Question

水晶是如何形成的?

Answer 1

水晶：在矿物学中被称为石英，是属于所有石英家族的矿种之一，石英家族的矿种另有玛瑙，又称为玉髓、猫光石英又称为虎眼石，其化学成分都是二氧化矽，水晶是等于石英，但石英不等于只是水晶，石英家族的‘玛瑙、猫光石英也不是水晶，同时也没有纯透明的蓝色或绿色的水晶，只有绿发晶或极少出现的蓝发晶。水晶奖杯，水晶办公用品，水晶影像。由于其中含有各种微量的金属，故而会造成各种不同颜色的水晶。

例如：白水晶，透明无色水晶、乳白水晶、紫水晶、黄水晶、粉红水晶、茶水晶，烟水晶、墨水晶、各色发晶，绿发晶、红发晶、水晶奖杯，水晶办公用品，水晶影像，金发晶、黑发晶、钛晶等等、各色异象幽灵水晶，红幽灵水晶、白幽灵水晶、绿幽灵水晶等等；红兔毛水晶、黄兔毛水晶、幻影水晶等等。水晶的生长环境多在地下、岩洞中，形成条件要比一般石英苛刻，但只要有满足它形成的条件，晶体可以长的非常大。在天然水晶中，很难有完全无色透明、一点杂质都没有的晶体。经常在晶体内包有大量的细小固体或气液态包裹体。这些包裹体一般都很小，大的也只有几毫米，小的只能在显微镜下才能看见。远在地球的地质生成时代，地球表壳几乎都是无水矽酸的化学物质，是一种如似胶水黏稠状的无色物质，经地壳高温高压，使无水矽酸中的二氧化矽含量达到超饱和。随着地幔岩浆物质在侵入活动中沿着地壳薄弱处的上升，加之温度的逐渐降低，岩浆中的石英在有充裕的生长空间中慢慢的冷却形成石英晶体就是水晶。

水晶的生长空间主要有四个：首先要有提供物质的热液，即富含二氧化硅的热液；其二要有较高的温度，550到600摄氏度之间，第三较大的压力，大气压力的2至3倍；第四须有生长时间，至少一万年以上。具备这四个条件才可生成水晶。

Answer 2

地质学家认为，大约在23亿年以前，东海一带还是茫茫苍海，经过海底火山喷发，地壳不断运动、变迁，直至唐宋时期才形成今天东海县的地形地貌。

据地质部门对牛山周围地区的全面勘察，已查明全县约有380 多条巨大英脉。石英脉，老百姓土话称它为“石龙”，石龙里往往蕴藏富足的水晶。

水晶形成条件要比一般石英苛刻，首先要有充裕的生长空间；其次有提供物质的热液，即富含二氧化硅的热液；第三有较高的温度、压力；第四须有生长时间。具备这四个条件才可生成水晶。

自然界中，发育的节理裂隙及断层是水晶生长的良好空间。花岗岩发育或变质作用强烈，可提供充足的热液，这种热液本身就具备较好温度与压力。时间因素更易获得。地球上不乏具备这些条件的区域。

东海县的水晶，来自得天独厚的地理条件。这里，西有驰名中外的郯庐大断裂，东有海泗断裂。这些断裂周围伴有大量的节理、小断层。在桃林、羽山等地又有大的花岗岩体，当时可提供富含二氧化硅的热液。再说，本地区经历多次变质作用，岩石变质程度较高，也可提供丰富的热液。据测定，东海水晶形成于燕山期，距今约有2～3亿年，正因为充分具备了水晶形成条件，东海地区才产生丰富的水晶，成为我国主要的水晶基地。东海境内水晶以无色透明晶体为主，也有紫晶体、烟晶体、绿晶体、乳白晶体及蔷薇晶体，但后者储量极少。其分布特点是，面广而散，埋藏浅，适合民采。目前勘探和开采深度一般从地表至地下20米左右。

Answer 3

水晶生长在伟晶岩矿床和热液矿床上，当然更多的是产在热液矿床中。我们知道，在地球的深部有大量处于熔融状态的岩浆。当受到地质构造活动影响时，岩浆上升，涌入地球表层----地壳，在这一过程中，由于温度、压力等条件的改变，便从岩浆中分液出含二氧化硅的热水溶液。
随着浓度、成分等的不断变化，溶液处于饱和或过饱和的状态，在一定的构造空间(晶洞)和合适的热力学条件下，二氧化硅便在溶液中自发生成晶芽。或在一定的围岩条件下发芽。一般说来，熔岩冷却凝固得越慢，所产生的晶体也就越大。

