蛇纹石

含水的富镁硅酸盐矿物的总称

蛇纹石

蛇纹石(Serpentine)是一类含水的富镁层状硅酸盐矿物的总称,[6]化学组成为Mg6[Si4O10](OH)8,镁(Mg)可被铁(Fe)、锰(Mn)、铬(Cr)、镍(Ni)等元素代替,[2]主要杂质为Al2O3、Fe2O3。[10]蛇纹石一般呈浅绿、黄绿、黑绿等色,[0]颜色随杂质不同有较大的变化,呈半透明至不透明,[4]常具蜡状光泽或油脂光泽。[0]蛇纹石主要为单斜晶系,晶体形态一般为叶片状、鳞片状、致密块状结合体,有时呈具胶凝体特征的肉冻状块体。[2]蛇纹石为层状结构,属三八面体型,[11]由硅氧四面体层与氢氧镁石八面层连接构成,[12]结构层常发生卷曲,形成纤维状或波状弯曲。[13][2]蛇纹石按其晶体结构及特点,可分为纤蛇纹石、利蛇纹石、叶蛇纹石及含有多量水的胶蛇纹石。[14][15]纤蛇纹石按类质同象元素的不同又可分为铁纤蛇纹石、镒纤蛇纹石、镣纤蛇纹石等。叶蛇纹石按类质同象混入的杂质不同可分为铁叶蛇纹石,镒叶蛇纹石、镣叶蛇纹石、铝叶蛇纹石等。[15]蛇纹石矿一般可通过物理选矿、生物选矿和化学选矿进行开采。[16]蛇纹石由富含Mg的岩石如超基性岩(橄榄岩、辉石岩)或白云岩经热液蚀变形成,[13]主要分布于俄罗斯、加拿大、巴西、津巴布韦和中国等20多个国家。[1]

蛇纹石(Serpentine)是一类含水的富镁层状硅酸盐矿物的总称,[7]化学组成为Mg6[Si4O10](OH)8,镁(Mg)可被铁(Fe)、锰(Mn)、铬(Cr)、niè(Ni)等元素代替,[3]主要杂质为Al2O3、Fe2O3。[11]蛇纹石一般呈浅绿、黄绿、黑绿等色,[1]颜色随杂质不同有较大的变化,呈半透明至不透明,[5]常具蜡状光泽或油脂光泽。[1]蛇纹石主要为单斜晶系,晶体形态一般为叶片状、鳞片状、致密块状结合体,有时呈具胶凝体特征的肉冻状块体。[3]蛇纹石为层状结构,属三八面体型,[12]由硅氧四面体层与氢氧镁石八面层连接构成,[13]结构层常发生卷曲,形成纤维状或波状弯曲。[14][3]

蛇纹石按其晶体结构及特点,可分为纤蛇纹石、利蛇纹石、叶蛇纹石及含有多量水的胶蛇纹石。[15][16]纤蛇纹石按类质同象元素的不同又可分为铁纤蛇纹石、纤蛇纹石、镣纤蛇纹石等。叶蛇纹石按类质同象混入的杂质不同可分为铁叶蛇纹石,镒叶蛇纹石、镣叶蛇纹石、铝叶蛇纹石等。[16]蛇纹石矿一般可通过物理选矿、生物选矿和化学选矿进行开采。[17]蛇纹石由富含Mg的岩石如超基性岩(橄榄岩辉石岩)或白云岩经热液蚀变形成,[14]主要分布于俄罗斯加拿大、巴西、津巴布韦和中国等20多个国家。[2]

蛇纹石主要用于制造化肥、生产铸石或用作岩棉的辅助材料,提取镁、硅,镍等元素。[8][9]蛇纹石还可用于制作镁质耐火材料,日用陶瓷、人造大理石等产品,[18]优质的蛇纹石玉石可制成各种玉器、玉件等工艺品。[19][9]此外,蛇纹石经改性制成吸附剂和除氟剂,分别用于处理含铜废水和对水体进行降处理,[20]蛇纹石可作为医药工业制造泻利盐的原料。[21][9]经研究发现,纤蛇纹石(石棉)易于破碎并产生极其细小的纤维。一旦被人吸入,便可能对人体肺部健康造成不良影响,甚至引发肺癌。2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构将石棉列为I类致癌物。[22][23]

