水晶形成的因素

　　水晶是稀有礦物，寶石的一種，石英結晶體，在礦物學上屬於石英族。形成水晶的原因有哪些呢?以下是由小編整理關於水晶如何形成的的內容，希望大家喜歡!

　　水晶形成的原因

　　基本上，水晶最主要的成份就是二氧化矽***Sio2***，而矽***Silica***也是佔地球地殼組成成份約65% 以上的最主要礦物;當二氧化矽結晶完美時就是水晶;而二氧化矽膠化脫水後就是瑪瑙;二氧化矽含水的膠體凝固後就成為蛋白石;二氧化矽晶粒小於幾微米時，就組成玉髓、燧石、次生石英岩等。

　　水晶的生長環境可以說是水火交融，多是在地底下、巖洞中，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，水晶就會依著“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當中，即是物理、化學條件都符合上述條件的狀況下，水晶的生長速度約是每天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、計算機、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，其厚度約需三公分左右，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公分***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”動輒以“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軸線平行的生長紋***Growth Lines***。由於在地底、巖洞中的生長空間多狹窄，尤其在遇到地震時，或地殼變動時，甚至容易遭到其它礦石的擠壓，常常會壓迫產生不同的「晶面」。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，柱面有橫紋，透明，根據顏色可分為無色的水晶、紫晶、黃晶、煙晶、綠水晶及粉紅色的芙蓉石等, 絕大部分是白色透明，其他少量帶色的是由於礦物在自然形成過程中含有微少的其它金屬如鐵、銅、鈷、鎂、錳、鎳等的氧化物滲入所致。還有，當水晶還是在液態狀的時候，常常也會包覆著其它的礦石、泥灰一起結晶成長，如金紅石***稍後變成發晶,石英貓眼***、火山泥灰***稍後變成幻影水晶***、雲母、長石、方解石、電氣石等等,同時不可避免會有一些氣液包體***俗稱“棉”***和內裂***俗稱”交”或”冰裂”***。所有的這些，都是自然的一部份，請不要視為瑕疵。

　　水晶的性質

　　光學性質

　　顏色：無色，淺至深的紫色，淺黃、中至深黃色，淺至深褐、棕色，綠至黃綠色，淺至中粉紅。

　　紫水晶：淺至深的紫色。

　　黃水晶：淺黃、中至深黃色。

　　藍水晶：淡藍、暗藍色。幾乎所有的藍色水晶都是人工合成的。

　　煙晶：淺至深褐、棕色。由於成分中Al3+替換了Si4+，受輻照後產生[AlO4]4-色心。

　　綠水晶：綠至黃綠色。顏色形成與Fe2+有關，市場上幾乎不存在天然形成的綠色水晶，通常是紫水晶在加熱成黃水晶的過程中形成的一種中間產物。

　　芙蓉石：淺至中粉紅，色調較淺。通常因含有微量的鈦***Ti***元素而呈粉紅色。可具有透射星光效應。

　　發晶：無色、淺黃、淺褐等，可因含金紅石常呈金黃、褐紅等色，含電氣石常呈灰黑色;含陽起石而呈灰綠色。

　　光澤：玻璃光澤。斷口處為油脂光澤。光澤，指寶石表面對光線反射的一種光學性質。觀察水晶的光澤，可用手握著它，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。

　　透明度：水晶透明度與透過它的光的質與量有關。光線透明過厚度為1釐米以上的水晶碎片或薄片時，可以清晰地看到映出的影象。如果底像不夠清楚，僅見輪廓，那便是半透明。

　　折射率***RI***：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，併產生折射現象，其入射角正弦與折射角正弦之比值。***

　　雙摺率***DR***：0.009***最大***，此值非常穩定。

　　色散值：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。

　　光性：一軸晶正光性。正交偏光下所看到的一軸晶干涉圖是獨特的，其黑十字臂未達中心，形成中空的圖案，俗稱牛眼乾涉圖。中心部分通常為淡綠色或淡粉色。

　　多色性:無色水晶沒有多色性。有色水晶有弱到強的多色性.表現為體色的不同深淺。

　　力學性質

　　解理：無解理。所謂解理是指礦物被打擊時，沿一定方向有規則地裂開形成光滑平面的性質。根據解理的程度可以分為五類：極完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理和無解理，水晶屬於無解理。

　　斷口：貝殼狀。斷口也叫破口。它是指礦物被打擊後產生不規則的破裂，破裂裂面凹凸不平稱為斷口。根據斷口的形狀可分為貝殼狀和鋸齒狀。

　　硬度：摩氏硬度7，為摩氏硬度，相當於鋼銼一般堅硬。1824年，一位叫弗裡希.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。

　　密度***比重SG***：2.66***0.03，0.02***g/cm3。這意味著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。

　　壓電性：水晶晶體受到壓力時會產生電荷;反之，受到電壓作用時，晶體會產生頻率很高的振動。水晶具有可使壓力與電荷相互轉移的效能，稱壓電性。

　　條痕顏色：無色。礦物粉末的顏色叫條痕。它可以消除假色，減弱他色，保留自色，是比礦物的顏色更為可靠的鑑定特徵之一。

　　熔點：水晶熔點為1713℃。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。這一脾性，古人已摸透。

　　各種水晶的成因

　　天然水晶

　　天然水晶是在自然條件下形成的，生長在地殼深處，通常都要經歷火山和地震等劇烈的地殼運動才能形成。天然水晶屬於礦產資源，非常稀有和珍貴，屬於寶石之一。

　　合成水晶

　　合成水晶是也叫再生水晶是一種單晶體，亦稱合成水晶、壓電水晶。再生水晶是採用水熱結晶法“模仿天然水晶的生長過程”，把天然矽礦石和一些化學物質放在高壓釜內，經過1-3個月時間***對不同晶體而言***逐漸培養而成。它在化學成分、分子結構、光學效能、機械、電氣性質方面與天然水晶完全相同，而雙折射及偏振性等方面，再生水晶比天然水晶更純淨，色澤性更好。經過加工***割、磨、拋***後得到各種形狀的顆粒晶瑩透亮，光彩奪目，並且耐磨，耐腐蝕。

　　熔融水晶

　　市場上有很多人把熔鍊水晶也叫做合成水晶，那是不準確的，一般都是以水晶廢料為原料在高溫高壓下熔鍊出來的，而不是結晶成的，不具備水晶的晶體特性，所以不能把熔鍊水晶與合成水晶混為一談;但是熔鍊水晶耐高溫，用優質二氧化矽熔鍊成的熔鍊水晶可以做成實用產品比如水晶杯、烤盤、茶具等，實際上一代偉人毛澤東主席的水晶棺就是選用東海優質水晶熔鍊而成的。

　　K9玻璃仿水晶

　　還有人把K9玻璃也叫做合成水晶，那就更不對了，K9玻璃雖然有是用二氧化矽為主要原料熔鍊而成的，但是熔鍊過程中加進了3~4%的鉛，實際上就是水晶玻璃;為什麼要加鉛呢?一般玻璃發藍或者發綠，看起來不象水晶，但是加鉛之後玻璃的白度很高，看起來非常象水晶，尤其含3~4%的K9玻璃最象水晶，所以稱K9玻璃為仿水晶比較恰當。