田黄石(Larderite)简称“田黄”,是在福建寿山村一条小溪两旁的稻田里发现的黄色彩石,主要矿物为
地开石、
高岭石、珍珠陶土、伊利石、叶蜡石等,其中地开石结构为Al(Si4O10)(OH)8,田黄石质地致密、细腻温润,多为卵状,其独有的三大特征为肌理可见萝卜纹状细纹。表面裹有黄色或灰黑色石皮,间有红色格纹,因此有“无纹不成田”“无皮不成田”“无格不成田”之称。
位于高处的部分地开石,受风雨侵蚀,从母矿床分离,经溪水冲刷,零星沉积下来,后被沙土掩盖,经过周围土壤、水分、温度等外部因素的作用,形成田黄石,目前发现的田黄石主要存在于中国福建寿山一带,且只限于寿山溪上游的坑头至溪下游的结门潭,长度约八公里的狭长地段,全部溪旁水田的面积不到一平方公里。经过数百年的开采,田黄石材已接近枯竭。
田黄石质地温润,
莫氏硬度小于3,便于雕刻运刀,石料不容易崩裂,因此田黄石被广泛用于印章和艺术品的雕刻,且由于田黄石材已近枯竭,田黄的价格也在节节攀升,很多人也将田黄石作为收藏品进行收藏。
主要特性
矿物组成
田黄石主要由高岭石族矿物组成,其中以地开石、高岭石为主,还含有
石英、
黄铁矿、辉梯矿等。不过,对于不同的品种,其地开石、高岭石的含量并不一致,有的含地开石多,有的含高岭石多,总的趋势是以地开石为主。经高倍显微镜观察,田黄石中的地开石、高岭石等主要矿物呈鳞片状;杂质矿物颗粒
粒径仅1~2微米,极细小。在
电子显微镜下观察,地开石、高岭石等呈板状,有的呈
六边形。
地开石、高岭石的化学成分与标准的
高岭石族矿物的理想组分完全一致。
物理特性
田黄石多为黄色,呈
卵石状,光润圆滑,没有明显棱角,一般为半透明至不透明体,密度约为2.57~2.68之间,
莫氏硬度小于3,
折射率1.56~1.57之间
结构特征
宏观结构
田黄石质地致密、细腻、温润、光洁。尤为引人注目的是其肌里隐约可见萝卜纹状细纹,颜色外浓而向内逐渐变淡,表面时而裹有黄色或灰黑色石皮,间有红色格纹,素有“无纹不成田”“无皮不成田”“无格不成田”之称。因此田黄石的主要三大特征为:
萝卜丝纹、石皮、红筋格。
萝卜丝纹
透明度较高的田黄石,在强烈的光线照射下,往往隐约可见其内部密布一条条细而密的纹理,其形状犹如
青萝卜的横断面纹,经络明朗且疏密有致,纹理不乱,故有“萝卜丝纹”之称。
石皮
一般田黄石表面都有一层甚至多层厚薄不一且不甚透明的石皮,颜色有黑、灰、黄、白。
红筋格
田黄石外部常见红筋格纹。是高山石在滚入田中时与其他石头碰撞出现的裂痕。裂纹又受土壤中
氧化铁渗透,使裂痕显现出血丝状的色纹,形成了“红筋”。因为大部分田黄石或多或少都带有裂格,因此格纹也被看成田黄石的一大特征。
化学结构
对福建寿山溪上坂至中坂实地采集的田黄
原石以及行家提供的田黄样品,分别对其“
萝卜丝纹”、风化皮、
基体部分的矿物组成及其微形貌特征进行初步研究,以揭示田黄石的化学结构组成。
X射线粉末衍射
将2块较小的田黄石,整体粉碎后进行X射线粉末衍射实验。同时,切割另一块“萝卜丝纹”较明显的样品,借助
光学显微镜在“萝卜丝纹”上圈出一小圈,其直径与“萝卜丝纹”的粗细略同,再通过X射线粉末衍射实验进行“点”测试,实验结果表明:,田黄样品基本上由
高岭石族矿物中的
地开石与珍珠陶石组成,不具有高岭石的特征衍射谱峰,其中一块样品含有少量的
伊来石与石英。且萝卜丝纹的矿物组成与田黄石基本一致,,说明“萝卜丝纹”与基体部分在透明度与细微颜色上的差别不是由矿物组成引起的。
