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矿物颜料那些事 —— 只此青绿（石青）

admin2022-11-15 05:40 202人已围观

简介矿物颜料那些事 —— 只此青绿（石青）

这次让我们来看看“只此青绿”中那抹深邃悠远的石青吧！

矿物颜料那些事 —— 只此青绿（石青）

千里江山图（节选）

石青，又称为白青、碧青、鱼目青、扁青、大青，取自于蓝铜矿，也可作为一种中药使用，主要由碱式碳酸铜 Cu₃(CO₃)₂(OH)₂ 组成。明代的《品汇精要》还记录里石青的炮制方法：“先捣罗，更以水飞极细，候干，再研用。”翻译过来就是，将矿石捣碎，通过水飞法将矿石按颗粒粗细大小过滤，并风干，待使用时研磨开即可。^[1] 石青有头青，二青，三青，四青之分。在中国画青绿山水中，石青是主要的颜色，因石青的覆盖性强，可以在绘制时一层一层的覆盖，所以画家在画山水时喜用矿物色石青在凝造山体的质感。^[2]

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蓝铜矿

那么靓丽的蓝铜矿又是如何形成的呢？

蓝铜矿（石青）与孔雀石（石绿）紧密共生，堪称穿一条裤衩的哥俩好。与孔雀石一样，蓝铜矿也产于铜矿床氧化带中，是含铜硫化物氧化的次生产物。但是当温度增高时，蓝铜矿易转变成孔雀石。而当季节干燥时，并在有足够数量碳酸的条件下，孔雀石（石绿）可转变为蓝铜矿（石青），因此蓝铜矿分布没有孔雀石广泛。

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蓝铜矿与铜矿伴生可作为寻找原生铜矿的标志，因此蓝铜矿的矿产地与铜矿产地高度重合，主要位于广东阳春、湖北大冶和赣西北，而三者中的顶梁柱则是湖北大冶铜矿。

若要说湖北大冶的铜矿产地，那么一定绕不过“铜绿山”。铜绿山矿田位于长江中下游成矿带七大矿集区之一的鄂东南矿集区，这里蕴藏有丰富的铜铁矿床，并与金、银、钻等有色金属共生。铜绿山古矿区的范围，南北约二公里，东西约一公里 (图一)。古矿井的附近还有古炼炉遗存，因被炉渣掩埋而保留下来。许多地点的表面，覆盖有一米多厚的古代炉渣，总量估计达 40 万吨左右，而这仅仅是炼铜后弃置的炉渣，就炼渣 40 万吨来计算，估计古代提炼的红铜应当在 4 万吨！^[3]

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湖北大冶铜绿山遗址

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铜绿山矿床地图

要解决湖北地区蓝铜矿的成因，就需要解决湖北地区铜矿的成因，所以问题又来了，铜绿山的铜矿又是如何形成的呢？

根据地质学家研究，铜绿山的铜矿源于板块构造的岩浆活动。湖北大冶铜绿山从矿区位置上来说，位于长江中下游成矿带西段的鄂东南矿集区，矿区内以高品位铜、铁为主要优势矿种，包括诸多大型金属矿场，成矿类型齐全。

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鄂东南矿集区地质构造与矿产分布简图

从大地构造位置上看，鄂东南矿集区处于扬子地台北缘，下扬子凹陷带 (台褶带) 西段，北接大别造山带，南邻幕阜山变质核杂岩带。该区在古生代处于古扬子地区的大陆边缘，在古生代 — 中生代早期处于古扬子板块的东部，在中生代晚期 — 新生代为欧亚大陆内部的构造活动带。从这个区块打小开始，基本上不是处于构造带上，就是被构造带包了个圆，妥妥被板块构造活动安排的明明白白。

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杨子地块区位图

根据铜绿山一带区域地层科学分析研究显示，铜绿山的成矿元素的主要来源可能是地壳深部或上地慢的岩浆源，也就是说岩浆岩是成矿物质的主要载体。

那么这些富含铜的矿液又是如何形成铜绿山的呢？有的读者可能会说，是随着构造作用产生的断裂带进入的，这种说法有道理，但是并不准确。

地质学家对铜绿山的矿田的成矿通道研究，发现了只存在储矿场和岩石之间的网络联通。换句话说，成矿流体是通过岩石中微小裂隙或粒间空隙进入储矿场的。岩浆期后，最早产生的是高温的超临界流体，超临界流体的特性使其萃取了较多的成矿物质，它们是流体的先锋。炙热的岩浆在加热周围的物质后，开始慢慢冷却，我们都知道热胀冷缩，当岩浆冷却后，体积也开始减小。同时岩浆岩固结后，在其与碳酸盐岩接触面上，由于冷缩作用产生一个向接触面空间汇聚流体的吸力。简单来说，就和拔火罐一样，火罐内的气体冷却后，对皮肤产生一个吸力，只不过，现在变成了逐渐冷却的熔岩和流体与其周边的接触面。

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在临界转换后，超临界状态流体转化为高温流体，冷缩低压区空间内压力减小，吸力再次为流体汇聚提供动力。随着温度降低，吸力逐渐增强，这些流体发生了汇聚，大量的经临界转换后形成的残余流体与不同方向汇来的流体混合，导致了以铜为主的金多属的沉淀。

岩浆的固结是逐步的，向接触面汇聚的流体随着岩体的固结亦逐渐向岩体内部延伸，于是就形成了一个由接触面向岩体的连通的通道。这种通道相在横纵向形成网络，它们可能与某些裂隙连通形成较大的通道，也可能只是粒间相通直接到达接触面。当岩浆逐渐冷却时，含矿热液不断从外部向接触带中汇聚，形成了一个流体汇聚通道。所以，运矿通道就是粒间裂隙或小的孔隙，而不是成规模的断裂构造，这种冷缩吸力促使了含矿热液在铜绿山富集。

岩浆的热能不仅在与碳酸盐岩接触时，而且加热原有的岩石使其发生热变质作用，不仅排空了其内的流体、弥合了大部分裂隙，形成了一个相对封闭而坚硬的岩“盖”。相对稳定的大环境和相对封闭的接触面小环境为含矿流体汇聚、圈闭、长期驻留以至成岩成矿提供了条件。^[4]

对于铜绿山来说，岩浆活动就是它的“母亲”。

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蓝铜矿，是岩石中含铜元素的水溶液和石灰岩相互作用，氧化、蚀变产生的一种富水碱式碳酸铜，孔雀石化学成分为 Cu₂(OH)₂CO₃，理论含 CuO 71.95%，CO₂19.90%，H₂O 8.15%；蓝铜矿 Cu₃(CO₃)₂(OH)₂，理论含 CuO 69.24%，CO₂25.53%，H₂O 5.23%。^[5][6]

当铜矿氧化层处在地下密闭、干燥、二氧化碳丰足的成生环境时，孔雀石会转换为蓝铜矿；如若成生环境不具备上述条件，蓝铜矿就会转变为孔雀石。这种可逆性互生关系，于自然界矿物群体中非常奇异、罕见。有时，在矿层岩石中，还会出现二者的单晶体共生在一起，造就出一半是蓝铜矿晶体、另一半是孔雀石晶体的精美晶簇。^[7]

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