2010年第8期化学教育
卸嘏；龠缌ii玉石的化学知识与人文内涵郭士成余天桃
(临沂师范学院化学系山东临沂276005)
摘要介绍了玉石的概念、分类、形成，常见玉石的化学组成、性质，玉石的保健作用、玉
石养护知识以及玉石文化。
关键词玉石化学组成保健玉石养护玉石文化和田玉蓝田玉绿松石
玉温润坚韧，是山之精灵、美之化身、瑞之祥
符，玉具五德：仁、义、智、勇、洁。“中华文明
起源主要特征之一就是玉器，这是区别世界其他文
明起源的一个重要标志。中国古代玉器历史之早，
延续时间之长，分布之广，器形之众，做工之精，
影响之深，都是世界上任何国家所不能媲美的”[】]，
这就是中国人爱玉、敬玉、崇玉、佩玉之所在。可
以说中国人的民族情感早已深深地融入玉器之中，
玉器体现了中国人的认知与理智。2008奥运奖牌
“金镶玉”，有“金玉良缘”之含义，代表着奥运
“和平、博大、进取、拼搏和纯洁”之精神。
1概述
中国是世界上最早开发和利用玉石的国家。新
石器时代，昆仑山下的先民就发现了色泽温润、品
质优良的和田玉，并沿着“玉石之路”向外运输。
在孔雀河古墓沟和罗布泊楼兰等地都发现了新石器
时代的玉斧、玉串珠等随葬品。据《穆天子传》记
载：周穆王率人马西行东返，行程万里，高登昆仑
山，载万玉而归。
1．1玉石的概念
古今中外，对玉的概念都是从物质和艺术2方
面阐述的。许慎在《说文解字》日：“玉，石之美
者”，凡具坚韧的质地、晶莹的光泽、绚丽的色彩、
致密而透明的组织、舒扬致远的声音之美石，均可
视为玉；《现代汉语辞典》称玉是一种矿物，为软
玉和硬玉之统称，是制造装饰品或做雕刻的材料；
玉和玉石的英文名称都是“Jade”，意为宇宙之石。
从化学角度看，玉属于岩石类宝石，是由单矿物或
多矿物组成的岩石[2]。
1．2玉石的分类
现代矿物学将玉石分为硬玉、软玉和彩石3大
类；而狭义的玉只包括硬玉和软玉[3|。硬玉和软玉
不仅硬度不同，所属矿物及组成也不相同。
硬玉是辉石族钠铝硅酸盐类单矿物岩，宝石级
的硬玉称为翡翠(Jadeite)。全世界翡翠的产地有
6个：日本的新泻、美国的加州、危地马拉的孟塔
那河、哈萨克斯坦、俄国和缅甸，只有缅甸产出的
翡翠才能达到宝石级。
软玉(Nephrite)也称中国玉，以新疆“和田
玉”为代表，它是由微晶阳起石或纤维状透闪石为
主要矿物组成的闪石类矿物集合体，主要分布在新
疆南部阿尔金山脉及昆仑山脉。此外，我国历史悠
久的独山玉、岫玉、蓝田玉、昆仑玉都称为软
玉[4]。
目前，世界上可作为玉石材料使用的矿物有
230种，中国已知的玉石有30余种[5]，如绿松石、
欧泊、玛瑙、玉髓、木变石、青金岩、寿山石、鸡
血石等天然矿石，虽化学成分各异，但也称为玉
石。文献[63将天然玉石分为9类158种，并分
别介绍了其组成、产地和特征。
1．3玉石的形成
1．3．1翡翠的形成
翡翠是在温度(200～300℃)和压强(10000
Pa)条件下，由钠长石NaAI(Si308)发生去硅作
用而形成的：
一锚n。
NaAl(Si308)—_二=二≥NaAl(Si206)
6000万年前，在喜马拉雅地质构成中期，缅
甸正处于欧亚板块的撞击处，当含有钠长石和角闪
石的原生矿侵入蛇纹化橄榄岩后，形成了超高压变
质岩。在此过程中，钠长石把部分二氧化硅逐步排
出，形成辉石类硬玉矿物。由于这一矿脉的矿体分
布走向有其特定的规律，地球上很难再找到第二处
类似的地质条件。所以，缅甸是翡翠的主要产地，
95％的翡翠产自缅甸的帕敢地区和乌龙河流域。
1．3．2和田玉的形成
软玉形成于2亿5千万年前的古生代晚期，赋
存于前寒武纪镁质大理岩和华力西期中酸性花岗岩
的接触带上，属于接触变质矿床。当初，前寒武纪
