【中新网北京11月3日电】（记者 孙自法）作为自然界罕见的天然彩色宝石，斑彩石（Ammolite）因其绚丽的虹彩效应长期吸引着科学界与收藏界的目光。近日，施普林格·自然旗下《科学报告》期刊发表的一项古生物学研究，首次通过实验证实了这种菊石壳化石色彩形成的物理机制。
图：斑彩石显微结构特写（供图：今井宏明/施普林格·自然）
研究团队通过电子显微镜与光学模拟技术，对加拿大阿尔伯塔省出土的斑彩石标本进行微观分析。结果显示，其标志性的彩虹色源自珍珠层（Nacre）中矿物霰石（Aragonite）片层的特殊排列——厚度仅4纳米的片层间隙形成完美光栅，当光线入射时产生衍射效应，配合珍珠层整体厚度的均匀分布，最终呈现出覆盖整个可见光波段的连续色谱。
图：斑彩石（左）与马达加斯加菊石（中）、鲍鱼壳（右）对比（供图：今井宏明/施普林格·自然）
论文通讯作者、日本庆应义塾大学今井宏明教授团队指出，传统观点认为斑彩石色彩源于光与矿物片层的相互作用，但缺乏实证依据。本次研究通过与马达加斯加菊石化石、现代鲍鱼壳及鹦鹉螺壳的对比实验发现：其他样本或因片层间隙过大（>10纳米）、间隙内存在蛋白质等有机物，或因分层结构不均导致色彩饱和度显著降低。
图：斑彩石色彩形成机制示意图（供图：今井宏明/施普林格·自然）
这项突破性发现不仅完善了古生物化石色彩保存理论，更为材料科学带来启示。研究团队表示，模拟斑彩石珍珠层的纳米级结构，有望开发出具有超高色域和抗褪色特性的新型颜料，在艺术创作、显示技术等领域具有应用潜力。（完）
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