矿物在你心目中是什么样的呢?是会联想到黑乎乎的煤矿井,脏兮兮的铁矿石,还是污染环境的各种冶炼厂?我们似乎总会把它和工业生产联系在一起,却忘记矿物和湖泊森林,飞鸟走兽一样,也是大自然的创造,拥有着无可匹敌的自然之美。
中国地质博物馆每年都会举办矿物精品展,在中国或者世界范围内向各个机构和个人征集参展作品。选择标准以矿物的珍惜性、形状的特殊性、颜色的独特性等为主。因此,每年的展览特点就是:非常好看!虽然这些矿物们深埋于地下千万年,却并没有因此就随便长长,不顾形象了。刚开幕的中国矿物精品展,就展出了一系列灿烂夺目、色彩斑斓的矿石标本,向我们展示了来自地壳深处的美丽和可爱。
蓝铜矿与孔雀石
故宫去年有一场以青绿山水画为主题的大展,其中的明星展品《千里江山图》更是吸粉无数。这种用赋色浓重、逐层积染的山水画,使用的颜料正是上述这两种矿物:蓝铜矿和孔雀石,也就是石青和石绿。
这种常常伴生在一起的好基友,不仅同时成为贵重的绘画原料,还曾一同改变历史。数千年前,古人发现了这种美丽的石头,一半如孔雀尾羽般翠绿,一半如靛青花一样深蓝。所幸机智的古人没有只是像看展的我们这样只会赞叹真好看,而是把它和木炭一起烧,最后得到了一种亮闪闪的新金属:铜。假如在冶炼时加入锡矿石,还会生成一种合金——人类文明也从此由石器时代跨越到了青铜时代。(加入锡矿后,当炉内温度足够高时,冶炼炉中还会产生一股青白之气,某个成语名词也可能与此相关,你知道是啥吗?)
今天我们依旧会利用这两种铜矿来冶铜,但假如碰到上图中这么美丽的矿石,可能舍不得再将它丢入炉火中——柱状的孔雀石顶部有一抹幽蓝,就像一丛颜色绚丽的蕈类,生机勃勃。我们常常舍不得用孔雀石和蓝铜矿炼铜,而是把它们做成美丽的摆件——想要铜的话,只好把颜值一般的黄铜矿推入火坑了。
绒铜矿
另一种美丽的铜矿石——绒铜矿。这种表面毛茸茸的蓝色矿物,总让人忍不住想摸一摸,就更不舍得用它来炼铜了。事实上绒铜矿的确不适合作为铜矿石,因为这种针状集合体较为罕见,开采和运输的过程中也很容易破损,所以更适合作为观赏品,用来冶炼简直就是暴殄天物了。
绿柱石(祖母绿)
和随意生长的如同霉菌的绒铜矿不同,绿柱石总是规规矩矩呈现六棱柱的样子,如同一根根棒棒冰。
绿柱石家族谱系庞大,是很多宝石的族属,其中最为名贵的要数祖母绿了。绿柱石本为含铍铝的硅酸盐矿物,当晶体中混入了铬元素时,就呈现出这种雍容华贵的翠绿色——其他元素(如铁)致绿的,只能被称作绿色绿柱石了。
我们在看宝石和矿石的时候,常常要被它们的名字绕晕。简而言之,在矿物学上,我们用矿物的主体成份来命名,这个名字叫做矿物名。当矿物的品相足够好,达到宝石级时,我们还会给它起个宝石名。例如上图这件矿物,它的主体成分为铍-铝硅酸盐矿物,因此它的矿物学名称叫做绿柱石。又由于含有铬元素,呈现鲜艳的绿色,可以作为珠宝来佩戴,因此我们又给它起了宝石学的名字:祖母绿。
图中的矿物呈现绿柱石家族典型的六方柱形,并且肉眼可见内部的瑕疵和裂缝。这是绿柱石的内含物猥琐发育的缘故,甚至各种成分的天然流体都可以封存在其中,因此微观结构看起来纷繁复杂。这也导致了祖母绿易脆易碎的特性,并且无法对其纯净度有所苛求。
但即使有此缺陷,依然无法阻挡祖母绿身为四大宝石之一的崇高地位,欧亚大陆都为之疯狂。在印度教中,它是水星的代表,寓意着吉祥;在波斯文学中,祖母绿闪亮又纯洁,毒蛇和恶魔看到都要瞎眼;而在中国,祖母绿被称为绿宝石,是最名贵的宝石之一,地位甚至要高于红蓝宝。定陵出土的万历皇帝的玉带中,就镶嵌有一颗硕大的祖母绿。