水晶的科学根据及原理----科学证明，天然水晶具有压电性（Piezoelectricity）,而且天然水晶平均每秒可以释放出八百万次的震荡，这之间蕴藏着强大且丰沛的能量，并且，天然水晶经过地球动辄千万年以上的粹炼，长期与大自然间共振及互动，其正向磁场隐藏着巨大且无限的能量波。对于长期暴露在负向磁场的我们，佩戴天然水晶有助于将自身的能量频率转为更强大的正向磁场并且释放，进而影响到我们平常的生活、工作交友或学业的表现。
水晶为物理上、化学上均为甚安定之材料，其压电性性质（Piezoelectricity）及强弹性性质使其机械振动表现于电气上时，有高Q值、低动率、高敏锐性、高稳定性等优良频率特征。因此凡是要求高度精密，稳定频率之振荡器、滤波器皆须用水晶作为振荡材料。其用途如频率合成、计数、导航、导向、传真、计算机、通信、计时……等其在国防军事上的用途，更见其重要性。
水晶Rock Crystal Quartz的最主要元素是SiO2（二氧化硅），即是Quartz(石英)，我们通常把透明的石英称为水晶，其实他们是相同元素的。石英的化学成分就是二氧化硅SiO2，属六方晶系，硬度为摩氏7级，比重为2.66，折光率为1.54—1.55，双折射率为0.0009具玻璃光泽（玻璃则无双折射率）。而常见石英多为块状体，但是偶尔也会有具良好且透明的结晶。各种水晶含有不同的微量金属，使各种水晶拥有其独特的颜色，紫水晶含少量铁、黄水晶含少量金砂石、粉晶含少量钛。而SiO2（二氧化硅）一般分为两种----低温石英及高温石英。水晶的生长温度约在550-600°C间，在550-573°C之间生成的属于低温石英，常见的水晶即属此类，其水晶簇柱是六角柱体（六方晶系）；573-600°C之间生成的属于高温石英，玛瑙就是常见的高温石英。
天然水晶
基本上，水晶最主要的成份就是「二氧化硅」（sio2），而「硅」（silica）也是占地球地壳组成成份约65% 以上的最主要矿物；其中，还含有各种微量的金属，所以会造成各种不同颜色的水晶；而水晶也会广泛的和自然界中的各种矿物「共生」在一起，如云母、长石、方解石、电气石、金红石、花岗岩等等。

水晶的生长环境，多是在地底下、岩洞中，需要有丰富的地下水来源，地下水又多含有饱和的二氧化矽，同时此中的压力约需在大气压力下的二倍至三倍左右，温度则需在550－600℃间，再给予适当时间，水晶就会依着「六方晶系」（hexagonal system）的自然法则，而结晶成六方柱状的水晶了。

通常，在人为控制的理想环境中，即是物理、化学条件都符合上述条件的状况下，水晶的生长速度约为每天0.8毫米（mm）。这也是许多人造水晶的实验室、工厂的标准生产速度。由此所培养出来的水晶，就是所谓的「人造水晶」（synthetic quartz），通常多切割为晶片（chips）供作电子、电脑、通讯工业用途；也有人称为「养晶」（cultivated quartz, cultured quatrtz），虽是使用不同的名词，其实讲的是相同的东西。一般，工业用途的人造水晶，其厚度约需三厘米左右，即30mm，需要约40 天左右的时间来成长；若要供作珠宝业来磨成十厘米（100mm）以上的水晶球，通常约需120～180 天也就够了。但是，这都是在人为控制下最理想的环境中，才有可能有这种速度，在自然界中，情形就没有这么乐观，因为原料、水质、温度、压力等等的条件一直在变化当中，很难得达到理想状况，通常都需要数万倍、或是数百万倍的时间，才能达到相同的成长。 这也是为什么「地质年龄」动则以「百万年」为计算基数，也是「天然水晶」（natural crystal）之所以珍贵之处。

正常的水晶在生长时，多可以发现和柱形尖端輘线平行的生长纹（growth lines）。由于在地底、岩洞中的生长空间多狭窄，尤其在遇到地震时，或地壳变动时，甚至容易遭到其他矿石的挤压，常常会压迫产生不同的「晶面」。还有，当水晶还是在液态状的时候，常常也会包覆着其他的矿石、泥灰一起结晶成长，如金红石（稍后变成发晶）、火山泥灰（稍后变成幻影水晶）等等。所有的这些，都是「自然的一部份」，请不要视为「瑕疵」。

Answer 4