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「金玉未成器曰矿」 （《周礼》郑玄 注）
「矿」从何处来？撰文 | 王煜 学术顾问 |中国地质科学院 科普支持 |中国地质博物馆 大地君 按 “有矿” 用来形容某人家里有钱，有资本 我们不难看出 矿，总是与财富、珍稀联系在一起 我们见过许多跟矿有关的词： 矿物、矿产、矿藏、矿晶、矿石等 你一定听说过，却未必能区别开来 按照行业划分 “矿”是个典型的地学名词 它的定义是 “蕴藏在地层中可供开采利用的物质” （出自《现代汉语词典》） 矿，英文对译词是mineral。 从汉语追根溯源，古人如此解释： “金玉未成器曰礦（矿）。” （出自《周礼》郑玄注） 意思是，金属玉石未雕琢前的形态，就叫矿。 中国古代没有现代意义的科学理念 对词语的解释往往偏重具体而非概括 重视“意境”而非“数理”，长于现象而非原理 尽管如此，从汉字矿的辞源和地学“矿”的定义来看 将mineral译为矿，相当准确 矿物，就是无机界最基本单元 有的是单质、有的是化合物 自然界已发现的矿物已有4000多 然后，一种或多种矿物可以组成地球 及其他星球上的各种岩石 即俗称的天然石头，是由矿物组成 这就是矿 它无处不在，但你却不知 它从何来？ 如何而来？ 且听行家一一道来
宇宙是工厂你造吗 地球上的每一块金子 都是来自宇宙里的星星 今天就来介绍一下它们的身世 首先 我们要复习下 一个重要的初中化学知识 我们知道 这个世界 是由各种化学元素组成的 排第一的是
氢元素 然后是氦元素 它们大概是这个样子
 宇宙空间里，到处都漂浮着氢元素 按照丰富程度算 大概占到了90% 这么多的氢元素是哪里来的呢？ 根据“大爆炸理论” 它们都来自138.2亿年前的一次大爆炸 一个致密炽热的奇点 不知道为什么就炸开了 威力虽然巨大 却只能生产出氢元素和氦元素
 想要得到 元素周期表里的其他元素 就要靠宇宙中的元素工厂了 它们是 恒星
 在万有引力的作用下 氢元素堆积在一起 被加热到非常高的温度 然后 两个氢元素聚合在一起 发生核聚变 并且生成新的元素 氦
 这个过程会释放出巨大的能量 这也是氢弹的原理 每时每刻都有无数个“氢弹”在爆炸 随着恒星内部的温度上升 一直到一亿多摄氏度 会发生新的聚变反应 氦聚变开始了 此后生成的元素就复杂了r 有的情况下，恒星会变成红巨星
 这样生成从氦到26号元素铁的所有元素 有些大质量的恒星 在它们演化到后期时 当铁开始聚变时 会发生一种超大规模的爆炸 这种爆炸就是超新星爆发
 它生成了从 27号元素钴到92号元素铀 当然也包括我们最喜欢的79号元素 金 但是代价真的有点大 地球上这点金子 要炸一颗比太阳还要大8倍的恒星！ 然后 从93号元素镎开始 宇宙也造不出来 都是人造的了！r 人类是不是也很厉害？
 超新星爆炸后 宇宙空间中到处是残留的各种元素 当然 还是以氢元素为主 这些物质在万有引力的作用下 再一次聚集在一起 形成新的恒星和行星 我们的太阳系就是这样来的
 太阳的年龄大概50亿岁 和宇宙的年龄比 还算年轻 太阳系里的这些物质 已不知道是第几次超新星爆炸的产物了 文艺矫情地说： 太阳不知经历了几道轮回
行星是矿工大概46亿年前，地球形成了 幸运的是 因为离太阳比较近 按照重力分选 地球的元素还比较重 离得远的行星则大多是比较轻的元素 例如木星主要是氢和氦
 地球的结构大概是这样 中心是铁和镍组成的内核 就像太阳系里很多铁陨石的成份一样 地壳中各元素所占的比例大致如下：r 氧48.60% 硅26.30% 铝7.73% 铁4.75% 钙3.45% 钠2.74% 钾2.47% 镁2.00% 氢0.76% 其它1.20% 人人都爱的金子 就在这剩下的1.2%里头 而且还占得很少
 地球这么大 金子那么少 如果平均分布在地球上 得怎么找啊？r 有没有一些办法 让金子们自动聚集在一起呢？ 答案是肯定的 比如火山
