石英

石英是最著名的石英之一 矿物质 在地球上。 它基本上存在于所有矿物环境中，并且是许多矿物质的重要组成部分。 岩石。 它也是所有矿物质中种类最多的，具有各种不同的习性和颜色。 石英的范围名称比任何其他矿物都多。

它是地球表面发现的最丰富且分布最广泛的矿物。 它在整个竞技场中都很丰富。 在任何温度下。 它富含于 火成岩, 变质及 沉积 岩石。 它具有很强的机械和化学耐受性 风化。 这种耐用性使其成为山顶的主要矿物，也是海边、河流和荒野沙子的主要成分。 它无处不在、广泛且持久。 矿藏 是在世界的某个阶段决定的。

名字：石英这个名字是一个古老的德语单词。

结晶学：石英菱面体； 三角梯形。 石英六角形； 梯形。 晶体通常呈棱形，棱柱面有水平条纹。 通常由正菱面体和负菱面体的组合终止，这些菱面体通常发展得相当均匀，从而产生六角双锥体的效果。 在一些晶体中，一种菱面体占主导地位或单独出现。 棱柱面可能是缺乏的，两个菱面体的组合给出了看起来是双端六角二锥体（称为石英）的东西。 有些晶体变形很大，但通过水平条纹识别棱镜面将有助于晶体的定向。 梯形面偶尔会被观察到是棱柱面和相邻菱面体的右侧或左侧之间的小截断，形成所谓的右手或左手晶体。 由于不同菱面体的面与棱镜的面之间的振荡组合，晶体通常以锥形和尖锐的形式拉长。 有些晶体扭曲、弯曲。

晶体经常孪晶。 双胞胎通常是如此紧密地共生，以至于只能通过梯形面的不规则位置、蚀刻晶体或通过它们表现出的热释电现象来确定它们。 晶体的大小各不相同，从重达一吨的个体到形成“晶簇”表面的精细结晶涂层。 也常见于种类繁多的大量形式。 从粗粒到细粒晶体到燧石状或隐晶质，产生了许多品种名称。 可能形成结核团。

组成成分：Si02。 Si = 46.7%，0 = 53.3%。 通常接近纯净。

诊断功能：具有玻璃光泽、贝壳状断口和晶体形态的特征。 区别于 方解石 由于其高硬度。 可能与某些品种混淆 绿玉.

相似物种：Lechatelierite，SiO02，是熔融石英或石英玻璃。在发现 电闪岩、闪电形成的熔沙管以及一些熔岩的空洞中。

石英物理性质

化学分类	硅酸盐
颜色	石英几乎有各种颜色。 常见的颜色有透明、白色、灰色、紫色、黄色、棕色、黑色、粉色、绿色、红色。
条纹	无色（比划线板硬）
光泽	玻璃
透明度	透明到半透明
分裂	无 - 通常以贝壳状断裂形式破裂
莫氏硬度	7
比重	2.6到2.7
诊断属性	贝壳状断口、玻璃光泽、硬度
化学成分	SiO2
水晶系统	六角
使用	玻璃制造、磨料、铸造砂、水力压裂支撑剂、宝石

石英光学特性

石英 晶体习性和结构

石英属于三方晶系。 理想的晶体形状是六面棱柱，每一处都有六面金字塔。 在自然界中，石英晶体是规则孪晶（具有双正超越和左超越晶体）、扭曲或与相邻的石英或其他矿物晶体共生，以便最简单地显示该形状的一部分，或者完全缺乏明显的晶面，并且看起来很大。 形状良好的晶体通常形成在“床”中，该“床”具有不受约束的繁荣进入空隙； 通常，晶体在另一端连接到矩阵，最简单的一个终端金字塔是礼物。 然而，双端晶体确实出现，它们在没有附着的情况下自由发育，例如 石膏。 晶洞就是这样一种状态，其中的虚空大约是球形的，里面排列着一个向内的床垫。

