湖南日报·新湖南客户端通讯员 江河 汤楚云

最朴素的存在，往往孕育着最复杂的可能。元素是宇宙的“元初字符”，周期表上的每一个元素，不是一个个冰冷的字母，而是撑起了万物的基石。你看，元素与元素的相遇，造就了多彩缤纷的矿物。元素与矿物的对话，道出的正是世界万物最初始、最本真的话语。

湖南省地质博物馆推出“元素与矿物的对话”原创系列展览，就是要把这些我们不曾仔细聆听的“自然之声”，带给广大的观众，让我们一起领略造物的神奇和宇宙的奥秘。首展《氧・氢印记》将追随氢与氧两个元素，穿越宇宙时空，看它们如何从星际尘埃中诞生，又如何相伴结合，以不同形态穿梭天地、滋润大地、孕育生命，最终赋予地球独特的蓝色与绿色。下面由湖南省地质博物馆荣获“全国十佳科普使者”荣誉的郭伟超老师，带领大家走进这场探索与发现的神奇之旅！

各位观众，大家好！欢迎来到“元素与矿物的对话”系列展览首站——《氧・氢印记》。

氢是宇宙中最古老的元素，如同跳动的火种，为宇宙的化学演化埋下了希望的种子。它诞生于宇宙大爆炸后3分钟，占可见物质的75%，既是恒星核聚变的“燃料”（太阳每秒消耗6亿吨氢），也是锻造其他元素的“基石”——大质量恒星正是以氢为起点，聚变出碳，再炼出氧。

氧的诞生则带着“毁灭与新生”的张力：大质量恒星耗尽氢后，核心坍缩引发超新星爆发，在极致的“死亡”中，氧原子被抛向太空——蟹状星云这类遗迹，便是“宇宙用毁灭书写新生”的证明。

当氢原子与氧原子相遇后，两个氢原子以共价键紧紧“拥抱”氧原子，便形成了我们熟悉的水分子。它随着陨石降临，又经火山活动化作原始海洋，地球才得以成为宇宙中罕见的“生命摇篮”。我们看到的冰川、河流，本质上是宇宙星尘留在地球表面的“液态记忆”。

而地球上的矿物，是氢与氧在温压与地质作用下共同书写的“自然答卷”：1000℃岩浆中，铁氧离子结合成磁铁矿，支撑着地磁场；600—800℃下形成的赤铁矿，成了钢铁工业的“脊梁”；地表常温下，孔雀石以翠绿晶体记录着含铜溶液与水的相遇；深海高压中，尖晶石则默默留存着地球深部的极端环境。与其说是“石头”，矿物更像是地球用亿万年写就的“日记”。

除了温压条件，地质作用也是矿物形成的重要驱动力。岩浆作用下，二氧化硅分子有序排列，能形成水晶晶体。沉积作用下，地表水流携带的金属离子（如 Fe³⁺）与水中的氧结合，逐渐沉淀为褐铁矿。变质作用下，钛铁矿在榴辉岩带的高压环境下会分解为金红石和氧化亚铁。这些过程里，氢和氧始终是“核心助手”：没有水分子帮忙运输离子，没有氧离子参与反应，很多矿物根本无法形成。

纵观人类与矿物的互动，更像是一场“文明与自然的共生史”：红山文化里的透闪石玉龙、《千里江山图》中的孔雀石颜料，是古人对自然的审美回应；到了现代，赤铁矿撑起钢铁工业，石英砂提纯的单晶硅（纯度 99.99%）构成芯片核心，钴酸锂支撑锂电池发展；就连治疗腹泻的蒙脱石、安抚胃部不适的氢氧化镁，也是矿物在当“健康助手”。其实，我们用科技解锁矿物的价值，本质上是接过了宇宙递来的“接力棒”——把氢和氧亿年前留下的“礼物”，变成了推动文明前进的力量。

更有意思的是，氧在自然界还藏着双重身份：它既能以O²⁻形式，与金属离子搭出致密坚硬的晶体骨架；又能以OH⁻形式，赋予矿物一定的可塑性——这何尝不是自然刚柔并济的辩证智慧。水也不仅是氢氧的浪漫结晶，更是矿物世界的魔法纽带：结晶水（如Al (OH)₃・3H₂O）能决定矿物的软硬特质，高温下能让三水铝石蜕变为硬度翻倍的刚玉；沙漠中的“石膏玫瑰”、潮湿处黄铁矿的赭色纹路，皆是水的杰作。

你要知道，我们与宇宙本就“血脉相连”：你我身体中65%的氧原子，源自数十亿年前的超新星爆发；我们呼吸的氧气、使用的矿物，都是宇宙元素的循环产物。这彻底打破了“人类与自然对立”的认知——我们不是地球的“使用者”，而是宇宙演化的“参与者”与“继承者”。

希望今天的介绍，不仅让你看懂矿物的科学，更能激发一份深层的敬畏——我们每个人是星尘的凝聚，是地球的孩子，携带着宇宙的印记，肩负着文明与自然对话的使命。“氧氢·印记”只是一个起点，更多宇宙与地球的故事，等待我们一同继续书写。

作者：江河 汤楚云

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来源：湖南日报·新湖南客户端