 板块是运动的 坚硬的岩石圈浮在软的软流圈上 缓慢运动 有时候大洋板块会俯冲到大陆板块下 在这个过程中 大量的水会沿着缝隙被带入地下 受到地下高温高压的影响 这些水会被加热到500度以上 这种非常热的水 会溶解大量的金属元素 这种高温液体被称为 热液 当热液沿着火山的通道上升 会逐渐冷却 冷却的时候 不同的矿物会先后从热液中析出 当热液冷却到200℃-300℃时 金矿形成了
矿物终遇人经过漫长的演化 生命从简单到复杂 最终 人类登上地球的舞台
 而人类文明演化的历史 就是一部对矿物的利用史
 这是一件精美的石器 使用的材质是 星球上随处可见的水晶 没错 真的是随处可见 先祖们很容易就能发现这种材料 这种材料硬度高，断口锋利 用来制作兵器再理想不过了r 但是它也有弱点 太脆了
 不过 用石器也没什么厉害的 至少4-5种动物都会用它 很快 人类就发现了 更好用的工具
 青铜时代 铁器时代 先后到来 随着人类文明的不断向前 更多的矿物被发现和利用 矿物越来越不够用了r 很自然地 矿山和矿业出现了 人类 开始有组织大规模地开采 矿物
矿物造文明
 在北美洲 有人在森林里发现了一块巨大的金属 这是一块纯铜 上一个冰河时代 它被冰河从遥远的地方搬运过来 后来冰雪融化 它就留在了这里 后来人们知道 这是一块巨大的铜 铜 人类最早使用的金属之一 它分布广泛 在地壳中的含量约为0.01% 人类对它的利用 带来了我们熟悉的青铜时代 后来 发现它的延展性、导热和导电性能 因此它成为了 电气时代最重要的材料
 铜钱 中国古代最重要的货币形式 用量极大 那么这些铜从哪里来呢？
 湖南郴州的桂阳县 三国时期赵子龙智取的那个 桂阳郡 这里曾是 中国古代最重要的铜矿产地 在唐朝时 为帝国提供了三分之一的铜矿 现在 人们在这建设了矿山公园 建造了世界上最大的铜钱
 在中国的过去和今天 湖北大冶 安徽铜陵 江西德兴 这些最重要的铜矿 大致分布在下图的这个区域里
 矿石 从地下数百米深处被 挖掘下来 绞盘带动矿车 通过斜井 一车一车地拉到地面上
 这些铜矿石学名叫斑铜矿 含有铁、硫和铜 区别于其他的铜矿石 它有着美丽的彩虹色 这是一种氧化薄膜所呈现的色彩 叫做锖（qiāng）色
 铜矿石 经过复杂的冶炼工艺 最终就得到我们喜爱的 铜 人类文明向前迈进 铝 又硬又轻的材料登场了 它的用量比铜还要大 无论是飞机、火箭还是手机 都大量使用了这种材料 但是 它的使用也仅有100多年
 出产铝的矿藏中 主要来自一种叫做三水铝石的矿物 它的晶体细小 经常聚集在一起成球状 一般为白色 少数呈现美丽的蓝色 而且有好看的玻璃光泽 这是产自云南的三水铝石 想想要把它粉碎融化 做成你的手机壳 是不是有一点不舍 其实 工业用的铝土矿 大多是难看的土块 这种晶体当然是要小心挖出来 作为收藏品单独出售的 人类文明继续高歌猛进 对矿物的利用 终于到了自然界的尽头 第92号元素 铀 它的使用历史比铝更短 1945年的一声巨响 开启了人类的核时代 现在这些铀矿石 为我们提供了源源不断的电力 在湖南的平江县 出产这种重要的矿石 它们是这个样子
 这种美丽的矿石叫做钙铀云母 在自然光下，呈现美丽的黄绿色 如果用紫外灯照射 它会发出鬼魅般的颜色 像电灯泡一样的绿色 这种现象叫做荧光
 矿物晶体 成了爱好者疯狂收藏的对象 一块矿石卖到千元以上 这也是极少具有放射性的矿物 如果您莫名害怕 又对放射性缺乏足够的知识 建议先向专家咨询 绝大多数矿物 是非常非常安全的
 还有一些矿物 它的作用是让女生拥有好心情 除了我们熟悉的钻石 还有很多很多矿物宝石 例如价格便宜、又非常好看的 石榴子石
 它确实长得像石榴子一样 得名石榴子石也是毫无波澜 它的家族有很多很多种矿物 许多都用来制作首饰 例如这种 像芬达饮料一样的芬达榴石 还有一些矿物 没有工业价值r 又因为硬度低 做不了首饰 但是 也有很多人花高价收藏 这是为什么呢？ 像这位老哥 费尽心思跑到沙漠里挖这种石头
它有一个很形象的名字沙漠玫瑰 它的成份是石膏 就是画石膏像和涂墙的石膏 在沙漠戈壁这种环境中r 往往会生长出这种像花一样的晶体 我们现在收藏它们 首先，因为它好看 而且它的身世中 然后，它储藏科学知识 它是沧海桑田的见证 是大自然的神奇造化 人类文明进入 信息时代 我喜欢对着这种绿色的石头发呆 我知道它叫萤石 化学式叫氟化钙 手机和牙膏都离不开它r
