在相对缺氧的环境中为什么只有少数树木能够形成阴沉木呢？这是由于树木本身所含化学成分关系密切，具体是哪些成分尚无系统研究。不过从存留的树木看来，一些含有树脂或芳香油脂多的树木形成几率较大。

但是直接暴露在潮湿的空气环境中，自然状态下不管什么质地的树木在几年内或十年内都会化为腐朽，造成树木腐朽的主要原因是微生物的作用，特别是真菌的分解作用。

这些分解树木的微生物有一个共同特点就是需氧条件，在无氧或缺氧状态下，这些微生物不能生长繁殖或生长很慢，所以如果树木能够深埋在缺氧的环境之下，自然也就难以腐朽了。

阴沉木大多数出现在水下，相对封闭的环境，水中溶解氧与空气比重相比大为降低，因此需氧微生物种类及数量大大减少，但是也依然存在，这也就是不管什么树木只要浸泡在水中其腐朽速度就会变慢的原因。

尽管微生物少了，腐朽的速度变慢了，但是腐朽的过程依然存在。首先被分解的是营养丰富的树皮和树叶，当树皮腐朽剥脱后，木质的致密程度和木质含有的芳香脂类成分就成了是否能够被快速分解的关键因素，如果木质坚硬，微生物自然难以渗透，其分解速度也就变缓慢。

有些种类的树木不仅木质坚硬致密，还含有能够抵抗微生物侵蚀的芳香脂类的化学物质，那么腐朽的过程就会更加缓慢，随着树木在水体环境的时间延长，树木中的营养成分渐渐失去，水中及泥沙中的矿物质不断被吸纳积累在木质纤维之中，木质的成分发生了改变，已经不再适合于微生物的生长。

渡过这个阶段后木质也就不会再腐朽了，而是随着时间推移不断被矿化和碳化。

阴沉木的形成还有一种十分重要的化学变化过程一一碳化。碳化就是木质纤维在自然状态下转为单质碳的过程。

虽然渡过了微生物侵蚀的木质已经不会被微生物分解，但是木质本身还在悄悄发生另一种变化。木质的主要成分是纤维素，纤维素是由碳水化合物组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂。普通木材中，纤维素占40～50%。

在长时间的缺氧条件下，这种碳水化合物的多糖会慢慢失去水分子而变成单质的碳，这就是“碳化”。树木的碳化过程十分缓慢，树木在缺氧条件下的自然碳化过程往往需要几千年甚至上万年时间，阴沉木就是典型的部分碳化的树木标本。

正因为是部分碳化，才使木质呈献出美丽的褐黑色，既有木质的纹理和光泽，又有深沉优雅颜色，因此阴沉木碳化程度就成了衡量阴沉木品质的重要标准。年代不够，一般为不足千年，木质保持原木特点，不能称之为“阴沉木”，或者只是品质不高的阴沉木。

那么是不是碳化程度越高越好呢？绝对不是，高度碳化的阴沉木木质的韧性渐渐失去，木质会变得很脆，其性质更加接近普通的木炭，当然也就没有了收藏价值，一般而言，自然状态下的阴沉木如果埋藏2万年以上，木质基本完全碳化。

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