水晶石

姓名： 袁友文 学号： 201214570424 班级: 电信四班 学院： 信息工程学院

宝 石 学

2013年12月9日 1．水晶的特性水晶的基本性质

水晶（Rock crystal）矿物名称为石英(Quartz)，在矿物学上隶属石英族。它是一种石英的单晶体，是地壳中最常见的造岩矿物，同时也

是数量以及范围颇大的一类宝石材料。 （一）、化学成分

水晶的化学成分中主要矿物为二氧化硅（SiO2），纯净时为无色透明的晶体，有时会含有一些微量元素，如铝、铁、锰等，致使水晶产生不同的颜色与性质。（二）、结晶性质

在结晶学中，水晶属于中级晶组，三方或六方晶系。常见晶型为柱状，有时会见到板状。主

要单型为六方柱、菱面体、三方双锥以及三方偏方面体，且晶体表面会出现横向纹理。

（三）、光学性质

1．颜色：纯净的水晶为无色，当水晶含有其他微量元素时，会呈现紫色、黄色、褐色、黑色、粉色、极少时会产生绿色。

2．光泽：水晶一般呈现玻璃光泽，当表破损时，会出现油脂光泽状断口。有时原石晶体因为溶蚀而呈现出蜡状光泽。

3．透明度：纯净时水晶为透明。无色水晶的透明度可达很高，是一种很好的光学仪器。但随着包裹体含量的增加或颜色的加深，透明度会降低，直至不透明。

4．光性：水晶为一轴正光性，其一轴干涉图为特殊的空心黑十字状，又称“牛眼”状干涉图。

5．偏光镜现象：在偏光镜下成四明四暗现象，为各项异性。

6．折射率：水晶的折射率较低，为1.544-1.553， 双折射率为0.009，因此水晶的火彩较低，光泽较弱。

7．多色性：只能针对于有色水晶，其多色性的强弱与其体色深浅有关。如紫水晶具有清楚的二色性，黄水晶和茶水晶具有弱的二色性。8．紫外荧光：水晶无紫外荧光现象。

9．光谱吸收：水晶无特征的吸收光谱。

10.特殊光学效应：当含有特征包裹体时，水晶会出现猫眼效应与星光效应。

（四）力学性质

1、硬度：水晶摩式硬度为7，较高且耐磨。

2、密度：水晶的密度为2.66(+0.03,-0.02)g/cm3，且较为稳定。3、解理：水晶无解理，有典型的贝壳状断口。4、韧性：水晶韧性一般，较易破碎。（ 五 ） 其 他 性 质

单晶水晶具有压电性，既在晶体的表面受到一定的压力时，晶体的前后两端会生成相应量的电荷，且电荷量与压力成正比。因此水晶可广泛运用于科学技术领域，如永做频率调控的石英谐振器。另且水晶含有丰富的磁场，长期佩戴水晶制品有助于人体的血液循环。 2．水晶的发源、产地 1.1 水晶的形成与发现

在茹毛饮血的年代，一位先民在岩洞的石壁上，无意中发现了一层晶莹的石头。这些石头在熊熊烈火映照下，闪耀璀璨的光彩。他敲下了这种石头，并小心地打磨成石斧、刮刀、箭头乃至颈饰。40万年后，这位先民在周口店被人发现，他身边依然保留着这种晶莹的石头做成的器具。这种石头，后来就称之为水晶。1.2 水晶的出产区域

我国的水晶产地很多,据资料记载我国已探明的水晶矿床分布在28个省、市、自治区的109处，除上海、天津、宁夏未见报道外，几乎各省区均有产出，但能称得上宝石级档次的水晶主要分布在江苏、山东、广东、广西、青海、海南、福建、云南、新疆等地。在我国的水晶矿藏中最为著名

的是江苏省北部东海县的水晶矿,在江苏北部，山东东南部, 面积数千平方公里范围内, 东海水晶矿几乎遍及全县, 矿区面积广达余平方公里。

三、水晶的分类1.依据颜色的分类（1）、水晶

即为白水晶，是纯净的二氧化硅单晶体，无色透明，被誉为“水晶之王”。内部会有各种类包体，常见的有负晶包体、流体包体以及各类的固态包体。

负晶是指具有水晶晶体外形但无水晶矿物成分的包体。一般为自型或半自型，当内部为空穴时，形状较为标准，且其与主晶的界限明显；但内部若充有液体时，有时会受到内部的溶液作用，边缘会出现不规则现象；当内部被气液充填时，会形成流体包体。

水晶的固态包体较为丰富，从大体上又分为非金属包体与金属包体。非金属包体有云母、石榴石、绿泥石、金红石、电气石、阳起石、方解石、绿帘石、磷灰石等等；金属包体的种类有赤铁矿、磁铁矿、针铁矿、方铅矿、黄铁矿、褐铁矿、锡石以及自然金等等类别。水晶的固态包体让其增添了丰富的艺术价值，构成了一系列的天然画。在市场交易中，出现了很多的名词，如发晶、幽灵水晶、水胆水晶等。（2）、紫晶

