天然水晶（Natural Crystal）是透明或半透明的石英結(jié)晶體，主要化學(xué)成分為二氧化硅（SiO2）。常呈單晶或晶簇產(chǎn)出。天然水晶的莫氏硬度為7，斷口呈貝殼狀，熔點(diǎn)為1713℃。一般為透明或半透明，帶有玻璃光澤。通常情況下的折射率為1.544~1.553，雙折射率為0.009，色散值為0.013。比重在2.56~2.66g/cm3，塊狀水晶密度稍高。天然水晶的顏色常見有無色、紫色、黃色、煙灰色、褐色、黑色、玫瑰紅、綠色等。優(yōu)質(zhì)水晶常被大量用來生產(chǎn)各種裝飾品、工藝品，如戒面、耳墜、頭飾、項(xiàng)鏈、手鐲，雕刻人物、動物、花卉、器皿，以及制作生活用品等。
主要特性
礦物組成
天然水晶（NaturalCrystal）是透明或半透明的石英結(jié)晶體，常呈單晶或晶簇產(chǎn)出。天然水晶的主要礦物成分為石英，主要化學(xué)成分是二氧化硅。它是石英的結(jié)晶晶體，水晶中蘊(yùn)含著豐富的包裹體，以固體包裹體和流體包裹體為主，常含有砂狀、針狀或碎片狀礦物（如沼鐵礦、赤鐵礦、金紅石、石棉、角閃石、磁鐵礦、石榴石和綠泥石等）包裹體。
常見的水晶顏色
天然水晶常因含有不同的金屬離子或機(jī)械混入物而呈多種顏色，比如無色、紫色、黃色、煙灰色、褐色、黑色、玫瑰紅、綠色等，同時(shí)水晶具有多色性、易分布不均。含有Fe2+離子的天然水晶呈現(xiàn)綠色；含有Ti4+時(shí)呈現(xiàn)紫色；一般含錳和鐵的水晶稱為紫水晶；含鐵而呈現(xiàn)金黃色或檸檬色的水晶稱為黃水晶；含有微量鈦和錳、呈淺粉至薔薇紅色的水晶稱為薔薇水晶，又叫粉水晶；這類水晶單晶體少見，通常為致密塊狀，呈半透明狀，多帶有云霧質(zhì)感，多色性較弱，顏色可在無色至淡粉色間變化。呈煙色者為煙水晶；呈褐色者為茶晶；呈黑色且透明者稱為黑晶。
物理性質(zhì)
水晶的莫氏硬度為7，斷口呈貝殼狀，熔點(diǎn)為1713℃。一般為透明或半透明，帶有玻璃光澤，其韌性較差，容易破裂。折射率為1.544~1.553，雙折射率為0.009，色散值為0.013，其透光范圍約在200 ~ 2500毫微米，水晶除能透過全部可見光外，在紅外、紫外光范圍內(nèi)約有70%的透過能力。但水晶的透明度會因自身存在的裂隙等因素而有所降低。比重在2.56~2.66g/cm3，塊狀水晶密度稍高。
形態(tài)結(jié)構(gòu)
水晶屬于三方晶系，常見柱狀晶體，柱面橫紋發(fā)育，可見多邊形蝕像。水晶的晶體形態(tài)與它內(nèi)部結(jié)構(gòu)，跟生長時(shí)外界環(huán)境有著密切的關(guān)系。水晶的結(jié)晶習(xí)性受溫度和溶液飽和度的影響，在低溫及SiO?過飽和度低的條件下，呈長柱狀；反之，則柱狀晶形不發(fā)育，呈近等軸狀。水晶中出現(xiàn)雙晶十分普遍，常見道芬雙晶、巴西雙晶、日本雙晶等。道芬雙晶由兩個(gè)左形或兩個(gè)右形組成，晶面花紋不連續(xù)，縫合線彎曲；巴西雙晶由一個(gè)左形和一個(gè)右形組成，晶面花紋不連續(xù)，縫合線直；日本雙晶常見兩個(gè)晶體以三方雙錐面結(jié)合，其晶軸夾角84°33"。理想的水晶晶體形狀是由六方柱（m）、大菱面（R）、小菱面（r）、三方偏方面體（x）、三方雙錐（s）五種主要圖形聚集在一起組成的，但實(shí)際上，在常見的水晶中，三方偏方面體的晶面和三方雙錐體的晶面不太明顯，或者找不到，一般是由六方柱構(gòu)成水晶的柱體，由菱面構(gòu)成水晶的頭部。
