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闻“香”识岩石,真的可行吗?

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在陕西省与四川省交界处有座米仓山,传说这里出产一种奇怪的石头,当你把它清洗干净放到鼻子下面,能够闻到一股淡淡的香味。令人感到好奇的是,这种香味究竟是如何形成的呢?


风景秀丽的米仓山(图片来源:巴中市林业局官网)

“飘香石”的秘密

米仓山是大巴山的支脉之一,自西北向东南延伸,海拔约为1500~2000米,传说这里有许多石洞,洞中储存着许多白花花的大米,故而得名“米仓山”。其实,这里是石灰岩分布区,发育出许多溶洞、暗河等喀斯特地貌,部分地区出露砂岩、页岩、花岗岩、板岩、千枚岩等各类岩石。


用蛇纹石化大理岩(绿色部分)雕刻成的工艺品(图片来源:作者提供)

为了破解米仓山“飘香石”的秘密,地质专家曾专门走进大山深处进行实地调查。他们在溪流旁边发现一种墨绿色石头,竟然真的带有一种特殊的香味。实验室鉴定结果显示,这是一种特殊的变质岩,名为蛇纹石化大理岩。

我们都知道,要想闻到香味,前提条件是这种物质能挥发出分子。当某些芳香的物质蒸发或者升华,其中的一些极微小的分子飘散到空气中,然后与我们的鼻腔接触,经过大脑的分析处理,我们就能感觉到香味。容易挥发产生香味的是有机物,比如油、花朵、食物等,而岩石是致密的无机物,一般不会挥发分子,所以岩石产生香味是不大可能的。


蛇纹石化大理岩(图片来源:作者提供)

但是,米仓山的蛇纹石化大理岩能够自带香味,专家认为这与当地环境有关。米仓山植被茂密,植物产生的芳香类有机物覆盖在岩石表面,在适当的温度、压力及覆盖条件下,逐渐渗入到岩石中间极其微小的孔隙内。历经成千上万年的漫长时光,把石头染上香味也就顺理成章了。

“金香玉”的真相

不知从何时开始,民间收藏界开始流行一种所谓的“金香玉”,以其自带香味的奇特现象吸引人们的眼球。实际上,古代文献中并没有关于“金香玉”的记载,所谓“有眼不识金香玉”的噱头,也只不过是今人从俗语“有眼不识金镶玉”或“有眼不识荆山玉”讹传而来。

目前所发现的能够产生香味的石头,仅出现在川陕交界的山地。2004年,有人在这里发现一块石头能够发出奶油巧克力的味道,经鉴定发现其中所含的矿物主要是由镁质灰岩经热液交代变质作用形成的蛇纹石。


蛇纹石化大理岩(图片来源:作者提供)

2005年,首都博物馆收到一块重达约256公斤的珍贵赠品,名曰“金香玉石”,参观首博新馆的人们一走到地下一层竹林厅就能闻到巧克力般的香味。其实它的主要矿物成分也是蛇纹石,与米仓山的“飘香石”都属于同一类型。

然而,当我们翻阅古代文献时却发现,很多资料中都有关于香石的故事,这又是怎么回事呢?

苏鹗在《杜阳杂编》中记载,唐朝皇帝李亨曾赐给当时权倾朝野的宦官李辅国两块自带香味的玉器。清朝著名学者纪昀却对此事嗤之以鼻,根本就不信这种荒唐的故事,但他在《阅微草堂笔记》中写道:“然世间实有香玉。”


“封印”昆虫的琥珀(图片来源:作者提供)

根据纪昀的描述,他的外祖母有一块青玉扇坠,据说是从明朝的内廷里偷出来的,玉坠的做工很简朴,随着原石的形状雕了两条螭龙,上面有几处血斑,看起来如同融化的蜡油,用手把玉坠搓热,能闻到沉香的气味,如果不搓热,就没有味道。


琥珀(图片来源:作者提供)

纪昀所说的香玉究竟是何材质,迄今仍然是个谜。有学者认为,这很可能是一种琥珀。原因在于,琥珀是几千万年前松柏科植物分泌的树脂形成的化石,主要成分是C20H32O2,碳、氢、氧的比例变化不定。如果我们用手或纸摩擦琥珀表面,或采用火烫,然后放在鼻子下就能闻到一股淡淡的松香味。

琥珀还具有可燃的特性,在遥远的古代,人们曾把琥珀当作一种香料,在举行一些大型庆祝活动时常有燃烧琥珀的习惯。琥珀的这些特征都与纪昀所描述的香玉有相似之处。


琥珀制成的工艺品(图片来源:作者提供)

闻味辨石,难度不小

很遗憾,自带香味的石头十分罕见,历史资料中记载的香玉扑朔迷离,无迹可寻。不可否认,气味可以帮助地质工作者鉴定岩石和矿物,但是仅仅依靠香味来寻找或辨别岩石,几乎不可能。

岩矿鉴定是地质工作中的一项非常重要的基础内容,为了准确判断岩石和矿物的种类,所依据的主要因素就是鉴定它们的光、电、声、热、磁、重、硬度、嗅味等物理特征及其化学成分特征,这需要综合多种特征才能最终给出岩矿鉴定的准确答案。

其中,嗅味既包括通过舌头感知的味觉,也包括通过鼻子感受的嗅觉。可用味觉感知的主要是一些盐湖中沉积的卤化物矿物和硫酸盐矿物,比如味咸的石盐、味苦的芒硝、味咸而苦涩的钾盐、微带甜涩味的硼砂等;可用嗅觉感知的,仅有毒砂、雄黄和雌黄等极少数矿物。

需要特别注意的是,这些散发气味的矿物不仅恶臭难闻,而且具有毒性,我们可不要轻易去闻,以免受到伤害。


毒砂(图片来源:作者提供)

毒砂,又名砷黄铁矿,化学成分为FeAsS,是金属矿床中分布最广的一种含砷矿物,当我们敲击它的时候就会闻到一股蒜臭味。

雄黄和雌黄的化学成分分别为As4S4和As2S3,都形成于低温热液(一般为50~200℃)矿脉中,是热液硫化物与含砷矿物发生反应的产物,彼此经常共生在一起,形影不离。如果这两种矿物被火灼烧,会冒出带有蒜臭味的烟雾,而烟雾中含有三氧化二砷,该气体冷凝后形成的白色粉末状固体就是俗称的砒霜。



雄黄和雌黄共生,其中橘红色为雄黄,黄色为雌黄(图片来源:作者提供)

看来,传闻里价值连城的“金香玉”只能当作一场难寻的美梦了,神秘莫测的“飘香石”也只是无机物与有机物的机缘巧合而已。不过转念一想,这些味道各异的岩石在各个领域为人们带来的价值又何尝不算是一座座宝藏呢!

出品:科普中国

作者:马志飞

监制:中国科普博览

编辑:孙晨宇

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