红外光谱
用针尖分别刮取田黄的基体、“
萝卜丝纹”(从需抛光的田黄样品表面获取)以及风化皮处的微量粉末,并制成KBr压片,利用
红外光谱仪研究其多型成分。实验结果表明:田黄基体和萝卜丝纹部分成分均为珍珠陶石和地开石,风化皮处含有高岭石。高岭石在高岭石族矿物中通常为无序结构,而地开石与珍珠陶石为有序结构。在该风化表皮处出现高岭石可能是由于田黄在形成的过程中遭受了水岩反应以及长期的外力作用,使其结构逐渐从有序向无序转变。
扫描电子显微镜
采用扫描电子显微镜观察了田黄样品基体、“萝卜丝纹”(从抛光的田黄样品表面获取)与风化皮中矿物的微形貌特征。实验结果表明:田黄样品基体部分中的地开石结晶程度较好,但结晶形态较差,多为半自形一他形片状结构,
晶体厚度一般不超过1μm,但片状表面的结晶颗粒直径变化较大(从1μm到十来微米)。
地开石晶体之间的定向性较差,呈三维无序排列。基体部分除了具有较好结晶程度的晶体外(面平、棱直、角尖),还共生了一些结晶程度与晶形都较差的高岭石族矿物。田黄样品风化皮部分在长期的水岩反应与外力作用下已不再具有高岭石族矿物的具体结晶形态,颗粒之间的界限不清楚,从而表现为肉眼所见的光滑温润。在光滑石皮的表面常可观察到白色点状物,偶见白色结晶颗粒,能谱测试结果表明其为含有Na,K与Cl元素的物质。
田黄成因
中生代地质历史时期,
岩浆活动加剧引起一系列的
火山喷发,火山口塌落形成断裂,为
矿石的形成提供了储矿空间,而火山碎屑岩质地疏松,胶质程度低,透水性好,容易发生热液
交代作用,在
燕山晚期寿山地区火山或
潜火山热液与碎屑岩等富含硅铝质的围岩发生热液交代作用,形成热液交代型
寿山石矿,热液携带交代作用产物沿断裂运移,在有利场所充填成矿,形成热液充填型以及热液交代充填型
矿脉。在较高温的火山热液作用阶段,火山喷出F、S、Cl等气体与水作用形成强酸性偏还原的热液,与围岩发生交代作用尤其酸性条件下各类
长石的蚀变,导致热液中K+、Al3+的浓度不断升高,SiO2被淋滤流失,随着反应进行,热液酸性降低且K+持续滞留为
伊来石的形成提供了充足的条件,也为低温热液蚀变准备了物质条件,围岩中的长石等矿物经碱性交代和酸性淋滤过程,形成大量的硅铝
凝胶,当Si/Al比值为2左右时,凝胶在不同的温度、
应力等条件下可陈化形成高岭石、地开石、珍珠陶石,多余的形成
石英。
由于火山不断有新的
酸性气体喷出,与大气
降水及岩浆水反应生成蚀变热液,过程中伴随有高温岩浆的热源补充,所以新形成的伊利石可能会被进一步蚀变为高岭石族矿物;在形成硅铝凝胶的过程
中长石等
围岩蚀变,没有充足的热液补充,会有生成并滞留,导致过剩,同样在高岭石族矿物中会有伊利石生成,所以在田黄中几种矿物成分常常互为副矿物出现。寿山石的矿物成分多变也显示了成矿的多期次性,反复的交代、充填形成一系列的蚀变矿物带。
热液交代过程中携带蚀变产物在裂隙中运移(或者渗透、扩散),在适当的环境下形成伊利石、地开石、珍珠陶石,充填于
火山作用形成的裂隙中,即形成高山一一坑头一带热液充填成因寿山石
矿脉,矿脉的宽度受制于裂隙的大小,矿脉与围岩的界限明显,田黄原生矿主要来自坑头山的充填矿脉。
在漫长的地质历史中,形成的原生矿脉受内生
地质作用(构造、地震等)或外生地质作用(风化剥蚀)从山体中剥落,因重力作用以及溪水的冲刷进入溪谷及水田中,在剥落滚动过程会发生一定程度的磨圆作用,据此其石形可作为田黄鉴定依据,这些矿物硬度低,滚落过程中发生碰撞产生裂隙,为后期红格的形成创造条件;还有部分未从山体中剥落的矿脉即为开采的坑头石矿脉。