地质环境和形成过程

石英是地壳中最丰富的矿物质之一，可以在许多不同的地质环境中找到。

石英形成最常见的环境之一是 火成岩，如 花岗岩，它是由于岩浆缓慢冷却和结晶而形成的。 石英也存在于 变质岩，如 大理石 和 片岩，它们是由预先存在的岩石在高压和高温下再结晶形成的。

In 沉积岩石英通常是砂岩的主要成分，砂岩是由沙粒大小的颗粒堆积和胶结而成的。 石英也可以从热液中沉积出来，热液是富含矿物质的热流体，通过岩石的裂缝和孔隙空间循环。

此外，石英可以由于生物矿化而形成，生物矿化是生物体产生矿物质的过程。 例如，已知某些类型的浮游生物和硅藻用二氧化硅生产其骨骼和细胞壁，二氧化硅是石英的主要成分。

特定的地质环境和形成过程会影响石英的物理和化学性质，包括其颜色、透明度、晶体形状和杂质。

石英的出现

石英是那些含有过量二氧化硅的火成岩的重要组成部分，例如花岗岩、 流纹岩, 伟晶岩。 它对机械和化学侵蚀具有极强的抵抗力，因此含有它的火成岩的分解会产生石英颗粒，这些石英颗粒可能会积聚并形成 沉积岩 砂岩。 也出现在变质岩中，如片麻岩和片岩，而它实际上是石英岩的唯一矿物。 通常从溶液中沉积，是最常见的脉矿物和脉石矿物。 形式为 燧石 存入 粉笔 在海底呈结节状团块。 携带二氧化硅的溶液可以取代床 石灰石 具有颗粒状隐晶质石英，称为 燧石或不连续的燧石床可能与石灰石同时形成。 在岩石中，它主要与 长石 和 白云母; 矿脉中几乎含有所有矿脉矿物质。 经常带着 金 并成为该金属的重要矿石。 以沙子的形式大量存在于河床和海岸上，并作为土壤的组成部分。

水晶分布广泛，其中一些比较著名的地区是：阿尔卑斯山； 巴西米纳斯吉拉斯州； 马达加斯加岛； 日本。 来自美国最好的石英晶体产于阿肯色州的温泉城以及纽约州的利特尔福尔斯和埃伦维尔。 重要事件 紫晶 位于乌拉尔山脉； 捷克斯洛伐克； 蒂罗尔州； 巴西。 发现于苏必利尔湖北岸的桑德湾。 在美国，发现于特拉华州和宾夕法尼亚州切斯特县； 南达科他州布莱克山； 怀俄明州。 发烟的石英 存在于瑞士的大而细的晶体中； 以及美国科罗拉多州派克峰； 北卡罗来纳州亚历山大县； 缅因州奥本。

目前玛瑙的主要产地是巴西南部和乌拉圭北部的一个地区。 这些玛瑙大部分是在德国奥伯施泰因切割的，该地区本身就是著名的玛瑙产地。 玛瑙 地点。 在美国许多地方都发现玛瑙，特别是在俄勒冈州和怀俄明州。 英国多佛的白垩悬崖以其风化而成的燧石结核而闻名。 在英吉利海峡的法国海岸和丹麦海岸附近的岛屿上也发现了类似的结核。 块状石英产于矿脉中或与伟晶岩脉中的长石一起，在康涅狄格州、纽约州、马里兰州和威斯康星州开采，用于各种商业用途。

矿物学特征和诊断测试

石英是一种矿物，由硅和氧原子组成，呈 SiO4 硅氧四面体连续骨架，每个氧由两个四面体共享，整体化学式为 SiO2。

石英的一些矿物学特征包括其典型颜色，通常为无色或白色，但也可以是灰色、棕色、紫色、粉红色、绿色、红色和黑色，具体取决于存在的杂质。 它的晶体系统是三角形的，这意味着它围绕垂直于其基面的轴具有三重对称性。 其莫氏硬度为 7，是最硬的矿物之一，并且具有贝壳状断口。

