矽化木

提示：此條目頁的主題不是木化石。

磨光後的矽化木

龍腦香屬的矽化木

美國亞利桑那州的矽化木磨光片的中心。從放大的圖像中可以看到約2.3億年前三疊紀後期的昆蟲鑽孔。

矽化木，又稱木變石，是遠古樹木的遺骸經過長期的化學元素替換過程（特指矽化過程）而形成的化石。生物以木質樹的植物形式在地球上出現已久，遍及世界各角落，在世界六大陸都能發現。其中以松柏目的矽化木為多。

形成

一棵樹塌倒死後，如果因某種原因被泥土覆蓋，埋入地下，組成樹幹的木質有機物體便會在周圍土層的溫度和壓力的作用下逐漸地分解。假如覆蓋木幹的土層和周圍環境（包括礦物豐富的地下水）的濕度、溫度和壓力符合一定條件，木幹分解出的雜質就會與周圍泥土中的礦物元素結合成晶體。在地下水的作用下，土層中的二氧化矽、硫化鐵、碳酸鈣等礦物緩慢地滲入木幹內心，同時木幹外層的有機木質被分解，這些從土層中新滲入木幹的無機礦物質由而替換了原樹幹中的有機木質。以一種物質（有機木纖維）的分解作用與另一種物質（無機二氧化矽）的沉積作用同時地發生，從而一種礦物被另一種礦物取代，這種作用被稱為「交代作用」，其中以二氧化矽成分為多，所以也被稱作「矽化過程」。這種分解替換過程以分子單位進行，整個過程既精細又漫長，承襲了樹木的原貌，甚至連木幹細胞的形狀都如實體現。經過千百年不停地分解替換，整個木幹的有機木質會被替換為無機的矽鈣晶體。木幹的矽化過程完後，整個木幹就相當於一個木幹狀的玉石，耐保存。一個矽化木的完整性取決於樹木死後至樹幹被全面矽化的時間間隔。矽化過程快的話易存留至今且形狀完整，然而如果矽化過程慢而久，樹幹的一些部分會在土層中的礦物還未滲入時已分解失形了。

特徵

矽化木的摩氏硬度為7.0左右，近似石英。完整的矽化木能夠很精確地保存原樹木的樹皮痕跡、細胞形狀與樹輪，成為重要的化石樣本。

不同的礦物會在矽化木中以不同的顏色呈現：

■ 白（矽）

■ 灰（矽）

■ 黑 （碳、二氧化錳）

■ 藍（鈷、鉻、銅）

■ 綠（鈷、鉻、銅）

■ 紅（氧化鐵）

■ 棕（氧化鐵）

■ 黃（氧化鐵）

■ 粉（錳）

■ 橙（錳）

價值

由於矽化木如實地體現出遠古植物的形態，它為古生物研究者提供了寶貴的線索。矽化木雖然較為常見，但它擁有極高的科學價值，可用於民間醫藥。它也享有較高的美術價值，是裝飾業中的上品。矽化木還可鋸成板狀，用於桌面和鐘面。

美國在大蕭條後，人們開始湧向山區和沙漠，希望發現能變成珠寶、作為收入來源的石頭。人們於是發現了包括矽化木在內的各種各樣的岩石。當時，愛好者們稱之為「獵石」的活動非常流行，美國各地建立了許多岩石俱樂部。不久後收藏家們開始建立岩石商店，向公眾出售他們的商品。

保護

為了配合科學研究與商業生產的需求，很多國家都相繼設建了矽化木國家公園以避免盜採。

中國大陸黑龍江省伊春市具有大量的矽化木標本，事實上比北京延慶要多的多，特別是伊春市有非常稀少的紅松矽化木。

• 美國亞利桑那州石化林國家公園、猶他州Escalante矽化木森林州立公園、華盛頓州Ginkgo/Wanapum州立公園和艾奧瓦州救贖石洞
• 中國遼寧北票鳥化石自然保護區
• 中國北京延慶矽化木國家地質公園
• 阿根廷巴塔哥尼亞聖克魯斯省國家矽化木森林紀念碑
• 澳大利亞
• 比利時弗拉芒-布拉奔省豪格登
• 加拿大艾伯塔省和努納武特地區阿克塞爾·海伯格島
• 捷克Nová Paka
• 利比亞 - 大沙海
• 希臘萊斯沃斯島萊斯沃斯島矽化木森林
• 新西蘭南島東南海岸古里奧灣
• 印度泰米爾納德邦欽奈Thiruvakkarai村

參看

• 木化石
• 瑪瑙化矽化木
• 樹化玉（亦作「木化玉」，「矽化玉石」） -- 形成時間比矽化木還要長