端砚的宝石学特征及其仿制品鉴别

端砚的宝石学特征及其仿制品鉴别卢友任;陈志强;喻亨祥;何小青【摘要】Duanxi Inkstone shows different shades of purple and light green,with pelitic texture and massive structure, and with the characters of stone eyes, huona, golden lines .silver lines, etc. Duanxi Inkstone is mainly composed of sericite( 75% -90% ) .quartz (3% - 15% ) ,hematite(1% -5% ) ,chlorite(5% -9%).Mineral composition is significant for the quality of Duanxi Inkstone. Hie average density is 2.76 g/cm3, and the Mohs hardness of 3 to 4. Imitations of old Duanxi Inkstone are single color and do not have the patterns of natural stone products, and its powder can be burnt, thus different from Duanxi Inkstone.%端砚以不同色调的紫色和浅绿色为主,泥质结构,块状构造.具有石眼、火捺、金线、银线等石品花纹；主要由绢云母(75％～ 90％)、石英(3％～15％)、赤铁矿(1％～5％)、绿泥石(5％～9％)等组成,组成矿物对端砚质量有明显影响；端砚平均密度为2.76 g/cm3,摩氏硬度为3～4.古砚仿制品砚面色调单一、不具备天然石品花纹、粉末可燃烧等,可与端砚区别.【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2011(031)002【总页数】4页(P198-201)【关键词】端砚;宝石学特征;仿制品;鉴别【作者】卢友任;陈志强;喻亨祥;何小青【作者单位】桂林理工大学地球科学学院,广西桂林541004;深圳市计量质量检测研究院,深圳518055;桂林理工大学地球科学学院,广西桂林541004;深圳市计量质量检测研究院,深圳518055【正文语种】中文【中图分类】P619.283端砚是以广东省肇庆市行政区域内的砚石,经加工制作而具有研墨功能或观赏性的砚台[1]。

肇庆古称“端州”,端砚因此而得名。

端砚的生产有着悠久的历史,早在唐代已经在老坑开采,到宋代已成为全国第一名砚。

端砚多指砚台,而端石指制作端砚的石材,两者略有差别。

因在宝石学性质上没有不同,本文没有进行特别的区分。

朱继存对我国名砚的品种特征进行过研究[2],其岩石类型有泥质岩、板岩-千枚岩、碳酸盐岩。

刘剑虹等对多种砚石的化学成分进行了X射线能谱分析[3],砚石主要矿物成分为云母、绿泥石、石英、赤铁矿等,砚石中含有硫、磷,磨出的墨汁油润生辉,墨迹不为虫蚁所蛀。

郑辙提出了砚锋密度的概念,研究了砚锋密度对发墨性能的影响[4]。

端砚是国家地理标志产品,为更好地进行保护,本文从外观特征、石品花纹、组成矿物、力学性质等角度介绍了端砚特性、古端砚仿制品的鉴别方法,从而丰富端砚的基础性资料,为地理标志产品的保护提供参考依据。

1 端砚石的地质背景简介端砚石产于泥盆系中统桂头组下亚组中段(D2ga-2),地层是一套海湾潮坪相含酸性火山物质的陆源沉积建造,局部有火山喷溢的堆积物。

端砚的原始母岩被深埋地下后,其内部的物质重新分配与组合,并经历压缩脱水等成岩作用,最后固结为有特种层纹等沉积构造的含铁质凝灰质泥岩。

2 端砚的宝石学特征端砚因石品花纹丰富多彩,石质坚实、细腻,研墨不滞,发墨快,研出的墨汁细滑,书写不坏笔,字迹生辉,虫蚁不蛀,经久不退色等众多优点而闻名于世,被文人墨客推崇为第一名砚。

