水晶的知识.docx

第五节水 晶石英是自然界中最常见，最主要的造岩矿物也是珠宝界应用数量和范围颇大的一类宝 石石英宝石可有显晶质、隐晶质等多种结晶形态，其中单晶石英在珠宝界统称水晶（Rock crystal）一、水晶的基本性质（一） 矿物名称 石英（Quartz）二） 化学成分化学成分为二氧化硅（SiO）,纯净时形成无色透明的晶体，当含微量的杂质元素Al、Fe 等时，经辐照微量元素形成不2同类型的色心，产生不同的颜色，如烟色、紫色、黄色等三） 晶系及结晶习性 _当晶属三方晶系，常见晶形为柱状（图3—l—49）,主要单形为六方柱m{1010}、菱面体 r{10T1}和z{0111}、三方双锥5{1121}及三方偏方面体J{5161}等，菱面体r 一般比z发育， 当菱面体r和z同等发育时，外观上呈假六方双锥状柱状晶体的柱面上发育有横纹和多边 形蚀象图3—1—49水晶晶体（a）左形；（b）右形水晶的结晶习性受温度和溶液饱和度影响，随着温度的升高，晶形从长柱状趋向短柱 状，最后到六方双锥状水晶中常见的双晶有道芬双晶、巴西双晶、日本双晶尊图3—1— 50）图3—l—50水晶的双晶（a）道芬双晶；（b）巴西双晶；（c）日本双晶（四） 光学性质1. 颜色水晶的颜色可有无色，紫色，黄色，粉红色，不同程度的褐色直到黑色。

2. 光泽及透明度玻璃光泽，断口可具油脂光泽透明度：无色水晶透明度可达到很高，清彻如水，随着 包裹体含量的增加或有色水晶的颜色加深，透明度降低3. 光性一轴晶正光性水晶的一轴晶干涉图是独特的，其分割干涉色色环的黑十字臂达不到中 心，形成一种中空的图案，俗称牛眼干涉图4. 折射率与双折射率折射率1.544〜1.553,双折射率为0.0095. 多色性无色水晶没有多色性，有色水晶可有多色性，多色性的颜色及强弱受有色水晶体色及体 色的深浅影响一般讲，体色越深时，多色性越明显五） 力学性质1. 解理无解理，有典型的贝壳状断口2. 硬度摩氏硬度73. 密度水晶的密度稳定，为2.65g/cm3六）其他性质压电性，在高压下水晶单晶体的两端可产生电荷因此无色、纯净，不具双晶的水晶可 作压电石英片二、水晶的品种及鉴定特征依据颜色，可将水晶划分成不同的宝石品种：水晶、紫晶、黄晶、烟晶等依据特殊的 光学效应，又可将其划分为星光水晶及石英猫眼两个品种1, 水晶水晶是无色透明的纯净的二氧化硅晶体，其内可含丰富的包裹体，常见的包裹体有负晶、 流体包裹体、及各种固态包裹体负晶及流体包裹体：负晶多为它形一半自形，受后期溶液的作用，边缘不规则。

偶尔可 见发育完好的负晶，呈自形柱状，两端菱面体尚存，酷似一完整水晶晶体较大的负晶多单 独分散出现当负晶内未充填液体时，为一空穴，空穴具明显的负突起，与主晶界线分明， 具一黑色轮廓当负晶被气液充填时便形成了流体包裹体随着主晶的生长和冷却，负晶内充填的均匀的流体可分解成为二相或多相的包裹体据 资料报道，瑞士高特哈地区所产水晶的负晶最终演变成四相包裹体，从中心向外依次可观察 到一个二氧化碳的气泡，液体二氧化碳，一个岩盐晶体，这一切的周围为饱和的水溶液在水晶中最常出现的是一种十分细小的负晶，晶形不规则，单体细小，分散或密集分布， 呈雾状、絮状，渣状，高倍镜下才能看清这些细小负晶内存在着气液两相包裹体固态包裹体：水晶内固态包裹体种类繁多，这其中主要为非金属包裹体，另外也常出 现金属包裹体非金属包裹体：水晶内非金属固态包裹体种类很多，一些包裹体的特定晶形以及聚集体 构成的图案，不仅是天然水晶的确凿证据，同时还形成了一些人们喜爱的品种其中常见的 非金属包裹体有：金红石，电气石，阳起石金红石多呈褐色一褐红色；电气石多为棕褐色， 黑色，深黑色；阳起石则为浅黄绿色至绿色这些包裹体常呈细小的针状，纤维状，定向排 列，犹如发丝，传统上把这类水晶称为发晶。

