

如果石头会说话
作者:黑麦
这是杨帅斌对石头子最直接的描述。杨帅斌,是北京十一学校的地理老师,他的个子不高,话也很少,他沉迷于石头,仿佛也具有石头一般的性格。杨帅斌出生在山西临汾,小时候,他常常会拿着一块鹅卵石在地面上、墙壁上画画,那石头留下的划痕,似乎对他有着格外的吸引力。他记得在山里,有一块裸露的黑色石头,他的目光总是盯在那里,直至很多年以后,他考上了中国地质大学,才猛然记起那块石头,“那是砂岩啊,是一种沉积岩,它是由各种砂粒胶结而成的”。
杨帅斌的专业研究是关于第四纪地质的,这是始于258万年前、持续至今的时间段,在他看来,它涵盖了地质、生物、气候、海洋、大气等诸多环境领域的演化史,在这段时间里,板块运动小于100公里,海岸线变化很大,气候也不断变化。他说,人类活动开始在这一时间出现,因此关于它的研究变得与我们息息相关。
不过毕业后的杨帅斌并没有像他的同学们那样继续从事地质学研究,也没有参与到更具有经济价值的宝石商业领域,而是成为一名高中地理老师。他喜欢科普,或者说,他喜欢做人与石头的媒介,在他看来,“地质学始终让我对地球充满好奇心,我可以从石头的视角去理解地球”。
为什么观察石头?杨帅斌讲了许多,并没有忙着给出具体答案,而是将话题引向了位于北京市西四羊肉胡同15号的中国地质博物馆。这是杨帅斌最常去的博物馆,在上学期间,他曾经在这里做讲解员。在这里,他曾用不同的方式回答着同一个问题——为什么观察石头?从板块运动、褶皱断裂,到地震、火山,从自然界中千奇百怪的矿物岩石到名贵金属,再到史前生物诞生、进化直至灭亡,杨帅斌觉得石头就是地球演化的见证者,从某种角度说,它们也是记录者。去勘测岩石,需要带上地质三大件:地质罗盘仪有反光镜、刻度盘、磁针、瞄准觇板等组成部件,杨帅斌开玩笑道,这里的反光镜应急时可用来求生,休闲时还能补个妆;威慑力最强的是地质锤,方头用来敲砸压,扁头用来劈切削,可以用来采集标本、做比例尺,累了可以作为临时小板凳,遇到特殊情况时还能用来防身和攀爬;小巧玲珑的放大镜是用来观察小颗粒等岩石细部特征的,关键时候也能聚光取火。
杨帅斌介绍道,除此之外,最重要的还有野外记录工具,诸如野外记录簿、铅笔、小刀、橡皮、尺子等,在野外动荡的环境里绘图,画信手剖面图,是无论爱好者还是专业勘探员都必备的功课。从书本课堂,走到可以勘探的野外,杨帅斌时常觉得有一种时空穿梭的感觉。46亿年的地球历史,被人们划分成了不同的段落,起了对应的名字,每个时代对应的生物面貌也都有很大的不同,从简单的菌藻类到三叶虫、蕨类、恐龙再到哺乳动物的出现,都记录在了地层里。不同的地质作用塑造了地球现今的模样,有内部的岩浆、构造、变质作用,有外部的风化、剥蚀、搬运、沉积、成岩作用。
他带领自己的学生走过很多地方,光是北京周边一带,就有不少值得勘探的地标。沿着拒马河两岸的峡谷地带,基岩几乎都是中元古界雾迷山组带及白云岩,绵延数十公里,推测它的形成约在18亿年前,经过不同生代的强烈构造运动、升降影响,以及河流的侵蚀等,最终形成了今天的山峰与奇石;门头沟的中门寺如今已经成为社交媒体上著名的地质景点之一,这里的石英晶洞密集,有不计其数的人曾经来这里挖采水晶,虽然看似被“挖烂了”,但杨帅斌说,这里还有不少石英逃不过自己的眼睛;丰台区有溶洞,也有湖,在新生代时期那里是陆地,沉积在湖底的应该有恐龙的化石。
如何观察石头与地质
那么,当我们捡起一块石头,它会告诉我们什么样的信息,我们应该如何解读石头的密码?
