关于古代琢玉所用的解玉沙

古人碾玉所用的解玉沙为何种xx物质不见记载，《天工开物》中说：“凡玉初剖时，冶铁为圆盘，以盆水盛砂，足踏圆盘使转，添沙剖玉逐忽划断。中国解玉沙，出顺天玉田与真定邢台两邑。其砂非出河中，有泉流出，精粹如面，藉以攻玉，永无耗折。”

    有学者以为是随处可取的河砂显然有误，河砂的成分主要是石英，而石英对和田玉是不可能做切割研磨的，这很容易用实验证实，虽然和田玉的摩氏硬度稍低于石英，但韧度要远大于石英，两者研磨作用时，磨损大的是石英。当然并不排除远古时可能也曾用石英砂，加工低硬度的蛇纹石类玉器。

    存在的xx物质中，高于摩氏7度的，可以对和田玉进行切磨的并不多。我国金刚石储量甚少，自然采集异常困难，古人不可能取得足够的矿砂。古人碾玉所用的解玉沙最有可能的是刚玉砂和石榴石砂。

    刚玉是一种纯的结晶氧化铝，莫氏硬度为9，在xx矿物中，硬度仅次于金刚石。刚玉矿中，当含有磁铁矿、赤铁矿、石英等杂质，并呈铁矿一样外观的粒状集合块时，称为刚玉砂(也可称xx金刚砂)。刚玉砂一般情况下约含60%的刚玉，多呈青灰色和黑色，密度2.7－4.3g/cm3，摩氏硬度为7一9。刚玉可以形成于岩浆作用，接触变质作用和区域变质作用过程中。各种成因的含刚玉矿床或岩石，遭受风化作用时，刚玉往往转入砂矿中。现代我国主要产地有江苏六合、湖北英山,黑龙江穆棱,福建明溪,及山东昌乐.

砂矿的工业品位：含矿率（矿物）≥7.7千克/米3。

　　刚玉矿物：含Al2O3>94%。

　　有害组分：Fe2O3 3.53~4.35%。

　　灼失量： 0.06~0.23%。

　　可采厚度：0.5米。

    可见刚玉砂矿每立方米常有7公斤以上的刚玉含量，足以使用。（附刚玉原矿图）：

石榴子石为硅酸盐矿物，常见的有铁铝石榴石、镁铝石榴石、锰铝石榴石等。石榴石结构紧密，常呈完好晶形，如菱形十二面体、四角三八面体或两者的聚形。集合体常为致密粒状或致密块状，摩氏硬度6.5-7.5，密度3.5-4.2g/cm3，无解理。石榴石的矿物种类很多，几乎所有的石榴石都可用于磨料，常用的是铁铝石榴石。石榴子石在我国各地多有产出，矿体有多种类型，大概仍以砂矿被古人采集的可能性大，因这类矿床的有用矿物经水流和岸流作用富集成矿，矿层常由一种或数种有用重矿物共同组成，碎屑物的分选程度高，含矿层比较稳定，可由一至数层组成，矿体呈似层状、凸镜状或条带状产出于近地表外。河砂矿床除产出河床、河漫滩外也产出于河流的各级阶段地中，一般只有一个含矿层位。这就与“其砂非出河中，有泉流出”的说法近似。

石榴石的韧度低于和田玉，对和田玉的磨削效率应比较低，现代主要用于木器、玻璃和低硬度钢铁的加工。但从“捣沙研浆图”（附图2）上记有“红沙石性微软”，黄石沙“性比红沙石软”来看，刚玉的硬度不会有这么大的区别，而各种石榴石则可以构成这样的组合，其中以铁铝石榴石的硬度可接近8度。

    初步的结论是：解玉沙为刚玉砂和石榴石砂，刚玉砂的切割效率较高，而红砂黄沙和抛光用的宝砂则可以肯定为石榴石砂。当然，这还需要通过必要的实验后才能{zh1}确定。

    《天工开物》中说的解玉沙“精粹如面，藉以攻玉，永无耗折”，xx刚玉砂矿和石榴石砂矿均会有含很细的砂粒的块状存在，取用适当的矿石便可以取得。砂矿成块状，须经捣制筛选方可使用，这与“捣沙研浆图”和“捞沙图”（附图3）上的捣制矿石的情状相吻合。在碾玉的工序中，如开料和钻孔，用的解玉沙的颗粒会大些，在扎砣和拋光時，砂粒则需要较細，大致接近粉狀。因此，矿砂被捣碎后，需要将捣制碾好的砂做淘洗沉淀，在淘洗和沉淀的过程中，沙粒自然轻者在上重者下沉，便可根据需要取用。这就被称为“捞沙”。

    由于刚玉和石榴石具有较高的硬度和自锐性，即便裂解成很细的颗粒也具有切割功能，在碾磨玉器之后随水流下，收集后便可重复使用。这就叫做“永无耗折”。

    从“捣沙研浆图”可见琢玉用的沙在清代被称黑石沙、红石沙、黄石沙、宝沙，也简称黑沙、红沙、黄沙。黑沙硬度{zg}，可以达到8-9度。如图所注：“黑石沙，性甚坚”，“此红沙石性微软”，黄石沙“性比红沙石更软”，宝沙为磨光所用。

    古代碾玉的技艺中，解玉沙是一种必不可少的工具，古代对玉石的加工，即便是一个简单的钻孔，不使用解玉沙也是不可能实现的。正是古人掌握了对它的应用，才开始了真正的玉器时代，并伴随了整个玉文化的全过程。从现今出土的所有玉器上我们都可以见到解玉沙的磨削痕迹，而观察解玉沙留下的痕迹的特征，也是我们对传世古玉进行真赝识别和断代最重要的依据之一。