矿物组成

蛇纹石是含水的富镁硅酸盐矿物的总称,[7]化学组成为Mg6[Si4O10](OH)8,[3]其中,氧化镁(MgO)含量为43.6%,二氧化硅(SiO₂)含量为44.1%,H₂O含量为12.9%。[11]蛇纹石的主要杂质为Al2O3、Fe2O3。[11]自然界中的蛇纹矿常含有铁(Fe)、锰(Mn)、铬(Cr)、镍(Ni)、铝(Al)等元素,在这些元素中,Fe、Mn、Cr、Ni、Al可取代结构中的Mg。[8]

物理特征

蛇纹石一般呈浅绿、黄绿、黑绿等色,其颜色随杂质不同有较大的变化,通常具有蛇皮状青绿斑纹,含褐铁矿者呈褐红色。[1]蛇纹石呈致密块状,[24]半透明至不透明,具有蜡状光泽至玻璃光泽,[5][6]略具滑感,[24]二轴晶,轴性有正有负,折射率为1.555~1.573,[4]双折射率很低,最高干涉色为一级灰白至黄色,[25]硬度约为2.5~4.0,相对密度为2.2~2.7,[5]无解理面,[6]块状者具有贝壳断口或参差断口。[5]

晶体特征

蛇纹石的晶体形态一般呈叶片状、鳞片状、致密块状结合体,有时呈具胶凝体特征的肉冻状块体。[3]蛇纹石主要为单斜晶系,Cm或C2/m空间群晶体参数为a0=0.53nm,b0=0.92nm,c0=0.748nm。β约为90°至93°之间,Z=2。[3]

蛇纹石为层状结构,理想结构由复合层组成,属三八面体型,[26]每一个结构单元层由硅氧四面体的六方网片与氢氧镁石的八面体片,按1:1结合构成结构单元层。其中硅氧四面体连接成网状(SiO5)n,在层中所有四面体都朝向一方,与氢氧镁石层相连;氢氧镁石层由Mg—O₂(OH)4组成八面体层,在同方向上每3个羟基中,有2个被硅氧四面体角顶的活性氧替代。由于氢氧镁石层与硅氧四面体的尺寸不同,[27]致使蛇纹石结构单元层出现叠置或偏离结构等情况。[26][28]为使二者能相匹配,蛇纹石的结构层常发生卷曲,形成纤维状或波状弯曲。[14][3]

按晶体形态分类

蛇纹石按其晶体结构及特点,可分为板状结构的利蛇纹石、呈波状起伏的叶蛇纹石、结构卷曲成管状的纤蛇纹石及富含水的胶凝状或颗粒极微小的胶蛇纹石。[29][16]

纤蛇纹石

纤蛇纹石由倾向于形成圆柱体的卷曲层组成,[30]晶体常呈纤维状或块状的集合体,当晶体呈纤维状时,能分离出细软纤维丝。[31]纤蛇纹石主要出现在脉体中,多呈现平行的生长带结构。[30]纤蛇纹石的颜色主要有白色、灰色、黄色、绿色等,主要成分为Mg₃Si₂O5,柱面解理(110)不发育,[32]斜方多形体,[24]含Al₂O₃+Fe₂O₃约3%,[15]比重2.56,折射率1.529~1.567,[31][33]断口呈参差状。[31]纤维蛇纹石为二轴晶,正光性,[11][34]具丝绢光泽,平行纤维方向可劈成极细具弹性的纤维。[3]纤蛇纹石超基性岩白云岩白云质灰岩,经热液交代形成。[33]

纤蛇纹石
纤蛇纹石

纤蛇纹石根据结构单元层卷轴的方向和重叠的方式,又分为平行x轴卷曲的斜纤蛇纹石(β≠90°)、正纤蛇纹石(β=90°)和平行于y轴卷曲的副纤蛇纹石。其中,斜纤蛇纹石是最常见的一种结构特征,副纤蛇纹石比较少见。[35]纤蛇纹石按类质同象元素的不同又可分为铁纤蛇纹石、镒纤蛇纹石、镣纤蛇纹石、铝纤蛇纤石、铭纤蛇纹石和氟纤蛇纹石等六种。[16]此外,当纤蛇纹石的晶体呈石棉状时,被称为纤蛇纹石石棉[35]是蛇纹石的变种。[31]纤蛇纹石石棉具有良好的耐热性,耐碱性较强,耐酸性差。纤蛇纹石是一种较为安全的无机纤维材料,在世界各地产量较大,常用于建筑行业。[31][35]

