揭秘蛇紋石的真相

馬志飛

說起蛇紋石，除了地質(zhì)學(xué)家之外，恐怕很少有人知道它的名字。這是一類頗有爭議的礦物，它們可能是價值不菲的玉石，卻也可能成為不安全的裝修材料。

在蛇紋石的背后，究竟隱藏著怎樣的秘密呢？

諸多玉石的主要成分

1971年，內(nèi)蒙古翁牛特旗三星他拉村出土了一件名為“蜷體玉龍”的珍貴文物。它高26.5厘米，最寬處26厘米；全身呈墨綠色，卷曲如C字形；吻部較長，鼻端截平，略上噘，有兩個并排的圓洞作為鼻孔；頸背有一長鬣，彎曲上卷，長21厘米，占龍體總長度的1/3以上……其諸多異乎尋常的特征均已顯現(xiàn)出龍的形態(tài)?？脊艑W(xué)家認(rèn)為，它是我國北方新石器時代紅山文化的代表文物，距今約有5000～6000年的歷史，這不僅讓中國人找到了龍的源頭，而且充分印證了中國玉文化的源遠流長。

蜷體玉龍由墨綠色的岫玉雕琢而成。岫玉因產(chǎn)于遼寧省鞍山市岫巖滿族自治縣而得名，是我國四大名玉之一。它的礦物成分較為復(fù)雜，所含主要礦物為蛇紋石，次要礦物為方解石、滑石、白云石、菱鎂礦、綠泥石、透閃石等，顏色可為綠色、黃色、白色、灰色、黑色、褐色或多種顏色的組合。

事實上，在我國琳瑯滿目的玉石大家族中，除了岫玉之外，還有很多與蛇紋石有關(guān)，如產(chǎn)于廣東信宜市的南方玉、甘肅武山縣的鴛鴦玉、遼寧丹東市的丹東綠、吉林集安市的安綠玉、新疆托里縣的蛇綠玉、甘肅祁連山的祁連玉、廣西陸川縣的陸川玉以及青海的樂都玉和墨綠玉，它們的主要成分都是蛇紋石，只是其中所含的次要礦物不完全相同，故而在顏色、光澤、透明度、紋理等方面有所差異，彼此的品相質(zhì)地也各有千秋。

由于蛇紋石硬度較低（莫氏硬度為3～6），耐久性相對較差，如果作為首飾，容易被磨損，所以用這種玉石制作的首飾大多為耳環(huán)、胸針或吊墜等物，制成戒指或手鐲的則不多見。更多的蛇紋石被用作雕刻玉料。玉雕師傅喜歡選用那些顏色比較濃郁、紋理比較均勻、透明度相對較高而且沒有裂隙的蛇紋石。經(jīng)過精心設(shè)計之后，這些蛇紋石可以被雕琢成極具觀賞價值的動物、花朵、水果、人物等造型的藝術(shù)品。

名貴石材的點睛之筆

顧名思義，蛇紋石指的是一種外表像蛇皮花紋的石頭。人們最早發(fā)現(xiàn)這種礦物時，看到它那半透明的綠色、規(guī)則的花紋圖案以及光滑的手感，不由自主地想到了蛇，蛇紋石之名便由此而來。

后來，隨著研究的不斷深入，礦物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，所謂的蛇紋石并非一種單獨的礦物，而是一組含水的硅酸鹽礦物，至少有20個品種，主要包括葉蛇紋石、纖蛇紋石和利蛇紋石。它們不僅形成過程相似，而且彼此之間的物理性質(zhì)相同，化學(xué)結(jié)構(gòu)一致，在巖石中經(jīng)?；旌显谝黄?，很難進行區(qū)分。蛇紋石族礦物的化學(xué)式可以用X2-3Y2O5（OH）4表示，其中的X是鎂、鐵、鎳、鋁、鋅或錳，Y是硅、鋁或鐵。所以，在蛇紋石分布區(qū)往往能形成具有較大價值的金屬礦床。

蛇紋石是一種變質(zhì)巖，由橄欖巖、輝石或其他超鎂鐵質(zhì)巖石經(jīng)熱液變質(zhì)作用形成。超鎂鐵質(zhì)巖石在地球表面非常罕見，而在海洋地殼底部和上地幔之間的邊界（莫霍面）非常豐富。由于在大陸板塊與大洋板塊交界處，大洋板塊俯沖進入大陸板塊之下，超鎂鐵質(zhì)巖石在那里發(fā)生了變質(zhì)作用，所以形成了大量的蛇紋石。

截至目前，地質(zhì)學(xué)家未發(fā)現(xiàn)蛇紋石有發(fā)育完整的單晶體礦物，它們都是微晶質(zhì)，以礦物集合體的形式存在，通常為塊狀、葉片狀或纖維狀，比大理石硬，比花崗巖軟，易于被切割成各種形狀。經(jīng)過拋光處理之后，蛇紋石的外表呈現(xiàn)出溫和的蠟質(zhì)光澤，不像有些礦物具有明亮的玻璃光澤。這使得它除了作為玉石之外，還能成為很好的建筑石材。資料顯示，蛇紋石被用作建筑石材已有數(shù)千年的悠久歷史。在一些名貴的白色大理石中，分散的蛇紋石能對石材的外觀起到重要的點綴作用，使其展現(xiàn)出別具一格的顏色和紋理，如我國遼寧的“東北綠”、山東的“萊陽綠”以及陜西的“孔雀綠”大理石，都因含有蛇紋石而身價大增。