矿的宿命湖南郴州的瑶岗仙矿 很多人可能不知道这个名字 但它在国际矿物市场上 有着极高的声誉
 瑶岗仙主要生产钨r 它是我国钨业的起源地 是目前国内最大的黑钨矿生产矿山
 瑶岗仙山势非常险峻 从小镇到主峰 有1000多米的相对高差 这里整座山都是矿 几十年的开采 整座山被打得千疮百孔
 每隔几十米会设计打一层平巷道 巷道之间用竖井连接 从下到上坐矿山电梯也要十几分钟 由于钨矿的开采 山体植被与土壤遭到了严重的破坏 但它的雄姿依然不减 井下的旅行和地表非常不同 仿佛置身宇宙之中
 在井下关掉头灯 打开专用的荧光灯 矿壁上出现了星星点点的蓝光 这就是钨了 它以白钨矿的形式保存在矿脉中 然后顺着矿脉挖掘 挖出的石头就是矿石 看上去比较好的矿石捡拾出来 剩下的废弃矿石会运至废矿堆 无数的农民 彻夜在这些废矿堆上选矿 废矿竟然可以 养活了几万人
 这个女工在用地质锤打碎矿石 把好的部分留下 差的扔掉 留下的矿石会被粉碎 倒入依山而建的分选车间 从上到下一步步分选 最后，在摇床上 这么一晃一晃的 钨矿就留下来了 钨 一种很硬的金属r 用它可以制造高硬度的坦克装甲
 上面这个针一样的东西 是一根用钨金属加工成的炮弹 发射出去之后 会像切豆腐一样 撕开坚硬的坦克装甲 钨的特性在这种铁与火的碰撞中 施展得淋漓尽致 有时候 在开采过程中 会打到一些空洞 当地人管这种洞叫 “西服矿”（音） 里会生长一些晶体 有时四方四正 有时生成片状 有时生成长条 有时长得多面
 你看到之后第一反应是 好看 然后会觉得非常神奇： 为什么长成这样？
 这就要回到初中化学了 如果我们把这些晶体极致放大 就能看到这样
 神奇的矿物晶体 就是这种结构的 理想放大状态
 即便矿物晶体这么好看 在20年多前，多会被打碎扔掉 现在 一个晶囊里挖出上千万的矿晶 已经见怪不怪 瑶岗仙矿挖出来的精品矿物 一块就价值数十万至上百万元 可惜 这种标本国人难得一见 基本都流入了 国际大藏家的手里
 有人会花几千万买玉 却不识得真正的宝物 殊不知 他们迷信的玉石 是一种广泛分布的矿石 有时 一个矿脉数以万吨计 就像路边的石头
 庆幸的是 现在很多矿山 知道了矿物晶体的价值 再也不会轻易 砸碎了 精美的矿物晶体 逃过了做成炮弹的命运 成了博物馆里的藏品
 夜深人静的时候 再次凝望这些美丽的矿物 仿佛在和星星对话 虽远隔数万光年 却来自同一颗超新星的爆炸 虽经历亿万年的时光 却一眼穿越万年
如何“阅读矿物”？
地球内部之美
尽在矿物结晶
r
地下深处的岩浆
热液与岩层地块的挤压、升落
伴随着亿万年的地质孕育
促使各种自然元素
相互组合、蜕变
造就了如梦如幻的矿物晶体
上帝说：要有光
众生说：我要矿
我们不是上帝
但我们可以让你
足不出户、无须破费太多
就能实现“家中有矿”
你不仅能得到实体的矿标
且能获得丰富的知识矿藏
这是史上首创的矿物日历
呈献了
来自34国家
179 种矿物晶体
的378 幅至美图片《矿物日历》主要标本来源地地图
由国际著名矿物、宝石摄影大师
Jeff A. Scovil 和Joe Budde等精心拍摄
地质学家刘光华教授
矿物学家黄怡祯博士
担纲文字撰写工作
众多的日历文创产品中
矿物日历的设计独树一帜
最突出的一点是日期
打破常规地
以2019年3月1日开始
延续至2020年2月29日
每一天
都有一种至美矿物相伴
地球的奥秘、矿物的神奇
一览无余地浓缩在
书房
卧室
厅堂
不仅可以阅读
还搭配专业收藏矿标
无比、极度、十分的拉风
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既是一本日历，又不只一本日历
它是
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一座浓缩的矿物博物馆
一本精华版地球岩石书
一条别致的地层矿物走廊
一部顶级的矿物美学宝典
「 矿物日历（2019-2020·跨年版）」
双十一特惠
矿物标本全面升级
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发表于 2019-1-31 18:17:11