陈蕴真
岩石漆能否辅助青海尕日塘刻石的断代? 精选
2025-9-17 18:08
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青海省玛多县尕日塘刻石的表面局部呈现黑色(图1)。这种黑色见于刻字内部、刻字区、非刻字区,乃至整面山体的局部(图2)【1】。官方鉴定这些黑色物质中含有不易风化的锰铝绿泥石,其在刻字内占样品重量的比例为0.09%,在非刻字区为0.01%。官方发布时,将这些黑色物质称为“岩石漆”【2】。

岩石漆(Rock varnish )的主体是粘土矿物。岩石漆中的粘土矿物通过铁锰氧化物粘结在下伏基岩表面,使岩石表面像是上了一层黑漆。岩石漆的厚度仅为几微米到几百微米。岩石漆既有生物成因(如聚锰微生物),也有非生物成因。其中的锰、铁元素是外来的,来自尘土中由地表风化作用释放出来的锰、铁离子。这些离子随后在物理化学、生物化学、光化学作用下发生氧化,富集和固定到具有风化粘土层的岩石表面【3】。

岩石漆的切片,在电子显微镜下具有层状结构。这种层状结构是锰元素含量波动造成的。锰含量越高,岩石漆的颜色越黑。铁含量越高,岩石漆的颜色越偏褐色(图3)【3】。

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岩石漆分布广泛,干旱、半干旱、湿润地区均有,在临近瀑布跌水的岩石上颜色更黑(图4)。岩石漆见于砂岩、花岗岩、石灰岩等多种岩石表面。推测不同地区、不同岩面上岩石漆的形成速率,和大范围的气候条件有关,和局地小气候更是息息相关,因为后者直接影响聚锰微生物群落的生长。

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气候变干,瀑布水量减小,但局地空气依然湿润,聚锰微生物得以在干出的岩石上大量繁殖。可能不需要多久,就能在瀑布周围的岩石上形成岩石漆。而北方史前岩画上的岩石漆被人为剥落后,由于区域气候冷干化,又没有合适的局地小气候,两三千年内都无法重新形成岩石漆。阴山岩画(约公元前6000年-公元前500年)和曼德拉山岩画(史前,距今约6000年?),就是先民将深色的岩石漆划开,露出里面的浅色岩石形成的各种图案。这些图案至今未被新生的岩石漆覆盖(图5)。

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因此,尕日塘刻石表面疑似岩石漆的黑色物质,或可辅助刻石断代,具有研究价值。研究内容包括:

1. 确认石刻表面的黑色物质是岩石漆,或是其它成因的岩石“涂层”(Rock coating)。优胜美地国家公园的岩石“涂层”有8种成因(图6)【4】。

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2. 调查刻石周边哪些位置、哪些岩石、哪些朝向的岩面上有“岩石漆”,统计它们的分布面积、厚度、颜色,分析它们的生物和非生物成因。

3. 在电镜下观察、实验室分析“岩石漆”的切片,通过对比研究和实验室模拟研究,探究其对环境变迁的指示意义。

4. 推测刻字区和非刻字区的“岩石漆”开始形成的年代(即岩石暴露的最后年代)和停止形成的年代,辅助刻石断代研究。

岩石漆被称为“地球新圈层”。研究岩石漆这种微米级的地表矿物膜,帮助解决青海尕日塘刻石断代这一学术公案,只是它的一项小小的应用。岩石漆在工程应用和寻找地外生命的研究中,具有多种潜在价值。例如,岩石漆内可发育水钠锰矿等半导体性能优异的矿物;富集铈等功能性稀土元素,活化光催化反应,是一种天然“太阳能薄膜”;火星岩石表面也有大面积疑似岩石漆的物质,有可能是地外有机物的储存地或原始生命的栖息地【3】。

参考文献:

【1】 每日经济新闻. 2025-07-10. “昆仑石刻”已纳入全国第四次文物普查 青海牧民称大约40年前就看到过. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1837266043303601254&wfr=spider&for=pc

【2】“文博山西”微信公众号. 2025-09-16.“采药昆仑石刻”凭什么定为秦代?国家文物局发布会实录来了!https://mp.weixin.qq.com/s/-lF-QT2o_zYGiawHvMzcTA

【3】Mac桌面壁纸优胜美地山上的黑色条带是什么? https://www.zhihu.com/question/27796249/answer/2717643245?share_code=161MrIq7mzCD9&utm_psn=1951659670876983931

【4】Larson P H , Dorn R I . Painting Yosemite Valley : A case study of rock coatings encountered at Half Dome [ J ]. Physical Geography ,2012,33(2):165-182.

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