钒铅矿：洗尽铅华成新宠

马志飞

矿物家族之中，最美者当属宝石，然则矿物有数千种之多，而能成为宝石者不过一二百种，绝大多数都被深埋于地下默默无闻。随着人们对矿物晶体收藏的热度与日俱增，许多“冷门”矿物开始崭露头角，逐渐走进人们的视野。钒铅矿就是其中最典型的代表之一。

略有遗憾的科学发现

1801年，西班牙矿物学家德里奥被政府派往北美洲的墨西哥，在一所矿业学院里担任教授。一天，有人给德里奥带来一块在墨西哥某座矿山上发现的矿物，请他鉴定。德里奥看到矿物后也觉得很新奇，它的颜色为棕红色，晶体为六边形的棱柱状，经检验发现其中含有大量的铅元素。德里奥根据自己多年的矿物学研究经验得出结论，这是一种新的矿物，于是给它取名为“棕铅”，并对外宣称这种矿物里面含有一种以前从未见过的金属元素，就连这种金属元素的名字都给想好了。

为了进一步确认其成分，德里奥将这块标本寄给了当时著名的德国地质学家洪堡。洪堡派人检测后非常草率地得出结论：德里奥所说的所谓新金属只不过是前些年就已经发现的铬元素而已。可能是洪堡作为权威地质学家的影响力太大了，德里奥竟然欣然接受了他的反驳，轻易放弃了自己的观点。

20多年后，瑞典科学家塞夫斯特朗姆在冶炼生铁时分离出一种新元素，并用斯堪的纳维亚爱神—凡娜迪斯（Vanadis）之名给它命名为vanadium，翻译成中文就是金属钒。1830年，德国化学家维勒对之前德里奥提供的矿物样品再次进行检测后发现，其中确实存在着一种新元素，而且这种新元素恰恰就是金属钒。遗憾的是，为时已晚，发现金属钒的荣誉只能被归功于塞夫斯特朗姆。德里奥因为过于迷信权威，没能坚持“大胆假设，小心求证”的科学研究方法，最终与金属钒擦肩而过，失之交臂，也算是科学史上的一件憾事。

铅矿床的次生矿物

现在回过头来看，德里奥当时命名为“棕铅”的样品其实就是钒铅矿，也被称为褐铅矿。它是形成于铅矿床氧化带上的一种次生矿物，通常为明亮的橘红色，人们有时也会发现棕红色、棕黄色、灰色或无色的矿物，但其条痕（粉末的颜色）为浅黄色，晶体为长短不等的棱柱状，边缘为极其规则的六边形，棱柱内常有中空现象。这些特点使得钒铅矿较容易辨识。

目前，我们已知地球上有60多种含铅矿物，钒铅矿只是其中的一种，常与其他含铅矿物共生，比如白铅矿、铅矾、钼铅矿、铬铅矿、砷铅矿、磷氯铅矿等。钒铅矿由铅、钒、氧和氯这4种元素组成，如果我们仔细观察它的化学式Pb5（VO4）3Cl就会发现，它与砷铅矿（化学式为Pb5（AsO4）3Cl）和磷氯铅矿（化学式为Pb5（PO4）3Cl）十分相似。的确如此，这三者不仅成因相似，都形成于铅矿床的氧化带，而且晶体结构相似，钒酸根、砷酸根和磷酸根阴离子具有相同的电荷，大小也基本相同，所以在矿物结构中的钒（V）、砷（As）、磷（P）可以互相置换替代。并且随着其中所含的钒、砷和磷数量多少的变化，其颜色、比重也会逐渐发生变化，但晶型基本不变。这三者的主要区别是：钒铅矿常为橘红色，砷铅矿多为黄色，磷氯铅矿则多为翠绿色。

不断提升的身价

早在2000多年前的秦汉时期，我国人民就已经对钒铅矿有所认识并加以利用了。现存的秦始皇陵兵马俑看起来灰头土脸的，实际上它们原本都有彩绘，可谓千人千面、绚丽多姿，只不过历经几千年之后，彩绘逐渐剥落。

考古学家研究发现，古人描绘这些彩俑用到的都是矿物颜料，如红色的朱砂、绿色的孔雀石、蓝色的蓝铜矿等。至于黄色，则用到了并不常见的钒铅矿，令人匪夷所思。

2004年，我国考古学家在西安理工大学曲江校区发掘了一座西汉时期的壁画墓，对壁画的颜料进行研究后发现，其中的黄色颜料里含有大量铅元素和钒元素。经进一步研究发现，这种黄色颜料就来自钒铅矿。后来，考古学家在西安发掘的唐朝宰相韩休的墓葬壁画里也发现了黄色的矿物颜料钒铅矿。种种迹象表明，我国陕西一带存在钒铅矿，而且很早就被人们所熟知。

到了现代，钒铅矿主要用来提炼金属钒。如果按照在地壳中的重量百分比来看，钒的含量并不低，排名位居第21位，列于钛、锰、钡、锶、钨等元素之后；但它不以自然元素的形式存在，而是以化合物的形式存在于岩石矿物中，较为分散，钒铅矿就是其主要的礦物，大量聚集时便可作为钒矿石。

金属钒是制造高速钢合金的重要原料，这种合金材料具有超高的硬度、极佳的韧性和抗腐蚀性，虽然用钒制造合金可能比添加铬或锰更昂贵，但钒合金的性能更好，应用价值更高。钒铅矿还是提炼金属铅的次要矿物，只是重要性不及方铅矿，偶有利用。

近年来，在矿物收藏热的推动之下，目光敏锐的商人打破了钒铅矿狭隘的工业应用途径，精心包装之后给它找到了新的“定位”，使之摇身一变成为越来越多的人所热衷的收藏品。由于钒铅矿颜色鲜艳，晶体形态规则，光泽明亮，组成的晶簇时常能构成有趣的图案，如同互相嵌合的机械齿轮，具有很高的观赏和收藏价值。不过，钒铅矿的硬度很低，只有2.5～3，十分娇嫩，稍有磕碰就会被破坏。目前，墨西哥、摩洛哥、纳米比亚、美国等多个国家都有钒铅矿床，而收藏价值最好的钒铅矿标本主要来自摩洛哥，在收藏界享有盛誉，市场价格也逐年攀升。