用于识别石英的一些诊断测试包括观察其特有的晶体习性和断裂模式、测试其硬度以及进行条纹测试，其中包括在未上釉的瓷板上刮擦矿物以查看产生的粉末的颜色。 另一种诊断测试是酸测试，将石英放入盐酸中，如果发出嘶嘶声，则不是石英。

与其他矿物和矿物组的关系

石英是一种属于硅酸盐矿物的矿物，该矿物还包括长石、云母和沸石。 它是地球上最常见的矿物质之一，可以在各种地质环境中找到。 石英通常与其他矿物伴生，例如长石、 小和角闪石，它可以在各种类型的岩石中找到，包括花岗岩， 片麻岩、片岩和砂岩。

在某些情况下，石英可能与具有特定地质环境特征的矿物相关。 例如，石英脉通常与热液系统中的金和硫化物矿物伴生，石英也可以在干旱或半干旱环境中形成的沉积岩中发现，例如砂岩和燧石。 在火成岩中，石英可以作为火山岩中的斑晶被发现，或者作为深成岩（例如花岗岩和伟晶岩）的主要成分。

石英还可以与矿物质一起发现，例如 电气石, 萤石, 方解石及 重晶石，常见于 热液矿床。 这些矿物的存在可以提供有关石英和整个矿床形成条件的重要线索。

粗晶 品种（按颜色）

紫晶：紫水晶是一种石英形状，颜色从闪亮到暗红色或深红色。 国际最大 存款 紫水晶可能产于巴西、墨西哥、乌拉圭、俄罗斯、法国、纳米比亚和摩洛哥。 有时紫水晶和 黄水晶 发现在同一晶体内发育。 然后它被称为 紫黄晶。 紫水晶是在有的时候形成的 铁 在其成立的地点内。

蓝色石英：蓝色石英含有纤维状镁利贝克石或青石棉内含物。

硅锰矿石英：石英块中矿物硅锰铁矿的内含物通常会产生蓝色色调的丝滑斑点，此外还会发现发出粉红色和/或灰色的色调。 “硅锰矿石英”（通常被称为“蓝色石英”）有时会在材料上呈现对比鲜明的浅色和深色阴影区域。人们对蓝色石英作为收藏品的积极兴趣 宝石 尤其是在印度和美国境内。

黄水晶：黄水晶是石英的一种，由于含有铁杂质，其颜色从淡黄色到棕色。 天然黄水晶并不常见； 大多数商业黄水晶是经过热处理的紫水晶或烟晶。 然而，经过热处理的紫水晶晶体内部可能会有细小的线条，这与草本黄水晶的浑浊或烟熏外观不同。 很难区分切工黄水晶和黄水晶 黄玉 从视觉上看，它们的硬度各不相同。

乳白色石英：乳石英或乳白色石英是最常见的一种结晶石英。 白色是由于汽油、液体或两者的微小流体内含物被困在晶体形成的某个点造成的，这使得它对于光学和一流的宝石包装没有什么价值。

玫瑰石英 是一种呈现淡紫色到玫瑰红色调的石英。 通常会考虑颜色，因为颜色的暗示数量 钛、 铁、 或 锰，在织物内部。 一些蔷薇石英含有微观的 金红石 在透射光中产生星光的针。 最近的 X 射线衍射研究表明，这种阴影是由于石英内可能含有硅锰矿的细细微观纤维造成的。

发烟的石英 是灰色、半透明的石英模型。 它的可读性范围从几乎完全透明到几乎不透明的棕灰色晶体。 有些也可以是黑色的。 半透明效果是由于草药照射在晶体内产生游离硅而产生的。

Prasiolite：不要被 Praseolite 骚扰。 堇青石，也称为金刚石，是一种没有颜色的石英的衍生物。 自 1950 年以来，几乎所有天然堇青石都来自巴西的一个小矿山，但在波兰的下西里西亚也可以看到它。 在加拿大桑德贝地区也观察到天然存在的堇青石。 它是自然界中前所未有的矿物； 最绿色的是经过热处理的紫水晶

