沙漠中千姿百态的“玫瑰花”
走进山西地质博物馆的“物华天宝”展厅,映入眼帘的是琳琅满目的矿物晶体,其中有一块标本造型独特,引人注目,它就是“沙漠玫瑰”。“沙漠玫瑰”是何许物也?
其实,“沙漠玫瑰”就是我们熟悉的石膏。它形成于干旱蒸发环境中,比如沙漠地带。在蒸发环境下,水体盐度不断升高,硫酸钙会最先达到饱和,从盐水中结晶出来,并且慢慢增长,多个晶体结合在一起形成晶簇,外形由多片板状结晶交叉组成,如同千姿百态的玫瑰花一般,堪称瑰丽神奇的石中之花。
石膏这种矿物的外形变化多端,有的如美丽的“沙漠玫瑰”,有的与水晶、方解石撞脸,像半透明的“冰糖”,有的像浅棕色安静的“小雏菊”,也有的像张牙舞爪的“绿巨人”……它为什么会有这么多形态?是会七十二变吗?
这是由于石膏可以有多种晶体形态产出,有板状、金刚石状、粒状、玫瑰块状、纤维状、放射状等;颜色也十分多变,从无色到白色、灰色、浅绿色、浅黄色、浅棕色、浅红色都有。在我们生活中,最常见的是无色到白色的块状石膏,与水晶和方解石十分相似。那把它们三者放在一起时,该怎么来判断到底哪块是石膏呢?
方法很简单,只要用指甲轻轻一划,划得动的是石膏,而划不动的就是水晶或方解石。这个判断的依据来自矿物的硬度,石膏的摩氏硬度是2,指甲的硬度一般是2.5,方解石的硬度为3,而水晶的硬度是7。石膏不仅有极高的颜值,还有不俗的能耐,被广泛应用于建筑、模具、化工、医药、食品加工等领域。
人类利用石膏的历史至少可以追溯到1万年以前,新石器时代早期的先民就已经开始使用石膏制作容器,或将石膏用作建筑和装饰材料涂抹于墙壁上。石膏及其制品的微孔结构和加热脱水性,使之具有优良的隔音、隔热和防火性能。
大约在4700年前的古埃及,人们在建造狮身人面像的时候,就将石膏材料混入砂浆中砌石使用。在罗马时代,罗马人把石膏用于室内装饰。1972年,在震惊中外的长沙马王堆汉墓考古中,发现在墓地的封顶之处有一层厚厚的石膏,正是这层石膏将古墓完全地密封起来,使得里面的古尸和文物得以完整保存。随着科技的进步,石膏更是由于节能、省料、可回收、无污染等特性,具有成本效益的优势,成为绿色建筑的首选材料。
在农业生产中,石膏的应用价值也很高,它的主要化学成分为硫酸钙(CaSO
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),可用于制造硫酸,进而生产硫酸铵化肥,用来调节土壤的酸碱度,改善土壤环境,也可以为各种肥料提供钙、硫等营养元素。在食品加工方面,石膏常作为凝固剂,和豆腐的故事家喻户晓,石膏点的豆腐别有一番风味。除此之外,石膏还作为矿物颜料、装饰品、艺术品和光化学材料应用在我们生产生活之中。看来石膏这个宝藏矿物的称号真的是实至名归!
山西自然博物馆 吴玉龙