水晶内常见的非金属包裹体还有方解石，云母和锡石等金属包裹体：常见的金属包裹体有板钛矿，钛铁矿，黑钨矿，赤铁矿，褐铁矿，针铁矿， 纤铁矿，自然金其中针铁矿呈金黄色，束状；赤铁矿呈赤红色，线状、片状；褐铁矿呈褐 色，褐红色，鳞片状、结核状这些金属矿物包裹体给水晶带来了色彩斑斓的颜色，也在水晶内形成一幅幅的天然图 画，为水晶宝石凭添了几分神秘2. 紫晶一种紫色的水晶，成分中含有微量的铁，经辐照作用，Fe3+离子的电子壳层中成对电子 之一受到激发，产生空穴色心FeO4-，空穴主要在可见光550nm处产生吸收，而使水晶产生4紫色在高温加热情况下紫晶中的色心会遭到破坏，紫色完全消退紫晶的颜色从浅紫到深紫色，可带有不同程度的褐色、红色、蓝色，巴西所产高品质紫 水晶呈较深的紫色，迎着顶刻面观察，可见到紫红色的闪光而非洲等地的紫水晶则带有浓 浓的蓝色色调我国河南等地产的紫水晶颜色较浅，颜色特点与巴西浅色紫晶相同，为浅紫 色，可带微弱的褐色色调，透明度高紫晶的多色性受体色的颜色特征及体色的深浅影响，一些浅紫色品种仅有微弱的多色 性，为浅褐紫一浅紫深色的紫水晶可有红紫一紫色，蓝紫一紫色两种类型的多色性紫晶中颜色分布不均匀，它可表现为如下几种情况：最常见的是色带，紫色与无色色带 平行相间分布，有时两组色带以一定角度相交分布；有时可见到色块，色块边缘有平直的边， 呈不规则的几何图形状。

少数情况下可见颜色呈不规则的团块状、絮状，团块边缘紫色浅淡， 向中心紫色渐浓，犹如一滴在清水中渐渐散开的紫墨水水晶中所出现的一些包裹体原则上都可出现在紫晶中，此外紫晶还可有一些较为特征的 内部现象：(1) “虎纹”或称“斑马纹”是紫晶沿菱面体的双晶或沿菱面体发生的部分间距愈合产生的，表现为颜色明暗、深浅 差异现象，在正交偏光下斑纹表现出一种波浪状的干涉色2) 球状、小滴状不透明深褐色包裹体这可能是某些金属矿物受熔蚀而成，有时这些小球或小滴可组成多种形态3•黄晶一种黄色的水晶，成分中含有微量的Fe和结构水屯0颜色可能与晶体中成对占位的 Fe2+有关，常见的颜色有浅黄、黄色、金黄色、褐黄色、橙黄色多色性可有浅黄一黄、黄 一橙黄、黄一褐黄多种黄晶一般都具有较高的透明度，内部特征与紫晶相同黄晶在自然界产出较少，常同紫晶及水晶晶簇伴生，市面上流行的黄晶多数是由紫晶加 热处理而成4. 烟晶一种烟色至棕褐色以至黑色的水晶，成分中含有微量的铝，A13+离子代替Si4+离子，受 到辐照后产生A1O4-空穴色心，而使水晶产生烟色烟晶多色性有浅褐色一烟褐色，褐色一4棕色，颜色不均匀，可呈细密的带状或斑块状；透明度从半透明到不透明，并含有丰富的气 液包裹体和金红石包裹体，烟晶加热后可变成无色水晶。

5. 芙蓉石一种淡红色至蔷薇红色石英，因成分中含有微量的锰和钛而致色单晶体少见，通常为 致密块状；常具带状构造，彩色带与无色带相间分布，透明度较低，多呈云雾状，或半透明 状；一般情况下，由于自身体色较浅，多色性表现不明显，可呈无色一淡粉色毛矿裂隙发 育，裂隙内常被褐铁矿等杂质充填在部分情况下，芙蓉石内可含有针状金红石包裹体，因 而磨制成弧面宝石可显示出星光芙蓉石的颜色不太稳定，在空气中加热可退色，在阳光下 晒颜色能变淡6. 双色水晶一种紫色和黄色共存一体的水晶，紫色、黄色分别占据晶块的一部分，两种颜色的交接 处有着清楚的界限双色是由于水晶内的双晶所致紫色和黄色分别发育于双晶单体中的 r 面和z面7. 绿水晶一种绿色的水晶，市场上几乎不存在天然产出的绿水晶，它们是紫水晶在加热成黄水 晶过程中出现的一种中间产物，或是由于无色水晶含大量的绿泥石等矿物的细小鳞片而被渲 染成绿色的一种水晶石英猫眼当水晶中含有大量平行排列的纤维状包裹体，如石棉纤维时，其弧面形宝石表面可显示 猫眼效应，珠宝界称为石英猫眼9.星光水晶当水晶中含有两组以上定向排列的针状、纤维状包裹体时，其弧面形宝石表面可显示星 光效应，一般为六射星光，也可有四射星光。