杨帅斌说,岩石和矿物都是由地质作用产生的天然单质或化合物,有固定的物理性质和形态。观色,是最为直接的方式,虽然大部分岩石都不会只有一种颜色,但这种方式可以帮助我们缩小石头的范围;透明度是矿物的一种特征,有些纯净的矿石会像玻璃一样透明;晶体形态也能帮我们辨别矿石,这是地质变化所赋予的特定结构;还有光泽,不同的矿物会反射出不同的光,石英、铁矿石、方解石都各有不同。
作为地质学专业的门徒,杨帅斌的目光总是不自觉地落到身边的石头上。当朋友们来到公园,在湖边,在石碑旁轻松惬意地拍照时,他会记录下巨大的混合岩,暗色岩石上的浅色条纹绘出奇特的图案;在湖畔的岩石里,还会有些鲜明的玄武岩特征,他甚至可以观察到气孔和充填在气孔中那形状很像杏仁的白色矿物。玄武岩,表面由于光学效应出现多彩的锖色
杨帅斌还记得自己经历的第一次地质实习,那是地球科学概论课的一次野外实践。实习地点在北京昌平的虎峪地区,在快要到虎峪的时候他就看到远处出现一排整齐的山,都露出了三角形斜面,这是山前断裂活动形成的断层面,被河谷切成了一个个三角面。
穿过景区大门,他看到河流上游修筑了大坝,形成一个水库,向下游对岸看,可以见到三级河流阶地,每级台地之间都由陡坎分隔,随着河水不断下切,切出了这三级台地。眼前是十几亿年前形成的岩石,灰岩、白云岩、粉砂质页岩、石英砂岩和片麻岩,新的地层覆盖在老的地层上,有的沉积岩表面能看到不同水流作用形成的波痕和斜层理,有的碳酸盐岩层被水溶蚀形成许多空洞。
石香肠构造,有平直交切的剪节理、褶皱,有错动地层的正断层……一大堆专业术语突然冒进了杨帅斌的耳朵里,大概就是从那段时间开始,他也拿起了画笔,用漫画配字的形式记录下了当时的所见所闻。在他的记录中,地质、岩石、矿物都变成了有生命的物体,随便翻开某个石头,那里似乎还蕴藏着一个少年对于地球的理解。
石头哪里美?研究石头,发现它的美确实需要一些想象力。在阜平的胭脂河河道里,杨帅斌揣回了几颗十分别致的石头。有长石斑晶,里面包裹了许多角闪石;有含长石和石英的伟晶岩,有的像“虾滑”,有的像“巴沙鱼”;有钾长片麻岩像“孜然牛肉”,还有斜长角闪岩像个“芝麻团子”。
自然界除了一些瑰丽的宝石,许多的石头外表看起来似乎并没有什么规则的形状,然而组成它们的大部分矿物,在微观条件下却都有着自己规则的形状,那丰富多样的立体几何图形会让人感慨,和大自然相比,自己的想象力真的是远远不够。作为一名普通的岩石爱好者,我常常被那些光亮的石头所吸引,偶尔能看出一块岩石是否包裹在沉积岩中,至于上面的曲面与细小的结构,或是奇怪的裸露与造型,就会引发我的种种幻想,甚至好奇,这些纹理与结构,究竟是如何形成的。
杨帅斌举例,自然硫的骸晶常见的硫晶体,就很炫酷,在物质供应不够充足的条件下,晶体的棱角处生长更快,就形成了这种面部凹陷的形状,被称作骸晶。常见的雪花就是冰的骸晶。
那么是谁塑造了这些漂亮的外形呢?杨帅斌继续说道,晶体的形状还要受到外部环境的影响,包括温度、压力和空间等因素。比如,长在晶洞里的晶体,如果空间足够大,它就按自己本来的面目去长,个头大形状也好,称作自形;如果空间有限,它就只能按空间的样子来长了,称作他形。两者之间的成分、性质和结构都没有什么差别。但矿物晶体的形状虽然众多,却有规律可循,自然界的矿物晶体能够形成的基本形状只有47种,被称作单形,其他的复杂形状都由单形通过各种方式组合而成。
杨帅斌说:“自然界中完整的单形很难遇到,它就像个高级的积木游戏,专业术语叫聚形,这与内部的原子排布密切相关,比如四方晶系的四方柱与四方双锥结合,白钨矿和锆石就会出现这样的形状。立方体与菱形十二面体结合,共同围限形成一种新的形状,这种情况在黄铁矿和方铅矿中会发生。”
杨帅斌4岁的女儿将桌上堆满了石灰岩和鹅卵石,问她为什么喜欢这些石头,得到的回答简单而直接:好看。杨帅斌感叹这终究是个看颜值的世界,但他也从女儿的岩石审视中看到了一些与众不同。“地质学的研究对象是地球,这个研究对象十分巨大,而我们的研究手段甚至还从未打开过地壳的表层,人类的历史对于地球的46亿年来说只是个瞬间,我们依靠地震波才推测出地幔和地核的性质……难道你就不好奇这里曾经发生过什么?那些看起来微不足道的石头一直驱使着我的好奇。”杨帅斌说。
从2010年开始,十年间,杨帅斌几乎走遍了中国所有的省份,从北戴河、周口店到赤峰,他在那里采集了上万份黄土样本,研究第四纪地质;在云南、金沙江河谷、东北长白山,他研究地震地质、火山口堆积物、湖泊沉积物,推测古气候变化;他在程海—宾川断裂带、安宁河断裂带,做区域填图,绘制第四纪地质图,最终在长白山、大凉山、金沙江地区完成了金沙江地震地质研究工作论文。杨帅斌觉得自己能整日与这些石头相伴,是件十分浪漫的事。
空闲时,杨帅斌也在《白垩纪往事》《命运》《山》等故事中找到了有趣的地质背景,他格外喜欢《带上她的眼睛》,这是一本关于地层飞船上的领航员被永远困在地心里的故事,他说这里讲述了人类的科技瓶颈,也想象出了对地质构思的浪漫。
杨帅斌常常把自己比喻成一块辉石,他说大多数辉石都是不起眼的深色,这是一种十分常见的硅酸盐矿物,是辉石类矿物的总称,它生于炽热的地火,拥有光芒耀眼的名字,却化身为温润淡雅的中国玉。从远古走到现代,作为玉石的它们身价不断攀升,而作为岩石的它们,本真却从未改变。 博物石头