「恐龍蛋化石」的秘密---化學腐蝕雲母大理巖

本次檢測的樣品視頻。

國外網友上傳的「水刀」切割恐龍蛋化石的視頻，視頻來自YOUTUBE.

     生物化石是觀賞石的一個分類，在國際市場受到收藏家的熱捧。最近，世界著名拍賣機構佳士得（Christies）計劃10月6日在紐約拍賣「世界上最完整的霸王龍化石之一、被暱稱為「史丹」（Stan）的12公尺的暴龍化石標本」，有興趣的朋友可以關注這條新聞。

      生物化石的買賣、收藏在中國是受限制的，因為在國內某些生物化石是受《文物法》保護的，恐龍蛋化石就是其中之一。所以在國內私人販賣、收購恐龍蛋化石是一種違法行為。然而在某寶網上搜索關鍵詞「恐龍蛋化石、樹皮石」仍然能搜索到許多類似化石的商品。

圖1、某寶網上搜索關鍵詞「恐龍蛋化石、樹皮石」的結果。

這些球狀疑似化石的觀賞石產品，一般有四種認識：

1、生物卵化石，如恐龍蛋化石；

2、球狀結核石，如重晶石結核球、氧化鐵結核球；

3、層狀沉積巖，如球形疊層石、風化疊層石；

4、人造觀賞石。

真相只有一個！下面我們就來揭開「恐龍蛋化石」之迷:

一、樣  品

      本次檢測的樣品網購於某寶，賣家標稱為「蛋化石」、「樹皮石」、「結核球」，天然成因，賣家自述產地為貴州、廣西等地。樣品為標準的卵圓形，形狀極為規整，規格尺寸：125×100×100mm，質量1850克。

       樣品為灰白色，表面有棕褐色網格狀、脈狀突起紋理。白色部分為樹脂狀光澤、部分表面有流動狀構造；棕褐色突起網狀質地較軟，土狀光澤，易磨損。如下圖：

本次檢測的「恐龍蛋化石」樣品

樣品表面棕褐色突起網狀質地較軟，土狀光澤，易磨損

樣品表面有棕褐色網格狀、脈狀突起紋理

樣品較尖的「兩極」的棕褐色網格狀、脈狀突起紋理

白色部分為樹脂狀光澤、表面有流動狀構造

白色部分為樹脂狀光澤、表面有流動狀構造

樣品表面棕褐色突起網狀質地較軟，土狀光澤，易磨損

樣品表面棕褐色突起網狀質地較軟，土狀光澤，易磨損

樣品表面棕褐色突起網狀質地較軟，土狀光澤，易磨損

      樣品表面棕褐色網格狀，沿某一方向呈層狀分布。為了解樣品的內部結構，我們使用角磨機對樣品進行切割。樣品內部棕褐色網格狀呈連續分布，並沿某方向呈平行排列，與文章開篇外國網友上傳視頻類似。如下圖示

樣品切割後的內部結構。

樣品切割後的網狀紋理沿某方向呈層狀排列。

樣品切割後的網狀紋理。

樣品垂直平行面的網狀紋理。

樣品平行的網狀紋理。

二、內部結構排除「蛋類化石」、結核石。

      通過對比「蛋類化石」、結核石，我們發現被測樣品與兩者相差較大。

      蛋類化石大多會保留蛋的結構，表面有一層指甲厚、略帶線紋的光潔皮殼，敲一塊皮殼拿至鼻前可聞到一股淡淡的魚腥氣味。這與我們檢測的樣品網格狀結構、紋理相差較大。

恐龍蛋化石圖，圖片來自網絡。

       結核石又叫鐵膽石，它是在地殼中的沉積物沉積或堆積之後的一個漫長的成巖過程中所進行的物以類聚的化學作用下，由某種或幾種礦物質聚集而生長成的球狀、連球狀或不規則狀礦物團塊。常見的有鐵質結核石、重晶石結核、銅結核石、碳酸巖結核球等。結核球常見的結構是同心層狀結構、放射狀結構，外部通常有一層皮殼狀結構。這與我們檢測樣品的網脈狀結構也有明顯區別。