隐晶质品种

石英的隐晶质品种可分为两大类： 即纤维状和颗粒状，在大多数情况下，如果没有显微镜的帮助，就无法区分它们。

纤维品种

玉髓 是纤维品种的总称。 更具体地说，它是一种棕色、半透明的品种，具有蜡状光泽，通常呈乳头状和其他仿制形状。 玉髓是从水溶液中沉积出来的，经常被发现衬在或填充岩石的空腔中。 颜色和条带产生以下品种：

1. 玛瑙。 红玉髓。
2. 绿玉髓。 苹果绿玉髓。
3. 鸡血石 or 鸡血石。 绿色玉髓，上面有小红色斑点。
4. 玛瑙。 玉髓和玉髓交替层的杂色品种 蛋白石，或粒状隐晶质石英。 不同的颜色通常呈精致、精细的平行带状，这些带状带通常是弯曲的，在某些标本中是同心的（图板 XIV）。 大多数用于商业目的的玛瑙都是通过人工方法着色的。 有些玛瑙的颜色不是呈带状排列，而是不规则分布。 青苔玛瑙 该品种的颜色变化是由于可见杂质造成的，通常是苔藓状图案中的氧化锰。 通过云玛瑙替代而石化的木材被称为硅化木或玛瑙化木。
5. 缟玛瑙。 与玛瑙一样，是层状玉髓和蛋白石，各层排列在平行平面上。

颗粒品种

1. 燧石。 外观类似玉髓，但颜色暗淡，通常呈深色。 它通常出现在粉笔的结节中，并以明显的贝壳状裂缝破裂，产生锋利的边缘。 早期人类用于各种工具。
2. 燧石。 一种致密的块状岩石，其大多数特性与燧石相似，但通常颜色较浅。
3. Jasper。 一种粒状隐晶质石英，通常因赤铁矿包裹体而呈红色。
4. 赞美诗。 颜色暗绿色； 其他方面与碧玉类似，并与之一起出现。

热性能和电性能

石英是一种具有重要热性能和电性能的矿物。 其中一些属性包括：

1. 热膨胀：石英的热膨胀系数较低，这意味着它不会随着温度的变化而明显膨胀或收缩。 这一特性使其在尺寸稳定性很重要的应用中非常有用，例如精密仪器和光学设备。
2. 导热性：石英具有很高的导热性，这意味着它可以快速有效地传递热量。 这一特性使其在需要散热的应用中非常有用，例如电子元件。
3. 导电性：石英是一种极好的电绝缘体，这意味着它不能很好地导电。 然而，当它暴露在高温下时，它会变得导电。 这一特性使其在需要高温绝缘的应用中非常有用，例如电线和加热元件。
4. 压电性：石英具有压电性，这意味着它在受到机械应力或压力时可以产生电荷。 这一特性使其可用于广泛的应用，包括压力传感器、加速度计和电子滤波器。
5. 光学性质：石英在电磁波谱的可见光和紫外线部分是透明的。 它还表现出双折射，这意味着它可以将一束光分成两束以不同速度传播的偏振光束。 这一特性使其可用于偏振滤光片、波片和棱镜等光学器件。

