燧石俗稱火石，是一種致密、堅(jiān)硬的硅質(zhì)沉積巖，多為灰、黑色。敲碎后具有貝殼狀斷口。燧石產(chǎn)于石灰?guī)r中，自然界中主要以層狀燧石和結(jié)核狀燧石兩種形式產(chǎn)出，通過交代作用、生物化學(xué)沉積作用、礦物淋蝕作用形成。
燧石按形態(tài)不同可分為層狀燧石和結(jié)核狀燧石。層狀燧石主要發(fā)育于前寒武紀(jì)地層中，常呈層狀分布，多與含磷和含錳的黏土層共生，分層存在，單層厚度不大，但總厚度可達(dá)幾百米，有塊狀和鮞狀的區(qū)別；結(jié)核狀燧石多產(chǎn)于石灰?guī)r中。有球狀、卵狀、棒狀、盤狀、葫蘆狀、不規(guī)則狀等結(jié)核體，一般只有5-15厘米，大的可達(dá)1-2米。按硅質(zhì)來源不同主要分為生物來源燧石、陸源物質(zhì)來源燧石、火山及深部熱液來源燧石；按成分不同可分為蛋白石玉髓質(zhì)燧石、玉髓質(zhì)燧石、石英玉髓質(zhì)燧石；燧石主要產(chǎn)于朝鮮、南斯拉夫社會(huì)主義聯(lián)邦共和國、中國和法國。此外日本、比利時(shí)，西班牙也產(chǎn)燧石。中國燧石主要產(chǎn)地是河北省、山東省、天津市、河南省、安徽、山西省、內(nèi)蒙、寧夏回族自治區(qū)等省。
燧石由于堅(jiān)硬，破碎后產(chǎn)生鋒利的斷口，所以最早為石器時(shí)代的原始人所青睞，絕大部分石器都是用燧石打擊制造的。燧石和鐵器擊打會(huì)產(chǎn)生火花，古代人常將其用作取火工具，它不僅可制作石錘、武器等，也用于制造珠寶裝飾和燧發(fā)槍。在現(xiàn)代，燧石主要用于陶瓷和玻璃工業(yè)中，可用于制造瓷器、精陶瓷和磨球，也可用作研磨原料；也被用于制作建筑飾料，又因?yàn)殪菔瘜儆谒嵝怨栀|(zhì)巖，土質(zhì)疏松，通氣透水，肥力高，是栽培杉木王的寶貴土地。
主要特性
礦物組成
隧石主要由隱晶質(zhì)石英組成。化學(xué)成分為二氧化硅98～99%，氧化鐵0.02~0.06%，另外還有微量礦物雜質(zhì)。
物理特性
燧石外觀同玉髓相似，顏色暗淡無光澤，常為淺灰、深灰及褐黑。通常呈結(jié)核狀、致密塊狀，具有明顯的貝殼狀斷口。用鐵錘敲擊時(shí)有火花出現(xiàn)，故又稱為“火石”。燧石質(zhì)地堅(jiān)硬，硬度為7，含鐵量低，具有壓電性，通常在陶瓷、玻璃工業(yè)的磨碎機(jī)械中作內(nèi)襯或沖擊材料，在一些有色金屬的選礦磨礦中也被廣泛采用。
結(jié)構(gòu)特征
燧石具有微晶質(zhì)、隱晶質(zhì)或非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要為塊狀構(gòu)造。其中-石英六方偏方面體晶類，主要單形為六方雙錐和六方柱；-石英三方偏方面體晶類，常見單形有六方柱、菱面體、三方雙錐和三方偏方面體。
燧石形態(tài)以結(jié)核狀、透鏡狀和團(tuán)塊狀為主。結(jié)核狀燧石粒徑一般在2～5cm；透鏡狀燧石厚度一般在1～5cm，直徑一般小于1m，多沿層面分布，少數(shù)較小的透鏡體狀燧石呈傾斜狀；團(tuán)塊狀燧石粒徑一般小于1cm。結(jié)核狀燧石基本上為均質(zhì)體，少量結(jié)核狀燧石為植物碎屑經(jīng)硅化形成的硅化木；透鏡狀燧石發(fā)育微弱的層理，局部層理明顯；團(tuán)塊狀燧石基本上為均質(zhì)體。除與層面一致的透鏡狀燧石結(jié)核外，結(jié)核狀、團(tuán)塊狀和部分透鏡狀燧石結(jié)核均分布于團(tuán)塊化和角礫巖化形成的孔隙和裂隙之中。