三、水晶与相似宝石的鉴别不同颜色的水晶其相似宝石品种不同，现分述如下：1. 无色水晶与无色长石的鉴别无色水晶与长石较难区别，因为二者都为无色透明的晶体，折射率值范围接近(长石折 射率1.52〜1.57之间)，密度范围接近(长石密度2.65〜2.7g/cm3),特别对于那些已镶在戒 托上，且表面抛光程度不好的长石和水晶来说，区别更为困难这时用放大检查就显得十分 重要长石的解理十分发育的，两组解理近于垂直，在显微镜下可见由两组解理相交而成的 “蜈蚣状”包裹体，或解理造成的细直的纹理而水晶的解理不发育，在水晶中只可能见有 弯曲的、不规则状的裂理在手标本的鉴别中，可以通过表面断口的观察区别二者，水晶具 有典型的贝壳状断口，而长石则由于解理发育，具有一种阶梯状的断口2•紫晶、黄晶与方柱石的鉴别与紫晶易混的是紫色方柱石，二者颜色相近、折射率范围相近，方柱石折射率值为ne= 1.54〜1.56, n =1.55〜1.58，双折射率为0.009〜0.026,为一轴负晶在常规鉴定中，可以从以下几方面考虑对二者进行区别：(1) 紫晶的颜色常不均匀，具色带和色块，而方柱石的颜色相对均匀2) 由于方柱石有略高于紫晶的双折射率，因此在平行光轴的切面中，可见到后刻面重 影，以此可与紫晶区别。

3) 在显微镜下观察，可以发现方柱石中的典型包裹体是一些平直的平行排列的细管， 这也是方柱石经常可以出现猫眼效应的原因，而紫晶中的包裹体常是些不规则的气液两相包 裹体，很少出现猫眼效应4) 在偏光镜下，利用干涉图可以准确地区分水晶与方柱石，水晶的干涉图是牛眼状、 螺旋桨状，而方柱石则是标准的一轴晶干涉图，且水晶为正光性，方柱石为负光性与黄晶易混的是黄色方柱石，二者的区别除可借鉴紫晶与紫色方柱石的鉴别方法外还可 考虑以下两点：(1) 黄色方柱石在短波紫外光下可有红色荧光，在长波紫外光下发黄色荧光，而黄晶无 荧光或荧光极弱2) 方柱石是一个类质同象系列，其颜色随成分而变，在方柱石系列里，黄色方柱石具 有最大的双折射率，因此根据其后刻面重影可以与黄晶区分开来3. 紫晶与堇青石的鉴别虽然堇青石在折射率方面与紫晶接近，但只要稍加注意，便可将两者区别开来堇青石 的颜色是紫蓝色一蓝色，很少出现紫晶的紫色；堇青石具有明显的多色性，在较明亮的环境 中，转动堇青石，肉眼可见的三色性，足以与紫晶区分4•黄晶与黄色托帕石的鉴别黄晶与黄色托帕石颜色上很相近，市场上常出现黄晶、黄托帕石混淆的现象但仔细观 察可以发现：(1) 黄色托帕石比黄晶光泽强。

2) 在未镶嵌的宝石中同等大小的戒面黄托帕石重于黄晶，前者的密度为3.52g / cm3左 右，而右者仅有2.65g/cm33) 有经验的磨工，可以通过磨盘振动感受到，黄托帕石的硬度大于黄晶4) 如果在折射仪上测试，黄晶为一轴晶矿物，两条阴影界限中的一条是不动的为一定 值，而黄托帕石的二条阴影界线都可上下移动的折射率值亦相差较大四、合成水晶及其鉴别(一)合成水晶概况大约在1905年世界上第一颗水热法合成水晶诞生，70年代原苏联合成了黄晶和紫晶， 至今全世界每年约有20t彩色水晶被用于珠宝业，主要品种是合成紫晶、合成黄晶、另有少 量绿色、蓝色及黄、绿两色的双色水晶合成水晶是在种晶的基底上生长起来的一种晶体种晶的取向主要有两种：一种垂直于 z轴，另一种平行于》/轴不同颜色的合成水晶其种晶的取向不同，掺杂离子也不太相同二）合成水晶的鉴别1.颜色合成水晶是在相对稳定的条件下经人工生产的。