左圖為學(xué)生們在撿礦石,右圖為小作者撿到的水晶。(作者供圖)
小小科學(xué)家
我們常用金石之交形容堅(jiān)不可摧的友情,用金石為開描述心誠志堅(jiān),用堅(jiān)如磐石比喻意志堅(jiān)定。石頭為什么在人們心中留下如此深刻的印象,當(dāng)我親手撫摸著一塊塊堅(jiān)硬、美麗的礦石時(shí),我終于找到了答案。
暑假的一天,我和小伙伴跟著植物老師劉博、地質(zhì)老師黃河一起到北京市懷柔區(qū)撿礦石。出發(fā)前,老師說今天要采集的目標(biāo)有石英、螢石,如果運(yùn)氣好,還有可能采集到水晶。我們裝好手套、護(hù)目鏡和采集袋,懷著迫不及待的心情,跟著老師們走進(jìn)北京懷柔的山谷。
為什么去懷柔撿石頭
走在路上,黃老師告訴我們,懷柔歷來是少數(shù)民族聚居的地方,有2個(gè)滿族鄉(xiāng)和33個(gè)民族村,這個(gè)地方取名為懷柔,是希望所有民族都能在這里安居樂業(yè)。
選擇到懷柔撿礦石,是因?yàn)閼讶岫嗌?。很久之前火山噴發(fā)時(shí),把地下的巖漿帶到地面上來,巖漿冷卻后,形成很多礦石。原來,這些美麗的礦石來自于地球內(nèi)部。當(dāng)然,現(xiàn)在懷柔已經(jīng)沒有活火山了,我們可以安心地尋找五顏六色的礦石。
為什么石英那么堅(jiān)硬
走著走著,突然有人大叫了一聲,我們都飛跑過去。原來,有同學(xué)發(fā)現(xiàn)了今天的第一塊石英,我們趕忙湊過去仔細(xì)觀察。
這塊石英通體是淺綠色的,不透明,里面長著亮晶晶的銀色和金色斑點(diǎn),像閃亮亮的玻璃碴掉在石頭堆里一樣,特別美麗。黃老師說,石英的主要成分是二氧化硅,硬度是7,屬于很堅(jiān)硬的礦石,可以做照相機(jī)等光學(xué)儀器的鏡片,還可以做陶瓷、玻璃、大理石桌面,用途非常廣泛。礦石的硬度取決于其內(nèi)部結(jié)構(gòu),還會因風(fēng)化、裂隙和雜質(zhì)而發(fā)生改變。石英的主要成分硅,是一種比較穩(wěn)定的元素,不易因外界因素而發(fā)生變化,所以石英在堅(jiān)硬礦石中可以排到前三名。
才走出這么短一段距離,就有人找到了石英,我們都驚訝極了!希望后面還有更多美麗的石頭等著我們。
為什么螢石五顏六色
繼續(xù)往前走,我們手腳并用地爬上了石坡,成功地發(fā)現(xiàn)了今天的第二個(gè)戰(zhàn)利品——螢石。它比石英要閃亮得多,顆粒也大得多。我們陸續(xù)在石坡上發(fā)現(xiàn)了藍(lán)色、紅色、粉色和綠色的螢石。
黃老師說,螢石的主要成分是氟化鈣,形態(tài)多樣,顏色豐富多變。但螢石的硬度只有4,用小刀等硬物可以在螢石上劃出痕跡。螢石在紫外線照射下會發(fā)出熒光,我們常說的夜明珠就是螢石。螢石可以作為工業(yè)上用的助熔劑,因其美麗多色,也常常被人們做成工藝品收藏。螢石之所以會有那么多顏色,主要是因?yàn)樗袕?fù)雜的化學(xué)成分和物理性質(zhì)。螢石在形成的過程中,混入了稀土、鈉、鉀等元素,再加上它多數(shù)為八面體和立方體,就會呈現(xiàn)出各種不同的顏色。螢石的發(fā)現(xiàn)為我們的探險(xiǎn)旅程增加了更多信心。
為什么水晶比較珍貴
在一片小樹林里,我們發(fā)現(xiàn)了第三種石頭——水晶。我找到一塊淺紫色的水晶,水晶外層是土灰色的,摸起來有些沙質(zhì)感,在陽光下能反射光,沒有一點(diǎn)瑕疵,透明得可以看到對面同學(xué)的眼睛。
黃老師說, 水晶是一種無色透明的石英結(jié)晶體礦物,主要成分均為二氧化硅,晶體結(jié)晶完整時(shí)就是水晶,結(jié)晶不完整的就是石英。
如果水晶只有二氧化硅時(shí),就是無色透明的,含有其他元素時(shí),就會呈現(xiàn)出粉色、紫色、黃色等其他顏色。水晶被廣泛用于制作裝飾品和藝術(shù)品,也被用于制造光學(xué)儀器和電子器件。水晶多是在地下、巖洞中長成,需要充沛的含二氧化硅的地下水,且這里的氣壓約需是大氣壓的2-3倍,溫度則需在550℃-600℃間。滿足這些條件,經(jīng)過一定時(shí)間,水晶就會結(jié)晶成六方柱狀。這種環(huán)境在自然界比較少見,所以水晶屬于稀缺礦石。
眾多植物“陪伴”礦石
一路走來,我們還發(fā)現(xiàn)了很多“奇珍異草”。劉老師給我們介紹了很多“新朋友”:可以殺蟲抑菌的白頭翁、清熱明目的節(jié)節(jié)草、活血散瘀的巴天酸模、降血糖血脂血壓的玉竹,還有適于在城鎮(zhèn)園林綠化的土莊繡線菊等。這片山谷里居然藏著這么多驚喜。劉老師說,這些植物都是礦石的好朋友,它們互相扶持,共同維系著自然界的平衡。
大自然賦予的礦石,人類不僅能夠用來制造很多工具,還能從中體會它們堅(jiān)毅的品格。讓我們共同保護(hù)這美麗山水,守護(hù)大自然給人類的饋贈。
(作者系北京小學(xué)三年級10班學(xué)生)
歡迎掃碼關(guān)注深i科普!
我們將定期推出
公益、免費(fèi)、優(yōu)惠的科普活動(dòng)和科普好物!