以礦物學觀點來看印章石的形成－桃園親子教育博物館二

以礦物學來看印章石的形成

前言:地質學者玩石不精，玩石精者不懂地質，以至於學術研究與民間收藏脫節；按理我的位置應該最容易將兩造連結，然而我的專長偏向化學所以能力還是不足，因此在前幾年我開始加重地質學的進修，再加上礦物學的進一步研究，終於把印章石的形成釐清；為何如此漫長?這也沒辦法，因為一直沒到現場探勘的緣故且未曾與大陸有關學術單位研討。討論這個主題一般都會用福州壽山石的形成來做為範例，因為這裡面積大，產出多樣能涵蓋所有印章石類型(除了雞血石外)，以及最重要的是中國官方在此調查的非常清楚，在網路公開的文書中可以找到的資料也最多。新挖掘的老撾(音抓)石，開採權是中國的礦物公司所有，不知道也是否有認真做好地質調查?帥爸詹先生親自去老撾了解，根據口述與實品對照，在本文中我也做了一些推測。(以下沒說明地點的都是指壽山)

一.形成年代及原因:(以下這二段應該是中國相關研究機構的研究成果，在網路上找到的。)

　　一億五千萬~一億三千五百萬年前，處於板塊邊緣地帶的浙、閩、粵東部地區，由於受到來自東南方向另一塊板塊的擠壓、碰撞、俯衝，從而發生發生板塊斷裂。其交匯處下插的岩石板塊被地殼內部熾熱的岩漿熔融後，因內部壓力作用，沿著相反的方向，從斷裂處或上湧、或侵入、或噴發，從而形成閩東沿海北東向的火山——侵入岩漿岩帶。在大規模火山噴發間歇期，形成了壽山----峨嵋火山噴發盆地，面積大約200平方千米。盆地基底地層為流紋質凝灰熔岩。盆地內火山噴發岩系，分為兩個岩段：下段以沉積的火山碎屑岩為主，包括晶屑凝灰岩、粉砂岩、角礫熔結凝灰岩等；上段由凝灰熔岩、熔結凝灰岩等組成。

　　當火山噴發時因火山氣體,火山灰,火山礫,火山熔岩溢出的路徑稱火山通道，沿通道噴發或噴溢出熔岩就在火山口周圍堆積。由於山體下岩漿不斷向上噴溢，地下就變得空虛，於是火山口周邊就出現坍塌下陷，這樣就形成了破火山口。在破火山口中心填充著大量的熔岩，而在塌陷的火山口邊緣，則堆積著大量的火山角礫岩（集塊岩）、火山角礫凝岩等。在火山口塌陷的過程中，不僅形成了圍繞火山口的環狀斷裂裂隙帶，而且還出現階梯狀斷裂和與之伴生的火山口中心向外輻射的放射性斷裂。這些斷裂處在日後(即火山停止噴發時)，因地下水與雨水的滲入，受地底較深處岩漿的加熱產生熱液，熱液除了溶出周邊岩層的物質之外，在接近地表過程中並與多孔隙的凝灰岩、凝灰角礫岩等岩層產生交代作用(即化學反應的交換作用)，隨溫度,壓力及酸鹼度，產生一系列黏土礦物，在鹼性較強時溫度為400℃左右形成葉蠟石 Pyrophyllite Al2Si4O10(OH)2 ，在接近中性時120℃形成地開石 Dickite Al2Si2O5(OH)4 、珍珠陶石 Nacrite Al2Si2O5(OH)4 ；當溫度小於120°C時就形成高嶺石Kaolinite Al2Si2O5(OH)4。(地開石,珍珠石,高嶺石，礦物分類在同一組，成分也一樣，但是內部分子堆疊方式不同，造成硬度等特性有差異。)這些黏土礦物可能在被交代的岩層產生或沉積在岩層中的孔隙以及沉積在熱液通道，不同的黏土礦物微粒共同匯集在一起結合而產生了三種不同的印章石礦脈，即熱液交代型,熱液填充型與熱液交代填充型，稍後分別來介紹。

　　生成年代與印章石性質也有關係，生成年代最古老的印章石是浙江的蕭山紅，年代在8億年之前，那時地球剛好處於氧化鐵沉積的高峰期，使得石頭中含大量氧化鐵而呈單調的暗紅色。相反的青海,湖廣,丹東,金田黃等石，形成年代太近使得水的作用不足，以至於石頭內+1,+2價離子如鎂,鈣離子(離子性強)沒被水完全帶走(因此包含有滑石Talc Mg3Si4O10(OH)2 ,皂石 Saponite Ca0.25(Mg,Fe)3((Si,Al)4O10)(OH)2 · 4H2O 等成分)，石頭組成顆粒大不溫潤不緻密，常無法刻細緻的作品。年代夠久石頭的化學性質也較安定，尤其壽山的芙蓉石是以較高溫形成之葉蠟石為主要成分，加上形成年代夠久性質穩定，所以不怕日照號稱千年不變色。老撾石估計形成年代還不夠，因此顆粒大而多不如壽山石緻密(使用緻密一詞，意思是玩石者所說的「結」，非礦物學裡所說的硬度，而是說構成印石的黏土小顆粒之間結合緊密。)，除了一部分老撾田,北方老撾等之外，還有退色的問題。