特殊光學(xué)效應(yīng)
貓眼效應(yīng)
水晶貓眼石效應(yīng)是指有些弧面水晶表面對可見光折射和反折射作用下引起的一條閃亮的光帶，猶如貓的眼睛。這種效應(yīng)只會出現(xiàn)在具備一組密集的定向排列的包裹體或結(jié)構(gòu)的水晶上，而且弧面水晶的底平面應(yīng)與包裹體所在平面平行。隨著光源或弧面水晶的移動，光帶也作平行移動。
星光效應(yīng)
水晶的星光效應(yīng)是指有些弧面水晶表面對可見光折射和反折射作用下呈現(xiàn)一組放射狀閃動的亮線，形如夜空中閃爍的星星。這種效應(yīng)只會出現(xiàn)在含有二組或二組以上定向排列的針狀、纖維狀包裹體的水晶上，而且水晶底面與這些包裹體所在平面平行。水晶星光效應(yīng)可分為三射星光、四射星光、六射星光等，這種效應(yīng)常出現(xiàn)在芙蓉石品種中。
彩虹效應(yīng)
凡是具有裂隙的寶石都可以產(chǎn)生彩虹效應(yīng)，這種效應(yīng)稱為“暈彩”。它是有些水晶晶體內(nèi)因地質(zhì)作用而產(chǎn)生裂隙，在自然光的照射下，裂隙對可見光的干涉、衍射作用下產(chǎn)生的色彩。
形成原因
形成過程
天然水晶多在地底下、巖洞中，有豐富的地下水來源處形成。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℃之間，它們在地下經(jīng)歷八千萬年以上生長時(shí)間，水晶就會依著“六方晶系”的自然法則，結(jié)晶形成六方柱狀的水晶。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。
形成條件
水晶的自然生長環(huán)境多是在巖洞、巖石裂縫或節(jié)理、斷層中，其生長條件比較苛刻，必須同時(shí)滿足四個(gè)條件：充裕的生長空間，能夠提供富含二氧化硅的熱液，一定的溫度和壓力，足夠的生長時(shí)間。
生長環(huán)境
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)間來成長；若要供作珠寶業(yè)來磨成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，由于原料、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)萬倍、或是數(shù)百萬倍的時(shí)間，才能達(dá)到相同的成長狀況。這也是為什么“地質(zhì)年齡”動輒以“百萬年”為計(jì)算基數(shù)，也是“天然水晶”之所以珍貴之處。
礦床類型
水晶礦床的形成與成礦物質(zhì)的來源和成礦作用過程密切相關(guān)，也與斷裂構(gòu)造和控制作用關(guān)系密切。通常將天然水晶礦產(chǎn)分為五類。
花崗偉晶巖型水晶礦床：有晶洞偉晶巖、空囊偉晶巖之分。分布較廣，其中的水晶儲量在世界水晶總儲量中占有重要地位，如巴西、俄羅斯、中國等過均有此種礦床。
矽卡巖型水晶礦床：有單一成分的矽卡巖型水晶礦床和與金屬礦產(chǎn)共生的矽卡巖型水晶礦床之分。分布尚廣，其中的水晶儲量在世界水晶總儲量中占有一定的地位，中國海南、青海省等地有此類礦床。