更因开采历史悠久,石材枯竭,其身价倍增。

端砚这些特点多与其宝石学性质密切相关。

2.1 品种及其外观特征根据矿点开采时间和产出位置不同,端砚石划分为老坑、坑仔岩、梅花坑、麻子坑、宋坑、斧柯东等不同品种。

本次研究采集了9个不同品种的样品,其外观特征见表1。

总体上来说,端砚主要有两大色系:不同色调的紫色和浅绿色。

紫色系者称紫端,绿色系者称绿端。

泥质结构,块状构造。

市场上还有白色的品种称白端。

因其为白云岩,细腻程度、硬度等诸多性能不及紫端与绿端,通常不用于制作砚台,故不在本次研究之列。

表1 端砚石品种及其外观特征Table 1 Species and appearance of Duanxi Inkstone样号品种外观特征 yk001梅花坑紫偏灰色,泥质结构,块状构造,致密细腻,常有石眼 yk002宋坑暗紫红色,风化面呈红色,泥质结构,块状构造,致密细腻yk003绿端浅绿色,风化面呈土黄色,泥质结构,块状构造,致密细腻 yk004斧柯东紫色偏青,粉砂质泥质结构,块状构造,致密细腻 yk005木纹石紫偏黄褐色,泥质结构,切面石质细腻,可见像木纹一般纹理 yk006有冻岩紫偏灰色,风化面呈土黄色,泥质结构,块状构造,有冻 yk007坑仔岩紫偏青色,粉砂质泥质结构,致密细腻 yk008麻子坑紫偏灰色,风化面呈浅黄色,泥质结构,块状构造,致密细腻,可见鱼脑冻 yk009老坑暗紫红色,泥质结构,块状构造,致密细腻,切面手摸有滑感2.2 石品花纹端砚的石品花纹是端砚鉴别的重要依据。

常见的石品花纹如下:石眼,高岭石豆粒。

多呈规则椭圆形,大者20 mm×30 mm,小者5 mm×7 mm,平均8 mm×10 mm。

常具圈层构造,最多可达4层(图1)。

最内层呈深褐色,往外变成褐黄色,第3圈呈白色或浅米黄色,最外圈又呈深褐色,然后逐渐过渡到砚石石体,最内圈呈深褐色层称眼珠。

显微镜观察表明,石眼的颜色是因赤铁矿的含量不同引起的：外圈和内核含量高而色深,第3圈不含或量少而色浅。

石眼的出现几率为10%～20%。

一般来说,有眼者贵,有眼有珠者更贵,石眼的数量越多越贵。

石眼是端砚的主要鉴别标志,据目前的资料所知,具有石眼的砚台只有端砚和苴却砚,但苴却砚的石眼呈浅灰绿色,据此可与端砚石眼相区别。

火捺,因赤铁矿局部富集形成的火烙印状斑块(图2)。

大小不等,形状各异,面积几至几十平方厘米不等,深紫褐色。

火捺是端砚重要的石品花纹,成为端砚鉴别的重要依据之一。

银线,沿裂隙充填形成的白色含铁白云石细脉。

长几至十几厘米不等,宽0.5 mm左右。

沿放射状张性裂隙充填的银线,因貌似冰面受外力敲击时产生的纹路,又称冰纹。

银线氧化后呈黄、褐黄色时,称为金线。

此外,还有翡翠纹(浅绿色白云石条带或斑点)、彩带纹(水平层理)、黄龙纹(因氧化呈黄、褐黄色的彩带纹,图3)、冻(不同形态白色绢云母扁豆体,形似蕉叶时又称蕉叶白)、天青、青花等石品花纹。

除石眼和火捺外,其他石品花纹均可能在别的类型(品种)砚石中出现,故不能单独作为端砚鉴别特征,但两个以上的石品花纹同时出现时,则是端砚的可能性就非常大,应综合考虑判断。

图1 石眼及其圈层构造Fig.1 Stone eye and the circle structure图2 火捺Fig.2 Huona图3 黄龙纹Fig.3 Yellow veins2.3 显微特征用偏光显微镜对样品薄片进行了观察,不同端砚品种之间,其矿物组成变化不大(图4)，含量及粒度略有变化(表2)。

图4 端砚的显微镜下特征(梅花坑，+)Fig.4 Micro characteristics of the Duanxi Inkston端砚中主要矿物为绢云母(水云母),其次含有少量石英、绿泥石和赤铁矿。

