水晶的特征

发布时间:2012-07-14 08:02:10

颜色

纯净的无色透明的石英,称为水晶。因含微量色素离子或细分散显微状包裹体,或因存在色心儿呈各种颜色,并使透明度降低。紫色者含锰和Fe3+,称紫晶。金黄色或柠檬色含Fe2+,称浅玫瑰色者,含锰和钛,称芙蓉石。烟晶、茶晶和墨晶是由色心引起的颜色。呈乳白色的石英,是含有细分散的气态或液态包裹体所致,称为乳石英。紫晶颜色不均,有色带。

玉髓一般为淡黄、灰蓝、乳白等色,偶有红褐、苹果绿(绿玉髓)。玛瑙具有不同颜色的条带和花纹相间分布。

透明度

晶质者透明。隐晶质者为半透明透明。

光泽

晶质者为玻璃光泽。玉髓为蜡状光泽。

硬度

晶质者硬度为7,隐晶质者硬度为6.5

比重

晶质比重为2.65.隐晶质者比重为2.602.70.

折射率

晶质者为1.5441.553.隐晶质为1.53-1.54.

双折射率

晶质者双折射率为0.009.隐晶质者不易测定。

色散

晶质者色散低,0.013.

多色性

紫晶可表现明显的多色性:紫色和淡蓝紫色。

查尔斯滤色镜下特征

经染色的玉髓和天然含铬的隐晶质变种在查尔斯滤色镜下显示淡粉红色或淡红色。

分光镜下特征

晶质变种:通常无特征性吸收光谱。

隐晶质变种:天然铬玉髓在红区显示单一的强吸收带。染绿玉髓由于含铬盐而带绿色,在红区显示多达三个带。绿玉髓可在橙区显示一个模糊的带。

吸收光谱:砂金石:带绿变种在62806490A.U.附近有谱带,很可能由云母包体引起的。其他变种没有清楚的特征谱线。

影响因素:

热:强烈加热,导致紫晶、黄水晶、烟水晶和蔷薇水晶变为无色;但是温和的加热可以改进紫晶的颜色。稍稍高的温度常用于质量差的紫晶和烟水晶使产生带黄,带褐或带红——橘黄色的被视为黄水晶,热处理的每个阶段是持续的,一些巴西紫晶变成绿色作为“菲块绿泥石”或“绿色紫晶”。吹管火焰前难熔。修正工作要避免过热。

酸反应:少量溶于氢氟酸,但是溶于碱中。

辐射:根据报道无色水晶经辐射、热处理可以产生颜色;但是,退了的颜色不一定与原来的颜色一样。烟水晶的颜色从理论上说是由于地下放射性照射,存在自然界中的放射物质,产生的射线辐射于水晶上引起的颜色。其他的研究方法表明紫晶可能是由于特殊的方式暴露于放射性物质之中引起的紫色。

4.偏关显微镜下特征

晶质者:薄片中无色透明低正突起。最高干涉色为1级灰白色。平行消光,正延性。一轴晶正光性。有时因应力作用呈二轴晶,2V(+)=8.-12..

隐晶质:玉髓呈隐晶质集合体或放射状、球粒状集合体。薄片中无色,黄色和浅褐色,低负突起。干涉色为1级灰白.平行或消光。延性可正可负。一轴晶,有时为二轴晶。2V(+)=0.-25..

5.包裹体

晶质石英中常含有气、液、固态包裹体。烟晶、茶晶及墨晶中,常含电气石包裹体。发晶中含发状的金红石包裹体。星光石英含有定向平行排列的金红石晶体包裹体。芙蓉石中也可见针状的金红石包裹体。乳石英中含有细小的气、液包裹体。石英砂金石含有赤铁矿、针铁矿、云母包裹体。石英猫眼石含纤维状石棉包裹体。

二.水晶的测试

从单个晶体上切下的结晶石英,在常规情况下识别出基本没有太大的问题。对新手,仅有的困难是遇到石英出现复杂的变种。除蓝色外,一般说,有涂上的颜色以及深红、紫、褐和黄的深色调的都可呈透明状。部分经热处理的绿宝石,由于在粗糙的部位用染料处理或涂过偶尔退回到深蓝色。

