红土颜料之谜

2020-09-10 17:19芮东莉
天天爱科学 2020年2期
关键词:大石红土风化

芮东莉

忙碌了一年,春节长假,我和家人准备犒劳犒劳自己。带着雀跃的心和好奇的眼睛,我们来到了祖国的南疆——海南岛。

下了飞机在城里闲逛,除了海岛别具风味的小吃,并没有什么特别的发现。郊外会有什么不同吗?乘上驶往郊野的大巴,我们開启了一段特别的旅程……

毫无准备地,我们踏入了一片“血色”大地。南国温湿的气候滋养了繁茂青翠的植被,在绿色的映衬下,大地愈加红得刺眼,仿佛被火灼烧一般。

拾起一撮土壤在指间揉搓,嗬,居然把我的手指染红了!这红土难道可以用来涂色?想到这儿,我不禁有点儿小兴奋,赶紧找出一只袋子,采集了少许泥土,准备拿回家当颜料。

瞧吧,左边的作品就是用红土涂染出来的,不但色彩鲜艳,还富有质感。那珊瑚摸上去,凹凹凸凸的,就像摸在真珊瑚的骨骼上一样。

以前,我见过黄色、褐色、灰色以及黑色的土壤,却从未见过红得如此热烈的土壤,它是被什么东西染红的吗?

正想一探究竟,却忽然听到永林在不远处喊道:“瞧,那些石头,”他指着岸边的岩石说,“像不像蛤蟆?”

我抬头一看,嘿,还真像!石头疙里疙瘩,浑身长满孔洞,活像满身瘰(luǒ)疣(yóu)的癞蛤蟆。然而,好像是为了和“癞蛤蟆”形成鲜明对比似的,就在“蛤蟆石”的旁边,躺着几只巨大的“石蛋”。石蛋光溜溜、圆滚滚的,像是一只只巨型恐龙蛋化石。走近细看,埋在红土里的“石蛋”居然还“开”出了“花”,像极了公园里新栽培的花卉——花毛茛(gèn)的花。

这两种大石头引发了我无限的兴趣,就在家人忙着拍照、打水漂的时候,我拣了个石蛋坐上去,抱着手机开启了学习模式。

原来,不论是坑坑洼洼的“蛤蟆石”还是光溜溜的“大石蛋”,它们的横空出世都与我们脚下的大地有着密不可分的联系。

据科学家研究,大约在6500万年前,原本与中国大陆相连的海南岛,在经历了一系列剧烈的板块运动之后,与大陆慢慢分离,最终形成了岛屿。

伴随着板块运动,数千万年间,这片大地上的火山频繁喷发。如今,岛内可见众多火山遗迹,由岩浆活动形成的火成岩,分布面积十分广泛。

火成岩或由岩浆喷出地表冷凝而成,或由岩浆侵入地壳冷却而成。当这些岩石露出地表,就形成了我们眼中奇奇怪怪的“蛤蟆石”和“大石蛋”。

“蛤蟆石”虽其貌不扬,但它的诞生绝对称得上“惊天动地”——火山喷发,炽热的岩浆从地壳深处喷涌而出,由于地表压强减小、温度降低,岩浆在冷却凝固的过程中,早先被“压入”地下岩浆的气体就会不断释放出来。“扑哧、扑哧”“咕嘟、咕嘟”,看着“蛤蟆石”上大大小小的孔洞,我似乎听到了千百万年前那些遥远而密集的声响,仿佛是一群被封闭在地下的气体精灵,在重获自由之时,唱响了一曲曲欢歌。

当岩浆最终冷凝成岩,就留下了一个个或大或小的孔洞,“蛤蟆石”由此降临人间。不过,地质学家并没有“以貌取人”,他们根据岩石的性质和形态特征,给“蛤蟆石”起了一个名字:“气孔状玄武岩”。

和“蛤蟆石”诞生时的浩大声势不同,“大石蛋”的最初形成颇有点儿“偷偷摸摸”。一部分岩浆好像在偷懒似的,并不跟随“冲锋队伍”从火山口喷涌而出,而是悄悄潜入沿途地壳的缝隙中,慢慢冷却凝固,形成另一种岩石——花岗岩。

花岗岩在地下形成时,形状各式各样。直到有一天,它们露出地表,在大自然中经历了年复一年的风化过程,最终“磨砺”成圆溜溜的“石蛋”。而这个过程,被地质学家形象地称为“花岗岩的球状风化”。

至于“石蛋开花”,那并不是“石蛋”为了“扮靓”,而是球状风化过程的进一步表现。岩石的表面物质在风化营力作用下,层层剥落,散落周围,在我们看来,就好像绽开的花瓣一样。

然而,就在我观察“石蛋风化”现象的时候,突然发现,石蛋碎裂分解到最后,居然变成了红色的土壤!真没想到,这一个个有趣的问题之间,竟然存在着如此紧密的关联。

自然之神奇,常常体现在她的“神秘”力量上。风化营力看似柔弱缓慢,一旦假以时日,就会展示出无与伦比的巨大力量。不论是“大石蛋”,还是“蛤蟆石”,再坚固的岩石,在自然的力量之下,都会碎裂成块,分解为矿物颗粒,最终形成构成土壤的基本材料。

可是,“蛤蟆石”和“大石蛋”明明看起来是褐色、黄色和浅肉色的,变成土壤后,怎么就成了耀眼的红色呢?揣着这个疑问,免不了又要查找一番资料了。研究了半天,我总算搞明白这背后的“魔术大师”是谁了。

原来,海南岛全年暖热,雨量充沛,雨水冲刷着地面,将一些矿物盐类以及来源于动植物的有机物质溶解,并向土层下方转移,这在地质学上被称作“淋溶作用”。

发生淋溶作用时,有两种物质比较特别:氧化铁和氧化铝。它们很难溶于水,当其他物质溶解到雨水中并被输送到土层下方时,它们不但不会向下转移,反而会包覆于地表的黏粒外,形成一个个粒团,并在地表大量富集。

地质学家把引起地壳内部结构、物质组成、地表形态变化的自然力称为地质营力。

是揭晓“魔术师”身份的时候了!如果你是个有心人,可能会发现生活中的一个有趣现象,那就是在潮湿的空气中,铁器常会生出红棕色的锈斑,这红色的铁锈是一种叫作氧化铁的物质。现在,你该知道谁是我们故事中的“魔术师”了吧?没错,正是大量富集于地表的氧化铁,将土壤染成了炫目的红色。除了给大地“美颜”,工业中的许多红色颜料,也是用氧化铁配制的,难怪我能用红土当颜料呢!

不过,我还有点儿好奇,“魔术师”能把大地变红,那它为什么没有把生活、生长在红土上的动植物也变红呢?瞧吧,上面这篇自然笔记里的生物们,没有哪一种被“染”成红色。至于原因,后來通过了解,主要有这样两个方面:一是因为氧化铁不溶于水,生物无法直接吸收利用;二是因为动植物生长所需要的是铁元素,而并非氧化铁,铁元素呈银白色而非红色。因此,红色大地上长出红色生物,那可能是科幻小说里才会有的奇异景观吧!

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