雌黃(Orpiment),又叫石黃、雄黃、武都仇池黃、昆侖黃、天陽石、黃安、雞冠石、黃石、砒黃等,其主要成分是三硫化二砷[shēn],砷含量61%,硫含量39%,有劇毒;其晶體多呈粒狀、鱗片狀、不規(guī)則塊狀的集合體,微帶特異的臭氣,味道較淡;其顏色為綠檸檬黃色,條痕為鮮黃色;金剛光澤,解理面可見珍珠光澤,半透明。解理平行{010}極完全;硬度1.5~2。相對密度3.5。
雌黃主要是低溫熱液成因的礦物,常與雄黃、輝銻礦等共生。此外還見于火山噴發(fā)物中,與自然硫共生。雄黃暴露日久,氧化后局部變?yōu)榇泣S,稱為次生雌黃。次生雌黃也可見于煤礦與褐鐵礦礦床中。
雌黃的世界主要產地有羅馬尼亞、德國薩克森自由州等,中國主要產地有甘肅省、湖北、湖南省、四川省、貴州省、云南省等,尤以湖南和云南著名。在古代,雌黃是繪畫、煉丹的原材料之一,可以入藥,制作繪畫顏料,涂改文字,也被用于書籍字畫的保護防蛀;在現代,雌黃礦是提煉砷及制造各種砷化物的主要礦石礦物之一,皮毛制造工業(yè)上用雌黃作脫毛劑,紡織工業(yè)用雌黃做染色劑等,也是醫(yī)藥上常用的中藥材。
主要特性
礦物組成
雌黃的主要成分是三硫化二砷,砷含量61%,硫含量39%,有劇毒。銻(Sb)呈類質同象混入,含量可達3%。(Se)達0.04%。存在微量的汞(Hg)、鍺(Ge)、釩(V)等元素。
晶體結構
單斜晶系;空間群:P21/n;a=1.1475nm,b=0.9577nm,c=0.4256nm;β=90.68°;Z=4。其晶體多呈粒狀、鱗片狀、不規(guī)則塊狀的集合體。
物理特性
雌黃顏色呈綠檸檬黃色,條痕為鮮黃色。金剛光澤,解理面可見珍珠光澤,半透明。解理平行{010}極完全;晶體微帶特異的臭氣,味道較淡。硬度1.5~2,相對密度3.5。解理薄片具撓性和柔性,能彎曲,但無彈性。雌黃不溶于水和鹽酸,但溶于硝酸和氫氧化鈉。
雌黃薄片正突起很高,二軸晶負光性,光軸角中等偏大,吸收Np>Nm和Ng,Ng綠黃色,Nm黃色,強色散,r>V,反光鏡下反射色灰白色,反射率18—20%,雙反射強,內反射白一淺黃色,強非均質性,但是往往由于強烈內反射色的影響而不明顯,磨光不易,常遺留擦痕。
形成原因
雌黃主要是低溫熱液成因的礦物,常與雄黃等共生,因此又被稱為“礦物鴛鴦”。此外,還與朱砂、輝銻礦、白鐵礦、黃鐵礦、方解石及文石、石英、石膏等共生。在火山升華物中,與自然硫、氯化物等一起產出。外生成因的雌黃少見于煤礦及褐鐵礦礦床中,呈皮殼狀或土狀。另外,雄黃暴露日久,氧化后局部變?yōu)榇泣S,稱為次生雌黃。這是由于有機化合物腐爛所生的硫化氫和含砷溶液作用而生成。
在考慮成礦地質背景 、流體性質、熱源和水文地質條件的基礎上,結合礦質在其中的源 、運、聚過程等形成機制,根據砷(As) 、汞(Hg)、銻(Sb)等元素地球化學性質較活潑的特點,嘗試將雄黃雌黃礦劃分為層控型、熱水沉積型、熱液型三大類。
層控型雄黃雌黃礦床
該類型礦床產于古大陸板塊內部大型盆地中,從地質產狀、地球化學和成礦作用方式將中國層控雄黃雌黃礦床成礦過程分為三個階段,第一階段為成礦物質沿基底構造斷裂,以噴溢方式進入海洋或大型陸相盆地的預富集階段;第二階段為沉積物沉積成巖階段,即礦源層和儲礦層形成階段,此階段成礦物質局部相對富集,但多數情況下還不能形成礦床;第三階段為后生改造階段,即層控礦床形成階段,在此階段,褶皺斷裂和大氣降水的環(huán)流作用及層狀承壓水熱系統(tǒng)對成礦具有重要作用。后生改造作用主要指礦源層形成后,受后期地質作用改造而成礦的過程,也包括預富集階段后,深部上升的晚期氣液直接在含礦層地層中成礦的后成成礦過程。
