水晶的常识

水晶的常识

水晶是一种无色透明的石英结晶体矿物。它的主要化学 是二氧化硅，跟普通砂子是“同出娘胎”的一种物质。当二氧化硅结晶完美时就是水晶；二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙；二氧化硅含水的胶体凝固后就成为蛋白石；二氧化硅晶粒小于几微米时，就组成玉髓、燧石、次生石英岩。

结晶完美的水晶晶体属六方晶系，常呈六棱柱状，柱体为一头尖或两头尖，多条长柱体连结在一块，通称晶族，美丽而壮观。二氧化硅结晶不完整，形状可谓是千姿百态。当你到海南水晶陈列馆去瞧一瞧，可以大开眼界：除了常见的长柱状外，还有似宝剑形，有的若板状，有的如短柱形，有的像双锥。有的小如手指，有的大如巨石；有的不足半两，有的重达300多公斤。

水晶为什么能经受得起一般性摔打？这是因为它有强健的“筋骨”，宝石学称之硬度，硬度是指宝石抵抗力刻划的强度。

水晶的硬度如何测得？

很早以前，当铺的老板对他们认为可疑的水晶仿制品，利用一个硬的尖或钢锉在不明显的翻面作硬度检测，他们在面上刻划，留下一点不显眼有痕迹，以便提醒其它典当同行注意。很显然这是一种最原始、最笨拙的测试手段，它有可能导致水晶破损。

1824年，一位叫弗里希摩斯的奥地利矿物学家，从许多矿物中抽出10个品种，经过科学实验测出它们的相对硬度，由此得出水晶硬度为摩氏7。尽管后来美国国家标准局使用、推广更科学的诺普硬度测试器，但世界上许多国家的珠宝商，仍习惯于摩氏硬度表。

水晶的硬度相当于钢锉一般坚硬，这使得脆且易碎的黄玉、钻石、欧泊石、祖母绿之类的宝石相形见拙。

水晶解理：无。

解理，俗称辟开。某些宝石（如黄玉、钻石）在外力敲打、挤压或碰撞后，会沿着一个平面裂开，宝石的这种性质称为解理。

水晶破口：贝壳状。

破口，矿物学称为断口。它是指宝石在一定外力撞击下，不按一定的结晶方向破裂，而是形成一个断开的面。换一种解释，是说宝石的裂口可以沿着任何方向延伸，而不是沿着解理而发展。

结晶完好的水晶，常有好的平行脊的人字形断口；在紫晶和热处理的黄晶中，多呈不平坦到薄片状破口。

水晶比重：256－266克/立方厘米。

这意味着一定体积水晶的重量，是相同体积水的重量的256－266倍。块状变种水晶密度可能稍高些。

水晶条痕：无色。

条痕，通常说的颜色，是人眼对一定波长的光线感觉的结果。

水晶透明度与透过它的光的质与量有关。透明标准为：光线透明过厚度为1厘米以上的水晶碎片或薄片时，可以清晰地看到映出的图像。如是底像不够清楚，仅见轮廓，那便中半透明。

水晶光泽：玻璃光泽。无论在抛光面上还是在破口，都是如此。

光泽，指宝石表面对光线反射的一种光学性质。水晶既不像星光蓝宝石和星光宝石那样反射出绮丽的星光形条纹，又不像月光石那样发出淡蓝色波形光彩，更不像乘欧泊石那样闪烁着五颜六色。

观察水晶的光泽，可用手握着它，以灯光或窗户投进来的光线看表面反射，透明水晶亮度与光泽强弱有关。

水晶折射率：1544－1553，几乎不超出此范围。

折射率，是当光由空气中透入宝石晶体，并产生折射现象，其入射角正弦与折射角正弦之比值。

水晶重折射率：0009（最大），此值非常稳定。

水晶光性特征：一轴晶正光性。

水晶色散：0013。

色散是说宝石的折射率随照明光的不同而有一定的变化。例如钻石对红光折射为2405；对绿光为2427；紫光为2449。

水晶熔点为1713摄氏度。其受热易碎的特性，是在实验时发现的。将水晶放在喷焰器的烈焰燃烤，除非有很好的保护，且慢慢冷却，否则晶体容易碎裂碎裂。这一脾性，古人已摸透。？博物要览＞提醒道：“凡用水晶器物，不可用热汤滚水注之，即粉裂如击破者。”