绢云母是端砚的主要组成矿物,其含量和粒度与端砚的工艺性能密切相关。

绢云母含量较高时,呈现出淡黄绿—浅绿色,绢云母的局部富集形成冻和蕉叶白;因绢云母具有极好的化学稳定性、润滑性和耐磨性,具有较低的线膨胀系数,使得优质端砚石质致密细腻润滑,发墨而不损毫。

端砚中的绢云母含量均在75%以上,粒径<0.001 mm。

石英对砚石质量也有至关重要的影响。

石英的硬度为7,比一般的雕刻刀具大,是砚石里“砂钉”的主要成分,因此石英的存在直接影响砚石的雕刻性能和发墨性能,石英含量高会发墨快但对笔毫损害大。

一般而言,石英含量愈少愈好,粒度愈细愈好。

优质砚石石英含量在5%左右,粒径<0.01 mm。

端砚中的石英有3种成因类型,其形状不同可以加以区别:火山石英呈棱角状(图4),陆源石英呈磨圆状,自生石英呈不规则状。

我国多数砚台为泥岩、板岩、角岩,不具有火山物质来源特征,所以火山石英晶屑是端砚的重要鉴别特征之一。

赤铁矿与端砚的颜色密切相关。

赤铁矿使端砚的石体呈不同的紫色调,同时石眼的晕圈也是赤铁矿含量不同引起的,含量高处色深,含量低处色浅;当赤铁矿局部富集时还形成了火捺、青花两种石品花纹。

2.4 光学性质颜色:以紫色为基调的紫端,色泽多样,有紫偏灰、紫偏青、紫偏红;还有以浅绿色为主色调的绿端。

光泽:端砚切面光滑细腻,具土状光泽。

透明度:不透明。

折射率:本次研究专门制作了不同样品的光薄片,由于端砚主要由绢云母组成,硬度太小,无法得到足够反光度的抛光面,未能获得端砚的折射率值,因此建议不将折射率作为端砚的鉴定参数。

2.5 力学性质硬度:用摩氏硬度计进行测量,不同品种端砚的硬度均在3～4。

端砚的硬度由其岩石性质决定,因其为泥岩、凝灰质泥岩,主要由绢云母和绿泥石组成，使得其适中的硬度不仅具有优越的磨墨性能,而且便于雕刻施艺,雕出不同风格的工艺品。

密度:用静水称重法测定了样品密度,端砚石的密度范围在2.59～2.84 g/cm3(表3), 平均值为2.76 g/cm3。

造成不同品种间的密度差异是由于矿物成分及含量略有不同所致。

表2 不同品种端砚的显微特征Table 2 Micro characteristics for different species of Duanxi Inkstone样号品种岩性绢云母/(水云母)wB/%粒径/mm绿泥石wB/%粒径/mm石英wB/%粒径/mm赤铁矿 wB/%粒径/mmyk001梅花坑粉砂质泥岩75<0.0015<0.00515<0.012<0.01 yk002宋坑凝灰质泥岩80<0.0015<0.0058<0.015<0.01 yk003绿端泥岩85<0.0019<0.0055<0.011<0.01 yk004斧柯东泥岩80<0.0015<0.0055<0.013<0.01 yk005木纹石泥岩80<0.0018<0.0057<0.013<0.01 yk006有冻岩泥岩80<0.0015<0.00510<0.013<0.01 yk007坑仔泥岩82<0.0015<0.0055<0.0055<0.005 yk008麻坑泥岩85<0.0015<0.0055<0.0052<0.005 yk009老坑凝灰质泥岩90<0.0015<0.0053<0.0052<0.005表3 不同品种端砚的密度Table 3 Density for different species of DuanxiInkstone样号品种密度/(g·cm-3)平均密度/(g·cm-3) yk001梅花坑2.73 yk002宋坑2.59 yk003绿端2.74 yk004斧柯东2.82 yk005木纹石2.732.76 yk006有冻岩2.77 yk007坑仔2.81 yk008麻坑2.84 yk009老坑2.783 端砚的鉴定通过对肇庆、广州、深圳等主要端砚市场的调研,天然产出的砚石中没有发现和端砚十分相似的砚石。