2025年7月2日 星期三

雷公蛋 (Thunderegg)

  西元一九六五年,美國奧立根州州議會通過法案,將雷公蛋(Thun-deregg)訂為該州的代表性州石,接著,奧立根州的眾多玩石協會、寶石協會,以及州立科學與工業博物館(Oregon Museum of Science and Industry, OMSI)的參觀群眾,也熱烈地以二比一的比例票數,複決通過支持本項法案。對奧立根州人來說,雷公蛋自古以來就一直扮演著重要的角色,印第安人古老的傳說如此流傳著:住在白雪覆蓋的互得山(Mt. Hood)和傑弗遜山(Mt. Jefferson)山頂凹處有兩個雷公神,因故失和,大打出手,除了以打雷和閃電互相攻擊之外,雙方並投擲大量的圓形石塊;這些圓形石塊,就是這兩個怒氣衝天的雷神,從雷公鳥窩內偷取的蛋,因此,這種石頭就被稱作雷公蛋。

       雷公蛋 (Thunderegg) 是一種非常獨特且迷人的地質結構,它外表看起來像一顆普通的圓形或橢圓形石頭,但內部卻隱藏著美麗的瑪瑙、玉髓、蛋白石或水晶晶體。它的形成過程與火山活動密切相關。

雷公蛋的形成過程

  雖然,立法機構給了雷公蛋一個尊貴的地位,但事實上它並不是一種石頭,而是外圍微紅褐色矽土化的火山球,在球內冷卻收縮長成為一個固體狀物,其實它是火山熔岩流動的產物。有時候它會形成結核瘤狀,有時候成為晶球,並藏在流紋岩、密結的凝灰岩或珍珠岩層中,雖然如此,它無疑是奧立根州最具代表性的‘石頭’。科學家們到今天還無法對雷公蛋的形成過程具有一致的共識:有些科學家從雷公蛋典型的內部形狀和特性,認為是石頭內氣體擴散打破外緣而形成的;也有些科學家們認為,雷公蛋的內部圖案是膠質體乾燥變成的;不管持什麼理由,一旦含有雷公蛋的空洞形成之後,進一步的發展就會具有極多的變化,可以因著形成雷公蛋的時間、程度、內部填充物及其種類,以及其它的各種物理特性,而產生極大的差異,顯示出多彩多姿、千變萬化的形貌。至於雷公蛋的大小及重量,可以由直徑不到一英吋、少於一盎司,直到直徑一碼以上、重量超過一噸,但大部份雷公蛋的直徑多在二至六英吋(五到十五公分)之間。

        雷公蛋的確切形成機制在科學界仍有一些不同的理論,但最被廣泛接受的解釋是與流紋岩 (Rhyolite) 等富含二氧化矽的火山岩有關。其形成過程通常包括以下幾個階段:

1. 空腔的形成 (Void/Cavity Formation)

  • 火山熔岩流動: 當富含二氧化矽的酸性火山熔岩(如流紋岩)從地底噴出並流動時,其中會夾帶大量的氣體和水蒸氣

  • 氣泡膨脹與固化: 隨著熔岩的冷卻和凝固,這些被困住的氣體和水蒸氣會膨脹,形成一個個類似氣泡的空腔或囊泡 (vesicles)。這些空腔通常呈球形或不規則球形,是雷公蛋的「骨架」。

  • 岩漿收縮: 有些理論認為,這些空腔也可能是由於熔岩冷卻收縮導致內部形成的結核瘤狀結構。

2. 矽質溶液的滲入 (Percolation of Siliceous Fluids)

  • 富含礦物質的水: 在火山岩冷卻凝固之後,地表水或地下水會滲透到這些多孔的火山岩中。這些水流經周圍的岩石和土壤,會溶解其中的二氧化矽 (SiO₂) 和其他微量礦物質(如鐵、錳等)。

  • 滲入空腔: 富含二氧化矽的溶液會逐漸滲入到先前形成的空腔或囊泡內部。

3. 核心填充與結晶 (Core Infilling and Crystallization)

  • 外部圍岩的矽化: 滲入的溶液首先可能與空腔周圍的火山灰或岩石發生反應,使空腔的外緣部分發生矽化 (silicification),形成一層堅硬、緻密的矽質外殼。這層外殼通常比周圍的流紋岩更堅硬,因此在風化侵蝕後,雷公蛋能從母岩中分離出來並保留其形狀。

  • 內核的沉積: 矽質溶液繼續在空腔內部緩慢沉積和結晶。

    • 瑪瑙或玉髓層: 通常,最先沉積的是一層層的瑪瑙 (Agate)玉髓 (Chalcedony)這些瑪瑙層可能呈現出美麗的同心圓紋路(類似樹木年輪),或形成獨特的花紋。不同的微量元素(如鐵、錳)會賦予瑪瑙不同的顏色。

