水晶、石英的特性、特征和用途

水晶、石英的主要成份是SiO2 ，前者为透明的结晶体，后者为不透明的结晶体。SiO2的晶体很复杂，在不同温度下存在三种结晶形态。略

1、水晶是透明的石英（ SiO2）结晶体。一般为无色，少量为烟灰、墨、茶色等。晶体完好时为六方锥柱体，比重2.7，硬度7以上，熔点1713℃以上，耐温性好，耐酸、碱性好，导热性差，化学性能稳定，一个完美结晶的水晶具压电性能。水晶经不起高温热冲击，它遇高温升至573℃左右时会急剧地膨胀破裂转化成其它晶体变态。

水晶主要产于变质岩、榴辉岩分布区。原生矿（脉型）水晶主要生于石英脉中，含水晶的石英脉，仅占石英脉总数的2—10%。而脉石英则是水晶的“母液”，有水晶必有石英脉。水晶常生在石英脉的洞中，称晶洞。含水晶石英脉带是“一脉一洞”称单晶单脉式。晶洞的形态就是水晶矿体的形态，大小不等呈透明体、扁豆状、鸡窝状。水晶矿体常生长在脉的部位的下盘、多脉交叉处、脉底盘、脉下盘下至石岩中。单晶重一般100—500克，大的几公斤、几十公斤、几百公斤不等，最大可达3.5 吨。

次生矿（砂矿型）水晶矿赋存于第四系砾石层中，根据沉积物类型分为残坡积型、坡冲积型。次生砂矿水晶分布特点是广而散、规模小，可谓“星星到处有，难得见月亮”，但埋藏浅，适合民采，不易进行大规模地质勘探和开采。

水晶按生成过程可分为天然水晶和人造水晶两大类。天然水晶用途十分广泛，按其特性和用途可分为压电水晶、光学水晶、工艺水晶、熔炼水晶四种，表2示出了天然水晶的用途及工业要求。

            天然水晶用途及工业要求简表

种类

用     途

工业要求的物理性能

压电水晶

制造谐振器、滤波器，广泛用于自动武器，超音速飞机、导弹、核武器、电子显微镜、计时仪、电子计算机、人造地球卫星等科学技术的导航、遥控、遥测、电子电讯设备之中等

无缺陷的水晶单晶，具有压电性能。

大单晶＞12×12×12mm3

小单晶：

     8×8×8—12×12×12 mm3，工业品位大于大单晶3—5倍时，可以利用     

光学水晶

生产可聚紫外线的透镜、测量偏振旋转方向的仪器摄谱仪、棱镜、补色器的石英楔、光谱仪、红外线分析窗口、石英折射计等

    晶体无色，折光率均一，无巴西双晶、绵、节瘤气、液、固态包裹体、裂隙兰针、能透过波长为210纳米以上的紫外线，透过率≥85%（以10毫米的无缺陷晶体簿片进行测定），其晶体采收率不低于40%，并可制备80×70×60或70×60×50、45×35×30毫米的坯料。

工艺水晶

工艺品、珠宝饰品、水晶眼镜片等

    纯净透明，无色或带色，允许有道芬或巴西双晶，节瘤，少量气态、固态包裹体，兰针和小绵，不许带裂隙，大绵。

熔炼水晶

生产特种（石英）玻璃及石英玻璃制品和人造水晶应用于电工、电子化学、冶金、机械制造、汽车、医药器皿和仪器工业等

    要求在紫外光，可见光和红外光光谱范围内具有光性，理想的辐射透过性，对热冲击的稳定性，对气体的非渗透性以及腐蚀介质中的化学稳定性，良好的介电性等。质量要求：SiO2含量大于99.9%,铝、铁含量小于十几万分之几，镁、钛含量不大于百万分之几。

 

东海县熔炼水晶质量优良，以无色透明为主，其次有少量茶色、烟色。略

水晶资源的估量是从地质结构和开采水晶的实践中——脉石英、石英砾石是水晶（“养水”和“胎儿”）的伴生矿，而水晶的储量、开采量（采购量）与脉石英、石英砾石的储量、开采量（收购量）有着密切的关系。因此，可以用统计分析法估算水晶资源量。

2．脉石英是石英（ SiO2）的集合体，呈乳白、灰白、白色，油脂光泽，致密块状，比重2.65左右，熔点1700℃以上，耐温性好，耐酸碱性好，导热性差，高绝缘，低膨胀，化学性能稳定，硬度大于7，含有微量Fe2O3、Al2O3、CaO、P2O5及气、液包裹体杂质影响其质量。

脉石英常与水晶共生，国内外产水晶的地区都有脉石英产出，石英脉矿体多呈脉状、鸡窝状、透镜状，有的是分叉，长数米至数百米，厚数十厘米至数十米，

                  东海县熔炼水晶分析结果表

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规模以小型为主，均产于变质岩、榴辉岩的构造裂隙或两者接触带内属于原生矿。

次生砾石型石英，赋存在第四系残坡——坡冲积泥沙堆积的底部，其岩侵蚀面之上，呈层分布，俗称“石棚”，距地面0.2—6米，厚0.1—0.8米不等，随

古地形变化而变。石英砾石成分以脉石英为主，少量为石英岩、伟晶岩、硅质岩

等，直径一般2—10厘米，也有十几至几十厘米不等，杂乱无序，次棱角状，表面一般有一层黄褐色“薄皮”。脉石英砾石含量10—50%不等。

东海县的脉石英、石英砾石经化学分析资料统计（见表4），SiO2＞99.4%、Fe2O3＜0.5%,根据不同用途，可分为五个等级（见表5）。

         东海县脉石英、石英砾石分析结果表             县矿管站提供

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脉石英的用途十分广泛，因用途不同，脉石英、石英砾石的工业要求也不同。生产玻璃器皿（仪器器皿、一般器皿）、特种玻璃、平板玻璃、耐火制品、结晶硅、硅铁、铁合金、炭化硅、炼钢铁熔剂等要求硅石化学成分SiO2、Al2O3、Fe2O3、Cr2O3、CaO、TiO2、P2O5等的要求，只要是东海县的天然硅石，在加工过程中基本

           东海县脉石英、石英砾石分级表

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无二次污染，根据用途不同选用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ品级中的一种即可。

3.硅资源现状分析  略

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