此外，白色或淡綠色的蛇紋石還可作為白色顏料，考古學(xué)家曾在甘肅敦煌的西千佛洞石窟壁畫上發(fā)現(xiàn)使用蛇紋石制成的顏料?，F(xiàn)如今，蛇紋石還可用于提煉金屬鎂，制造鈣鎂磷肥、水泥和鎂質(zhì)陶瓷等。

毀譽參半的石棉材料

在近代，人們發(fā)現(xiàn)一種名叫纖蛇紋石的蛇紋石具有極佳的絕熱能力，不僅能夠抵抗熱量的傳遞，而且不會燃燒，是一種很好的隔熱材料。加之纖蛇紋石產(chǎn)地多，開采比較容易，生產(chǎn)成本低廉，所以，在20世紀(jì)中葉，這種材料曾風(fēng)靡全球，被廣泛添加在瓷磚、地板、房瓦、管道保溫層中。這就是大名鼎鼎的石棉。

石棉是一種可剝分為柔韌細(xì)長纖維的硅酸鹽礦物的統(tǒng)稱，具有絕緣、隔熱、保溫、防腐、耐酸堿等多種特性。按照成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，可分為蛇紋石石棉和角閃石石棉兩大類。其中蛇紋石石棉是纖蛇紋石的亞種，又被稱為溫石棉；角閃石石棉包括直閃石、透閃石、陽起石、鈉閃石等。但是，后來，人們發(fā)現(xiàn)石棉存在一個致命的問題：它易于破碎并產(chǎn)生極其細(xì)小的纖維。這些纖維長期飄浮在空氣中，一旦被人吸入肺中，便可能造成嚴(yán)重肺癌。以鋪路用的纖蛇紋石為例，在長期碾壓之下，纖蛇紋石的纖維會源源不斷地產(chǎn)生，并隨風(fēng)四處飄散，嚴(yán)重危害人體健康。石棉被列為I類致癌物。世界衛(wèi)生組織的官方聲明稱：“包括溫石棉在內(nèi)的所有類型的石棉對人體均有致癌性?！焙芏鄧乙虼瞬坏Ｖ故褂盟蟹N類的石棉制品，而且還掀起了一場轟轟烈烈的清除石棉運動。時至今日，這場運動仍未停止，由于歷史上很多國家都生產(chǎn)使用了大量石棉材料，而今再對其進行拆除與更替，成本之高難以想象，所以，有人稱這場抵制石棉的運動是“人類歷史上最昂貴的拆除項目之一”。

其實，石棉帶來的危害源自于我們先前的無知，只有正確認(rèn)識蛇紋石，才能更好地發(fā)揮它的應(yīng)用價值。蛇紋石石棉占所有石棉使用量的95%，現(xiàn)在有部分學(xué)者認(rèn)為，石棉的危害主要來自于角閃石石棉，蛇紋石石棉的危害較小甚至沒有危害。當(dāng)然，這只是部分學(xué)者的觀點，真實情況到底如何，還需要更深入的研究。

溫室氣體的儲藏庫

眾所周知，二氧化碳是一種溫室氣體，由于人們向空氣中排放的二氧化碳越來越多，它所造成的溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球氣候逐漸變暖。究竟該如何有效控制大氣中二氧化碳的含量，成為當(dāng)今科學(xué)家一項重要的研究課題。

地球上絕大部分的碳都是以碳酸鹽礦物的形式存在，根據(jù)這個基本常識，科學(xué)家想到了一種回收二氧化碳的辦法：將其封存在礦物的晶體結(jié)構(gòu)中。蛇紋石就是這樣一種理想的原料，在有水參與的情況下，蛇紋石可以和二氧化碳發(fā)生放熱反應(yīng)，生成碳酸鎂和二氧化硅。這也就意味著，如果能把二氧化碳通過一定的方式注入到地下含有蛇紋石的巖層中，就能把它封存在巖石里面。

這個想法當(dāng)然很好，只不過上述化學(xué)反應(yīng)的速度比較緩慢，而且如何選擇合適的儲存區(qū)域也是個問題。后來，科學(xué)家想到用蛇紋石尾礦作為吸收二氧化碳的原料，由于尾礦中的礦渣被碾磨之后增大了比表面積，可大大提高化學(xué)反應(yīng)的效率。雖然這些設(shè)想已經(jīng)在實驗室里取得了成功，但目前仍未能實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。隨著科學(xué)研究的不斷進步，也許在未來的某一天，人類真的可以既安全又經(jīng)濟地將二氧化碳封存在巖石之中，為抵御溫室效應(yīng)提供有效的技術(shù)手段。