“魔術(shù)球”沙漠玻璃“從天而降”,3000多年前就已出現(xiàn)玻璃？

1932年，一位名叫帕特里克·克萊頓的英國(guó)探險(xiǎn)家?guī)ьI(lǐng)一支探險(xiǎn)隊(duì)，深入撒哈拉沙漠。在利比亞沙漠上，克萊頓發(fā)現(xiàn)沙漠上散落著一些黃綠色的“石塊”。它們晶瑩剔透地呈現(xiàn)出玻璃質(zhì)的樣子，看上去十分名貴。

1996年，意大利礦物學(xué)家文森佐·米歇爾在埃及博物館中偶然發(fā)現(xiàn)了沙漠玻璃的蹤跡。它不是單獨(dú)成為展品，而是作為珍寶，暗藏在古埃及法老的項(xiàng)鏈里。

圣甲蟲其實(shí)也就是通俗所說的屎殼郎，但它在古埃及可是一種崇高的象征符號(hào)，它象征了太陽。而法老項(xiàng)鏈的造型是一只飛向天空的圣甲蟲，這似乎意味著天空與沙漠玻璃存在某種聯(lián)系。難道早在3000多年前，前人就已經(jīng)會(huì)制造玻璃了？

學(xué)化學(xué)的同學(xué)都知道，制造玻璃我們需要純堿、石英和石灰石作為原料在玻璃熔爐的高溫環(huán)境下發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，制得玻璃。通常用如下反應(yīng)方程式表達(dá)：

SiO2+CaCO3 = CaSiO3+CO2↑

SiO2+Na2CO3 = Na2SiO3+CO2↑

普通玻璃的化學(xué)組成是NaO·CaO·6SiO2。顯然，在3000多年前人類還不具備制造玻璃的能力和條件，那么利比亞沙漠玻璃，又是怎樣形成的呢？

01

沙漠玻璃的特點(diǎn)

沙漠玻璃的特點(diǎn)非常奇特，是一種非常稀有的天然寶石。它的外觀呈綠色、黑色、棕色、黃色和綠褐色，有些長(zhǎng)得像粗糙不平的玻璃碎片，而另一些則是更大、更平滑的碎片。

沙漠玻璃是一種非常耐用的物質(zhì)，因其高硬度和抗腐蝕能力，因此被廣泛應(yīng)用于制造珠寶和首飾。同時(shí)，它的成分中含有許多礦物質(zhì)，如硅、鐵、鎂、鋁和鈣等，這使得沙漠玻璃成為了一種重要的地球科學(xué)研究材料。

此外，沙漠玻璃還可以用于判斷地球的歷史和氣候變化。由于它來源的特殊性和形成機(jī)制，沙漠玻璃可以用來推測(cè)以前的天氣情況和大氣環(huán)境。

為什么說它是世界上最純凈的天然玻璃？

它由98%的純硅組成，光是這么說是不是就已經(jīng)覺得很厲害了？但是真正的科學(xué)是需要數(shù)據(jù)對(duì)比的，我們?nèi)粘Ｊ褂玫牟ＡА}納玻璃，它的氧化硅含量也僅在70%左右，還含有15%左右的氧化納和15%左右的氧化鈣；用于半導(dǎo)體、電光源、光導(dǎo)通信、激光等技術(shù)和光學(xué)儀器等高端技術(shù)所用到的石英玻璃和高氧硅玻璃的氧化硅含量也才在96%到99.5%之間，而且在早些年制作這樣的玻璃還是一件很困難事情，可是大自然輕輕松松地就做到了我們之前很難做到的事情。

02

沙漠玻璃形成的原因

沙漠玻璃最早發(fā)現(xiàn)于埃及西部的利比亞邊境地區(qū)，那里有著廣袤的沙漠，自然環(huán)境極為惡劣，而且?guī)缀鯖]有降雨，科學(xué)家們認(rèn)為沙漠玻璃形成必須和這里的極端氣候有著密不可分的關(guān)系。