萝卜纹成因
田黄萝卜纹的矿物成分为硫磷铝石,硫磷铝锶石形成于火山热液蚀变作用中期,为热液交代火山
角砾岩等形成,其形成温度大约在300℃。热液携带各种成矿物质在火山作用形成的断裂或者裂隙中运移,充填形成
矿脉。早于田黄基体矿物形成的硫磷铝锶石,
结晶温度高,先于基体矿物从热液中出溶结晶,因为成矿凝胶及蚀变产物的粘度较大,先形成的硫磷铝锶石难于分散,而主要聚集呈网脉状分布,形成萝卜纹形态。
风化皮成因
田黄皮与基体矿物组成相同,部分有序度略有降低,田黄皮中铁元素含量较高,是基体矿物经风化形成,表层矿物结构变疏松,环境中少量的铁矿物充填,透明度降低,颜色发生变化。这是由矿物和环境相互作用的结果,地表表生环境下,水和
无机化合物阴
阳离子影响
硅酸盐的
化学风化作用,H+可置换矿物表面的K+、Na+、Mg2+等阳离子,使矿物表面出现空隙并软化,Si、Al与OH-及有机
配位体结合形成
配位化合物,使矿物风化,同时微生物吸收矿物中营养元素,引起电价不平衡,破坏矿物
晶体结构,导致矿物的快速溶解,环境中的Fe元素充填进入,形成田黄的风化皮。
分布区域
因为田黄石独特的形成方式,目前发现的田黄石主要分布在中国
福建省寿山一带,而且从田黄石分布的地域看,只限于寿山溪上游的坑头至溪下游的结门潭,长度约八公里的狭长地段,全部溪旁水田的面积不到一平方公里。经过数百年的开采,田黄石材已接近枯竭。
应用领域
印章、艺术品
田黄石质地温润又富有韧性,纹理细腻,刀感极佳,施以刻刀时毫无迟滞感,也无声响,且石屑成微卷的刨花状,即使再精细的变化也能够全然施展。既不用担心石质太硬难以运刀,也不用担心石质过脆容易崩裂,因此田黄石自古以来就被用于印章、艺术品的雕刻,又因为田黄颜色为黄色,为古代君王专用颜色,清朝年间,田黄会被作为贡品上交朝廷,被雕刻为印章或艺术摆件。
收藏品
田黄石原本产量一直极低,又经过数百年间的不断开采,到目前止,已几乎全部被挖掘。历代田黄石能够流传至今的,都已成为稀世珍品,存在国内外的收藏机构里。而那些流散民间的,也都被
收藏家所秘藏。
矿物开采
田黄石十分稀有,零星地埋藏在地下,没有矿脉,没有规律,更无法勘探,前人形容其“无根而璞,无脉可寻”。挖掘田黄石,要投入很大的人力与物力,或挖土、或抽水、或筛土,犹如淘金。田黄产于寿山溪及其两侧水田中,属于外生风化沉积型矿床,其原生矿来源于寿山溪源头的坑头山,坑头矿脉属于山矿段。
原生矿地质背景
田黄的原生
矿脉位于寿山地区,是中国东南沿海
大陆边缘的
闽东火山喷发带,面积约40Km2,属于峨媚火山喷发盆地西北部,该盆地长轴呈北东向,内见有花岗斑岩、正长斑岩、
石英正长斑岩、
辉绿岩等岩脉以及沿盆地边缘呈
环状排列的
花岗石小岩株,矿区内发育有北东、北西和东西向三组构造,还分布有加良山、芙蓉山、
黄巢山、旗山等火山机体。印支运动后
福建省全境
地壳由
准地台不断向大陆活化阶段转化,地壳的不稳定性导致岩架活动的不断增强,继而引发一系列的火山活动,到晚侏罗世,火山活动达到鼎盛。
矿区内出露的
地层由老至新分别为上侏罗统南园群鹤宅组、佚罗系白垩系小溪组、第四系全新统。另外,该区的火山活动表现出明显的旋回性,鹅宅组构成一个中(酸)性——酸性的
岩浆演化旋回,小溪组反映出一个完整的沉积——喷发旋回,下部以沉积岩为主,上部为火山喷发的火山