鐵質結核石，圖片來自網絡。

石質結核石，圖片來自網絡。

三、紅外光譜檢測

      使用紅外光譜儀分析樣品，發現白色部分主要成分是碳酸鹽質；棕褐色網脈狀部分成分為雲母巖，見紅外漫反射圖。

      採用溴化鉀（KBr）壓片法透射紅外檢測發現，白色碳酸鹽部分在中紅外1790~3000cm-1段內有多個吸收峰，依據學者楊念、況守英、嶽蘊輝等《幾種常見的無水碳酸鹽礦物的紅外吸收光譜特徵分析》，這些吸收峰歸因於碳酸鹽類礦物倍頻特徵譜，並非作者最初認為的有機膠峰。

樣品白色部分，溴化鉀（KBr）壓片法透射紅外吸收譜。在中紅外1790~3000cm-1段內有多處歸因於碳酸鹽類礦物特徵譜。

樣品白色部分漫反射紅外譜。樣品為典型的碳酸根吸收譜。

樣品棕褐色部分溴化鉀（KBr）壓片法透射紅外吸收譜，經對比與雲母類礦物吻合較好。

樣品棕褐色部分漫反射紅外譜，經對比與雲母類礦物吻合較好。

     紅外光譜檢測可以看出，樣品的白色部分為大理石，棕褐色網脈狀部分為雲母。

四、放大觀察

     自然界中天然的雲母大理石（cipolin or cipollino marble）主要產自希臘、義大利等地，雜有綠色和灰色紋理的一種白色大理石（MARBLE），這是因為它含有雲母層或雲母類的礦物質層。因其花紋特殊有人將其翻譯為「雲石」、「洋蔥石」（cipollino marble）。

產自希臘的雲母大理石。圖片來自網絡

產自希臘的雲母大理石。圖片來自網絡

產自希臘的雲母大理石。圖片來自網絡

產自希臘的雲母大理石。圖片來自維基百科

產自希臘的雲母大理石。圖片來自網絡

     樣品主要成分為雲母-大理石，但與產自希臘、義大利等地天然的雲母大理石（cipollino marble）有較明顯的區別。首先是顏色，樣品主要是棕色網脈狀條紋，希臘、義大利等地天然的雲母大理石（cipollino marble）主要以灰綠色、灰色花紋為主。其次，樣品的條紋相較希臘、義大利等地天然的雲母大理石（cipollino marble）更為細密，條紋交織狀結構更明顯。

     本次檢測的樣品的棕褐色條紋的紅外分析結果顯示樣品含雜質礦物很少，幾乎不含常見的石英、長石等雜質礦物。樣品結構較為細膩，偶見顆粒狀雜質；棕褐色網脈狀紋理過於細密、規則，與天然雲母大理石（cipollino marble）雲霧狀、疏密相間、不規則灰綠色條紋區別明顯。樣品中白色大理石部分，結晶度較低，未發現方解石特有三組解理，可見不規則流動結構。

     X射線能譜儀（EDXRF）檢測顯示， 棕褐色網脈狀部分金屬鉀（K）、金屬鐵（Fe）的含量很高，高含量鐵（Fe）可能是雲母的致色元素。

樣品的棕褐色網脈狀紋理顆粒細膩，偶見雜質顆粒。

樣品中白色大理石部分，結晶度較低，未發現方解石特有三組解理，可見不規則流動結構。

樣品特殊的棕褐色網脈狀紋理。

五、特殊網狀「經脈」結構成因討論

    本次檢測所謂「恐龍蛋化石、樹皮石」最特殊的就是其棕褐色網脈狀紋理。關於這種特殊「經脈紋」的成因不同專家給出了不同的意見：

a、差異風化的結果；

b、脈狀解理風化的結果；

     但是筆者通過實驗認為「經脈紋理」更可能是人為製造的！因為相對於碳酸鹽而言黏土類礦物（雲母）的摩氏硬度更低，在自然界中更容易受到水流、風砂的侵蝕，除非在酸性環境裡，碳酸鹽受酸性溶液的腐蝕才更容易產生出這種特有的「筋脈紋理」。

     相當於自然環境酸蝕作用，人工酸蝕更容易製造這種「筋脈紋」。筆者在實驗室通風環境裡，使用20%稀鹽酸對樣品的切割表面處理了1分鐘左右，就成功得到了與樣品表面相似的「經脈紋理」結構，見下面的視頻：