石英用途

• 地质过程偶尔会沉积出几乎由 XNUMX% 石英颗粒组成的沙子。 这些矿床已被鉴定为高纯度硅砂的来源并被生产。 这些沙子用于玻璃制造企业。 石英砂用于生产平板玻璃、平板玻璃、特种玻璃和玻璃纤维。
• 石英的高硬度（莫氏硬度为 XNUMX）使其比大多数其他天然材料更难加工。 因此，它是一块很棒的砂布。 石英砂和细地硅砂用于喷砂、去污剂、研磨介质以及砂磨和锯切用砂粒。
• 它可以很好地抵抗化学物质和热量。 因此，它经常被用作铸造砂。 它的熔化温度优于大多数金属，可用于普通铸造工作的模具和型芯。 由于石英砂的耐热性过高，耐火砖常采用石英砂制成。 石英砂同样用作金属冶炼中的助熔剂。
• 石英砂具有超强的耐摔打能力。 在里面 石油 在工业中，通过一种称为水力压裂的技术，将砂浆在非常高的压力下压入油井和汽油井。 这种高应变使储层岩石破裂，砂浆注入裂缝中。 在施加压力后，持久的砂粒使裂缝保持打开状态。 这些开放的裂缝有利于天然气流入适当的孔中。
• 石英砂在橡胶、油漆和腻子的制造中用作填料。 经过筛选和清洗、尺寸仔细的颗粒用作过滤介质和屋顶颗粒。 石英砂用于铁路和采矿业的牵引。 这些沙子还用于高尔夫出版物、排球场、棒球场、儿童沙箱和海滨的娱乐。
• 它是一种很棒的宝石。 它坚硬、耐用，通常可以进行超级抛光。 广泛用作宝石的流行石英种类包括：紫水晶、黄水晶、蔷薇石英和 东陵。 玛瑙和碧玉也是具有微晶结构的石英的一种。
• “硅石”是一个工业术语，指由以下物质组成的材料 石英岩、新生岩和不同的微晶包括岩石。 这些用于提供磨料齿轮、去毛刺介质、磨石、珩磨头、油石、石锉、管磨机衬里和油石。
• 的黎波里是结晶二氧化硅，其颗粒长度非常高（小于十微米）。 商业Tripoli是一种几乎纯的二氧化硅布，用于扩散温和的研磨用途，包括：肥皂、牙膏、金属修整化合物、磨环化合物和抛光化合物。 在岩石滚筒中制作滚磨的石头时，它可以用作抛光剂。 的黎波里还用于制动摩擦产品、牙齿填充剂、填缝剂、塑料、油漆、橡胶和耐火材料。

发生与分布

石英是地球上最丰富的矿物之一，存在于许多岩石类型中，包括火成岩、变质岩和沉积岩。 它在花岗岩和流纹岩等大陆地壳岩石以及砂岩和燧石等沉积岩中特别常见。

石英也可以在热液矿脉中找到，其中热液穿过岩石的裂缝，在冷却时沉积矿物质。 这可能导致形成大型石英脉，可以开采其中的高纯度石英含量。

除了出现在岩石中之外，石英还以称为淤泥的小颗粒形式存在于土壤和沉积物中。 这些颗粒可以通过风或水输送，并可以在某些环境中大量积聚，例如沙丘和河床。

异常常见。

• 来自瑞士和奥地利阿尔卑斯山许多地方的精美标本。
• 位于意大利托斯卡纳卡拉拉。
• 来自法国伊埃尔省的 Bourg d'Oisans。 位于乌拉尔山脉 Mursinka 的 Dodo 矿区，位于萨兰保尔、亚极地乌拉尔山脉和俄罗斯其他地区西北偏西约 100 公里处。
• 来自缅甸卡塔县萨康吉 (Sakangyi)。
• 来自山梨县和日本许多其他地方的大双胞胎。
• 在 Tamboholehehibe 和马达加斯加的其他地方。
• 来自巴西，大量来自南里奥格兰德州、米纳斯吉拉斯州、戈伊拉斯州和巴伊亚州的许多地方。
• 乌拉圭阿蒂加斯周围。 位于加拿大安大略省苏必利尔湖桑德贝。
• 在美国，从艾达山到阿肯色州沃希托山脉温泉城； 米德尔维尔，赫基默公司，纽约； 北卡罗来纳州，尤其是亚历山大县和林肯县。来自加利福尼亚州圣地亚哥县的帕拉县和梅萨格兰德县； 这 埃尔卡皮坦 山脉，林肯县，新墨西哥州；水晶公园地区、Beaverhead Co 和 Little 派普斯通 Creek，Je®erson Co，蒙大拿州；以及科罗拉多州埃尔帕索县的派克峰地区。来自墨西哥韦拉克鲁斯州和格雷罗州。

参考资料

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• 达纳，JD (1864)。 矿物学手册……威利。
• 手册 矿物学。 [在线] 网址：http://www.handbookofmineralogy.org [访问日期：4 年 2019 月 XNUMX 日]。
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