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蛇紋石

(總稱富鎂硅酸鹽礦物)

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蛇紋石是一種含水的富鎂硅酸鹽礦物的總稱,如葉蛇紋石利蛇紋石纖蛇紋石等。它們的顏色一般常為綠色調,但也有淺灰、白色或黃色等。因為它們往往是青綠相間像蛇皮一樣,故此得名。蛇紋石的結構常會有捲曲狀,像纖維一樣。這樣的蛇紋石常被當作石綿用。塊狀或纖維狀的蛇紋石都會具有光澤,塊狀如蠟,纖維狀如絲。人們將蛇紋石當作建築用材料,有些可當作耐火材料,顏色好看的還可以製成裝飾品或工藝品。除此以外,蛇紋石還可用來製造化肥。
中文名
蛇紋石
外文名
Serpentine
類    別
硅酸鹽類礦物
化學式
A6[Si4O10](OH)8
顏    色
一般常為綠色調
光    澤
油脂或蠟狀光澤
晶    系
單斜晶系
解    理
{001}解理完全
硬    度
2.5~4
晶體慣態
晶質集合體,常呈細粒葉片狀或纖維狀
密    度
2.57(+0.23,-0.13)g/cm3
應    用
用來製造化肥、裝飾品或工藝品
光性特性
非均質體
學    科
結晶學及光性礦物學

蛇紋石基本資料

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蛇紋石 蛇紋石
縮寫:Srp
化學成分:蛇紋石:(Mg,Fe,Ni)3Si2O5(OH)4,常見伴生礦物方解石、滑石、磁鐵礦等。
化學式:Mg6[Si4O10](OH)8
成分含量:MgO:43.6%,SiO2:43.6%,H2O:13.1%
晶系:主要為單斜晶系
結晶狀態:晶質集合體,常呈細粒葉片狀或纖維狀。
常見顏色:綠至綠黃、白色、棕色、黑色。
光澤:蠟狀光澤至玻璃光澤
解 理:{001}解理完全
摩氏硬度:2.5~4
密度:2.57(+0.23,-0.13)g/cm3
光性特徵:非均質集合體
多色 性:無。
折 射率: 1.560~1.570(+0.004,-0.070) 。
雙折射率:不可測。
紫外熒光:長波:無至弱綠;短波:無。
吸收光譜:不特徵。
放大檢查:黑色礦物包體,白色條紋,葉片狀、纖維狀交織結構。
特殊光學效應:貓眼效應(極少)。 [1] 

蛇紋石礦物簡介

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蛇紋石 蛇紋石
蛇紋石因其花紋似蛇皮而得名,最常見的顏色為綠色和褐色。摩氏硬度在2.5至4之間。含大量的鎂,源於火成岩重結晶作用和鑽石拋光效果有時不佳。
蛇紋石,因其外表分化呈灰白、石紅色網紋,似蛇皮而得名。主要用作燒製鈣鎂磷肥、鍊鋼熔劑、耐火材料、建築用板材、雕刻工藝、提取氧化鎂和多孔氧化硅,還用於醫療方面,淨化高氟水,製造氟寧片等。
港城蛇紋石礦,為距今23億年左右,受五台運動影響,岩漿侵入東海羣地而形成,分佈很廣。蛇紋石的生成與中温熱液交代作用有關。東海縣的許溝、李埝林場、邵家、高山子、恰恰、湯莊、芝麻坊、西曹林、中曲陽及贛榆縣的崗尚、夏口、黑林等地都有,而且儲量豐富,質地優良,僅東海許溝蛇紋石礦,探明儲量為1.7億多噸,預測遠景儲量可達3億多噸,其中80%為冶煉熔劑礦石。贛榆崗尚蛇紋石礦牀,預測儲量為1億多噸。據勘探、普查,已探明全市有大型礦牀1個、小型礦牀5個,預測總儲量在13億噸左右,為港城優勢礦產之一。 [1] 

