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李时珍石
（Lishizhenite）

一、简述

李时珍石是兰州大学地质地理系（现为地质科学与矿产资源学院）的李万茂教授和陈国英教授在我国青海锡铁山铅锌矿的氧化带中发现的一种含水的铁和锌的硫酸盐新矿物 ^[1] ，其化学式为 该新矿物及其Lishizhenite的矿物命名于1989年4月获得国际矿物学协会新矿物命名与分类专业委员会的批准（IMA-1989-002），介绍该新矿物的论文于1990年发表在《矿物学报》上。除中国外，A. R. Kampf等也报道了在美国犹他州圣胡安（San Juan）县的Blue Lizard矿山和伊朗的Sarcheshmeh矿山发现有李时珍石产出 ^[2] 。

青海锡铁山铅锌矿是我国现存的氧化带矿物发育最好的氧化带。早在20世纪60年代初，在涂光炽院士的指导下，李锡林、谢先德等就在该矿床的氧化带内发现了锌赤铁矾 和锌叶绿矾 这两种次生硫酸盐新矿物 ^[3] 。李锡林、周景良和李家驹于1982年在该矿山发现了新矿物锡铁山石 ^[4] 。李万茂、陈国英等自1982年以来，对该矿床氧化带矿物进行了全面系统的研究，李时珍石是他们继发现新矿物柴达木石 和锌绿钾铁矾 之后 ^[5，6] ，发现的第3种以Zn和Fe ³⁺ 为主的硫酸盐新矿物。

二、产状

李时珍石产于我国青海锡铁山铅锌矿床的氧化带中 ^[1] 。该矿床位于西北干旱地区，年降雨量低于100 mm，而年蒸发量是年降雨量的10~15倍，其自然条件十分有利于次生硫酸盐矿物形成。此地形成的硫酸盐矿物的种类和数量都很多，李时珍石就是在该矿床中发现的一种锌和铁的次生硫酸盐新矿物，它主要产于氧化带的中、下部位，通常呈结晶粒状集合体、晶簇或致密块状集合体及细脉状，产于硬石膏层裂隙活孔洞中。晶体粒径一般为2~3 mm，偶尔也有5~8 mm的。李时珍石的共生矿物除硬石膏外，还有浅褐色的粒铁矾（Roemerite）、叶绿矾、自然硫、石膏、黄铁矿和石英等 ^[1] 。

三、晶体形态和物理性质

李时珍石的单晶体较为常见，晶体习性为沿 a 轴延伸的板状或板柱状，主要单形位为{010}、{100}和{001}。新鲜晶体晶莹剔透，呈淡玫瑰紫色，集合体颜色较深，呈玫瑰紫色。晶体不具发光性，晶面具玻璃光泽，条痕为白色。新鲜晶体在空气中很容易被氧化，先变得浑浊不透明，后变为黄褐色 ^[1] 。

李时珍石的{010}解理近于完好，{001}解理较差。硬度为3.6，用比重瓶法测定密度为2.206g/cm ³ ，计算密度为2.201g/cm ³ 。

光学性质：二轴晶（-），2 V =47°。偏光显微镜下观察物色为透明，不具多色性，最高干涉色为IV级，垂直光轴的切面显异常蓝干涉色。用油浸法在黄光中测得的折光率为： N p=1.322（2）， N m=1.568（1）， N g=1.578（4），色散强， r > v 。光性方位：光轴面∧（010）=86° ^[1] 。

四、化学成分

我国青海锡铁山铅锌矿床所产李时珍石的化学成分是用单矿物化学分析方法测定的，测定结果为：ZnO——8.17wt%，Fe ₂ O ₃ ——18.28wt%，SO ₃ ——41.00wt%，H ₂ O——27.20wt%。微量组分还有：MnO——0.76wt%，Al ₂ O ₃ ——0.37wt%，FeO——0.11wt%，MgO——0.05wt%，Na ₂ O——0.02wt%。根据化学全分析结果，计算出李时珍石的化学式为 13.87H ₂ O，简化式为 。李时珍石的理论化学组成（Zn∶Mn=0.90∶0.10）为：MnO——0.87wt%，ZnO——9.01wt%，Fe ₂ O ₃ ——19.65wt%，SO ₃ ——39.42wt%，H ₂ O——31.05wt%，总计100wt% ^[1] 。

光谱分析结果表明，李时珍石除了主要含Zn和Fe ³⁺ 外，还含有Ba、Pb、Cd、Cu、As等微量元素。

五、粉晶X射线衍射分析

对李时珍石进行粉晶X射线衍射分析所用样品与化学分析所用样品相同，使用日产3A衍射仪［Cu-K α （ λ =1.5418Å），Ni滤波片，正比计数器］测得110条衍射谱线，其中的11条强线[ d (Å) ( I )]为：4.79 (100)，3.51 (78)，5.01 (70)，4.06 (68)，3.98 (38)，2.859 (36)，4.11 (29)，2.624 (24)，3.050 (24)，3.17 (22)，2.617 (20) ^[1] 。