腐蝕（化學拋光）視頻

     實驗過程，酸腐蝕（化學拋光技術）：利用大理石（碳酸鹽）和雲母（矽酸鹽）在鹽酸的溶解度不同對樣品進行酸處理，在實驗室通風條件下，配置20%的稀鹽酸......浸泡1分鐘.......腐蝕（化學拋光），下圖為化學腐蝕圖：

20%的稀鹽酸

浸泡1分鐘

腐蝕（化學拋光）前後對比圖

腐蝕（化學拋光）效果細節圖

腐蝕（化學拋光）效果

腐蝕（化學拋光）後的放大（微觀）紋理

腐蝕（化學拋光）後的樣品表面有這種類似「流動紋」的結構，應該是鹽酸腐蝕過程中流動形成的結構。

六、結  論

     通過本次檢測，我們知道 ：市場銷售的所謂「蛋化石」、「樹皮石」、「結核球」觀賞石主要成分為層狀結構的雲母-大理石巖（玉），成因可能為天然層狀沉積巖或變質巖。

    樣品白色部分為碳酸鹽質，棕褐色網脈狀部分為雲母質，兩種礦物大體上呈層狀結構，褐色雲母質層顯示出特殊的網脈狀、筋脈狀構造，這是這種觀賞石最明顯的鑑定特徵。區別於產自希臘、義大利等地天然的雲母大理石（cipollino marble），網上銷售的這種「恐龍蛋化石」樣品網脈狀花紋更細密，顏色更單一（網狀花紋基本以棕褐色為主），礦物成份更單一（紅外檢測中幾乎未見石英、長石類雜質）。

      紅外分析顯示，樣品為質地較為細膩大理巖和雲母的混合物；放大觀察發現樣品層狀結構，有特殊的筋脈狀紋理，暫未發現人工合成與壓制的痕跡。

依據GB/T16552應命名為：雲母-大理石（玉）或大理石-雲母（玉）；

優化處理方法：未知；

筋脈紋加工工藝：化學腐蝕法（作者觀點）；

產地：廣西、貴州（商家提供）；

檢測方法：鹽酸測試、紅外等；

檢測難度：**（二星級）

七、討  論

此類「恐龍蛋化石」觀賞石最典型的鑑定特徵有兩個，一是特徵的花紋、二是筋脈狀突起。關於「恐龍蛋化石」觀賞石檢測中的幾個未解決問題：

1、特徵的花紋成因

      白色碳酸鹽礦物和棕褐色黏土質礦物（雲母）形成特殊的平行層狀、攪動狀紋理，給這類觀賞石增添了許多特殊的趣味。在寫這篇文章之初，筆者的觀點是「這種花紋是人工形成的（壓制）」，但經過新疆的陳宗正、嶽蘊輝老師的指正發現對大理石中紅外段1700-3000cm-1吸收峰解讀有誤，由此得出「壓制」這一錯誤的結論，特此更正！並向二位老師表示感謝。筆者經過檢測未發現人工壓制的證據，因此認為雲母大理石這種特殊紋理還應當天然形成。

      但是這種特殊的紋理實在與「隨便」雪糕紋理太過於相似，所以筆者還是把兩者的對比圖奉上，供讀者朋友欣賞，期待讀者朋友提出新的「成因觀點」

以下是樣品截面拋光面與市場上銷售的「隨便」雪糕的花紋對比圖：

截面A與「隨便」雪糕的花紋對比圖

截面B與"隨便」雪糕的花紋對比圖

2、筋脈紋理的成因     

      許多專家認為這是風化的結果，但是筆者通過實驗證明「酸腐蝕」更容易產生這類紋理。另外，這種突出的棕色「筋脈紋」紋理很細密，硬度很低，正常的拿取和擺放都會使其產生磨損，在自然界中能完整存在的可能很小。下圖是，筆者給樣品拍照時，表面紋理與工作檯接觸磨損的情況。最後一張圖片是經過化學腐蝕產生的新「筋脈紋」，這種細密的紋理在手拿取時就已經被破壞了。

筆者給樣品拍照時，表面紋理與工作檯接觸磨損的情況。

經過化學腐蝕產生的新「筋脈紋」，這種細密的紋理在手拿取時就已經被破壞了。

好了，今天就到這裡吧？期待您有新的觀點與筆者交流。

再次聲明本文僅代表作者觀點，希望了解觀賞石加工製作的朋友指正並提供資料，筆者願支付相應諮詢費用。

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