水鎂石：這竟是可以用來織布的石頭？

水鎂石的英文名Brucite，是為紀(jì)念礦物學(xué)家Archibald Bruce (1777-1818)以其姓氏命名的。水鎂石又被稱為氫氧鎂石，顧名思義，主要化學(xué)成分為Mg(OH)2，成分中的鎂離子（Mg2+）可被鐵（Fe2+）、錳（Mn2+）、鋅（Zn2+）等類質(zhì)同象替代。其中氧化錳（MnO）可達(dá)18%，氧化鐵（FeO）可達(dá)10%，或氧化鋅（ZnO）可達(dá)4%；可相應(yīng)形成錳水鎂石、鐵水鎂石、鋅水鎂石、錳鋅水鎂石等變種。鐵、錳等離子類質(zhì)同象混入替代會使礦物的顏色變深、密度增高。由于水鎂石含有結(jié)構(gòu)水，當(dāng)達(dá)到340℃后，礦物開始逐漸吸熱分解得到氧化鎂和水。

水鎂石屬三方晶系礦物，具層狀結(jié)構(gòu)，晶體呈板狀或葉片狀，集合體常呈板狀、細(xì)鱗片狀、渾圓狀、不規(guī)則粒狀，若呈平行纖維狀集合體，則稱纖水鎂石(nemalite)。水鎂石的顏色為白色、灰白色，當(dāng)混入鐵、錳時呈深淺不一的綠、黃或紅褐色；新鮮面和斷口上呈玻璃光澤，解理面上顯珍珠光澤，纖水鎂石呈絲絹光澤，透明，硬度2.5，相對密度2.3-2.6，一組極完全解理，水鎂石細(xì)片具有撓性及柔性。

水鎂石礦物標(biāo)本（世界巖礦標(biāo)本之一）

水鎂石為可溶性含鎂化合物在強(qiáng)堿性溶液中水解而成，為堿性溶液對鎂質(zhì)硅酸鹽作用后的次生變化產(chǎn)物，是一種典型的低溫?zé)嵋何g變礦物，常由方鎂石或蛇紋石等變化而來。

水鎂石被廣泛應(yīng)用于防火材料、造紙工業(yè)、制取氧化鎂、氯化鎂、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。水鎂石可用于制作阻燃劑（指能使可燃物或易燃物遇火源時或著火后使其燃燒變慢的一種助劑）和鎂質(zhì)高溫耐火材料，用其制備的高檔無鹵型阻燃劑是一種既環(huán)保、又安全的阻燃劑，由于其層狀結(jié)構(gòu)效應(yīng)，兼具填充和阻燃兩重作用。水鎂石制作的防火涂料有容重輕、裝飾性好、耐風(fēng)化能力強(qiáng)、防火性能好、著火后不剝落等特點(diǎn)，可用于船舶、高級住宅等的表面涂層。

中國古代多有記錄著一種名曰“火浣布”的布料，如《列子·湯問》中說：“火浣之布，浣之必投于火”，顧名思義，就是不用水而用火燒洗去污垢的布。現(xiàn)在普遍認(rèn)為：火浣布的制作材料主要為石棉纖維，因?yàn)槭蘧哂胁蝗夹?。除了石棉以外，纖維狀的水鎂石也可以制作“火浣布”，其重要特性在于其在較低溫度時就能釋放大量的水蒸氣，并且分解生成的MgO也具有較高的活性和較好的耐熱性。除此以外，水鎂石具有明顯的柔性和撓性（礦物受力變形，作用力失去之后不能恢復(fù)原狀的性質(zhì)），這些特質(zhì)使其成為了織布的絕佳巖礦原料。對比石棉和水鎂石，現(xiàn)代研究表明石棉的對人體和環(huán)境有很大危害，已被國際癌癥研究署確定為具有確定性的致癌物，而水鎂石則安全環(huán)保，是優(yōu)良的防火材料。

密封保存的粒狀水鎂石集合體（世界巖礦標(biāo)本之一）

目前已知鎂質(zhì)礦物中水鎂石的含鎂量最高，作為提取鎂的重要原料之一，是一種珍貴的高鎂非金屬礦。此外，在造紙工業(yè)中水鎂石可用作填料。在酸性廢水處理時它可作為一種安全、無毒、無害的綠色中和劑；在大氣治理中可以作為煙氣脫硫劑使用，可減少煙氣中有害組分對大氣的污染。

在珠寶工藝品市場上有時也能見到水鎂石的身影，不過更多地是作為壽山石和和田玉的仿制品出現(xiàn)。水鎂石因致密塊狀，質(zhì)地均勻、細(xì)膩瑩潤，透明度好，觀賞性高，有的帶有條紋圖案等特點(diǎn)，可雕琢成工藝品。有些工藝品僅依靠外觀特征判斷，與高檔壽山石難以區(qū)分，此時需要借助分析測試儀器進(jìn)行諸如X紅外光譜鑒定、X射線粉末衍射分析等手段幫助識別。

水鎂石礦床在世界范圍內(nèi)分布有限，而且礦床規(guī)模一般較小，主要集中在俄羅斯、美國、巴基斯坦、加拿大、朝鮮、挪威等地。我國的水鎂石資源儲量屬中等規(guī)模，主要礦床分布于遼寧鳳城、寬甸、吉林吉安、陜西寧強(qiáng)、青海祁連山、四川石棉、河南西峽等地。

附：本期介紹的礦物隸屬于世界巖礦標(biāo)本，珍藏于昆明理工大學(xué)地學(xué)博物館，系民國初年定制的地質(zhì)教學(xué)標(biāo)本之一。許多標(biāo)本采自巖石和礦物的原始命名地、經(jīng)典礦區(qū)和地層剖面，有些礦床經(jīng)歷長期采掘后已不復(fù)存在，故而收藏的許多標(biāo)本不可復(fù)得。這套標(biāo)本抗戰(zhàn)時南遷，幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)通過國立西南聯(lián)合大學(xué)留存至昆明理工大學(xué)，近乎完好得保存至今，見證了中國現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)科和地學(xué)教育的形成和發(fā)展歷程，具有重要的科研、歷史和文物價值。

撰稿：朱俊、申岑、王雷

科學(xué)顧問：張世濤

拍攝：楊宇晨

依托單位：昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院