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世界地球日
年第4期地勘专号
”
历史上的山西，有着许多动人的传说，如大禹治水、愚公移山、精卫填海等；也有着许多流传至今的典故，如尧舜禅让、伯乐相马、唇亡齿寒等。在诸多的典故中，“桐叶封弟”便是其中之一。据《史记》卷三十九《晋世家》记载：西周初期，周成王有一天与弟弟叔虞玩耍，玩到兴致浓时，成王随手从一棵桐树上摘下一枚叶片，递给叔虞并对他说：我将这封赐给你。叔虞听后，心中十分高兴，双手接过桐叶，并把这事告诉了摄*王周公旦，周公旦闻听后，提醒周成王，身为君王，应言出必行，于是周成王把唐作为封地赐给了叔虞。历史上的这块唐地，主要地区便是现在的山西。而山西的地形，也确实与一片桐叶有几分相似。
桐叶封弟图（来源网络）
从空中俯瞰，国土面积15万平方公里的山西，备受大自然的青睐，在这片大地上，分布着山川、河流、丘陵、平原、台地，以及茂密的森林、广袤的植被。
而同样是在这片大地之下，也到处蕴含着丰富的矿产资源。在这些矿产资源中，有人们熟悉的金、银、铜、铁等金属，还有一类资源，属于非金属。
业内对非金属的定义是，没有金属光泽，也没有延展性，且不易导电和传热的一类单质。这些单质在常温下，有的是气态，比如氧气、氮气；有的是固态，比如硫、磷；也有的呈液态，比如溴。但业内也同时承认，金属与非金属之间，并没有一个绝对的界线。
我国目前探测到的地下宝藏资源中，属于非金属一类的矿物有很多，比如金刚石、水晶、云母、*玉、冰洲石、硼、电气石、刚玉、石墨、石膏、石棉，都属于非金属。还有燃料矿物，比如煤，也属于非金属矿物。
长期以来，上述非金属矿物作为人类赖以生存和文明发展的重要物质基础，一直与人类相伴共存。
地壳剧烈运动时，不仅让太行、吕梁两座大山从海底高高隆起，让*河之水从远处的天边滚滚而来，还在这片土地之下，留下了一些有待人类发现的“宝矿”。据考古专家对山西芮城西侯度遗址考证，万年前，我们的祖先便在此处开始用火。那么，火源从哪里来的？万年前的古人是不是已经懂得用一种今人所说的非金属矿物——石头，作为火石，经过摩擦、敲击，取得火源？答案是肯定的。
这也充分证明一点，若干万年前，我们的祖先就已经知道，在这大地之上和大地之下，都有人类生存需要的非金属“宝矿”。
多年以来，经过一代代山西地质人的努力，在我国已发现的工业矿物和工业岩石非金属矿产95种个亚类中，山西勘探到80种非金属矿产。其中，耐火黏土保有资源储量居全国之首；冶金白云岩、蛭石居第二位；珍珠岩、铁矾土居第三位；含钾砂页岩、镁盐、沸石居第四位；石榴子石居第五位；云母居第六位；建筑用玄武岩、长石、砖瓦用黏土居第八位；水泥配料用黏土、冶金用脉石英居第九位；磷矿、石棉、熔剂用灰岩、玻璃用砂岩、电石用灰岩居第十位。
除此之外，在山西这片形似“桐叶”的大地之下，还蕴藏着一种神秘的矿物，虽然不像煤炭那样让人熟知，但也时常出现在人类生活中，这就是煤炭的“近亲”——石墨。
石墨矿石
说石墨与煤炭是“近亲”，主要原因是它们同样深埋地下几万年，甚至上亿年，都是经过不断的地壳变化形成的，且它们颜色也基本一样，主要化学成分都是碳，开挖出来后，也都可以燃烧。但作为“近亲”，它们又有许多完全不同的地方。众所周知，煤炭是亿万年前地质年代中大量树木、植物，由于地壳变化深埋在地下与氧气隔绝的环境中形成。而石墨，则是在高温、低压条件下形成，主要以煤层或含碳沉积岩经过变质作用产生的，有时也会在岩浆岩与石灰岩中形成。另外，石墨也会出现在陨石之中，这种情形，其他许多非金属矿物不会出现。