塔西达群中侵入有华力西晚期酸性岩浆岩，在花岗
岩的接触带发生混合岩化作用，形成混合岩化花岗
万方数据
化学教育2010年第8期
片麻岩，残余的酸性变质热液沿混合岩化花岗片麻
岩与白云岩接触带的断裂带活动，并与富含钙、镁
的白云岩和白云质大理岩发生交代作用，在温度
300～350℃，压强25000Pa以下和一定的扭压应
力下，形成了以透闪石为主的软玉矿床[2]：
5CaMg(C03)2+8SiOz+HzO一日石由
Ca2M95(Si4011)2(0H)z十7C02TCaC03
2玉石的化学知识
2．1翡翠
2．1．1翡翠的组成与性质
翡翠的原石是一种以硬玉为主的辉石类矿物，
硬玉为钠铝硅酸盐NaAl(SizOr)，理论组成为：
Si0259．44％、Alz0326．22％、Na2015．34％[川。
翡翠不是单晶矿体，它具有粒状、纤维状镶嵌结构
和眼球状、网状、港湾状、弧岛状、束状结构，以
镶嵌变品结构为常见，其硬度6．5～7．0，密度
3．30～3．36g／cm3，折光率1．54～1．77，半透明
或不透明，无荧光，呈玻璃或油脂光泽[8]。
2．1．2翡翠的颜色和致色离子
翡翠被誉为“玉石之王”，有白、绿、黄、红、
紫和黑色。白色翡翠的成分接近硬玉的理论值，其
他颜色的翡翠常含有痕量的致色元素，如绿色翡翠
含Cr3+，且含量越高，绿色越浓，若浓绿富集则
形成黑色团块；铁的存在常使翡翠绿中带灰。通体
绿色的翡翠又分为翠绿、苹果绿、葱心绿、菠菜
绿、油绿、灰绿等。红色或褐色的翡翠是由于赤铁
矿沿硬玉颗粒间的空隙充填进去，因含有C02+以
及Fe2十向Fe3+转变而形成。黄色翡翠是红色翡翠
的表面由褐铁矿浸润溃染而致；紫色翡翠中含
Cr3+、Fe2+、C02+；黑色翡翠含2％以上的Cr3+、
Fd“9|。翠绿色的翡翠最为珍贵，以老坑玻璃种为
最好，质纯无杂、细腻、透明度高，呈玻璃光泽，
敲击有金属声。
2．2软玉的组成与性质
软玉是我国古老而名贵的玉种，其中和田玉、
独山玉、岫玉和绿松石被称为中国“四大名玉”。
和田玉、独山玉和岫玉都属于硅酸盐矿物，而绿松
石则属于磷酸盐矿物。
2．2．1和田玉
和田玉也叫新疆玉，因产于新疆昆仑山北麓的
和田县而得名，是一种含水的钙镁硅酸盐矿物，主
要组成为透闪石Ca2M95(Si4()11)(OH)2和阳起石
Ca2(Mg，Fe)5(Si4011)(OH)2，化学成分理论值：
Si0259．169％、CaO13．850％、MgO24．808％。
此外，含少量的蛇纹石Mg。(Si。O，。)(0H)8、磷灰
石Ca5(1''04)3(F，(21，OH)、透辉石CaMg(Sis06)、
石墨等成分。和田玉的硬度6～6．5，密度2．90～
3．10g／cm3，折光率1．62。具纤维交织结构，细
小的纤维状矿物相互交织使颗粒之问的结合力加
强，故质地细腻、致密坚韧。和田玉从半透明到不
透明，光泽柔和，对温度表现为惰性，冬不冷手，
夏不感热。
和田玉的颜色取决于其化学组成，其成分中以
不含铁的透闪石为主，呈白色或浅灰色；以含微量
铁的透闪石为主，呈淡绿色；以阳起石为主则呈绿
色、黄绿色或褐绿色；若混杂石墨则呈灰黑色[1训。
“羊脂白玉”白色纯洁，呈凝脂般含蓄光泽，是和
田玉的极品，
2．2．2独山玉
独山玉亦称独玉、南阳玉、河南玉，产于河南
省南阳市北郊8公里处的独山，属于钙铝硅酸盐矿
物。主要成分：斜长石NaAISi308-CaAhSi208
55％"---90％、黝帘石Ca2A13(Si04)(Si207)O(OH)
5％～70％、透辉石CaMg(Si200)1％～15％、铬
