的哪个角落,是不是符合‘湿热气候’的描述呢)
至于该结核是菱铁矿、黄铁矿还是褐铁矿,仍不能确定,不过——铁蛋儿真棒。

某种铁矿结核

某种铁矿结核
三、向斜成山
初中地理上学习过褶皱,从形态上大致两种——岩层向下弯曲者是为向斜,岩层向上弯曲者是为背斜。老师讲褶皱形成之初是向斜成谷、背斜成山,也是极易理解的,但之后又会说背斜脊部因拉伸而变得脆弱易被侵蚀形成谷地,向斜反而成山。很多很多年也一直是这么记着的,也一直就那么认同着,但从未见过传说中的背斜成谷、向斜成山——直到此行,才第一次看到了向斜成山,构造运动与自然的各种作用真是鬼斧神工。

