神奇的魔法師——石膏

馮琳

說起石膏，想必大家并不陌生，老師寫黑板用的粉筆，美術館的潔白雕像，外科醫生用來給骨折病人正位的固定材料……都是石膏制成的。但你知道，天然的石膏是什么樣子的嗎？它是怎么形成的？又有什么用途呢？今天就為大家解開石膏之謎。

石膏，又名細理石、寒水石、白虎等。在自然界中，石膏晶體多呈板狀、致密粒狀或纖維狀。顏色通常為白色、無色，有時因含雜質而呈灰、淺黃、淺褐、紅色等顏色。根據石膏晶體的顏色、形態等外觀特征不同可分為：無色透明狀如玻璃的透石膏，雪白色、不透明的細晶粒狀、塊狀雪花石膏，纖維狀集合體并具絲絹光澤的纖維石膏，還有光澤暗淡的疏松土狀集合體土石膏等。

石膏一般泛指軟石膏和硬石膏兩種，它們常伴生產出，在一定的地質作用下可相互轉化。軟石膏又稱生石膏，是以硫酸鈣為主要化學成分的水合物，化學式（CaSO4·2H2O），顏色為白色或灰、紅、褐色，硬度為2，相對密度2.3g/cm3；軟石膏脫水后便成為硬石膏，即無水硫酸鈣（CaSO4），顏色為白、灰白色，玻璃光澤，硬度為3～3.5，密度2.8～3.0g/cm3。

漂亮的石膏晶體看起來冷冰冰、硬邦邦的，但如果用手一摸，就會感到滑膩、溫熱，這是因為石膏導熱性比較弱，硬度非常低的緣故。不過我們摸它的時候最好小心一點——因為石膏是最軟的礦物之一，硬度僅為2，只比石墨、滑石高一點點，用手指甲就能劃出印痕。石膏的“軟”是因為其晶體結構松散、易碎，因此人們干脆就把開采出來的石膏磨成粉末，以便加工利用。

石膏晶體一般生長在孔洞中。比如在構造運動形成的斷裂破碎帶中，往往含有豐富的裂縫和孔隙，當下部巖漿中的熱水沿著一定的通道上涌至這些裂縫、孔隙時，它們周圍的巖石就被逐漸溶蝕，這些原本細小的裂縫和孔隙逐漸變大。當富含負二價硫離子（S2-）的地下熱水上涌與下滲的地表水里的氧結合，負二價硫離子（S2-）就氧化為硫酸根離子（SO42-），進一步與灰巖中的鈣離子（Ca2﹢）結合，形成CaSO4，隨著溫度下降，CaSO4慢慢結晶便形成了石膏晶體。由于水的溫度是慢慢降下來的，結晶慢的就容易形成大的晶體，結晶快的往往就形成比較小的晶體。

石膏分布廣泛。中國石膏礦產資源儲量豐富，已探明的各類石膏總儲量約為570億噸，居世界首位。主要分布在山東、內蒙古、青海、湖南、湖北、貴州、云南等地，以山東石膏礦最多，占全國儲量的65%。

石膏應用領域較寬，產品種類也較多。主要用于建筑水泥緩凝劑、預制品及噴涂料、各種模型以及醫學領域的中藥材，醫用石膏繃帶，食品方面的填料或豆制品凝結劑等多個領域。

在制作工藝品和建筑領域方面，人們常常利用熟石膏跟水混合成糊狀逐漸硬化并膨脹的特點，將它用來制石膏塑像、模型、粉筆等。把石膏加熱到150℃，脫去結晶水而成熟石膏。其粉末混入水后調成可塑性的漿狀物，是藝術家理想的雕塑材料。再加入凝膠、纖維、石灰等物，將其注入人像模子，幾小時后打開模子，便出現了各種栩栩如生的塑像。工藝美術商店里出售的石膏“維納斯”等，就是這么鑄出來的。此外，建筑工匠將石膏煅燒到170℃時所得的灰泥石膏，用于涂抹天棚、木板和檐板等；燒到750℃后碾成粉末制得的水硬石膏，水硬石膏及其制品的微孔結構和加熱脫水性，使之具有優良的隔熱和防火性能，可用來制造印花地板、窗框、窗臺、臺階、墻檐等。美國芝加哥113層的西爾斯大廈所用的主要輕型建筑材料就是石膏制品。

石膏不僅是建筑材料，還是一味比較特殊的中藥。明朝李時珍《本草綱目》第九卷記載“石膏亦稱細理石，又名“寒水石”，主治中風寒熱，有解肌發汗，除口干舌焦，頭痛牙疼等功能，乃祛瘟解熱之良藥。據中醫理論及民間使用證明：高血壓屬熱癥，石膏性大寒，用石膏磨制而成的石膏降壓枕，以寒克熱能自然調節腦神經和人腦正常溫度，使腦血管正常工作，可有效地控制血壓升高。在中國，人們早就用天然石膏制成枕頭，唐朝薛逢有詩《石膏枕》“表里通明不假雕，冷于春雪白于瑤。朝來送在涼床上，只怕風吹日炙銷。”石膏枕頭是采用天然石膏礦石中的精品纖維石膏（透明）為原料，手工精心雕刻，磨制而成的一種具體降壓護脊、除煩鎮痛、助眠安神等多重保健藥用功效的枕頭。此外，石膏還應用于醫學骨科骨折固定以及模具模型制作等。

石膏的神奇還在于經常被老百姓用做豆制品凝結劑等。民間有句俗語，叫“石膏點豆腐，一物降一物”。石膏點出來的豆腐又白又嫩，含水量多，入口即化。這樣做出來的豆腐豆香嫩可口，廣受歡迎。

如果大家對石膏感興趣，或者是想一睹石膏的真面貌，貴州省地質博物館就有這么一位神秘的來客，歡迎大家前來鑒賞。它產自云南，高2.6m，可見直立石膏主晶長1.25m，寬0.4m，周圍有小晶體環長，下部的燕尾雙晶呈放射狀展布。它是目前貴州省地質博物館收藏的最大的石膏晶體標本。

（編輯/潘國虎）