碎屑岩及
熔岩。
原生矿床地质特征
寿山一带的原生矿主要分布在高山、都成坑、善伯洞、月尾、旗降等地。该
矿脉带长约1200米,宽约200-300米,
矿石主要呈脉状充填于裂隙带中,也有
透镜状、囊团状矿体。矿脉与围岩界线较清楚,围岩中常见
叶蜡石化、高岭土化、黄铁矿化,近地表处见
赤铁矿化、
褐铁矿化。高山周围密集多条矿脉,主要分为3组:北东向脉、北西向脉、东西向脉。
次生成矿的环境特征
田黄的原生矿经
地质作用及风化剥蚀,从原生矿脉中剥落,因重力作用及溪水冲刷运至寿山溪水田中,经溪水与土壤作用产生田黄,根据流经此处的三条河流分为上坂、中坂、下坂和碓下坂。上坂田为坑头溪流经区域,中坂田为坑头溪与大段溪汇合后流经区域,下坂则是中坂两条溪流与大洋溪汇合之后流经区域,汇合溪流流至碓下之后直到结门潭流经区域为碓下坂。实际上各坂之间没有一个明确的界限,只是人为的一个划定。
历史
明代以前,田
黄石统称“黄石”,并不为人十分珍视。到了明代,人们开始对田黄石产生了浓厚的兴趣。据施鸿宝的《
闽杂记》载:“明末时有担谷入城者,以黄石压一边,曹节憋公见而奇赏之,遂著于时。”后因其发现地位于稻田且呈黄色彩石,得名田黄。
清代,
福建省地方官开始将田黄石作为贡品上呈皇宫,以换取皇帝的赏识。特别是传说
爱新觉罗·弘历每年
元旦祭天,必呈田黄石于供案中央,以象征来年“福、寿、田”吉祥之意,更使田黄石身价陡增。自此而登上了“石帝”的宝座。
分类
按产地划分
田黄石的品种根据产地不同,分上坂、中坂、下坂、碓下坂等。各坂的田黄色石质微有区别,其中中坂所产田黄石最佳。上坂靠近溪水上游地区,所出产的田黄多棱角,颜色多偏嫩而清淡,田黄石中的上品“银裹金”和“田白石”正是出自上坂区;中坂位于溪河的中段部分,出产的田黄石洁净温润、色泽稳重,石中的
萝卜丝纹理清晰。比较而言,中坂的色质为最佳。许多田黄石中的极品就产于此,如
田黄冻石、金裹银田石、橘皮
红田石、黄金
黄田石、枇杷黄田石、熟栗黄田石等;下坂因
地质变化、土质黑,出产的田黄石透明度较差,纹理较粗;碓下出产的田石多质硬色黑,为田黄中的下品。
按颜色划分
田黄石若以色泽来分,有黄、白、红、黑四种,因此就有了黄田、
白田石、红田、黑田之分。其中,黄色田石是具代表性的。颜色为黄者,都可称为“黄田石”或“田黄石”。其石皮多呈微透明,肌理玲珑剔透,且有细密清晰的萝卜丝纹。白
田坑石是指田石中白色者,主要产于上、中坂田。其质地细腻如凝脂,比一般的田黄石凝灵透明。红田石有橘皮红田和煨红田两种,橘皮红田石质细嫩凝润,微透明,肌理蕴极细致之萝卜丝纹。其红色为天然生成,产量极少,材质也小,是稀有石种。煨红田石多产于上、中坂田中,灵度逊于橘皮红田石,显微透明状,质亦比田黄稍坚硬、干涩,常无明显的萝卜丝纹。
黑田石有纯黑和灰黑二种。纯黑田指黑猪色田石。常见有黄色石皮。灰黑田色较淡而灰,或黑或黄。
品质鉴定
真伪鉴定
鉴定田黄石材质的真伪应从以下七个要素(原则),即矿物(
化学)成分、石形、石色、石皮、萝卜纹、红筋和次要矿物
黄铁矿的存在状态等七个方面考虑。
矿物成分
主要矿物为
地开石。其中主要矿物地开石的化学成分为:Al(Si4O10)(OH)8,结晶状态为晶质集合体。
原石呈土状光泽,抛光面呈
蜡状光泽或油脂光泽。硬度为2~3,密度为2.5~2.7g/cm3,致密块状构造,隐晶质至细粒状,呈显微鳞片状结构。主要矿物为地开石应成为福建寿山田黄石的标志性鉴定特征。
