安徽歙砚
经过变质作用后,泥质岩会变成板岩,开始结晶出细小的矿物,虽然人的肉眼还分辨不出,但矿物的粒度变大了,矿物质点间焊接紧密了,因此洮砚的下墨变快了,但发墨却不如端砚细了。
板岩进一步变质会形成千枚岩,矿物颗粒结晶得更粗大了,肉眼就可以觉察到极细小的白云母晶体,让岩石出现丝绢光泽。歙砚石材的变质程度恰好介于板岩和千枚岩之间,矿物晶体不够大,但已经出现丝绢光泽,使歙砚出现螺纹、眉纹等各种花纹结构,而零星结晶出的黄铁矿颗粒成为歙砚中的金星。
歙砚的矿物颗粒相对较粗,因此下墨能力最强,虽然纹理精细,发墨效果也很好,但还是赶不上泥质岩制成的洮砚和板岩制成的端砚。
千枚岩如果再进一步变质,就会形成片岩和片麻岩。片岩中有大量的云母片,肉眼就能清楚地看到,这样的石材已经不能去制作砚台了。好砚台讲究细而不滑,涩而不粗,但片岩却是滑而不细,既涩又粗。片麻岩就更粗了,除了含有云母等片状矿物,还有大量长石、石榴子石等粒状矿物,用它制作砚台肯定是不行了,但它很坚硬,又很粗糙,山村里生活的人们叫它“麻石”,用来做石磨和碾子。
千枚岩
摄影:王清晨
1893年,英国地质学家巴罗在苏格兰高地对泥质岩的变质作用进行了研究,他指出,随着温度的增高,岩石中会有规律地逐步形成绿泥石、黑云母、石榴子石、蓝晶石和夕线石等矿物,(泥质)岩石也会逐渐变成千枚岩、片岩和片麻岩。后来在世界上其他很多变质岩地区也都发现了同样的矿物变化带,于是,人们就把这种规律性的矿物和岩石变化叫做“巴罗式变质带”。
片麻岩
摄影:王清晨
澄泥砚是“四大名砚”中唯一不是用石材制成的砚台。唐代的澄泥砚是用山西新绛县汾河里捞上来的细泥制成的。古人从河床中取泥,淘洗澄清成细泥,再放在绢袋中在河水里继续经受冲洗,两三年后再取出做成砚台坯,晾干后放进窑里用火煅烧,恰当的火候使砚台的硬度介于陶和磁之间,出窑后再精雕细琢,成为下墨和发墨极佳的澄泥砚,作为贡品纳入皇宫。
后来,由于制作工艺复杂,烧窑火候又难以掌握,澄泥砚失传多年,直到20世纪70年代日本访华团提出要买几方澄泥砚,才引起国内相关部门的重视,开始重拾这门儿手艺,市面上出现了山西绛州澄泥砚,山东鲁柘澄泥砚,河南虢州澄泥砚等。
会“变脸”的变质矿物
看过川剧的人一定对“变脸”印象深刻,一个角色竟然可以秒变成十来种不同的脸谱。变质矿物真会“变脸”吗?当然会啦。
变质作用的英文是“metamorphism”,词根“meta-”的意思是“变”,词根“-morph”的意思是“形状、形貌”,两个词根加起来,这不就是“变脸”吗?所以,“metamorphism”按照字面的意思就成了“变脸作用”,相应地,变质岩成了“变脸岩”,变质矿物成了“变脸矿物”!
当然,地质学家不会这样去直译,因为在变质过程中发生变化的不仅仅是外部的形貌,还有内部的结构构造和成分。例如,前面讲过的泥质岩变质形成的“巴罗式变质带”,其中很多矿物的变化都反映了化学成分的变化。
在构成变质岩的矿物中,最典型的“变脸”要数红柱石、蓝晶石和夕线石了。这三种矿物的化学成分都是Al2SiO5,但在不同的温度和压力下,它们会相互转变。当温度增高后,红柱石和蓝晶石就会消失,“变脸”成夕线石,而当压力变大后,红柱石和夕线石也会消失。同一种化学成分,在不同的温度压力下竟会形成不同的矿物,这种现象叫“同质异象”。
红柱石中国地质博物馆馆藏
这种“变脸”还出现在其他矿物中。例如,石英、柯石英和斯石英是SiO2的同质异象。它们的“变脸”主要靠压力的变化。石英在压力增大到一定程度后会“变脸”成柯石英,在压力再增大后,会“变脸”成斯石英。在这三种同质异象的矿物中,只有石英是人们很早就认识的,而天然形成的柯石英和斯石英直到1960年和1962年才分别在美国亚利桑那州的大陨石坑中被发现。