蛇紋石基本特性

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化學成分
蛇紋石玉是以蛇紋石類礦物為主要組分的礦物集合體。蛇紋石類礦物主要有纖蛇紋石、鱗蛇紋石和葉蛇紋石等。它們都是含OH的鎂質層狀硅酸鹽礦物,化學成分通式為A6[Si4O10](OH)8,A主要為Mg2+,Fe2+、Ni+可代替Mg2+ [1] 
形態及物理性質
一般呈顯微葉片狀、顯微鱗片狀、緻密塊狀集合體,有時呈具膠凝體特徵的肉凍狀塊體。顏色多樣,一般呈綠色,也可呈白、黃、藍綠、褐和暗黑等色;半透明至不透明;常具油脂光澤或蠟狀光澤;H=3—4;G=2.44—2.62。

蛇紋石品種工藝

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葉蛇紋石 葉蛇紋石
蛇紋石玉種類很多,多以產地命名,如岫巖玉,以產在我國遼寧岫巖縣而得名,雷科石是因產於墨西哥的雷科而得名。也有以顏色命名的,如墨綠玉,以玉之墨綠色命名。此外還南方玉酒泉玉和鮑温玉等等。美國加利福尼亞州產出一種蛇紋石貓眼石,具平行分佈的纖維構造,琢磨成弧面型寶石後,可出現貓眼效應。
蛇紋石玉的用料要求較高,主要以質地、顏色、塊度三項為準。優質料的質地潔淨細膩,顏色均勻明淨,塊體在5—10kg以上、有時可達幾十千克到幾百千克。 [1] 

蛇紋石優化處理

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浸蠟:用無色蠟充填裂隙或缺口,以改善外觀,一般較穩定,可用熱針來檢測。
染色處理:可染成各種顏色,放大檢查可見染料沿縫隙分佈;染綠者可具650nm寬吸收帶。

蛇紋石礦物鑑別

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蛇紋石 蛇紋石
蛇紋石玉形色多種多樣,常有色形如軟玉者,可以蛇紋石玉石的硬度低、透明度較大來區別。此外,蛇紋石玉常具油脂光澤或蠟狀光澤,而軟玉為玻璃光澤。蛇紋石玉和軟玉的玉聲不同,前者玉聲輕脆,後者的玉聲凝重。 [1] 

蛇紋石鑑定特徵

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蛇紋石特徵

蛇紋石 蛇紋石
蛇紋石質玉形態呈細膩的緻密塊體,少數為纖維狀塊體。蛇紋石質玉顏色的變化與色素離子種類不同和含量的變化密切相關,常見有白、黃、綠、黃綠、藍綠、褐、褐紅、暗綠和暗黑等色。綠色和翠綠色往往含有鉻和鎳,其礦物成分常含綠泥石,深色者富含鐵、鋁和鈦。淺色者含鐵、鋁、鈦低,含鈣較高。半透明到微透明,蠟狀光澤,纖維狀塊體為絲絹光澤,平坦貝殼狀或片狀參差狀斷口,密度2.44~2.80g/cm3,硬度2.5~5,含有透閃石等雜質時硬度明顯增高。蛇紋石質玉石質地呈細膩的緻密塊體,質地細膩,用手觸摸有滑感。它由細小纖維狀、葉片狀和膠狀蛇紋石晶體組成,呈網斑狀結構。有時在均勻分佈的基底上,可見密集堆積的雲朵狀白色斑狀。少數纖維狀塊體琢磨後有貓眼效應。 [1] 