那么为何它的中文名字叫做“祖母绿”呢?是只适合奶奶们佩戴嘛?原因当然不是这样。这个奇怪的名字完全是音译的结果:它源自波斯语zumurud,意为绿色宝石,简单粗暴翻译成汉文,就成了祖母绿。
绿柱石(祖母绿)
这块绿柱石(祖母绿)矿物呈现放射状,非常有生机。由于品质原因,或许矿物本身只是矿标级,并不太适合打磨制成宝石级的首饰。不过据我观察,大部分同志看到它时,口中嘀咕的都是:这能做成多少颗耳坠啊。
海蓝宝石
绿柱石家族另外一位宝石明星当属海蓝宝石了,海蓝宝石与蓝宝石并无任何关系,它成色的原因来自于铁元素。这种淡蓝色调与澄净的海水一模一样,故而得名。若是出现深蓝色的海蓝宝石,一般是经过热处理的。海蓝宝石的颜色梦幻又清新,适合年轻女性配戴。
红宝石
品质不够,颜值来凑。当矿物不太适合制成宝石时,假如本身形态颜色俱佳,则也会身价倍增,成为矿物收藏界的宠儿。这件红宝石矿物即是很好的例子。
红宝石和蓝宝石的矿物学名称都是刚玉,品质高的红宝石为“鸽血红”,据说颜色和“从被击中头部的鸽子的鼻孔里流出来的两滴鲜血”一样,如同一枚燃烧的火炭。在中国古代,红宝石被称为“剌子”,在清代作为一品大员的帽饰,称之为“红顶子”,可见其贵重。
但图中的红宝石红中带粉,显然不是其中佳品。甚至有些红刚玉由于颜色不够红,还被归为蓝宝石范畴——毕竟颜色多样的刚玉家族中,只有纯正红色的刚玉才配姓红,其他一切颜色(包括粉红和无色)刚玉,都被称之为蓝宝石。虽然无法在红宝石界崭露头角,但由于形态优美,宛如皑皑雪山上盛开的红色玫瑰。因此,这块矿物也被制成了珍贵的摆件。
方解石
方解石
颜值不够,形状来凑:方解石的主要成分为碳酸钙,是盖房子、烧石灰的好材料;即使是形成晶体,往往也普普通通没有什么特点。但是,甚在它基数大,所以在芸芸众石之中,总能找到几块天赋异禀的奇石,上述二图即是明证。
上图像一只展翅待飞的雄鹰,又像是正要捧脸杀的双手,下图更像手,像是一只正要迎面拍来的如来神掌。去过溶洞的同志可以一眼看出,图二其实是倒置的石钟乳。当含有碳酸氢钙的地下水在洞顶聚集滴落时,由于气压温度的变化会在石钟乳的顶端留下一点碳酸钙晶体。石钟乳就如同有了生命一样,以无比缓慢的速度生长着,积累了成千上万年后,才形成今天我们看到的样子。
钟乳石不仅可以做成有趣的摆件,在古气候学领域,它们也发挥着非常大的作用。缓慢沉积的碳酸钙晶体,就像树木的年轮一样,忠实地记录了千百万年来气候和环境的变化。它和冰芯、黄土、珊瑚等一起,向我们传递着来自遥远过去的信息。
砷钙铜矿
另一形状取胜的佳作——砷钙铜矿,简直就像一只憨态可掬的小骆驼,长脖子和长嘴巴都像极了。
毒砂与钙铁辉石
小骆驼砷钙铜矿中含有一种可怕的元素,另一种矿物中也有,它的名字听起来就很凶恶:毒砂。事实上也的确名不虚传,毒砂又称砷黄铁矿,敲击可产生蒜臭味。它可以提炼出剧毒的三氧化二砷,也就是我们熟悉的砒霜,它是中国旧小说中独一无二的情节推动催化剂,杀人量可与乔治·马丁匹敌。
紫水晶与萤石
这两种矿物,前为紫水晶,后为萤石,它俩的小名差点相同。水晶可以看成是较为纯净的石英, 而萤石作为中药材时,名字正是紫石英。
