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在全球“水晶熱”持續升溫的當下,中國水晶制品以其精湛工藝與獨特文化魅力,成為國際市場上備受矚目的“東方瑰寶”。
提起水晶,你是否聯想到“能量”與“功效”?且慢!在科學的透鏡下,它屬于地球上最廣為人知的礦物之一——石英。水晶是石英家族中那類具備完美可見晶體形態的成員,是一種自然形成的礦物晶體。它的瑰麗外表源于特定的化學成分、微量元素和完美的晶體生長。從日常的沙礫到璀璨的珠寶,石英無處不在。但唯有在苛刻的地質條件下,才能孕育出水晶這般透明、完整、具有規則幾何外形的自然奇觀(圖1)。
圖1 水晶
一
水晶的基本性質
石英是地殼中最常見的造巖礦物之一,也是珠寶界應用數量和范圍頗大的一類寶石。石英寶石可有顯晶質、隱晶質等多種結晶形態,其中單晶石英在珠寶界統稱水晶(Rock crystal)。
(一)礦物名稱。
水晶的礦物名稱為石英(Quartz),在礦物學上屬于石英族。
(二)化學成分。
水晶的化學成分為二氧化硅(SiO?),純凈時形成無色透明的晶體,當含微量元素Al(鋁)、Fe(鐵)等時,經輻照微量元素形成不同類型的色心,產生不同的顏色,如煙色、紫色、黃色等。
(三)晶系及結晶習性。
水晶屬三方晶系,常見晶形為柱狀(圖2-1),主要單形為六方柱、菱面體、三方雙錐及三方偏方面體等,有時外觀上呈現假六方雙錐狀。柱狀晶體的柱面上發育有橫紋和多邊形蝕象(圖2-2)。
圖2-1 水晶晶體
圖2-2 水晶晶體實物圖
水晶的結晶習性受溫度和溶液飽和度影響,隨著溫度的升高,晶形從長柱狀趨向短柱狀,最后到假六方雙錐狀。水晶中常見的雙晶有道芬雙晶、巴西雙晶、日本雙晶等(圖3)。
道芬雙晶和巴西雙晶在外形上與單晶極為相似,晶體花紋均不連續,但仔細看它們的雙晶結合線有差別。道芬雙晶(圖3-a)雙晶接合面呈不規則港灣狀,柱面橫紋不連續,縫合線彎曲。巴西雙晶(圖3-b)由左形右晶體組成,柱面橫紋不連續,縫合線呈平、折、直線狀。日本雙晶(圖3-c)常見兩個扁平狀水晶晶體以三方雙錐晶面接合,其晶軸夾角為84°33'(圖4)。
圖3 水晶的雙晶
(a)道芬雙晶;(b)巴西雙晶;(c)日本雙晶
圖4 日本雙晶
(四)光學性質。
1.顏色。
水晶的顏色可有無色、紫色、黃色、粉紅色、不同程度的褐色至黑色,以及綠色。
2.光澤及透明度。
玻璃光澤,斷口可具油脂光澤。
透明度:透明—半透明。無色水晶透明度可達到很高,清澈如水,隨著包體含量的增加或有色水晶的顏色加深,透明度降低。
3.光性特征。
一軸晶正光性。
水晶的一軸晶干涉圖是獨特的,其分割干涉色色環的黑十字臂達不到中心,形成一種中空的圖案,俗稱牛眼干涉圖。
4.折射率與雙折射率。
折射率穩定,為1.544~1.553;雙折射率為0.009。
5.多色性。
多色性弱、與體色深淺有關。
6.紫外熒光。
無。
7.吸收光譜。
不特征。
(五)力學性質。
1.解理。
無解理,有典型的貝殼狀斷口。
2.硬度。
摩氏硬度為7。
3.密度。
水晶的密度穩定,為2.66(+0.03,-0.02)g/cm3。
(六)內外部顯微特征。
放大檢查常見氣液二相包體,氣、液、固三相包體,色帶;固態包體有針狀金紅石、電氣石及其他固體礦物;負晶。
(七)其他性質。
單晶水晶具有壓電性,因此無色、純凈。不具雙晶的水晶可廣泛應用于科學技術領域,例如用做頻率控制的石英諧振器等。
二
水晶的品種
依據顏色,可將水晶劃分成不同的寶石品種:水晶、紫晶、黃晶、煙晶、芙蓉石等;依據特殊的光學效應,又可將其劃分為星光水晶、石英貓眼;依據包體特征,又可將其劃分為發晶、水膽水晶等。
(一)水晶。
較純凈的透明石英晶體,顏色無色至略帶有淡灰色。內部可含豐富的包體,常見的包體有負晶、流體包體及各種固態包體。
負晶及流體包體:負晶多為它形-半自形,受后期溶液的作用,邊緣不規則。固態包體:水晶內固態包體種類繁多,這其中主要為非金屬包體,如金紅石、電氣石、陽起石。另外也常出現金屬包體,如赤鐵礦、褐鐵礦等。
(二)紫晶。
一種紫色的水晶,顏色從淡紫色到紅紫色。紫晶的多色性受體色的顏色特征及體色的深淺影響,一些淺紫色品種僅有微弱的多色性,為淺褐紫-淺紫。深色的紫水晶可有紅紫-紫色、藍紫-紫色兩種類型的多色性。紫晶的內含物主要有氣液兩相包體、愈合裂隙、礦物包體。“斑馬紋”是紫晶沿菱面體的雙晶或沿菱面體發生的部分間距愈合產生的,表現為顏色明暗、深淺差異現象,在正交偏光下斑紋表現出一種波浪的干涉色,是紫晶的一種愈合裂隙。