二.印章石在地質學上的分類與收藏者石種的關係:

(1)熱液交代型:這是熱液溶解的物質與凝灰岩、凝灰角礫岩等岩層作用，改變岩層中大部分的組成成分，所形成的印石。這類印石的特點是含有原本岩層的物質，透明度較差，因熱水作用的變化(包括週期性與溶解物質的改變)而有對比強烈的色彩層次，交代反應成分複雜產生的物質顆粒細小，在溫度壓力較大下生成，所以凝結一起後比較緻密。主要成分依次為葉蠟石,高嶺石,地開石，內含物(或稱雜質)為石英Quartz SiO2,硬水鋁石Diaspore AlOOH 與絹雲母Sericite KAl2(AlSi3O10)(OH)2 。這一項佔壽山石產量的80%，其中最典型的就是芙蓉石，但是在都成等坑也能找到很好的範例。老撾石顯然在這一型的比例很少，或者可見到有層次的作品，但那是在一塊不算小的石頭上分成若干層，如作品一壽山的雞母窩係在厚約一公分印材已經分成對比強烈的四層。

　　　作品一名稱:鬥法　品種:雞母窩

(2)熱液填充型:也就是溶在熱液中的黏土礦物在低溫時沉積填充在熱液通道所產生的印石。此類印石的組成比較單純，透明度高，內含物較少，色彩可以很亮麗但層次不明顯，如清水倒入若干色素相混在一起。光鮮亮麗是填充型的優點，但是形成的壓力小(深度淺)或水的作用時間不夠(含鎂鈣)，都會使填充型印章石不夠緻密結實，也就是俗稱的“鬆”(如作品二)。其成分以地開石為主，在壽山石中高山系有若干比例屬於此型，如水洞高山,坑頭晶,二號礦,太極頭與部分都成....，也包括水坑石，但是最經典的還是較晚發現的荔枝凍。至於巴林石與老撾石顯然多數屬於熱液填充型。現在的印石市場常有撞臉的問題，最為嚴重的就是同為熱液填充型的石種，如巴林石與老撾石撞臉，但是巴林受害並不深，因巴林石價位原本不會太高；所以受害深的還是壽山石，其中同為填充型的水洞,都成...會受到影響，但是透明度較低的交代型如芙蓉石或交代填充型如善伯，如被老撾石冒充成芙蓉晶(芙蓉石中佔很少數的填充型),善伯凍,李紅善伯....，則受害最深，雖然有經驗與專業的藏家很容易分辨，然而因色彩亮麗，新生代的收藏者會選擇老撾石，因為同等級的壽山石十分昂貴。

(3)熱液交代填充型:這是兼具前二型作用的印石，按大陸專文的敘述，我以為形成本型印石的區域，熱液通道較窄且熱液作用時間不長或是能交代的岩層較薄，所以交代與填充處在一起，而在近礦處經常可以看到一定寬度的蝕變帶；若不是這樣我們要不是看到大區域的填充型不然就是大區域的交代型，則蝕變帶在大區域之外，採礦時不見得看的到。其主要成分要看填充或交代何者比例較高，因此主要組成可能是地開石或高嶺石，部分則是以葉蠟石為主。壽山石中善伯,旗降,松柏嶺...及其他地方的若干小區域屬於本型。由於製成印章石的時候，我們取材的部分不會太大，所以看到本型的印石作品其材料可能還是屬於交代型或填充型，作品材料同時包含二個部分的很少，作品一在一公分內有四層的雞母窩作品卻是難得的例子，中間一層是透明的純凍為填充型，是原來的熱液通道，其餘部分則是交代型(黃色部分可研議)。

(4)外生礦田石型:外生礦也就是礦物學中的被移動至他地的二次礦；露出地表後的印章石受風化侵蝕等作用而崩解成小塊，經滾動或水流搬動，移至他處被埋於沉積層中或浸在水裡，這樣獨立個體的印石我們稱為田石,獨石或掘性石；因此田石的成分，主要取決於母礦的成分，以及次生環境的因素，而其物理化學性質則是更穩定更緻密結實。田石在諸多印石產地附近都有可能發現，其中最有名的就是位於壽山溪上,中,下坂所產的田黃石，因為六德兼備,氣質尊貴,極其稀少，似乎許多玩家在此著墨超過前三者總和，然而總產量區區只有幾噸的田黃，投入如此大量的關注，忽略許多人賴以生計的其他印石，我以為並不很好。印章石的可貴不單只是它的視覺美麗,觸覺溫潤以及市場價值，更重要的是他們在歷史與文化上的意涵，因此每種印章石都應該給予重視。當然每個地方所產的田石，其母礦特性,搬運過程,掩埋後的物理化學變化，都是值得深入研究的主題，而這些研究更可提供田石鑑定的科學依據。