所有透明的宝石折射率为1.544-1.553,较低的值是常数,较高值从1.544变化到1.553.比重总介于2.652.66之间。用密度2.62的液体很容易分离玉髓和结晶石英,玉髓浮在上面,结晶石英下沉。单晶石英另一特征是在偏光显微镜下出现干涉图。一轴晶石英呈现宝石中独特的干涉图,互相垂直的黑臂只延到干涉图的最靠里环。干涉图的暗色部位(也即中心环)为单一颜色 ;这是由石英传递偏振光通过平行光轴的光引起的。正常情况下,石英不具解理,贝壳状断口,呈玻璃光泽或半玻璃光泽。断口面显示一系列小的平行脊。

石英和多数与其颜色相似的宝石容易区分开。仅用折射率可区分黄玉、蓝宝石和多数其它宝石,用偏光镜区分石英和玻璃。绿色的东陵石常被误认为软玉或硬玉,但是东陵石低的折光率和比重可简单地和这两种玉区分开。通常,找到绿色石英的勘察人员期望化学家测试发现成分上是硬玉或软玉。除了物性差异外,砂金石石英有时确定为玉。这种错误常常是用分光光度仪分析有痕迹微量的钠和铝导致的。事实上钠和铝是硬玉的主要成分,可以不出现这种错误。含有大量杂质的绿色碧玉常常发生此类情况。

第二次世界大战期间,合成的蓝宝石和红宝石难以得到,用蓝石英仿制的戒指,是使星光石英凸面的背面变粗糙并用深蓝色物质处理它们使相似于蓝宝石外貌。这个材料用点测法测折射率值,并仔细测定能检测出来。

变质的石英猫眼和高质量的绿玉石猫眼外貌相似,但是石英猫眼有较低的物性,从而易和贵重的猫眼石区分。

三.水晶的各变种特征

石英类宝石矿物各有自己的特征,现简述如下。

晶质石英类

1. 水晶

无色透明的晶体,成分较纯,Sio2接近100%。晶体大小都有,但几百公斤以上至上吨者较少见,完全透明、无包裹体和裂隙的大块晶体很难得。水晶多呈单个柱状晶体或晶簇产出。1958年在江苏东海县所采到的一个水晶晶体就重达3.5吨,被称为“中国水晶王”,现陈列于中国地质博物馆。纯净的水晶晶体无色透明,含杂质者则呈多种美丽的颜色。如含锰和三价铁离子(Fe3+)者呈紫色(紫水晶),含二价铁离子Fe2+者呈)金黄或柠檬黄色(黄水晶),含锰和钛者呈玫瑰红(蔷薇水晶),其他还有绿色、烟色、茶色、黑色,等等。水晶(或石英)晶体中因含鳞片状赤铁矿而呈褐红或微黄色者称“砂金石”。国际上用作宝石的高级水晶常有“钻石”之称,可通过硬度的测定将其与钻石区别开。另外,无色透明的钻石、黄宝石等与水晶也有相似之处,均可借硬度、密度、光学特性、物质成分等的差异将它们与水晶分开。

2.紫晶

即紫水晶,指呈淡紫、紫红、深紫等色的水晶晶体。这是最熟悉的石英变种,其颜色从紫红紫色,色调常常较浅。深的、甚至染色的 特别漂亮。颜色分布不均匀,特别是大的宝石,常常不均匀。最有价值的色彩是深紫红 红色,已知的有叫乌拉尔或西伯利亚紫晶。该名称原意是指地理位置,但是,这词由于 世界所采纳,它实际意味着质量而不限于产地了。通常其颜色平行于晶面成带状分布,晶体中常有氧化铁(针铁矿)等的包裹体。那种含液态包裹体者称“水胆紫晶”。紫晶具有弱到明显的二色性,较引人注目的样品常常有明晰的二色性。这样的颜色有时候可以采用细心的加热方法使其更均匀,但是高热或燃烧常会导致宝石变成黄褐色、 或红褐色,最后相似于柠檬色变种。这样引起的颜色变化能保持持久。许多紫晶在二色镜下能显出多色性,如Ne呈蓝色,No呈淡红至紫色,等等。关于紫水晶紫色的产生,一般认为是其晶体含MnFe3+所致。然而,将紫晶加热240270℃时,其紫色竟逐渐消失,变为黄色;而经X射线照射后,又可恢复其原来的紫色。常常谈到紫晶在人造光下“失去颜色,这是由于白炽光灯泡或其他光源本身缺乏 光线而导致退掉所有蓝色和紫色。带深红和带红深红色的紫晶要比紫色宝石保持颜 得多,因为人工光不缺红色光线。自然界容易与紫晶相混淆的宝石为紫色萤石,但因后者的硬度(4)比紫晶低,密度(3.18/厘米3)比紫晶高,且属于等轴晶系,二者的晶形又存在着明显的不同,再加上化学成分方面的差异,故可很容易将它们区分开。

