蛇纹石的用途（蛇纹石含共生矿物吗）

　　摘要：殷墟透闪石和蛇纹石玉器呈现颇为丰富的白化现象，其机制包括玉质疏松成因和钙化成因。本文在此基础上探讨了抛光工序、材质以及酸碱度对白化程度的影响，结果显示：抛光层比未抛光部分抗风化，透闪石玉的抗风化能力强于蛇纹石玉，中碱性埋藏环境可以使两类白化玉器的结构变得异常疏松，因此在材质鉴别和预防性保护方面应特别。此外，中碱性环境中钙盐沉积渗透至玉器表面会形成点状分布的钙化现象。有别于上世纪60 年代以来中西方学界长期否定钙化现象的存在，这一出土实证的首次发现和重新研究对钙化现象提出了全新的看法。该项研究丰富了对玉器白化现象的认知，有助于对玉器材质的原初状态进行准确判断。
　　一、引言
　　玉器是中国传统文化的杰出代表性器物，是有特色的文物种类。从材料利用史的角度考察，人类历史可被划分为石器时代、青铜时代以及铁器（钢铁）时代三个阶段，其中石器约占人类史的99%时光。按照石器制作技术可区分为旧石器时代和新石器时代，旧石器时代的技术特征是＂打制＂，脆性大、均质且各向同性、硬度高、结构致密的石材适合打制成刃类工具或细石器，如黑曜石、燧石、石英等，优点是可以控制打制石器的形状。脆性小（韧性高）的石材常作为敲击类工具，虽无法适合精细打制，但满足了耐用的需求；新石器时代的技术特征是＂磨制＂，合适的石材是硬度高且韧性大的耐磨材料，不仅适合精细加工，而且磨抛形成的光泽层可以展现石料的材质美，因此透闪石-阳起石、玛瑙等这类玉石矿物逐渐脱颖而出，常被制作成装饰品，满足人们的精神追求。此外，玉器随着社会的分化也成为权力象征，具备了礼仪功能。从这方面看，玉器是石器发展到磨制阶段的产物。
　　玉是＂石之美者＂，这出自东汉许慎的《说文解字》，实际上是古代玉的广义定义，古代玉的狭义定义仅是指和田玉。从时代上看，史前至三代时期，玉的定义是广义的；三代至汉代，玉的广义和狭义定义并存；汉代张骞通西域之后，和田玉大量东进，玉的定义是狭义的。从上世纪90 年代至今，地质学者、自然科学学者采用多种现代科学手段对汉代及之前的出土玉器进行测试分析，发现近40 种矿物曾作为玉材被先民使用，其中透闪石—阳起石、蛇纹石、玉髓（玛瑙）、绿松石、方解石类等是中国古代最为重要的玉材种类，从中可见硅酸盐、氧化物、碳酸盐、磷酸盐质的美石均可制作成玉器。从数量上来看，透闪石—阳起石玉器的比例最大，其次是蛇纹石玉器。
　　透闪石—阳起石属于双链状硅酸盐矿物，而蛇纹石属于层状硅酸盐矿物，它们在长期的地下埋藏过程中会发生风化。风化作用是指玉在地上或地下，因风化、老化而造成改变的一切作用和过程，包括物理作用、化学作用以及生物作用，常改变玉料或者玉器的物理化学性质。在玉器领域，常用颜色变化这一显著特征来表征风化作用的结果，如白化、黑化、红化、褐化、黄化、绿化、蓝化等。王荣等已对透闪石—阳起石玉器和蛇纹石玉器的白化机制研究进行了综述，从中可见针对殷墟白化玉器的研究工作较少。2015 年11 月底、2016 年4 月底至5 月初和2017 年3月底至4 月底，复旦大学文博系玉器组至北京中国社会科学院考古研究所和河南安阳殷墟工作站对妇好墓和其它十余处遗址或墓葬出土的600 余件玉器进行了细致观察和分析，发现殷墟透闪石和蛇纹石玉器呈现的白化现象颇为丰富，现将认识结果汇总成此文。
　　二、研究方法简介
　　本文从表观特征、物相成分和微观形貌等三个方面对殷墟玉器进行综合分析，采用的方法简述如下：
　　2.1 表观特征分析
　　主要对玉器的颜色和光泽度进行定量表征，采用美国柯尼卡美能达公司生产的CM-2300d 型便携式积分球形仪器，测试玉器颜色的L* a* b* 值以及相对光泽度值。L* 表示明度（Luminosity），相当于亮度，值域由0 到100；a* 表示从红色至绿色的范围，b* 表示从黄色至蓝色的范围，值域都是由 120 至-120；相对光泽度为G。
　　2.2 物相及成分分析
　　物相分析主要是了解文物的组成元素以何种结构方式存在，即元素的空间构成。成分分析主要是获得文物的元素组成（定性）及含量（定量）。两类方法的分析结果互为验证，以保证研究结果的准确性。
　　物相分析主要是拉曼光谱和X 射线衍射分析。拉曼光谱分析采用美国必达泰克公司（BWTEK）生产的I-Raman，激光波长为785nm，分辨率为4cm-1，光谱范围为65-3200cm-1，测试的物镜倍数为20×，积分时间设置为10s。X 射线衍射分析采用德国布鲁克公司（Bruker）生产的D8 ADVANCE 型X 射线衍射仪，完成于复旦大学先进材料实验室，工作电压和电流分别为40kV 和40mA，激发源为铜靶X 射线。
　　成分分析主要是质子激发X 射线荧光光谱分析，采用复旦大学现代物理研究所的外束质子激发X 射线荧光设备，其质子束是由NEC 9SDH-2 串列加速器提供，加速器管道尽头使用厚度7.5μm 的Kapton 膜隔离真空和大气，探测器和样品之间充填氦气，保证轻元素信号不被空气吸收。
　　2.3 微观形貌观察
　　微观形貌观察是在复旦大学化学系进行的，采用荷兰Phenom 公司生产的Phenom Prox 型扫描电子显微镜（SEM），放大倍率为50-110000×，点分辨率为17nm，工作电压为4.8-15kV，探测器为背散射探测器。同时采用配备的EDX 分析系统进行显微区域的成分分析。
　　三、白化现象及成因分析
　　3.1、结构疏松成因
　　3.1.1 透闪石玉白化（Nephrite，Ca2(Mg,Fe² )5Si8O22(OH)2）
　　该件玉残片整体呈现白色、不透明。侧面的中间区域呈深绿色且透明度较高，深绿色周边呈（黄）褐色且透明度降低，表明该件玉器的原色是深绿色，其它颜色为次生色。
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