远山和叶因为柯南的描述抱紧了自己的双臂:“朔晴,你有看清楚吗?那个机关下面的岩洞壁上是真的人类的骨头吗?这座岛上怎么会有这么可怕的东西?”
柯南凝重的点了点头,他岂止是看过,还上手摸了:“我掉下去的时候,那里是完全没有光线的,但是安室大哥哥的手电筒光打下来的时候,我模糊地看到骨头和岩壁里面有很微弱的光透出来。”
“光?为什么?”远山和叶用信赖的目光看向服部平次。
柯南当然不会在这个时候抢好兄弟的风头,服部平次摸着下巴想了想:“嗯......骨头全部融进石壁里的话,这种现象从科学的角度解释叫‘钙化包裹’或者‘泉华沉积’。”
所谓的钙化包裹,就是碳酸钙在水循环作用下对有机物质进行的缓慢矿化过程。整个过程依赖三个同时存在的条件:碳酸钙的持续供应、潮汐驱动的水位循环、以及骨骼表面微生物群落对结晶过程的催化。
碳酸钙的来源是洞顶的钟乳石。钟乳石上滴着的水溶解了石灰岩中极少量的碳酸钙。当水滴落到洞底或溅上洞壁时,水分蒸发,碳酸钙重新结晶为方解石,附着在任何可以附着的表面上。骨骼的表面因为有机质分解后留下的微小孔隙,恰好是方解石结晶最理想的附着点。这些孔隙在微观尺度上充当了结晶核,方解石晶体以骨骼表面的孔隙为中心一层一层地往外生长,最终把整具骸骨嵌进了岩壁。
在碳酸钙沉积的漫长过程中,骨骼本身的有机成分被同步替换。海水反复浸泡骨骼时,钙离子和磷酸根离子从骨骼的无机成分羟基磷酸钙中溶解出来进入溶液;退潮时洞壁干燥,溶液中的钙离子与海水中的碳酸根结合,重新析出为方解石微晶,沉积在骨骼表面和内部孔隙中。每一次潮汐都是一次微型的溶解-沉积循环,骨骼中原有的羟基磷酸钙被方解石替换的比例越来越高,最终完全石化,变成和周围洞壁成分一致的石灰岩,二者之间不再有物理边界,变成了同一种物质。
安室透道:“依照常理,这个石化的过程是非常缓慢的。在普通洞穴环境中,形成一毫米厚的钙华层大约需要十年到一百年,但这座岛是特殊的。”
远山和叶似懂非懂,但抓住了重点:“因为潮汐?”
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赤井秀一点头:“没错,潮汐驱动的水位循环极大地加速了碳酸钙的搬运和沉积效率。骨骼在涨潮时被富含钙离子的海水浸泡,退潮时被干燥的洞穴空气蒸发,每天都要循环数次,从不间断。”