扫描电镜下的石棉
扫描电镜下的石棉

利蛇纹石

利蛇纹石,因形态呈鳞片状,又称为鳞蛇纹石。[36][32]其晶体呈细粒状、片状或纤维状、毡状集合体。[37]常见的利蛇纹石呈隐晶质交代橄榄石,形成网状结构,有时形成砂钟结构。[13]此外,利蛇纹石可按一定方位交代斜方辉石,成具有丝绢光泽的褐色粗粒状称绢石[37]为叶片状块体,呈橄榄绿色、灰绿色、棕色。[38]利蛇纹石的折射率1.538~1.560,硬度2,密度2.653g/cm³,纤维方向为负延性,二轴晶负光性,[39]玻璃光泽或珍珠光泽,具有完全的底面解理。[1]利蛇纹石含有少量的铁,含有FeO+Fe₂O₃约1.5%。[33]利蛇纹石通常是橄榄石蛇纹石初期的产物,[39]仅在块状的蛇纹岩中产出,与纤维蛇纹石、叶蛇纹石、滑石等矿物共生。[40][36]

绢石呈斜方辉石的假象(左:单偏光;右:正交偏光)
绢石呈斜方辉石的假象(左:单偏光;右:正交偏光)

该族矿物因常发生铁、铝、镍等元素反应,而形成各种成分变种,如铁利蛇纹石、铝利蛇纹石、镍利蛇纹石。[40]

利蛇纹石
利蛇纹石

叶蛇纹石

叶蛇纹石以意大利的安蒂加里奥(Antigorio)命名,[37]多呈叶片状产出,常形成叶片交织结构或穿插结构。[13]在蛇纹石晶体结构中,叶蛇纹石的结构最稳定,保持矿物稳定性的温度范闱较宽,高限可达500℃左右。曾有学者在研究蛇纹石类矿物的热转变时指出,叶蛇纹石和利蛇纹石的稳定温度,高于纤蛇纹石[13]

叶蛇纹石为黄绿至绿色、淡黄至无色,油脂光泽。硬度3~3.5,密度2.60~2.70gcm³,折射率1.546~1.604,[33]二轴晶,负光性,[38]常具有清晰的近于直角状的解理,[41]有六方的多形体,含Al₂O₃+Fe₂O₃约6.5%,Al₂O₃来源于绿泥石[42][34]叶蛇纹石是由橄榄石、顽火浑石、透辉石等蚀变产生,[38]它与纤维蛇纹石一起成为蛇纹岩的主要矿物。[33]

叶蛇纹石因常发生铁、铝、猛、镍等替代镁,氟替代羟基,而形成各种成分变种。按类质同象混入的杂质不同可分为铁叶蛇纹石,镒叶蛇纹石、镣叶蛇纹石、铝叶蛇纹石。[16]F可替代(OH),最高时为氟叶蛇纹石。[3]

叶蛇纹石
叶蛇纹石

胶蛇纹石

胶蛇纹石是由利蛇纹石、纤维蛇纹石或二者混合物构成。[15]其特点是隐晶质,无解理[34]含水较多,[15]常呈无定形和无构造的块状,颜色为绿色和暗绿色,[43]硬度2.5,比重2.55,[44]折射率是1.50~1.57,双折率是0~0.003。胶蛇纹石的四周通常都是其他蛇纹石,干涉色极低,正交偏光间几乎是均质的,偶尔见到微弱的一级灰干涉色。学者王德滋认为在堇青石中常见到一些蛇纹石细脉贯穿,它们在正交偏光间呈现极低的干涉色,可能属于胶纹石。[39]胶蛇纹石与叶蛇纹石的区别为其折射率和双折射率很低,无定形,无解理等方面。[43]

