略說宜昌瑪瑙石
南秀
宜昌瑪瑙石（Yichang agate）是指出產(chǎn)于湖北省宜昌市東部及其相鄰地區(qū)的瑪瑙石，具有紋理豐富、色彩艷麗、晶瑩溫潤、外形飽滿等特點，因其與產(chǎn)于南京雨花臺地層的瑪瑙石(Rain flower agate)在顏色、質(zhì)地、外形、結(jié)構(gòu)等諸多方面具有相似性且同處于長江流域，又被稱為宜昌雨花石。國外與之特征相似的有蘇必利爾湖瑪瑙石（Lake Superior agate）。
宜昌一帶出產(chǎn)瑪瑙石最遲在南宋紹興年間（公元1131—1162年）即已為世人所知，有杜綰《云林石譜》為證。杜綰著《云林石譜》三卷，記載石品116種，在其中卷“瑪瑙石”條目下寫到：峽州宜都縣產(chǎn)瑪瑙石，外多砂泥漬，擊去粗表，紋理旋繞如刷絲，間有人物鳥獸云氣之狀，土人往往求售博易於市……；在“松滋石”條目下寫到：荊南府松滋縣溪水中出五色石，間有瑩澈紋理溫潤如刷絲，正與真州（現(xiàn)江蘇省儀征市、南京市六合區(qū)一帶）瑪瑙不異，土人未知貴。北宋時的峽州宜都縣、荊南府松滋縣分別處于現(xiàn)在宜昌市和松滋市的范圍內(nèi)，正是現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)宜昌瑪瑙石的地方，且所產(chǎn)瑪瑙石具有上述特征。此外，清代的《東湖縣志》、《宜都縣志》、《歸州志》中關(guān)于宜昌瑪瑙石產(chǎn)地與特征的描述與現(xiàn)在的情況完全相符，近代地質(zhì)學(xué)家章鴻釗在所著的《古礦錄》也記載：瑪瑙石，松滋縣產(chǎn)，宜都縣產(chǎn)。結(jié)合多種資料，我們認(rèn)為宜昌瑪瑙石出名較早且名稱一直沿用至今。
下面，筆者根據(jù)有關(guān)研究資料及自己撿拾瑪瑙的實際經(jīng)驗，對什么是瑪瑙以及宜昌瑪瑙石的特征、分布、種類等作一簡略介紹。
什么是瑪瑙
盡管人們很早就能將瑪瑙與其它的石種區(qū)分開來，但要說清楚什么是瑪瑙并不是一件很容易的事。宋真宗大中祥符元年(1008)頒布的《大宋重修廣韻》將“瑪瑙”二字寫作“碼碯”，注解是：寶石，似玉。宋仁宗寶元二年(1039)成書的《集韻》對“碼碯”的注解是：碼碯石，次玉，或作“瑪瑙”。 明代曹昭在《格古要論》（1388）中提到：瑪瑙，多出北方，南蕃、西蕃亦有，非石非玉，堅而且脆，快刀刮不動，……，其中有人物鳥獸形者貴?！旇в屑t白雜色如絲相間者謂之纏絲瑪瑙……。上述解釋，雖然描述了瑪瑙的一些特征，指出了瑪瑙是一種質(zhì)地細(xì)膩且堅硬的石種，但并未說清楚它的本質(zhì)內(nèi)涵。現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)家對瑪瑙最簡捷的定義是：瑪瑙是指具有紋帶構(gòu)造的玉髓(chalcedony)。然而，要理解這個概念，你必需理解什么是玉髓。要理解什么是玉髓，你必須了解什么是石英(quartz)，石英的特征以及它豐富的種類。
石英是地球上含量最豐富的礦物，化學(xué)成分為二氧化硅(silicon dioxide)，因結(jié)晶時外界壓力、溫度等環(huán)境的變化，會形成許多變種。根據(jù)結(jié)晶顆粒的大小，石英可分為顯晶質(zhì)石英(macrocrystalline quartz)與隱晶質(zhì)石英(cryptocrystalline quartz)兩大類。顯晶質(zhì)石英結(jié)晶顆粒較大，有時肉眼可見，包括水晶（rock crystal）、紫晶（amethyst）、煙晶（smoke quartz）、乳石英（milky quartz）、貓眼（cat’eye）等。隱晶質(zhì)石英結(jié)晶顆粒微小，必須借助高倍的顯微鏡才能看到，包括玉髓（chalcedony）、 紅玉髓（carnelian）、瑪瑙（agate）、碧玉（jasper）、燧石（chert） 等。無論是顯晶質(zhì)石英還是隱晶質(zhì)石英，其硬度都較大，具有較強(qiáng)的抗磨蝕能力。通常所說的石英指的是顯晶質(zhì)石英，它是主要的造巖礦物之一，我們常見的石英巖、石英砂巖幾乎全部由它構(gòu)成。