图中的紫水晶颜色不太好看,但胜在双头结构让人浮想联翩,好像是在比心。这件紫水晶产自于湖北,代表了旧大陆上紫水晶的平均水平——不够紫。紫色一般代表着高贵典雅,因此罕见的高品质紫水晶颇受欧洲王室和贵族们的青睐。但在哥伦布发现新大陆后,人们在巴西找到了一条产量巨大、品质优良的紫水晶矿脉,这使得它的价格大跌。王室们纷纷把冠冕上的紫水晶抠下来,换上了其他宝石。
后方的萤石,主要成分为氟化钙,产量同样不低,而且经常可以形成颜色各异的大晶体。它的名字暗含玄机:萤石具有磷光效应,就是撤掉光源后还可以继续发光,因此而得名。古代人们利用这一性质,制成了夜明珠。
磷氯铅矿
形状和颜值都有,是怎样的体验?磷氯铅矿可以回答这个问题。图中的矿石简直绿得可爱,好像是嫩绿的苔藓覆盖在岩石上,又好像柔软肥厚的幼苗刚刚破土而出。
磷氯铅矿
另一件磷氯铅矿,同样充满生机,这种鲜嫩欲滴的植物,尝起来大概是抹茶口味的吧。
水磷铅矿
同样是含磷的铅矿,这件虽然没有那么粉嫩,但像极了某种多肉植物。
菱锰矿
另一件仿生学大作——夏日消暑利器,无籽红瓤大西瓜合集——菱锰矿。
石英与萤石
这些团子是什么馅的?我可以很负责任得告诉你:抹茶。因为团子中间包裹着绿色的萤石晶体。这种团子状的结构是怎么形成呢的?有点像纤水硅钙石,但又不够毛茸茸。
石英与萤石
从破损处可以看出,这些小团子是中空的,像一个个雪屋。是由于水流作用形成的吗?
辉锑矿
辉锑矿看起来就很扎手,放射状的晶体就像是刺猬一样,散发着生人勿近的气息。
黄铁矿
黄铁矿是含硫的铁矿石,颜色金黄棱角分明,在野外看到时常常让人有发现金子的错觉——事实上它也被称为“愚人金”,专门欺骗我们这种妄图捡宝发大财的贪心汉。黄铁矿是冶铁和制硫的主要原料,但图中这件之所以摆脱同伴们的命运,翻身忝列精品矿物的年度获奖名单中,原因就在于它巧夺人工的外形。
黄铁矿有三组相互垂直的晶状解理,因此可以形成这种边缘锐利的方体结构,断口整齐得好像人工切过,摸一下都剌手。但事实上,它就长这样,就像漫威世界的宇宙魔方。
自然金
当然在野外也不是不可能捡到金子,图中这块就是天然形成的纯金。那么如何鉴别它和黄铁矿呢?可以用小刀划一划,如果没有划痕,就是黄铁矿;假如有划痕,又判定不是也很软的黄铜矿的话,那很可能就是天然金块啦。
凡尔纳在《气球上的五星期》中,有一段就讲述了热气球飘到了含有金粒的岩石滩上,大家疯狂采集矿石的场景。正是由于金单质的化学性质稳定,常常在天然环境中就可以找到,而且冶炼容易,因此它也成为人类最早使用的金属——并在接下来的世代里,各个文明都不约而同得为之痴狂。
电气石
看过那么多绚丽多彩的矿石,这几支电气石似乎貌不惊人。电气石又叫作碧玺,图中的矿标展现出它们独一无二的特点:拥有一切颜色的品种,甚至拥有多种颜色的组合。
这种双拼的特技无石可敌,仔细观察,可以发现有的碧玺,一端是红色,一端是绿色。这种颜色的组合,有时候可以发生神奇的效应。例如在去年世界矿物精品展上,展出的下面这件碧玺。
西瓜碧玺·2017年世界矿物精品展
这件西瓜碧玺,完美地展现出了颜色搭配可以达到的极致效果:绿色碧玺为皮,红色碧玺为瓤,好像是一块甜美多汁的西瓜——甚至红绿交界处还有点白瓤呢!
夏日炎炎,看到这块西瓜碧玺,心情也会好起来。不只是西瓜可以消暑,博物馆内空调温度不高,展品精美,正适合前去避暑。不想总宅在屋子里的话,就和对象或者基友一起,约会博物馆吧!
致谢:编辑团 老宋、二十八年蝉;错别字检查员 费曼的彩虹;图片由柳贯鱼和小原拍摄。