11月號牛頓雜誌精彩內容:充滿巨大結晶的迷宮~世界最大級結晶體群

 

2000年,再墨西哥北部的礦山,發現其中塞滿了巨大晶體的洞穴。他的內部充滿熱氣和溼氣,結晶柱縱橫交錯,下面節路一些文章內容與網路資料為大家介紹:

1029157125

乍看好像沒什麼特別,只是路邊一般常見的刺刺的晶洞吧?但是請大家仔細看一下圖片左邊其實有一位工作人員,大小對比之下,就可以知道這個晶洞有多麼壯麗非凡了!

29_Img7281.jpg

這些晶體由『生石膏』構成。生石膏在日常生活中是用於包紮、雕像等的物質。是鈣、硫和氧原子規律結合,將水分子封閉其中所形成。石膏結晶在全世界各地都有發現,大小差不多都是放在手掌上這般的小晶體,超過一公尺的晶體非常稀少。不過,在這座洞穴的晶體卻特別大,其中有些晶柱全長超過11公尺,寬超過一公尺。

4ab639bfdee2a

發現的洞穴位於墨西哥北部的奈卡礦山的地底240公尺處。由於地底深處就是岩漿團,所以洞穴內部的溫度達攝氏45度、濕度則100%,環境簡直就像是三溫暖的烤箱一樣。如果沒穿冷卻衣的話,大約只能停留15分鐘左右。

27_Img7190.jpg

晶柱之所以能夠朝四面八方延伸,主要是因為他們成長於水中。與相同體積的水相較,石膏的重量達2倍以上。因此,如果晶柱在氣體中朝旁邊延伸成長的話,最後會因為本身的重量而折斷。不過,這座洞穴一直處於充滿熱水的狀態,晶柱在熱水中成長,受到水的浮力的支撐,因此晶柱可以朝各方向持續成長。

4ab639e790715

1985年左右,為了要挖掘奈卡礦山一帶的地底礦脈,所以將地下水大量抽取出來。此時,洞穴中還有結晶成分的熱水也跟著消失。一般認為,從此時開始,結晶停止成長。而當時晶柱已經成長得很長,被牆壁和其他晶柱支撐著。因此,許多晶柱免於崩壞,其面貌一直保持到2000年被發現為止。

未命名 - 1

1029474891

在奈卡礦山另一處名叫『劍洞』的照片。在劍洞中,牆壁全都被細長的石膏結晶所覆蓋。與這個劍洞比起來,在結晶洞穴的結晶數量少,而每一個結晶體都有越長越大的傾向。這樣的差異究竟是如何產生的呢?

未命名 - 2

首先,形成結晶體需要先產生微小的晶體:晶種。於是,形成結晶體的原子會接二連三地黏附在晶種上,晶體就會持續成長。此外,結晶體的大小視『形成多少晶種』決定。如果一開始形成大量晶種,那麼就會因為到處都有開始成長得結晶,而相互碰撞,妨礙成長,所以晶體就不會長大。另一方面,如果只形成少數晶種,晶體彼此不太會碰撞,所以會成長為巨大的結晶體。而結晶洞穴就是長期保持只有形成少數晶種的『特數的環境』。

未命名 - 4

未命名 - 5

最後附上參考資料:奈卡晶洞官方網頁:http://www.naica.com.mx/english/index.htm

廣告

發表迴響

在下方填入你的資料或按右方圖示以社群網站登入:

WordPress.com Logo

您的留言將使用 WordPress.com 帳號。 登出 / 變更 )

Twitter picture

您的留言將使用 Twitter 帳號。 登出 / 變更 )

Facebook照片

您的留言將使用 Facebook 帳號。 登出 / 變更 )

Google+ photo

您的留言將使用 Google+ 帳號。 登出 / 變更 )

連結到 %s