沙漠玻璃多呈圓形或橢圓形，尺寸從幾毫米到一米不等，被稱為“天坑”、“魔術(shù)球”、“沙漠芝麻街”等，它們是如何在沙漠中形成的呢？

科學(xué)家們的研究表明，沙漠玻璃的形成與隕石墜落有關(guān)。沙漠地區(qū)是世界上隕石墜落最頻繁的地帶之一，而這些隕石在高速墜落的過程中，會(huì)產(chǎn)生巨大的沖擊波，使地表內(nèi)部物質(zhì)發(fā)生高溫高壓化學(xué)反應(yīng)，形成沙漠玻璃。

在這個(gè)過程中，隕石和周圍的大氣和地表物質(zhì)相互作用，產(chǎn)生高溫高壓和等離子體等變化，使物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。而這種化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的物質(zhì)在瞬間冷卻下來，形成了沙漠玻璃?？茖W(xué)家通過檢測(cè)沙漠玻璃的成分和結(jié)晶結(jié)構(gòu)，確認(rèn)了這種玻璃是由超高溫的碎片物質(zhì)形成的。

沙漠玻璃的形成一般需要三個(gè)條件：高溫、超大氣壓和快速冷卻，而這三個(gè)條件在隕石墜落時(shí)恰好符合。絕大部分的沙漠玻璃是在一次或數(shù)次強(qiáng)大的隕石墜落后才產(chǎn)生的，然而，隕石墜落的頻率極低，導(dǎo)致沙漠玻璃的形成也非常罕見。事實(shí)上，沙漠玻璃的形成在整個(gè)地球上非常罕見，目前在世界范圍內(nèi)，只記錄了不到三十處已知產(chǎn)沙漠玻璃的地方，其中最著名的是利比亞、澳大利亞和美國(guó)的新墨西哥州等地。

沙漠玻璃不僅有著珍貴的科學(xué)價(jià)值，還擁有高度的觀賞價(jià)值。沙漠玻璃的形態(tài)多變，顏色從透明到深綠，形狀也有圓形、橢圓形、不規(guī)則形等，給人們留下了深刻的印象。它不僅可以作為一種自然景觀，還可以用在珠寶、裝飾品和藝術(shù)品等方面，被不少藝術(shù)家、收藏家所青睞。

03

如何辨別沙漠玻璃的真假？

1，利比亞隕石形成于大自然中，屬于沙漠中未經(jīng)過篩選的石英砂，被墜落的巨大隕石沖擊融化而成的玻璃，故利比亞沖擊玻璃不如人工玻璃潔凈，一般內(nèi)部均具有不少雜質(zhì)，氣泡也非常之多，很多利比亞玻璃可見非常明顯的流淌痕跡，即流紋線，或者非常明顯的層理。

2，包裹體，80%的利比亞玻璃內(nèi)部均含有非常明顯的包裹體，即小黑點(diǎn)或暗物質(zhì)條帶，研究表明這些包裹體主要成分即為融化的隕石小碎片。

3，“氣印”，目前關(guān)于利比亞玻璃隕石氣印的來歷有不同看法，這種氣印主要來源于沙漠風(fēng)化。95%的利比亞玻璃隕石表面都存在一定面積的氣印，即波浪狀連續(xù)指捏紋，這種“氣印”大小不一，非常連貫自然，這不是一般的人工作坊所能仿造出來的。目前，所有類別的隕石目前均屬于小眾產(chǎn)品，市場(chǎng)非常有限，故造假者也未形成氣候，均屬于小作坊作業(yè)，毫無技術(shù)可言，假貨極易辨認(rèn)。例如假的捷克隕石，造型生硬死板，表面異常光滑，觀感極不自然，毫無美感可言。

