天然水晶(rock crystal)是一种石英结晶体矿物,它的主要化学成份是二氧化硅,化学式为SiO2,别名水精、水碧、水玉。发育良好的单晶为六方锥体,所以通常为块状或粒状集合体。一般为无色、灰色、乳白色,含其他矿物元素时呈紫、红、烟(茶)、黄、绿等。
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天然水晶的生长环境,多是深藏于地底下、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℃间,它们在地下经历八千万年以上生长时间,水晶就会依着“六方晶系”的自然法则,而结晶成六方柱状的水晶了。水晶晶粒多而不乱,所有晶尖都指向洞体中心,有规律地生长。
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,水晶的生长速度大约每天0.8毫米(mm),这个速度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),也有人称为“养晶”(Cultivated Quartz,Cultured Quartz)。人造水晶通常多切割为芯片供电子、计算机、通讯工业用。一般工业用途的人造水晶,其厚度约需3厘米左右,需要约40 天左右的时间来成长;若要供作珠宝业来磨成10厘米(100mm)以上的水晶球,在最理想的环境下,通常约需120~180天。在自然界中,情形就没有这么乐观,原料、水质、温度、压力等等的条件一直变化,很难达到理想状况,通常需要数万倍、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”之所以珍贵之处。
水晶主要产于伟晶岩脉或晶洞中,几乎世界各地都有水晶矿的产出。著名的产地有巴西的米纳斯和吉拉斯、马达加斯加、美国的阿肯色州、俄罗斯的乌拉尔、缅甸等。
我国的水晶资源丰富,25个以上的省份均有水晶产出。江苏是中国优质水晶的主要产地,其中以东海水晶最为著名,被称为“中国水晶之都”。此外海南、四川、新疆也是高品质水晶的产地。
水晶按颜色、形态和物理性质差异分
1、白水晶:无色、透明如水的晶体
2、紫晶:呈紫色透明或半透明(含三价铁和锰)
3、烟水晶(俗称茶晶),呈烟黄色或烟褐色的透明晶体
4、墨晶:墨黑色,含有机质的半透明晶体
5、黄水晶:呈黄色到红-桔黄-褐色的透明晶体(含二价铁)
6、蔷薇水晶(又称“芙蓉石”):呈蔷薇色,浅玫瑰色的至密块状体(含Ti等微量元素)
7、发晶:含金刚石、角闪石等毛发状矿物包裹体者
天然发晶
天然发晶
8、彩虹水晶:含有细小气泡或淬体充填裂隙的水晶,这些裂隙通过干涉光产生彩虹
按工业用途分
主要从裂隙、包裹体、节瘤、双晶等方面进行区分为压电水晶、光学水晶、熔炼水晶。
质量等级
天然水晶没有严格的国际分级标准,各市场有不同的定义,下面是一个不算严格的业内约定。鉴定的依据是不借助放大镜时肉眼观察的结果,主要针对白水晶,其他水晶也可参考。
AA级:整个水晶里外通透无暇疵,表面没有可见的人为瑕疵。
A级:有极细微的瑕疵,或细小的天然内含物,不超过3毫米的云雾或絮。
B级:有轻微瑕疵,有用肉眼很容易看得见的云雾或棉絮。
C级:有大块的云雾内含物,有小冰裂痕,表面有细小划痕。
D级:整颗水晶中一半以上都是云雾和内含物,大块的冰裂痕,表面有较小裂痕。
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