形成原因
交代作用
海水中的SiO2可以有從火山噴發(fā)來的、風(fēng)化來的、以及硅質(zhì)生物溶解來的（還有少許SiO2是從碎屑石英處在堿性成巖環(huán)境下被溶解來的）。海水中分散的SiO2與碳酸鈣沉積物同時(shí)沉積，成巖過程中發(fā)生分凝（或成巖分異作用）及硅化作用（在成巖期鈣質(zhì)生物肉體腐爛分解，或有機(jī)質(zhì)通過細(xì)菌分解，造成局部的酸性介質(zhì)條件，碳酸鈣溶解，SiO2沉淀交代）形成燧石結(jié)核。
交代成因的燧石巖可以使溶解充填或分子交代，一般不會(huì)改變?cè)瓉淼目紫肚闆r。
生物化學(xué)沉積作用
有的燧石巖層厚達(dá)數(shù)十到數(shù)百米，大面積分布，常見放射蟲、硅藻及硅質(zhì)海綿骨針的遺骸，無疑是和生物沉積有關(guān)；有的層狀燧石巖與綠色巖流及火山灰共生，無疑是火山噴發(fā)的SiO2及火山灰海解出來的SiO2，直接從海水中凝聚沉積；層狀硅藻燧石巖與含硅藻頁巖韻律層，或?qū)訝钏焓瘞r與黑頁巖韻律層，明顯的屬于生物化學(xué)成因，是深海饑餓盆地的沉積，這種盆地沒有接受陸源碎屑物質(zhì)，而只有懸浮粘土與硅質(zhì)浮游生物的沉積，并且處在碳酸鈣補(bǔ)償深度以下的水域。碳酸鈣遭到溶解，因而沒有碳酸根及鈣質(zhì)生物；層狀燧石巖與粗砂巖共生，屬深海濁流沉積。
生物化學(xué)沉積作用的燧石巖，早期是疏松多孔的，隨成巖作用的加深，發(fā)生物質(zhì)溶解重新組合生成致密巖石。
礦物淋蝕作用
在東非的季節(jié)性的堿性水湖泊馬加迪湖里，燧石是由鈉硅酸鹽即馬加迪石礦物的淋蝕形成的。馬加迪石正在向燧石很快很好地轉(zhuǎn)變，并形成早更新世的含有大量的結(jié)核狀及燧石的沉積。經(jīng)礦物淋蝕作用生成的燧石常形成多孔巖石。
分布區(qū)域
朝鮮盛產(chǎn)燧石。朝鮮民主主義人民共和國遂石產(chǎn)地在遮湖和瑞山，南斯拉夫社會(huì)主義聯(lián)邦共和國、法國產(chǎn)量也較多。日本產(chǎn)量少，質(zhì)量差，產(chǎn)地有崗崎和段戶二處，此外比利時(shí)，西班牙也產(chǎn)燧石。
中國燧石主要產(chǎn)地是河北、山東省、天津縣、河南鞏縣、鳳陽縣等地。此外，山西省、內(nèi)蒙、寧夏回族自治區(qū)等省也有燧石。
應(yīng)用領(lǐng)域
研磨材料
燧石質(zhì)地堅(jiān)硬，含鐵量低，主要用于制造瓷器、精陶瓷和磨球，也可用作球磨機(jī)的襯里和研磨粉。通常在陶瓷、玻璃工業(yè)的磨碎機(jī)械中作內(nèi)襯或沖擊材料，分燧石球和燧石塊兩種，燧石球作沖擊材料，燧石塊作為襯里材料。
制作工具
在舊石器時(shí)代，加工工具最主要的就是石錘，此外還有木棒、骨棒等。實(shí)驗(yàn)制作尖狀器采用的加工工具以石錘為主。石錘多為燧石質(zhì)，也有大理石質(zhì)的。“它山之石，可以攻玉。”古人最初就是利用比軟玉堅(jiān)硬的其他礦石來加工玉器的。在新石器時(shí)代金屬工具還沒有發(fā)明以前，人們用竹子、麻線等材料，加上水和石英砂（俗稱“解玉砂”，硬度為7）切割，用燧石雕刻、用石英砂巖打磨。
制作寶石材料
俄亥俄的弗林特郡（Flint Ridge） 是一個(gè)北美美洲原住民開發(fā)的著名燧石礦山，在那里仍可看到堆積如山的印第安人生產(chǎn)的彩色材料，燧石現(xiàn)在被用來作寶石材料，美國還有幾處燧石寶藏，美麗的燧石被用來制作精美的雕刻品。
