神奇的魔法師——石膏

馮琳

說起石膏，想必大家并不陌生，老師寫黑板用的粉筆，美術(shù)館的潔白雕像，外科醫(yī)生用來給骨折病人正位的固定材料……都是石膏制成的。但你知道，天然的石膏是什么樣子的嗎？它是怎么形成的？又有什么用途呢？今天就為大家解開石膏之謎。

石膏，又名細(xì)理石、寒水石、白虎等。在自然界中，石膏晶體多呈板狀、致密粒狀或纖維狀。顏色通常為白色、無色，有時(shí)因含雜質(zhì)而呈灰、淺黃、淺褐、紅色等顏色。根據(jù)石膏晶體的顏色、形態(tài)等外觀特征不同可分為：無色透明狀如玻璃的透石膏，雪白色、不透明的細(xì)晶粒狀、塊狀雪花石膏，纖維狀集合體并具絲絹光澤的纖維石膏，還有光澤暗淡的疏松土狀集合體土石膏等。

石膏一般泛指軟石膏和硬石膏兩種，它們常伴生產(chǎn)出，在一定的地質(zhì)作用下可相互轉(zhuǎn)化。軟石膏又稱生石膏，是以硫酸鈣為主要化學(xué)成分的水合物，化學(xué)式（CaSO4·2H2O），顏色為白色或灰、紅、褐色，硬度為2，相對密度2.3g/cm3；軟石膏脫水后便成為硬石膏，即無水硫酸鈣（CaSO4），顏色為白、灰白色，玻璃光澤，硬度為3～3.5，密度2.8～3.0g/cm3。

漂亮的石膏晶體看起來冷冰冰、硬邦邦的，但如果用手一摸，就會(huì)感到滑膩、溫?zé)?，這是因?yàn)槭鄬?dǎo)熱性比較弱，硬度非常低的緣故。不過我們摸它的時(shí)候最好小心一點(diǎn)——因?yàn)槭嗍亲钴浀牡V物之一，硬度僅為2，只比石墨、滑石高一點(diǎn)點(diǎn)，用手指甲就能劃出印痕。石膏的“軟”是因?yàn)槠渚w結(jié)構(gòu)松散、易碎，因此人們干脆就把開采出來的石膏磨成粉末，以便加工利用。

石膏晶體一般生長在孔洞中。比如在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的斷裂破碎帶中，往往含有豐富的裂縫和孔隙，當(dāng)下部巖漿中的熱水沿著一定的通道上涌至這些裂縫、孔隙時(shí)，它們周圍的巖石就被逐漸溶蝕，這些原本細(xì)小的裂縫和孔隙逐漸變大。當(dāng)富含負(fù)二價(jià)硫離子（S2-）的地下熱水上涌與下滲的地表水里的氧結(jié)合，負(fù)二價(jià)硫離子（S2-）就氧化為硫酸根離子（SO42-），進(jìn)一步與灰?guī)r中的鈣離子（Ca2﹢）結(jié)合，形成CaSO4，隨著溫度下降，CaSO4慢慢結(jié)晶便形成了石膏晶體。由于水的溫度是慢慢降下來的，結(jié)晶慢的就容易形成大的晶體，結(jié)晶快的往往就形成比較小的晶體。

石膏分布廣泛。中國石膏礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量豐富，已探明的各類石膏總儲(chǔ)量約為570億噸，居世界首位。主要分布在山東、內(nèi)蒙古、青海、湖南、湖北、貴州、云南等地，以山東石膏礦最多，占全國儲(chǔ)量的65%。

石膏應(yīng)用領(lǐng)域較寬，產(chǎn)品種類也較多。主要用于建筑水泥緩凝劑、預(yù)制品及噴涂料、各種模型以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的中藥材，醫(yī)用石膏繃帶，食品方面的填料或豆制品凝結(jié)劑等多個(gè)領(lǐng)域。

在制作工藝品和建筑領(lǐng)域方面，人們常常利用熟石膏跟水混合成糊狀逐漸硬化并膨脹的特點(diǎn)，將它用來制石膏塑像、模型、粉筆等。把石膏加熱到150℃，脫去結(jié)晶水而成熟石膏。其粉末混入水后調(diào)成可塑性的漿狀物，是藝術(shù)家理想的雕塑材料。再加入凝膠、纖維、石灰等物，將其注入人像模子，幾小時(shí)后打開模子，便出現(xiàn)了各種栩栩如生的塑像。工藝美術(shù)商店里出售的石膏“維納斯”等，就是這么鑄出來的。此外，建筑工匠將石膏煅燒到170℃時(shí)所得的灰泥石膏，用于涂抹天棚、木板和檐板等；燒到750℃后碾成粉末制得的水硬石膏，水硬石膏及其制品的微孔結(jié)構(gòu)和加熱脫水性，使之具有優(yōu)良的隔熱和防火性能，可用來制造印花地板、窗框、窗臺(tái)、臺(tái)階、墻檐等。美國芝加哥113層的西爾斯大廈所用的主要輕型建筑材料就是石膏制品。

石膏不僅是建筑材料，還是一味比較特殊的中藥。明朝李時(shí)珍《本草綱目》第九卷記載“石膏亦稱細(xì)理石，又名“寒水石”，主治中風(fēng)寒熱，有解肌發(fā)汗，除口干舌焦，頭痛牙疼等功能，乃祛瘟解熱之良藥。據(jù)中醫(yī)理論及民間使用證明：高血壓屬熱癥，石膏性大寒，用石膏磨制而成的石膏降壓枕，以寒克熱能自然調(diào)節(jié)腦神經(jīng)和人腦正常溫度，使腦血管正常工作，可有效地控制血壓升高。在中國，人們早就用天然石膏制成枕頭，唐朝薛逢有詩《石膏枕》“表里通明不假雕，冷于春雪白于瑤。朝來送在涼床上，只怕風(fēng)吹日炙銷?！笔嗾眍^是采用天然石膏礦石中的精品纖維石膏（透明）為原料，手工精心雕刻，磨制而成的一種具體降壓護(hù)脊、除煩鎮(zhèn)痛、助眠安神等多重保健藥用功效的枕頭。此外，石膏還應(yīng)用于醫(yī)學(xué)骨科骨折固定以及模具模型制作等。

石膏的神奇還在于經(jīng)常被老百姓用做豆制品凝結(jié)劑等。民間有句俗語，叫“石膏點(diǎn)豆腐，一物降一物”。石膏點(diǎn)出來的豆腐又白又嫩，含水量多，入口即化。這樣做出來的豆腐豆香嫩可口，廣受歡迎。

如果大家對石膏感興趣，或者是想一睹石膏的真面貌，貴州省地質(zhì)博物館就有這么一位神秘的來客，歡迎大家前來鑒賞。它產(chǎn)自云南，高2.6m，可見直立石膏主晶長1.25m，寬0.4m，周圍有小晶體環(huán)長，下部的燕尾雙晶呈放射狀展布。它是目前貴州省地質(zhì)博物館收藏的最大的石膏晶體標(biāo)本。

（編輯/潘國虎）