天青石 大自然中的天国之石
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你还记得周杰伦的那首《青花瓷》吗?这首歌不仅曲调婉转优美,而且歌词极其华丽,特别是那一句“天青色等烟雨,而我在等你,炊烟袅袅升起,隔江千万里”更是意境非凡。可是,你理解这句话的意思吗?
据说,天青色是瓷器中非常珍贵的一种颜色,要烧制出这种颜色必须要等到烟雨天气,想必是因为烧制需要一定的空气湿度吧。正如雨后天晴的清新绚丽,天青色的魅力沁人心脾。如果有一种宝石,天生就带有这样一种淡淡的天青色,是不是更有魅力?
天青石不是青金石
在珠宝家族中,天青石属于小众化产品,知道它的人并不多。1781年,人们第一次在意大利的西西里岛发现了天青石,它那清澈透明的晶体和淡淡的色彩让人不由自主地联想到天空,于是称呼它是“天国之石”。天青石的英文名称Celestine原意就是“天空、天堂”。事实上,天青石的颜色有很多种,如白色、橙色、粉红色、淡绿色、淡褐色,甚至无色透明。当然,其中最珍贵的当属淡蓝色或淡青色。
在很多书籍中,特别是在一些译著中,青金石(Lapis Lazuli)常常被写作或翻译为“天青石”。有作者或译者还特别注明:“青金石,又名天青石。”其实,天青石与青金石是两种完全不同的矿物。
大家对青金石并不陌生,它是一种历史悠久的玉石,主要由钠铝硅酸盐矿物组成,化学成分十分复杂,通常不透明,颜色深蓝,为致密的块状矿物集合体,含有点点金星(黄铁矿);而天青石是一种硫酸锶矿物,通常为厚薄不等的平板状、叶片状,透明至半透明,与青金石差别甚大。天青石的硬度较低,莫氏硬度为3.5,晶体具有一组完全解理。这就意味着,它抵御外界破坏的能力较差,易破碎。所以,在宝石市场上,天青石并不多见,它们大都被珍藏在博物馆中或者为私人所收藏。
有人说,天青石具有治疗疾病的功效,它可以帮助人们缓解肌肉紧张和头痛,使人心情平静,促进睡眠。这明显是夸大的说法。但不可否认的是,正因为青色象征着纯洁和希望,天青石总会给人一种宁静和深邃的感觉,任何一个见到这种宝石的人,都会被它与众不同的颜色深深吸引。
晶洞里的珍品
天青石是如何形成的呢?
地质学家认为,地球上的天青石矿主要形成于沉积矿床,是流动的含锶地下水在碳酸盐岩中发生溶蚀作用之后沉淀形成的。所以,它通常与重晶石、石膏、方解石、白云石、萤石等矿物共生,少部分也形成于热液矿脉中。
值得注意的是,很多人还会把天青石与重晶石(硫酸钡矿物)混淆。这两种矿物的晶体形态和内部结构都十分相似,用肉眼几乎难以分辨。这是因为,二者是完全类质同象(在一种晶体的内部结构中,本来完全可由某种离子或原子占据的位置,部分地由性质类似的他种离子或原子所占据﹐共同形成均匀的﹑单一相的混合晶体的现象)。也就是说,其中的锶元素与钡元素可以相互替代,当锶的含量大于钡时,就被称为天青石;反之,则被称为重晶石。区分它们的简单方法就是在一定的条件下进行燃烧,天青石的火焰为红色,重晶石的火焰为绿色。
有时候,人们也能发现一些罕见的晶洞。有一天,在美国俄亥俄州西部伊利湖中的南巴斯岛上,普廷贝小镇的几位工人正在为一家酿酒厂挖掘水井,忽然發现了一个地下空洞。大家走进去一看,都惊呆了:原来,这是一个天然形成的晶洞,最宽处达10.7米,周围布满了大大小小的矿物晶体,最大者长约46厘米,重量可达135千克。最让人惊讶的是,这个晶洞里的矿物不是常见的水晶,全部都是天青石。
我国贵州省遵义市绥阳县有一条双河洞,经过中法洞穴专家30年联合科考,在这条总长度超过200千米的溶洞群中发现了诸多地质奇观,包括险象环生的天坑、纵横交错的洞穴、潇洒飘逸的瀑布以及许多从未见过的奇怪生物。此外,科学家们还发现了很多挂满天青石晶体的溶洞,天青石的数量之多、排列之密集前所未见,令人叹为观止。后来,这里被人们赞誉为“世界最大的天青石洞穴”。
金属锶的源泉
通过观察天青石的化学式,我们不难发现这种矿物中含有金属元素锶。锶是一种银白色金属,广泛存在于土壤和海水中,甚至人体内也必不可少。长期以来,人们并没有发现锶到底有什么用;后来,人们根据锶燃烧的火焰是红色的这一特征,把它运用到了军事上。由于波长越短,光的散射越厉害,红光的透射能力最强,用含锶化合物制造的信号弹、电光弹具有很好的照明效果。节日里燃放的美丽烟花也是靠锶元素产生的红光。
在自然界中,锶元素都以化合物形式存在,矿物来源主要为天青石,其次为菱锶矿。
在工业上,天青石主要用于制备碳酸锶、硝酸锶、氢氧化锶、铬酸锶、铁酸锶、钛酸锶等多种化合物。1968年,科学家发现碳酸锶能够强烈吸收X射线,由此而想到,如果将其作为涂料敷在电视机显像管荧光屏以及一些特种玻璃上,便可以很好地屏蔽有害辐射。这一用途成为碳酸锶的主要应用领域并在大幅增长。此外,碳酸锶还可以用于制造强磁材料——铁氧体陶瓷。硝酸锶多用于制造信号弹及烟火。氢氧化锶则广泛用于甜菜糖的精炼加工。
从全世界范围来看,天青石虽然分布范围较为广泛;但总储量并不丰富,仅为2亿吨。其中,我国的天青石资源占全世界储量的2/3,较著名的产地包括四川合川干沟、江苏漂水县爱景山等地。宝石级的天青石主要产自于纳米比亚和马达加斯加,加拿大的安大略省和德国的下萨克森州也有少量产出。
【责任编辑】赵 菲 (马志飞)