閃電有「化石」？雷電留下的神秘印記(圖)

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天空落下一道閃電，通常只在眨眼之間完成，雷光消失後，地面看似恢復原狀，卻可能留下某種意想不到的痕跡。土壤、砂粒與岩石在極短時間內被熔化、玻璃化，沿著閃電進入地下的路徑形成中空、分枝的管狀構造。這種由雷電親手「雕刻」出來的天然產物，就是「閃電熔岩」，也常被稱為「化石閃電」。

閃電熔岩並不是一種成分固定的礦物，而是閃電擊中地面後，將現場原有的土壤、砂、岩石、有機碎屑等物質瞬間加熱，經過燒結、熔融或玻璃化後形成的天然結構，因此每一塊閃電熔岩的模樣，都與當時被雷電擊中的地表環境密切相關。

其中，主要由二氧化矽構成的閃電熔岩，可歸入類礦物「勒沙特萊石」的範疇。它通常不是正常的石塊，反而更像某種從地底長出來的奇異管道，有的是細長中空狀，有的形成團塊，也有的向四面八方分岔，像是將一道閃電凝固在大地裡。

如何留下「玻璃化」的痕跡？

當常見的負極性雲地閃電擊中地面時，可能產生超過1億伏特的電位差。巨大的電流進入富含二氧化矽的石英砂、土壤、黏土或其他沉積物後，會讓其中原本耐高溫的物質迅速汽化與熔化，最後形成了閃電熔岩。

最常見的管狀類型通常具有中空結構，內壁相對光滑，有時還能看到細小氣泡，外側可能沾附著粗糙的沉積顆粒或小石塊。這種內外截然不同的質感，是它最特別的特徵之一。

閃電熔岩的結構也會隨環境改變，有些呈現管狀，有些像是囊泡，有些沒有明顯的中心通道，還有一類會產生複雜的分枝，形成類似樹根或分形圖案的網絡。這些分枝可以一路延伸到肉眼難以辨認的微觀尺度，雷電擊入大地的路徑，可能被短暫地「記錄」下來。這種分枝結構與高壓放電在絕緣材料表面留下的利希滕貝格圖案相似，都呈現出放射、分岔的形態。只是閃電熔岩不是停留在表面的圖案，而是可能直接深入地下，將沿途物質一併改變。

地底15公尺 也可能留下

閃電熔岩的尺寸差異十分驚人。一般標本可能只有很小的尺度，但有些直徑能超過20公分，而且不只存在於地表。部分閃電熔岩可以沿著地層向地下延伸，曾在被雷電擊中的地表以下15公尺處發現。另一方面，也有一些直接形成於沉積物表面。

歷史記錄中的大型標本讓人難以想像雷電究竟能在地面留下多長的「化石」。近代發現於佛羅里達州北部的一件閃電熔岩，長度大約4.9公尺；耶魯大學皮博迪自然歷史博物館也收藏了一件保存狀況良好的標本，長度大約4公尺。

查爾斯·達爾文在《貝格爾號航行記》中，曾記錄英國坎伯蘭郡德里格發現的類似管狀物，長度達到9.1公尺。位於密西根州利文斯頓郡威南斯湖的閃電熔岩，在約30公尺範圍內呈現斷續分布，其中一部分長度達到4.88公尺、直徑大約30公分。

這些標本看起來像岩石，真正的形成過程卻只發生在一次雷電事件的瞬間。

雷擊現場的「指紋」

閃電熔岩沒有統一的外觀，它可能呈現白色、灰色、黑色、深棕綠色，鐵等雜質可能會影響它的色澤。雷電並沒有帶著固定的「原料」來製造閃電熔岩，它只是將被擊中的地方重新塑形。如果地面主要由砂質材料構成，形成的閃電熔岩可能會呈現典型的管狀；若擊中的是不同成分的土壤，可能出現分枝、囊狀或不規則的結構。岩石遭到雷擊時，也可能形成表面結殼、內部隧道、氣孔，甚至是整塊玻璃化的岩石物質。

閃電熔岩某種程度上就像一份留在地下的「雷擊現場紀錄」。它的形狀、顏色與組成都透露著當時被雷電擊中的地面究竟是什麼，連含水量也可能影響最後形成的樣貌。不過，這些天然結構通常相當脆弱，大型標本在野外並不容易完整取出。

五種形態

依照形成閃電熔岩的沉積物與外觀，相關分類可分為五大類。

第一類是砂質閃電熔岩，最典型的特徵就是管狀結構，中央可能形成空洞，而且部分中心通道會因結構脆弱而坍塌。

第二類是土壤閃電熔岩，可形成於富含黏土、粉砂、礫石或黃土等不同土壤之中。它的外形變化非常多，從管狀、分枝狀到囊狀與不規則形態都有可能出現。

第三類來自鈣質沉積物。這類閃電熔岩往往具有較厚的顆粒狀外壁，表面有時呈現類似釉面的外觀，也可能出現多條狹窄的中心通道。

第四類是岩石閃電熔岩。雷電可以在岩石表面形成結殼，也可能在岩石內部留下隧道網絡，某些岩石會因為雷擊而產生氣孔或完全玻璃化的區域。

第五類則是液滴狀閃電熔岩，又稱外生閃電熔岩，外形可能呈球狀、絲狀或受到空氣流動影響的形狀，顯示出物質曾經被噴射出去的跡象。

此外，還有一種受到討論的「植物閃電岩」，是草、地衣、苔蘚或木材等生物質受到雷電作用後形成的物體。由於這些物質不一定會形成玻璃，因此是否應視為閃電熔岩的一個分類，仍存在爭議。

古人曾以為它來自地下之火

閃電熔岩不是現代才被人類注意到的奇物。早在11世紀，波斯博學家阿維森納與比魯尼就曾提及類似的閃電熔岩管，只是當時還不了解它真正的形成原因。後來數百年間，這種奇特管狀物仍不斷被人記錄，卻曾被誤認為是地下火焰留下的產物，甚至被賦予有療效的說法。

到了近代，霍勒斯·貝內迪克特·德·索緒爾與亞歷山大·馮·洪堡等博物學家，也曾對閃電熔岩產生興趣。巴黎的哈切特先生與貝當先生曾讓強烈電流通過細玻璃粉，成功製造出類似的管狀物。1805年，農業學家亨岑與礦物學家、採礦工程師約翰·卡爾·威廉·沃伊特確認了雷擊地面形成閃電熔岩的真正過程。1817年，礦物學家兼採礦工程師卡爾·古斯塔夫·菲德勒又在《物理學年鑑》發表文章，對這種現象作出較完整的記錄。

曾經被視為地下火焰留下的神秘管道，終於被逐漸揭開了真面目。