石形
田黄石的外形多呈卵状,光滑圆润,没有明显的棱角。
石色
田黄石种类很多,从光泽度上区分,大约分为红田、黄田、
白田石、黑田等。红田中分为
橘皮红田和煨红田,黄田中又分为橘皮黄、黄金黄、枇杷黄、桂花黄、鸡油黄、熟栗黄、番薯黄、蜜蜡黄等十来种,虽色泽各异,但均带黄味,比如“
黑田石”,则黑中带猪黄;即使被称作“白田”的田黄石,也并非纯白如雪,而是白中稍带淡黄。
石皮
多数田黄石的外表有黄色、白色或黑色的皮层包裹着,或厚或薄,或全裹,或稀疏挂皮,形态变幻无常,虽然也有一些田黄石因为色皮极薄,一经雕刻打磨即被清除,但田黄石皮的颜色都不是表里如一的,通常是由表皮向里层逐渐转淡。这种色彩的变化规律,块头大的田黄石尤为明显。
萝卜纹
凡是透明度较强的田黄石,在强烈的光线下观察,它的肌里往往隐约可见到一条条细而密的纹理,其形状犹如刚刚切开的
白萝卜纤维,故有“萝卜纹”之称。
红筋
红筋是指田黄石表层偶尔出现的红色筋络,红如血,细如丝,俗称“红筋”又叫“血丝”。它是田黄石的细裂纹,经土壤中
氧化铁渗透而形成的格纹。
黄铁矿赋存状态
田黄石在形成之时可能含有黄铁矿的黄色
晶体,但在地表经历表生作用后,黄铁矿有可能蚀变成
褐铁矿,呈褐黑色,但大部分还保留了黄铁矿的外形。
人工优化
优化手段
田黄石在开采或者工时可能会导致其产生缺陷,并且有些田黄石也会存在天生的缺陷,因此需要经过人工优化处理来改善,人工优化处理主要包括
热处理和染色处理。
煨乌
煨乌是将
寿山石煨于燃烧着稻壳炉中,油烟会把石料表层熏染成黑色,看上去像是上等的黑田石。鉴别方法是:煨乌寿山石表皮颜色漆黑、均匀,黑色皮薄,内部保持原来的颜色;光泽增强,给人干涩、呆板之感;石性变酥,裂纹增多,不含“萝卜丝纹”。
煅红
煅红是将质地较差的浅色寿山石浸泡于
化学溶液中,取出干燥后置于稻糖壳中加热,这样可以使浅色变成红色。鉴别方法是:殿红寿山石表皮颜色红艳,分布均匀,红色层薄,内部保持原来颜色,表面光滑,干涩刺眼,石性变脆,裂纹增多,不含“萝卜丝纹”。
染色
染色是将
寿山石置于染色液中加热,使其着色。染色
寿山石光泽异样,给人以粗糙感,且在裂隙和孔洞中出现有色物沉淀集中的现象,用蘸有
丙酮的棉花球擦拭,棉球会被染色,用小刀刮削石粉呈所染之色。
仿冒手段
染色
一般的假田黄石是将色泽接近田黄石、
肌理似有萝卜丝纹的石材磨成自然形状,然后经过染色处理,使其颜色外形与田黄石相似。这种造假手段制造的田黄石只要仔细观察表面色彩和肌理纹路即可辨别。
假造石皮手段很多,如用黄色石粉与环氧树脂等化学材料涂抹石面,冒充带皮的田黄石;或用黑色的树脂涂在石质相近的黄色的寿山石表层上,冒充
乌鸦皮田黄石。还有用颜料涂染,或
药水蒸煮等手法。有些造假者还故意稍露出部分质好、色佳,又好像有丝纹的肌理,让人误以为真。
拼合
用许多小块的真田黄石,拼接成一块看上去较为完整的田黄石。经雕刻,掩盖了表面的粘合痕迹,一般粗心的人在外表上是看不出来的。但只要仔细研究其表面颜色是否自然协调,内在纹理是否完整有序,是否有深浅不一的块面出现,就会发现拼接而成的田黄石,其丝、格、纹理的排列较乱,而完整成块的田黄石表面颜色浓淡变化自然,且内部纹路是自然延续的。
利用相似石种冒充
石市上一些不法分子常常利用某些与田黄石相似的寿山石或外省石,以次充好,以假乱真,欺骗经验不足的消费者。因此,田黄石收藏者必须加以防备。有些石头在外观上与田黄石十分相似,一般人很难辨别。