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      解讀礦物的環境:石英、水晶、瑪瑙、蛋白石、燧石

      發布日期: 2020-06-16

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      忠言慧語(

      作者:張忠慧

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      基因(元素)上天賜定,結果(礦物)決定環境。

      “SIO2”想說的話-雖然我們的成份都是SIO2,但是,由于不同環境下的結晶程度差異,形成了不同的礦物晶體。當二氧化硅結晶完美時就是水晶;結晶不完美的就是石英:二氧化硅膠化脫水后就是瑪瑙;二氧化硅含水的膠體凝固后就成為蛋白石;二氧化硅晶粒小于幾微米時,就組成玉髓、燧石、次生石英巖。我來自巖漿的熱液,在巖石留下的空洞里,經過充分的結晶,變成了人見人愛的“紫水晶”、“黃水晶”和“墨水晶”等;而在巖石的裂隙部位,由于沒有充分結晶的時間和空間,我只能形成它卻成了為人類提供玻璃原料的“硅石”。

      一、石英

      石英一般指低溫石英(α-石英),是石英族礦物中分布最廣的一種礦物,也是一種物理性質和化學性質均十分穩定的礦物。廣義的石英還包括高溫石英(β-石英)和柯石英等。是晶體屬三方晶系的氧化物礦物,主要成分是二氧化硅,化學式是SiO2。純凈的石英無色透明,因含微量色素離子或細分散包裹體,或存在色心而呈各種顏色,并使透明度降低。表面具玻璃,斷口呈油脂。硬度7,無解理,貝殼狀斷口。比重2.65。具壓電性。

      石英塊又名硅石,用途相當廣泛。遠在石器時代,人們就用它制作石斧、石箭等簡單的生產工具,以獵取食物和抗擊敵人;石英鐘、電子設備中把壓電石英片用作標準頻率;熔融后制成的玻璃,可用于制作光學儀器、眼鏡、玻璃管和其它產品;其與粘土在高溫中生成的莫來石晶體賦予瓷器較高的機械強度和化學穩定性,并能增加坯體的半透明性,是配制白釉的良好原料。此外,還可以做精密儀器的軸承、研磨材料、玻璃陶瓷等工業原料。無色、透明的石英,希臘人稱為意思是“潔白的冰”,他們確信石英是耐久而堅固的冰。中國古代人認為嘴里含上冷的水晶能夠止渴。

      二、水晶

      1、概述

      水晶(rock crystal)是寶石的一種,石英的結晶體,在礦物學上屬于石英一族。主要的化學成份是二氧化硅,化學式為SiO2。純凈時形成無色透明的晶體,當含微量元素Al、Fe等時呈粉色、紫色、黃色,茶色等。經輻照微量元素形成不同類型的色心,產生不同的顏色,如紫色、黃色、茶色,粉色等。含伴生包裹體礦物的被稱之為包裹體水晶,如發晶、綠幽靈、紅兔毛等,內包物為金紅石、電氣石、陽起石、云母,綠泥石等。

      2、形成

      水晶的形成多是在地底下巖洞中,地下水又多含有飽和的二氧化硅,同時此中的壓力約需在大氣壓力下的二倍至三倍左右,溫度則需在550-600℃間,再給予適當時間,水晶就會依著「三方晶系」(hexagonal system)的自然法則,而結晶成六方柱狀的水晶了。

      通常,在人為控制的理想環境中,即是物理、化學條件都符合上述條件的狀況下,水晶的生長速度約為每天0.8毫米(mm)。這也是許多人造水晶的實驗室、工廠的標準生產速度。由此所培養出來的水晶,就是所謂的「人造水晶」(synthetic quartz),通常多切割為晶片(chips)供作電子、電腦、通訊工業用途;也有人稱為「養晶」(cultivated quartz, cultured quatrtz),雖是使用不同的名詞,其實講的是相同的東西。一般,工業用途的人造水晶,其厚度約需三厘米左右,即30mm,需要約40 天左右的時間來成長;若要供作珠寶業來磨成十厘米(100mm)以上的水晶球,通常約需120~180 天也就夠了。但是,這都是在人為控制下最理想的環境中,才有可能有這種速度,在自然界中,情形就沒有這么樂觀,因為原料、水質、溫度、壓力等等的條件一直在變化當中,很難得達到理想狀況,通常都需要數萬倍、或是數百萬倍的時間,才能達到相同的成長。

