水晶點亮你的世界

紫水晶  V.S  黃水晶

水晶原本是無色透明的石英結晶.不過水晶形成的過程中.常有一些

其他礦物質或雜質進入水晶結構中

從礦物學或寶石學的角度來看，水晶泛指結晶完美、

無色透明的「石英」（quartz）晶體。石英在清朝末年

的中文文獻中稱為「科子」，就是 quartz 的音譯。

石英的化學組成是 SiO₂，是二氧化矽礦物系列中最常見

的結晶，也是火成岩、沉積岩及變質岩中十分重要的礦物。

石英與水晶

一般石英不能成為水晶，主要是內部有微細的孔洞或裂隙

瑕疵。這些生長缺陷有時只是空孔，但有時被 H₂O，

CO₂ 等流體充填，不過都十分微小，一般在微米到奈米

的尺度之間，因此肉眼無法觀察到。不過當波長 700

奈米（紅光）到 400 奈米（紫光）之間的可見光

照射這種石英晶體時，光線在石英晶體內部散射，

而無法直接折射出來，因此人們看到的是乳白色的

不透明石英晶體。但是如果石英內部的瑕疵含量甚低

，或甚至沒有任何瑕疵，光線便容易經由折射而穿透

石英晶體，這種結晶完美、無色透明的石英就是所謂的

水晶。

可見光進入不透明的乳白色石英和進入水晶之間的不同，

有點類似毛玻璃和透明玻璃對光線的差別效應，不同的是

石英的瑕疵大部分在晶體內部，而毛玻璃的在表面。

光線從不同角度照射透明玻璃，由於透明玻璃表面光滑

毫無瑕疵，結果都可完整地穿透。可是當光線從不同角度

照射毛玻璃時，穿透光在瑕疵表面的影響下不再平行，

而且互相干擾。因此隔著透明玻璃可以清晰地看到窗外

景色，但透過毛玻璃，窗外景物就變得模糊不清了

紫水晶

水晶原本是無色透明的石英結晶，不過在天然水晶形成

的過程中.由於天然環境條件比實驗室人工晶體培育時的

化學條件複雜得多，常會有一些雜質進入水晶結構中。

水晶原是二氧化矽以矽氧四面體為基本單元的結晶，每一

個正四價的矽離子和 4 個負二價的氧離子鍵結組成

一個矽氧四面體，矽氧四面體之間以共用氧離子的關係

相連形成水晶的結構。

如果在石英晶體的生長過程中，有鐵元素進入水晶的結構中，

也就是有正三價的鐵離子取代 Si⁴⁺ 離子時，由於鐵離子

比矽離子少了一個正價，因此 Fe³⁺－O²⁻ 之間的吸引力

（鍵結能力或鍵結強度）小於 Si⁴⁺－O²⁻ 之間的吸引力。

如果又正好外來助緣，比如說天然輻射線存在而照射到這個

水晶時，和鐵雜質鍵結的氧離子外圍的電子，便有機會在外

來輻射能量的助力下逃脫鐵－氧的引力場。

少了一個電子的氧離子，也就是形成一個電洞（electron hole）

的氧離子，由於外圍電子軌域中只剩下一個未配對的電子會吸收

長波可見光而成為激態，呈現出紫光、藍光波段的短波可見光，

而成為紫水晶（amethyst）。由於逸脫的電子不會跑得很遠，

多半仍停留在附近，因此紫水晶若經過太陽光長久照射或加熱

之後，部分逃脫的電子會回到原來的電洞位置，造成紫水晶

的紫色色調變淡。這就是我們常說的，佩戴紫水晶飾品時不宜

做日光浴的主要原因。

目前人工合成紫水晶的方法，是在培育石英晶體時加入少量

鐵離子（比如用 FeCl₃）

，生成含微量鐵雜質的水晶。這時尚不會有紫色出現，必須使用

Ｘ射線或 γ 射線照射方能產生紫色的水晶。自然界的輻射劑量

雖然很低，但是由於經過千百萬年的地質時間累積，一樣可以

形成美麗動人的天然紫水晶。火成岩體內包含許多放射性元素，

像是鈾、釷、鐳、銣、鍶、乃至於鉀，都是天然輻射線的重要來源。

 

黃水晶

水晶成為黃色，主要也是三價鐵雜質造成的。不過和紫水晶不同的是，

黃水晶的色澤和電洞無關，而是鐵雜質的顏色。我們知道二價鐵離子

呈現綠色，而三價鐵離子呈現黃色，黃水晶的黃色就是三價鐵離子的

顏色。如果把紫水晶以人工方法加熱，改變鐵離子的電洞成色結構，

紫水晶就轉變成黃水晶。天然黃水晶常常和紫水晶產在同一個地區，

一般認為這些黃水晶其實是紫水晶受到地熱或附近火成岩體，乃至

於岩漿的熱力作用而形成的。

紫水晶之所以被人工加熱成為黃水晶，除了天然黃水晶並不多見，

價格較高之外，另一個重要原因是這種黃水晶常被用來冒充黃玉

（topaz）。黃玉也稱黃精，化學組成是

Al₂SiO₄(OH,F)₂，是一種呈現優雅酒黃色的高檔寶石，售價遠遠

超越黃水晶。分辨黃玉和黃水晶並不難，主要在於黃玉具有較大

的密度 3.4 ~ 3.6 g/cm³，以及較高的折射率 1.618 ~ 1.627。

所以一般市面上見到的黃水晶洞幾乎是經加熱二次燒製而成.如果

是原礦黃水晶數量是少之又少價格也昂貴