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石墨英文名“Graphite”是1789年由亞(ya) 伯拉罕·哥特洛布·維爾納從(cong) 希臘語中選取“graph”命名的，原意為(wei) “寫(xie) ”，可見石墨在很早的時候便為(wei) 人們(men) 所利用。

在我國，說到“墨”，大多數人可能會(hui) 聯想到書(shu) 法、水墨畫抑或詩詞歌賦裏的肆意江山，但這些都已經屬於(yu) 人工製成的墨，而非今天要介紹的主角。本期要和大家分享的是天然的礦物單質—石墨。

片狀石墨集合體(ti) （藏於(yu) 昆明理工大學地學博物館）

據考古學家記載的資料推測，早在原始部落時期，人們(men) 就用石墨來進行簡單的宗教活動，如占卜、做簡單的記號等。石墨書(shu) 寫(xie) 材料便捷，字跡清晰，不用加工都可以進行隨意書(shu) 畫，在古時甚至可以作為(wei) 化妝品，明代湯顯祖筆下的《始興(xing) 舟中》詩中寫(xie) 到：“石墨畫眉春色開，有人江山寄愁回”。這樣的詩句讓我們(men) 的眼前不禁浮現古時婦人用石墨精心描畫蛾眉，如春天般嬌豔的容顏在梳妝鏡裏滿鏡鋪開的優(you) 美剪影。這些被刻畫的曆史痕跡足以證明，石墨在人類文明的發展的過程中扮演著重要的角色。

石墨與(yu) 金剛石一樣，都是天然產(chan) 出的碳元素單質，但由於(yu) 內(nei) 部原子的排列方式不同，使得石墨和金剛石無論是外表，還是內(nei) 在物化特性上都天壤之別，二者屬於(yu) 同質多象的礦物。

自然界產(chan) 出的石墨純淨的很少，常夾雜其他成分（達10%-20%），如粘土、瀝青、Si，Al和Fe的氧化物等。

石墨具有典型的層狀結構，每層由碳原子排列成六方環狀網，上層麵網的碳原子對著下層麵網六方環的中心，在層內(nei) 原子間為(wei) 共價(jia) 鍵-金屬鍵，層與(yu) 層之間為(wei) 分子鍵，這樣的結構決(jue) 定了它物理性質表現出的明顯異向性。

石墨顏色為(wei) 鋼灰至鐵黑色，條痕黑色；半金屬光澤；隱晶質土狀集合體(ti) 的光澤暗淡。薄片具有撓性；性軟，有滑感，易汙手。一組極完全解理，摩氏硬度很低，為(wei) 1-2，指甲（2.5）可以輕易劃動。相對密度2.09-2.23，具良好的導電性。

塊狀石墨集合體(ti) （藏於(yu) 昆明理工大學地學博物館）

自然界中的石墨主要形成在高溫環境下，常產(chan) 於(yu) 受強烈區域變質或接觸變質的岩係，是沉積的有機碳、煤係等經過變質作用而成。石墨亦可產(chan) 於(yu) 成分不同的火成岩中，碳的來源常出自含碳的圍岩。也見於(yu) 偉(wei) 晶岩脈。

石墨在工業(ye) 中用途很廣，用於(yu) 製造冶金工業(ye) 上的石墨坩堝、機械工業(ye) 上的潤滑劑、原子工業(ye) 上作減速劑，鉛筆芯、塗料、染料等，成分純淨的高碳石墨可作原子能反應堆中的中子減速劑、防輻射外殼是國防和核能工業(ye) 材料的重要材料。特別是自2004年石墨烯新型材料的問世，再一次讓石墨出圈在大眾(zhong) 麵前，也讓石墨資源產(chan) 業(ye) 的市場格局發生了翻天覆地的變化。

石墨在世界上各地均有分布，甚至南極也石墨的身影，我國是世界上石墨礦床主要分布區，石墨資源主要賦存在東(dong) 部環太平洋構造帶和祁連－秦嶺－淮陽成礦帶上，儲(chu) 量占世界總量的77.5%，居世界首位。我國煤係石墨資源潛力巨大，己查明的煤係石墨支撐著我國每年一半以上的石墨產(chan) 量，主要分布在我國東(dong) 、中部，具有東(dong) 多西少、南多北少的基本規律。

天然石墨集合體(ti) 細節圖

注：對於(yu) 本文所述古時婦女所用之“石墨”（也稱畫眉石、黛），還存在不同認識，主要有：一是認為(wei) 這些古時的稱呼對應本文所述之單質礦物石墨，二是認為(wei) 其為(wei) 煤炭，三是認為(wei) 對於(yu) 這一概念，古時人們(men) 對石墨和煤炭是混為(wei) 一談的，因此二者均有“畫眉石”、“黛”、“石墨”的含義(yi) 。

本期展示的石墨標本作為(wei) 世界岩礦標本之一，係民國初年清華大學建校初期利用“庚子賠款”定製的兩(liang) 套地質教學標本之一，涵蓋來自世界五大洲1700餘(yu) 件岩石和礦物標本。許多標本采自岩石和礦物的原始命名地、經典礦區和地層剖麵，有些礦床經曆長期采掘後已不複存在，故而收藏的許多標本不可複得。這套標本抗戰時隨清華南遷，幾經輾轉通過國立西南聯合大學留存至昆明理工大學，近乎完好得保存至今，見證了中國現代地質學科和地學教育的形成和發展曆程，具有重要的科研、曆史和文物價(jia) 值。

撰稿：朱俊、高丹霞、申岑、王雷

科學顧問：張世濤

拍攝：楊宇晨

依托單位：昆明理工大學國土資源工程學院

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