冰壶是普通的石头吗？
2022.02.15 中国矿业报
◎ 董汉文
2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会（The XXIV Olympic Winter Games开幕。奥林匹克运动会是普天同庆的节日，是全世界规模最大的综合性运动会。冬奥会的举办，使得北京创造了历史，成为第一个“双奥之城”——既举办过夏季奥运会又举办过冬季奥运会的城市。
相比欧美国家，我国的冬奥体育项目起步较晚。1924年在法国的夏蒙尼举办了第一届冬季奥运会，直到1980年，我国才首次参加第十三届美国普莱西德湖冬奥会。随着时代的进步，我国的体育运动在国际上屡创佳绩，赢得了世界的掌声。
在物质生活极度丰富的今天，享受体育比赛已经成为我们生活的一项需求。笔者作为一名地质科研工作者，发现冬奥会里的许多运动项目中蕴含着地质学原理，尤其是冰壶，冰壶看起来是一块大石头，但又不是简单的一块大石头。今天，笔者就带大家一起了解一下有趣的冰壶。
冰壶的起源
在学界，关于冰壶的起源还存在争论，主要包括两种观点：欧洲大陆起源说和苏格兰起源说。但不论怎样，冰壶都是一项具有悠久历史的体育项目。现存最古老的冰壶是在苏格兰邓布兰池塘的底部所发现，在壶体上雕刻的时间为1511年。
这项运动在文艺复兴时期的作品当中也有记录，例如期荷兰画家老彼得·勃鲁盖尔( Pieter Bruegel)的《雪中猎人》（1565），可以看出打冰壶已经成为当时农民在寒冷冬季的一大乐趣。据史料记载，l6世纪欧洲大陆低地国家进行的冰上运动与现代的冰壶具有一定的相似性，但还有很大差别。随着时间的演变，这项运动与苏格兰的石材，运动形式也得到了改进，最终发展成为今天所看到的冰壶运动。
▲刻有1511年的冰壶石，是迄今保存的最古老的冰壶石，它被保存在苏格兰斯特林史密斯美术博物馆
冰壶石的特殊性
现在国际上通用的冰壶主要由壶体、手柄和螺栓组成，壶体又可以进一步分为壶身、壶顶和壶底。中国冰壶协会规定（2014），用于比赛的冰壶周长不超过91.44厘米（36英寸），高度不低于11.43厘米（4.5英寸），包括手柄和螺钉的重量不超过19.96千克（44磅），不低于17.24千克（38磅）。
冰壶比赛规则决定了冰壶石的特殊性。（1）抗撞击，主要针对冰壶侧面。为了得分，在赛场上运动员会不停地撞击队员或者对方的冰壶，这就要求冰壶石块状，质地坚硬，而且物质成分均匀，矿物颗粒较细；（2）不透水，主要是针对冰壶的底面。由于冰壶在冰面上活动，底面长期与冰直接接触，这就要求冰壶石不仅耐磨，还要致密、不透水。因此，我们看到的冰壶其实并非简单地由一块石墩磨制而成，而且是由两种不同的岩石材料组装而成。
目前，全世界用的冰壶石主要来自两个地方：苏格兰的艾尔萨克雷格岛（Ailsa Craig）和北威尔士，其中前者占了2/3，而且被誉为是最好的冰壶石。
前人研究显示，艾尔萨克雷格岛冰壶石形成于62Ma（百万年），是一种碱性花岗岩。岩石新鲜面呈灰白色，中-细粒花岗岩结构，块状构造，主要由钾长石、石英、斜长石、角闪石（暗色矿物）组成，成分均一。其中用于冰壶体的Common Ailsa的颗粒要粗一些，而用于底面的Blue Hone颗粒更细，更致密，也被认为是最好的冰壶底面石材。
据介绍，制作一个冰壶，要经历开采、切割（毛坯）、钻孔（按照手柄）、打磨、安装底面、抛光等多个环节。不仅如此，每一环节又包括了多道工序，例如抛光，需要利用不同精度的砂纸，从粗抛光、细抛光到最后的精抛光。
这就是有趣的冰壶，相信大家了解了冰壶的这些故事，再去看冬奥会里的冰壶比赛，一定会有不一样的体会和收获。
▲早期各种形状的冰壶石
冰壶比赛规则
冰壶，两队之间比赛，每队四人，两队轮流掷球，不仅需要使冰壶准确到达营垒的中心，同时让对方的冰壶远离圆心，最后以冰壶距离营垒圆心的远近决定胜负。冰壶1998年正式列入冬奥会比赛项目。
冰壶标准场地长45.72米，宽5米，冬奥会赛场设四条赛道。为减小壶与冰面的摩擦，比赛前要在冰面上均匀喷洒水珠，形成点状麻面。运动员借助启蹬器发力滑行，两脚鞋底的结构不同，便于在滑行与制动间切换。
比赛双方各4人登场，分一垒、二垒、三垒和四垒，顺序交叉投壶，10局比赛，每局中冰壶最接近圆心的一方得分，得分多者获胜。
作者简介：董汉文 ，中国地质科学院地质研究所副研究员，硕士研究生导师，中国地质学会青年工作委员会委员，世界青年地球科学家联盟（YES联盟）中国委员会副主席，加拿大英属哥伦比亚大学访问学者。
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