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    漫谈石英家族

    2020-11-20 09:49:09

    在矿物世界里,石英乃是地表分布最广的一种矿物。从古至今,它都与人类的日常生活息息相关。远古时期,人们利用燧石作为打猎或防卫的武器;随着时代的演进,石英在我们生活周遭扮演着更为重要的角色,举凡玻璃、耐火材料、光纤、半导体材料、振荡器、研磨材料、装饰品等,均是人们对石英利用的几个例子。前些年在国内外盛极一时的水晶热,更将石英家族的神秘特质及磁场疗效,推向另一高峰。


    石英的主要化学成分是二氧化硅(SiO2),为重要的造岩矿物,因抗风化能力强,在海滩上的细沙常含有大量石英,硬度为7,具有玻璃光泽、贝状断口及压电性质,比重为2.65,属于六方晶系,这些都是石英家族的共通物化特性。


    石英在岩石中常以集合体形态产出而呈粒状或块状,但在裂隙或孔洞中,亦可发现透明的六边形柱状晶体,且在晶体柱面上,经常出现横向条纹。石英具有良好结晶者称之为水晶,通常由六方柱和菱面体组合而成。比较特殊的是有些水晶系由六方柱和上下两组菱面体或仅由两组菱面体组构而成,我们称其为双头水晶。美国纽约州赫尔基摩(Herkimer)地区所产之双头水晶最富盛名,由于晶莹剔透、光泽耀眼,更有“赫尔基摩钻“(Herkimer diamond)的雅称。


    石英家族的成员众多(我们称其为亚种或变种),依其结晶的程度,可区分为显晶质与隐晶质两大类。前者包括白水晶(Rock crystal)、紫水晶(A methyst)、黄水晶(Citrine)、烟水晶(Smoky quartz)、蔷薇石英(Rose quartz)、后者则有玛瑙(Agate)、玉髓(Chalcedony)、燧石(白色者称为Chert;黑色者称为Flint)、碧玉(Jasper,内含大量赤铁矿)等。另外,在高温状态下形成的鳞石英(Tridymite)及方石英(Cristobalite)和高压状态下形成的斯石英(Stishovite)及柯石英(Coesite)均是石英的同质异形体。许多陨石坑附近发现柯石英,乃是地表曾受陨石超高速撞击的一项左证。

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    纵观矿物的颜色,主要与其所含成分有关,然所含杂质亦大有影响。因此,同一种矿物,常具有多种颜色,石英家族就是一个典型的例子。石英本无色,常因含有微量的金属离子而呈现各种颜色。例如:紫水晶的紫色,乃是含有正三价铁离子;蔷薇石英的粉红色起因于含有微量钛离子之故;自然界的烟水晶为铝离子取代硅离子并长期曝露在低放射性环境的结果。值得一提的是,在市售的石英家族标本中。


    有许多颜色是经由人工处理后的杰作。例如:许多色彩艳丽的玛瑙乃是经过染色而成;而我们将紫水晶加热至


    550 ℃时,它的颜色会从紫色转变为黄色,因此,原本产量稀少、价格较为昂贵的黄水晶,很可能是由紫水晶加热而成;在花岗岩或伟晶花岗岩内常见烟黑色至暗褐色的烟水晶,主要是这些岩类含有较多量具放射性之铀、钍元素的关系。同理,若将白色水晶经由人工放射线照射处理后,也可能变为烟水晶。


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