大地的馈赠

平川

从中国地质博物馆出来，我有个大概的印象：地壳主要由岩石组成，岩石大多由矿物组成；矿物分为晶质、非晶质两类，晶质矿物形成晶体，晶体与一切矿物归根结底都由化学元素构成。再通俗点儿可以认为原生大地的主体是矿物，矿物多是晶体。（这么说很粗，但易懂）而这些晶体与我们息息相关。

这么多矿物都是天然的结晶体。

①地质作用形成、②天然单质/化合物，③晶体结构固定、化学成分较稳，④固态为主（自然汞液态除外），是岩石基本组成单元。

蓝铜矿石和孔雀石

蓝铜矿石和孔雀石：中国画的青绿山水的颜料就是石青（蓝铜矿）石绿（孔雀石），这些始于隋唐的画作至今不褪色。

蓝铜矿是含铜硫化物氧化、与碳酸根结合形成；主要产地是美澳智利、中国云赣。化学组成：Cu_3(CO_3)_2(OH)_2（碱式碳酸铜）。

孔雀石与蓝铜矿共生，主要产地俄澳非、中国粤鄂。也是碱式碳酸铜，但组成上少一个Cu。

故宫馆藏隋朝的展子虔的游春图（左）

被德国掠去的西藏的老唐卡（右）

历千年仍保存青色绿色。

注：唐卡颜料还用了赭石（赭红色）、雄黄（橘黄色）、雌黄（明黄色）、朱砂（红色）、金箔（金色）、白土（白色）。

孔雀石原石和首饰

金刚石~地球上最坚硬的石头

①珠宝首饰‌：金刚石打磨而成。

②工业加工‌：用其硬度是金刚钻。

③高科技应用：因其耐高压耐高温是终极半导体材料。金刚石里的特殊结构用作量子计算机的比特，还能做成生物传感器或辐射探测器 。‌‌

④ 芯片散热‌：因为它导热极好。

金刚石是立方体、八面体的晶形，碳原子间的结合力，高硬度、高熔点、不导电。虽然与石墨都由碳构成，但是由于晶体结构不同，性质完全不一样。

只有极少一部分能成为宝石，大多数都含有硅、铝、钙、镁、锰、钛、铬、氮等杂质，是用在工业上日益珍贵的原料。

石英

茶晶晶簇

水晶晶簇

紫水晶和玛瑙

紫水晶是宝石。

紫水晶的化学成分为二氧化硅（SiO₂），是石英的紫色变种。‌‌

晶体含铁和锰呈现紫色。温度升高到230-260°黄水晶，400°时，冷却后完全褪色。

玛瑙也是二氧化硅，但属玉石。市场上多用染色玛瑙冒充紫水晶。 水晶多生长于地下岩洞，需要稳定的高温高压环境；玛瑙则常见于火山岩空隙，由富含二氧化硅的溶液沉积而成。

萤石

萤石和水晶的区分方法包括：1.硬度差异，水晶硬度为7能划动玻璃，萤石硬度为4无法划动玻璃；2.光泽不同，水晶呈现玻璃光泽，萤石多为油脂光泽；3.解理特征，萤石具有完全解理易碎成规则形状，水晶无解理。

萤石有绿紫蓝色的区别，好的萤石透明的大颗粒单晶体，适合做戒面或吊坠，差的用于炼钢。

方解石

方解石是碳酸盐，主要化学成分为碳酸钙（CaCO3），菱面体，集合体常呈块状、粒状、钟乳状等形态。通常为无色或白色，含杂质可呈多种颜色，具油脂、珍珠光泽。方解石是碳酸钙的主要矿物形式，化学式为CaCO3，就是石灰岩，高温岩浆热液及冰冷洞穴中均可产生。

‌方解石的用途：△水泥、石灰、大理石‌的重要原料，冶金助熔剂，塑料、涂料、造纸填充剂 。

‌△光学仪器‌：优质冰洲石因双折射率高，用于制造‌偏光显微镜、测远仪‌及国防光学器件 。

‌△中药：味苦辛、性寒，归肺、胃经，清热泻火解毒‌。

‌△农业环保‌：改良土壤酸碱度，提升肥力，水处理和废气脱硫 。‌‌

方解石晶簇

方解石矿花

方解石晶穗

谷穗状方解石

钟乳石（方解石）：溶洞是地下水长期溶蚀的，地下水中的二氧化碳，与石灰岩（主要成分是方解石）发生化学反应，使方解石溶解。久之形成溶洞。溶洞中的钟乳石、石笋等是方解石的沉淀堆积形成的。

硅酸盐矿

硅酸盐矿物：一类由金属阳离子与硅酸根化合而成的含氧酸盐矿物。在自然界分布极广，是构成地壳、上地幔的主要矿物，约占地壳的八九成。已知的约有800个矿物种，约占矿物种总数的1/4。许多硅酸盐矿物如石棉、云母、滑石、高岭石、蒙脱石、沸石等是重要的非金属矿物原料和材料。

矿物中呈阳离子的有钙、钠、钾、镁、铁、铝、锰、钛、钡、锆、锌、锂、铍、铷、铯、钪等元素。本类矿物是组成岩石的主要矿物，也是极重要的非金属矿产，及提取多种稀有金属的重要矿物原料。

与人民生活密切相关的硅酸盐材料包括陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等。水泥生产原料：石灰石、黏土；陶瓷生产原料：黏土（高岭土）；玻璃生产原料：石英砂、纯碱、石灰石；

硅酸盐矿物中的稀土，我国占世界七成，开采冶炼技术领先，在中美贸易战中是重要杀手锏。但现在美澳巿场也在开拓，不可小觑。

通常说的“榴石”多指‌石榴石家族‌，其中‌红榴石‌是最具代表性的镁铝榴石品种，化学成分为硅酸镁铝，硬度在 7.25 左右，因含铁和铬呈现暗红至橙红色，常被视作幸福与爱情的象征 。除了红榴石，这个家族还有很多颜色和价值差异巨大的成员，甚至有些名字带“榴石”的矿物其实并不属于石榴石族。‌‌

榴石色泽由成分决定：▽镁铝榴石‌：红色系，如暗红、紫红，宝石级称为红榴石 。▽铁铝榴石‌：深红带紫，最常见，市面上常称“紫牙乌”。▽锰铝榴石‌：橙黄色，像汽水颜色，商业名称“芬达石”。▽钙铝榴石‌：颜色多样，绿色透明品种叫“沙弗莱石”，红褐色叫桂榴石 。▽钙铁榴石‌：翠绿色品种称“翠榴石”，色散强，有马尾状包裹体 。▽钙铬榴石‌：深绿色，晶体小，非常罕见。

榴石还用于：工业作磨料、净水滤料，YAG用于激光；地质研判成岩环境；民俗用作护身晶石。

锆石，又称锆英石，是一种岛状结构的硅酸盐矿物，化学分子式为ZrSiO₄，形成于亿万年的地质活动，是自然界中广泛存在的天然矿物。锆石的晶体结构为四方晶系，具强玻璃光泽至金刚光泽，莫氏硬度7-7.5，远超水晶、玛瑙等常见宝玉石，耐磨性强，

高等锆石制首饰，无色蓝锆充当钻石替代品。

锆的其它用途：◇ 制耐火材料、陶瓷釉料、铸造型砂，冶炼锆铪金属。◇ 高新领域：锆合金用于核电包壳、航天军工构件、医用植入物。◇科研：依托铀钍同位素，岩石地质测年。

异极矿：白色的硅酸盐矿物，重要的锌矿石。异极矿产于铅锌硫化物矿床的氧化带。含铜则为蓝色。

观展有益