是一种紫色的水晶，在其晶体中含有微量的铁元素，且Fe3+中的电子受到外界能量的激发而产生的FeO44-色心空穴，空穴吸收自然光的一部分，因此使水晶产生了紫色。当紫晶受到高温或者阳光暴晒时，其色心会遭受破坏而褪色。

紫晶的颜色主要为浅紫至深紫，且可能不带有不同的褐色、红色、蓝色色调，一般依据产地的不同而论；紫晶的多色性随着体色的深浅而变化，一般颜色越深，多色性越明显；紫晶的颜色一般分布不匀，最常见的是色带，一般成平行分布，并会成角度相交。有时紫晶的颜色可成团块

状絮状分布，一般由外向内，颜色越来越深。紫晶内部一般含有较为丰富的气液包体以及棉絮状、羽状裂隙，很少会出现大量的固态包体。 紫晶的干涉色不仅为“牛眼”状黑十字，有时会因为双晶的作用而形成“螺旋桨”状的黑十字图，极少数会出现标准的一轴黑十字图。（3）、黄晶

是一种黄色的水晶，其内部含有微量的铁元素，致色原因与铁元素在晶体中的位置有关，且颜色一般较为稳定。黄晶的颜色主要为浅黄至深黄、金黄、橙黄、橘黄以及酒黄色，且一般具有较高的透明度，颜色分布类似于紫晶，也是成带状、团块状与棉絮状分布。在自然界中，黄晶一般伴随着紫晶而产出。但自然界中黄晶的产量较少，一般市场上的黄晶是由紫晶经过热处理而形成的。黄晶内部的固态包体很少出现，一般含有气液包体以及棉絮状、羽状包体，与紫晶类似。 （4）、烟晶

是一种茶色或综合色的水晶，又称“茶晶”。成分中含有微量的铝元素，且当收到外界辐射能量的刺激时会形成[AlO4]4-空穴色心，使其产生为烟色。烟晶的颜色主要有浅褐色至深褐色、棕褐色、棕色，透明度会随着颜色的加深而降低。当颜色过深时，有时还会出现墨黑色。但是烟晶的颜色不太稳定，热处理后会褪色。 烟晶的包裹体较为丰富，类似于水晶，内部可含有丰富的金红石针、绿泥石以及二相包体等。（5）、芙蓉晶

是一种粉红色的水晶，又称“蔷薇水晶”或“芙蓉石”。成分中含有微量的锰元素以及钛元素所致。芙蓉晶的颜色主要有不同深度的粉红、蔷薇红、有时颜色浅时会呈现乳白色。芙蓉晶的透明度比其他水晶要低些，一般为半透明至亚透明，内部多成云雾状。由于体色较浅，因此多色性不明显。芙蓉晶的颜色不太稳定，长时间日晒会褪色。芙蓉晶内部常会出现针状的金红石包裹体，由于金红石整体较小，有时芙蓉晶会呈现出星光效应。（6）、紫黄晶

是一种紫晶与黄晶共生的水晶，紫色与黄色在晶体中各有分布，且颜色分界明显，是由于双晶所致。（7）、绿晶

是一种绿色的水晶，又称“绿堇云石”，致色原色与铁有关。是紫晶向黄晶过度的一种中间体。颜色不太稳定，在热处理是会转化为黄晶。绿晶极为稀少，开采的矿床也极为有限，目前知名的产地有江苏东海和巴西某地。市场很难见到绿晶，多数是由紫晶热处理后的产品或者是人工合成的绿色水晶。又有一种说法，绿晶是种含有大量绿泥石包体的水晶，由于绿泥石分布均匀，主体成为绿色。

2依据生成方式的分类（1）、天然水晶

是指在自然界中产生的水晶晶体。完全是在天然的物理、化学等条件下生长出来，具有明显的天然品特征，例如气液二相包体、愈合裂隙等等。天然水晶经过人工改善后，又称为天然处理水晶。 （2）、合成水晶

是指在人工条件下来模拟自然界环境合成出的水晶。其矿物成分、基本性质与天然水晶相同，唯一的不同时没有天然品特征。合成水晶的质量一般较好，可以适用于各种行业。（3）、人造水晶

是指人工制造的一些类似水晶的材料，其绝大多数都是高净度的玻璃，例如施华洛世奇水晶，其材料为铅玻璃。（4）、熔炼水晶

是指有天然水晶的粉末或小块晶体经过人工熔化后冷却凝固的固体，其不具有晶体构造，但是物理化学性质与天然水晶是基本相同。著名的毛主席水晶棺，便是由优质的东海水晶经熔化后形成的熔炼水晶制成的。