云母KAlz(Si3AlOlo)(OH，F)25％～15％[5l。独
山玉的硬度6．5～7，密度2．7～3．0g／em3，折光
率1．56～1．7。颜色以自、绿、黑为基调呈多种杂
色，微透明或不透明，具玻璃或油脂光泽。
2．2．3岫玉
岫玉亦称岫岩玉，主要产自辽宁省岫岩县，另
外甘肃祁连山、广东信宜、台湾花莲等地也有产
出。化学成分为含水镁硅酸盐№(鼠0l。)(()H)s，
含少量透辉石、透闪石、菱镁矿、滑石、白云石
等。是由蛇纹石矿物组成的隐晶细粒叶片状或纤维
状集合体，具层状结构。硬度5----,5．5，密度2．44
--2．8g／cm3，折光率1．5551．573。岫玉由于含
微量的铁、钛、铬、镍、钴等致色离子而呈绿色、
黄绿色、墨绿色和黄色，半透明到不透明，有油脂
光泽‘10。。
2．2．4绿松石
绿松石也称为松石，产于湖北郧县，化学组成
是含水的铜铝磷酸盐，即CuAle(POt)a(OH)8·
5H20，理论成分：P2Q34．14％、魁Q36．84％、
CuO9．57％、H2019．47％，是致密的隐晶质集合
体。硬度5～6，密度2．8～2．9g／cm3，折光率
1．62。不透明，呈玻璃光泽或油脂光泽。绿松石具
有独特的天蓝色，古人视为蓝天和大海的精灵。
万方数据
2010年第8期化学教育
2．3蓝田玉和昆仑玉
2．3．1蓝田玉
蓝田玉因产于陕西省西安市东南的蓝田县而得
名，组成为蛇纹石化的大理石、透闪石、橄榄石及
绿松石、辉绿石、水镁石等，含有Si02、Al：03、
MgO、NaO、CaO、CuO、MnO、Fez03成分。硬
度5～7，不透明。含硅、铝、镁、钠、钙、铜等
多种致色元素，以翠绿居多，呈白菜之嫩叶状者俗
称“菜玉”，但也有乳白、青、黄、红诸色错杂者，
是良好的玉雕和工艺品材料。
2．3．2昆仑玉
昆仑玉也称青海玉，产于青海省格尔木市，位
居昆仑山脉东缘入青海省部分，与和田玉“一脉相
承”，故属和田玉种，主要组成为透闪石95％、阳
起石2．2％。硬度6～7，密度2．6～3．1g／cm3。昆
仑玉质地均一、细腻坚韧、晶莹剔透、光泽滋润，
有羊脂玉、白玉、青白玉、青玉、墨玉和碧玉等玉
种。2008年奥运奖牌制作选用了青海玉料，金牌、
银牌和铜牌分别镶嵌了白玉、青白玉和青玉，奥运
徽宝(中国印)也是用青白玉制作。青海玉的知名
度和经济效益也因此而显著提高。
3玉的保健作用
玉自古人药，疗疾保健颇为有效。《本草纲目》
载：“玄真者，玉之别名也。服之令人身飞轻举，
故日：服玄真，其命不极”，“玉屑是以玉石为屑，
气味甘平无毒。主治除胃中热，喘息烦满，止渴，
屑如麻豆服之，久服轻身长年，能润心肺，助声
喉，滋毛发，滋养五脏，止烦躁，宜共金银、麦门
冬等同煎服有益”。
现代科学研究表明，玉石中含多种对人体有益
的微量元素，如：蓝田玉中含有钙、铁、钾、钠、
锰、铜等；昆仑玉中含有硒、锌、铜、钴、锰等；
绿松石玉石中含有铁、铬、铜、钴、锰等。微量元
素有舒筋活血、平衡阴阳、协调气血、祛病健身、
养颜美容等功效。有的玉石具有白天吸光、晚上放
光的物理特性，当光点对准人体某个穴位时，仿佛
针灸一般刺激经络、疏通脏腑。老人手腕背侧有
“养老穴”，长期佩戴玉镯，可改善视力、蓄元气、
养精神，起到按摩保健功效。口含玉石，借助唾液
与溶菌能生津止渴、除胃热；玉石还有抑菌镇静作
用，用白玉尺在面部搓、擦、滚、压，可美容养
颜，治疗面部斑痕和皮肤过敏。
4玉饰品的养护
玉饰品既要贴身而戴，又要经常“盘玩”，使
其“蓄气”，产生“灵性”，常戴常新。
玉石虽然硬度大、韧性好，在佩戴时也应避免
碰撞或跌落，防止跌碎或出现裂纹。
玉石有油性，表面灰尘会使其黯然失色，应及