熱水沉積型雄黃雌黃礦床
該類型礦床產于碰撞造山帶和古陸邊緣,受斷裂帶中深循環(huán)水地熱系統(tǒng)控制。礦床多與同生斷裂、深大斷裂和派生的構造有關。在成礦帶和礦田往往有深大斷裂通過,構造斷裂發(fā)育,這些斷裂系統(tǒng)既是成礦物質運移通道,又是賦礦場所。根據其地質產狀、地球化學特征和成礦作用方面表現為熱水沉積(熱泉)型雄黃雌黃礦床的成礦模式。
地質歷史時期大規(guī)模的地殼運動使巖層普遍褶皺并遭受剝蝕,巖溶化作用沿碳酸根巖層的斷裂部位發(fā)展。海水(大氣降水)下滲,在地殼深部獲得熱能形成熱水溶液。在地層中循環(huán)運移,萃取地層中砷(As)、銻(Sb)、金(Au)等成礦元素形成含礦熱液沿基底斷裂、蓋層斷裂和氣液斷裂迅速上升,并帶到一個有利的構造部位(如封閉的聚礦盆地)沉積成礦。
熱液型雄黃雌黃礦床
該類型礦床產于大陸邊緣、大陸裂谷和碰撞造山帶,受年青的淺成巖漿活動有關的地熱系統(tǒng)控制。礦床多產于斷裂構造和深大斷裂發(fā)育地區(qū),成礦帶和礦田往往有巖漿巖發(fā)育。礦床賦存于巖體與圍巖接觸帶或附近。燕山期大規(guī)模造山運動不僅使巖層發(fā)生褶皺和斷裂,而且伴隨有大規(guī)模的巖漿侵入。圍巖地層廣泛蝕變時,通過水一巖相互作用,使地層中砷(As)、銻(Sb)、金(Au)、汞(Hg)等成礦元素大量淋濾遷移到熱液中,形成含礦熱液,含礦熱液沿斷裂破碎帶上升到有利的構造部位(褶皺軸部、斷裂交匯處)成礦。在含礦熱液向地表或近地表遷移減壓病環(huán)境過程中以充填和交作作用方式形成礦床。
分布區(qū)域
世界主要產地有羅馬尼亞、德國薩克森自由州等。中國主要產地有甘肅省、湖北、湖南省、四川省、貴州省、云南省等,尤以湖南和云南著名。世界上最大的雄黃雌黃伴生礦之一是中國湖南省的石門縣和慈利縣交界處的界牌峪。據勘測,這里蘊藏著約55萬噸雄黃雌黃,礦石純度高達95%以上,開采出來后不用冶煉,就是成品。中國地質博物館收藏有重50多千克的雌黃晶族,是一件難得的珍品。
應用領域
古代應用
雌黃是戰(zhàn)國時期煉丹術士用于煉制丹藥的原材料之一;也被用于書籍字畫的保護防蛀,據《齊民要術雜說第三十》“雌黃治書法”一條記述云:“先于青硬石上水磨雌黃,令熟,曝干,更于磁碗中研令極熟,曝干。又于磁碗中研令極熟,乃觸膠清和于鐵柞臼中,熟丸、如墨丸,陰干。以水研而治書,永不剝落。??凡雌黃治書,待潢訖治者佳,先治入潢則動?!蓖瑫r,雌黃還具有修改文字錯誤的功效,在唐代,把用雌黃等辛味、苦味之物染治的防腐防蟲紙所著的書叫作“大豆黃卷”。因紙色黃,寫錯了還可以用雌黃涂改。這種改錯方法在古代應用的很普遍。
美術領域
中國畫傳統(tǒng)顏料主要有礦物質原料和植物顏料2種,其中,礦物質顏料是人類最早用于繪畫的顏料,雌黃就是礦物質顏料的一種,具有色質穩(wěn)定不易變色、覆蓋力強、色相美麗且有光澤感等優(yōu)點。中國經典壁畫名作如元代的永樂宮壁畫、莫高窟壁畫等,都是采用雌黃等礦物質顏料畫制而成。
醫(yī)藥領域
雌黃主要成分是三硫化二砷,以及少量三硫化銻、二硫化鐵、二氧化硅等雜質。內服后能使胃液分泌增加,促進食欲。至腸漸被腸壁吸收入血,使血中紅細胞繁殖迅速,增進血液循環(huán),并具有殺滅細菌、解毒殺蟲脒等作用??芍文承盒阅[瘤和某些皮膚病如色素脫失、牛皮癬等,但會對胃腸道及心血管產生毒副作用。