胶蛇纹石
胶蛇纹石

形成原因

蛇纹石为次生矿物,多呈块状产出。[11]它的形成是在一定的有利的地质背景下,经过沉积作用、变质作用、混合岩化作用、热液交代作用等形成,这种转变过程称为蛇纹石化反应。[45]经研究表明,蛇纹石化反应主要发生在海底、洋中脊和俯冲带,高温热液流体循环为铁镁矿物蚀变创造了有利条件。另外,大洋板块不断发生变质脱水,产生的俯冲流体进入地幔楔,与地幔楔橄榄岩也发生水、岩作用,发生蛇纹石化。[46]蛇纹石化作用主要有两种类型,分别是基性岩(如玄武岩)或者超基性岩(如橄榄岩、科马提岩)等发生水热蚀变反应,[47]将含镁硅酸盐类岩石中的橄榄石和斜方辉石蚀变为蛇纹石。另外一种则是富含SiO₂的热液对含镁质碳酸盐岩交代反应,比较常见的是交代白云石而形成蛇纹石。[48]

在不同地质环境下,地球动力学条件和原岩成分不同,因此产生的蛇纹石矿物性质也会不同。[46]如在热俯冲带,蛇纹石族矿物之间的转换主要受控于温度,利蛇纹石存在于200℃以下低温环境,通过升温,可转变为纤蛇纹石。叶蛇纹石稳定存在于300℃以上高温环境,但在400℃开始脱水,大概在2GPa和700℃时完全脱水。[30][46]此外,根据流体成分以及岩石中其他矿物组成的不同,蛇纹石化也会可能形成磁铁矿水镁石滑石碳酸盐矿物,同时也会通过化合形成甲烷等非生物成因有机物[49][46]

俯冲过程中蛇纹石化反应模式图
俯冲过程中蛇纹石化反应模式图

中国

中国的蛇纹石产地较多,产量较大,[1]根据各地蛇纹石矿结构特点、类型及矿床分布等情况,分为两大区域,以东经105°为界,中国西部成矿区是以富镁质超基性岩、富镁铁质超基性岩为主,中国东部地区则是以铁质、钙镁铁质超基性岩为主。[2]因不同产地的蛇纹石的矿物组合不同,中国蛇纹石约有十余种。如在中国北方,中国辽宁岫岩因在历史上开采和应用最早,是蛇纹石比较有名的产地。另有产于中国广东省信宜市的信宜玉、产于甘肃省祁连山地区祁连(xiù)玉、产于新疆昆仑山的昆仑(岫)玉、产于吉林省集安的安绿玉及产自青岛崂山的海底玉等。[19]

除上述以外,江苏省东海县山左口、江西弋阳樟树墩、河南省信阳卧虎以及陕西省宁强县黑木林等地方,是中国重要的玉料基地。青海都兰县乌妥沟的墨绿玉是全蛇纹石化含闪石橄榄岩,四川会理县所产的会理玉,是一种呈暗绿色块状蛇纹岩[2]新疆托里县甘肃武山县广西陆川、台湾花莲等地也生产优质蛇纹石玉。[2][50]

世界

世界上的蛇纹岩资源主要分布于俄罗斯加拿大、巴西、津巴布韦朝鲜美国新西兰印度英国墨西哥和中国等20多个国家。其中,在加拿大魁北克省东南角有一条240km的蛇纹岩带,具有巨大的蛇纹石矿矿体。[2][1]新西兰、美国产的鲍纹玉、威廉玉,墨西哥产的雷科石,朝鲜产的高丽玉及美国加利福尼亚州独有的猫眼效应的蛇纹石玉是比较有名的矿产地。[19]

工业领域

蛇纹石可用于制作镁质耐火材料[9]镁质耐火材料主要成分为氧化镁,主要杂质为二氧化硅氧化钙氧化铝等,其中原料要求含铁低于1%。蛇纹石含有的化学成分对制成的耐火材料的性能有较大影响。一般氧化镁与二氧化硅的比值越大,含氧化亚铁越低,则耐火度越高,其颜色也越深。蛇纹石含氧化铁都大于1%,因此需先用磁选除去铁矿物。[18]

蛇纹石经改性制成的吸附剂,可用于处理含铜废水,对工业废水中的铜具有较高的吸附量和选择性。经处理含铜废水后的蛇纹石吸附剂可以用于配制微肥。蛇纹石还可以作为除氟剂,对水体降氟处理,并对水体中类似的阴离子(团)污染物起到吸附和催化分解作用[20]此外,蛇纹石可用作岩棉的辅助材料、提炼金属及金属氧化物的原料,如氧化镁硫酸镣。[9][18]纤蛇纹石具有良好的耐热性能,最高使用温度一般限制在500℃。石棉纤维的抗张强度较高,是一种较好的掺合增强材料[35]