      這也是為什么「地質年齡」動則以「百」為計算基數,也是「天然水晶」(natural crystal)之所以珍貴之處。

      正常的水晶在生長時,多可以發現和柱形尖端棱線平行的生長紋(growth lines)。由于在地底、巖洞中的生長空間多狹窄,尤其在遇到地震時,或地殼變動時,甚至容易遭到其他礦石的擠壓,常常會壓迫產生不同的「晶面」。還有,當水晶還是在液態狀的時候,常常也會包覆著其他的礦石、泥灰一起結晶成長,如金紅石(稍后變成發晶)、火山泥灰(稍后變成幻影水晶)等等。所有的這些,都是「自然的一部分」,請不要視為「瑕疵」。

      3、文化

      水晶文化歷史悠久,古人曾賦予它一串極富美感的雅稱:水玉、水精、水碧、石英等。

      水玉:中國最古老的稱法把水晶叫水玉,意謂似水之玉,又說是“千年之冰所化 ”。唐代詩人溫庭筠《題李處士幽居》寫道:“水玉簪頭白角巾,瑤琴寂歷拂輕塵 。水玉一詞最早頻繁出于《山海經》:“又東三百里,日堂庭之山 …… 多水玉”;“丹山出焉,東南流注于洛水,其中多水玉”;“逐水出焉,注于渭,其中多水玉”。司馬相如《賦》曰:“水玉磊河”。水晶得名水玉,古人是看重“其瑩如水,其堅如玉”的質地。

      水碧:《山海經》中,水晶又被稱作水碧:“又南三百里,日耿山,無草木,多水碧”,郭璞注:“亦水玉類”。這種稱謂常被文人所引用,晉代郭景純《璞江賦》道:“鬼,水碧潛”。水晶又有人稱它叫玉瑛?!斗饒D》載“美石似玉,水精謂之玉瑛也?!?/p>

      水精:水晶為何稱為水精?《廣雅》有巧解:“水之精靈也”;李時珍則說:“瑩潔晶光,如水之精英”。細加考究,此稱還蘊含濃厚的宗教意味呢!水精一名,最初見于佛書,后漢支曜翻譯的《具光明定意經》說:“其所行道,色如水精”。

      石英:《廣雅》稱水晶叫石英,色白如瑩者又叫白。為附的異形字。司馬相如《子虛賦》就有“雌黃白”之句。蘇林解釋:“白,白石英也”。

      一名黎難”。結晶完整的水晶晶體,就如參差交錯的馬齒,所以人們又叫它馬牙石。先民們最早用它研磨成眼鏡片,因而送它一個眼鏡石的綽號。水晶有通稱,也有俗稱。一帶稱水晶叫晶玉,又名魚腦凍;江蘇縣山民發現水晶會 “竄火苗”,于是給它起個放光石的俗名。世間一物多名,不足為奇,而像水晶擁有這么多的別稱,實不多見。瞧,從水玉、水碧、、玉瑛、水精、石英、黎難、晶玉到菩薩石、馬牙石、眼鏡石、放光石、千年冰、高山凍、魚腦凍等等,簡直構成一部奇石鑒賞史。

      三、瑪瑙

      瑪瑙也作碼瑙、馬瑙、馬腦等,是玉髓類礦物的一種,經常是混有蛋白石和隱晶質石英的紋帶狀塊體,硬度6.5-7,比重2.65,色彩層次明顯。有半透明或不透明的。常呈致密塊狀而形成各種構造,如乳房狀、葡萄狀、結核狀等,常見的為圓構造。具有不同顏色構成的玉髓,通常有綠、紅、黃、褐,白等多種顏色。按圖案和雜質可分為縞瑪瑙、纏絲瑪瑙、苔瑪瑙,城堡瑪瑙等。常用作玩物、觀賞物、飾物或玩賞物。古代陪葬物中??梢姷匠纱默旇?。最為突出和神奇的象形是一盞“心燈(心靈之燈)”據悉成交價高達7位數,被譽為戰國紅之魂。