3.黄晶

自然产的黄到红桔黄到桔黄褐色的石英变种确切的称为黄晶。即呈浅黄、黄、桔红黄、金黄、金鱼红等色的水晶晶体。汉语中为了区别于“黄玉”(黄晶,即“托帕斯”或黄宝石),故称“黄水晶”,而不称“黄晶”。容易与黄水晶相混淆的宝石有金宝石、黄宝石、黄碧玺等。但它们在硬度、密度、晶形及晶面条纹、色泽及其他光学性质、物质成分等方面均与黄水晶有很明显的差异,因而容易将它们与黄水晶区分开。在自然界中,常与紫晶共生。目前,市场上可见到由紫晶热处理变色而来的黄晶,多为黄褐色变种。但是,这些早就熟知的宝石,加上热处理过的质量较差的紫晶及其他杂色石英宝石,常常当做“黄玉”出售。“西班牙黄玉”和“撒克逊黄玉”及其他错误的名称。多数较好质量的黄晶几乎无裂缝。黄晶另外的优点是比黄玉漂亮又价廉,但是它的结构和外表缺乏柔和黄玉的好质量。黄晶,作为黄玉的代用品,它是11月的生辰宝石。黄晶(Citrine)由法语“Citron”演化而来,意指柠檬“Lemon”。

4.蔷薇水晶

指呈玫瑰红或红色至粉红色的水晶晶体。它是因含MiTi形成的粉红色水晶,大多晶形不佳。至于那种呈玫瑰红或蔷薇红色、致密块状的石英集合体则称为蔷薇石英或“芙蓉石”。在某些蔷薇水晶中,含有呈显微针状的金红石包裹体。如果将其按特定的方位进行加工,则可见到六道放射状星光或猫眼闪光,前者称“星光蔷薇水晶”,后者称“猫眼蔷薇水晶”。容易与蔷薇水晶相混淆的宝石有红碧玺、红色绿宝石、红色透明的红宝石等。但它们在硬度、密度、晶形及晶面特征、色泽及其他光学性质、物质成分等各个方面均与蔷薇水晶有明显的差异,故容易将它们与蔷薇水晶区别开。

5.烟晶

石英家族中最吸引人的成员之一,是应包括烟色黄色到烟褐色变种,如所知道的烟石英,这种漂亮的宝石也叫烟晶,烟晶的命名源于它的产地(Cairngorm山脉),很久以前在苏格兰流行,并被广泛应用和得到人们人们的赞赏。该石英变种也包括近黑色的黑晶,有时候作为哀悼宝石。误认为烟石英和以它的名字出售的其中主要有“烟黄玉”,“烧黄玉”和“苏格兰黄玉”等。指呈烟灰、浅烟黄、褐灰、灰褐等色的水晶晶体。关于其颜色的产生,一直认为是由于其晶体中含有有机质或炭质物之故。但据1979C.S.赫尔巴特等人的研究,其颜色的产生是由于含放射性物质所致。用X射线或热辐射能处理烟晶时,它竟变得像黄宝石一样美丽,人们称之为“巴西黄宝石”或假黄宝石。

6.茶晶

指烟晶之呈茶褐色者,其中以颜色均匀、透明、无绵柳等杂物者为最好。

7.墨晶

指呈黑色、墨黑色、深灰色的水晶晶体,其中以颜色分布均匀、透明度高者为佳。

8.鬃晶及发晶

指无色透明的水晶晶体中含有纤维状、草束状、针状、丝状、放射状等形态的金红石或电气石、角闪石、阳起石、绿帘石等固体矿物者,其中粗如鬃毛者称“鬃晶”,细如头发丝者称“发晶”。这是一些具有特殊“风格”的水晶。

