麦饭石吸附性与岩石学特征联系研究——以陕西户县太平麦饭石为例

韦乐乐 陕西国际商贸学院珠宝学院

麦饭石作为一种药用岩石，在中国历史上的记载至今已有一千多年，早在晋代葛洪《肘后备急方》中就有关于麦饭石的记载[1]。“麦饭石”是我国古代医药学家根据其外观颇似大麦米饭团而得名。目前关于麦饭石的功能研究取得了较大进展，吸附性就是研究的一个热点，前人研究结果表明，麦饭石对重金属、有害细菌等有较强的吸附性[2-3]，因此被用于保健器具、环保等各个领域。中国是麦饭石之乡，多地都发现麦饭石，文章选择陕西户县太平麦饭石为样本，对其吸附性与地质特征之间的联系进行研究。

一、太平麦饭石区域背景

太平麦饭石在行政区划上属于陕西省西安市户县，目前位于太平景区。在大地构造上位于商丹断裂以北，呈不规则状近EW向展布，与围岩片麻理走向一致。多呈岩基产出，与围岩以混合过渡接触为主，局部呈侵入或不明显的侵入接触，围岩残留体较多，岩体呈网脉穿插于条带状混合岩[4]。

二、太平麦饭石的岩石学特征

选择代表性标本，对其进行肉眼鉴定和镜下鉴定。通过手标本观察，标本整体颜色为灰带浅红色，块状构造，中粗粒结构，主要矿物包括碱性长石、斜长石及石英，三者约占岩石的85%左右，次要矿物主要是黑云母，矿物还出现次生变化，主要是高岭土化及绢云母化。

在偏光显微镜下，可见岩石呈似斑状结构，主要矿物有碱性长石、斜长石和石英，还可见黑云母及副矿物。碱性长石占55%左右，呈板状，单偏光镜下为无色透明，可见解理，正偏光镜下有的可见卡式双晶，有些表面发生高岭土化；斜长石25%左右，板柱状，单偏光下无色透明，正交偏光镜下可见聚片双晶，干涉色呈一级灰白，表面有绢云母化；石英约15%，呈粒状，无色透明，无解理，一级灰干涉色；黑云母呈片状，约3%，可见一组极完全解理；此外还可见不透明的副矿物。通过鉴定科确定太平麦饭石岩石类型为石英二长岩，并且经历了风化作用。

三、岩石学特征与吸附性

前人通过大量实验证明麦饭石对于重金属和细菌有吸附性，而性能与结构组成密切相关。首先体现在岩石结构上，麦饭石矿物颗粒整体粗大，且由于经历风化作用，岩石整体疏松多孔，孔隙为吸附物提供了吸附空间，孔隙越多，吸附性就越强，吸附效果越好，这是麦饭石能够吸附砷、铬、汞等重金属及有害物质的物理条件。

其次，从麦饭石的矿物组成来看，长石、云母、高岭土等都是硅酸盐矿物，矿物组成中阳离子主要是钾、钠、钙、镁等活性离子，当麦饭石用水浸泡时，这些活性离子就以阳离子形式进入溶液中，从而使硅酸盐呈阴离子形式，因此在麦饭石水溶液中就会存在-SiO-基团，当这些基团遇到重金属离子或者细菌类中的阳离子相结合，从而吸附重金属和细菌等物质[5]。

此外，麦饭石在形成过程中发生了高岭土化及绢云母化等，而高岭土等粘土矿物具有孔隙率高、表面积大、极性强等特性而对溶液中的重金属等有害物质具有极强的吸附性[6]，是去除水中重金属等有害物质的理想吸附剂，在水污染处理中已有应用。这些次生矿物在形成时不仅与岩石形成过程有关，也与矿物本身的成分相关，虽然是原岩发生化学变化形成的，但是在成分上与原矿物有密切关系，麦饭石之所以有这些粘土矿物，是因为其在形成过程中发生风化作用，也跟麦饭石本身长石含量高密切相关，这也是麦饭石能够吸附有害物质的另一重要原因。

总体来看，麦饭石形成过程中发生的风化作用，对于岩石结构和成分都有一定的改变，风化作用使岩石疏松，且生成了粘土矿物，这些对于麦饭石的吸附作用都是有利的，其实风化作用还使得花岗岩原岩中对人体有害物质减少，因而可以作为保健器具，否则花岗岩原岩是无法起到如此多的功能的。太平麦饭石从岩石类型上与其他地区麦饭石相比，大的分类一致，都属于中酸性岩，只不过在具体岩石中各矿物含量有所差别，但是矿物种类差别较小，主要矿物都包括长石石英，而且在形成过程中都经历了风化作用，都有次生矿物产生，因此从吸附性与岩石学特征关系来看，太平麦饭石也具有代表性。

四、结论

1.陕西户县太平麦饭石岩石类型主要是石英二长岩，岩石经历了风化作用，长石出现高岭土化、绢云母化等。

2.麦饭石吸附性与岩石本身的孔隙有关，同时也与岩石硅酸盐矿物构成及次生矿物的吸附性相关。