玉石的化学知识与人文内涵

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玉石的化学知识与人文内涵

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1	玉石的化学知识与人文内涵
	摘要介绍了玉石的概念、分类、形成,常见玉石的化学组成、性质,玉石的保健作用、玉石养护知识以及玉石文化。　　关键词玉石化学组成保健玉石养护玉石文化和田玉蓝田玉绿松石　　玉温润坚韧,是山之精灵、美之化身、瑞之祥符,玉具五德:仁、义、智、勇、洁。“中华文明起源主要特征之一就是玉器,这是区别世界其他文明起源的一个重要标志。中国古代玉器历史之早,延续时间之长,分布之广,器形之众,做工之精,影响之深,都是世界上任何国家所不能媲美的”[1],这就是中国人爱玉、敬玉、崇玉、佩玉之所在。可以说中国人的民族情感早已深深地融入玉器之中,玉器体现了中国人的认知与理智。2008奥运奖牌“金镶玉”,有“金玉良缘”之含义,代表着奥运“和平、博大、进取、拼搏和纯洁”之精神。　　1 概述　　中国是世界上最早开发和利用玉石的国家。新石器时代,昆仑山下的先民就发现了色泽温润、品质优良的和田玉,并沿着“玉石之路”向外运输。在孔雀河古墓沟和罗布泊楼兰等地都发现了新石器时代的玉斧、玉串珠等随葬品。据《穆天子传》记载:周穆王率人马西行东返,行程万里,高登昆仑山,载万玉而归。　　1.1 玉石的概念　　古今中外,对玉的概念都是从物质和艺术2方面阐述的。许慎在《说文解字》曰:“玉,石之美者”,凡具坚韧的质地、晶莹的光泽、绚丽的色彩、致密而透明的组织、舒扬致远的声音之美石,均可视为玉;《现代汉语辞典》称玉是一种矿物,为软玉和硬玉之统称,是制造装饰品或做雕刻的材料;玉和玉石的英文名称都是“Jade”,意为宇宙之石。从化学角度看,玉属于岩石类宝石,是由单矿物或多矿物组成的岩石[2]。　　1.2 玉石的分类　　现代矿物学将玉石分为硬玉、软玉和彩石3大类;而狭义的玉只包括硬玉和软玉[3]。硬玉和软玉不仅硬度不同,所属矿物及组成也不相同。　　硬玉是辉石族钠铝硅酸盐类单矿物岩,宝石级的硬玉称为翡翠(Jadeite)。全世界翡翠的产地有6个:日本的新泻、美国的加州、危地马拉的孟塔那河、哈萨克斯坦、俄国和缅甸,只有缅甸产出的翡翠才能达到宝石级。　　软玉(Nephrite)也称中国玉,以新疆“和田玉”为代表,它是由微晶阳起石或纤维状透闪石为主要矿物组成的闪石类矿物集合体,主要分布在新疆南部阿尔金山脉及昆仑山脉。此外,我国历史悠久的独山玉、岫玉、蓝田玉、昆仑玉都称为软玉[4]。　　目前,世界上可作为玉石材料使用的矿物有230种,中国已知的玉石有30余种[5],如绿松石、欧泊、玛瑙、玉髓、木变石、青金岩、寿山石、鸡血石等天然矿石,虽化学成分各异,但也称为玉石。文献[6]将天然玉石分为9类158种,并分别介绍了其组成、产地和特征。　　1.3 玉石的形成　　1.3.1 翡翠的形成　　翡翠是在温度(200～300℃)和压强(10000 Pa)条件下,由钠长石NaAl(Si3O8)发生去硅作用而形成的: 　　NaAl(Si3O8)钠长石-SiO2NaAl(Si2O6)翡翠　　6000万年前,在喜马拉雅地质构成中期,缅甸正处于欧亚板块的撞击处,当含有钠长石和角闪石的原生矿侵入蛇纹化橄榄岩后,形成了超高压变质岩。在此过程中,钠长石把部分二氧化硅逐步排出,形成辉石类硬玉矿物。由于这一矿脉的矿体分布走向有其特定的规律,地球上很难再找到第二处类似的地质条件。所以,缅甸是翡翠的主要产地,95%的翡翠产自缅甸的帕敢地区和乌龙河流域。　　1.3.2 和田玉的形成　　软玉形成于2亿5千万年前的古生代晚期,赋存于前寒武纪镁质大理岩和华力西期中酸性花岗岩的接触带上,属于接触变质矿床。