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硅化木是如何形成的？

木材行业知识 来源：木头云 2025-02-12 · 584 浏览

　　您去过亚利桑那州沙漠的石化国家森林吗?这片晚三叠纪时期的史前亚热带森林中的树木自诞生以来就创造了壮丽的景观。但这些树林到底发生了什么，才会变成这样呢?

　　硅化木被认为是一种化石，这意味着它是在植物材料被沉积物掩埋时形成的。当木材深埋在淤泥中时，它会通过暴露在氧气和生物体中而免受腐烂。由于木材保存在深水中，地下水中的矿物质流过沉积物，取代了二氧化硅、方解石和黄铁矿等原始植物材料。甚至还有非常昂贵的矿物质可以渗透木材，例如蛋白石。其结果是由原始木质材料制成的化石，通常展示出保存完好的树皮、木材和细胞结构的细节。

　　木头石化自然需要数百万年。硅化木来自倒下的树木，通常会被河流冲走或落入湖中。这种木材被埋在火山泥和火山灰以及其他材料的下面。密封在这些腐烂层下的氧气基本上被剥夺了，而氧气是腐烂的必要成分。随着时间的推移，有机组织分解，产生的开放部分充满了二氧化硅等矿物质。数百万年来，沉积在木材缝隙内的矿物质结晶形成一种类似石头的材料，称为硅化木。从科学上讲，不再称其为“木材”是正确的，因为它已经变得像渗透到木质材料中的矿物质一样。

　　与人们的看法相反，木材可以很快石化，而且在特定环境下腐烂的时间当然更短。木材可以通过自然石化和富含二氧化硅的水的渗透来石化。第一个石化过程涉及木材在炎热、富含二氧化硅的环境中腐烂。木材的每个分子都会分解并随后被带走。每个丢失的分子都将被二氧化硅分子取代。该过程完成后，木材会变得非常坚硬并变色。二氧化硅中的矿物杂质会给最终产品带来一系列美丽的颜色。由于其光辉的效果，木材可能会被抛光并成为珍贵的或博物馆的藏品。一旦硅化完成，就不会剩下有机材料。树木年轮的浅色部分和深色部分可能会以不同的速度腐烂。因此，如果矿物质随着时间的推移改变颜色，树木的年轮可能会被保留下来。亚利桑那州石化“森林”中的大多数石化树都是使用这种技术保存的。第二种技术更快。专家表示，其结果与自然石化过程相当。该过程利用富含二氧化硅的水完全渗透木材。二氧化硅、方解石或两者的组合会渗入木材的孔隙，阻止木材的完全分解。在第二种技术中，单个细胞将被很好地保存，而树木年轮图案仍然可见。黄石公园的石化树就是采用这种工艺制成的。

　　世界各地都分布着石化森林。国家公园保护了这些地方的大部分免遭开发，有些地方还被宣布为世界遗产。这可能是世界上最受欢迎的石化公园。亚利桑那州东北部霍尔布鲁克附近的石化森林国家公园形成于大约 2.25 亿年前。那时，这里是热带气候和森林的低地。热带暴雨形成的河流冲刷着泥土和其他沉积物。在这里，您会发现直径 9 英尺、高 200 英尺的巨型针叶树，它们生还死。丰富的河流沉积物掩埋了倒下的树木和这些树木折断的树枝。与此同时，附近的火山多次喷发，火山灰和二氧化硅掩埋了该地区。火山喷发产生大量浓密的火山灰云，掩埋了该地区，而这种快速的覆盖阻止了任何东西逃逸。当然，任何东西都不能进入，甚至是氧气和昆虫。随着时间的推移，可溶性灰分通过沉积物被地下水溶解。溶解的灰分成为二氧化硅的来源，取代了植物残骸。该应用过程产生硅化木。

　　硅化木被认为是化石。它是当植物材料被沉积物掩埋并被富含二氧化硅的地下水渗透时形成的。世界各地有数个石化木森林，但最受欢迎的是亚利桑那州霍尔布鲁克的石化森林国家公园，那里盛产可爱的石化树。这些事实是木材被认为是独特和特殊的一些原因。