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矿物药成因及其成分特征

　　与植物药、动物药不同，矿物药主要由无机化合物组成，很少几味是单质，仅琥珀是以有机化合物为主要组成。

　　原矿物药是在自然地质作用中形成的，多数是一种或几种矿物的集合体或聚集体，很少是单个的晶体。前者如原矿物药方解石（粗晶方解石集合体），花蕊石（方解石与蛇纹石的聚集体），后者如白石英（水晶单晶或碎块；也有用细粒石英集合体――脉石英的）。

　　在任一矿物组份（本章中，组份二字指化学成分、内部结构相对均一的一个矿物相）中，都会存在包裹物（肉眼或显微镜下能察见的矿物相，或称机械混人物），以及胶体混入物（电子显微镜下才能查明矿物相的超显微颗粒，粒径1一100nm），和类质同象混入物（粒径＜1nm，代替主成分占据结晶位置的离子或离子团，以及局部存在于结晶格架中的其它矿物相的晶畴）。肉眼就能看到的、如大青盐中的黑点（粘土质包裹物），显微镜下才能发现的、如紫石英中的粘土质矿物（也属包裹物），它们给出了大青盐、紫石英化学分析结果中的A1、Si等成分。显微镜下仍见不到，用化学分析检出的，如方解石、白石英中的Fe、Pb、Sr……，属胶体混入物或类质同象混入物。一般讲，胶体混入物在同一样品的不同部位分布不那么均匀。

　　除上述混入物外，原矿物药成分不纯净、不均一，甚至有更大变化还有两个原因。一是同时形成的嵌生矿物在不同成因的同一味药中不尽相同；二是矿物形成之后，经历不同地质作用，原矿物成分、甚至嵌生矿物成分变化不同。如伟晶岩中白石英嵌生有长石（指碱、碱土金属的铝硅酸盐）和云母，热液矿脉中白石英会嵌生有硫化物矿物（如自然铜）、方解石等，可见，共存矿物的影响如同包裹物，在此统称之为共存矿物。共存矿物在变化时可不同于原矿物，如大青盐可潮解流失，而粘土质残留其溶蚀的表面上作为附着物出现。又如石英抗氧化、水化，共存的长石则易水化变为高岭石（石脂的组份），共存的硫化物易氧化变成褐铁矿（禹余粮的组份），污染在白石英表面。这些经历了变化而新生成的共存矿物，书中称之为次生组份，往往较易被察觉。经历次生变化后，在白石英中，因有硫化物矿物共存而含有的微量Pb可能流失，不再赋存于表面风化膜褐铁矿中；也可能仍分散在褐铁矿风化膜中、视次生变化过程水介质的流通程度而不同。

　　在矿物药鉴别、炮制及应用研究中，这些共存组份、混入成分的鉴别和研讨是必不可少的。

　　原矿物药可在各种地质作用中形成。而同一种原矿物药也可在多种地质作用中形成。一般用成因类型来概括一个地质作用的某一段历程所形成的矿物及其相应特点。这些成因类型如下述。

　　与岩浆活动有关的主要的成因类型有：

　　岩浆型: 指熔融岩浆在地下缓慢结晶形成的矿物。一般晶粒明显、界面清晰，可能含有多种过渡族金属元素（Sc、Ti、V Co、Ni等）的混入物。如含V Ti高的磁石即属岩浆型。

　　伟晶型: 指富含挥发份的残余岩浆中结晶形成的矿物。一般粒度粗大，晶形完好，可含多种稀有稀土元素（Be、Li、Rb、Cs等）。如富Li、Zr的大片云母常属伟晶型。

　　热液型: 常限指岩浆活动后期热水溶液中结晶形成的矿物。晶粒明显，常含多种有色金属混入物（依温度不同等，分别富集W、Sn、Bi、Mo或Cu、Pb、Zn或Sb、Hg、As等不同混入物）。如中一高温热液活动形成的白石英富W和Sn微量成分，低温形成的除非包裹有高温矿物,基本不含W、Sn及Bi。又如低温热液活动中形成的朱砂，含Pb、Ag及Si等往往高于人工银朱。因为人工再制时，这些微量成分在短促的气一液结晶过程中不再均匀分散在银朱中而多残留在皿底。

　　火山型： 指岩浆喷溢到地表结晶、冷凝后所形成的矿物和火山玻璃。它们一般晶粒细小甚至属非晶质。而火山喷气在火山口及附近地表升（凝）华形成的针柱状、粒状矿物晶粒，则可大到肉眼可见的范畴。前者如含火山玻璃的大海浮石，后者如白硇砂等。大海浮石在显微镜下可见多种矿物聚集嵌生，白硇砂中也有多种组份共存。但总的讲，火山型矿物药中类质同象混入物较在地表下形成的岩浆型、伟晶型及热液型矿物少。