农业领域

蛇纹石、磷矿粉及焦炭经适当配比后,在经过高温煅烧、熔体骤冷后,可制成含有效磷约14%-22%的磷肥,适于酸性土壤使用。[51][52]粉状蛇纹石还可直接用作矿物肥料,能提供农作物生长所需要的Mg、Si组分和Cr、Co、Ni、Ti、V等微量元素。[53]经实验,将蛇纹岩粉施于农田,玉米、薯类、豆类以及块根、茎类作物,增产效果较好。[53][9]

医药领域

蛇纹石可作为制造泻利盐的原料,用于非处方治疗。[21][9]叶蛇纹石、利蛇纹石可在医药研制方面得到应用。学者石能学、李旭俊等人认为蛇纹石在经过加工炮制、配伍等过程后,有益于人体健康。经实践证明,蛇纹石制剂可降低氟骨症患者的血清碱性磷酸酶乳酸脱清脂、血清无机磷及尿F-水平,可改善氟骨病患者的关节活动、握力等功能状态。[54]

工艺领域

蛇纹石可作镁质陶瓷的原料,用于制作日用陶瓷和化工陶瓷。[18]这类陶瓷透明度高,釉面光润柔和、呈蓝绿色调,白度达80以上。蛇纹石制造过程需经瓷经坯料制备、成形和烧结完成,制作工艺包括艘烧、粉碎、精选、干压、注浆、干燥、抹釉、烧结等工序。江西省景德镇山东河北等地利用蛇纹石创造了比较优质的陶瓷产品。[9][18]

颜色鲜艳、质地致密的蛇纹石是工业雕刻的重要原料。[55]蛇纹石可作人造大理石,用于建筑和工艺材料。[56]此外,色彩鲜艳美观,结构致密,未经风化,有一定块度和抗压强度的蛇纹石可作为玉石工艺品原料。[9][57]优质的蛇纹石玉石可制作各种玉器、玉件,如中国岫玉制作的仕女、鸟、兽、器皿等常规产品。此外,蛇纹石玉石还可用于真实盆景及小造型产品的制作,如猫、狗、鸡、鸭等小动物造型产品。[19]

矿物开采

蛇纹石矿一般是选择富矿体进行开采,即原矿经破碎、筛分,达到一定块度要求后便可出售。随着资源大规模开发,富矿体数量逐渐减少,为有效提取蛇纹石中的有价成分,可通过物理选矿、生物选矿和化学选矿三种处理方式对蛇纹石进行开发和综合利用。[17]

物理选矿

物理选矿方法一般包括机械活化(球磨等)、微波超声波等,蛇纹石晶体结构中的二氧化硅层可以利用物理手段除去,使镁离子可以更多的溶解,进而提高了镁的浸出率。[58]物理选矿具有工艺简单,耗能较低的特点。由于利用此方法采取的蛇纹石伴生矿物的种类较多,因此实现采用单一的物理选矿方法得到高品位的精矿比较困难。[17]

生物选矿

生物选矿是利用微生物的催化氧化作用,将矿物中的有价金属以离子形式溶解到浸出液中并回收。微生物选矿技术比较适合处理贫矿、废矿及难度较大的矿物。微生物浸矿实现产业化的主要领域是硫化矿的浸矿,具有成本低、对环境友好等优点。[17]由于研究的微生物种类有限,大多仅限于实验室研究阶段,技术尚不成熟,难以推广到工业化生产。[59]

化学选矿

化学选矿可以分为火法和湿法两种工艺。火法工艺一般由高温碱熔、酸浸溶出和浸液沉淀处理三部分构成。火法一般需要经过蛇纹石矿粉与碱性钠盐焙烧、分解,再对熔融物进行酸浸、析出,最后将熔融物酸解后的溶液和沉淀进行处理。火法对成分提取的利用率较高,但能耗高、工艺复杂。[17]

湿法可以按浸出剂的不同分为酸浸和碱浸。碱浸法一般需要对原矿进行提前处理,相对工艺复杂,耗能大。而酸浸法是利用盐酸、硫酸等无机酸破坏蛇纹石结构。因此,酸浸法工艺简单、对镍、镁的浸出率较高,但同时能浸出较多的矿石中的杂质元素,如铁、铝等。[17]