蛇紋石鑑別方法

蛇紋石玉鑑別
1、真假鑑別
(1)肉眼鑑別:蛇紋石玉具有獨特的帶黃的綠色,但也有白、黃、黑綠等色。蠟狀-玻璃光澤,半透明-微透明,質地細膩,手摸具滑感,肉眼或在10倍放大鏡下,常見白色棉柳。 [1]   (2)儀器觀察:折射率為1.555-1.573,比重在2.44-2.80間,在正交偏光儀下旋轉360度為全亮,在高倍數顯微鏡下,可見細纖維狀、葉片狀的蛇紋石晶體。
(3)和相似玉石的鑑別:和蛇紋石玉較為相似的玉料有翡翠、軟玉、密玉等,但它們的外觀差別較大,物理性質亦明顯不同,只要稍加註意,鑑別比較容易。 [1]   2. 質量評價
蛇紋石玉料的評價主要依據顏色、透明度、質地和塊度等進行,一般可分為四級:
特品:碧綠色,黃綠色,稍有一些裂紋和雜質,半透明,塊重在50kg以上。
一品:碧綠色,淺綠色,黃綠色,稍有一些裂紋和雜質,半透明,塊重在10kg以上。
二品:碧綠色,淺綠色,無裂紋,稍有雜質,塊重在5kg以上。
三品:色澤較好,半透明,塊重在2kg以上。
蛇紋石玉成品的質量評價主要依據顏色、透明度、淨度、質地、加工工藝等進行。一般顏色碧綠、透明、潔度、質地細膩、無雜質、無裂綹、加工水平較高者,價值較高,另外,其價格則在很大程度上取決於購買人的喜好程度。

蛇紋石產狀產地

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蛇紋石 蛇紋石
蛇紋石玉產於基性和超基性岩體內,由這些岩石經熱液蝕變而成,也產於蛇紋石化大理岩或其接觸帶上。 [1] 
遼寧省岫巖縣北瓦溝岫玉礦已開採2000多年,產品暢銷世界各地。岫巖玉產於菱鎂巖及蛇紋岩中,主要由蛇紋石、透閃石組成。
我國蛇紋石資源豐富,質地良好。主要礦產地有江蘇省東海縣山左口、江西弋陽樟樹墩、河南省信陽卧虎、陝西省寧強縣黑木林、略陽縣煎茶嶺及勉縣安子山等。
廣東信宜縣是我國南方重要的玉料基地,所產的南方玉呈翠綠、淡綠色,礦體呈透鏡狀夾於混合片麻岩中,礦物成分主要是蛇紋石和滑石。青海都蘭縣烏妥溝墨綠玉礦體賦存於超基性巖體中,墨綠玉為全蛇紋石化含閃石橄欖岩。四川會理縣所產的會理玉,是一種外觀似碧玉的暗綠色塊狀蛇紋岩。此外新疆托里縣、甘肅武山縣等地也產優質蛇紋石玉。國外也有不少著名產地。 [1] 

蛇紋石主要用途

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蛇紋石類礦物由於具有耐熱、抗腐蝕、耐磨、隔熱、隔音、較好的工藝特性及伴生有益組份,因而應用前景廣闊,主要用於以下幾個方面:
蛇紋石石棉 蛇紋石石棉
(1)製造化肥。蛇紋石與磷灰石磷塊巖一起煅燒,可製成鈣鎂磷肥,如單獨施用蛇紋岩細粉,亦有一定肥效。特別是用於玉米、薯類、豆類以及塊根、塊莖類作物,效果較好。
(2)作耐火材料如唐山鋼鐵廠用蛇紋石製成蛇紋石焦爐磚,重慶、太原等鋼廠用蛇紋石製成鎂橄石磚,作為鹼性耐火材料,效果很好。
(3)醫藥工業用蛇紋石可作為製造瀉利鹽的原料。
(4)提煉金屬鎂含鎂較高的,可以提煉金屬鎂。從含鈷、鎳較高的蛇紋岩中,還可提煉鈷和鎳。 [1] 
(5)提取纖維狀非晶硅從蛇紋岩中提取的非晶硅與碳在高温下反應,可製成硅的晶須、晶粉和晶體。
(6)雕刻材料鮮豔透明、半透明、質地緻密堅硬的蛇紋岩可作為玉石工藝品原料。中國蛇紋岩玉己有十餘種,例如遼寧的岫巖玉載譽國內外。
(7)生產鑄石或岩棉的輔助原料鑄石或岩棉配料中,若MgO不足時,可採用蛇紋岩作為輔助原料,以提高Mg0含量,相對降低Al2O3、CaO含量。

