天然水晶石是怎么形成的

天然水晶多在地底下、岩洞中，丰富的地下水来源处形成。地下水含饱和二氧化硅，同时压力约需在大气压力下二倍至三倍左右，温度需在550-600℃间。在地下经历八千万年以上生长时间，水晶就会依着“六方晶系”的自然法则，而结晶成六方柱状的水晶。所有晶尖指向洞体中心有规律生长。

我国的水晶资源丰富，25个以上的省份均有水晶产出。江苏是中国优质水晶的主要产地，其中以东海水晶最为著名，被称为“中国水晶之都”。此外海南、四川、新疆也是高品质水晶的产地。

扩展资料：

天然水晶按颜色、形态和物理性质差异分为：

1、白水晶：无色、透明如水的晶体。

2、紫晶：呈紫色透明或半透明（含三价铁和锰）。

3、烟水晶（俗称茶晶），呈烟黄色或烟褐色的透明晶体。

4、墨晶：墨黑色，含有机质的半透明晶体。

5、黄水晶：呈黄色到红-桔黄-褐色的透明晶体（含二价铁）。

6、蔷薇水晶（又称“芙蓉石”）：呈蔷薇色，浅玫瑰色的致密块状体。

7、发晶：含金刚石、角闪石等毛发状矿物包裹体者。

8、彩虹水晶：含有细小气泡或淬体充填裂隙的水晶，这些裂隙通过干涉光产生彩虹。

参考资料来源：百度百科-天然水晶

水晶为矿石类，是五亿年前地质发展的成形阶段所产生的坚硬物质体。这些水晶被发现的岩层是矿石的聚合（混合）体，其形成方式有火成岩、沉积岩、变质岩等性质。符合称为水晶的矿石，其所组成的原子通常需以系统性、规律性、有秩序的方式排列，并以三度空间立体结构重复进行。这些排列决定水晶的特性，包括它的硬度、彩度、对称排列的形态(水晶总是沿着至少一个光轴对称的排列)。
现在可使用X光来分析水晶的结构，在过去，只能观察水晶的形状来分析，因此较难分析而且有时会造成困惑。同质性的水晶，例如石英，以它被发现时的样态，在大小与性状上，就有无穷尽的变化。更增添困惑的是，大部分的矿石生长成聚合体形态，或鲜少有生成为完美形体的水晶。
水晶外型的特征可由它的习性来辨识。例如宝石类矿石，即使是矿种水晶，因产地不同或属于不同颜色，就会有不同的习性。例如，蓝绿色形体的绿柱石、海蓝宝石，通常为长折光率的水晶，而粉红色的铯绿柱石，则以短扁平水晶的形状出现。
当一个矿石的化学成分组合，与其他矿石有一处相同，但以不同的排列形态结晶时，称为同质异形。钻石与石墨或许是最为人知晓的例子，两者都是碳成分的水晶结晶体。
水晶上没有单一的色彩因素，有些肉眼可见的色彩来自于化学的组成。水晶结构中的原子排列方式也会影响色彩的呈现，因为他们影响了光束的穿透度。这些光束顺着水晶的结构而反射与折射，故依光的偏斜方式而呈现出特定的色彩。

基本上，水晶最主要的成份就是「二氧化硅」（sio2），而「硅」（silica）也是占地球地壳组成成份约65% 以上的最主要矿物；其中，还含有各种微量的金属，所以会造成各种不同颜色的水晶；而水晶也会广泛的和自然界中的各种矿物「共生」在一起，如云母、长石、方解石、电气石、金红石、花岗岩等等。
　　水晶的生长环境，多是在地底下、岩洞中，需要有丰富的地下水来源，地下水又多含有饱和的二氧化矽，同时此中的压力约需在大气压力下的二倍至三倍左右，温度则需在550－600℃间，再给予适当时间，水晶就会依着「六方晶系」（hexagonal system）的自然法则，而结晶成六方柱状的水晶了。
　　通常，在人为控制的理想环境中，即是物理、化学条件都符合上述条件的状况下，水晶的生长速度约为每天0.8毫米（mm）。这也是许多人造水晶的实验室、工厂的标准生产速度。由此所培养出来的水晶，就是所谓的「人造水晶」（synthetic quartz），通常多切割为晶片（chips）供作电子、电脑、通讯工业用途；也有人称为「养晶」（cultivated quartz, cultured quatrtz），虽是使用不同的名词，其实讲的是相同的东西。一般，工业用途的人造水晶，其厚度约需三厘米左右，即30mm，需要约40 天左右的时间来成长；若要供作珠宝业来磨成十厘米（100mm）以上的水晶球，通常约需120～180 天也就够了。但是，这都是在人为控制下最理想的环境中，才有可能有这种速度，在自然界中，情形就没有这么乐观，因为原料、水质、温度、压力等等的条件一直在变化当中，很难得达到理想状况，通常都需要数万倍、或是数百万倍的时间，才能达到相同的成长。 这也是为什么「地质年龄」动则以「百万年」为计算基数，也是「天然水晶」（natural crystal）之所以珍贵之处。
　　正常的水晶在生长时，多可以发现和柱形尖端輘线平行的生长纹（growth lines）。由于在地底、岩洞中的生长空间多狭窄，尤其在遇到地震时，或地壳变动时，甚至容易遭到其他矿石的挤压，常常会压迫产生不同的「晶面」。还有，当水晶还是在液态状的时候，常常也会包覆着其他的矿石、泥灰一起结晶成长，如金红石（稍后变成发晶）、火山泥灰（稍后变成幻影水晶）等等。所有的这些，都是「自然的一部份」，请不要视为「瑕疵」。

