国土资源科普与文化, 2019, 19(2): 38-41 doi:

“中国蓝”异极矿

马志飞

北京市地质矿产勘查开发局

Online: 2019-04-20

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马志飞,高级工程师,从事地质勘查与地球物理勘探研究与地学科普创作,著有《石头记》等。

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马志飞. “中国蓝”异极矿. 国土资源科普与文化[J], 2019, 19(2): 38-41 doi:



近年来,国内外掀起了矿物晶体收藏热,很多矿物步入收藏家视线,异极矿就是其中一种。它那鲜艳的颜色具有无穷的魅力,如蔚蓝的天空一般沁人心脾,再加上它如同玻璃一样的耀眼光泽和适度的硬度,既可切成宝石,也可做成玉雕材料,越来越受收藏家青睐。

“异极”之名的由来

在很久以前,人们在闪锌矿附近发现一种奇特的矿物,它通常为钟乳状、葡萄状或皮壳状,灰白色或淡红色。这种矿物能够用作药物,治疗目赤肿痛、眼缘赤烂等眼科疾病,人们称之为炉甘石,有时也尊其为“炉先生”。但是到了18世纪后期,人们逐渐发现,所谓的炉甘石并不是一种单纯的矿物,里面的主要成分是菱锌矿,此外,还有少量的异极矿。


异极矿是一种硅酸盐矿物,透明至半透明,莫氏硬度为4.5~5.0,和菱锌矿外观十分相似,所以长期以来都被混淆了。它们其实都是闪锌矿的次生矿物。闪锌矿是由结晶形态的硫化锌组成,主要产于接触交代变质矿床和中低温热液矿床中,与火山成矿作用有关,出露于地表的闪锌矿由于受到氧化作用,容易形成溶于水的硫酸锌而流失,少数部分可形成菱锌矿、异极矿等次生矿物。

异极矿之名因何而来

异极矿的英文名称为hemimorphite ,hemi和morphie,意思分别为“一半”和“形状”,指的是它的晶体形状。这是因为,异极矿的晶体两端不对称,一端尖锐,另一端较为平钝,而且还具有非常显著的热电性和压电性,也就是说当它被加热或受到压力时可以在晶体两端产生电荷,而且是一端带有正电荷,另一端带有负电荷,电荷相异,故而得“异极”之名。

锌的重要来源之一

在人类发展史上,有两大合金材料起到了重要作用,一种是青铜,是铜锡合金;另一种是黄铜,是铜锌合金。黄铜中含锌量3%~45%不等,与纯铜相比,它具有更强的韧性、强度和耐腐蚀性。单纯地作为金属来使用,锌的性质与铅、锡类似,用途也十分广泛。在人们意识到铅的毒性之后,某些常用到金属铅的地方,可用锌来代替。锌常被用来当作其它金属的“防腐剂”,在钢铁表面镀上一层锌,它的化学活动性比钢铁强,优先与空气中的氧气发生反应,形成的致密薄膜能够阻止内部物质进一步氧化,从而保护钢铁免受腐蚀,可谓是“牺牲自己,保护他人”。





虽然目前地球上已知的锌矿物多达50余种,但纯天然形式的锌很少见,最重要的锌矿石是闪锌矿,此外还有纤锌矿、菱锌矿、水锌矿、红锌矿和异极矿,等等。其中,异极矿中含有53.7%的锌,是锌矿的重要来源之一。不仅如此,异极矿的出现往往对铅锌矿床具有重要指示意义,这也就意味着,在异极矿广泛出现的地方常能发现大型闪锌矿原生矿床。

美丽的“中国蓝”

异极矿在美国、比利时、德国、西班牙、墨西哥和澳大利亚等多个国家都有分布,但绝大部分用于工业领域,而在墨西哥北部的奇瓦瓦州和杜兰戈州产出的异极矿可达宝石级,晶体透明,可加工成重约10克拉左右的宝石,用以镶嵌戒指、项链或吊坠等多种首饰。

我国云南气候温和湿润,那里的闪锌矿床发生强烈的氧化作用,在近地表的浅部常能形成异极矿,其中以文山壮族苗族自治州所产最为著名。那里的异极矿呈现出美丽的天蓝色,颜色鲜亮,造型独特,极具收藏和观赏价值,业内人士称呼这种异极矿的颜色为“中国蓝”。

据矿物学家用电子探针分析,这种所谓的“中国蓝”源于异极矿中所含的铜离子,铜的含量越高,颜色就越鲜艳。不过,很多人对异极矿还并不太了解。还有一些异极矿标本能够在短波紫外光中显示强烈的绿色荧光,在长波紫外线中显示微弱的淡粉红色荧光,具有这种荧光效应的异极矿更显珍贵。

相似品的鉴别

虽说蓝色异极矿特征十分明显,但仍有一些较为相似的矿物,比如菱锌矿、天河石、海纹石和胆矾等,我们可从颜色、晶体形态与莫氏硬度等方面进行初步判别。

菱锌矿经常与异极矿伴生在一起,硬度也相差无几,它们二者最明显的区别在于,异极矿溶于酸,但与盐酸发生反应时没有气泡,而菱锌矿与盐酸反应释放二氧化碳气泡。





天河石属于长石的一种,即微斜长石,是含钙、钠和钾的铝硅酸盐类矿物,通常为柱状或块状,颜色为绿色或蓝绿色,硬度比异极矿大,莫氏硬度为6.0~6.5。

海纹石是一种蓝色的针钠钙石,也属于硅酸盐矿物,莫氏硬度与异极矿基本一致,但它具有波浪般的白色条纹,易于识别。

胆矾是一种硫酸铜水合物,有时候会含有少量镁和锌,通常以块状或钟乳状矿物集合体出现在铜矿床的氧化带中,呈鲜艳的蓝色,往往比异极矿颜色更深、更浓艳,莫氏硬度为2.5,比异极矿的质地更脆弱。

此外,由于异极矿硬度偏低,难以抵挡外界磕碰,而且异极矿在长时间高温或暴晒下易于失去其中所含的结晶水,从而导致颜色变浅,所以对于这样一种十分脆弱的矿物,需要收藏者小心翼翼呵护。

参考文献

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