其他領域
雌黃礦是重要的砷礦,含砷量較高,是提煉砷的主要原料之一。皮毛制造工業(yè)上用雌黃作脫毛劑,紡織工業(yè)用雌黃做染色劑等。
礦物開采
找礦規(guī)律
中國雄黃雌黃礦床主要分布在沒有巖漿巖或巖漿巖不發(fā)育的碳酸鹽巖和碎屑巖分布的地區(qū)。這些地區(qū)地層中As含量一般高于地殼豐度的幾倍、幾十倍。在礦區(qū)地層和礦體圍巖中成礦元素含量是地殼豐度的幾百倍或更高。這類礦床含礦層與儲礦層關系分析,多屬自生自儲,在找礦勘探時,順層找礦尤為重要。
這類礦床在中國中南、西南分布廣泛,儲量豐富,這些地區(qū)無疑是尋找該類礦床的有望地帶。此外,在秦嶺大別、松潘甘孜造山帶和中朝準地臺南緣Hg、Sb、As成礦帶的碳酸鹽巖和碎屑巖分布地帶,也是不可忽視的有望地帶。
這類礦床成礦時代以中、新生代為主,特別是受燕山期構造控制,具有燕山期成礦的特點。這與中國燕山期地殼強烈運動密切相關,礦床還受古地理環(huán)境控制較明顯,已知礦床多分布在江南、康滇和秦嶺等古陸的邊緣地帶,應注意據古環(huán)境古地理找礦。
這類礦床與鉛、鋅、、金、銻、汞礦床(化)及黃鐵礦、螢石、水晶等非金屬礦在同一成礦帶或同一地區(qū)形成一系列礦床組合。在成因、地球化學、成礦特點和空間分布上關系密切,可根據礦床組合找礦。
利用砷、汞、銻等低溫成礦和在熱事件影響下有極大的遷移能力的特點,宜利用在礦床附極易形成熱暈、氣暈和元素分散暈等地球化學信息找礦。
這類礦床開采歷史悠久,古人采掘礦床有豐富的經驗。在不少地方還保留有古人采礦老窿和冶煉遺址。如雄黃溝、石磺廠、雄黃洞等??筛鶕@類地名進行找礦。
礦物開采
雌黃礦產的賦存條件、埋藏深度或覆蓋層厚度是決定開采方式(露天和地下開采)的主要因素。埋藏淺的,接近地表的礦產可采用露天方法進行開采;離地表越近,花費越少。埋藏深的礦產適用于地下開采方法。與地下開采相比,露天開采既簡單又省錢,它不僅機械化程度高,勞動條件好,生產安全,勞動生產率高,而且礦石損失貧化小,礦產資源可以得到充分的利用。
歷史
古希臘人亞里士多德(Aristoteles)在其著作中首先記載有雄黃(sanlarks,雌黃的別稱)經水溶解可毒殺鳥獸之說,并提及其弟子賽奧佛爾斯特(Theophrast)于礦坑中發(fā)現雄黃之類的物質,稱之為Arsenikon。希臘文中“Arsenik”是“剛勇”的意思,說明古希臘人當時已知砷化物的劇毒性質。
中國很早就有雌黃的使用記載。始載于《神農本草經》列為中品。《名醫(yī)別錄》記載“雌黃,生武都(甘肅武都)山谷,與雄黃同山生,其陰山山脈有金,金精熏則生雌黃,采無時?!薄?a href="/hebeideji/8531960221727580142.html">本草經集注》記載“今雌黃出武都西和縣者,謂為武都仇池黃,色小赤。扶南林邑者,謂昆侖黃,色如金,而似云母甲錯。”公元前三世紀,吳國春申君之子何君的宮殿因“涂以雌黃,以數失火,故名知府”據考證,雌黃、雄黃與硫一直作為民間畫工的黃色繪畫顏料,煉丹家的藥物以及醫(yī)藥師的藥物。國畫顏料中,礦物性黃色顏料,一般由硫磺、雄黃及雌黃混合組成。戰(zhàn)國時期,煉丹方士所用的藥劑就有汞、硫磺、雌黃、雄黃。
分類
雌黃除天然雌黃礦物外,尚有人造雌黃。其方法為:雄黃與硫黃(4:1),分別研末倒入小陶罐中,抑蓋鐵碗,封固,碗上裝滿水,置火上搬煉,升華物冷凝在盛水的碗底,為橘紅色粉末,即雌黃,也叫小靈丹。雌黃與人工雌黃(小靈丹)主成分相同,但其功效、主治、毒性是否一樣,還要做進一步探討。
