北京冬奧會正在如火如荼地進行，大家對于冰雪運動的熱情被不斷點燃。
其中冰壺運動因其趣味性逐漸被大家喜愛和關注，網絡上也頻出自制冰壺模仿秀。
今天，我們就和大家說一說有關冰壺的歷史和冰壺的材質等有關話題。
冰壺的起源
冰壺運動的起源地還存在爭議，主要有兩種觀點。
第一種觀點認為冰壺運動起源于歐洲大陸，其主要證據是在歐洲一些著名的畫作中保存有人們在冰上玩類似于冰壺的游戲。
比特布魯格爾1565年完成的油畫《冬景》
來源：https://baike.baidu.com/tashuo/browse/content?id=db3f0c114e6567d5047ca740
但是，反對者認為這些畫作中所描繪的是另一種與冰壺有些相似的運動，這種游戲在奧地利仍能找到蹤跡。
另一種觀點認為冰壺運動起源于蘇格蘭。在蘇格蘭，有關冰壺的記載可追溯到16世紀初，是目前已知的最古老的文字記錄。此外，在蘇格蘭的都布萊恩發現了世界上最早的冰壺實物——砥石，這塊砥石打磨痕跡明顯，形態呈方形，一側有與現代冰壺的壺柄功能相當的溝槽，重約26磅，是現代冰壺的一半。最為重要的是該砥石上面刻有所有者的姓名和1511的年份字樣。
世界上發現最早的冰壺，來源:smithartgalleryandmuseum.co.uk
1716年，蘇格蘭成立了世界最早的冰壺俱樂部，而且蘇格蘭人還是最早的冰壺比賽規則的制定者。
盡管冰壺起源地存在爭議，但毋庸置疑的是蘇格蘭為現代冰壺運動發展貢獻最多，甚至還是冬奧會比賽所用冰壺的石質材料的最主要產地。
冰壺石是巖石嗎？
冰壺主體是一塊灰色的石頭，上面有一個手柄。而這塊灰色的石頭也不是一個整體，由壺身和壺底組成，分別由Common Ailsa和Blue Hone兩種不同的石材制成。
冰壺壺身和底面分別由Common Ailsa和Blue Hone兩種不同的石材制成
當前冰壺比賽用的冰壺石主要產自兩個地方：蘇格蘭的艾爾薩克雷格島和北威爾士。
其中艾爾薩克雷格島出產的冰壺石質量最優，占了總量的60%-70%，島上巖石可見巨大的柱狀節理。
艾爾薩克雷格島
來源：https://www.vladi-private-islands.de/en/island-archive/archive/europe-atlantic/great-britain/ailsa-craig/
通過考證發現，Common Ailsa和Blue Hone都落在石英堿長長巖的區域。換言之，從巖石學的角度來劃分，冰壺石不是花崗巖，而是一種正長巖。
石英堿長正長巖是一種花崗巖和正長巖之間的一種過渡巖石種類，與花崗巖相比其石英含量較低，而K、Na等元素含量較高。該類巖石中主要礦物為堿性長石，斜長石含量很低或不含斜長石。
艾爾薩克雷格島產出的冰壺石的巖石學分類，紅色區域為艾爾薩克雷格島產出的冰壺石的礦物成分投圖區域
艾爾薩克雷格島為一火山栓。從冰壺石的巖石結構并結合其產出的地質背景來看，其是一種次火山巖，其形成在距地表較近的地方。巖漿在較冷的環境中快速結晶，形成細粒的礦物。其中主要組成礦物堿性長石、堿性輝石和堿性角閃石都呈長條狀、長柱狀，不同礦物顆粒相互交織在一起，因此其強度較大，抗撞擊能力強。而作為底座的Blue Hone的粒度更細，結構更加致密，其隔水能力更強，拋光后亦更加光滑。
石英堿長正長巖并非一種罕見的巖石類型，在世界很多地方皆有產出，如我國塔里木北緣波孜果爾堿性雜巖中就有此類巖石。
冰壺為啥這么貴？
據公開報道，在國際大賽中使用的冰壺每只價格在12000元人民幣左右，一套好的冰壺（16只）總價在18萬元人民幣左右。
其實，不是所有的冰壺都貴。
早期的冰壺與現今比賽用的冰壺在材質、手柄、結構、打磨的精細程度等方面都有顯著差異。
早期的冰壺，來源：https://sportantiques.co.uk/
根據冰壺石的等級差異，冰壺也被分不同等級。滿足游戲使用的冰壺和奧運會比賽使用的冰壺質量差異明顯，價格也天差地別。
比賽用冰壺貴的原因主要有以下幾個方面：
一是冰壺石產地較少。
雖然冰壺石的原巖為石英堿長正長巖并不罕見。但是，冰壺是一項歷史悠久的運動，蘇格蘭產出的冰壺石不僅是質量好，還承載了這項運動的歷史和文化含義。替代性材料的使用不僅面臨材質本身質量的要求，還面臨被冰壺界接受的終極考驗。
二是冰壺加工工藝復雜。
制作一個冬奧會使用的冰壺要經歷原石的開采、塑形、拋光等多個環節。除了原石開采使用機械外，其他環節全部需要制壺工人手工完成。一般情況下，5名熟練工人耗時3天才能完成一套冰壺。在生產過程中工人的經驗有時起到很重要的作用，是生產一柄優質冰壺的關鍵。
三是冰壺生產的壟斷。
目前世界上比賽用的冰壺制造公司只有三家。其中蘇格蘭凱斯公司擁有艾爾薩克雷格島冰壺石的獨家開采權，加拿大冰壺石業公司是世界上唯一一家能夠用北威爾士特雷弗花崗巖生產冰壺的公司，而美國湯普森公司則采用特殊冰壺制造和翻新技術制作符合比賽要求的冰壺。
綜合上述因素，我們就不難理解為什么冰壺這么貴了。不過值得慶幸的是冰壺很結實耐用，保養得當可以使用很久。
冰壺如何保養？
冰壺的主體是一塊巖石，看似致密的巖石中存在很多看不見的小縫隙，水可以透過這些縫隙進入巖石內部，冰壺實際都要進行防水處理。
主要的防水處理方式給冰壺打防水保護蠟膜。保護蠟膜會逐漸揮發，因此要給冰壺定期打防水保護蠟膜。
冰壺運動中冰壺要不斷與冰面摩擦，并與其它冰壺碰撞，壺體和壺底難免磨損并出現小的凹坑，這時候可用樹脂膠進行粘補和拋光。當冰壺使用時間過長，底面摩擦環出現偏斜和大面積深斑坑時可以進行翻新處理。
當然，平滑無堅硬雜質的優質場地是避免冰壺過度磨損的關鍵。而比賽中，運動員每次投擲前都要用軟皮質材料制成的手帕擦磨冰壺底部，去除冰雪殘渣，這也是對冰壺的最基本保養，同時還能舒緩大賽的緊張情緒。
本文專家：
盧靜，河北地質大學工程師
張聚全，河北地質大學副教授、碩士生導師
