只此青绿,含铜次生矿物的花花世界

2022-06-17 20:00董伟
知识就是力量 2022年5期
关键词:集合体含铜孔雀石

董伟

层峦起伏的群山、烟波浩渺的江河,北宋画家王希孟用细腻动人的笔触在《千里江山国》中描绘的景象,历经近千年岁月,仍保留着清晰艳丽的色彩。能够实现这一点,不仅归功于王希孟高超的绘画技巧,也得益于其绘画时所使用的矿物颜料的稳定性质。

《千里江山国》所用颜料为石青、石绿。古代所称石青即蓝铜矿,石绿即孔雀石,皆是常见的含铜次生矿物。蓝、绿色源于矿物成分当中的铜元素。

钟乳状、葡萄状的孔雀石集合体,剖面展示出精美的同心环带状花纹。产地:刚果民主共和国

少见的纤维状孔雀石,由长约2~5毫米的纤维状孔雀石组成的松散的放射状集合体。这些纤维非常脆,不具弹性,容易折断。产地:赞比亚共和国

孔雀石,化学成分为碱式碳酸铜Cu( OH)CO,是一种自色(即矿物本身固有的颜色)矿物,也是最常见的含铜次生矿物,作为天然矿物颜料,有悠久的应用历 史。孔雀石的颜色呈深浅不同的绿色,由浅绿色至墨绿色。

孔雀石是单斜晶系矿物,单晶体孔雀石非常罕见,通常都很细小,偶尔可见纤维状或短柱状的晶体。大部分孔雀石以肾状、葡萄状、皮壳状、放射状集合体的外观出现,并且在集合体的剖面上展现出由深浅不一的绿色组成的颜色环带。

孔雀石与生活中的铜锈成分相同。一些老铜器例如铜钱、器皿等,在潮湿的环境下保存或埋藏,铜与水、二氧化碳反应,最终形成碱式碳酸铜。不过,在自然界中像这样由自然铜转变形成的孔雀石只占极小的比例。大部分孔雀石,特别是大块的集合体孔雀石,都是流动性好的含铜溶液在氧化环境下与碳酸盐矿物和水反应形成的产物。

孔雀石形成于铜矿的氧化带中,往往与大规模的铜矿比邻而生,常与蓝铜矿、赤铜矿、自然铜、硅孔雀石、褐铁矿等矿物其生。孔雀石颜色鲜艳,花纹精美,分布广泛,矿体埋藏浅,容易开采,硬度不高容易加工,比起作为铜矿石,它更多地被作为工艺美术材料开采使用,在珠宝和艺术的领域展现自身的华美。

孔雀石集合体剖面的同心环带结构

刃片状蓝铜矿晶体丛生于孔雀石上,相互之间的位置关系证明蓝铜矿形成于孔雀石之后。产地:老挝人民民主共和国

蓝铜矿晶簇伴生孔雀石赤铜矿,良好的晶面亮度和靓丽的颜色让这块标本成为“颜值担当”。产地:老挝人民民主共和国

蓝铜矿成分的化学式是Cu (CO)(OH)。属单斜晶系,单晶形态常呈短柱状或厚板状,有时形成簇状或放射状的晶簇, 集合体以土状、皮壳状为主。蓝铜矿颜色为深蓝色,艳丽且稳定。蓝铜 矿研磨成的粉末可作为蓝色的矿物颜料。蓝铜矿也是一种常见的含铜 次生矿物,形成于铜矿的氧化带中,常与孔雀石其生或伴生。蓝铜矿 的形成时期一般稍晚于孔雀石。在自然分布上,蓝铜矿不及孔雀石广 泛。

硅孔雀石不是孔雀石,它是獨立的矿物种,是铜铝 的含水硅酸盐矿物,常见颜色包括蓝色、蓝绿色、深蓝色等。硅孔 雀石是斜方晶系矿物,但基本见不到肉眼可辨的硅孔雀石晶体,通 常都是以葡萄状集合体、皮壳状集合体或者其他矿物晶体假象的 形式产出,集合体表面常表现为蜡状光泽或土状光泽。

硅孔雀石性脆,容易破碎。若要雕刻打磨,必须先 进行充填处理,这样可最大程度避免它在加工过程中破碎。由于颜 色鲜亮明快,现在也将硅孔雀石破碎或研磨作为绘画填色材料使用。

硅孔雀石集合体。产地:刚果民主共和国

孔雀石集合体中的蓝色硅孔雀石环带

短柱状的透视石晶体标本,透过晶面能清晰看到内部反光的菱面体解理面。产地:纳米比亚共和国

透视石是一种稀少的含铜次生矿物,化学成分的化 学式为Cu[SiO] ·6HO。屬三方晶系,环状结构硅酸盐矿 物。单晶体形态多为短柱状,集合体为块状。透视石有如同祖母绿般的翠 绿色或带有轻微蓝色调的绿色,因此也被称为“翠铜矿”。透视石晶 体尺寸较小,普遍小于1厘米,硬度比孔雀石、蓝铜矿稍高,不过同 样性脆,并且发育菱面体完全解理(结晶矿物受力后,由其自身结构 的原因造成晶体沿一定结晶方向裂开成光滑平面的性质),受外力作 用时易破碎。

透视石也形成于铜矿氧化带中,常与方解石、孔雀 石共生。透视石在中国属于稀少矿物。在世界范围内主要分布在非洲 中南部、南美洲以及中亚。

绒铜矿是含铜、铝的硫酸盐矿物,化学式为CuAI(SO) (OH)·2HO。由于铜离子致色而表现出深浅不同的蓝色。属单斜晶系,但外观常是由纤维状晶体组成的放射状小毛球,或平铺的毛毡般纤维集合体。

绒铜矿由于美观又稀少,主要用于矿物标本收藏和展示。在存放绒铜矿标本时,要特别注意不可落灰、不可湿水、不可挤压的“三不原则”。放在隔绝灰尘的亚克力盒子中,时不时看一眼,才是对这种矿物最大的尊重。

绒铜矿形成于铜矿氧化带的岩石缝隙之中。由于本身娇弱的特性,标本开采与运输极难。幸运的是,绒铜矿优质标本的产地之一,正是中国贵州省黔西南布依族苗族自治州的晴隆县。这些国产的绒铜矿标本是中国矿物收藏家引以为傲的“蓝色精灵”。

天蓝色的绒铜矿小毛球。产地:中国贵州省晴隆县

岩石缝隙中完整保存的超长纤维绒铜矿大毛球。产地:中国贵州省

磷锌铜矿与石英伴生标本,鲜艳的蓝色磷锌铜矿点缀在水晶晶簇上。产地:中国云南省

短柱状的磷锌铜矿晶体与石英伴生。产地:中国云南省

磷锌铜矿是同时含铜、锌的稀少次生磷酸盐矿物,形成于铜锌矿床氧化带。属单斜晶系,磷酸盐矿物,单晶体形态为短斜方柱状或假八面体形态,集合体形态为细粒状或簇状。磷锌铜矿呈深蓝色或带有绿色调的蓝色。透明至半透明,玻璃光泽。常与异极矿或石英伴生。

尽管磷锌铜矿普遍晶体细小,但是特别美观,主要产地有中国云南省、美国蒙大拿州以及罗马尼亚、智利、日本等。

这些美丽又神奇的蓝、绿色精灵,一面向我们展示自然造物之奇美,一面向我们讲述矿物演变之规律。希望它们可以化为一颗颗矿物学的种子,在青少年的心中萌芽、生长,青出于蓝而胜于蓝。

(责任编辑/王佳颖 美术编辑/周游)

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