中新网北京11月3日电 (记者 孙自法)作为自然界中罕见的色彩瑰宝，斑彩石——这种保存完好的菊石壳化石，其如彩虹般绚丽的色彩成因始终是科学界的未解之谜。近日，国际权威学术期刊《科学报告》发表的最新研究成果，终于揭开了这一地质奇观的色彩密码。
宝石斑彩石的显微结构（图片来源：今井宏明/施普林格·自然）
该研究由日本庆应义塾大学今井宏明教授团队主导，通过电子显微镜与光学模拟技术，首次实验验证了斑彩石色彩的形成机制。研究发现，其标志性的虹彩效应源于两个关键因素：一是光线在矿物霰石片层间4纳米级微间隙的精确反射，二是贝壳珍珠层（珍珠母）中纳米级片层的均匀分布结构。这种独特的微观构造使斑彩石能够呈现出从红到紫的完整光谱色。
斑彩石与对比样本的光学特性对比（图片来源：今井宏明/施普林格·自然）
研究团队通过对比加拿大阿尔伯塔省斑彩石标本、马达加斯加菊石化石、鲍鱼壳及鹦鹉螺壳等样本，发现不同贝壳的色彩表现与其霰石片层结构密切相关。斑彩石之所以能呈现高饱和度色彩，得益于其片层间隙的极致精密性——仅4纳米的间隙宽度恰好满足光的干涉条件，而珍珠层中片层厚度的均匀分布则确保了色彩的稳定性。相比之下，其他样本或因间隙过大、或因有机物填充、或因分层结构紊乱，导致色彩表现较弱。
斑彩石纳米级结构示意图（图片来源：今井宏明/施普林格·自然）
这项突破性发现不仅解开了地质学领域的经典谜题，更为材料科学开辟了新方向。研究人员指出，模拟斑彩石的微观结构原理，有望开发出具有永久色彩稳定性的新型颜料，在高端涂料、防伪技术等领域具有广阔应用前景。该成果标志着人类对自然色彩生成机制的理解迈入纳米级精度时代。（完）
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