釩鉛礦：洗盡鉛華成新寵

「本文來源：北京郵電大學出版」

礦物家族之中，最美者當屬寶石，然則礦物有數千種之多，而能成為寶石者不過一二百種，絕大多數都被深埋於地下默默無聞。隨著人們對礦物晶體收藏的熱度與日俱增，許多“冷門”礦物開始嶄露頭角，逐漸走進人們的視野。釩鉛礦就是其中最典型的代表之一。

略有遺憾的科學發現

1801年，西班牙礦物學家德里奧被政府派往北美洲的墨西哥，在一所礦業學院裡擔任教授。一天，有人給德里奧帶來一塊在墨西哥某座礦山上發現的礦物，請他鑑定。德里奧看到礦物後也覺得很新奇，它的顏色為棕紅色，晶體為六邊形的稜柱狀，經檢驗發現其中含有大量的鉛元素。德里奧根據自己多年的礦物學研究經驗得出結論，這是一種新的礦物，於是給它取名為“棕鉛”，並對外宣稱這種礦物裡面含有一種以前從未見過的金屬元素，就連這種金屬元素的名字都給想好了。

為了進一步確認其成分，德里奧將這塊標本寄給了當時著名的德國地質學家洪堡。洪堡派人檢測後非常草率地得出結論：德里奧所說的所謂新金屬只不過是前些年就已經發現的鉻元素而已。可能是洪堡作為權威地質學家的影響力太大了，德里奧竟然欣然接受了他的反駁，輕易放棄了自己的觀點。

20多年後，瑞典科學家塞夫斯特朗姆在冶煉生鐵時分離出一種新元素，並用斯堪的納維亞愛神—凡娜迪斯（Vanadis）之名給它命名為vanadium，翻譯成中文就是金屬釩。1830年，德國化學家維勒對之前德里奧提供的礦物樣品再次進行檢測後發現，其中確實存在著一種新元素，而且這種新元素恰恰就是金屬釩。遺憾的是，為時已晚，發現金屬釩的榮譽只能被歸功於塞夫斯特朗姆。德里奧因為過於迷信權威，沒能堅持“大膽假設，小心求證”的科學研究方法，最終與金屬釩擦肩而過，失之交臂，也算是科學史上的一件憾事。

鉛礦床的次生礦物

現在回過頭來看，德里奧當時命名為“棕鉛”的樣品其實就是釩鉛礦，也被稱為褐鉛礦。它是形成於鉛礦床氧化帶上的一種次生礦物，通常為明亮的橘紅色，人們有時也會發現棕紅色、棕黃色、灰色或無色的礦物，但其條痕（粉末的顏色）為淺黃色，晶體為長短不等的稜柱狀，邊緣為極其規則的六邊形，稜柱內常有中空現象。這些特點使得釩鉛礦較容易辨識。

釩鉛礦，產於摩洛哥（攝影：馬志飛）

目前，我們已知地球上有60多種含鉛礦物，釩鉛礦只是其中的一種，常與其他含鉛礦物共生，比如白鉛礦、鉛礬、鉬鉛礦、鉻鉛礦、砷鉛礦、磷氯鉛礦等。釩鉛礦由鉛、釩、氧和氯這4種元素組成，如果我們仔細觀察它的化學式Pb5（VO4）3Cl就會發現，它與砷鉛礦（化學式為Pb5（AsO4）3Cl）和磷氯鉛礦（化學式為Pb5（PO4）3Cl）十分相似。的確如此，這三者不僅成因相似，都形成於鉛礦床的氧化帶，而且晶體結構相似，釩酸根、砷酸根和磷酸根陰離子具有相同的電荷，大小也基本相同，所以在礦物結構中的釩（V）、砷（As）、磷（P）可以互相置換替代。並且隨著其中所含的釩、砷和磷數量多少的變化，其顏色、比重也會逐漸發生變化，但晶型基本不變。這三者的主要區別是：釩鉛礦常為橘紅色，砷鉛礦多為黃色，磷氯鉛礦則多為翠綠色。

不斷提升的身價

早在2000多年前的秦漢時期，我國人民就已經對釩鉛礦有所認識並加以利用了。現存的秦始皇陵兵馬俑看起來灰頭土臉的，實際上它們原本都有彩繪，可謂千人千面、絢麗多姿，只不過歷經幾千年之後，彩繪逐漸剝落。

考古學家研究發現，古人描繪這些彩俑用到的都是礦物顏料，如紅色的硃砂、綠色的孔雀石、藍色的藍銅礦等。至於黃色，則用到了並不常見的釩鉛礦，令人匪夷所思。

2004年，我國考古學家在西安理工大學曲江校區發掘了一座西漢時期的壁畫墓，對壁畫的顏料進行研究後發現，其中的黃色顏料裡含有大量鉛元素和釩元素。經進一步研究發現，這種黃色顏料就來自釩鉛礦。後來，考古學家在西安發掘的唐朝宰相韓休的墓葬壁畫裡也發現了黃色的礦物顏料釩鉛礦。種種跡象表明，我國陝西一帶存在釩鉛礦，而且很早就被人們所熟知。

到了現代，釩鉛礦主要用來提煉金屬釩。如果按照在地殼中的重量百分比來看，釩的含量並不低，排名位居第21位，列於鈦、錳、鋇、鍶、鎢等元素之後；但它不以自然元素的形式存在，而是以化合物的形式存在於岩石礦物中，較為分散，釩鉛礦就是其主要的礦物，大量聚集時便可作為釩礦石。

金屬釩是製造高速鋼合金的重要原料，這種合金材料具有超高的硬度、極佳的韌性和抗腐蝕性，雖然用釩製造合金可能比新增鉻或錳更昂貴，但釩合金的效能更好，應用價值更高。釩鉛礦還是提煉金屬鉛的次要礦物，只是重要性不及方鉛礦，偶有利用。

秦始皇陵兵馬俑身上的彩繪用到的黃色顏料來自釩鉛礦

近年來，在礦物收藏熱的推動之下，目光敏銳的商人打破了釩鉛礦狹隘的工業應用途徑，精心包裝之後給它找到了新的“定位”，使之搖身一變成為越來越多的人所熱衷的收藏品。由於釩鉛礦顏色鮮豔，晶體形態規則，光澤明亮，組成的晶簇時常能構成有趣的圖案，如同互相嵌合的機械齒輪，具有很高的觀賞和收藏價值。不過，釩鉛礦的硬度很低，只有2。5～3，十分嬌嫩，稍有磕碰就會被破壞。目前，墨西哥、摩洛哥、奈米比亞、美國等多個國家都有釩鉛礦床，而收藏價值最好的釩鉛礦標本主要來自摩洛哥，在收藏界享有盛譽，市場價格也逐年攀升。