左图为学生们在捡矿石,右图为小作者捡到的水晶。(作者供图)
小小科学家
我们常用金石之交形容坚不可摧的友情,用金石为开描述心诚志坚,用坚如磐石比喻意志坚定。石头为什么在人们心中留下如此深刻的印象,当我亲手抚摸着一块块坚硬、美丽的矿石时,我终于找到了答案。
暑假的一天,我和小伙伴跟着植物老师刘博、地质老师黄河一起到北京市怀柔区捡矿石。出发前,老师说今天要采集的目标有石英、萤石,如果运气好,还有可能采集到水晶。我们装好手套、护目镜和采集袋,怀着迫不及待的心情,跟着老师们走进北京怀柔的山谷。
为什么去怀柔捡石头
走在路上,黄老师告诉我们,怀柔历来是少数民族聚居的地方,有2个满族乡和33个民族村,这个地方取名为怀柔,是希望所有民族都能在这里安居乐业。
选择到怀柔捡矿石,是因为怀柔多山。很久之前火山喷发时,把地下的岩浆带到地面上来,岩浆冷却后,形成很多矿石。原来,这些美丽的矿石来自于地球内部。当然,现在怀柔已经没有活火山了,我们可以安心地寻找五颜六色的矿石。
为什么石英那么坚硬
走着走着,突然有人大叫了一声,我们都飞跑过去。原来,有同学发现了今天的第一块石英,我们赶忙凑过去仔细观察。
这块石英通体是浅绿色的,不透明,里面长着亮晶晶的银色和金色斑点,像闪亮亮的玻璃碴掉在石头堆里一样,特别美丽。黄老师说,石英的主要成分是二氧化硅,硬度是7,属于很坚硬的矿石,可以做照相机等光学仪器的镜片,还可以做陶瓷、玻璃、大理石桌面,用途非常广泛。矿石的硬度取决于其内部结构,还会因风化、裂隙和杂质而发生改变。石英的主要成分硅,是一种比较稳定的元素,不易因外界因素而发生变化,所以石英在坚硬矿石中可以排到前三名。
才走出这么短一段距离,就有人找到了石英,我们都惊讶极了!希望后面还有更多美丽的石头等着我们。
为什么萤石五颜六色
继续往前走,我们手脚并用地爬上了石坡,成功地发现了今天的第二个战利品——萤石。它比石英要闪亮得多,颗粒也大得多。我们陆续在石坡上发现了蓝色、红色、粉色和绿色的萤石。
黄老师说,萤石的主要成分是氟化钙,形态多样,颜色丰富多变。但萤石的硬度只有4,用小刀等硬物可以在萤石上划出痕迹。萤石在紫外线照射下会发出荧光,我们常说的夜明珠就是萤石。萤石可以作为工业上用的助熔剂,因其美丽多色,也常常被人们做成工艺品收藏。萤石之所以会有那么多颜色,主要是因为它有复杂的化学成分和物理性质。萤石在形成的过程中,混入了稀土、钠、钾等元素,再加上它多数为八面体和立方体,就会呈现出各种不同的颜色。萤石的发现为我们的探险旅程增加了更多信心。
为什么水晶比较珍贵
在一片小树林里,我们发现了第三种石头——水晶。我找到一块浅紫色的水晶,水晶外层是土灰色的,摸起来有些沙质感,在阳光下能反射光,没有一点瑕疵,透明得可以看到对面同学的眼睛。
黄老师说, 水晶是一种无色透明的石英结晶体矿物,主要成分均为二氧化硅,晶体结晶完整时就是水晶,结晶不完整的就是石英。
如果水晶只有二氧化硅时,就是无色透明的,含有其他元素时,就会呈现出粉色、紫色、黄色等其他颜色。水晶被广泛用于制作装饰品和艺术品,也被用于制造光学仪器和电子器件。水晶多是在地下、岩洞中长成,需要充沛的含二氧化硅的地下水,且这里的气压约需是大气压的2-3倍,温度则需在550℃-600℃间。满足这些条件,经过一定时间,水晶就会结晶成六方柱状。这种环境在自然界比较少见,所以水晶属于稀缺矿石。
众多植物“陪伴”矿石
一路走来,我们还发现了很多“奇珍异草”。刘老师给我们介绍了很多“新朋友”:可以杀虫抑菌的白头翁、清热明目的节节草、活血散瘀的巴天酸模、降血糖血脂血压的玉竹,还有适于在城镇园林绿化的土庄绣线菊等。这片山谷里居然藏着这么多惊喜。刘老师说,这些植物都是矿石的好朋友,它们互相扶持,共同维系着自然界的平衡。
大自然赋予的矿石,人类不仅能够用来制造很多工具,还能从中体会它们坚毅的品格。让我们共同保护这美丽山水,守护大自然给人类的馈赠。
(作者系北京小学三年级10班学生)
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