时清洗。方法是在碗中放适量清水，加几滴洗洁
精，用软毛刷轻轻擦拭，清水漂净后，用柔软的白
棉布抹拭，晾干即可。
玉应避免化学侵蚀，不要与酸、碱、盐接触，
否则外层易受损褪色。
玉忌用面油、发油等擦拭，否则会使玉器“土
门”封闭，影响通透“灵气”。
5玉的人文内涵
中国人自古爱玉，尤其爱羊脂白玉，这一“白
色时尚”延续达8000年之久。春秋战国时期有
“和氏璧”，其价值大到秦昭王愿以十五城易之而不
得；孑L圣人爱玉有道，主张“君子比德于玉”；明
清时代，“君子无人不佩玉，显贵无人不藏玉”；清
乾隆皇帝爱玉至深无人企及，留下800首赞美玉的
诗词。从完璧归赵的“和氏璧”到孔子的君子“玉
德说”，再到贾宝玉的“通灵宝玉”，国人对玉的价
值、德行和灵性的认同，达到了似无物可替代的境
地。直至清朝晚期，从邻邦缅甸输入翡翠入宫，才
掀起“绿色时尚”，影响至今。
自古以来，人们一直把玉视为有“灵性”、“蓄
气最充沛”的物质，因而有“人养玉，玉养人”，
“人养玉三年，玉养人一生”之说。“人养玉”，是
指对玉精心呵护、科学保养，玉会产生“灵性”；
佩玉在身，玉与人体摩擦升温，“赃物”会从晶体
间隙“蹦”出来，使玉质更加温润剔透。
“玉养人”则有“玉物养人”和“玉文化养人”
双重含义。“玉物养人”指玉自古与人们的生产生
活息息相关。例如，石器时代玉石被用作砍砸工
具；玉石的开采、运输、加工和玉商以此谋生；云
南瑞丽翡翠交易市场的“赌石”行家可以赚得钵满
盆盈；佩戴玉石有益身体健康体现了玉石微量元素
物质的内在潜能。“玉文化养人”是指玉以其博大
精深的文化内涵给人以性情之陶冶和美的享受。孑L
子时代，玉是社会生活的重要内容，更是君子人格
的象征。玉与人的行为、信念和修养联系在一起，
言念君子，温其如玉。良玉温润光洁，君子依仁成
德，为世人楷模。玉与士人有着不可分割的联系，
君子无故，玉不去身。君子佩玉，温文尔雅，行止
有方，玉石叮当，姿态雍容，君子要守身如玉，玉
有德，君子亦须有德。玉生石中，须雕琢方能成器，
(下转第23页)
万方数据
2010年第8期化学教育
做到活而不乱，且引人小组间的竞赛机制，解决了
以往小组合作学习中的不足之处，提高了学习成
效。
[过渡]请根据讨论结果画出从海水中提取镁
的工业流程图(一组提供一张)
2．4研究讨论活动3
[小组合作]结合讨论结果与教材内容画出从
海水中提取镁的流程图，并完成相应的化学方程
式。
[学生7]
卤水
I
贝壳(c。co，)墼咎生石厌．型0石灰乳—j_Mg(oH)：
(镁锭)
[评析]这个活动设计是前面活动的升华，反
教材思路而行之，有利于学生掌握化学规律，深刻
地体现了认识化学问题，特别是用氯气生产盐酸，
可以循环利用并减少污染，这是教材没有提到的，
学生能总结出来，培养了学生的问题意识，打开了
学生思路，形成了富集、分离、试剂选择、冶炼方
法和原料选择等一系列问题的基本解决方法，这也
是学生后续学习的重要推动力。
总之，这节课体现新课改从关注课程的“学术
性”到重视课程的“社会性”，从“以学科为中心”
向“学习者为中心”转变，从“知识系统”向“多
元能力”转化，鼓励学生在科学探究中提高能力。
在操作上采用设计问题情境，把学习内容分解成若
干个问题(问题串)，提出学生探究的主题，让学
生在一个个问题的解决过程中理解内在的知识原理
及学习方法、思想方法，逐渐达成对知识主题全
面、深入的认识。
(上接第5页}∞。H》b乜心H々∞专砷吠》>，乜心犬》∞乜心茸》b々心武》b专心神》b乜心—》∞口心神》b乜。砖’砷7
人非圣贤，须修身方为君子[11]。会。‘
．。．。罂譬罩竺三要：。．孽智兰堑圭丢三音薏罂：墅妻参考文献自然与人文完美的结合；汉字中偏旁从“玉”字者’。一…