脈石英型水晶礦床：有單一成分的石英脈型水晶礦床、與金屬礦產(chǎn)共生的石英脈型水晶礦床、層間整合石英脈型水晶礦床之分。分布甚廣，其中的水晶儲量在世界水晶總儲量中居第一位，巴西、俄羅斯、中原地區(qū)等有此類礦床。
方解石脈型水晶礦床：分布甚少，但其中的水晶質(zhì)量較高，如中國廣西、湖北有此種礦床。
水晶砂礦床：有殘積坡積型水晶礦床、沖擊型水晶礦床之分。分布廣，其中的水晶儲量在世界水晶總儲量中居第二位，如巴西、中國等有此類礦床。
分布區(qū)域
世界上產(chǎn)出天然水晶的國家主要是巴西，其次為印度、斯里蘭卡、馬達(dá)加斯加、埃及、俄羅斯、瑞士、美國、墨西哥、烏拉圭、英國、法國、意大利、摩洛哥，日本，以及加拿大、納米比亞、贊比亞、緬甸、阿富汗、朝鮮、捷克、斯洛伐克、匈牙利等。寶石級水晶主要產(chǎn)于偉晶巖脈或晶洞中，幾乎世界各地都有水晶產(chǎn)出。
中國的天然水晶資源分布廣泛，幾乎在每個(gè)省區(qū)都有產(chǎn)出，其中以東海縣地區(qū)最為豐富（被稱為中國的“水晶之鄉(xiāng)”），在海南屯昌、貴州羅甸、黑龍江省通河、四川康定、福建政和、黑龍江伊春、云南富寧和廣西百色等地均有分布。
應(yīng)用領(lǐng)域
天然水晶成因的特殊性決定了它存在兩個(gè)先天不足：一是儲量小，開采條件差，資源匱乏，價(jià)格昂貴，難以滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需要；一是受形成環(huán)境變化的影響，礦物晶體化學(xué)成分不穩(wěn)定，在大批量的工業(yè)應(yīng)用中導(dǎo)致原料化學(xué)成分波動較大，原料標(biāo)準(zhǔn)化困難，難以滿足高純石英高端產(chǎn)品生產(chǎn)的需要。同時(shí)，由于天然水晶的色彩豐富，晶瑩剔透，美麗純正，寓意美好，所以目前主要用作雕刻各種工藝品。水晶是一種無色透明或具有艷色、硬度高的較理想的寶石材料，故可以用來加工刻面型和弧面型寶石。優(yōu)質(zhì)水晶常被大量用來生產(chǎn)各種裝飾品、工藝品，如戒面、耳環(huán)、頭飾、項(xiàng)鏈、手鐲，雕刻人物、動物、花卉、器皿，以及制作生活用品等。
天然水晶的分類
天然水晶種類繁多、色彩紛繁，但通常還是根據(jù)水晶的顏色、工藝美術(shù)特征及其賦存狀態(tài)等方面進(jìn)行分類。
白水晶（Rock Crystal-Quartz）
白水晶亦稱為普通水晶，呈無色透明，是所有水晶品種中最普遍、散布最廣泛的一類，也是最具代表性，功能廣泛的二氧化硅類水晶寶石。白水晶的本質(zhì)是無色透明的，成粗晶狀態(tài)產(chǎn)出的無色透明的石英晶體。被用作寶石的高檔白水晶可當(dāng)“鉆石”使用。白水晶之所以能達(dá)到這種效果，與其內(nèi)部的物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)以及光線在其表面發(fā)生散射再重新組合的特性有關(guān)。白水晶以美國阿肯色州及巴西出產(chǎn)的品種為最佳。這種硬且堅(jiān)的透明如水的結(jié)晶性水晶常可以用來磨制成小面型的寶石和串珠。
紫水晶（Amethyst）
