天然水晶
石英结晶体矿物
天然水晶(Natural Crystal)是透明或半透明的石英晶体,主要化学成分为二氧化硅(SiO2)。常呈单晶或晶簇产出。天然水晶莫氏硬度为7,断口呈贝壳状,熔点为1713℃。一般为透明或半透明,带有玻璃光泽。通常情况下的折射率为1.544~1.553,双折射率为0.009,色散值为0.013。比重在2.56~2.66g/cm3,块状水晶密度稍高。天然水晶的颜色常见有无色、紫色、黄色、烟灰色、褐色、黑色、玫瑰红、绿色等。优质水晶常被大量用来生产各种装饰品、工艺品,如戒面、耳坠、头饰、项链、手镯,雕刻人物、动物、花卉、器皿,以及制作生活用品等。
主要特性
矿物组成
天然水晶的主要矿物成分为石英,主要化学成分是二氧化硅。它是石英的结晶晶体,水晶中常含有砂状、针状或碎片状矿物(如沼铁矿赤铁矿金红石石棉角闪石磁铁矿石榴石绿泥石等)包裹体
常见的水晶颜色
天然水晶常因含有不同的金属离子或机械混入物而呈多种颜色,比如无色、紫色、黄色、烟灰色、褐色、黑色、玫瑰红、绿色等,同时水晶具有多色性、易分布不均。含有Fe2+离子的天然水晶呈现绿色;含有Ti4+时呈现紫色;一般含锰和铁的水晶称为紫水晶;含铁而呈现金黄色或柠檬色的水晶称为黄水晶;含锰和钛呈玫瑰红色的水晶称为蔷薇水晶,又叫粉水晶;呈烟色者为烟水晶;呈褐色者为茶晶;呈黑色且透明者称为黑晶。
物理性质
水晶的莫氏硬度为7,断口呈贝壳状,熔点为1713℃。一般为透明或半透明,带有玻璃光泽,其韧性较差,容易破裂。通常情况下的折射率为1.544~1.553,双折射率为0.009,色散值为0.013。比重在2.56~2.66g/cm3,块状水晶密度稍高。
形态结构
水晶的晶体形态与它内部结构,跟生长时外界环境有着密切的关系。理想的水晶晶体形状是由六方柱(m)、大菱面(R)、小菱面(r)、三方偏方面体(x)、三方双锥(s)五种主要图形聚集在一起组成的,但实际上,在常见的水晶中,三方偏方面体的晶面和三方双锥体的晶面不太明显,或者找不到,一般是由六方柱构成水晶的柱体,由菱面构成水晶的头部。
特殊光学效应
猫眼效应
水晶猫眼效应是指有些弧面水晶表面对可见光折射和反折射作用下引起的一条闪亮的光带,犹如猫的眼睛。这种效应只会出现在具备一组密集的定向排列的包裹体或结构的水晶上,而且弧面水晶的底平面应与包裹体所在平面平行。随着光源或弧面水晶的移动,光带也作平行移动。
星光效应
水晶的星光效应是指有些弧面水晶表面对可见光折射和反折射作用下呈现一组放射状闪动的亮线,形如夜空中闪烁的星星。这种效应只会出现在含有二组或二组以上定向排列的包裹体或结构的水晶上,而且水晶底面与这些包裹体或结构所在平面平行。水晶星光效用可分为三射星光、四射星光、六射星光等。
彩虹效应
凡是具有裂隙的宝石都可以产生彩虹效应,这种效应称为“晕彩”。它是有些水晶晶体内因地质作用而产生裂隙,在自然光的照射下,裂隙对可见光的干涉、衍射作用下产生的色彩。
形成原因
形成过程
天然水晶多在地底下、岩洞中,有丰富的地下水来源处形成。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℃之间,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,结晶形成六方柱状的水晶。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。
形成条件
水晶的自然生长环境多是在岩洞、岩石裂缝或节理断层中,其生长条件比较苛刻,必须同时满足四个条件:充裕的生长空间,能够提供富含二氧化硅的热液,一定的温度和压力,足够的生长时间。
生长环境
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,由于原料、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状况。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。
矿床类型
水晶矿床的形成与成矿物质的来源和成矿作用过程密切相关,也与断裂构造和控制作用关系密切。通常将天然水晶矿产分为五类。
