灵璧磬(砭)石形成的科学依据

深夜梧桐

一主要成分分析 　　
核工业地质分析测试研究中心的王鹤、乔万忠和赵云龙等对灵璧磬石的主要化学成分进行了分析，结果如表所示。
　　
灵璧磬石的主要化学成分 成分   CaO   SiO2   Na2O   Al2O3   Fe2O3   FeO  
含量(％)   55.06   6.76   2.73   1.143   0.91   0.55  
成分   MgO   P2O5   K2O   TiO   MnO2   é?ê§á?  
含量(％)   0.507   0.265   0.250   0.044   0.012   33.07  
　　二微量元素与稀士元素分析
　　 中国科学院地质研究所对灵璧磬石的微量元素与稀土元素进行了分析。结果如表所示。
灵璧磬石的微量元素含量
元素   铬Cr   锰Mn   钴Co   镍Ni   铜Cu   锌Nn   铷Rb   锶Sr  
含量(ppm)   16.010   262.25   2,1075   15.081   10.120   10.359   4.9942   285.73  
元素   锆Zr   铌Nb   锡Sn   铯Cs   铪Hf   钽Ta   铅Pb   钍Th  
含量(ppm)   6.3908   0.84687   0.39983   0.9863   0.09067   0.19771   7.1681   1.0401  
灵璧磬石的稀土元素含量
元素   钇Y   镧La   铈Ce   镨Pr   钕Nd   钐Sm   铕Eu   钇Cd  
含量(ppm)   5.7740   9.3194   18.829   2.1072   7.0019   1.3303   0.32779   1.3703  
元素   铽Tb   镝Dy   钬Ho   铒Er   铥Tm   镱Yb   镥Lu
含量(ppm)   0.16241   1.1056   0.17237   0.41670   0.04433   0.44123   0.07630

　　 三放射物质含量分析
　　 核工业地质分析测试研究中心的田桂英等对灵璧磬石的放射性物质含量进行了分析。结果如表所示。
灵璧磬石的铀、钍含量
成分   铀   钍  
含量(μg/g)   1.14   2.6  
灵璧磬石中锶和钾的放射性同位素在同种元素中所占的比率
成分 放射性锶   放射性钾  
比率（％）   0.12   0.18  
　　上述检测表明，灵璧磬石完全具备砭具（医辽上用来刮莎保健的用具）佳石条件，即在成分方面含有对人体有益的元素而不含对人体有害的物质。
　　
四薄片显微鉴定
　　
　　中国科学院贵阳地球化学研究所的周文戈和谢洪森对灵璧磬石进行了薄片显微鉴定。鉴定表明灵璧磬石的主要矿物成分为方解石微晶。晶体粒度小于0.03mm。灵璧磬石内还含有少量不透明矿物，呈不规则形和正方形，粒度也在0.03mm以内。贵阳地球化学所将灵璧磬石分类定名为灵璧微晶灰岩。
　　 簿片显微鉴定表明，灵璧磬石不仅达到了砭具佳石条件，大大超过了人们对它的期望。它的晶粒大大小于细晶岩类和粉晶岩类而达到微晶的尺度。这使得用灵璧磬石磨擦人体使人感到非常舒服。同时也正是由于灵璧磬石具有微晶结构，所以敲击灵璧磬石能发出金属的声音。微晶结构是灵璧磬石成为优质磬材的原因。
结合前面的元素成分分析，我们注意到灵璧磬石作为以方解石为主要矿物的灰岩，其含铁量是较高的，同时其包含元素种类之多在灰岩岩类中是罕见的。
　　
五物理力学参数的检测
　　 中国地震局地球物理研究所的刘晓红和中国地震局地球物理研究所研究员耿乃光对灵璧磬石的的物理力学参数进行了检测。主要结果如表所示。
灵璧磬石的物理力学参数
密度(g/cm3)   2.80   横波阻抗(106g/co3·s）   1.01  
纵波速度(km/s)   5.65   杨氏模量(CPa)   89.4  
横波速度(km/s）   3.60   剪切模量（CPa）   36.3  
纵波阻抗(106g/cm3·s)   1.58   泊松比   0.23  
　　由于灵璧磬石有明显的层状结构，又对它不同方向的弹性波速度进行了检测。取X和Y为层面内互相垂直的两个方向。Z为垂直于层面的方向。沿X、Y和Z三个方向测量的纵波和横波的数据如表所示。
灵璧磬石波速成各向异性检测数据
X向纵波速度(km/s)   5.65   Y向横波速成度(km/s)   3.23  
Ｘ向横波速度(km/s)   3.60   Z向纵波速度(km/s)   3.73  
Y向纵波速度(km/s)   5.00   Z向横波速度(km/s)   2.14  
　　由表可见，灵璧磬石层面内不同方向的纵波速成度和横波速度差别不大，而层面内的波速成与垂直于层面方向的波速有很大的差别。灵璧磬石是一种物理力学性质各向异性的岩石。
　　 灵璧磬石物理力学性质的检测是对灵璧磬石及其制品的真进行元素鉴定的科学方法之一。

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