紫水晶級紫晶，呈紫色透明，是成粗晶狀態(tài)產(chǎn)出的紫色、紫紅色并過濾到粉紅色的透明石英體，也是水晶中最為貴重的品種之一。通常情況下，紫水晶的顏色平行于晶面成帶狀分布的瑰麗紫色、紫紅色到接近粉紅色的石英晶體；有時(shí)顏色可能相當(dāng)淺，但紫色的基調(diào)不會改變；其光澤和透明度一般都很好。紫水晶常被加工成水滴和橢圓形的混合刻面琢形、階梯狀琢形或其他琢形。一些顏色純正，有一定含量包裹體的紫水晶，也可以加工成腰圓形。
黃水晶（Citrine）
黃水晶為黃色透明，亦可呈純黃色到橘黃色、蜜黃色，或者帶棕色甚至赤褐色基調(diào)的黃色。像紫水晶一樣，其顏色往往呈斑紋狀或條帶狀分布，常混有煙狀色帶。但因色調(diào)的影響，這種斑紋或條帶并不十分明顯，黃水晶的色澤好，具有溫暖、富麗的感覺；由于原料來源比較豐富，黃水晶可供選擇的空間也較大。黃水晶在黃色寶石中屬于較便宜的一個(gè)品種，而其中黃得略帶橙黃或金魚紅色者，是黃水晶中顏色最美麗的種類，被稱為“馬德拉葡萄酒色”，為黃水晶中的上品。關(guān)于天然黃水晶的具體顏色成因尚無確切定論，其黃色的生成，一般認(rèn)為是由于其晶體中含二價(jià)亞鐵離子（Fe2+）的結(jié)果。黃色的產(chǎn)生可能與Fe3?+O?空穴心和Al3?+O?空穴心聯(lián)合作用有關(guān)，也可能是Fe作為過渡元素原子而作出的貢獻(xiàn)。
煙水晶（Somky Quartz）
煙水晶為煙灰色、淺煙黃色、灰褐色、褐至黑色的水晶晶體，透明至不透明。經(jīng)研究，這種朦朧煙灰色的生成是晶體中含有一定的有機(jī)碳成分所致。20世紀(jì)80年代，據(jù)C·S·赫爾巴特等學(xué)者研究認(rèn)為，煙水晶顏色的產(chǎn)生是因?yàn)榫w內(nèi)含有放射性物質(zhì)所致。在實(shí)驗(yàn)室里，當(dāng)科學(xué)家用X射線或熱輻射能處理煙水晶時(shí)，它變得像黃玉一樣，人們將這種處理后的似黃玉般的煙水晶稱之為“巴西黃玉”或“仿黃玉“。顏色稍深一些的煙水晶常適用于制作小寶石，且以透明度高而呈朦朧的中間色調(diào)者最佳。在完成精細(xì)的工藝打磨的寶石上，為高度顯示光澤，在煙水晶中用極淺顏色、重量在20~40克拉者制作工藝品寶石的效果最佳。
綠水晶（Green Quartz）
綠水晶大部分是由紫水晶經(jīng)過加熱后產(chǎn)生的一種變體，出產(chǎn)與非洲津巴布韋的綠水晶是一種將紫水晶在烈日中久曬而成的水晶，巴西的淺綠色水晶同樣是紫水晶加熱后的產(chǎn)物。綠水晶通常可以雕琢成20克拉以下的寶石。
除上述五種水晶外，天然水晶還包括薔薇水晶（Rose Quartz）、鬃晶和發(fā)晶（Bristle 晶體 & Hair Crystal）、茶色水晶（Tea Crystal）、星彩水晶（Asteriated Quartz）、閃光水晶（Glistening Quartz）、墨晶（黑色 Quartz）等數(shù)十個(gè)不同的種類。
品質(zhì)鑒定
鑒定方法
由于大量人造水晶進(jìn)入市場，所以識別真假天然水晶十分重要。目前專業(yè)鑒定和業(yè)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)識別的方法很多，常見的方法歸納如下：
水晶的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