花岗伟晶岩型水晶矿床:有晶洞伟晶岩、空囊伟晶岩之分。分布较广,其中的水晶储量在世界水晶总储量中占有重要地位,如巴西、俄罗斯、中国等过均有此种矿床。
矽卡岩型水晶矿床:有单一成分的矽卡岩型水晶矿床和与金属矿产共生的矽卡岩型水晶矿床之分。分布尚广,其中的水晶储量在世界水晶总储量中占有一定的地位,中国海南、青海省等地有此类矿床。
脉石英型水晶矿床:有单一成分的石英脉型水晶矿床、与金属矿产共生的石英脉型水晶矿床、层间整合石英脉型水晶矿床之分。分布甚广,其中的水晶储量在世界水晶总储量中居第一位,巴西、俄罗斯、中原地区等有此类矿床。
方解石脉型水晶矿床:分布甚少,但其中的水晶质量较高,如中国广西、湖北有此种矿床。
水晶砂矿床:有残积坡积型水晶矿床、冲击型水晶矿床之分。分布广,其中的水晶储量在世界水晶总储量中居第二位,如巴西、中国等有此类矿床。
分布区域
世界上产出天然水晶的国家主要是巴西,其次为印度斯里兰卡马达加斯加埃及、俄罗斯、瑞士美国墨西哥乌拉圭英国法国意大利,以及加拿大纳米比亚赞比亚、缅甸、阿富汗、朝鲜捷克斯洛伐克匈牙利等。
中国的天然水晶资源分布广泛,几乎在每个省区都有产出,其中以东海县地区最为丰富,在海南屯昌、贵州罗甸、黑龙江省通河、四川康定、福建政和、黑龙江伊春、云南富宁和广西百色等地均有分布。
应用领域
天然水晶成因的特殊性决定了它存在两个先天不足:一是储量小,开采条件差,资源匮乏,价格昂贵,难以满足大规模工业生产的需要;一是受形成环境变化的影响,矿物晶体化学成分不稳定,在大批量的工业应用中导致原料化学成分波动较大,原料标准化困难,难以满足高纯石英高端产品生产的需要。同时,由于天然水晶的色彩丰富,晶莹剔透,美丽纯正,寓意美好,所以目前主要用作雕刻各种工艺品。水晶是一种无色透明或具有艳色、硬度高的较理想的宝石材料,故可以用来加工刻面型和弧面型宝石。优质水晶常被大量用来生产各种装饰品、工艺品,如戒面、耳环、头饰、项链、手镯,雕刻人物、动物、花卉、器皿,以及制作生活用品等。
天然水晶的分类
天然水晶种类繁多、色彩纷繁,但通常还是根据水晶的颜色、工艺美术特征及其赋存状态等方面进行分类。
白水晶(Rock Crystal-Quartz)
白水晶亦称为普通水晶,呈无色透明,是所有水晶品种中最普遍、散布最广泛的一类,也是最具代表性,功能广泛的二氧化硅类水晶宝石。白水晶的本质是无色透明的,成粗晶状态产出的无色透明的石英晶体。被用作宝石的高档白水晶可当“钻石”使用。白水晶之所以能达到这种效果,与其内部的物质组成结构以及光线在其表面发生散射再重新组合的特性有关。白水晶以美国阿肯色州及巴西出产的品种为最佳。这种硬且坚的透明如水的结晶性水晶常可以用来磨制成小面型的宝石和串珠。
紫水晶(Amethyst)
紫水晶级紫晶,呈紫色透明,是成粗晶状态产出的紫色、紫红色并过滤到粉红色的透明石英体,也是水晶中最为贵重的品种之一。通常情况下,紫水晶的颜色平行于晶面成带状分布的瑰丽紫色、紫红色到接近粉红色的石英晶体;有时颜色可能相当浅,但紫色的基调不会改变;其光泽和透明度一般都很好。紫水晶常被加工成水滴和椭圆形的混合刻面琢形、阶梯状琢形或其他琢形。一些颜色纯正,有一定含量包裹体的紫水晶,也可以加工成腰圆形。
黄水晶(Citrine)
黄水晶为黄色透明,亦可呈纯黄色到橘黄色、蜜黄色,或者带棕色甚至赤褐色基调的黄色。像紫水晶一样,其颜色往往呈斑纹状或条带状分布,常混有烟状色带。但因色调的影响,这种斑纹或条带并不十分明显,黄水晶的色泽好,具有温暖、富丽的感觉;由于原料来源比较丰富,黄水晶可供选择的空间也较大。黄水晶在黄色宝石中属于较便宜的一个品种,而其中黄得略带橙黄或金鱼红色者,是黄水晶中颜色最美丽的种类,被称为“马德拉葡萄酒色”,为黄水晶中的上品。关于其黄色的生成,一般认为是由于其晶体中含二价亚铁离子(Fe2+)的结果。
烟水晶(Somky Quartz)
烟水晶为烟灰色、浅烟黄色、灰褐色、褐至黑色的水晶晶体,透明至不透明。经研究,这种朦胧烟灰色的生成是晶体中含有一定的有机碳成分所致。20世纪80年代,据C·S·赫尔巴特等学者研究认为,烟水晶颜色的产生是因为晶体内含有放射性物质所致。在实验室里,当科学家用X射线或热辐射能处理烟水晶时,它变得像黄玉一样,人们将这种处理后的似黄玉般的烟水晶称之为“巴西黄玉”或“仿黄玉“。颜色稍深一些的烟水晶常适用于制作小宝石,且以透明度高而呈朦胧的中间色调者最佳。在完成精细的工艺打磨的宝石上,为高度显示光泽,在烟水晶中用极浅颜色、重量在20~40克拉者制作工艺品宝石的效果最佳。