建筑飾料
燧石在日本被廣泛的用做建筑飾料，在日本的建筑發(fā)展史中，有日本特色的就是以金屬、燧石為材料制作的極其精巧的工藝品。這些器具上雕刻著的房屋，都是毫無技巧的高架住房，在與日本國土條件相同的國家也都是采用這種建筑方式，有些地方至今仍在沿襲。
栽培土壤
燧石和燧石結(jié)核屬于酸性硅質(zhì)巖，這類坡積物形成的土壤為硅質(zhì)砂土壤，pH5.2-6.8，土質(zhì)疏松，通氣透水，肥力高，是栽培杉木的寶貴土地。
古代生火工具
古代人生火用的火石，一般用燧石或鵝卵石制成，將兩塊火石打擊或摩擦，能產(chǎn)生火星，引燃易燃的火絨。
制作燧發(fā)槍
燧石引火是火繩引火的改進(jìn)，將火繩槍扳機(jī)上的火繩換成燧石，扣動(dòng)扳機(jī)，在彈簧的作用下，用燧石重?fù)粢鹚庡伵缘膿粽瑁俺龌鹦牵家鹚帲@種擊發(fā)機(jī)構(gòu)稱為撞擊式燧發(fā)機(jī)，裝有撞擊式燧發(fā)機(jī)構(gòu)的槍械稱為燧發(fā)槍。
礦物開采
礦井開采
礦井類似于倒置的圓錐體，在地表大約4-5米寬。燧石位于一個(gè)水平的3-4米深的碳酸鈣沉積中。開采發(fā)生在3-5米長的地下水平巷道中，從礦井的底部用鹿角尖鎬劈出來。當(dāng)一個(gè)礦井告枯竭時(shí)，就用取自接替它的新礦井的白堊土填埋。在礦井之間有一些為碎石工人提供的據(jù)點(diǎn)，半成品運(yùn)到其他地方進(jìn)行最后加工之前，他們對(duì)新隧石進(jìn)行最初的加工成型。
歷史
在原始社會(huì)的舊石器時(shí)代，埃及人就已開始利用燧石制作武器和工具。在尼羅河的溪谷里就曾發(fā)現(xiàn)過一些舊石器時(shí)期燧石開采和制作加工的遺跡。
在歐洲，新石器時(shí)代是開采隧石的巔峰，英國的格賴姆斯一格雷夫斯，波蘭的克熱米奧基，比利時(shí)的斯皮恩尼斯，法國的雅布林以及荷蘭的萊克霍爾德—圣海特勒伊德等地點(diǎn)都是典型的礦井遺跡，19世紀(jì)末到20世紀(jì)初是歐洲燧石開采研究的肇始期。在北美，人們很少通過開挖深礦井獲得硅質(zhì)巖，而更多是在近地表處進(jìn)行采掘。大約3000年前，青銅時(shí)代開始，燧石的價(jià)值下降，礦場(chǎng)也逐漸關(guān)閉。
分類
按形態(tài)分
層狀燧石：層狀燧石主要發(fā)育于前寒武紀(jì)地層中。戈德斯坦（Goldstein）、比塞爾（ Bissell） 等針對(duì)層狀燧石進(jìn)行了研究，大量證據(jù)均支持層狀燧石為原始沉積成因或是早期成巖階段形成的。
結(jié)核狀燧石：結(jié)核狀燧石主要產(chǎn)出于碳酸鹽巖和蒸發(fā)巖中。隨著地質(zhì)歷史上主要硅質(zhì)生物類型的演變，燧石結(jié)核的產(chǎn)出環(huán)境逐漸從淺水變?yōu)樯钏２煌貐^(qū)不同層位的燧石結(jié)核往往具有一些共同特征，包括呈孤立分散的結(jié)核狀產(chǎn)出、硅質(zhì)選擇性交代方解石顆粒而保留晶形完好的白云石、硅質(zhì)礦物具有隱晶硅質(zhì)-微晶石英-粗晶石英的規(guī)律性變化等。
按硅質(zhì)來源分
生物來源燧石：即硅質(zhì)生物 （放射蟲、海綿骨針等）的介殼或骨骼在遠(yuǎn)洋深水沉積物中堆積形成燧石。
陸源物質(zhì)來源燧石：即石英、長石、巖屑及粘土礦物等在淋濾、蝕變、溶解或轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的二氧化硅可被河流輸入淺海區(qū)沉積形成燧石結(jié)核病；