紫晶的產地遍布世界,以巴西最為著名,南非、贊比亞、馬達加斯加也是重要產地。我國紫晶的產地主要分布在山西、內蒙古、云南、河南等省,主要是熱液和偉晶巖型礦床(圖5)。
圖5 紫晶
(三)黃晶。
一種黃色的水晶,成分中含有微量的Fe和結構水H?O。顏色可能與晶體中成對占位的Fe2?(二價鐵)有關,呈淡黃色到深黃色,常不均勻,經常發育有色帶或色團,常見的顏色有淺黃、黃色、金黃色、褐黃色、橙黃色。多色性可有淺黃-黃、黃-橙黃、黃-褐黃多種。黃晶一般都具有較高的透明度,內部特征與紫晶相同。
黃晶在自然界產出較少,常同紫晶及水晶晶簇伴生,市面上流行的黃晶多數是由紫晶加熱處理而成或為合成黃晶(圖6)。
圖6 黃晶
(四)煙晶。
一種煙色至棕褐色的水晶,也稱“茶晶”(圖7)。煙晶多色性有淺褐色-煙褐色,褐色-棕色,顏色不均勻,可呈細密的帶狀或斑塊狀;透明度從半透明到不透明,并含有豐富的氣液包體和金紅石包體,煙晶加熱后可變成無色水晶,但經過放射性物質輻射后,可恢復原色。
煙晶比較著名的產地是瑞士阿爾卑斯山、西班牙、馬達加斯加、津巴布韋、美國等;我國煙晶的產地主要有內蒙古、新疆、甘肅、福建、浙江等地。
圖7 煙晶
(五)芙蓉石。
一種淡紅色至薔薇紅色石英,也稱“薔薇水晶”(圖8),因成分中含有微量的Mn(錳)和Ti(鈦)而致色。自形單晶體少見,通常為塊狀;透明度較低,多呈云霧狀,或半透明狀;一般情況下,由于自身體色較淺,多色性表現不明顯,可呈無色-淡粉色。毛礦裂隙發育,裂隙內常被褐鐵礦等雜質充填。在部分情況下,芙蓉石內可含有針狀金紅石包體,因而磨制成弧面寶石可顯示出星光效應。芙蓉石的顏色不太穩定,加熱可褪色;長時間日曬,顏色會變淡。
圖8 芙蓉石
(六)雙色水晶。
一種紫色和黃色共存一體的水晶,紫色、黃色分別占據晶塊的一部分,兩種顏色的交接處有著清楚的界限。雙色是由于水晶內的雙晶所致(圖9)。
圖9 雙色水晶
(七)綠水晶。
一種稀少的綠-黃綠色的水晶,其顏色與Fe2?(二價鐵)有關。市場上幾乎不存在天然產出的綠水晶,它們是紫晶在加熱成黃晶過程中出現的一種中間產物(圖10)。
圖10 綠水晶
(八)石英貓眼。
當水晶中含有大量平行排列的纖維狀包體,如石棉纖維時,其弧面形寶石表面可顯示貓眼效應,稱為石英貓眼(圖11)。
圖11 石英貓眼
(九)星光水晶。
當水晶中含有兩組以上定向排列的針狀、纖維狀包體時,其弧面形寶石表面可顯示星光效應,一般為六射星光,也可有四射星光(圖12)。
圖12 星光水晶
(十)發晶。
無色透明的水晶晶體中含有纖維狀、草束狀、針狀、絲狀、放射狀的金紅石、電氣石、角閃石、陽起石、綠簾石、自然金等固態包體,這些包體常呈細小的針狀、纖維狀,定向排列,猶如發絲,傳統上把這類水晶稱為發晶(圖13)。包體的顏色不同,所形成的發品也不盡相同,常見的顏色有黑色、金黃色、銅紅色、銀白色、綠色等。
圖13 發晶
(十一)水膽水晶。
透明水晶晶體的內部含有較大的液態包體被稱作水膽水晶(圖14)。有些大型水膽水晶的晶體在搖晃時,還能看到液體的滾動。這種水晶的形成是由于其晶體生長速度較快,與它混在一起的巖漿熱液、水溶液等被包裹所致。
圖14 水膽水晶
三
合成水晶及其鑒別
大約在1908年世界上第一顆水熱法合成水晶誕生,20世紀70年代原蘇聯合成了黃晶和紫晶,至今合成彩色水晶被廣泛用于珠寶業,主要品種是合成紫晶、合成黃晶,另有少量綠色、藍色及黃、綠兩色的雙色水晶。
合成水晶是在種晶的基底上生長起來的一種晶體。不同顏色的合成水晶其種晶的取向不同,摻雜離子也不太相同。
利用“水熱法”合成的水晶在數周內加速完成大自然百萬年的結晶過程。雖與天然水晶“同宗同源”,但快速生長必留痕。
包裹體:天然多見礦物/氣液包體;合成常見籽晶碎片、金屬殘留。
生長紋:天然平直;合成多彎曲波狀(水熱對流證據)。
顏色:天然多色帶;合成紫/黃晶常艷麗均勻。
四
對進出口企業的建議
01
企業應正確申報產品名稱
按照《中華人民共和國海關進出口貨物商品歸類管理規定》,企業應如實、準確申報珠寶玉石的商品名稱及規格等要素。
02
如實申報貨物真實成交價格
珠寶玉石品質等級不同,價值差異很大,特別是品質好的寶石,市場稀有而且價格會更加昂貴,在進出口時應如實申報價格。
03
切勿夾藏、瞞報
珠寶玉石價格昂貴,溫馨提示進出口企業切勿以藏匿、偽裝、瞞報、偽報或者其他方式來運輸、攜帶、郵寄,以此逃避海關監管,如涉嫌走私,將受到相應法律制裁。
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