500余个，古今赞美玉的诗词不胜枚举；玉玺是皇[13唐延龄，陈葆章等·中国和田玉·乌鲁木齐：新疆人民出版
权的象征，畦璧是古代守邑和调兵的印信凭据，这m2∞氏1
种高雅的认识、智慧与理趣一直延续至今；祝福新罱喜萼?：鬟篡篆；警j篙?茔慧≥墨蒙淼社，
婚颂为“珠联璧合”，商贾兴旺谓之“金玉满堂”，2007．3
国家统一称为“江山合璧”。总之，作为圆满、和[4]郭颖，宋功保等．西南工学院学报，2001，(16)：49—53
谐、吉祥、如意的美玉已融入到国家的政治、经[5]郭颖．翡翠品鉴与投资-香港：商务印书馆(香港)有限公
济、军事、文化、教育、宗教、信仰、风俗、礼仪司，2007：12-23
丝i箕步—b高[6]钟公佩．宝玉石．杭州：浙江大学出版杜，2003：176—223寺昭多力圆。
[7]李斌，沈海，高云等．岩矿测试，2000。(19)：51—54
6绢1肴[83陈克穰，马春学．云南地质，1998，(17)：350—355
随着中国传统文化的世界性传播，玉的物质文[9]奥岩．翡翠鉴赏．北京：地质出版社，2004：13—18
化、精神文化、科技文化和民族文化内涵将会更深[103王根元，申柯娅等．珠宝玉石知识问答．武汉：中国地质
刻地被世人认识，相信会有更多的人加入到赏玉、大学出版社，1999：144
藏玉和佩玉的行列，籍以修饰仪表、陶冶情操、净[11]张荣东·北方论丛’2007’‘4’：25—27
化心灵、传播文化，促进社会文明，构建和谐社
ChemicalKnowledgeandHumanitiesConnotationinJade
GUOShichengYUTiantao
(DepartmentofChemistry，LinyiNormalCollege，LinyiShandongProvince，276005)
AbstractThispaperintroducesconcept，classification，formation，chemicalcomposition，proper—
ties，healthprotection，maintenanceandhumanitiesconnotationofjade．
Keywordsjade，chemicalcomposition，maintenance，healthprotection，Hetianjadecoeruleolac—
tite，jadeculture，Lantianjade
万方数据
玉石的化学知识与人文内涵
作者：郭士成，余天桃，GUOShicheng，YUTiantao
作者单位：临沂师范学院化学系,山东临沂,276005
刊名：化学教育
英文刊名：CHINESEJOURNALOFCHEMICALEDUCATION
年，卷(期)：2010,31(8)
参考文献(11条)
1.奥岩翡翠鉴赏2004
2.陈克櫵;马春学查看详情1998(17)
3.李斌;沈海;高云查看详情2000(19)
4.钟公佩宝玉石2003
5.郭颖翡翠品鉴与投资2007
6.郭颖;宋功保查看详情2001(16)
7.常奇玉石鉴赏完全手册2007
8.李兆聪宝石鉴定法1991
9.张荣东论玉德与孔子的修身思想[期刊论文]-北方论丛2007(04)
10.王根元;申柯娅珠宝玉石知识问答1999
11.唐延龄;陈葆章中国和田玉2006
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hxjy201008002.aspx
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