火山及深部熱液來源燧石：即火山噴發(fā)或深大斷裂噴涌出的硅質(zhì)熱液，在海底沉積，或被硅質(zhì)生物吸收，或隨洋流流至異地沉積形成硅質(zhì)巖。
按成分分
蛋白石玉髓質(zhì)燧石：在疏松的砂質(zhì)巖中，呈膠結(jié)較緊的緊實(shí)塊狀，在較古老的古生代石灰?guī)r中亦有蛋白石-玉髓質(zhì)燧石。
玉髓質(zhì)燧石：常含有蛋白石，有時(shí)含石英的混入物，這一種中包括中生代巖石的燧石，特別是白堊紀(jì)的燧石。
石英玉髓質(zhì)燧石：往往是由石英和玉髓所組成，常含有較大百分比的玉髓，此類燧石往往是古生代的。
產(chǎn)地鑒定
核反應(yīng)堆中子活化分析技術(shù)
燧石質(zhì)地細(xì)密堅(jiān)實(shí)，各地都有，是石器時(shí)代最流行的工具原料。試驗(yàn)證明，核反應(yīng)堆中子活化分析技術(shù)最適合于鑒定燧石工具的原料產(chǎn)地。除了試樣制備簡(jiǎn)便以外，中子活化分析的主要特點(diǎn)是能夠測(cè)出燧石中存在的，密度極低的許多痕跡元素面貌，而某些特征痕跡元素的存在與否，恰好又是嚴(yán)格確定燧石產(chǎn)地的關(guān)鍵信息。如果兩類燧石工具的產(chǎn)地較近，常常需要依靠檢驗(yàn)它們之間的微量元素密度面貌，然后在定量或統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上來區(qū)分它們的地理來源。
環(huán)境影響
環(huán)境污染
礦山的開采將對(duì)礦區(qū)及周圍環(huán)境會(huì)造成一定程度的破壞，因此對(duì)礦山及周邊環(huán)境采取必要的預(yù)防和保護(hù)措施是很有必要的。礦山開采可能產(chǎn)生的污染有：裝卸、運(yùn)輸無論礦石、廢石，在裝卸過程中都會(huì)產(chǎn)生尾氣、噪聲、粉塵污染；固體廢棄物污染；礦山開采可能造成的生態(tài)影響有：大氣環(huán)境質(zhì)量變差，礦山開采使空氣中的可吸入顆粒、二氧化氮、CO 等濃度增加，從而降低空氣質(zhì)量。礦山開采可能造成巖石裸露、植被破壞，從而加劇水土流失、土地砂化。
預(yù)防措施
由于礦山開采可能對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生污染，建議在礦山生產(chǎn)作業(yè)過程中采取以下措施使危害減到最低。(1)運(yùn)輸、采礦、排渣時(shí)實(shí)行濕式作業(yè)，減少粉塵污染。(2)破碎篩選分級(jí)過程需增加必要的防粉塵設(shè)施，盡量避開風(fēng)口，安裝設(shè)備的高差不易過大。加裝消音裝置，減少噪音污染。(3)對(duì)廢石渣等固體廢棄物實(shí)行集中、定點(diǎn)堆放并修筑防滑墻以防滑坡。嚴(yán)禁在河道內(nèi)排渣及堆放廢棄物，防止洪水外溢沖毀草原和造成泥石流。(4)合理安排開采區(qū)，盡量縮小開采面積和巖石裸露面積，減少水土流失。在采空區(qū)和堆渣區(qū)及時(shí)種植樹木保持水土，防塵減燥。(5)禁止將廢棄物、尾礦及廢水等亂堆放，制定切實(shí)可行的防災(zāi)減災(zāi)措施，以人為本，確保環(huán)境地質(zhì)良性發(fā)展。(6)加強(qiáng)礦山管理，實(shí)行有序開采。
參考資料 >