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【明報專訊】住在水泥鋼筋築成的石屎森林，活在材質一式一樣的小盒子裏，踩在磚頭鋪就的行人路，我們也許有時會忘了，人類都生活在地球表面，而地球表面，其實由不同的岩石組成。
即便是水泥，也是由石灰石等原材料煉製而來。
「所有建築都是由地上建出來的。」香港大學地球科學系畢業生關朗晴（Jessie）說。
由一塊土地是否適合建屋、可以建多少層，到打樁要打多深，斜坡要怎麼鞏固，其實都是「土地問題」，走到山上、海邊，你會發現，單是香港的郊野公園，已有許多不同的石頭和地貌。
細看，每塊石都有各種顏色的礦物、紋理，而不同的石頭，受壓度、化學反應不一，形成大相徑庭的地貌結構，例如岩石斷裂的斷層、因板塊運動受壓的褶曲痕迹。
而我們對地球了解有多少？
「我們在地球上生存，有需要了解多一點我們的地球，其實這很重要。為什麼現在地球有這麼多問題，像是氣候變化、自然災害？我覺得，你要了解背後的問題怎麼形成，才會想到接下來有什麼解決方法，可以緩和這些問題，由問題的根源入手，而地球科學就可以讓我了解多一些。」
研究 25億年岩石演化
二十二歲的Jessie畢業於地球科學系，主修地質學。通常本科生的研究甚少可以在學術期刊發表，她的畢業論文卻獲國際學術期刊《岡瓦納研究》（Gondwana Research）刊登，題目是研究中國華東河北省（冀東太古宙高級變質岩區）二十五億年岩石的變質演化，確定了東太平寨地區的二十五億年基性麻粒岩是如何「煉成」的。
首先要懂得分辨岩石
「地球有三大岩石（火成岩、沉積岩、變質岩），首先你要分辨是什麼岩石，如何形成了這地形、地勢，從而慢慢追蹤到四十六億年前整個地球怎樣形成。」火成岩是岩漿冷卻形成的岩石，沉積岩由岩石的風化物和火山噴發物沉積而成的岩石，變質岩是所有岩石，因熱力及壓力產生化學變化，變質而形成的，Jessie研究的麻粒岩，就是變質岩的一種。「變質岩是經溫度、壓力變化而重新形成新的礦物，從而組成新種類的岩石，它們能形成好多不同的礦物，而且比起其他的更漂亮，更多種類。好多有顏色的寶石也是變質岩來的。」
「我鍾意石頭」 選上地質學
她對地質學的興趣，始於中學年代。「我鍾意石頭，或與自然地理有關的東西。記得中學時去野外考察，在路邊見到一塊石頭，同行的人當中，有人看幾眼，就認得出它裏面有什麼礦物，估計到它如何形成。我覺得那些人好型！」她笑着說。Jessie自小喜歡運動，「我喜歡四處逛，而地質學可讓我看得多一點，多出去野外考察，因此選了地質學」。
不過，她也因為野外考察弄傷了腳，幾乎做不成畢業研究。
她的論文指導老師趙國春教授，是研究變質岩成因的專家。「他是華北一個龐大研究項目的專家，團隊很大，我跟着他（做畢業論文）就很順勢做他的專業領域。而且他的研究還有許多部分沒做，我的論文能幫上一小點忙。」選擇做河北地區，也是趙教授的建議。「其實這地方的研究價值很高，但八十年代做過初步研究後便停頓了，因此，他着我用新方法研究這地方。」
收集岩石樣本
研究的第一步是收集岩石樣本，她卻在出發前弄傷了腳，無法成行。
「畢業論文要求學生自行收集樣本，三年級的暑期期間，趙教授着我跟他一起到華北收集樣本，但我六月時去了美國一個月野外考察，因行得太盡，膝蓋韌帶移位。」Jessie告訴趙教授，自己無力走路，也不能走太斜的。對方回覆：「不行，不如你另找導師。」傷心了兩天，趙教授又發電郵：「其實我好後悔，因為你的腳受傷不是你的錯，不如我為你拿樣本，但往後的工作你自己完成。」
Jessie說，課程要求學生自行收集資料，不過就算沒有親身去野外取樣本，她之後自行用儀器做分析，也符合條件，研究就這樣開始。
如何分辨礦物