蛇紋石綜合利用

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蛇紋石提取物質

①蛇紋石選礦
蛇紋石礦 蛇紋石礦
蛇紋石礦一般是選擇富礦體開採。對原礦進行破碎、篩分,達到一定塊度要求後即可出售。
為探索蛇紋石與其伴生有用礦物的分離途徑,也進行了蛇紋石浮選特性的研究。結果表明,油酸鈉和十二烷基胺鹽酸鹽都對蛇紋石有較好的捕收性能。據推測,蛇紋石表面的Mg質點是油酸根吸附的活性點,而用陽離子捕收劑十二烷基胺鹽浮選時,胺是以分子狀態吸附在蛇紋石表面。水玻璃對蛇紋石浮選具有強烈的抑制作用。
②蛇紋石作為配料生產鈣鎂磷肥
國內利用蛇紋石為配料生產鈣鎂磷肥的企業主要有:廣西磷肥廠、雲南磷肥廠、江蘇東海磷肥廠。
③從蛇紋石中提取氧化鎂
纖蛇紋石 纖蛇紋石
蛇紋石是高鎂礦物。從蛇紋石中提取氧化鎂的設想和工藝在奧地利首先提出。該法可望成為除從海水和菱鎂礦中提鎂之外的第三種生產氧化鎂的方法,而且與從海水中提取相比,該法生產的氧化鎂不含焦硼酸鈉等可溶性物。從蛇紋石中提取氧化鎂的:蛇紋石侵酸
(1)可溶部分提純噴霧煅燒氧化鎂產品
(2)不可溶部分提純乾燥多孔二氧化硅產品
在多級連結淋濾裝置中,0~1mm的蛇紋石顆粒在105℃、20%的鹽酸中進行浸出。蛇紋石顆粒在鹽酸中停留時間為2.5小時。浸出液提純除去鐵等雜質後,經噴霧煅燒即成純度99%以上的氧化鎂產品。浸出殘渣為多孔二氧化硅,孔徑範圍0~2nm,比表面積達到150m2/g。這種浸出渣己在造紙、釀造業及污物淨化中獲得成功應用。 [1] 
採用以上工藝,平均每噸蛇紋石能生產380kg優質氧化鎂和250kg二氧化硅
④提取有用組份澳大利亞從蛇紋岩中提取高品級氧化鎂和多孔性氧化硅兩種高級化合物,多孔性氧化硅可用於造紙業、釀造業及污水淨化等方面。我國經過試驗也獲初步成果,所提取的氧化鎂和多孔二氧化硅的純度大於99.5%。日本工業技術院公害資源研究所研究出一種從蛇紋石中提取非晶質硅石(SiO2)的新技術,即將蛇紋岩粉碎成直徑為30μm的顆粒,製成淡灰色粉末,然後消磁以去掉其中的磁性物質,再用濃度為10—20%的鹽酸或硫酸在100℃温度下酸洗,便可得到白色的非晶體硅石,在非晶體硅石中加入優質碳黑,在高温(約2000℃)下使其發生反應,便製成了碳化硅單晶纖維和碳化硅結晶體,碳化硅(SiC),硬度僅次於金剛石,熔點高達2700℃,可用於制砂輪及高級耐火材料,碳化硅單晶可作為製作高級無線電元件之材料。 [1] 

