水晶是如何形成的?

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/05/16 19:38:04

基本上,水晶最主要的成份就是二氧化硅(Sio2),而硅(Silica)也是占地球地壳组成成份约65% 以上的最主要矿物;当二氧化硅结晶完美时就是水晶;而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、次生石英岩等。
水晶的生长环境可以说是水火交融,多是在地底下、岩洞中,需要有丰富的地下水来源,地下水又多含有饱和的二氧化硅,同时此中的压力约需在大气压力下的二倍至三倍左右,温度则需在550-600℃间,再给予适当时间,水晶就会依着“六方晶系”(Hexagonal System)的自然法则,而结晶成六方柱状的水晶了。通常,在人为控制的理想环境当中,即是物理、化学条件都符合上述条件的状况下,水晶的生长速度约是每天0.8毫米(MM)。这也是许多人造水晶的实验室、工厂的标准生产速度。由此所培养出来的水晶,就是所谓的“人造水晶”(Synthetic Quartz),通常多切割为芯片(Chips)供作电子、计算机、通讯工业用途;也有人称为“养晶”(Cultivated Quartz, Cultured Quatrtz),虽是使用不同的名词,其实讲的是相同的东西。一般,工业用途的人造水晶,其厚度约需三公分左右,即30MM,需要约40 天左右的时间来成长;若要供作珠宝业来磨成十公分(100MM)以上的水晶球,通常约需120~180 天也就够了。但是,这都是在人为控制下最理想的环境中,才有可能有这种速度,在自然界中,情形就没有这么乐观,因为原料、水质、温度、压力等等的条件一直在变化当中,很难得达到理想状况,通常都需要数万倍、或是数百万倍的时间,才能达到相同的成长。这也是为什么“地质年龄”动辄以“百万年”为计算基数,也是天然水晶(Natural Crystal)之所以珍贵之处。
正常的水晶在生长时,多可以发现和柱形尖端轴线平行的生长纹(Growth Lines)。由于在地底、岩洞中的生长空间多狭窄,尤其在遇到地震时,或地壳变动时,甚至容易遭到其它矿石的挤压,常常会压迫产生不同的「晶面」。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,柱面有横纹,透明,根据颜色可分为无色的水晶、紫晶、黄晶、烟晶、绿水晶及粉红色的芙蓉石等, 绝大部分是白色透明,其他少量带色的是由于矿物在自然形成过程中含有微少的其它金属如铁、铜、钴、镁、锰、镍等的氧化物渗入所致。还有,当水晶还是在液态状的时候,常常也会包覆着其它的矿石、泥灰一起结晶成长,如金红石(稍后变成发晶,石英猫眼)、火山泥灰(稍后变成幻影水晶)、云母、长石、方解石、电气石等等,同时不可避免会有一些气液包体(俗称“棉”)和内裂(俗称”交”或”冰裂”)。所有的这些,都是自然的一部份,请不要视为瑕疵。综观以上,我们可以将白水晶的小档案,如下表示:
中文名称:白水晶
英文名称:Rock Crystal Quartz
化学式:SiO2(二氧化硅)
晶系:六方晶系(Hexagonal System)
莫氏硬度:七
比重:2.60
双折射率:高1.553 低1.544 具有叠影效果
代表产地:巴西、中国、美国、马达加斯加。



水晶,常常也被翻译称为石英(Quartz),其实在物理性及化学性上,都是相同的东西。许多地质学老师,在习惯上,就把不透明、岩石状的称为石英,东海本地叫做“火石”。而透明的称为水晶。这种轻微的分辨,并不是很重要,因为基本上都还是相同的东西。
水晶是一个大家族,包含有许多的成员,约略可以分成:
显晶组(Crystalline Varieties):
就是有明显可见的结晶形状,如白水晶(White Crystal)、紫水晶(Amethyst)、黄水晶(Citrine)、烟水晶(Smoky Quartz)、粉晶(芙蓉晶Rose Quartz)、乳白水晶(Milky Quartz)、东菱玉(Aventurine)、发晶(Rutilated Quartz)、石英猫眼(Cat's Eyes)、虎眼石(Tiger Eyes)。
隐晶组(Cryptocrystalline Varieties):
这和水晶一样是六方晶系的结晶,只是结晶的形状非常细小,需要用显微镜才能看得清楚,且晶体和晶体之间又充满了非结晶性的「水化硅石」,所以外观上看起来是平滑、块状的,然而却也是不折不扣的水晶家族。
最多的是各式玛瑙,如条纹玛瑙(Stripped Agate)、水草玛瑙(Moss Agate)、角砺玛瑙(Brecchiated Agate)、蓝纹玛瑙(Blue Lace Agate)、水玛瑙(Agate with Water)、豹纹玛瑙(Leopard Skin Agate)、红玛瑙(Carnelian)等等。再是玉髓(Chalcedony),有各种的颜色,白、黑、青、褐、灰、红、绿等等,质地细致,呈半透明至透明,极为讨好人的一种宝石材料。最有名、也是最珍贵的,是产于澳洲的绿色玉髓,一般称作「澳洲玉」(Chrysoprase);土耳其曾经出有紫色的玉髓,印度的血石(Bloodstone),也是玉髓的一种。另外,像是碧玉(Jasper,有称红砖石)、蛋白石,也都是隐晶族的水晶晶家族成员;好品质的蛋白石,其价值也是非常惊人的!
特别组(Special Varieties):
这些是因为经过一些比较特别的地质条件、历史条件,因而有和其它水晶明显不同的地方,也不方便归类在以上的族类,所以归为特别族,比如有复合颜色的紫黄晶(Ametrine)、结晶极为特殊复杂的鳄鱼水晶(Alligator or Crocodile Crystal,也称骨干水晶Skeleton Crystal),还有形状雄伟威猛的令牌水晶(Sceptical Crystal),还有就是水晶里面常有各种迷离幻境、风水、星云影像的幻像水晶(异像水晶)(Phantom Crystal)等等。
二 水晶的功能:
科学证明,水晶具有压电性(PIEZOELECTRICITY):即在水晶一端加以压力时,另一端放出电荷。所以在夜间找水晶矿根据地面有亮光-水晶“出火”并不是无稽之谈!当水晶以交流电通电时,晶体会以一个非常高速、稳定、且有固定的频率在膨胀、收缩、亦即振荡。当把水晶体切割到一定大小、厚薄时,则其振荡的频率就可被控制住了,由此又发现水晶有贮存记忆、传递、扩大、转换及聚焦等功能。正是水晶的这些特性,使我们有了石英表、计算器、收音机、电视机、电话、计算机,以至于各种高科技产品。在生活上,利用水晶产生的振荡频率,配合人体磁场,可以达到改变人的心智、体能,从而改善我们的生活素质、运气,使一切美好的事物长伴人间。