绿水晶(Green Quartz)
绿水晶大部分是由紫水晶经过加热后产生的一种变体,出产与非洲津巴布韦的绿水晶是一种将紫水晶在烈日中久晒而成的水晶,巴西的浅绿色水晶同样是紫水晶加热后的产物。绿水晶通常可以雕琢成20克拉以下的宝石。
除上述五种水晶外,天然水晶还包括蔷薇水晶(Rose Quartz)、鬃晶和发晶(Bristle 晶体 \u0026 Hair Crystal)、茶色水晶(Tea Crystal)、星彩水晶(Asteriated Quartz)、闪光水晶(Glistening Quartz)、墨晶黑色 Quartz)等数十个不同的种类。
品质鉴定
鉴定方法
由于大量人造水晶进入市场,所以识别真假天然水晶十分重要。目前专业鉴定和业内经验识别的方法很多,常见的方法归纳如下:
水晶的评价标准
水晶的评价标准主要是通过它的颜色和纯净度来评价。好水晶的品种讲究天生天成,其中净度、颜色和内含包体物的意境都是考量一块好水晶的基本标准。
颜色
对任何宝石来说,颜色都是非常重要的特征,水晶也不例外。具有颜色的水晶晶体:粉水晶,颜色以粉红为佳;紫水晶,颜色为鲜紫,纯净不发黑;黄水晶,颜色不含绿色、柠檬色调,以金橘色为佳。上述水晶,以其不含灰、黑和褐色为上乘。对于发晶来说,晶体和矿物针状包裹体的颜色也很重要,一般要求晶体无色透明或略偏茶色,而发丝为金色发丝或古铜色发丝者为上品,其中含金红石发丝的发晶称为钛晶,是发晶中的佼佼者。
纯净度
水晶与高档宝石的纯净度要求有很大不同。高档宝石稀少罕见,人们一般对高档宝石的净度不会过于苛求。而水晶的产量很大,通常人们会要求水晶的纯净度越高越好,除了特殊水晶外,尽量避免水晶中有明显的内含包裹体。
杂质
如果水晶内部杂质中有类似特殊的形象造型,如佛像、星座、生肖、水草、树枝、动物等造型,其价值要高于同等颜色和净度的水晶,但不具特殊效果的杂质以少为佳。
水晶的保养
水晶的保养方法和一般宝玉石类一样。首先是放置稳妥合理,由于水晶的硬度较大,韧性较小,受到沉重撞击容易破损,因此在平时使用时要尽量避免磕碰,避免碰撞而造成伤痕。在活动时,应将水晶卸除,以免化学药剂造成侵蚀性伤害。水晶结晶光亮,汗渍油垢沾污后会失去光泽,每次佩戴后,皆需用干的软布擦拭以消除污垢。
天然水晶雕刻艺术的文化价值
天然水晶雕刻是指以天然水晶材料为载体,通过富有现代艺术性的创作设计和雕刻制作,赋予水晶以思想和文化内涵,引领当代水晶的新潮流。水晶作为天然宝石,以晶莹剔透的品质及丰富意境,为古今中外世人所爱戴。作为佛教七宝之一,水晶常常被拿来作为礼佛礼法。水晶在人类历史上的利用痕迹屡见不鲜,无不彰显着天然水晶的诸多价值。
文化方面
水晶在中国传统文化中有着重要的分量,历代文人对水晶方面歌咏的诗词有很多,李商隐杜牧、白居易等古代著名诗人词人都有歌吟水晶的佳篇传世。水晶曾被喻为世上最为纯洁的东西,夜天穹的繁星,圣人智慧的结晶,人地万物的精华。
文物考古
水晶之美不仅停留在古人的诗词歌赋,很早时期水晶就开始被人类所利用。其中,最典型的莫过于新石器时期的“裴李岗文化”。裴李岗文化 遗址出土了水晶材质的水晶刮削器和水晶饰品,其中的水晶刮削器还被誉为“中国水晶第一器”。类似的文物考古中发现水晶的还有红山文化遗址、丹东市东沟遗址和内蒙林西沙窝子等。
参考资料
水晶.术语在线—权威的术语知识服务平台.2023-07-06
天然水晶的基础知识.搜狐网.2023-07-19
和谐共生 资源综合利用大有可为.中国地质调查局.2023-07-07
雪舞梅魂——品梅花石.中华人民共和国自然资源部.2023-07-07
目录
概述
主要特性
矿物组成
常见的水晶颜色
物理性质
形态结构
特殊光学效应
猫眼效应
星光效应
彩虹效应
形成原因
形成过程
形成条件
生长环境
矿床类型
分布区域
应用领域
天然水晶的分类
白水晶(Rock Crystal-Quartz)
紫水晶(Amethyst)
黄水晶(Citrine)
烟水晶(Somky Quartz)
绿水晶(Green Quartz)
品质鉴定
鉴定方法
水晶的评价标准
颜色
纯净度
杂质
水晶的保养
天然水晶雕刻艺术的文化价值
文化方面
文物考古
参考资料