吉林松花硯石產(chǎn)狀及礦物學(xué)特征研究

秦宏宇，徐 強，曹妙聰

（長春工程學(xué)院勘查與測繪工程學(xué)院，長春130021）

硯石作為廣義寶石品種之一，指的是用于雕琢硯臺（或稱硯）的天然巖石。適于制作硯石的巖石類型主要為沉積巖或變質(zhì)沉積巖［1－2］。硯石作為一種工藝美術(shù)品，極富收藏和觀賞價值。硯石由于“存?zhèn)鳉v世而不朽之物”，且大量名坑所產(chǎn)、名師所雕的精品名硯為歷代名人墨客、帝王將相以及平民百姓爭相購買收藏，而硯價千金［3］。

松花硯石產(chǎn)于松花江邊——清朝祖先的居住地，色如松花而被康熙皇帝賜名為松花石，并成為清朝的皇家貢硯。康熙皇帝稱贊道“松花石硯溫潤如玉，紺綠無暇，質(zhì)堅而細、色嫩而純、滑不拒墨，澀不滯筆，能使松煙浮艷，毫穎增輝，昔人所稱硯之神妙無不兼?zhèn)?，洵足超軼千古”。

近年來人們對傳統(tǒng)的四大名硯的研究較多，但有關(guān)松花硯石的研究文獻并不多見。筆者通過對松花硯石礦床的野外調(diào)查和寶石學(xué)性質(zhì)特征的研究撰寫此文，以其為進一步開發(fā)利用該硯石資源提供借鑒和幫助。

1 松花硯石的成因及地質(zhì)產(chǎn)狀特征

松花硯石礦賦存在吉林省通化、白山地區(qū)的新元古界青白口系南芬組地層中。巖性為含硅質(zhì)泥晶灰?guī)r，顏色多呈綠色、黃綠色、紫色（如圖1）。

松花石形成的古地理環(huán)境屬較穩(wěn)定的淺海相沉積。海水搬運來的沉積物中的石英顆粒平行規(guī)則排列，構(gòu)成了松花硯的骨架。在淺海中的藻類及菌類的遺骸以細小的微粒，充填到骨架中。海水中的還原環(huán)境和陸源的碎屑分解沉積，使得硯石結(jié)構(gòu)緊密。在氧化—還原交替的淺海環(huán)境中，大量的沉積物如砂質(zhì)、泥質(zhì)碳酸鹽巖等物質(zhì)構(gòu)成了紫色、紫灰色、黃綠色、淺灰色、蛋青色等色彩斑斕的紋色，形成了松花石特有的結(jié)構(gòu)（如圖1）。除帶有橫向縱向絲狀紋理外，一些金屬礦物還在松花石中形成了金線、金星、石眼、閃電紋。使得松花石顏色多樣、絢麗，層理刷絲明顯。

圖1 松花硯石野外地質(zhì)露頭及產(chǎn)狀特征

松花硯石是在表生狀態(tài)下，經(jīng)過物理化學(xué)作用形成的硯石石材。在動蕩變化的淺海環(huán)境下形成的松花石具有獨特層理，加之成分的差異，為后期形成松花硯石提供了先決條件。由于構(gòu)造運動，松花石礦層上升到地殼表層氧化帶中。物理風(fēng)化使松花石礦層發(fā)生機械破碎，產(chǎn)生裂隙、裂紋?；瘜W(xué)風(fēng)化造成物質(zhì)的帶出帶入，松花石一般以物質(zhì)的帶出，物質(zhì)成分減少為主。由于構(gòu)造運動作用下產(chǎn)生的節(jié)理、裂隙，經(jīng)過重結(jié)晶、交代反應(yīng)，SiO2、CaCO3等礦物充填到節(jié)理裂隙中，形成石英、方解石細脈、網(wǎng)脈。松花硯石是地殼構(gòu)造運動和第四紀(jì)表生狀態(tài)下物理化學(xué)風(fēng)化作用條件下的綜合產(chǎn)物。

青白口系南芬組的紫色、黃綠色頁巖、粉晶灰?guī)r在殘坡積層的出露處，是尋找松花石的直接找礦標(biāo)志。

2 松花石的寶石學(xué)性質(zhì)與特征

適合制作硯石的巖石主要有板巖、千枚巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r、微晶石灰?guī)r、含生物化石石灰?guī)r等。從化學(xué)成分分析來看，硯石主要含Al、Si、K、Cu、Fe、Mg、Ti、S幾種元素。其礦物成分主要是方解石、綠泥石、云母、石英、黃鐵礦等［4］。

松花硯石化學(xué)成分分析結(jié)果表明：SiO234.97%，TiO20.29%，Al2O30.23%，F(xiàn)e2O30.79%，F(xiàn)eO1.33%，CaO 29.30%，MgO l.58%。從X射線衍射分析（XRD）對松花硯石的礦物物相分析來看，松花石的主要礦物成分為方解石，其約占93%±。其余7%±的礦物組成分別為白云母、石英和綠泥石等（如圖2），其中石英含量約3%～5%。

圖2 松花石X射線衍射圖

松花石礦物的粒徑在0.01～0.02mm之間。方解石粒徑與石英、綠泥石礦物粒徑相仿，礦物分布均勻。硯石中主要礦物方解石的硬度為3，石英的硬度為7，黃鐵礦的硬度為6～6.5。石英和黃鐵礦在方解石中呈星點狀均勻分布，構(gòu)成了下墨的主要因素。硯石中2種主要礦物硬度之間的差異使松花石既柔中有剛，又細中有鋒。施水用墨研磨，松花石硯既發(fā)墨而又不減其鋒。