9.虹彩水晶

指在水晶晶体的次生裂缝中填充了液体或气体,当光线入射和折射时呈现出色散效应,有如虹彩者,其中又有无色虹彩水晶、有色虹彩水晶之分。

10.闪光水晶

指在水晶晶体中因含云母片和赤铁矿,导致水晶呈现出红黄至淡黄色,并闪耀着这些包裹体矿物的亮光者。

11.水胆水晶

指透明水晶晶体的内部含有较大的液态包裹体者,每当摇动其中一些大块晶体时还能听到水的响声。这些水晶的形成是由于其晶体生长速度较快,与它混在一起的岩浆热液、水溶液、碳酸溶液等来不及运移或离散而被卷入其中的结果。这是大自然赐予人类的珍宝之一,但必须将其保存在摄氏零度以上的温度环境里。否则,如果其中的液体冻成冰块,将导致水胆水晶爆裂,珍宝被毁。

12.星光水晶

指水晶晶体中含有显微状金红石或其他纤维状矿物包裹体,并沿垂直于c轴的方向互成12°的夹角排列,在加工成弧面型宝石以后呈现出六道放射状星光者,又称“星彩水晶”。

13.猫眼水晶

指水晶晶体中含有显微状金红石或其他纤维状矿物包裹体,并沿平行c轴的方向作一向排列,在加工成弧面型宝石以后,呈现出带状闪、变光学效应者。

上述各种水晶之间的区别主要在于它们各自的颜色、包裹体、特殊光学效应及其他工艺美术特征的不同。水晶与锆石、黄宝石、绿宝石、红宝石、碧玺、萤石等的区别,在于它们各自化学成分、晶体结构、晶形,以及颜色、光泽、硬度、密度、折射率及其他工艺美术特征的差异。

14.芙蓉水晶

它是一种淡红、玫瑰色、粉红色的石英,矿物学中,称为蔷薇石英,常为块状。有些芙蓉石含显微针状金红石包体,常沿垂直于结晶c轴方向,互相呈60.交角排列,可形成六道星光的星光芙蓉石。芙蓉石混浊状,透明度差。在空气中加575℃,红

色消退。久在日光下晒,也可使颜色变淡。

5.猫眼水晶

含呈平行排列的纤维状石棉矿物包裹体的石英,定向切磨原石,作弧面型宝石,则可见一条明亮的光带,状如猫眼,但不如金绿宝石猫眼逼真迷人。

石英猫眼石为半透明,颜色由白到灰褐色、带绿的黄色、黑色或橄榄绿色。

还有一种人称虎眼石的宝石。它的颜色多为带褐黄和红色的蓝色,甚至红色。透明至半透明,其中平行排列的包裹体为石棉矿物的假象,也就是说,纤维状石棉完全被石英晶体交代了,但仍保留石棉矿物形态和排列方式。这种矿物经定向加工成弧面型宝石时,可见猫眼效应。

还有人将平行排列的石棉矿物(部分已被石英交代,而呈假象存在)包裹体的石英,称为鹰眼石。颜色 为灰蓝色,半透明。我们也将这类宝石统称石英猫眼石。

16.乳石英

一种含有细小气、液包裹体的石英。呈云雾状,半透明-不透明。乳白色。有时含有自然金,呈浸染状分布。

隐晶质石英类

1. 玉髓

是一种隐晶质石英。多呈纤维状、钟乳状及 葡萄状块体。蜡状光泽。颜色为白色,常因含色素离子而着色。红色者,称红玉髓。绿色者称绿玉髓,是由Ni致色的。葱绿色者,称葱绿玉髓,是由氧化铁致色的。

可借助于玉髓的孔隙多、渗透性强的弱点,对其进行染色。人工染色的玉髓是用试剂加工的。用氧化铁可得红色。用铁氰化钾和硫酸铁可得蓝色。用糖和硫酸可得黑色。用盐酸可得黄-绿色。用铬酸可得深绿色。

2. 玛瑙

也是一种隐晶质石英,

水晶的特征

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