历史

蛇纹石在旧石器时代已被人类当作工艺品利用。在新石器时期,蛇纹石在中国的利用进行发展迅速的阶段。如在辽宁沈阳新乐文化遗址中曾出土过以岫玉制作的刻刀、玉凿等。[60]此外,考古人员曾在红山文化马家窑文化齐家文化、仰韶文化、良渚文化大汶口文化遗址中发掘出蛇纹石玉器,[61]此时期的蛇纹石从生产工具逐渐转变为宗教、祭祀、礼仪、佩饰等社会生活所需物品。[62]到了夏商周时,蛇纹石逐渐从首选成为次要选择,昆山玉成为首选玉。[61]战国时期的动物形玉,秦汉时代的玉灵,西汉时期被用来制作御用礼器的水仓玉,[61][62]唐宋时期的动物冠五杯,明代的玉器杯等,经考古人员测定,均为蛇纹石玉。[63]

约公元前1200年,奥尔梅克人创造了奥尔梅克文化,他们的石刻工艺出色。如在小型石工艺中,取材大多是色泽光润、质地细腻的蛇纹石、赤铁矿石玉石[64]代表作有虎面人像玉斧、玉雕人像等。此外,考古人员在奥尔梅克中期文化的拉文塔遗址,发现了大量蛇纹石或翡翠制成玉器被用于祭祀。[65]

文化

蛇纹石是中国“四大名玉”之一,对中国玉文化的影响比较深远,唐诗“葡萄美酒夜光杯”中所提及的“夜光杯”就是用产于酒泉的蛇纹石制成的。[66]在中国,古人曾把玉和玉器视为神圣的瑞祥物,是美好事物的象征。人们把玉认为是聚合天地灵气的宝物,把玉的质感作为应该具备的道德操行修养标准。[67]因此,每一件古玉,反映了当时不同地域的政治制度、经济状况、审美观念等。古玉的文化含量较高,与当时社会的装饰、审美、财富、权力相关,象征着贵族的身份与地位。[68]古代中美洲人认为绿色寓意植物的生长,是水和玉米的颜色,代表着农作丰收与生命力。而绿色玉石在中美洲古代文化中指稀有珍贵的绿色美石,包括蛇纹石、翡翠等。古代中美洲认为绿色玉石是与天地神灵沟通的媒介,代表权利与地位,价值不菲,为人所尊崇。[65]

名称来源

蛇纹石,英文名叫serpentine,源于拉丁语“ophis”,因它的外表与蛇皮很相似,而取名。[24][1]

肉眼鉴别

蛇纹石玉具有独特的带黄的绿色,也有白、黄、黑绿等色。蜡状光泽至玻璃光泽,半透明至微透明,质地细腻,手摸有滑感,肉眼观察或在10倍放大镜下观察,常见白色棉绺。[69]

仪器鉴别

蛇纹石的总体特征一般不显多色性或多色性微弱,无异常'干涉色,不含带多色性晕的矿物包裹体[37]蛇纹石玉的折射率为1.555~1.573;相对密度在2.44~2.80之间;硬度低,多数可以用小刀割划。[70]在正交偏光镜下旋转360°为全亮;在高倍显微镜下,可见细纤维状、叶片状的蛇纹石晶体。[69]

与相似玉石的鉴别

与蛇纹石玉较为相似的玉料有翡翠、软玉密玉等,因它们的外观差别较大,有明显的不同物理性质,鉴别比较容易。[69]此外,蛇纹石与新疆玉的区别,常以硬度低,光泽不强,透明度大,质地不均匀,以及颜色、杂质等常规项目来进行。软玉蛇纹石似玉,常以硬度高来区别。[19]

优质的大理岩是以碳酸盐和蛇纹石为主要成分的玉石,有的以碳酸盐为主要成分。它的质地细腻,通体一色或者含有多种色彩的花纹。其中以前者类型较多,颜色有黄色、白色等。比较有名的品种有产于新疆的蜜蜡黄色的蜜黄玉、产于陕西蓝田县蓝田玉、产于吉林和河南的蛋黄色的黄玉、产于山东莱阳县的莱阳玉等。蛇纹石化大理岩硬度低,有可见方解石晶面。其外表与玉和岫玉比较相似,属于低档原料。[19]