石墨是一种碳质元素结晶矿物，在显微镜下，它的结晶格架为正六边形层状结构，如同我们平时看到的蜂巢一样，模样十分可爱。
我国关于石墨的记载，最早出现在北魏晚期郦道元所著的《水经注》一书中。在这部我国早期的地理名著中，郦道元生动地描述道：“洛水侧有石墨山。山石尽黑，可以书疏，故以石墨名山矣。”
不过，石墨的使用，却比《水经注》问世要早得多。考古学家对甲骨文的研究，毫无悬念地将石墨的使用推到了多年前的商代，也就是说，在公元前年至前年间，商朝的王室、诸侯或者占卜师及专门负责记事的臣子，在长寿的龟壳上书写时，除了用青铜刀、青铜锥在甲骨上镌刻外，还同时懂得用石墨的汁来书写。这，便是石墨在我国最早的应用——书墨。直到公元年的东汉末年，这种以石墨为主的书墨才逐渐被松烟制墨所取代。
甲骨上的石墨书写痕迹
由此可见，石墨最早的应用，与我国最古老文字的出现应属于同一时期。这一点，从石墨名字的来源——希腊文“graphein”（意思是“用来写”）也可推出结论：最早的石墨，确实与文字有关。
但石墨在人类后来的开发中，并不只局限或停留在“用来写”这一用途上。20世纪初期，用石墨制造电池和铅笔的技术传入我国后，它在近代工业中的应用，直接推动了我国石墨采掘业的发展。
利用石墨制造的坩埚
在不断的开发和应用中，作为传统工业粮食的石墨，个性十足的特点也渐渐被人们发现：它不但具有耐高温、导热、导电等性能，还兼具润滑、可塑和防腐蚀等其他矿物所无法替代的特性，因此被制作成耐火材料、导电材料、耐磨润滑材料、高温冶金材料、锅炉结垢清除剂、金属防腐防锈剂、电极、铅笔芯、抛光剂、颜料、燃料等等，在冶金、石化、电气、机械等领域得到广泛应用。
石墨的神秘面纱，被一层层揭开后，在医疗领域也得到研发。由于它吸附性强，对患者的伤口止血、消炎、抗感染有较好的作用，被医疗机构用来制作敷料。甚至，在原子能工业和国防工业中，也开始出现石墨的影子。作为建造核反应堆的重要结构材料之一，它被用作屏蔽材料和反射材料，以及原子能反应堆中的中子减速剂。而在国防工业中，石墨也显示出它与众不同的一面，不仅可做固体燃料，还用于火箭的喷嘴、导弹的鼻锥、宇航设备零件，乃至隔热材料、防射线材料等。在*事方面，利用石墨制造的石墨炸弹对电力系统的威胁更是非常大，有着“电力杀手”之称。年和年，美*在海湾战争、科索沃战争中就多次使用石墨炸弹，导致被袭击的地区电力系统大面积瘫痪。年，石墨炸弹也开始进入我国空*服役。
另外，人们所熟知的人造金刚石、钻石，原料也离不开石墨。
说到钻石，人们首先想到的是在珠宝店中看到的那些光彩夺目、璀璨耀眼的昂贵之物。那些以克拉为重量单位来确定售价的珍宝，似乎离普通人很遥远，这都是由于可用来做“钻石”的天然金刚石十分稀少、罕见，物以稀为贵。于是近年来，为了满足钻石市场的需求，人们想出用人造金刚石来代替，而人造金刚石，就需要依赖于石墨。
经过多年的研发，世界上已有包括我国在内的十几个国家均合成出人造金刚石。最初合成的金刚石颗粒呈黑色，大小约0.5mm，重量约0.1克拉（用于宝石的金刚石一般最小不能小于0.1克拉）。美国、日本等已制成6.1克拉多的金刚石，我国人造金刚石在这一领域的研究也取得突破，实验室生成的大颗粒金刚石达8mm。这意味着，金刚石已经从普通的石墨中“脱颖而出”，宝石级的人造金刚石也会在不远的将来出现在我们的视野中。
利用石墨制造的模具
石墨的神奇作用和广泛应用，让它拥有了“百变奇材”的称号，不仅在我国受到重视，全世界都越来越