名稱來源
雌黃的英文名Orpiment,來自古羅馬文的Auripigmentum,意指“金黃色的顏料”,是古希臘與古羅馬常用的黃色顏料。雌黃屬于一種礦物,其中文名依據礦物學命名而來,在礦物學中所用的大量中文礦物名稱,其來源不一。有的是沿用中國古代的有關名稱,如朱砂、雄黃等;有的是由中國近、現代學者根據礦物發(fā)現地點首創(chuàng)的,如香花石、包頭礦等;有的是借用日語中的漢字名稱,如綠簾石、天河石等;某一礦物的定名依據可能有一個以上,比如雌黃之名就與該礦物呈黃色(物理性質)及古人誤認為它只能形成于山的陰面(歷代傳說、產地)有關。
品質鑒定
性狀鑒別
呈粒狀、鱗片狀或塊狀體,大小不等。表面呈黃色,外表多有灰褐色層。具金剛光澤至油脂光澤。體較重,質脆易碎,斷面不平坦,略呈層狀,可層層剝離,解離面呈珍珠光澤或沒藥樹樣光澤,微透明至不透明,條痕為檸檬黃色。微有特異臭氣,劇毒,不可口嘗。
理化鑒別
1.不溶于水及鹽酸,能溶于硝酸溶液,溶液呈黃色;溶于氫氧化鈉,溶液呈棕色。燃之易熔融,呈紅黑色液體,生黃白色煙,有強烈蒜臭氣,試管壁上升華物呈黃色,冷卻后熔融物凝結成紅黑色固體。
2.取雌黃粉末約1g,加氫氧化鈉試液5ml,浸漬20分鐘,取上清液照下法試驗:①取上清液加亞硝基鐵氰化鈉試液2滴,溶液立即顯紫紅色。②取上清液加硝酸銀試液,溶液立即顯棕黑色沉淀。
3.取雌黃粉末0.5g,加稀鹽酸5ml,放置數分鐘,溶液顯砷鹽的各種反應。置測砷瓶中,加無砷鋅粒數個,用醋酸鉛棉花過濾,產生氣體,管口用溴化汞試紙覆蓋嚴密,室溫中放置20~30分鐘,即產生黃棕色斑點。
4.取雌黃粉末0.1g,置厚度為0.2~0.3mm的潔凈鋁片上,酒精燈外焰加熱,供試品因受熱而發(fā)生煙霧。雌黃的煙霧以青煙、白煙為主,對著鋁片吹氣,可出現短暫的橙黃煙霧。
X-射線粉末衍射指紋圖譜
雌黃對照品5個特征衍射峰的值/分別為(1)18.535(2)22.346(3)24.130(4)28.028(5)32.126。測試樣品的圖譜中應有與對照圖譜一致的5個特征衍射峰,并與上所列之數值的偏差()均應小于±0.2。
雌黃與雄黃的鑒別
雄黃與雌黃性狀相似,均為砷類礦物藥,易混淆,主要鑒別如下表所示。
*注:加熱煙包法:取厚度0.2~0.3mm潔凈鋁片,中心置供試品粉末0.1g,酒精燈外焰加熱,即產生煙霧。
相關文化
在中國古代,雌黃經常用來修改錯字。因此,在漢語環(huán)境中,雌黃形容隨口說話,不負責任。如成語“信口雌黃”,它出自南梁梁代劉峻的《廣絕交論》。
相傳晉朝時的王衍,在司馬炎在位時做太子舍人,后來調做尚書郎等職。他年輕時,就喜歡清談,做官以后,還是崇拜老子和莊子,整天講“無為而治”的道理。他不僅長相清秀俊美,號稱當時第一美男子,而且學識豐富,談論又很精辟透徹,因此在當時享有盛名,許多讀書人都很佩服他。
當王衍講解老莊玄理的時候,手里總是拿著一把玉柄塵尾(排塵),表現出十分從容安詳的態(tài)度,有時他把義理講錯了,就隨口改正,于是人們就說他是“口中雌黃”。
南梁梁代劉峻《廣絕交論》說:“雌黃出其唇吻?!崩钌谱⒁?a href="/hebeideji/4592208420629008789.html">續(xù)晉陽秋》說:“王衍字夷甫,能言,于意有不安者,輯更易之,時號口中雌黃。”后來,“口中雌黃”演化成“信口雌黃”的成語。
參考資料 >
中國常見礦物一覽表.中國科普博覽.2024-03-16
來源:中國科普博覽.中國科普博覽.2024-03-16