作者:胡家燕，上海地质矿产珠宝玉石检测中心

冰洲石和压电晶体因其特殊的物理性质被称为特种非金属矿物，在现代科学技术中有着广泛的应用。

20世纪60年代，由于国防工业的需要，原地质部决定成立专业地质队，在成矿有利的省份寻找冰洲石和压电晶体，开展了全国范围的地质调查。发现了一批矿点和矿床，试采了一些矿床，获得了一批产品。在寻找冰洲石的过程中，要根据产品的质量要求，制定相应的质量规范和检测技术。

冰洲石目前还没有合成晶体，压电晶体可以合成一定大小的晶体。冰洲石在应用上有不可替代的因素，所以要靠自然采集。

上世纪80年代，由于国际市场对冰洲石的需求猛增，我国新疆、甘肃、云南、四川、广西、湖南、贵州等省出现了冰洲石开采、加工、检测和销售的热潮。通过香港渠道，当时1Kg 60×60×60mm合格冰洲石价值达到2万元，高额回报导致无序开采。大量冰洲石矿被破坏，造成矿产资源。

我国碳酸盐岩发育的地区，在有利的地质构造条件下，都是冰洲石形成的有利地区。地质上主要分布在石炭系、二叠系、三叠系的厚层石灰岩层中。

按产出状态可分为层状矿(板状矿)和晶堆积矿(10矿)。层状矿石一般产于层间拆离空构造和裂隙中，容易获得优质冰洲石。晶体堆积矿往往形成于构造交汇处，有的形成溶蚀洞穴，由无数矿体堆积而成，冰洲石质量较差。冰洲石形成后，如果冰洲石受力变形，容易形成裂纹、孪晶和荧光。

冰洲石是次生充填矿床，形成于非常稳定的成矿环境，有充足的成矿溶液供应。在石灰石的风化作用下，碳酸钙Ca(HCO3)2水解并转移到溶液中，CaCO3随着CO2的逸出而结晶。

目前自然界已发现2500多种矿物，其中冰洲石(方解石)的折叠率最高，为0.1720。这一物理特性已被应用于现代科技领域。

冰洲石的化学成分:CaCO3，近似理论值为CaO 56.03%，CO2 43.97%。

晶系:立方晶系；

形状:菱形；[下一个]

颜色:无色透明、紫色透明、淡黄色透明、金色透明、棕色透明、绿色透明；

光:单轴晶体(―)；

折射率:Ne=1.4864，no = 1.6584(λ= 589nm)；

折叠率:0.1720；

解理:菱形解理{ 1011 }；

孪晶:多晶孪生{ 0112 }；

荧光:没有，乳黄色；

莫尔硬度:3；

密度:2.715克/立方厘米。

激光:激光检测冰洲石晶体中各种微解理裂纹、裂缝、内含物、结核、棉雾、蓝针和蓝尘的存在。

偏光显微镜、固体显微镜:检测双晶、解理、裂纹和各种夹杂物。

双折射计:检测折光率。

摩擦硬度计:测试硬度。

紫外荧光计:检测荧光。

红外紫外分光光度计:检查透光率。

1‰天平及辅助设备:检测密度。

切片机、研磨机、抛光机:加工成品、半成品、测试样品。

特殊规格屠宰刀:刀刃锋利，可切割各种尺寸的样品。

恒温马弗炉及辅助设备材料:经过褪色处理的冰洲石。[下一个]

冰洲石检测项目包括以下内容:

