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ST-021 · 矿物种 · 矿物

石英

Quartz

石英是野外鉴定中最有用的单种矿物,原因不在它好看,而在于它的硬度对其他一切造成的影响。莫氏硬度 7 位于钢、玻璃以及所有常见碳酸盐和硫酸盐之上,这使它成为你可以随身携带的参照点,用来界定任何未知矿物。

ST-021 石英 的生成插图:按晶系投影的线框,线宽随莫氏硬度 7 变化
生成插图线框由晶系、晶形、硬度、解理方向与双晶参数生成,不是照片。

标本性质

编号ST-021
化学式SiO₂
分类位置Tectosilicate · framework silicate架状硅酸盐
莫氏硬度7
条痕White; quartz is harder than a streak plate and usually leaves only a scratch on it白色;石英比条痕板更硬,通常只在板上留下划痕
光泽Vitreous on crystal faces, greasy on fracture surfaces, waxy in chalcedony晶面玻璃光泽,断口油脂光泽,玉髓呈蜡状光茶
解理None in the ordinary sense. Quartz breaks with no flat faces, which is why it looks like broken glass通常意义下无解理。石英破裂时没有平整面,因此看起来像碎玻璃
断口Conchoidal, with curved surfaces and sharp edges贝壳状,具曲面与锋利边缘
颜色Colourless, white, grey, smoky, purple (amethyst), yellow (citrine), pink (rose)无色、白、灰、烟色、紫(紫晶)、黄(黄晶)、粉(芙蓉石)
晶系hexagonal
晶形/组构prismatic-hexagonal · 6-fold · 0 cleavage dir. · twinned
本页发布日期2026-08-22

相关化学式

SiO₂ · SiO₂ var. chalcedony · SiO₂·nH₂O var. opal

野外测试(按顺序做)

01
用它划玻璃
能轻松划开玻璃;常见矿物中很少能做到
02
在断口面上反射光线并转动
任何角度都没有平整的闪光面——缺失解理正是关键
03
观察自由生长标本的晶体形态
六方柱以锥面收顶;没有其他常见矿物同时具备 7 的硬度与该晶形
04
用刀刃划刻
刀刃只留下金属痕而无刻槽;矿物比钢更硬

为什么硬度 7 如此重要

莫氏硬度是序数而非线性刻度,但实用分界比数字本身更要紧。低于 2.5 可用指甲划动;3 至 4 之间铜币可用;高于 5.5 需要淬火钢;到 7,普通工具就失效了——小刀只留下金属痕而无刻槽,钢锉也会打滑。这在野外赋予石英一个诊断性角色:任何无色、半透明、刀划不动且不受酸影响的矿物,几乎必定是石英,而这两项测试只需十五秒。

晶形:六方柱加锥面

当石英生长进开放空间时,它发育出完整的晶体形态,而该形态毫无歧义:寻找六方柱,以六方锥收顶;柱面通常有横向条纹,锥面则光滑。双晶常见,形成日本律双晶(两晶体以小角度交叉)与道芬双晶(需蚀刻才能看出)。然而你在野外找到的石英大多生长在受限空间内,根本没有晶面——它只是充填矿脉的无定形块体,这时唯一的鉴定方法就是硬度与解理测试。

各色品种及其致色原因

石英的多数品种都是同一种矿物,只是微量元素或晶格缺陷不同。

品种颜色成因
水晶无色无显著微量元素或缺陷
紫晶紫色铁置换硅,再经伽马辐照
黄晶黄至橙色铁,氧化态与紫晶不同
烟晶褐至黑色含铝石英受天然或人工伽马辐照
芙蓉石粉色微量钛、铁或锰;通常为无晶形的块状
玉髓/玛瑙多变、条带状纤维状隐晶质石英;玛瑙为条带状者
燧石/火石灰至黑色含有机质与水的隐晶质石英

产出环境及其指示意义

石英是陆壳中第二丰富的矿物,凡富硅流体冷却或达过饱和之处都会沉淀。对野外采集者而言,三种环境值得关注。热液脉沿裂隙充填石英与流体携带的金属——多数金银矿床都赋存于石英脉中,这正是勘探者先找白色露头的原因。伟晶岩是花岗质熔体最后富水的残浆,含有最大的晶体:巴西与马达加斯加某些伟晶岩中产出一米以上的柱状石英。沉积石英则是其他一切风化殆尽后的最终产物,因为石英抗化学侵蚀与磨蚀的能力超过任何其他常见矿物——这正是砂以石英为主、砂岩与石英岩如此富石英的原因。

野外风险与良好做法

石英断口边缘锋利,并产生细小的结晶粉尘,长期接触是真实的呼吸危害。请在户外或带除尘的条件下修整标本,敲击时佩戴护目镜。不要用划刻法测试博物馆或受保护露头上的标本,也不要用石英晶体去划不属于你的玻璃。记录方面,请写明晶形与习性、标本是透明还是浑浊、有无包裹体或生长环带,以及母岩——对收藏者而言,一块石英晶体的价值主要在于它来自哪里。

代表性产地

瑞士青根施托克46.55°, 8.25°阿尔卑斯裂隙晶体,经典的透明石英产地
巴西米纳斯吉拉斯-18.50°, -44.00°伟晶岩与热液脉,产出全球大部分石英
江苏东海34.53°, 118.75°中国主要的晶体石英产区

易混与区分

方解石

两者都可能无色透明,但方解石硬度为 3、遇酸起泡,并具完全的菱面体解理

halite 尚未发布

石盐为立方晶系、有咸味且解理成方块;石英为六方晶系且无味

采集与保存

石英粉尘可致硅肺,请勿在密闭空间敲击标本,修整时建议佩戴口罩。在野外,石英最容易由它「拒绝」做的事情来识别:不被刀划动、遇酸不起泡、不出现平整解理面。许多经典产地的阿尔卑斯式裂隙晶体受保护,取出仍附着于岩壁的晶体前请先确认当地规定。

要点

  • 硬度 7 使石英高于钢与多数常见矿物,小刀无法划动它。
  • 它没有解理,因此断口呈弯曲玻璃面并带锋利边缘。
  • 自由生长的石英为六方柱加锥面,柱面有横向条纹。
  • 多数颜色品种是同一种 SiO₂ 受微量元素或辐照影响的结果。
  • 石英脉露头赋存多数贵金属矿床,勘探者因而最先寻找它们。