天然水晶是怎么形成的
天然水晶是怎么形成的
水晶是一種無(wú)色透明的大型石英結(jié)晶體礦物。因天然水晶體內(nèi)的包裹物千姿百態(tài)、形象生動(dòng)而極具觀賞、收藏價(jià)值。人們都好奇形成天然水晶的原因。接下來(lái)就和學(xué)習(xí)啦小編一起去看看天然水晶是怎么形成的吧。
天然水晶的形成
多是在地底下、巖洞中，需要有豐富的地下水來(lái)源，地下水又多含有飽和的二氧化矽，同時(shí)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℃之間，再給予適當(dāng)時(shí)間，水晶就會(huì)依著「三方晶系」(hexagonal system)的自然法則，而結(jié)晶成六方柱狀的水晶了。
通常，在人為控制的理想環(huán)境中，即是物理、化學(xué)條件都符合上述條件的狀況下，水晶的生長(zhǎng)速度約為每天0.8毫米(mm)。這也是許多人造水晶的實(shí)驗(yàn)室、工廠的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)速度。由此所培養(yǎng)出來(lái)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、電腦、通訊工業(yè)用途;也有人稱為「養(yǎng)晶」(cultivated quartz, cultured quatrtz)，雖是使用不同的名詞，其實(shí)講的是相同的東西。一般，工業(yè)用途的人造水晶，其厚度約需三厘米左右，即30mm，需要約40 天左右的時(shí)間來(lái)成長(zhǎng);若要供作珠寶業(yè)來(lái)磨成十厘米(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(huán)境中，才有可能有這種速度，在自然界中，情形就沒有這么樂觀，因?yàn)樵稀⑺|(zhì)、溫度、壓力等等的條件一直在變化當(dāng)中，很難得達(dá)到理想狀況，通常都需要數(shù)萬(wàn)倍、或是數(shù)百萬(wàn)倍的時(shí)間，才能達(dá)到相同的成長(zhǎng)。 這也是為什么「地質(zhì)年齡」動(dòng)則以「百萬(wàn)年」為計(jì)算基數(shù)，也是「天然水晶」(natural crystal)之所以珍貴之處。
正常的水晶在生長(zhǎng)時(shí)，多可以發(fā)現(xiàn)和柱形尖端輘線平行的生長(zhǎng)紋(growth lines)。由于在地底、巖洞中的生長(zhǎng)空間多狹窄，尤其在遇到地震時(shí)，或地殼變動(dòng)時(shí)，甚至容易遭到其他礦石的擠壓，常常會(huì)壓迫產(chǎn)生不同的「晶面」。還有，當(dāng)水晶還是在液態(tài)狀的時(shí)候，常常也會(huì)包覆著其他的礦石、泥灰一起結(jié)晶成長(zhǎng)，如金紅石(稍后變成發(fā)晶)、火山泥灰(稍后變成幻影水晶)等等。所有的這些，都是「自然的一部份」，請(qǐng)不要視為「瑕疵」。
天然水晶的成因分類
天然水晶：天然水晶是在自然條件下形成的，生長(zhǎng)在地殼深處，通常都要經(jīng)歷火山和地震等劇烈的地殼運(yùn)動(dòng)才能形成。天然水晶屬于礦產(chǎn)資源，非常稀有和珍貴，屬于寶石之一。
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。再生水晶是采用水熱結(jié)晶法“模仿天然水晶的生長(zhǎng)過程”，把天然硅礦石和一些化學(xué)物質(zhì)放在高壓釜內(nèi)，經(jīng)過1-3個(gè)月時(shí)間(對(duì)不同晶體而言)逐漸培養(yǎng)而成。它在化學(xué)成分、分子結(jié)構(gòu)、光學(xué)性能、機(jī)械、電氣性質(zhì)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凈，色澤性更好。經(jīng)過加工(割、磨、拋)后得到各種形狀的顆粒晶瑩透亮，光彩奪目，并且耐磨，耐腐蝕。
熔融水晶：市場(chǎng)上有很多人把熔煉水晶也叫做合成水晶，那是不準(zhǔn)確的，一般都是以水晶廢料為原料在高溫高壓下熔煉出來(lái)的，而不是結(jié)晶成的，不具備水晶的晶體特性，所以不能把熔煉水晶與合成水晶混為一談;但是熔煉水晶耐高溫，用優(yōu)質(zhì)二氧化硅熔煉成的熔煉水晶可以做成實(shí)用產(chǎn)品比如水晶杯、烤盤、茶具等，實(shí)際上一代偉人毛澤東主席的水晶棺就是選用東海優(yōu)質(zhì)水晶熔煉而成的。
