亚利桑那州东北部的石化森林国家公园以其广泛的石化木材而闻名，并以纪念其命名。如此令人印象深刻和风景如画的是森林，以至于它被用作1936年浪漫惊悚片《石化森林》的背景，由贝特·戴维斯（Bette Davis）和汉弗莱·博加特（Humphrey Bogart）主演。
但是，确切地说是石化的木头呢？它是如何制作的，需要多长时间？
地质学教授戴维·桑德林（David Sunderlin）在宾夕法尼亚州的拉斐特学院（Lafayette College）专门从事古生物学和古生态学，在一封电子邮件中对Live Science表示：“石化木材本质上是矿化木材。”
石化木材如何形成？
要使木材变成石化，它必须迅速将其埋在泥浆，淤泥或火山在任何腐烂之前，都需要将其埋在这种沉积物中，这很长一段时间（通常是数百万年），如果埋葬木材的地面特别紧凑，它将无法与氧气或生物体相互作用，因此将无法腐烂。在这种情况下，有机材料被化石化。在此过程中，富含矿物质的地下水流过沉积物和枯树，其木质遗体随着时间的流逝而被水的矿物替换。对于石化木材，根据该矿物质，这些矿物倾向于根据二氧化硅，方解石，黄铁矿或其他无机物质（例如蛋白石）Quekett微观俱乐部，是世界上最古老的组织之一，致力于显微镜。
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因此，尽管该材料被称为“木材”，但实际上根本不是木头。相反，矿物质已更换并以曾经在那里的木材的外观进行。
Sunderlin说：“矿化化可以是来自木材细胞结构或矿物质之间或之间的矿物沉淀，也可以是矿物质的矿物沉淀，也可以是曾经构成木材细胞壁的实际有机材料的矿物质置换。” “以前的过程称为渗透性，而后者则被称为替代。”
木材变成多长时间？
桑德林说：“在人类的时间尺度上，这可能需要很长时间，但有时我们会看到这些矿化过程可以看到惊人的木材保护案例。” “在矿物温泉中，在倒下的原木中形成了一些初期的质木块，例如黄石国家公园的木材。这些木材在年复一年的木质组织中积累了大量的矿物质。尽管我们在岩石记录中看到的许多石化木材，但在岩石唱片中看到的，有时是成千上万年至数百万年的时间和数百万年的时间，有时是重新计算的多个矿床。”
木质化所需的确切时间取决于条件 - 主要是硅胶等矿物质的富裕程度 - 但通常从数十万年到数百万年不等。
石化的木材形成在哪里？
那些长时间的尺度意味着在某些环境和位置比在其他环境和位置形成的质木材更好。
Sunderlin说：“世界上许多最著名的石化木材地区都处于裸露的沉积岩中，这些岩石存放在河流河流古环境中。”这些区域曾经是古老的洪泛区或湖泊系统，低溶解的氧气水平阻止了微生物衰减。一旦将木头埋在这些地点，地下水就提供了使木材石化所需的沉积物，并最终清除了树的所有原始有机物。
Sunderlin说：“自从泥盆纪时期（超过3.5亿年前）以来，我们在这些和其他古环境环境中的化石记录中，我们就在化石记录中构成了石化。”
那么，石化木材的科学价值呢？研究它可以提供任何有价值的见解吗？
桑德林说：“就像对现代木材中生长环的研究一样，石化木材对于了解一棵大树在古老的过去的生长条件非常有用。” “当保存正确时，石化的木材可以在很久以前就可以说明环境的生态和气候条件。”
科学家可以寻找大量降雨或干旱Sunderlin说，反映在木环的特征上，甚至可能能够发现野火或昆虫侵扰的证据。在某些情况下，木材的解剖结构得很好，以至于通过将其与现代示例进行比较，研究人员可以更多地了解“该血统的特定方面进化，生物地理和生态学。”他补充说。
尽管在自然世界中形成石化的木材往往需要数百万年的时间，但科学家们已经找到了在实验室中复制必要过程的方法，现在可以在几天内人为地制造石化木材。
作为现场科学在2005年报告，在实验室条件下，将木材转化为陶瓷的太平洋西北国家实验室（PNNL）的科学家重新创建了。该过程涉及将木材切成小立方体，将碎片浸泡在盐酸中两天，然后将其浸入二氧化硅溶液中两天。一旦风干，将碎片放入装满氩气的炉中，加热至约1,550华氏度（1,400摄氏度），并烘烤两个小时。
根据PNNL语句庆祝结果：“ [方法都产生了木材的相同，积极的繁殖。”
最初于2012年11月30日发表在现场科学上，并于2022年7月20日重写。