水晶另一脾性就是怕碱不怕酸（气氟酸除外），这是由于氧化硅特性所决定的。

像玛瑙一类宝石，当受热、摩擦、吹气或受打击时，往往散发一种特殊气味，使人联想到大蒜、马肉、萝卜、松香味儿，然而，水晶在上述情况下，绝无异味。

附：

水晶的化学成分及性质：

化学式为SiO2。纯净的无色透明的水晶是石英的变种。化学成分中含Si—467％，O—533％。 由于含有不同的混入物或机械混入的而呈多种颜色。紫色和绿色是由铁(Fe2+)离子致色，紫色也可由钛(Ti4+)所致，其他颜色由色心所致色。在水晶中含有砂状、碎片状针铁矿、赤铁矿、金红石、磁铁矿、石榴石、绿泥石等包裹体；发晶中则含有肉眼可见的似头发状的针状矿物的包裹体形成。含锰和铁者称紫水晶；含铁者( 呈金**或柠檬色 )称黄水晶；含锰和钛呈玫瑰色者称蔷薇石英；烟色者称烟水晶；褐色者称茶晶；黑色透明者称为墨晶；呈浅绿色者称为石髓。

水晶晶体结构及形态:

属三方晶系。晶体呈棱柱状并带六边形锥，柱面有横纹，紫水晶中常有角状色带。在自然界中，水晶常呈晶簇产出，造型美观。

水晶的物理性质:

水晶呈无色、紫色、**、绿色及烟色等。玻璃光泽。透明至半透明。硬度7。性脆。比重265。 无解理。贝壳状断口，也有好的平等脊的人字形断口。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。发光水晶具有强烈的磷光性。带绿色的砂金水晶在长、短波紫外线照射下发灰绿色荧光。具有猫眼、虹彩和砂金效应。水晶具压电性。

琉璃最早出现在什么年代？

中国琉璃艺术历史悠久，最早可以追溯至商周年代。早在3000多年前，古人为了比拟珠玉、宝石就创造出晶莹剔透、湿润光滑的琉璃艺术精品。唐朝元稹《咏琉璃》中描写"有色同寒冰，无物隔纤尘"就传达出琉璃灿烂夺目的诱人风采。而世界其它国家的琉璃也艺术有其历史传统和独特魅力。19世纪法国人重现3000年前古埃及失传的脱腊玻璃铸造技法，曾经制作出许多风靡全球的艺术精品。

琉璃是什么材质做成的？

琉璃的原料叫人造水晶玻璃，是一种化学物质。它的主要成份是二氧化硅、氧化铝和矽加助溶剂氧化铅，用这种特殊的即冷且热的神奇材质做出的产品，极具穿透性，表现力极强，空灵高贵、细腻含蓄、静谥从容且极其脆弱，可以吸纳华彩又晶莹透明，可以美艳惊世却又霎间毁灭，可以化身万象却又亘古安静。

琉璃是如何制成的？

琉璃产品是运用PATE-DE-VERRE水晶粉脱腊铸造作为基本创造技巧，分工细腻且精密，需要有极大的耐性。首先从构思设计开始，经过制模、灌石膏、脱腊、高温淬炼、后处理等20多道繁琐工序才能完成其特点之一为一只模具只可烧制一只产品，而且在制作过程中每道工序均有不定的变数，必须具备十分娴熟高超的操作技巧，一丝不苟，严谨认真才能完成。稍一不慎，则功亏一篑，前功尽弃。这样一件费尽心力的作品诞生了。

玻璃与琉璃有什么不同？

玻璃名称的转变，反映了我国玻璃生产的兴衰，也反映了历史上对玻璃材质认识与重视。早期即以琉璃指玻璃，宋代后逐渐以玻璃的名词为主，到了元明琉璃则专指以低温烧制的釉陶砖瓦。现代人误以为只有便宜低廉的透明材质称为玻璃，殊不知有些珍贵精致的彩色水晶艺术品也是玻璃的呈现之一。目前所称的琉璃，事实上是以脱蜡铸造法创作，融合各种颜色混合烧制的氧化铅水晶玻璃。总之，玻璃是种材质，而艺术的价值来自于创意。

玻璃的成份与颜色的形成？

玻璃的主要成份为二氧化硅，一般玻璃制品多半添加稳定物质来增强化学耐久性、或添加助熔物质降低熔融温度。不同的金属氧化物可使玻璃呈现不同颜色，例如十六世纪的欧洲森林玻璃，其独特的绿色即来自于内含的氧化铁成份，其它如氧化铜成份能使玻璃呈现蓝绿色、氧化钴产生蓝色、氧化锰产生紫色等变化。一般说来，金属氧化物对玻璃的成色作用，会因玻璃类型不同而产生差异。