趙教授拿回約二十個岩石樣本，Jessie將樣本磨成薄片，選了其中十一塊研究。「第一步要用顯微鏡，分辨這塊石有哪幾種礦物，因不同的礦物組合組成不同的石。接着要看礦物之間的關係。」她舉例，若是有紅色的礦物包住了白色的，就代表白色的礦物較早形成，因紅色的是其後因化學反應轉化而成的礦物。
「變質岩由溫度、壓力轉變而形成，過程好漫長，要幾十年甚至幾百年，分階段轉變。你拿到的樣本，是它最後的模樣，你要研究它經過什麼過程，周邊的環境有什麼轉變，才變成現在般。」
運算模型 追溯起源
三年級寒假的兩個月期間，她每天回實驗室看顯微鏡五、六小時，她笑言：「不可看太久，會頭痛。」初看時，每塊樣本看起來都差不多，唯有向實驗室內的學長學姐請教。「有時兩塊樣本看來很不一樣，但其實都是同一種礦物，這都是靠經驗分辨。」最後，她判定了十二種礦物，將樣本噴上炭來導電，放進電子探針儀器，測試出每隻礦物的化學成分，從而初步判斷這些礦物是在什麼壓力及溫度中形成。
接着，她將數據處理、校正後，輸入近年開始受學術界認可的運算模型軟件THERMOCAL，更準確地計算不同的礦物組合在什麼情况下形成。「我初步畫出了什麼條件會形成什麼礦物，但因範圍太大，（不同礦物的形成溫度）相差幾百度，便要再計算，收窄結果。」
期刊發表的原因
最後，她綜合THERMOCAL的運算結果，及周邊環境的岩石結構，推斷河北地區的麻粒岩是因等壓冷卻而出現逆時針變質，從而推算出變質岩的構造源於大量幔源岩漿所引起的底侵作用。「其實我的研究不是極重大的發現，但為何發表到，首先是因我研究的地方好重要，其次是用了較新、受國際認可的模型推算，而以往地質學家只是用不同的方程式計算，無咁準確。」她笑說，最後數個月寫論文的日子十分辛苦。「每天做到凌晨兩、三點，中午又起來去上課，下了課，又回家繼續寫，但現在看，這些都是值得的。」
「爆林」 就像《人在野》
回想當初，Jessie因腳傷而幾乎做不成畢業研究，原來，地質學的野外考察可不輕鬆。
「我們去行，通常不會走平常人們走的路，因你要找一些外露的石頭，一定不會沿開墾了的路找到。我們是俗稱『爆林』，劈開周圍的樹木，『爆』入樹林中，真的好恐怖。」她笑言，受傷的一次，正是去美國蒙大拿州，過了二十三天，「真的像《人在野》般，有響尾蛇，有黑熊！我們只是望住指南針，向西北行，就這樣向着西北行，因四周沒有路，也不會認到任何路。我們要行好斜的山，斜坡有差不多50度，還有好多碎石，跟西貢蚺蛇尖差不多」。
響尾蛇黑熊「相伴」
他們每早駕車約一小時到研究地點，然後分成小隊，考察數平方公里的地方，畫地質圖，「例如那裏有什麼石，經歷過什麼地質變化等。我在那裏見過蛇，當中還有響尾蛇！好長，有一個小碗般粗，我們想，若不幸被蛇咬就無得救，因為我們都身處山頂，幸好最後無這些事發生。還有助教見過黑熊！」
香港有超級火山
不過，其實不用到外國，彈丸之地如香港，也有許多有趣的地方。土木工程拓展署考察多年後，於二○一二年確認新界東南部的糧船灣有個超級火山，直徑長達十八公里，在一億四千萬年前最後一次爆發，形成大家熟悉的香港特色地貌：六角柱石。當年負責研究的地質學家之一，是Jessie的學姐。「其實香港好特別，其他地方沒有這麼高、這麼大型的火山，香港這麼小的地方，有這種東西，真的很厲害（impressive）」。
為何形成六角形？
她說，糧船灣附近有許多六角柱石，而六角柱石是火成岩。Jessie說，香港的石頭多是火成岩，「西貢一帶有許多這麼大、這麼高的六角柱石，就是因為有超級火山。為何有六角形柱石是六角形？若你對環境有興趣，你會想知多一點。為何不是三角或四方形？當四周環境冷起來，因為好急劇的冷卻，它們會集中向中間收縮，最快冷卻出來的形狀，就是六角形。」
地質學，說到底是關於地球的學問。小小一塊石頭，看似平凡，卻是地球四十六億年歷史的一部分。我們對居住的星球，了解有多少？
文﹕黃熙麗
圖﹕林俊源、受訪者提供
