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晶石

水晶是一種無色透明的石英結晶體礦物。它的主要化學 是二氧化硅,跟普通砂子是「同出娘胎」的一種物質。當二氧化硅結晶完美時就是水晶;二氧化硅膠化脫水後就是瑪瑙;二氧化硅含水的膠體凝固後就成為蛋白石;二氧化硅晶粒小於幾微米時,就組成玉髓、燧石、次生石英岩。

目錄

簡介

水晶的英文名稱為Rockcrystal,別名晶石、水晶石

水晶(QuartzCrystal)是指發育良好的石英單晶。1676年英國人GeorgeRavenscroft發現水晶。發育良好的石英單晶為六方錐體,所以通常為塊狀或粒狀集合體,純淨透明的石英晶稱水晶,一般為白,灰白,乳白色,含雜質時呈現紫、紅、煙、茶等色,晶面玻璃光澤,斷口或集合體,油脂光澤,無劈開斷口,貝殼狀,硬度7,比重2.65。

水晶是一種無色透明的石英結晶體礦物。它的主要化學 是二氧化硅,跟普通砂子是「同出娘胎」的一種物質。當二氧化硅結晶完美時就是水晶;二氧化硅膠化脫水後就是瑪瑙;二氧化硅含水的膠體凝固後就成為蛋白石;二氧化硅晶粒小於幾微米時,就組成玉髓、燧石、次生石英岩。

結晶完美的水晶晶體屬六方晶系,常呈六稜柱狀,柱體為一頭尖或兩頭尖,多條長柱體連結在一塊,通稱晶族,美麗而壯觀。二氧化硅結晶不完整,形狀可謂是千姿百態。當你到海南水晶陳列館去瞧一瞧,可以大開眼界:除了常見的長柱狀外,還有似寶劍形,有的若板狀,有的如短柱形,有的像雙錐。有的小如手指,有的大如巨石;有的不足半兩,有的重達300多公斤。

1824年,一位叫弗里希.摩斯的奧地利礦物學家,從許多礦物中抽出10個品種,經過科學實驗測出它們的相對硬度,由此得出水晶硬度為摩氏7。儘管後來美國國家標準局使用、推廣更科學的諾普硬度測試器,但世界上許多國家的珠寶商,仍習慣於摩氏硬度表。

結晶完好的水晶,常有好的平行脊的人字形斷口;在紫晶和熱處理的黃晶中,多呈不平坦到薄片狀破口。

水晶比重:2.56-2.66克/立方厘米。

這意味着一定體積水晶的重量,是相同體積水的重量的2.56-2.66倍。塊狀變種水晶密度可能稍高些。

水晶條痕:無色。

條痕,通常說的顏色,是人眼對一定波長的光線感覺的結果。

水晶透明度與透過它的光的質與量有關。透明標準為:光線透明過厚度為1厘米以上的水晶碎片或薄片時,可以清晰地看到映出的圖像。如是底像不夠清楚,僅見輪廓,那便中半透明。

水晶光澤:玻璃光澤。無論在拋光面上還是在破口,都是如此。

光澤,指寶石表面對光線反射的一種光學性質。水晶既不像星光藍寶石和星光寶石那樣反射出綺麗的星光形條紋,又不像月光石那樣發出淡藍色波形光彩,更不像乘歐泊石那樣閃爍着五顏六色。

觀察水晶的光澤,可用手握着它,以燈光或窗戶投進來的光線看表面反射,透明水晶亮度與光澤強弱有關。

水晶折射率:1.544-1.553,幾乎不超出此範圍。

折射率,是當光由空氣中透入寶石晶體,並產生折射現象,其入射角正弦與折射角正弦之比值。

水晶重折射率:0.009(最大),此值非常穩定。

水晶光性特徵:一軸晶正光性。

水晶色散:0.013。

色散是說寶石的折射率隨照明光的不同而有一定的變化。例如鑽石對紅光折射為2.405;對綠光為2.427;紫光為2.449。

水晶熔點為1713攝氏度。其受熱易碎的特性,是在實驗時發現的。將水晶放在噴焰器的烈焰燃烤,除非有很好的保護,且慢慢冷卻,否則晶體容易碎裂碎裂。這一脾性,古人已摸透。?博物要覽>提醒道:「凡用水晶器物,不可用熱湯滾水注之,即粉裂如擊破者。」