    • 晶體生長: 如果空腔沒有完全被瑪瑙或玉髓填充,剩餘的空間可能會繼續有二氧化矽飽和溶液滲入。在更穩定的條件下,這些溶液會結晶形成石英晶體,如白水晶、紫水晶,甚至稀有的蛋白石 (Opal)。這些晶體會向空腔中心生長,形成一個晶洞。

    • 其他礦物質: 有時雷公蛋內還會包裹著其他礦物質,如石膏晶體、沸石等。

4. 風化與暴露 (Weathering and Exposure)

  • 經過數百萬年甚至更長時間的地質作用,包圍雷公蛋的流紋岩母岩由於相對較軟,會因為風化和侵蝕作用而逐漸崩解、被沖刷掉。

  • 堅硬的雷公蛋外殼由於抗風化能力更強,會被暴露在地表,或被沖入河流和沉積物中,最終被人類發現。


雷公蛋的外觀及其內含物

  通常,雷公蛋會是赤褐色的外殼,殼上具有瘤狀及獨特的肋骨形條,而往往於此外殼之內,會有一層薄薄的中間轉換層,它有時候是鐵、錳化合物,也有時候是一層薄薄的蛋白石或玉髓塗層,還有時候只顯出蛋白石或玉髓;最後,蛋心部份被玉髓或蛋白石填充,可能偶有內含物、圖案長成、或是晶體結構。
        在某些變種中,有些雷公蛋是中空的,只有玉髓的內部薄層塗抹其上,該層上也可能長有小水晶的塗層。蛋內如藻類之管狀、羽毛狀,或青苔狀的錳、鐵化合物或是泥土,可能獨自站立(俗稱‘手指’),或全被包裹在玉髓之內;玉髓內有羽毛狀(‘花朵’)的雷公蛋最為珍貴;也曾在雷公蛋內發現過好幾種沸石(Zeolites),常見到是斜發沸石(Clinoptilolite),也曾有報告指出雷公蛋內含有絲光沸石(Mordenite)、鈉沸石(Natrolite)和中沸石(Mesolite)等。有些雷公蛋在外殼之內會有強化帶,而後其內再有水平的層面,剩下的蛋心部分填有透明的玉髓,或向內指向的水晶結晶;層帶的顏色、寬度和內含可能有許多種變化,有些層是由方石英〔正綠方石英(Lussatite)〕組成,其它的雷公蛋內有低方石英蛋白石部分填充的葡萄狀體,這種蛋白石因含有微量的鈾鹽,而常具有螢光特性。
        奧立根州某些地方的雷公蛋可能內部填有肉紅瑪瑙,有些地方可能是辰砂,使它們的顏色變化由粉紅到鮮紅都有,還有一些填有粉碧玉,又有的可能是各種蛋白石,顏色可能是不透明藍色、不透明紅色、半透明淡藍、半透明黃色、半透明紅色、白色或無色;這種蛋白石有一些可拿來磨成寶石,少部分是為貴蛋白石。有些雷公蛋具有發育良好的方解石包裹在玉髓之內,有些是方解石的玉髓假像(即方解石晶形完全被玉髓取代);有些雷公蛋的層面呈扇骨狀,這是因為在其形成過程中,地面曾經轉動。
        以上的這些和其它許多的特性都指出一個事實:某些雷公蛋的形成,可能需要一段很長的時間,這些雷公蛋的填充動作可能就記錄了一系列的地質變遷事件。有些雷公蛋之內含有破碎的石塊,有些顯示斷層、離層和癒合等等。有一種最獨特的雷公蛋變種,可能長達三英呎,直徑二到三英吋,看起來像一條很肥的灰蟲;還有,在某些地區,常常發現外殼完全風化,只有內核玉髓露出的蛋心。完整的雷公蛋,若由正確方向切割,可以看到一個或一個以上填充物流入的管道。欣賞這些業經切割研磨以後而顯現出美不勝收、變化萬千的各式各樣雷公蛋,便不難理解何以世界各地會有這麼多“雷公蛋迷”了。


「雷公蛋」名稱的由來

        「雷公蛋」這個名稱據說來源於美洲原住民的傳說。他們相信這些圓形或球狀的石頭是憤怒的雷神或雷公在打雷時從山上拋下的「蛋」。而這些蛋在雨水沖刷後會顯露在地表,因此得名。

        總歸來說,雷公蛋是火山活動、水流攜帶礦物質、漫長地質時間共同作用下的產物,每一顆打開的雷公蛋都像是一個獨特的地球藝術品,內部充滿了自然形成的驚喜。

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