2023年10月3日

烟晶是水晶家族中的一员,看似“默默无闻”,实则光彩夺目!

作者 admin

《西游记》中,孙悟空多次勇闯龙宫。 龙宫用珍宝建造,装饰着各种玉石和珊瑚,其中最引人注目的是晶莹剔透的水晶。 它们使龙宫显得极为壮观,因此龙宫又被称为“水晶宫”。

什么是水晶? 在古人眼中,水晶是“千年融冰”、“水灵”,所以又被称为“水玉”、“水灵”。 透明水晶自古以来就被视为“纯洁、正直、善良”的象征。 中国古代伟大的浪漫诗人屈原曾有一首赞美水晶的诗:“登昆仑山食玉雕,与天地同寿,与日月同光”。月亮。”

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因此,水晶应该离不开“无色透明”四个字。 但这不是事实。 水晶家族比我们想象的要大得多。

七彩水晶家族

我们现在知道水晶与水无关,从其矿物成分来看,它只是石英或二氧化硅,是地球上最丰富的矿物质之一。 当我们踏上海边的沙滩时,脚下的细碎石大部分都是二氧化硅。

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水晶家族不仅在地球上分布广泛,而且颜色也多种多样。 除纯净无瑕的透明水晶外,还有乳白色的“奶晶”、紫色的“紫水晶”、浅粉色的“玫瑰晶”,还有一些呈金色或柠檬色的,称为“黄水晶”。 如果有多色条纹或同心圆图案,则称为玛瑙。 如此大量的水晶,真是让人眼花缭乱,色彩斑斓。

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地质学家发现,在适当的条件下,晶体可以大规模生长。 如果地下有溶洞或岩石裂隙沉积有溶解的硅酸盐,石英矿物就能在这个溶洞中逐渐结晶生长。 大多数情况下,晶体生长是不规则的,因此很难观察晶体的形状,即很难观察其单晶是柱状、针状、板状还是粒状。 然而,它是在洞里生长的。 由于自由空间的存在,可以形成较为完整的晶体形貌。 一般以孔壁或裂隙壁为共同基底,大量单晶从发育空间中形成聚集体,即簇结构。 因为它是在空腔中形成的,所以这种结构就是晶体。 1900年,在南美洲巴西发现了一个深9.7米、宽1.9米、高0.9米的罕见水晶洞。 该洞穴总重达35吨,是世界上最大的洞穴。

在水晶家族里,每个人都在互相竞争,但有一个非常卑微的“Nobody”。 尽管人们以前见过它,但它并不受欢迎。 这种晶体从外到内呈半透明状,呈烟黄色甚至深棕色,仿佛被熏过一样。 因此,人们称其为“烟晶”。 有些烟晶会变黄,称为“黄水晶”; 如果烟晶颜色较深,则称为“烟晶”。 与紫水晶的奢华和粉晶的华丽相比,烟晶就像是一个默默无闻的小兄弟,但正是这种低调的色彩和朦胧的意境,赋予了烟晶无限的魅力。

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能量决定颜色

关于烟晶特殊颜色的原因存在争议。 有一种观点认为,烟晶之所以呈黑色,是因为它们含有少量的碳。 《地质词典》对烟石英的解释是:“颜料是由碳引起的,黑色的深浅取决于碳的含量,完全黑色的称为烟石英。” 每当提到墨水,人们自然会想到碳,但随后随着研究的深入,也有人提出了质疑。

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长期以来,人们一直认为紫水晶的紫色是由铁、锰、钛等杂质元素混合而成。 杂质含量影响紫色的深度。 但后来的研究发现,当紫水晶加热到450℃~500℃时,紫色会褪去,变成黄色。 因此,有人认为紫水晶的颜色只是铁离子电子层变化引起的光学现象。 用同样的方法,有人将烟晶加热,发现当达到一定温度时,烟晶会恢复到无色状态。

由此可见,烟晶的颜色变化必定与能量密切相关。

我们知道矿物晶体的结构是空间上的周期性重复排列,但有时杂质的出现会破坏晶体结构的这种重复排列。 例如,石英晶体原本是二氧化硅,但有时四价硅离子被三价铝离子取代。 此时,正电荷较少的阳离子进入晶格,取代正电荷较多的阳离子,导致局部中性点被破坏。 当受到外界X射线、伽马射线和中子轰击时,晶体受到破坏,形成晶格缺陷。 这些微观缺陷可以结合电子或形成可见光的吸收中心,导致晶体颜色变化。

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1979年,有学者用钴60照射无色晶体,却变成了烟色晶体。 这是人类第一次通过实验证实了之前的猜想。 这位学者使用的钴60是放射性金属元素钴的同位素,可以通过β衰变释放强大的能量和伽马射线。 实验中使用的无色晶体也是含有少量铝的石英晶体。

烟黄色或深棕色已知与内部结构和外部辐射有关。 天然存在的烟晶应该是那些在地面辐射后形成的含有少量铝的无色晶体。

细心的人可能会问,烟水晶中残留的放射性物质会危害佩戴者的健康吗? 别担心,正规市场上的宝石首饰不存在放射性危害。 进入市场的宝石有严格的检验程序。 对人体有害的放射性矿物几乎不可能进入市场。

烟晶的主要产地

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石英很常见,因为它是花岗岩、片麻岩和砂岩的重要组成部分,但完整的大石英晶体很难找到。 世界著名的烟晶原产地包括巴西、英国、乌拉圭、印度、美国和墨西哥。 英国苏格兰的凯恩戈姆山脉盛产烟晶。 这里发现的最大的一颗重23.6公斤,目前保存在苏格兰的一座古老城堡中。

我国内蒙古、江苏、海南等省都有水晶生产,其中以江苏东海水晶最为著名。 这里已探明的天然水晶储量约为30万吨。 有各种类型的烟晶、紫水晶和黄玉。 是世界著名的天然水晶原料集散地,被誉为“水晶之都”。

由于其特殊的审美价值,烟晶常被用作珍贵的雕刻材料。 然而,这只是晶体家族中的一个应用领域,晶体的工业价值远不止于此。 在工业生产中,由于石英粉晶体硬度高,仅次于金刚石、刚玉、黄玉,且耐候性强,磨细石英粉可制成金属抛光剂,常用于磨床、喷砂机中。 另外,由于石英能产生压电效应,即当晶体受到一定方向的压应力或拉应力时,垂直于应力的表面两侧都会产生正负电荷。

如果机械压力与压力和张力交替作用,就会产生交变电场。 基于这一特性,晶体被广泛用于制造高精度压电石英元件,如谐振器、滤波器等,是现代国防和电子工业的重要元件。 有些晶体可用于制造先进的光学仪器,如石英折射仪和光谱仪,也可用于熔融石英玻璃。 这是一种特殊的玻璃,仅含有一种成分:二氧化硅。 耐高温、耐腐蚀。 可作为国防、冶金、化工、建筑等行业的重要原材料。 当今市场上许多昂贵的棕色镜片眼镜都是由烟熏水晶制成的。