編輯﹕蔡曉彤
sundayworkshop@mingpao.com
fb﹕http://www.facebook.com/SundayMingpao
即便是水泥，也是由石灰石等原材料煉製而來。
「所有建築都是由地上建出來的。」香港大學地球科學系畢業生關朗晴（Jessie）說。
由一塊土地是否適合建屋、可以建多少層，到打樁要打多深，斜坡要怎麼鞏固，其實都是「土地問題」，走到山上、海邊，你會發現，單是香港的郊野公園，已有許多不同的石頭和地貌。
細看，每塊石都有各種顏色的礦物、紋理，而不同的石頭，受壓度、化學反應不一，形成大相徑庭的地貌結構，例如岩石斷裂的斷層、因板塊運動受壓的褶曲痕迹。
而我們對地球了解有多少？
「我們在地球上生存，有需要了解多一點我們的地球，其實這很重要。為什麼現在地球有這麼多問題，像是氣候變化、自然災害？我覺得，你要了解背後的問題怎麼形成，才會想到接下來有什麼解決方法，可以緩和這些問題，由問題的根源入手，而地球科學就可以讓我了解多一些。」
研究 25億年岩石演化
二十二歲的Jessie畢業於地球科學系，主修地質學。通常本科生的研究甚少可以在學術期刊發表，她的畢業論文卻獲國際學術期刊《岡瓦納研究》（Gondwana Research）刊登，題目是研究中國華東河北省（冀東太古宙高級變質岩區）二十五億年岩石的變質演化，確定了東太平寨地區的二十五億年基性麻粒岩是如何「煉成」的。
首先要懂得分辨岩石
「地球有三大岩石（火成岩、沉積岩、變質岩），首先你要分辨是什麼岩石，如何形成了這地形、地勢，從而慢慢追蹤到四十六億年前整個地球怎樣形成。」火成岩是岩漿冷卻形成的岩石，沉積岩由岩石的風化物和火山噴發物沉積而成的岩石，變質岩是所有岩石，因熱力及壓力產生化學變化，變質而形成的，Jessie研究的麻粒岩，就是變質岩的一種。「變質岩是經溫度、壓力變化而重新形成新的礦物，從而組成新種類的岩石，它們能形成好多不同的礦物，而且比起其他的更漂亮，更多種類。好多有顏色的寶石也是變質岩來的。」
「我鍾意石頭」 選上地質學
她對地質學的興趣，始於中學年代。「我鍾意石頭，或與自然地理有關的東西。記得中學時去野外考察，在路邊見到一塊石頭，同行的人當中，有人看幾眼，就認得出它裏面有什麼礦物，估計到它如何形成。我覺得那些人好型！」她笑着說。Jessie自小喜歡運動，「我喜歡四處逛，而地質學可讓我看得多一點，多出去野外考察，因此選了地質學」。
不過，她也因為野外考察弄傷了腳，幾乎做不成畢業研究。
她的論文指導老師趙國春教授，是研究變質岩成因的專家。「他是華北一個龐大研究項目的專家，團隊很大，我跟着他（做畢業論文）就很順勢做他的專業領域。而且他的研究還有許多部分沒做，我的論文能幫上一小點忙。」選擇做河北地區，也是趙教授的建議。「其實這地方的研究價值很高，但八十年代做過初步研究後便停頓了，因此，他着我用新方法研究這地方。」
收集岩石樣本
研究的第一步是收集岩石樣本，她卻在出發前弄傷了腳，無法成行。
「畢業論文要求學生自行收集樣本，三年級的暑期期間，趙教授着我跟他一起到華北收集樣本，但我六月時去了美國一個月野外考察，因行得太盡，膝蓋韌帶移位。」Jessie告訴趙教授，自己無力走路，也不能走太斜的。對方回覆：「不行，不如你另找導師。」傷心了兩天，趙教授又發電郵：「其實我好後悔，因為你的腳受傷不是你的錯，不如我為你拿樣本，但往後的工作你自己完成。」
Jessie說，課程要求學生自行收集資料，不過就算沒有親身去野外取樣本，她之後自行用儀器做分析，也符合條件，研究就這樣開始。
如何分辨礦物
趙教授拿回約二十個岩石樣本，Jessie將樣本磨成薄片，選了其中十一塊研究。「第一步要用顯微鏡，分辨這塊石有哪幾種礦物，因不同的礦物組合組成不同的石。接着要看礦物之間的關係。」她舉例，若是有紅色的礦物包住了白色的，就代表白色的礦物較早形成，因紅色的是其後因化學反應轉化而成的礦物。
