標題:
岩石的赤子之心--鐵
作者:
陳邦禮
作者說明:
地景解說員
內文:

岩 石 的 表 情 總 是 冷 酷
但 誰 知 道

他 竟 有 顆 調 皮 愛 玩 的 赤 子 之 心 !

人們常用「鐵石心腸」四字,來形容一個人做事毫不留情、又硬又狠,但是如果把這句用石頭來形容人的成語,套回到岩石身上,那可就完全不是同一回事兒了。雖然岩石吃了秤鉈也會「鐵」了心,可是這顆心卻成了岩石的赤子之心,如果我們看得夠仔細,將會發現,岩石冷酷的外表是掩不住那顆愛玩的心的。

同樣是「鐵」做的心,怎麼在人身上又硬又狠,在岩石身上卻變得活潑俏皮呢?且讓我們細說從頭。在所有組成地殼的元素中,鐵的含量排名第四,約佔總量的百分之五,其餘的元素主要是氧、矽和鋁等。因此,我們在野外見到的岩石,無論是火成岩、沈積岩或變質岩,可以說大部份都含有少量的鐵。然而,「江山易改、本性難移」,無論鐵身在何處,只要和水、空氣接觸,就會發生一種每個人都很熟悉的化學反應--氧化,說得生活化一點,就是生鏽。

雖然世界各地的鐵都會生鏽,但是每個地方的環境不同,因此,有的地方鐵生鏽得快,有的地方鏽得慢,其中一項重要的環境因素,就是鹽分的有無。如同海沙屋中的鋼筋容易被腐蝕一般,海邊的岩石受到海水長期的浸染,或是含有鹽分的海風不斷吹拂,岩石中的鐵也就特別容易生鏽。

原本在岩石中的鐵很少、也很難被觀察到,但是,只要鐵被氧化,變成紅褐色的鐵鏽(氧化鐵),岩石的「赤」子之心便蠢蠢欲動,再也掩藏不住了。而且,鐵這頑皮的小鬼,從不知規矩為何物,總是用不同的方式來告訴人們他的存在。不信,你看。

  • 岩石中原本有一些裂縫,雨水或海水打在岩石上,最容易順著這些裂縫滲進去,然後讓裂縫兩旁的鐵生鏽,所以,裂縫兩旁的顏色最紅,而且,紅色區域的寬度差不多,代表水在岩石中滲透的能力各處也差不多(照片1)。

    • 有些岩石中的孔隙比較多,例如砂岩,水比較容易滲透,因此,水順著裂縫流下去後,便在裂縫兩旁形成比較寬的氧化鐵帶,此帶不但左右對稱,而且有一條條深淺濃淡相間的紋路,代表一次一次的降雨或是氧化作用的發生(照片2)。

    • 由裂縫一次一次向兩旁擴展領域的氧化鐵,有時會在岩石上留下如行雲流水般的圖案(照片3)。

    • 由裂縫向外發展的氧化鐵,有時會聚集在一起,成為氧化鐵富集層,如果周圍岩石的質地比較疏鬆,經過各種風化作用之後,圍岩被風化的速度比較快,比較硬的氧化鐵富集層便會相對突出於岩石表面(照片4)。

    • 如果把岩石的裂縫劈開來看,有時也會發現一層紅褐色的氧化鐵富集層,此照片中的富集層厚度約 2 mm(照片5)。

    • 若水份由岩石四周均勻地滲進去,便會在岩石中形成如樹木年輪般的風化紋(照片6)。

    • 就像中國古代有一種武功秘笈,要用火烤過才會顯出字來,讓讀到的人功力大增;沈積岩當初一層一層堆積的痕跡,有時也不是很明顯(如照片4下方的交錯層(註)),要靠鐵的氧化,我們才能看清處大地這本無字天書(照片7)。

    • 怎麼岩石上有一個一個的斑點,跟101真狗一樣(照片8)?答案又是鐵搞的鬼。原來鬆散的沙子要變成堅硬的砂岩,必須要經過高溫高壓的作用,在這樣的環境下,原本分散在岩石中的鐵,有時會聚集在一起,結成一塊,稱為「結核」。這些結核氧化後,顏色變深,質地也變得比較硬,因此,在岩石表面形成一個個深色突起的斑點。

    • 仔細看照片9中央的那塊石頭,是不是有一點兒像一隻金魚,正在向照片右方游去,還張著牠那圓滾滾的大眼睛呢。不消說,各位已經知道這是誰的傑作了吧。

對小孩子而言,大地就是他們的遊樂場,任何事物都是新鮮的。在他們眼中,海浪在岸邊跳舞;他們見到河流,就下水涼快一下;見到魚線魚鉤,就拋入河中釣魚,也不管鉤上有沒有餌;地上有壞掉的彈弓,就撿起來修好,發射;累了,倒頭便睡,跟豬一樣。再簡單的東西,到了他們手上,似乎總是可以變出各式各樣的玩法,讓自己玩得不亦樂乎。

雖然說鐵只是岩石中一個少少的、普通的元素,生鏽也只是一個極為平凡的化學反應。然而,利用這樣簡單的素材,竟能呈現如此多變的面貌,誰說鐵不是岩石的「赤子之心」。

(註)「交錯層」是在特定的堆積物粒徑及水流速度配合之下,所形成的一種沈積構造,其特徵為有許多與主要層理不平行的次要層理,這些次要層理稱為「前層」,前層上部的傾斜角度較大,下部則逐漸趨於水平,與主要層理接近。(照片7中的主要層理因受板塊擠壓,已向右方傾斜。)