质量评价

根据蛇纹石玉料的颜色、透明度、净度、质地和加工工艺可对其进行质量评价,一般碧绿、黄绿色、浅绿色,颜色均匀,半透明,裂痕及杂质少,块度大者为优质品且价值较高。此类绿色调的优质蛇纹石玉,质地纯净细腻,颜色美观柔和而均匀,制作的玉器玲珑剔透。[71][69]通常岫玉的颜色越鲜艳、越均匀越好;透明度越高越好;块度越大、质地越细越好。[72]

根据岫玉的评价原则,可以将岫玉划分为特级、一级、二级和三级。[69]块重在50kg以上,颜色呈深绿色,半透明,无杂质,无裂痕的为特级玉石;块重在40~50kg,颜色呈绿色,半透明,无杂质,无裂纹的为一级玉石;块重在15~40kg,色调不分,半透明至不透明,无杂质,无裂纹的岫玉为二级玉石;块重在10~15kg,半透明至不透明,稍有杂质,无碎绺的岫玉为三级玉石。[72]达到玉石级的蛇纹石质玉是由微细纤维状蛇纹石类矿物组成的集合体,形态呈细腻的致密块体,少数为纤维状块体。[16]

人工优化

蛇纹石玉石产品在设计方面要量料施工,根据玉料的优质程度和块体大小而定。产品造型以简练、生动、细致为好,也可按中高档类产品设计。蛇纹石常见的优化处理过程包含琢磨、抛光及人工着色。其中,可以使用金刚砂或钻石粉工具进行琢磨,经磨细和抛光两道抛光工序。人工对岫玉产品的着色分表面色和渗入色两种,渗入色深度轻小,一般在0.1mm左右。[71]

常见品种

蛇纹石玉的品种通常根据产地来划分,在中国比较常见的有岫岩玉、蓝田玉祁连玉、南方玉、昆仑玉。国际上又有鲍纹玉、朝鲜翡翠、雷科石、猫眼石等。蛇纹石质玉颜色的变化与色素离子种类不同和含量的变化密切相关。常见有白、黄、绿、黄绿、蓝绿等色。绿色和翠绿色往往含有倍和镣,其矿物成分常含绿泥石,深色者富含铁、铝和钛。浅色者含铁、铝、钛低,含钙较高。[16]

岫岩玉

岫岩玉,又名“新山玉”,简称岫玉,因产于辽宁省岫岩县而得名,是中国四大传统名玉之一。颜色呈绿色,半透明到不透明,主要的矿物成分为蛇纹石。岫玉的颜色有十余种,大部为绿色、深绿色,少部分为红、黄、白、黑等色,使用翠最高的是深绿色。岫玉大体分为蛇纹软玉花玉、绿泥软玉及蛇纹石花透闪石软玉四类,其中,蛇纹软玉以深绿居多,花玉以红、黄、白及黑色较多,[73]另有红褐色、绿色(或黄绿色、蓝绿色)两种颜色的品种,[71]绿泥软玉质软,与滑石硬度相似,蛇纹石花透闪石软玉的硬度比其他玉高,颜色主要为黄绿色、深绿色。[73]岫玉在新石器时代,已得到广泛使用,被制成各种各样的制品,比较典型的有安阳殷墟的妇好墓西汉时期中山靖王刘胜墓出土的金缕玉衣上面的玉片等。[74]

西汉时期中山靖王刘胜墓出土的金缕玉衣
西汉时期中山靖王刘胜墓出土的金缕玉衣

蓝田玉

蓝田玉因产于陕西西安的蓝田县而得名。古时蓝田以产玉著称,有唐诗“蓝田日暖玉生烟”之诗句。蓝田玉是中国四大传统名玉之一。蓝田玉是一种蛇纹石化大理岩,矿物主要构成有蛇纹石化的大理石,透闪石、橄榄石绿松石、辉绿石等形成的沉积岩。化学成分与叶蛇纹石的理论值非常接近,高含量组分是Si,Mg和Ca的氧化物,低组分含量主要是铁的氧化物、铝的氧化物,次为钾、钠、镒、钛、铭的氧化物,其中叶蛇纹石中铁的含量偏高。蓝田玉的颜色比较丰富,主要有呈白、米黄、黄绿、苹果绿、绿白等色,呈块状、条带状、斑花状,一般作为玉雕和制作工艺美术品原料。[74]