「變質岩由溫度、壓力轉變而形成，過程好漫長，要幾十年甚至幾百年，分階段轉變。你拿到的樣本，是它最後的模樣，你要研究它經過什麼過程，周邊的環境有什麼轉變，才變成現在般。」
運算模型 追溯起源
三年級寒假的兩個月期間，她每天回實驗室看顯微鏡五、六小時，她笑言：「不可看太久，會頭痛。」初看時，每塊樣本看起來都差不多，唯有向實驗室內的學長學姐請教。「有時兩塊樣本看來很不一樣，但其實都是同一種礦物，這都是靠經驗分辨。」最後，她判定了十二種礦物，將樣本噴上炭來導電，放進電子探針儀器，測試出每隻礦物的化學成分，從而初步判斷這些礦物是在什麼壓力及溫度中形成。
接着，她將數據處理、校正後，輸入近年開始受學術界認可的運算模型軟件THERMOCAL，更準確地計算不同的礦物組合在什麼情况下形成。「我初步畫出了什麼條件會形成什麼礦物，但因範圍太大，（不同礦物的形成溫度）相差幾百度，便要再計算，收窄結果。」
期刊發表的原因
最後，她綜合THERMOCAL的運算結果，及周邊環境的岩石結構，推斷河北地區的麻粒岩是因等壓冷卻而出現逆時針變質，從而推算出變質岩的構造源於大量幔源岩漿所引起的底侵作用。「其實我的研究不是極重大的發現，但為何發表到，首先是因我研究的地方好重要，其次是用了較新、受國際認可的模型推算，而以往地質學家只是用不同的方程式計算，無咁準確。」她笑說，最後數個月寫論文的日子十分辛苦。「每天做到凌晨兩、三點，中午又起來去上課，下了課，又回家繼續寫，但現在看，這些都是值得的。」
「爆林」 就像《人在野》
回想當初，Jessie因腳傷而幾乎做不成畢業研究，原來，地質學的野外考察可不輕鬆。
「我們去行，通常不會走平常人們走的路，因你要找一些外露的石頭，一定不會沿開墾了的路找到。我們是俗稱『爆林』，劈開周圍的樹木，『爆』入樹林中，真的好恐怖。」她笑言，受傷的一次，正是去美國蒙大拿州，過了二十三天，「真的像《人在野》般，有響尾蛇，有黑熊！我們只是望住指南針，向西北行，就這樣向着西北行，因四周沒有路，也不會認到任何路。我們要行好斜的山，斜坡有差不多50度，還有好多碎石，跟西貢蚺蛇尖差不多」。
響尾蛇黑熊「相伴」
他們每早駕車約一小時到研究地點，然後分成小隊，考察數平方公里的地方，畫地質圖，「例如那裏有什麼石，經歷過什麼地質變化等。我在那裏見過蛇，當中還有響尾蛇！好長，有一個小碗般粗，我們想，若不幸被蛇咬就無得救，因為我們都身處山頂，幸好最後無這些事發生。還有助教見過黑熊！」
香港有超級火山
不過，其實不用到外國，彈丸之地如香港，也有許多有趣的地方。土木工程拓展署考察多年後，於二○一二年確認新界東南部的糧船灣有個超級火山，直徑長達十八公里，在一億四千萬年前最後一次爆發，形成大家熟悉的香港特色地貌：六角柱石。當年負責研究的地質學家之一，是Jessie的學姐。「其實香港好特別，其他地方沒有這麼高、這麼大型的火山，香港這麼小的地方，有這種東西，真的很厲害（impressive）」。
為何形成六角形？
她說，糧船灣附近有許多六角柱石，而六角柱石是火成岩。Jessie說，香港的石頭多是火成岩，「西貢一帶有許多這麼大、這麼高的六角柱石，就是因為有超級火山。為何有六角形柱石是六角形？若你對環境有興趣，你會想知多一點。為何不是三角或四方形？當四周環境冷起來，因為好急劇的冷卻，它們會集中向中間收縮，最快冷卻出來的形狀，就是六角形。」
地質學，說到底是關於地球的學問。小小一塊石頭，看似平凡，卻是地球四十六億年歷史的一部分。我們對居住的星球，了解有多少？
文﹕黃熙麗
圖﹕林俊源、受訪者提供
編輯﹕蔡曉彤
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