使用X射线四圆单晶衍射仪分析的结果表明，李时珍石属三斜晶系，空间群为 P -1。利用最小二乘法测得李时珍石晶体的晶胞参数为： a= 6.477（1）Å， b =15.298（3）Å， c= 6.309（1）Å， a ∶ b ∶ c =0.423 4∶1∶041 24， α =90.20（1）°， β =101.11（1）°， γ =93.97（1）°， V= 611.9（1）Å ³ ， Z =1 ^[1] 。

将李时珍石 的粉晶和单晶分析结果与粒铁矾 的进行比较，发现两者在晶体结构上相似。因此，可以把它们看成等结构的矿物。

六、红外吸收光谱分析

李时珍石的红外吸收光谱分析是在日产5DX傅立叶变换红外吸收分光光度计上进行的，KBr压片。所得红外光谱图表明，在3 351~3 035cm ^-1 和1 131~997cm ^-1 处，出现两个主要吸收带；在1 658~1 651cm ^-1 、667~537cm ^-1 及484cm ^-1 处，出现三个次要吸收带。其中1 131~997cm ^-1 和667~537cm ^-1 处的两个吸收带，分别是由（SO ₄ ） ^2- 的伸缩振动和弯曲振动产生的；3 351~3 035cm ^-1 和1 658~1 651cm ^-1 处的两个吸收带，则分别由水分子的伸缩振动和弯曲振动所致（图6-1） ^[1] 。

七、差热和热重分析

对李时珍石进行差热和热重分析，结果表明，其差热曲线在119~156 ℃和740 ℃处，有两个主要的吸热谷；在214 ℃、246 ℃、296 ℃和802 ℃处，有4个弱吸热谷。失重曲线显示，李时珍石在119 ℃、156 ℃、214 ℃和296 ℃时，分阶段脱失结晶水。到310 ℃时，总失重量达到30wt%，脱水过程结束（图6-2）。此结果与化学分析测定的结晶水含量基本相符。在740~802 ℃时，（SO ₄ ） ^2- 全部分解 ^[1] 。

八、矿物命名

李时珍石是以我国明代著名医药学家、药学巨著《本草纲目》的作者李时珍（1518—1593）的姓名命名的，其英文名为Lishizhenite。

李时珍（图6-3），字东璧，晚年自号濒湖山人，湖北省蕲春县蕲州镇东长街之瓦屑坝（今博士街）人，汉族，生于明正德十三年（1518年），卒于明万历二十一年（1593年），享年75岁。

自1565年起，李时珍先后到武当山、庐山、茅山、牛首山及湖广、安徽、河南、河北等地收集药物标本和处方，并拜渔人、樵夫、农民、车夫、药工、捕蛇者为师。李时珍于明嘉靖三十一年（1552年）开始着手编写《本草纲目》，参考历代医药方面书籍925种，考古证今、穷究物理，记录上千万字札记，弄清了许多疑难问题，历经27个寒暑，于明万历六年（1578年）完成了190多万字的巨著《本草纲目》初稿，该书是我国明朝时期药物学的总结性巨著，国内外对其都有很高的评价，已有几种文字的译本或节译本。此外，他还著有《奇经八脉考》《濒湖脉学》《五脏图论》等著作，被后世尊称为“药圣”。

李时珍逝世后，其遗体被安葬在湖北省蕲春县蕲州镇（图6-4）。李时珍陵园占地80亩，由李时珍墓地、李时珍纪念馆、李时珍医史文献馆和药物园四部分组成。1982年，李时珍陵园被国务院列为第二批全国重点文物保护单位和全国爱国主义教育示范基地。

参考文献

［1］李万茂，陈国英. 李时珍石——一种Zn硫酸盐新矿物［J］. 矿物学报，1990，10(4)：299-305.

［2］ KAMPF A R, KASATKIN A V, ČEJKA J, et al, J. Plášilite, Na(UO ₂ )(SO ₄ )(OH)·2H ₂ O, a new uranyl sulfate mineral from the Blue Lizard mine［J］. Journal of Geosciences, 2015, 60: 1-10.

［3］ 涂光炽，李锡林，谢先德，等. 锌赤铁矾和锌叶绿矾——两种新的硫酸盐变种矿物［J］. 地质科学，1964（4）: 313－330.

［4］ 李锡林，周景良，李家驹. 锡铁山石——一种高铁硫酸盐新矿物［J］. 矿物学报，1982，2(4): 241247，321.

［5］ 李万茂，陈国英，彭志忠. 柴达木石——一种锌和铁的硫酸盐新矿物［J］. 矿物学报，1986，6(2):109-114.

［6］ 李万茂，陈国英，孙淑荣. 锌绿钾铁矾——一种硫酸盐新矿物［J］. 矿物学报，1987，7(4): 307-312. SyHRBv7J6AVi9lHnjJJbruI1LFMDNtoGfNy/etQDbzOHAwRhMFsQ5P62mpDIBAw2