水晶另一脾性就是怕鹼不怕酸(氫氟酸除外),這是由於氧化硅特性所決定的。

像瑪瑙一類寶石,當受熱、摩擦、吹氣或受打擊時,往往散發一種特殊氣味,使人聯想到大蒜、馬肉、蘿蔔、松香味兒,然而,水晶在上述情況下,絕無異味。

附:

水晶的化學成分及性質:

化學式為SiO2。純淨的無色透明的水晶是石英的變種。化學成分中含Si—46.7%,O—53.3%。由於含有不同的混入物或機械混入的而呈多種顏色。紫色和綠色是由鐵(Fe2+)離子致色,紫色也可由鈦(Ti4+)所致,其他顏色由色心所致色。在水晶中含有砂狀、碎片狀針鐵礦、赤鐵礦、金紅石、磁鐵礦、石榴石、綠泥石等包裹體;發晶中則含有肉眼可見的似頭髮狀的針狀礦物的包裹體形成。含錳和鐵者稱紫水晶;含鐵者( 呈金黃色或檸檬色 )稱黃水晶;含錳和鈦呈玫瑰色者稱薔薇石英;煙色者稱煙水晶;褐色者稱茶晶;黑色透明者稱為墨晶;呈淺綠色者稱為石髓。

水晶晶體結構及形態:

屬三方晶系。晶體呈稜柱狀並帶六邊形錐,柱面有橫紋,紫水晶中常有角狀色帶。在自然界中,水晶常呈晶簇產出,造型美觀。。

水晶的物理性質:

水晶呈無色、紫色、黃色、綠色及煙色等。玻璃光澤。透明至半透明。硬度7。性脆。比重2.65。無解理。貝殼狀斷口,也有好的平等脊的人字形斷口。紫水晶具有清楚的二色性,黃水晶和茶水晶具有弱的二色性。發光水晶具有強烈的磷光性。帶綠色的砂金水晶在長、短波紫外線照射下發灰綠色熒光。具有貓眼、虹彩和砂金效應。水晶具壓電性.

天然水晶

基本上,水晶最主要的成份就是「二氧化硅」(sio2),而「硅」(silica)也是占地球地殼組成成份約65% 以上的最主要礦物;其中,還含有各種微量的金屬,所以會造成各種不同顏色的水晶;而水晶也會廣泛的和自然界中的各種礦物「共生」在一起,如雲母、長石、方解石、電氣石、金紅石、花崗岩等等。

水晶的生長環境,多是在地底下、岩洞中,需要有豐富的地下水來源,地下水又多含有飽和的二氧化矽,同時此中的壓力約需在大氣壓力下的二倍至三倍左右,溫度則需在550-600℃間,再給予適當時間,水晶就會依着「六方晶系」(hexagonal system)的自然法則,而結晶成六方柱狀的水晶了。

通常,在人為控制的理想環境中,即是物理、化學條件都符合上述條件的狀況下,水晶的生長速度約為每天0.8毫米(mm)。這也是許多人造水晶的實驗室、工廠的標準生產速度。由此所培養出來的水晶,就是所謂的「人造水晶」(synthetic quartz),通常多切割為晶片(chips)供作電子、電腦、通訊工業用途;也有人稱為「養晶」(cultivated quartz, cultured quatrtz),雖是使用不同的名詞,其實講的是相同的東西。一般,工業用途的人造水晶,其厚度約需三厘米左右,即30mm,需要約40 天左右的時間來成長;若要供作珠寶業來磨成十厘米(100mm)以上的水晶球,通常約需120~180 天也就夠了。但是,這都是在人為控制下最理想的環境中,才有可能有這種速度,在自然界中,情形就沒有這麼樂觀,因為原料、水質、溫度、壓力等等的條件一直在變化當中,很難得達到理想狀況,通常都需要數萬倍、或是數百萬倍的時間,才能達到相同的成長。 這也是為什麼「地質年齡」動則以「百萬年」為計算基數,也是「天然水晶」(natural crystal)之所以珍貴之處。

正常的水晶在生長時,多可以發現和柱形尖端輘線平行的生長紋(growth lines)。由於在地底、岩洞中的生長空間多狹窄,尤其在遇到地震時,或地殼變動時,甚至容易遭到其他礦石的擠壓,常常會壓迫產生不同的「晶面」。還有,當水晶還是在液態狀的時候,常常也會包覆着其他的礦石、泥灰一起結晶成長,如金紅石(稍後變成發晶)、火山泥灰(稍後變成幻影水晶)等等。所有的這些,都是「自然的一部份」,請不要視為「瑕疵」。[1]

參考文獻