古人碾玉所用的解玉砂取自何处有些较笼统的记载,如《天工开物》中有说:“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,“其砂非出河中”,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,虽然和田玉的硬度稍低于石英,但机械强度要远大于石英,两者研磨作用时,磨损大的是石英,这与永无耗折之说当然不相符。当然也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。
我国金刚石储量甚少,古人不可能取得足够的矿砂。
古人碾玉所用的解玉砂有可能用的是刚玉砂或石榴石砂,而最有可能的为刚玉砂。
刚玉是一种纯的结晶氧化铝,莫氏硬度为9,在天然矿物中,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(也可称天然金刚砂)。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。
刚玉砂矿成块状,须经捣制筛选方可使用。这与捣沙图和捞沙图上的捣制矿石的情状相吻合。
故解玉砂的黑砂与红砂当取自刚玉砂矿。
使用时要将解玉砂矿石捣碎,捣沙、研浆是把琢磨用的沙加工到要的精细程度。有些工序,如开料,解玉砂的粒子会大一点,反之在拋光時,粒子要很細,成粉狀。因此,解玉砂被捣碎后,或用大小不同的篩,得到不同大小的粒子。或把捣制研好的沙,放到器皿中沉淀,沉淀过程中,精细自然分层。
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。黑沙硬度最高,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X软”,宝沙为磨光所用。