蓝田玉玉雕
蓝田玉玉雕

祁连玉

祁连玉也称为酒泉玉、祁连彩玉。其矿物是蛇纹石。其玉色暗绿,内有斑点或团状的黑色杂质,条带半透明。[75]武威娘娘台遗址出土的齐家文化的精美玉璧,即以祁连玉制成,因此有“祁连美玉甲天下”的称赞。传说西周国王姬满西王母之邀赴瑶池盛会,席间西王母馈赠姬满一只酒杯,名日“夜光常满杯”,后有唐人王翰诗云“葡萄美酒夜光杯”的名句。祁连玉的碧玉、墨玉雕制品细腻、滋润,光泽度好,有较高的欣赏和经济价值,常作为观赏石和庭院石。[74]

祁连玉观赏石
祁连玉观赏石

南方玉

南方玉,又称为信宜玉。产于广东信宜,玉质多数由蛇纹石构成,并含有少量的金云母滑石方解石等。其颜色与岫玉不同,常为豆绿,暗绿至深绿,其产出的地质条件也与岫玉不同,它产于云母片岩和条带状混合片麻岩组成的地层中。[73]南方玉为低档玉料,一般多用来制作大型玉雕摆件等。[75]

南方玉摆件
南方玉摆件

昆仑玉

昆仑玉主要产于新疆昆仑山北侧,东起若羌,西至喀什,颜色以暗绿色为主,绿色中常有褐红、橘黄、白、黑等色。[70]昆仑玉玉质细腻柔润,坚硬有韧性,可用来雕琢难度较大的器物。[73]

白色昆仑玉
白色昆仑玉

鲍纹玉

鲍纹玉是新西兰所产的岫玉,呈微绿色,白至淡黄绿色,半透明状,质地细腻。[76]

朝鲜翡翠

朝鲜翡翠是朝鲜地区的一种以蛇纹石为主要成分的玉石,类似鲍文玉。常呈黄绿色、翠绿色,可用作翡翠代用品。质地细腻致密,半透明至微透明,其中常有透明度较差的云朵状斑块。[77]

雷科石

雷科石,因产于墨西哥雷科而得名,是一种具有条纹构造的古绿石,又称为条纹古绿石。[78]

蛇纹石猫眼

蛇纹石猫眼的构造为平行纤维状蛇纹石集合体,常呈浅绿~绿色,微透明,丝绢光泽,具有猫眼效应,主要产地在美国的加利福尼亚州,因此,又称为“加利福尼亚猫眼”或“加利福尼亚虎睛石”。[70][78]

猫眼蛇纹石
猫眼蛇纹石

危害

纤蛇纹石石棉,具有较好的绝热能力,因其开采产地较多,生产成本低廉,因此,石棉被大量用于建筑、绝热、摩擦、密封材料中,也被用于汽车、化工、电器设备等制造行业。[79]后来经研究发现,石棉易于破碎并产生极其细小的纤维。这些纤维长期飘浮在空气中,一旦被人吸入肺中,便可能对人体肺部健康造成不良影响,甚至引发肺癌[22]2017年10月27日,世界卫生组织的官方声明称:“包括温石棉在内的所有类型的石棉对人体均有致癌性。”石棉被列入一类致癌物清单中。[23][79]

很多国家停止使用所有种类的石棉,而且掀起了清除石棉运动,如法国韩国等。[80][81]包括中国在内的世界各国都在提倡使用石棉替代品,并对石棉替代品的生产使用及防护措施进行研究。[79]2023年8月4日,中华人民共和国工业和信息化部曾答复网民提出的关于石棉建材制品的安全问题,石棉的危害主要来自于角闪石石棉,中国已于2002年禁止生产和使用。与角闪石石棉相比,温石棉致癌性较低。[82]

参考资料 82

  1. 蛇纹石 — 中国大百科全书
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  21. 我国将面临“前所未有的公卫危机”,只因广泛使用这... — 澎湃新闻
  22. 省医科院一研究预测我省间皮瘤患者将会越来越多 原因与石棉有关 — 浙江日报
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  63. 墨西哥古代文明展 | 碧如翡翠——探索奥尔梅克人的“绿色黄金” — 凤凰网海南频道
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  77. 研发理想替代品终结石棉使用 — 光明网
  78. 巴黎将彻底清除“学校石棉” — 新民晚报
  79. 韩国将在2025年前停止在军事设施使用石棉制品 — 界面新闻
  80. 工业和信息化部答“长期接触石棉建材等制品会致癌?”问题 — 中国政府网
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