松花石吸水率一般在0.09%～0.53%之間，平均0.28%，低于普通巖石吸水率（0.60%）。由于其較低的吸水率，使得松花硯石潤色飽墨，是制硯的上佳材質(zhì)。從分析結(jié)果看，綠色、黃綠色吸水率低，紫色松花石吸水率相對高些。綠色松花石可成為上乘硯料。

3 松花硯石的色系和品級

松花石有5個純色色系：綠色、青色、黃色、褐色、紫色。共生色系有黃綠色、紫綠色、紫黃綠色等二色系、三色系、多色系等。伴生色系有夾雜著重晶石的星月類等。松花石的色澤中，陽綠色為上品、栗色為精品、楓紅色為孤品。按硯石組成礦物顆粒的大小及細膩程度，可將松花硯石分為膠質(zhì)石品、玉質(zhì)石品、沙質(zhì)石品、石質(zhì)石品4類。根據(jù)硯石的粒度大小，可將硯石的結(jié)構(gòu)分為如下幾種：1）微粒狀結(jié)構(gòu)，粒度在0.01～0.1mm以內(nèi)，肉眼似乎感覺有顆粒存在，但難以辨認(rèn)形態(tài)。2）細粒狀結(jié)構(gòu)，粒度在0.1～0.2mm以內(nèi)，肉眼可微看到顆粒存在，能隱約分辨出邊緣。3）中粒狀結(jié)構(gòu)，粒度在0.2～0.5mm以內(nèi)，肉眼明顯看到顆粒，能分清顆粒的排列方式。4）粗粒狀結(jié)構(gòu)，粒度在0.5mm以上，含顯著的非法收入砂性物質(zhì)，質(zhì)地堅硬。

松花石的密度是判定石質(zhì)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，太硬和太軟都不好。太硬，研墨滑塘，不下沙，不起墨；太軟，澀固墨塊，墨法粗俗，不光亮。松花石密度2.60～2.80g／cm3，理想的密度是2.60～2.70g／cm3。松花石密度直接影響它的硬度，松花石的摩氏硬度在3.0～4.5之間，以3.5度的硯品研磨墨塊最佳。

4 松花硯石與傳統(tǒng)四大名硯的性質(zhì)與特征比較

松花硯作為中國的名硯之一，其與中國傳統(tǒng)的四大名硯“端硯、歙硯、洮硯和紅絲硯”在性質(zhì)和特征上有一些相似之處［5］，其特征對比見表1。

松花石與四大名硯相比，巖石類型與四大名硯中的紅絲硯巖石類型一致（見表1），均為微晶灰?guī)r。硯石中的主要組成礦物的粒度大小相近，為0.01～0.2mm。使得硯石材料細膩光滑，易于發(fā)墨。加上硯石的石質(zhì)致密細膩，孔隙度小，既不吸水，又不透水，故使松花硯石成了理想的上等硯臺。

5 結(jié)語

松花硯石以其溫潤如玉，紺綠無暇，澀不滯筆，毫穎增輝的特點成為硯石中的名品。松花硯石形成于距今787～862Ma的新元古界青白口系南芬組地層中，屬于穩(wěn)定的淺海環(huán)境下的沉積產(chǎn)物。松花石既有綠色、青色、黃色、褐色、紫色純色色系，又有黃綠色、紫綠色、紫黃綠色等多色色系。硯石中的某些金屬礦物如黃鐵礦的存在，在硯石中形成了金線、金星、石眼等，增加了硯石的商業(yè)價值。

表1 松花硯與傳統(tǒng)“四大名硯”特征對比

XRD分析松花硯石中的93%±礦物組成為方解石，其余為白云母、石英和綠泥石等。硬度較高的石英和黃鐵礦構(gòu)成了松花硯石發(fā)墨的主要因素。硯石的吸水率平均為0.28%。松花硯石中的陽綠色為上品、栗色為精品、楓紅色為孤品。松花石密度2.60～2.80g／cm3，理想的密度是2.60～2.70g／cm3。松花石的摩氏硬度在3.0～4.5之間，以3.5度的硯品研磨墨塊最佳。按硯石組成礦物顆粒的大小及細膩程度可將松花石分為膠質(zhì)石品、玉質(zhì)石品、沙質(zhì)石品、石質(zhì)石品4類。對硯石的礦物巖石特征分析表明松花硯石與四大名硯中的紅絲硯相似，均屬于灰?guī)r型的硯石品種。

［1］鄧燕華.寶（玉）石礦床［M］.北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，1991.

［2］鄭轍，汪永龍，楊震.中國歙硯的自磨刃發(fā)墨理論［J］.科學(xué)通報，1988，17：13－18.

［3］呂麟素.中國硯石資源及其開發(fā)利用［J］.地質(zhì)與勘探，1997，33（6）：23－28.

［4］劉劍虹，劉剛，李杰森，等.硯石的X射線能譜分析［J］.云南師范大學(xué)學(xué)報，2003，23（4）：50－51.

［5］石磊.如何評價硯的質(zhì)量［J］.珠寶科技，1992（1）：53－54.