      “瑪瑙”早期被書寫成“馬腦”,最早見于后漢安世高所譯的《阿那邠邸七子經》一書。南北朝時鳩摩羅什譯《妙法蓮華經》稱:“馬腦,梵云遏濕摩揭婆”、“色如馬腦,故從彼名”。唐代高僧慧琳著《一切經音義》解釋稱:“‘阿濕縛者,此云‘馬’也,‘揭波’者腦也?!边€有說法稱,三國時期曹丕同父親曹操北征烏桓,當地的人進貢瑪瑙酒杯一只,曹丕見酒杯紅似飛霞,晶瑩剔透,便揮筆寫下《馬腦勒賦》,在序中說:“馬腦,玉屬也,出西域,文理交錯,有似馬腦,故其方人固以名之?;蛞韵殿i,或以飾勒。余有斯勒,美而賦之。命陳琳、王粲并作?!?/p>

      有學者分析認為:說瑪瑙出自西域,是因為當時我國還沒有開采,大多來自西域、印度、波斯、日本等國的貢品,這些貢品常常是人們認識這種寶貝的重要途徑。自佛經傳入中國后,翻譯人員考慮到“馬腦屬玉石類”,于是巧妙地譯成“瑪瑙”。由于佛教傳入中國,對中華文化產生深遠影響,“瓊”和“赤玉”等名字也逐漸被“瑪瑙”所替代。

      瑪瑙的形成與燕山期巖漿活動有關,大約在一億年以前,地下巖漿由于地殼的變動而大量噴出,熔巖冷卻時,蒸氣和其他氣體形成氣泡。氣泡在巖石固結時被封起來而形成許多洞孔。很久以后,洞孔浸入含有二氧化硅的溶液凝結成硅膠。含鐵巖石的可熔成份進入硅膠,最后二氧化硅結晶為瑪瑙。

      世界上瑪瑙著名產地有:中國、印度、巴西、馬達加斯加、美國、埃及、澳大利亞、墨西哥等國。墨西哥、美國和納米比亞還產有花邊狀紋帶的瑪瑙,稱為“花邊瑪瑙”。美國公園、懷俄明州及蒙大拿州還產有“風景瑪瑙”。我國瑪瑙產地分布也很廣泛,幾乎各省都有,著名產地有:云南、黑、遼寧、、新疆、寧夏、內蒙古等。

      瑪瑙自古被視為美麗、幸福、吉祥、富貴的象征,因其兼具瑰麗、堅硬、稀有三大特征,從而榮膺“玉石”桂冠。地處遼西的是中國主要的瑪瑙產地、加工地、瑪瑙制品集散地,瑪瑙儲量豐富,占全國儲量的50%以上,且質地優良。

      由于古代瑪瑙能使人隱身的傳說,使瑪瑙幾千年來倍受人們的推崇和愛戴。因為瑪瑙美麗的外表和堅韌的質地,人們把她作成裝飾品和實用品?,旇且阎淖罟爬系挠袷?,這一點從瑪瑙廣泛用于古蘇美爾人和埃及人的護身符、容器及裝飾件中都可以得到證明。在羅馬時代,瑪瑙凹雕(陰雕玉)圖章和戒指特別受人們的垂青?,旇恰妒ソ洝分杏涊d的 “火之石”之一(《舊約》)?!妒ソ洝分杏邪熏旇з浻杞o摩在亞倫胸甲上配戴的記載(《出埃及記》)?,旇盗兄?--紅條紋瑪瑙是耶路撒冷城墻地基石所用到的十二種寶石之一(《啟示錄》)。根據早期作家主教安德魯的解釋,耶路撒冷十二種寶石分別象征了十二個基督傳教士,紅條紋瑪瑙象征的是詹姆士傳教士。