玉髓是一種隱晶質(zhì)石英，自然形態(tài)為不規(guī)則塊狀，由無數(shù)微小的晶體堆積而成。在偏光顯微鏡下，相同晶向(crystallographic orientation)的晶體顆粒常排成一串，形成可見的纖維狀結(jié)構(gòu)。實驗室研究表明，玉髓一般形成于低溫、低壓的條件下。實際觀察也支持這一觀點，那就是所有的玉髓（包括瑪瑙）的形成地點都接近于地球的表面而不是地殼的深處。
瑪瑙和玉髓同屬于隱晶質(zhì)石英家族，二者在偏光顯微鏡下觀察均可見纖維狀的結(jié)構(gòu)，但瑪瑙內(nèi)部的層狀、管狀、水草狀等紋帶結(jié)構(gòu)是玉髓所不具備的?，旇У哪嫌捕燃s為6.5－7，在全世界已知的4000多種礦物中，僅有幾十種礦物的硬度超過它，這就是為什么瑪瑙形成于久遠(yuǎn)的年代而我們現(xiàn)在依然可以看到它的原因。
宜昌瑪瑙石的特征
與其他地方出產(chǎn)的瑪瑙石相比，宜昌瑪瑙石具有以下幾個方面的特點：
1、紋理豐富。宜昌瑪瑙石的紋理極為豐富，既有如刷絲的纏絲紋，又有帶狀紋、眼睛紋、管狀紋、水草紋等以及上述各種紋理的組合，如果瑪瑙石上的紋理能形成人物、山川、蟲魚、鳥獸、云氣之狀，當(dāng)?shù)厝送鶢幭嗍詹亍?br>
2、顏色艷麗。宜昌瑪瑙石常含有各種致色的礦物顆?；虬?，因此顏色非常豐富。如果雜質(zhì)以鐵的氧化物、錳的氧化物或鎂的氧化物為主，瑪瑙石可呈現(xiàn)鮮紅色、暗紅色、翠綠色等多種艷麗的色彩。
3、晶瑩溫潤。宜昌瑪瑙石質(zhì)地細(xì)膩，光澤柔美，手感溫潤，一般為半透明，視之有通透之感。
4、外形飽滿。宜昌瑪瑙石多有磨圓度高、外形飽滿者，或小如豆，或大如瓜，粒徑大小從數(shù)厘米至數(shù)十厘米不等，這可能與宜昌瑪瑙形成于火成巖的環(huán)境之中且經(jīng)過長時期的流水沖刷有關(guān)。
宜昌瑪瑙石的分布
宜昌瑪瑙石的分布范圍與宜昌礫石層的分布范圍大體相當(dāng)。
何為宜昌礫石層？宜昌礫石層是指位于江漢盆地西緣的宜昌市東部及周邊地區(qū)發(fā)育的第四系更新統(tǒng)松散礫石堆積層，主要出露于宜昌猇亭，枝江善溪窯、安福寺，宜都紅花套，松滋陳二口等地，俗稱“宜昌礫石層”。
宜昌礫石層平面呈扇狀分布，扇頂在宜昌市夷陵區(qū)的峰寶山一帶，向南東方面呈扇狀展布，并淹沒于江漢平原之下，總面積約1200平方公里。宜昌礫石層上覆第四系中更新統(tǒng)網(wǎng)紋紅土，下伏白堊—第三系紅色砂巖，厚度可達(dá)100多米。陳立德、邵長生（2015）在前人研究的基礎(chǔ)上，將宜昌礫石層厘定為云池組地層及善溪窯組地層，認(rèn)為分別是水動力強(qiáng)勁的河流相沉積及水動力條件弱的湖泊相沉積，分別形成于第四紀(jì)早更新世及中更新世。
宜昌礫石層的礫石成分以石英巖、石英砂巖、燧石為主，其次為脈石英、粉砂巖、花崗巖、礫巖、凝灰?guī)r等，瑪瑙石零星分布其中。
廖喜林（1999）認(rèn)為宜昌瑪瑙石主要分布在西臨宜昌市，東止于枝江瑪瑙河流域，北到峰寶山，南止于枝江古老背（現(xiàn)宜昌市猇亭區(qū)）、安福寺一帶，在東經(jīng)111°15′至110°40′，北緯30°30′至30°45′的范圍內(nèi)，分布面積約800平方公里，富集層位為第四系更新統(tǒng)下部，第四系更新統(tǒng)中部、上部和全新統(tǒng)地層中出現(xiàn)的瑪瑙石主要是更新統(tǒng)下部瑪瑙石被再次搬運的產(chǎn)物。此范圍與前述宜昌礫石層范圍重疊但面積明顯縮小。
