硅化木是如何形成的？

木材行業知識 來源：木頭云 2025-02-12 · 515 瀏覽

　　您去過亞利桑那州沙漠的石化國家森林嗎?這片晚三疊紀時期的史前亞熱帶森林中的樹木自誕生以來就創造了壯麗的景觀。但這些樹林到底發生了什么，才會變成這樣呢?

　　硅化木被認為是一種化石，這意味著它是在植物材料被沉積物掩埋時形成的。當木材深埋在淤泥中時，它會通過暴露在氧氣和生物體中而免受腐爛。由于木材保存在深水中，地下水中的礦物質流過沉積物，取代了二氧化硅、方解石和黃鐵礦等原始植物材料。甚至還有非常昂貴的礦物質可以滲透木材，例如蛋白石。其結果是由原始木質材料制成的化石，通常展示出保存完好的樹皮、木材和細胞結構的細節。

　　木頭石化自然需要數百萬年。硅化木來自倒下的樹木，通常會被河流沖走或落入湖中。這種木材被埋在火山泥和火山灰以及其他材料的下面。密封在這些腐爛層下的氧氣基本上被剝奪了，而氧氣是腐爛的必要成分。隨著時間的推移，有機組織分解，產生的開放部分充滿了二氧化硅等礦物質。數百萬年來，沉積在木材縫隙內的礦物質結晶形成一種類似石頭的材料，稱為硅化木。從科學上講，不再稱其為“木材”是正確的，因為它已經變得像滲透到木質材料中的礦物質一樣。

　　與人們的看法相反，木材可以很快石化，而且在特定環境下腐爛的時間當然更短。木材可以通過自然石化和富含二氧化硅的水的滲透來石化。第一個石化過程涉及木材在炎熱、富含二氧化硅的環境中腐爛。木材的每個分子都會分解并隨后被帶走。每個丟失的分子都將被二氧化硅分子取代。該過程完成后，木材會變得非常堅硬并變色。二氧化硅中的礦物雜質會給最終產品帶來一系列美麗的顏色。由于其光輝的效果，木材可能會被拋光并成為珍貴的或博物館的藏品。一旦硅化完成，就不會剩下有機材料。樹木年輪的淺色部分和深色部分可能會以不同的速度腐爛。因此，如果礦物質隨著時間的推移改變顏色，樹木的年輪可能會被保留下來。亞利桑那州石化“森林”中的大多數石化樹都是使用這種技術保存的。第二種技術更快。專家表示，其結果與自然石化過程相當。該過程利用富含二氧化硅的水完全滲透木材。二氧化硅、方解石或兩者的組合會滲入木材的孔隙，阻止木材的完全分解。在第二種技術中，單個細胞將被很好地保存，而樹木年輪圖案仍然可見。黃石公園的石化樹就是采用這種工藝制成的。

　　世界各地都分布著石化森林。國家公園保護了這些地方的大部分免遭開發，有些地方還被宣布為世界遺產。這可能是世界上最受歡迎的石化公園。亞利桑那州東北部霍爾布魯克附近的石化森林國家公園形成于大約 2.25 億年前。那時，這里是熱帶氣候和森林的低地。熱帶暴雨形成的河流沖刷著泥土和其他沉積物。在這里，您會發現直徑 9 英尺、高 200 英尺的巨型針葉樹，它們生還死。豐富的河流沉積物掩埋了倒下的樹木和這些樹木折斷的樹枝。與此同時，附近的火山多次噴發，火山灰和二氧化硅掩埋了該地區。火山噴發產生大量濃密的火山灰云，掩埋了該地區，而這種快速的覆蓋阻止了任何東西逃逸。當然，任何東西都不能進入，甚至是氧氣和昆蟲。隨著時間的推移，可溶性灰分通過沉積物被地下水溶解。溶解的灰分成為二氧化硅的來源，取代了植物殘骸。該應用過程產生硅化木。

　　硅化木被認為是化石。它是當植物材料被沉積物掩埋并被富含二氧化硅的地下水滲透時形成的。世界各地有數個石化木森林，但最受歡迎的是亞利桑那州霍爾布魯克的石化森林國家公園，那里盛產可愛的石化樹。這些事實是木材被認為是獨特和特殊的一些原因。