4，利比亞沙漠玻璃是一種天然玻璃，由近98%的二氧化硅組成，他被加熱到1700才開始融化，而人工玻璃因添加物不同，熔點(diǎn)從500-1400不等。利比亞玻璃隕石在被加熱到500度時(shí)，即使立即丟入水中，也不會(huì)分解破裂，而人工玻璃不能超過300，特種玻璃也只能達(dá)到400左右。

5，由于利比亞玻璃在市場(chǎng)流通時(shí)間非常晚，進(jìn)入中國(guó)也就是最近一兩年的事，而且價(jià)格偏低，這和假捷克隕石泛濫形成鮮明的對(duì)比。

04

在新墨西哥州意外發(fā)現(xiàn)的沙漠玻璃：最可能的原因和研究的意義

在新墨西哥州的沙漠中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種極具特色的沙漠玻璃。這種沙漠玻璃的形成原因至今仍是科學(xué)家們探討的焦點(diǎn)。據(jù)推測(cè)，這種沙漠玻璃的形成原因可能與強(qiáng)大的空氣爆炸有關(guān)，而這一研究發(fā)現(xiàn)具有重要的意義。

了解沙漠玻璃的形成原因不僅僅有助于我們理解它的物理性質(zhì)，而且還可以對(duì)地球的發(fā)展歷史提供一些有用的線索。有研究表明，這種沙漠玻璃的形成可能與天體撞擊有關(guān)。如果確實(shí)是這樣，那么這些沙漠玻璃就可能是地球上少數(shù)幾個(gè)可以了解與撞擊有關(guān)的事件的材料。

這種沙漠玻璃還有一些非常有用的應(yīng)用價(jià)值。例如，這種沙漠玻璃中的含氧氧同位素比例可以用來推斷地球大氣層中氧氣與氮?dú)獾谋壤＿@對(duì)于了解地球的大氣層能夠提供非常有用的信息。此外，這種沙漠玻璃的成分和結(jié)構(gòu)可以為火星探測(cè)任務(wù)提供借鑒，因?yàn)榛鹦巧弦灿蓄愃频纳衬ＡА?/p>

這種沙漠玻璃的研究還有助于我們更好地了解爆炸事件的性質(zhì)和特征。研究人員可以通過對(duì)這種沙漠玻璃的研究，來理解爆炸產(chǎn)生的能量值以及物質(zhì)的變化。這有助于我們更好地理解爆炸對(duì)于地球和人類的影響。

新墨西哥州境內(nèi)的白沙國(guó)家公園，是一個(gè)廣袤的沙漠地帶，而自然界景觀中最吸引人的，莫過于是其中的沙漠玻璃了。這些神秘的明亮片片，被認(rèn)為是自然界最稀有的礦物之一。而在礁湖期間意外被發(fā)現(xiàn)的這樣的一批沙漠玻璃，從何而來，卻是蒙太奇般的未解之謎。

科學(xué)家們對(duì)這些玻璃的起源已經(jīng)進(jìn)行了一系列的研究。他們發(fā)現(xiàn)，這種高質(zhì)量的玻璃是在古老的艾達(dá)蘇克火山口坍塌后形成的。當(dāng)熔巖炸開并且與地表的沙子混合時(shí)，產(chǎn)生了灼熱的氣流，將這些玻璃形成。這些玻璃固然具有對(duì)于科學(xué)界很多方面的獨(dú)特價(jià)值，因?yàn)樗４媪说厍蛐纬蓵r(shí)初期的一些物質(zhì)痕跡。

這些沙漠玻璃直至最近才被發(fā)現(xiàn)，而且在一定程度上仍然具有未解之謎的性質(zhì)。但是它們?yōu)榭茖W(xué)研究的貢獻(xiàn)是巨大的，因?yàn)樗鼈優(yōu)槲覀兲峁┝艘环N各種不同物質(zhì)狀況的變異，同樣也證明了地球的精巧多變。這種發(fā)現(xiàn)也使得更多的研究者們重新認(rèn)識(shí)沙漠地帶，認(rèn)識(shí)世界里更為神秘的一面。