晶体大小、颜色、密度、硬度、折射率、解理、裂纹、孪晶、蓝针、蓝尘夹杂物(气体、液体、固体夹杂物、管状、哑铃状、层状夹杂物)、紫外线透过率、红外线透过率。

存在下列缺陷之一，判定冰洲石不合格，不能使用。

解理不能微裂，最容易发生在冰洲石的人工加工过程中，尤其是晶体锐角和钝角的薄弱区域。

有裂纹的冰洲石不合格，尤其是微裂纹。原生裂缝，在地质构造变化中形成。次生裂缝是在开采和加工过程中形成的。

多形性冰洲石不能用。冰洲石受到定向地质应力，冰洲石的晶体结构重新排列形成多片状孪晶。

结核是冰洲石晶体中局部点状和块状产生的无序晶体，与整个晶体的晶轴和光轴不重合。微结节难以观察，必须用激光检查。不能用有结核的冰洲石。

蓝针和蓝尘是冰洲石晶体中特有的蓝针和颗粒包裹体，非常细小，经常聚集分布。它们必须用激光和放大镜仔细检查。蓝针蓝尘的冰洲石不能用。

雾在冰洲石中形成絮状物，有些絮状物可以用肉眼或放大镜判断，较小的絮状物必须用激光检查。

包裹体(气态、液态、固态、管状、哑铃状、层状包裹体)在冰洲石中可形成串珠状和单一稀疏分布或局部密集分布。气体和液体包裹体一般较小，形状多为圆形和椭圆形，而管状、哑铃状、层状包裹体一般较大且分布密集。合格的冰洲石中可能有少量的包裹体，应该位于晶体的边缘和边角的顶部。细小的夹杂物必须用激光检测。

荧光:冰洲石在紫外线(长波和短波)照射下发出乳黄色荧光。有荧光的冰洲石不能应用。在确定冰洲石是否可以开采之前，应分别对矿体进行取样，了解冰洲石上荧光的分布区域，决定是否开采。

紫外透过率和红外透过率:冰洲石的紫外透过率280nm= or >: 80%，红外透过率850nm= or >: 80%，部分样品需要测试可见光部分，如太阳光>:90%以上。[下一个]

颜色:无色透明；

晶体尺寸:70×70×45mm；；

紫外荧光:无；

密度:2.7152克/平方厘米；；

碳酸钙(%):99.912；

折射率:否’1.6543；

结节:无；

蓝针蓝尘:无；

双晶:无；

摩擦硬度:3；

棉雾:无；

包裹体:针状包裹体散在晶体边缘；

解理解理:晶体锐角顶端一点；

透过率:280nm=81.7%，850nm = 89.3%；

结论:合格。[下一个]

在自然界中，70%以上的冰洲石是浅棕色的。实际上，大多数用作商品的冰洲石是无色透明的。彩色冰洲石作为观赏宝石，供人们收藏。浅棕色透明的冰洲石，褪色后可以变成无色透明的冰洲石。

实验证明，当冰洲石加热到900℃时，CaCO3开始分解，冰洲石褪色的理想温度为600℃。

测试步骤如下:首先将半成品冰洲石放入装有“保护粉”的陶瓷容器中，保护粉要将冰洲石全部掩埋。恒温马弗炉会慢慢升温，一小时后炉温会达到600℃。恒温两小时后，切断电源，自然冷却试验结束。

根据收集到的资料和实际开采分析，现阶段冰洲石开采仍处于非常原始的方式，但没有更好的方法替代。已有资料推广化学膨胀剂法和酸蚀法解开冰洲石块，但仍不能松动或解体。

冰洲石矿床一般都很小，比如“板岩矿”就有一米左右厚，有的冰洲石裂隙被大规模填充，但晶体嵌得很紧，所以在狭窄的溶洞里开采大部分都很困难。

目前普遍采用半机械(切割机)人工开采。首先要剥离冰洲石一侧的围岩，形成自由面，以利于矿体的开采。围岩(1/2段炸药)和冰洲石(1/3段炸药)要用小炮松动，避免采动裂缝。松开的块要用刀具分开，然后用屠刀切成半成品。

用手用刀切割是有技巧的。刀与冰洲石形成一定的倾斜角度，向冰洲石一侧倾斜。冰洲石下面必须垫一层软泡沫防震，冰洲石的钝角在刀的切割线以下。