宜昌瑪瑙石的分類
宜昌瑪瑙石與北美洲蘇必利爾湖地區(qū)的瑪瑙石相似，兩地雖相距上萬公里，人們對瑪瑙的分類方法卻大同小異。筆者參照美國人John D．Marshall對蘇必利爾湖瑪瑙的分類方法，結(jié)合本地實際，對宜昌瑪瑙石分類如下：
1、纏絲瑪瑙(banded agate)：瑪瑙內(nèi)部有許多同心層。
2、帶狀瑪瑙(water level agate)：瑪瑙內(nèi)部有許多水平的層狀結(jié)構(gòu)。
3、水草瑪瑙(moss agate)：瑪瑙內(nèi)部含有樹枝狀、苔蘚狀礦物包裹物。
4、眼睛瑪瑙(eye agate)：瑪瑙在靠近表面的地方有半圓形的同心層結(jié)構(gòu)，看起來象眼睛一樣。
5、管狀瑪瑙(tube agate)：瑪瑙中含有許多小棍狀的礦物從而為玉髓纖維的生長提供了模板，又稱牛筯瑪瑙。
6、松針瑪瑙(sagenite agate)：瑪瑙中含有許多針狀的礦物包裹物，有時針狀包裹物呈放射狀排列。
7、裂縫瑪瑙(ruin agate)：瑪瑙形成后曾因地震等地質(zhì)運動破裂，但在從巖石空洞中被風(fēng)化剝落出來之前得到了修復(fù)。
8、混合型瑪瑙(combination agate)：能同時顯現(xiàn)出上述兩種以上瑪瑙特征的瑪瑙，如有的瑪瑙既有纏絲紋又有水草紋，有的瑪瑙既有帶狀紋又有針狀包裹物。
9、組合瑪瑙（breccia agate）：含有瑪瑙、玉髓等礫石碎片的角礫巖。
以上分類只是一個針對常見瑪瑙類型的簡潔清單，并不能涵蓋宜昌瑪瑙石的所有類型。
纏絲瑪瑙的結(jié)構(gòu)及化學(xué)組分
纏絲瑪瑙是宜昌瑪瑙石中最常見的種類，也是世界上最常見的種類，幾乎在所有出產(chǎn)瑪瑙石的地方都可以發(fā)現(xiàn)它的身影。在自然光下觀察，纏絲瑪瑙一般由白色條帶（或不透明條帶）與半透明條帶交替形成同心的環(huán)帶花紋組成。在偏光顯微鏡下觀察，白色條帶（或不透明條帶）與半透明條帶通常均由負(fù)延性（length-fast）玉髓纖維構(gòu)成，不同的是白色條帶主要由緊密堆積的不含雜質(zhì)的玉髓纖維組成，而半透明條帶由扭曲變形的含有雜質(zhì)的玉髓纖維組成（Wang, Y.and Merino,E.,1990），且在沿纖維長度的方向具有韻律性消光帶（Runzelb?nderung）。近年來的研究發(fā)現(xiàn)（Heaney,P.J.and Post,J.E.,1992），形成年代較晚的纏絲瑪瑙中普遍含有斜硅石（mognite），重量百分比在20%以下，一般與玉髓共生。與水晶、石英巖等大顆粒晶質(zhì)石英不同的是，纏絲瑪瑙中常含有1至2wt%的水，分為玉髓隙間水和硅烷醇組（Si-OH）水。
對于宜昌瑪瑙石礦物及化學(xué)組分的分析還未見有關(guān)報道。劉鑫鑫（2013）對南京六合方山沉積礫石層中的瑪瑙質(zhì)雨花石樣品（屬纏絲瑪瑙）進(jìn)行過相關(guān)分析。通過紅外光譜、原位激光拉曼光譜分析結(jié)合顯微觀察，可以確定瑪瑙中的主要礦物包括玉髓、石英和斜硅石；瑪瑙中主要為條帶玉髓，斜硅石與其共生。通過電子探針分析，顯示出瑪瑙質(zhì)雨花石中SiO2含量在96%以上，主要雜質(zhì)為水，Na 、K、Al、Ca、Fe等元素普遍存在。宜昌纏絲瑪瑙的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組分可能與之類似。
