亞利桑那州東北部的石化森林國家公園以其廣泛的石化木材而聞名，並以紀念其命名。如此令人印象深刻和風景如畫的是森林，以至於它被用作1936年浪漫驚悚片《石化森林》的背景，由貝特·戴維斯（Bette Davis）和漢弗萊·博加特（Humphrey Bogart）主演。
但是，確切地說是石化的木頭呢？它是如何製作的，需要多長時間？
地質學教授戴維·桑德林（David Sunderlin）在賓夕法尼亞州的拉斐特學院（Lafayette College）專門從事古生物學和古生態學，在一封電子郵件中對Live Science表示：“石化木材本質上是礦化木材。”
石化木材如何形成？
要使木材變成石化，必須將其迅速埋在泥漿，淤泥或火山在任何腐爛之前，都需要將其埋在這種沉積物中，這很長一段時間（通常是數百萬年），如果埋葬木材的地面特別緊湊，它將無法與氧氣或生物體相互作用，因此將無法腐爛。在這種情況下，有機材料被化石化。在此過程中，富含礦物質的地下水流過沉積物和枯樹，其木質遺體隨著時間的流逝而被水的礦物替換。對於石化木材，根據該礦物質，這些礦物傾向於根據二氧化矽，方解石，黃鐵礦或其他無機物質（例如蛋白石）Quekett微觀俱樂部，是世界上最古老的組織之一，致力於顯微鏡。
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因此，儘管該材料被稱為“木材”，但實際上根本不是木頭。相反，礦物質已更換並以曾經在那裡的木材的外觀進行。
Sunderlin說：“礦化化可以是來自木材細胞結構或礦物質之間或之間的礦物沉澱，也可以是礦物質的礦物沉澱，也可以是曾經構成木材細胞壁的實際有機材料的礦物質置換。” “以前的過程稱為滲透性，而後者則被稱為替代。”
木材變成多長時間？
桑德林說：“在人類的時間尺度上，這可能需要很長時間，但有時我們會看到這些礦化過程可以看到驚人的木材保護案例。” “在礦物溫泉中，在倒下的原木中形成了一些初期的質木塊，例如黃石國家公園的木材。這些木材在年復一年的木質組織中積累了大量的礦物質。儘管我們在岩石記錄中看到的許多石化木材，但在岩石唱片中看到的，有時是成千上萬年至數百萬年的時間和數百萬年的時間，有時是重新計算的多個礦床。”
木質化所需的確切時間取決於條件 - 主要是矽膠等礦物質的富裕程度 - 但通常從數十萬年到數百萬年不等。
石化的木材形成在哪裡？
那些長時間的尺度意味著在某些環境和位置比在其他環境和位置形成的質木材更好。
Sunderlin說：“世界上許多最著名的石化木材地區都處於裸露的沉積岩中，這些岩石存放在河流河流古環境中。”這些區域曾經是古老的洪氾區或湖泊系統，低溶解的氧氣水平阻止了微生物衰減。一旦將木頭埋在這些地點，地下水就提供了使木材石化所需的沉積物，並最終清除了樹的所有原始有機物。
Sunderlin說：“自從泥盆紀時期（超過3.5億年前）以來，我們在這些和其他古環境環境中的化石記錄中，我們在化石記錄中陷入了石化。”
那麼，石化木材的科學價值呢？研究它可以提供任何有價值的見解嗎？
桑德林說：“就像對現代木材中生長環的研究一樣，石化木材對於了解一棵大樹在古老的過去的生長條件非常有用。” “當保存正確時，石化的木材可以在很久以前就可以說明環境的生態和氣候條件。”
科學家可以尋找大量降雨或乾旱Sunderlin說，反映在木環的特徵上，甚至可能能夠發現野火或昆蟲侵擾的證據。在某些情況下，木材的解剖結構得很好，以至於通過將其與現代示例進行比較，研究人員可以更多地了解“該血統的特定方面進化，生物地理和生態學。 ”他補充說。
儘管在自然世界中形成石化的木材往往需要數百萬年的時間，但科學家們已經找到了在實驗室中復制必要過程的方法，現在可以在幾天內人為地製造石化木材。
作為現場科學在2005年報告，在實驗室條件下，將木材轉化為陶瓷的太平洋西北國家實驗室（PNNL）的科學家重新創建了。該過程涉及將木材切成小立方體，將碎片浸泡在鹽酸中兩天，然後將其浸入二氧化矽溶液中兩天。一旦風乾，將碎片放入裝滿氬氣的爐中，加熱至約1,550華氏度（1,400攝氏度），並烘烤兩個小時。
根據PNNL語句慶祝結果：“ [方法都產生了木材的相同，積極的繁殖。”
最初於2012年11月30日發表在現場科學上，並於2022年7月20日重寫。
