中新网北京11月3日电（记者 孙自法）在宝石收藏与古生物学研究领域，斑彩石始终是一个充满神秘色彩的存在。这种罕见的菊石壳化石以其如彩虹般绚丽的色彩引发无数好奇，而其色彩形成的科学原理更成为研究者关注的焦点。
权威期刊发布突破性成果
施普林格·自然旗下开放获取学术期刊《科学报告》最新发表的古生物学论文，首次通过实验验证揭示了斑彩石色彩形成的物理机制。研究团队指出，这种宝石的绚丽色彩源于光线在矿物霰石片层间的特殊反射，以及贝壳珍珠层中厚度均匀的纳米级结构分布。
纳米级结构决定色彩表现
论文详细阐述了斑彩石的微观构成：其色彩核心来源于保存完好的贝壳珍珠层（又称珍珠母），该结构由矿物霰石片层与微量蛋白质等有机物质交替堆叠形成。研究团队通过电子显微镜观测发现，加拿大阿尔伯塔省斑彩石标本中的霰石片层存在4纳米宽的均匀间隙，这种精密的纳米结构使光线产生干涉效应，形成独特的虹彩效果。
对比实验中，研究人员将斑彩石与马达加斯加菊石化石、鲍鱼壳及鹦鹉螺壳进行光学特性分析。结果显示，其他样本或因霰石片层间隙过大、存在有机物填充，或因分层结构不均，导致色彩表现较弱。而斑彩石珍珠层中厚度统一的霰石片层，正是其色彩饱和度与亮度的关键所在。
跨学科研究带来应用前景
该研究不仅解答了古生物学界的长期疑问，更为材料科学开辟新路径。论文通讯作者、日本庆应义塾大学今井宏明教授指出，斑彩石的纳米级光学结构为研发新型不褪色颜料提供了天然模板，这种基于矿物干涉原理的着色技术，有望突破传统染料的色牢度瓶颈。
随着显微技术与光学模拟的进步，科学家正逐步揭开自然界中更多色彩奥秘。这项突破性研究再次证明，跨越地质年代与学科界限的探索，往往能带来超越预期的科学价值与应用潜力。（完）
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