蛇紋石製作玉石

蛇紋石 蛇紋石
蛇紋石質玉石的英文名稱為Serpentinejade,工藝名稱是岫玉。實質上是指蛇紋石礦物含量85%以上,色澤鮮豔、緻密光潤的微細纖維狀蛇紋石礦物集合體。
岫玉的產地相當廣泛,為了與軟玉相區別, [1]  岫玉的名稱一般是地名加“岫玉”二字。狹義的岫玉專指遼寧省岫巖縣產出的蛇紋石質玉石,因此岫玉又稱“岫巖玉”。廣義的岫玉包括新疆產的崑崙岫玉、托里岫玉(又稱蛇綠玉);甘肅產的酒泉岫玉;青海產的祁連岫玉(又稱酒泉玉)、都蘭岫玉(又稱竹葉狀玉);台灣產的台灣岫玉;廣東產的南方岫玉(又稱信宜玉);吉林產的集安岫玉(又稱安綠石);廣西產的陸川岫玉;雲南產的雲南岫玉;四川產的會理岫玉;山東產的蓬萊岫玉、莒南岫玉;北京十三陵產的北京岫玉(又稱京黃玉)。色澤鮮豔、質地細膩、晶瑩明亮的岫巖玉是中國最好的蛇紋石質玉。蛇紋石質玉的國外品種有朝鮮玉(又稱高麗玉),屬優質蛇紋石質玉;新西蘭的鮑文玉;美國產的威廉玉、加里福尼亞虎睛石;墨西哥的雷科石等。 [1] 
蛇紋石質玉與相似玉石的區別。與其相似的玉石有葡萄石、水鈣鋁榴石等。它們的區別主要從硬度、密度、折光率、放大觀察等方面鑑定。葡萄石:由纖維狀葡萄石集合體組成,硬度6-6.5,折光率1.63,密度2.88g/cm3,非均質體,遇鹽酸起泡,放射狀纖維結構水鈣鋁榴石:硬度7,折光率1.72,密度3.15-3.55g/cm3,均質體,粒狀結構,有較多的小黑點。另外,蛇紋石質玉容易與翡翠、軟玉混淆,但硬度小於翡翠和軟玉,岫玉蠟狀光澤明顯,而翡翠和軟玉均為玻璃光澤,通過測試硬度、觀察光澤很容易將三者區分開。 [1] 
蛇紋石質玉的評價與選購。蛇紋石質玉的質量評價從顏色、透明度、質地、塊度等方面進行。一是顏色越鮮豔越好,越均勻越好;二是透明度越高越好;三是質地越細膩越好;四是塊度越大越好。蛇紋石質玉產地多、品種多、產量大、硬度低,是中低檔玉料,遠不如翡翠軟玉珍貴。蛇紋石質玉的評價因素也是選購岫玉製品的依據,其價值還應注意做工的精細程度。 [1] 
岫玉是中國先民開發、應用較早的一種玉料,距今已有七千年的歷史。浙江餘姚市河姆渡文化遺址中,有用岫玉製成的玉斧、玉鏟和玉刀等玉器。河北滿城西漢墓中出土的中山靖王劉勝和王后竇綰的兩件金縷玉衣轟動全世界,分別用2498塊和2160塊玉片用金絲穿綴而成,大部分玉片是岫玉雕制的。自古以來,中國人民把岫玉製品作為禮器、儀仗器、佩飾、工具、生活用具等,岫玉的現代產品更是琳琅滿目,應用範圍相當廣泛。 [1] 

蛇紋石玉石特徵

蛇紋石質玉是在地質作用過程中形成的、達到玉石級的主要由微細纖維狀蛇紋石類礦物組成的集合體,這一定義可以與蛇紋岩和其它玉石相區別。 [1] 
蛇紋石質玉石在我國國內主要品種就是岫巖玉,簡稱岫玉,是由纖蛇紋石葉蛇紋石為主組成的緻密塊體,鏡下為纖維鱗片變晶結構,少數為束狀或鱗片或細粒變晶結構。組成礦物除葉蛇紋石和纖蛇紋石外,有時含少量的白雲石、菱鎂礦、透閃石和橄欖石等。岫巖玉是軟玉的一種,是最早被發現和使用的玉種,其質地細膩温潤,具油膩或蠟色狀光澤,岫玉也是中國“四大名玉”之一。 [1] 
岫玉顏色隨Fe2+含量增高而加深。近透明、半透明至不透明。組成礦物如全部是蛇紋石時,其透明度高,若其它雜質礦物增多時,則透明度變低,甚至不透明。色深者透明度低,色淺者透明度高,產在白雲質大理岩中,是中温熱液礦牀。 [1] 
參考資料
  • 1.    趙珊茸.結晶學及礦物學:高等教育出版社,2003:394-396