　　热液蚀变型： 岩浆作用后期的热液，作用于已形成的矿物可引起成分的重新组合，形成一些新的矿物。如长石石英组成的火山岩变成了高岭石（石脂的组份）为主的岩石。

　　与变质作用有关的成因类型主要有：

　　区域变质型： 已形成的矿物作为起始物质，在新的温压条件下重新结晶或重新组合，晶粒加大、微量成分也均匀（平衡）分配到共生矿物间。如青礞石、阴起石、阳起石分别由富Fe Mg的泥质矿物、富Mg的泥质矿物、富Ca质的矿物变质形成，必须含Si则是它们的起始物质的共同特征。在微量元素的种类、量比上，针对这些矿物药的组成矿物本身而言，并无特殊规律可循，而起始物质含有哪些微量成分，则是先决条件。如青礞石，若其起始物质是火山灰沉积物，其微量元素的种类和含量，将比起始物质是浅海沉积物的阳起石复杂而多变。

　　接触变质型： 是变质作用与岩浆作用综合形成的矿物。在岩浆贯人周围岩石时，，岩石中的矿物受热重结晶，或接受岩浆中来的气-液成分与原成分重新组合形成新矿物；所谓接触交代型即专指后一情况，其形成的矿物，微量成分常较复杂，矿物组份也多变。如仅由透闪石、方解石组成的阳起石及仅由蛇纹石、方解石组成的花蕊石多属接触变质型，而矿物组份中还含有自然铜（黄铁矿）等的磁石、含氟一金云母的花蕊石则多属于接触交代型。

　　变质作用中也会产生气一液活动，特称变质热液。它在变质作用后一阶段，作用于变质新生的矿物上，又一次形成新的（蚀变）矿物，会使矿物药的矿物组份更趋复杂，但也增大了难溶矿物中有用成分的可溶性。如滑石受后期热液作用，形成水菱镁矿或菱镁矿与滑石共存，则滑石中Mg的酸溶率将显著增大。又如阳起石中矿物组份受蚀变影响变为绿泥石等，致使人们误认为青礞石或阳起石，这就增加了矿物药鉴别的困难。

　　岩浆作用、变质作用形成的所有矿物，在出露于地表时都因处于新的物理一化学条件而发生变化。如长石（K，  Na，  Ca）［AI（Si，AI）₃0₈）30J在地表将遭受H₂0、0₂、C0₂的化学作用和日晒，雨淋及冰冻等物理、化学作用（总称风化作用）。长石经历长期风化后逐渐分解为高岭石A1₂[Si₄0₁₀]OH］₈和K₂0、Na0₂、Ca0及SiO₂等。高岭石多残留当地K、Na、Ca²⁺、及SiO₂等成份（成份二字泛指离子、络合物及胶体粒子、物态不明确的化合物等）随地表径流（水溶液及悬浊液和携带的矿物碎屑）流入湖海，沉积出新的矿物。即所谓表生地质作用；也称外力地质作用，以对应、区分于岩浆作用和变质作用（二者合称内力地质作用）。

　　表生作用形成的矿物主要分为：

　　风化型： 指基本由原来的矿物分解、在当地形成的新矿物。这些矿物之中还常包括抗风化的残留矿物组份。如白石脂，基本成分来自长石，其中常含有长石、石英的风化残余颗粒。又如赤石脂，除高岭石外，混有同时风化形成的水赤铁矿或赤铁矿、以及次生残留的水云母。

　　沉积型： 指风化出的物质成份，搬运到湖、海（或流经地表时被土壤吸附）沉积下来形成的新矿物。如入海处胶体质点聚沉形成无名异、丁头代赭石，称为胶体沉积型矿物。它们之中含有大量机械（重力）沉积下的碎屑，主要是石英等。而珊瑚中的方解石则由珊瑚虫吸收流入浅海的Ca质沉积而成，特称生物化学沉积型矿物。常见的石膏、大青盐，则属溶解成分过饱合时结晶析出的化学沉积型矿物。胶体及生物沉积吸附Fe时，将使上述无名异呈褐色、珊瑚呈现粉色至红色。化学沉积时，不只一种离子过饱合，它们同时析出，使膏盐层中不仅含石盐、石膏，还共存有钾盐、光卤石、甚至芒硝、钙芒硝。

　　干旱地区，风化型和沉积型已难区分，如硝石即属风化型矿物，且与地表生物活动的N0₃吸附流经的K⁺有关。

　　最后要指出的是，一些化石矿物药，如石燕或龙骨，虽属生物化学沉积，其石化过程是很复杂的。先决条件是，具有硬组织的生物（贝壳或骨骼）被埋葬于沉积物（未硬结成岩的石灰岩或未胶结成岩的泥砂质堆积物）中，被保护下来的软组织（有机化合物）逐步被CaCO₃或粘土质替换充填；而后再硬结成岩。因此，动物或其骨骼外形被保留，其中的某些有机成份（如阮及氨基酸）也可能有所留存；后者是进一步研究化石矿物药时的新课题，琥珀的研究应是这一课题的先导。