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(duì)了，K9玻璃雖然有是用二氧化硅為主要原料熔煉而成的，但是熔煉過程中加進(jìn)了24%的鉛，實(shí)際上就是鉛玻璃;為什么要加鉛呢?一般玻璃發(fā)藍(lán)或者發(fā)綠，看起來(lái)不象水晶，但是加鉛之后玻璃的白度很高，看起來(lái)非常象水晶，尤其含24%的K9玻璃最象水晶，所以稱K9玻璃為仿水晶比較恰當(dāng)。
天然水晶的生長(zhǎng)環(huán)境
天然水晶的生長(zhǎng)環(huán)境，多是深藏于地底下、巖洞中，需要有豐富的地下水來(lái)源，地下水又多含有飽和的二氧化硅，同時(shí)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，它們?cè)诘叵陆?jīng)歷八千萬(wàn)年以上生長(zhǎng)時(shí)間，水晶就會(huì)依著“六方晶系”的自然法則，而結(jié)晶成六方柱狀的水晶了。水晶晶粒多而不亂，所有晶尖都指向洞體中心，有規(guī)律地生長(zhǎng)。
在人為控制的理想環(huán)境當(dāng)中，即是物理、化學(xué)條件都符合上述條件的狀況下，水晶的生長(zhǎng)速度大約每天0.8毫米(mm)，這個(gè)速度也是許多人造水晶的實(shí)驗(yàn)室、工廠的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)速度。由此所培養(yǎng)出來(lái)的水晶，就是所謂的“人造水晶”(Synthetic Quartz)，也有人稱為“養(yǎng)晶”(Cultivated Quartz,Cultured Quartz)。人造水晶通常多切割為芯片供電子、計(jì)算機(jī)、通訊工業(yè)用。一般工業(yè)用途的人造水晶，其厚度約需3厘米左右，需要約40 天左右的時(shí)間來(lái)成長(zhǎng);若要供作珠寶業(yè)來(lái)磨成10厘米(100mm)以上的水晶球，在最理想的環(huán)境下，通常約需120～180天。在自然界中，情形就沒有這么樂觀，原料、水質(zhì)、溫度、壓力等等的條件一直變化，很難達(dá)到理想狀況，通常需要數(shù)萬(wàn)倍、或是數(shù)百萬(wàn)倍的時(shí)間，才能達(dá)到相同的成長(zhǎng)。這也是為什么“地質(zhì)年齡”動(dòng)輒以“百萬(wàn)年”為計(jì)算基數(shù)，也是“天然水晶”之所以珍貴之處。
古人對(duì)水晶的認(rèn)識(shí)
?、彼?。中國(guó)最古老的稱法叫水玉，意謂似水之玉，又說是 “ 千年之冰所化 ”。唐代詩(shī)人溫庭筠《題李處士幽居》寫道：“ 水玉簪頭白角巾，瑤琴寂歷拂輕塵 ”。水玉一詞最早頻繁出于《山海經(jīng)》：“ 又東三百里，日堂庭之山 …… 多水玉 ”;“ 丹山出焉，東南流注于洛水，其中多水玉 ”;“ 逐水出焉，北流注于渭，其中多水玉 ”。司馬相如《上林賦》曰： “ 水玉磊河 ”。水晶得名水玉，古人是看重 “ 其瑩如水，其堅(jiān)如玉 ”的質(zhì)地。
?、菜??！渡胶＝?jīng)》中，水晶又被稱作水碧： “ 又南三百里，日耿山，無(wú)草木，多水碧 ”，郭璞注： “ 亦水玉類 ”。這種稱謂常被文人所引用，晉代郭景純《璞江賦》道： “ 鬼，水碧潛 ”。水晶又有人稱它叫玉瑛?！斗饒D》載“美石似玉，水精謂之玉瑛也。”
?、乘?。水晶為何稱為水精?《廣雅》有巧解：“ 水之精靈也 ”;李時(shí)珍則說：“ 瑩潔晶光，如水之精英 ”。細(xì)加考究，此稱還蘊(yùn)含濃厚的宗教意味呢!水精一名，最初見于佛書，后漢支曜翻譯的《具光明定意經(jīng)》說：“ 其所行道，色如水精 ”。
4.石英?！稄V雅》稱水晶叫石英，色白如瑩者又叫白。為附的異形字。司馬相如《子虛賦》就有 “ 雌黃白 ”之句。蘇林解釋：“ 白 ，白石英也 ”。
5.其它描述?！妒锂惷琛分姓f： “ 水精出大秦國(guó)，一名黎難 ”。結(jié)晶完整的水晶晶體，就如參差交錯(cuò)的馬齒，所以人們又叫它馬牙石。先民們最早用它研磨成眼鏡片，因而送它一個(gè)眼鏡石的綽號(hào)。水晶有通稱，也有俗稱。廣州一帶稱水晶叫晶玉，又名魚腦凍;江蘇東海縣山民發(fā)現(xiàn)水晶會(huì) “ 竄火苗 ”，于是給它起個(gè)放光石的俗名。世間一物多名，不足為奇，而像水晶擁有這么多的別稱，實(shí)不多見。瞧，從水玉、水碧、白玉、玉瑛、水精石英、黎難、晶玉到菩薩石、馬牙石、眼鏡石、放光石、千年冰、高山凍、魚腦凍等等，簡(jiǎn)直構(gòu)成一部奇石鑒賞史。
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