英语中，含氧化铅的玻璃，因其透射度与澄重感似天然水晶，故称为水晶或水晶玻璃(crystal)。各国对水晶玻璃的氧化铅比率规定不同，如欧盟的10%、捷克的24%等，氧化铅可使玻璃制品折射率高，看来通透晶亮，目前用于创作的制品多有10%以上含量。而琉园脱蜡铸造作品的氧化铅含量多在24~48%，因此亦称水晶或水晶玻璃。

玻璃为什么会有气泡？

一般玻璃原料或机械压模的量产制品因在1400~1300℃高温烧制，玻璃在液体状态下，内含的空气已浮出表面，所以 少有或无气泡产生。但多数铸造的玻璃艺术品多以850℃低温烧制，热玻璃膏流动缓慢，玻璃块之间的空 气，因无法浮出表面而自然形成气泡，艺术家们多以气泡表现玻璃的生命质感，并成为欣赏玻璃艺术的一部份。

一、概述

水晶是指成分较纯、无色透明的石英晶体。根据其性质和用途不同，水晶又分为压电水晶、光学水晶、熔炼水晶和工艺水晶四种。水晶虽然与石英砂、石英砂岩、石英岩的主要成分同为SiO2，但由于水晶具有特殊的电学、光学、热力学、工艺学特性及较高的SiO2纯度，所以被单独列为一类工业原料。通常石英有两种变体，一是低温变体，称为α石英，属三方晶系；另一种是高温变体，称为β石英，属六方晶系。两者常压下的转变温度为573℃。自然界见到的都是α石英。在20世纪50年代前水晶是一种战略物资。由于天然水晶常含各种包裹体、其他矿物或有颜色变化而很难达到压电水晶和光学水晶的要求，因而资源量极少。20世纪60年代以后，人造水晶可替代天然水晶。随着电子、通信、国防工业快速发展，对于超高纯石英的需求迅速增大，寻找熔炼水晶的替代品已成为当务之急。

二、矿物性质

水晶一般无色透明，但天然水晶中常含有微量色素离子，而显紫、黄、烟、茶、浅玫瑰、浅绿等颜色。紫色的叫紫水晶，烟黄至暗褐色的叫烟水晶；浅玫瑰色的叫芙蓉石，又叫蔷薇石英等。水晶晶体呈六方柱，晶面有横纹，通常呈晶簇或粒状、块状集合体，玻璃光泽，断口呈贝壳状并具油脂光泽，硬度为7，密度为265～266g/cm3，具旋光性和压电性。

三、用途

1）压电水晶可作滤波器、谐振器，用于电子计算机、各种自动化武器、飞机、导弹、核武器、卫星等的遥控、遥测、电子、电动零件和设备中。

2）光学水晶用于制造石英折射仪、红外线分析窗口、光谱仪、摄谱仪等。

3）熔炼水晶主要用来制造各种石英玻璃、光导纤维及其制品，如石英坩埚、光学玻璃、石英栅、化学医疗器皿等。

4）工艺水晶主要用作中低档宝石。

四、地质特征

根据水晶的成因、围岩等特征，将水晶矿床分为五种类型。

1）花岗伟晶岩型水晶矿床。伟晶岩脉成群产于裂隙内，呈膨胀状、不规则状、透镜状，脉长几十米至上千米，宽几米至上百米；水晶赋存于花岗伟晶岩的石英核部，常为巨大石英晶体，晶体缺陷一般较多，符合工业要求者较少。共生矿物有萤石、黄玉、绿松石、长石、云母和稀有金属等。共生矿物的工业价值往往比水晶还大。内蒙古角里格太水晶矿床就是一例。

2）黑钨矿-石英脉水晶矿床。黑钨矿一般产于石英脉中，含黑钨矿的石英脉呈带状展布。在石英脉的分叉复合部位，常常形成石英晶洞，晶洞中发育晶体巨大的水晶，其中一些符合工业要求。湖南、江西一些钨矿伴生在石英脉中。

3）花岗岩中热液水晶矿床。花岗岩体中张性断裂破坏岩体的完整性，被后期的富硅热液充填，在交叉复合或膨大处形成不规则晶洞。晶洞中形成水晶矿。花岗岩中常有石榴子石交代现象，有时形成富矿。海南岛水晶矿床就是一例。