当初,前寒武纪塔西达群中侵入有华力西晚期酸性岩浆岩,在花岗岩的接触带发生混合岩化作用,形成混合岩化花岗片麻岩,残余的酸性变质热液沿混合岩化花岗片麻岩与白云岩接触带的断裂带活动,并与富含钙、镁的白云岩和白云质大理岩发生交代作用,在温度300～350℃,压强25000 Pa以下和一定的扭压应力下,形成了以透闪石为主的软玉矿床[2]: 　　5CaMg(CO3)2白云石　　+8SiO2+H2O 　　Ca2Mg5(Si4O11)透闪石2(OH)2+7CO2+CaCO3 　　2 玉石的化学知识　　2.1 翡翠　　2.1.1 翡翠的组成与性质　　翡翠的原石是一种以硬玉为主的辉石类矿物,硬玉为钠铝硅酸盐NaAl(Si2O6),理论组成为:SiO2 59.44%、Al2O3 26.22%、Na2O 15.34%[7]。翡翠不是单晶矿体,它具有粒状、纤维状镶嵌结构和眼球状、网状、港湾状、弧岛状、束状结构,以镶嵌变品结构为常见,其硬度6.5～7.0,密度3.30～3.36 g/cm3,折光率1.54～1.77,半透明或不透明,无荧光,呈玻璃或油脂光泽[8]。　　2.1.2 翡翠的颜色和致色离子　　翡翠被誉为“玉石之王”,有白、绿、黄、红、紫和黑色。白色翡翠的成分接近硬玉的理论值,其他颜色的翡翠常含有痕量的致色元素,如绿色翡翠含Cr3+,且含量越高,绿色越浓,若浓绿富集则形成黑色团块;铁的存在常使翡翠绿中带灰。通体绿色的翡翠又分为翠绿、苹果绿、葱心绿、菠菜绿、油绿、灰绿等。红色或褐色的翡翠是由于赤铁矿沿硬玉颗粒间的空隙充填进去,因含有Co2+以及Fe2+向Fe3+转变而形成。黄色翡翠是红色翡翠的表面由褐铁矿浸润溃染而致;紫色翡翠中含Cr3+、Fe2+、Co2+;黑色翡翠含2%以上的Cr3+、Fe2+[9]。翠绿色的翡翠最为珍贵,以老坑玻璃种为最好,质纯无杂、细腻、透明度高,呈玻璃光泽,敲击有金属声。　　2.2 软玉的组成与性质　　软玉是我国古老而名贵的玉种,其中和田玉、独山玉、岫玉和绿松石被称为中国“四大名玉”。和田玉、独山玉和岫玉都属于硅酸盐矿物,而绿松石则属于磷酸盐矿物。　　2.2.1 和田玉　　和田玉也叫新疆玉,因产于新疆昆仑山北麓的和田县而得名,是一种含水的钙镁硅酸盐矿物,主要组成为透闪石Ca2Mg5(Si4O11)(OH)2和阳起石Ca2(Mg,Fe)5(Si4O11)(OH)2,化学成分理论值:SiO2 59.169%、CaO 13.850%、MgO 24.808%。此外,含少量的蛇纹石Mg6(Si4O10)(OH)8、磷灰石Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)、透辉石CaMg(Si2O6)、石墨等成分。和田玉的硬度6～6.5,密度2.90～3.10 g/cm3,折光率1.62。具纤维交织结构,细小的纤维状矿物相互交织使颗粒之间的结合力加强,故质地细腻、致密坚韧。和田玉从半透明到不透明,光泽柔和,对温度表现为惰性,冬不冷手,夏不感热。　　和田玉的颜色取决于其化学组成,其成分中以不含铁的透闪石为主,呈白色或浅灰色;以含微量铁的透闪石为主,呈淡绿色;以阳起石为主则呈绿色、黄绿色或褐绿色;若混杂石墨则呈灰黑色[10]。“羊脂白玉”白色纯洁,呈凝脂般含蓄光泽,是和田玉的极品, 　　2.2.2 独山玉　　独山玉亦称独玉、南阳玉、河南玉,产于河南省南阳市北郊8公里处的独山,属于钙铝硅酸盐矿物。主要成分:斜长石NaAlSi3O8CaAl2Si2O8 55%～90%、黝帘石Ca2Al3(SiO4)(Si2O7)O(OH)5%～70%、透辉石CaMg(Si2O6)1%～15%、铬云母KAl2(Si3AlO10)(OH,F)2 5%～15%[5]。独山玉的硬度6.5～7,密度2.7～3.0 g/cm3,折光率1.56～1.7。颜色以白、绿、黑为基调呈多种杂色,微透明或不透明,具玻璃或油脂光泽。


	作者:ichemistry 2010/10/15 12:30:20


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