      四、蛋白石

      蛋白石是天然的硬化的二氧化硅膠凝體,含5-10%的水分。蛋白石與多數寶石不同,屬于非晶質,蛋白石中有些不穩定的非晶質結構會因為水分缺失而變色甚至出現裂縫,但是也有一些結構非常穩定的蛋白石在正常環境中無變化。蛋白石在礦物學中屬蛋白石類,包含變彩和不變彩的兩種寶石,是一種含水的非晶質的二氧化硅。

      蛋白石作為寶石,英文名為opal,音譯為歐泊,澳寶。是二氧化硅的水合物,成分為斷口為貝殼狀。蛋白石如果沉淀在生物遺骸中,則形成“有機寶石”,沉淀在海螺遺骸中,則形成“螺化玉”,螺化玉僅在海南少有發現,當地人稱為螺化石或海玉,因數量稀少極為珍貴。

      蛋白石的形成是在低溫條件下慢慢沉積的,可以在幾乎所有巖石中生成,不過一般都是在石灰巖、砂巖和巖中發現。也可以人工合成蛋白石,不過人工合成的密度較低并多孔。蛋白石主要充填況在沉積巖中的孔洞或火成巖中的礦胍,形成石筍或鐘乳石,并在化石木、動物硬殼和骨骸中取代有機物。澳大利亞是蛋白石出產最多的國家,蛋白石也是澳大利亞的“國石”。澳寶蛋白石主要分為三種。黑澳寶 (black opal)出產于新南威爾士??; 鐵礦石澳寶 (boulder opal)出產于昆士蘭省,其中最為罕有的是區出產的管狀澳寶(pipe opal);以及白/水晶澳寶(white/crystal opal)出產于。

      五、燧石

      燧石俗稱“火石”,是比較常見的硅質巖石,質密、堅硬,多為灰、黑色,敲碎后具有貝殼狀斷口,根據其存在狀態,分為兩種類型:層狀燧石:多與含磷和含錳的黏土層共生,分層存在,單層厚度不大,但總厚度可達幾百米,有塊狀和鮞狀的區別。結核狀燧石:多產于石灰巖中,有球狀、卵狀、棒狀、盤狀、葫蘆狀、不規則狀等結核體,一般只有5-15厘米,大的可達1-2米。

      燧石由于堅硬,破碎后產生鋒利的斷口,所以是最早為石器時代的原始人所青睞,絕大部分石器都是用燧石打擊制造的。燧石和鐵器擊打會產生火花,所以也為古代人用作取火工具,中國古代常用一小塊燧石和一把鋼制的“火鐮”擊打取火,所以燧石也叫作火石,燧石槍也是利用扳機擊打火石引發火藥的?,F代利用燧石的堅硬性質,將燧石作為研磨的原料。

      關于火祖燧人氏取火的說法,也有兩種。人們認為《韓非子·五蠹》的歷史記載較為權“民食果蓏蚌蛤,腥臊惡臭而傷害腹胃,民多疾病。有圣人作,鉆燧取火,以化腥臊,而民悅之,使王天下,號之曰燧人氏?!膘萑算@燧取火,無有疑問。然而,關于燧,有人說是燧石,有人說是燧木。正因有人說是燧木,才有了燧人氏鉆木取火之說。說遠古時代以燧木取火的氏族,又稱“燧明國”。而采取鉆燧取火之說,正如1992年《人民日報》上寫的那段話:“傳說遠古的芒一帶的山林,有不少燧石裸露在外。部落成員用石塊追打野獸時,石塊和燧石相撞發出火光,燃著了枯木。他們從中得到啟發,發明鉆燧取火。由于鉆燧取火不易燃著枯木,后來閼伯便把火種取到一塊高地保留,供人們隨時點火來用,造福于人類?!睋綮菔』鸬姆椒◤倪h古到初期,一帶的農村一直沿用著,只不過先前的以石擊燧石,到后來改成了以鐵擊燧石,名曰:“火鐮子”。

      作者介紹:

      本文作者張忠慧,主要從事旅游地學調查研究、地質公園規劃建設和地學旅游產業的策劃創建等工作。

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