4）硅质岩中热液水晶矿床。水晶产于硅质岩石中。有时在碳酸盐岩晶洞中也能形成水晶矿，成矿物质来源于附近围岩。矿体呈脉状、囊状、不规则状或似层状，水晶多呈梳状构造。此类型矿床工业意义较大。江西庐山罗家山水晶矿床就是这种类型。

5）砂矿床。上述各类水晶矿床在发生风化作用时，其他易风化的矿物被风化、碎解，而水晶不易风化而残留原地或在附近形成残积、坡积或冲积砂矿。矿床规模受风化作用的强度控制，有的可形成较大规模的矿床，如江苏东海、海南岛水晶矿床等。

五、矿床分布

中国水晶矿床虽然在全国大部分省、自治区都有发现，但资源并不丰富。根据国土资源部的资料，在广东、海南、江西、江苏、山东、山西、陕西、河南、内蒙古、新疆、青海等地都有原生水晶矿和滨海水晶砂矿产出。能用于高技术领域的熔炼水晶等高纯硅材料奇缺，主要靠进口解决。

六、可供资源

熔炼水晶等高纯硅材料是航空、航天、IT、军工等高新技术领域不可缺的原材料。制备高纯硅材料的原料主要是高质量的天然水晶或经过高度提纯的天然石英矿物。中国探明的天然水晶储量不足千吨，而能制备高纯硅材料的天然石英矿物在我国尚未发现。国内一些机构也在研究此种原料，由于取材不当，虽经多年探索，仍不能取得突破，因而制备高纯硅材料的原料主要依赖进口。随着高技术工业的发展，我国高纯硅材料的需求量越来越大，由20 世纪90年代的数百吨，增加到2004年的约1400 t，进口价格也由每吨1万～2万元人民币上涨到8万～16万元人民币。更重要的是，这些高纯硅材料主要控制在美国、法国等工业发达国家的手中，这对于我国发展高技术乃至经济安全是很不利的。据了解，美国高纯硅材料的原料主要采自天然石英矿物，经提纯后，纯度可达999965%，年产2×104t左右。美国利用其天然资源和先进的提纯技术控制着全球的高纯硅材料的原料市场。

中国有着与美国类似的成矿地质条件，寻找类似美国的天然石英矿物是完全有可能的。因此，开展高纯硅材料新资源的找矿勘查和提纯研究，开发相应的提纯技术和装备，保证高纯硅材料的安全供应是迫在眉睫的。

水晶（crystal）

是自然界3000多种矿石中的一种，化学成分是二氧化硅，晶体透明、常呈六棱体状。自古以来备受人类宠爱，世界各国均列入宝石行列。

水晶的理化性质

1、硬度：为摩氏7，相当于钢锉一般坚硬，这使得脆且易碎的黄玉、钻石、欧泊石、祖母绿之类的宝石相形见绌。

2、解理：所谓解理是指矿物被打击时，常沿一定方向有规则地裂开形成光滑平面的性质。根据解理的完全程度可以分为五类：极完全解理、完全解理、

中等解理、不完全解理和无解理，水晶则属于无解理。

3、断口：贝壳状。断口也叫破口。它是指矿物被打击后只产生不规则的破裂，

破裂面凹凸不平称为断口。根据断口的形状可分为：贝壳状和锯齿状。

4、比重：水晶的比重为256-266克/立方厘米。同体积的水晶重量是同体积水

的重量的256-266倍，块状变种水晶密度可能稍高些。

5、条痕：无色。矿物粉末的颜色叫条痕。它可以消除假色，减弱他色，保留自

色，是比矿物的颜色更为可靠的鉴定特征之一。

6、透明度：透明、半透明。矿物透光的程度叫透明度。水晶的透明标准为：光线透过厚度为1厘米以上的水晶碎片或薄片时，可以清晰地看到映出的图象。

如是底像不够清楚，仅见轮廓，那便是半透明。

7、光泽：玻璃光泽。光泽是指矿物表面对光的反射能力。观察水晶的光泽，可用手握着它，以灯光或窗户投射进来的光线看表面反射，透明水晶亮度与光泽强弱有关。

8、折射率：水晶的折射率为1544-1553,几乎不超出此范围。折射率是指当光线由空气中透入宝石晶体，并产生折射现象，其入射角正弦与折射角的正弦之比值

9、水晶的熔点：水晶的熔点为1713摄氏度。

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