韋樂樂 陜西國際商貿(mào)學院珠寶學院
麥飯石作為一種藥用巖石,在中國歷史上的記載至今已有一千多年,早在晉代葛洪《肘后備急方》中就有關于麥飯石的記載[1]?!胞滐埵笔俏覈糯t(yī)藥學家根據(jù)其外觀頗似大麥米飯團而得名。目前關于麥飯石的功能研究取得了較大進展,吸附性就是研究的一個熱點,前人研究結(jié)果表明,麥飯石對重金屬、有害細菌等有較強的吸附性[2-3],因此被用于保健器具、環(huán)保等各個領域。中國是麥飯石之鄉(xiāng),多地都發(fā)現(xiàn)麥飯石,文章選擇陜西戶縣太平麥飯石為樣本,對其吸附性與地質(zhì)特征之間的聯(lián)系進行研究。
太平麥飯石在行政區(qū)劃上屬于陜西省西安市戶縣,目前位于太平景區(qū)。在大地構(gòu)造上位于商丹斷裂以北,呈不規(guī)則狀近EW向展布,與圍巖片麻理走向一致。多呈巖基產(chǎn)出,與圍巖以混合過渡接觸為主,局部呈侵入或不明顯的侵入接觸,圍巖殘留體較多,巖體呈網(wǎng)脈穿插于條帶狀混合巖[4]。
選擇代表性標本,對其進行肉眼鑒定和鏡下鑒定。通過手標本觀察,標本整體顏色為灰?guī)\紅色,塊狀構(gòu)造,中粗粒結(jié)構(gòu),主要礦物包括堿性長石、斜長石及石英,三者約占巖石的85%左右,次要礦物主要是黑云母,礦物還出現(xiàn)次生變化,主要是高嶺土化及絹云母化。
在偏光顯微鏡下,可見巖石呈似斑狀結(jié)構(gòu),主要礦物有堿性長石、斜長石和石英,還可見黑云母及副礦物。堿性長石占55%左右,呈板狀,單偏光鏡下為無色透明,可見解理,正偏光鏡下有的可見卡式雙晶,有些表面發(fā)生高嶺土化;斜長石25%左右,板柱狀,單偏光下無色透明,正交偏光鏡下可見聚片雙晶,干涉色呈一級灰白,表面有絹云母化;石英約15%,呈粒狀,無色透明,無解理,一級灰干涉色;黑云母呈片狀,約3%,可見一組極完全解理;此外還可見不透明的副礦物。通過鑒定科確定太平麥飯石巖石類型為石英二長巖,并且經(jīng)歷了風化作用。
前人通過大量實驗證明麥飯石對于重金屬和細菌有吸附性,而性能與結(jié)構(gòu)組成密切相關。首先體現(xiàn)在巖石結(jié)構(gòu)上,麥飯石礦物顆粒整體粗大,且由于經(jīng)歷風化作用,巖石整體疏松多孔,孔隙為吸附物提供了吸附空間,孔隙越多,吸附性就越強,吸附效果越好,這是麥飯石能夠吸附砷、鉻、汞等重金屬及有害物質(zhì)的物理條件。
其次,從麥飯石的礦物組成來看,長石、云母、高嶺土等都是硅酸鹽礦物,礦物組成中陽離子主要是鉀、鈉、鈣、鎂等活性離子,當麥飯石用水浸泡時,這些活性離子就以陽離子形式進入溶液中,從而使硅酸鹽呈陰離子形式,因此在麥飯石水溶液中就會存在-SiO-基團,當這些基團遇到重金屬離子或者細菌類中的陽離子相結(jié)合,從而吸附重金屬和細菌等物質(zhì)[5]。
此外,麥飯石在形成過程中發(fā)生了高嶺土化及絹云母化等,而高嶺土等粘土礦物具有孔隙率高、表面積大、極性強等特性而對溶液中的重金屬等有害物質(zhì)具有極強的吸附性[6],是去除水中重金屬等有害物質(zhì)的理想吸附劑,在水污染處理中已有應用。這些次生礦物在形成時不僅與巖石形成過程有關,也與礦物本身的成分相關,雖然是原巖發(fā)生化學變化形成的,但是在成分上與原礦物有密切關系,麥飯石之所以有這些粘土礦物,是因為其在形成過程中發(fā)生風化作用,也跟麥飯石本身長石含量高密切相關,這也是麥飯石能夠吸附有害物質(zhì)的另一重要原因。
總體來看,麥飯石形成過程中發(fā)生的風化作用,對于巖石結(jié)構(gòu)和成分都有一定的改變,風化作用使巖石疏松,且生成了粘土礦物,這些對于麥飯石的吸附作用都是有利的,其實風化作用還使得花崗巖原巖中對人體有害物質(zhì)減少,因而可以作為保健器具,否則花崗巖原巖是無法起到如此多的功能的。太平麥飯石從巖石類型上與其他地區(qū)麥飯石相比,大的分類一致,都屬于中酸性巖,只不過在具體巖石中各礦物含量有所差別,但是礦物種類差別較小,主要礦物都包括長石石英,而且在形成過程中都經(jīng)歷了風化作用,都有次生礦物產(chǎn)生,因此從吸附性與巖石學特征關系來看,太平麥飯石也具有代表性。
1.陜西戶縣太平麥飯石巖石類型主要是石英二長巖,巖石經(jīng)歷了風化作用,長石出現(xiàn)高嶺土化、絹云母化等。
2.麥飯石吸附性與巖石本身的孔隙有關,同時也與巖石硅酸鹽礦物構(gòu)成及次生礦物的吸附性相關。