关于石英介绍

[拼音]：shiying

[外文]：quartz

化学成分为SiO2、晶体属三方晶系的氧化物矿物，即低温石英（α －石英）。是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英（β－石英）。中国古代最早称石英为“水玉”。东汉末年的《神农本草经》中已称为石英，并按颜色将其分为6种,与现代对石英某些变种的划分完全吻合。在西方到中世纪才出现quartz一词。

性质

低温石英是 SiO2的所有同质多象中唯一在常温常压下稳定的变体。晶体有左形和右形之别（见图），

较常呈带尖顶的六方柱状晶体(见彩图)产出，柱面上有横纹，而其类似于六方双锥状的尖顶实际上系由两个菱面体单形所组成。在人造晶体上常可出现底轴面，其晶面不平整，由许多波纹状小圆丘组成。双晶极为普遍，已知的双晶律多达20余种，其中以道芬律(Dauphine law)和巴西律 (Brazillaw)双晶最为常见。前者亦称电双晶, 由两个右形晶或两个左形晶以 c轴为双晶轴贯穿而成。当加热晶体使之转变为高温石英时，道芬双晶便消失，然后降温变回到低温石英时，如条件控制适当，可使双晶不再产生而成为单晶体。巴西律双晶亦称光双晶，由一个右形晶与一个左形晶以(11娛0)为双晶面贯穿而成。它不能通过加热使之消失。这两种双晶在外形上和在偏光显微镜下的岩石薄片观察中，均与单晶体极为相似，它们的存在对石英晶体的利用有严重影响，常须借助于对某些特殊现象的观察和腐蚀试验等来识别。石英的集合体通常呈粒状、块状及晶簇、晶腺等。

纯净的石英无色透明，但大多因含微量色素离子或细分散包裹体，或因具有色心而呈各种颜色，并使透明度降低。玻璃光泽，断口常显油脂光泽。摩斯硬度 7。解理仅薄片中偶尔可见，断口贝壳状至次贝壳状。比重2.650。具强压电性和旋光性,其电轴和光轴分别平行于水平和直立结晶轴，但石英的“热电”效应实质上是由热应力引起的压电效应。由色心引起的颜色，如烟水晶的烟黄至黑色，紫水晶的紫色，当加热至230～260℃以上即退色，受高能射线辐照后则又重新呈色。色心的产生与晶体结构中微量的Al3+或Fe3+对Si4+的异价类质同象置换有关。无色的水晶也都含有微量的 Al3+，可因受辐照出现色心变为烟黑色。

变种

石英因粒度、颜色、包裹体等的不同而分为许多变种。

显晶质变种主要有：水晶，无色透明。紫水晶，紫色，俗称紫晶。烟水晶，烟黄、烟褐至近于黑色，俗称茶晶、烟晶或墨晶。黄水晶,浅黄色透明。蔷薇石英,玫瑰红色，俗称芙蓉石。乳石英，乳白色。砂金石，因含赤铁矿或云母等细鳞片状包裹体而显斑点状闪光，俗称金星玛瑙或东陵石。此外，石英晶体常可含有金红石、电气石或阳起石等的针状、发状包裹体，如晶体本身透明时，则俗称为鬃晶。

隐晶质变种可分为两类。一类由纤维状微晶组成，包括：石髓（玉髓），半透明，蜡状光泽，因颜色不同还可细分，如光石髓、绿石髓、血石髓等。玛瑙，为胶体成因的细致密状石髓，常由不同颜色的条带或花纹相间分布而构成，亦有单色的，多呈青灰色，俗称胆青玛瑙；杂色玛瑙随颜色或花纹不同还可分为缟玛瑙（截子玛瑙）、缠丝玛瑙、苔纹玛瑙等。玛瑙都呈晶腺产出，中心常为显晶质的石英或空腔，若空腔中含有明显可见之液态包裹体的，俗称玛瑙水胆。虎眼石，俗称木变石，褐黄色，由石英交代纤维状的青石棉而成，当垂直纤维方向微微转动观察时，显现丝绢般闪光之移动光带的所谓活光，状似虎眼。另一类隐晶质变种由粒状微晶组成，常含其他矿物的混入物，不透明，具贝壳状至次贝壳状断口，主要有：燧石，灰至黑色，俗称火石。碧玉（碧石）因含氧化铁杂质而呈暗红色或绿黄、青绿等色。

产状

石英是最重要的造岩矿物之一，在火成岩、变质岩及沉积岩中均有广泛分布，是花岗岩类岩石、片麻岩、片岩、砂岩、某些砾岩及砂的主要矿物成分，著名的南京雨花石即是雨花台砾石层中的玛瑙砾石和碧玉砾石。此外，石英也是大多数热液脉的主要脉石矿物。有些石英变种往往有特定的产状。如蔷薇石英几乎总是呈块状产于伟晶岩中；燧石通常呈结核或层状产于白垩层或灰岩、白云岩中；玛瑙为低温热液的胶体成因产物，主要产于基性喷出岩的孔洞中。具工业价值的水晶矿主要为热液型、伟晶岩型和残积、冲积成因。巴西是世界最著名的水晶出产国，曾产出一直径2.5米、高5米、重达40余吨的水晶晶体。

用途

石英是人类最早认识和利用的矿物。在生活于距今约80万至60多万年间的蓝田猿人和北京猿人的化石层中，即发现有大量用乳石英、燧石及水晶等制作的石器。自石器时代之后直至大约19世纪，除燧石广泛用作火石取火外，石英主要只是一些晶莹丽润的变种被用于制作高级器皿、工艺美术品和宝石等，后期则还用水晶和烟水晶磨制眼镜镜片。在近代科学技术中，石英有着多方面的用途。无双晶、无瑕疵的水晶（不小于6×6×6毫米）是极重要的压电材料,用于制作石英谐振器和滤波器，它们有极高的频率稳定性,误差可小于10-9。无巴西律等双晶（但允许存在道芬律双晶）的无色水晶，还是重要的光学材料，它对光谱的红外和紫外部分也有良好的透明性，用以制作光谱棱镜、透镜及其他光学装置。除黄水晶、紫水晶、蔷薇石英、砂金石、虎眼石、玛瑙、石髓及鬃晶等仍作为宝石或工艺美术材料利用外，经加热部分退色的烟水晶，也充作黄水晶作宝石用；色泽差的玛瑙和石髓还用于制作研磨器具。较纯净的一般石英则大量用作玻璃原料、研磨材料、硅质耐火材料及瓷器配料等。此外，不纯的石英砂则是重要的建筑材料。水晶可以人工合成。人造水晶，晶体大的可重达数千克，具黄、棕、蓝、紫等色用作宝石的水晶也能人工合成。

高温石英

石英的高温变体（见石英族矿物）。晶体通常呈六方双锥状，柱面不发育或缺失。接触双晶常见。主要作为斑晶产于酸性火山岩中。常温常压下均已转变为低温石英，但可保留高温石英的晶形。

参考文章

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