水晶石生长环境：
水晶石的生长环境，多是在地底下、岩洞中，需要有丰富的地下水来源，地下水又多含有饱和的二氧化矽，同时此中的压力约需在大气压力下的二倍至三倍左右，温度则需在550－600℃间，再给予适当时间，水晶就会依着「六方晶系」（hexagonalsystem）的自然法则，而结晶成六方柱状的水晶石了。
正常的水晶石在生长时，多可以发现和柱形尖端輘线平行的生长纹（growthlines）。由于在地底、岩洞中的生长空间多狭窄，尤其在遇到地震时，或地壳变动时，甚至容易遭到其他矿石的挤压，常常会压迫产生不同的「晶面」。还有，当水晶还是在液态状的时候，常常也会包覆着其他的矿石、泥灰一起结晶成长，如金红石（稍后变成发晶）、火山泥灰（稍后变成幻影水晶）等等。所有的这些，都是「自然的一部份」，请不要视为「瑕疵」。
天然水晶石是一种透明的石英结晶，成份为二氧化硅，它的硬质很高，反光烽极强。水晶是在高温高压下经过亿千百万年而形成的，当温度逐渐降低到573度的时候二氧化硅结晶成为水晶，水晶生长在地壳深处通常都要经历火山和地震，凝结了巨大的热量和力量，然后由“种子”水晶释放出来，慢慢生长形成，每个细胞都是相同的。
详细的讲，水晶石完全是大自然的产物，它生于地下，个别石英水晶石的形成过程需要上亿年的时间。水晶生长在地壳深处，通常都要经历火山和地震。在形成过程中凝结了巨大的热量和力量，然后由“种子”水晶将其释放出来。种子是由一个单一的硅原子在高温高压的作用下，与两个在高温状态下的水原子或周围的蒸汽中释放出来的氧原子组合而成。原子组合以后就形成了带有单一水晶细胞的二氧化硅，所有的石英水晶都是由这种物质组成的，其副产品为氢。在上千年的漫长岁月中，如果条件允许，这一单一种子就开始生长，但周围的流体必须含有适量的硅和水或是长期处于高温高压下的蒸汽。当原生的流体慢慢地渗人到二氧化硅的第一个细胞上时，这个细胞就开始衍生出另外一个和自己一模一样的细胞，但在复杂的水晶结构中一次只能形成一个原子。水晶体内的每个细胞形态都是重复相同的，每个细胞自身都是一颗小水晶，每个细胞都像前一个细胞一样有着相同的形态。这样水晶就搭起一个复杂的三维结构架——“水晶架”因此而得名，其几何构成极其规律。就这样日积月累，渐渐的一块纯净透明的天然石英水晶就形成了。
水晶石的合成及工人培养，通常，在人为控制的理想环境中，即是物理、化学条件都符合上述条件的状况下，水晶石的生长速度约为每天0.8毫米（mm）。这也是许多人造水晶石的实验室、工厂的标准生产速度。由此所培养出来的水晶石，就是所谓的「人造水晶」（syntheticquartz），通常多切割为晶片（chips）供作电子、电脑、通讯工业用途；也有人称为「养晶」（cultivatedquartz,culturedquatrtz），虽是使用不同的名词，其实讲的是相同的东西。一般，工业用途的人造水晶，其厚度约需三厘米左右，即30mm，需要约40天左右的时间来成长；若要供作珠宝业来磨成十厘米（100mm）以上的水晶球，通常约需120～180天也就够了。但是，这都是在人为控制下最理想的环境中，才有可能有这种速度，在自然界中，情形就没有这么乐观，因为原料、水质、温度、压力等等的条件一直在变化当中，很难得达到理想状况，通常都需要数万倍、或是数百万倍的时间，才能达到相同的成长。这也是为什么「地质年龄」动则以「百万年」为计算基数，也是「天然水晶」（naturalcrystal）之所以珍贵之处。