自然

琥珀是非常特殊的化石。对于科研人员来说,琥珀是绝佳的研究材料;对于爱好者来说,琥珀是媲美珠宝的珍藏。使用如此奇妙的材料,科学能告诉我们怎样的故事?
撰文/张青青王博(中国科学院南京地质古生物研究所)
供图/夏方远王博
"曾为老茯神,本是寒松液。蚊蚋落其中,千年犹可觌。"唐代诗人韦应物在《咏琥珀》诗中便正确描述了琥珀的成因。
琥珀,是远古植物树脂形成的化石。琥珀质地较轻、触感温润、色泽多变,于透明到半透明间变幻万千,在千百年来广受人们喜爱,具有重要的经济、文化和科研价值。由于琥珀可以保存三维立体的古代昆虫、植物及其他生物,因此近年来已成为国际古生物学的一个研究热点。琥珀为我们了解远古世界打开了一扇独特的窗口,其中许许多多精彩的故事,正等待着我们去探索。
在哪里可以找到琥珀
世界上很多地方都产琥珀,年代延限也很长。目前发现最古老的琥珀产自距今3.2亿年的美国伊利诺伊州石炭系地层,而最古老的含昆虫等内含物的琥珀发现于距今2.3亿年的意大利三叠系地层。最负盛名的琥珀产地为波罗的海地区、多米尼加共和国以及缅甸北部,这些地方的琥珀规模大、质地好,能够商业化开采。墨西哥、黎巴嫩、西班牙、法国、俄罗斯、加拿大、美国、印度等国也产含虫琥珀。此外,我国的抚顺也是世界著名的含虫琥珀产地。
波罗的海琥珀主要分布在波罗的海沿岸国家,如波兰、俄罗斯、德国和立陶宛等。产出层位是位于地下水位之下的蓝土层,该层一直延伸到了波罗的海,所以一部分琥珀会被海浪从地层中冲刷出来,不少最终会被海浪冲刷到海边,有少数密度低的甚至能在大海中漂浮,因此也被称为海珀。那些长期在海面漂浮的琥珀,表面甚至会有海洋生物附着。波罗的海琥珀形成于约4000万~5000万年前的始新世,树脂主要来源于金松科植物。波罗的海琥珀可以通过三个主要特征识别:一部分琥珀内含物周围具有由很多微小气泡构成的白色包裹体;常见黑色的黄铁矿侵入;具微小毛状物,一般认为来自栎树的雄花,表明树脂是在春夏之交的栎树开花时节产生的。
多米尼加琥珀产自加勒比海上大安的列斯群岛中的伊斯帕尼奥拉岛,形成于距今3000万~1000万年前的中新世,树脂来源为已绝灭的孪叶豆属植物。多米尼加琥珀与墨西哥琥珀在性质、时代和内含物的种类与比例上都很相似,且产地都在加勒比海沿岸,因此有时候也统称为加勒比海琥珀。多米尼加地区还产有柯巴脂,其中也会有内含物,具有一定的研究和收藏价值。但琥珀的时代更久,性质更稳定,因此科学意义更大。多米尼加琥珀澄清透明,色彩多样,更有非常罕有的蓝珀。多米尼加琥珀中的昆虫多样性很高,保存较波罗的海琥珀要好。
缅甸琥珀产自缅甸北部的胡康河谷,矿藏分布较为分散,没有大规模集中的矿区,只能采用原始的人力挖掘开采。缅甸琥珀经历过搬运作用,因此本身的年龄要早于现在埋藏琥珀岩石的年龄。通过对缅甸琥珀内含物的研究及对琥珀伴生火山灰的同位素测年,科学家最终确定缅甸琥珀形成于距今约1亿年的白垩纪中期,由松科植物的树脂形成。由于地质时代久远,缅甸琥珀硬度较高,氧化程度也较高,棕红色的琥珀相对较多。缅甸琥珀中的生物多样性高,除丰富的昆虫外,还有蜘蛛、蝎子、植物等,有的还含有羽毛、蜥蜴、青蛙等稀有内含物。
抚顺琥珀产于抚顺西露天矿的古城子组煤层中,时代为距今约5000万年的始新世早期,由松柏类植物(包括水杉、红杉、水松)分泌的树脂所形成。抚顺琥珀原石直径一般小于10厘米,透明度较高,由于在渐新世时所处地层遭受岩浆侵入,地层中的琥珀受到了不同程度的岩浆热液烘烤,因而具有了不同的光泽。抚顺琥珀硬度较高,适合打磨雕刻成各种造型,与波罗的海琥珀(始新世)、缅甸琥珀(白垩纪中期)、多米尼加琥珀(中新世)一起成为世界上最重要的珠宝级琥珀。抚顺也是中国最主要的虫珀产地,对研究我国始新世时期的生态和生物多样性具有重要意义。我国目前已发现的琥珀资源相对较为稀少,还需要进一步调查,更多的琥珀标本与新产地等着人们去发现。
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