水晶的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要是通過它的顏色和純凈度來評價(jià)。好水晶的品種講究天生天成，其中凈度、顏色和內(nèi)含包體物的意境都是考量一塊好水晶的基本標(biāo)準(zhǔn)。
顏色
對任何寶石來說，顏色都是非常重要的特征，水晶也不例外。具有顏色的水晶晶體：粉水晶，顏色以粉紅為佳；紫水晶，顏色為鮮紫，純凈不發(fā)黑；黃水晶，顏色不含綠色、綠檸檬色調(diào)，以金橘色為佳。上述水晶，以其不含灰、黑和褐色為上乘。對于發(fā)晶來說，晶體和礦物針狀包裹體的顏色也很重要，一般要求晶體無色透明或略偏茶色，而發(fā)絲為金色發(fā)絲或古銅色發(fā)絲者為上品，其中含金紅石發(fā)絲的發(fā)晶稱為鈦晶，是發(fā)晶中的佼佼者。
純凈度
水晶與高檔寶石的純凈度要求有很大不同。高檔寶石稀少罕見，人們一般對高檔寶石的凈度不會過于苛求。而水晶的產(chǎn)量很大，通常人們會要求水晶的純凈度越高越好，除了特殊水晶外，盡量避免水晶中有明顯的內(nèi)含包裹體。
雜質(zhì)
如果水晶內(nèi)部雜質(zhì)中有類似特殊的形象造型，如佛像、星座、生肖、水草、樹枝、動物等造型，其價(jià)值要高于同等顏色和凈度的水晶，但不具特殊效果的雜質(zhì)以少為佳。
水晶的保養(yǎng)
水晶的保養(yǎng)方法和一般寶玉石類一樣。首先是放置穩(wěn)妥合理，由于水晶的硬度較大，韌性較小，受到沉重撞擊容易破損，因此在平時(shí)使用時(shí)要盡量避免磕碰，避免碰撞而造成傷痕。在活動時(shí)，應(yīng)將水晶卸除，以免化學(xué)藥劑造成侵蝕性傷害。水晶結(jié)晶光亮，汗?jié)n油垢沾污后會失去光澤，每次佩戴后，皆需用干的軟布擦拭以消除污垢。
天然水晶雕刻藝術(shù)的文化價(jià)值
天然水晶雕刻是指以天然水晶材料為載體，通過富有現(xiàn)代藝術(shù)性的創(chuàng)作設(shè)計(jì)和雕刻制作，賦予水晶以思想和文化內(nèi)涵，引領(lǐng)當(dāng)代水晶的新潮流。水晶作為天然寶石，以晶瑩剔透、純凈無瑕的品質(zhì)及豐富意境，為古今中外世人所愛戴。作為佛教七寶之一，其“空”“透”特質(zhì)與佛家理念深度契合，常被用作禮佛禮法。水晶在人類歷史上的利用痕跡屢見不鮮，無不彰顯著天然水晶的諸多價(jià)值。
文化方面
水晶在中國傳統(tǒng)文化中有著重要的分量，歷代文人對水晶方面歌詠的詩詞有很多，李商隱、杜牧、白居易等古代著名詩人詞人都有歌吟水晶的佳篇傳世。水晶曾被喻為世上最為純潔的東西，夜天穹的繁星，圣人智慧的結(jié)晶，人地萬物的精華。
文物考古
水晶之美不僅停留在古人的詩詞歌賦，很早時(shí)期水晶就開始被人類所利用。其中，最典型的莫過于新石器時(shí)期的“裴李崗文化”。裴李崗文化 遺址出土了水晶材質(zhì)的水晶刮削器和水晶飾品，其中的水晶刮削器還被譽(yù)為“中國水晶第一器”。類似的文物考古中發(fā)現(xiàn)水晶的還有紅山文化遺址、丹東市東溝遺址和內(nèi)蒙林西沙窩子等。
參考資料 >
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雪舞梅魂——品梅花石.中華人民共和國自然資源部.2023-07-07