石英

石英 (Quartz)
臺北市立萬芳高級中學地球科學科邱怡禎老師/國立臺灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

「quartz」這個字是由德文的「quarz」而來，而「quarz」又是由斯拉夫語「twarc」衍生而來，原意為硬、耐磨。石英是地球上大陸地殼第二豐富的礦物，第一豐富的是長石。石英屬矽酸鹽類，化學成分為 SiO2。石英有許多變種，有許多是半寶石，尤其是歐洲和中東，自古以來，石英就普遍見於珠寶或是玩石雕刻上。

石英屬六（三）方晶系，最常見的晶形為錐狀的六方柱。天然水晶有時呈現雙晶、彎曲，常與鄰近的石英結晶或其他礦物共生，也有缺乏明顯結晶面的。良好的結晶則在一個空間無所拘束處長出。晶洞是岩層中空的區域，從岩壁開始生長晶體形成。

在地表的溫度和壓力環境下，低溫石英是二氧化矽最穩定的形式，溫度超過573°C，低溫石英變成高溫石英。β-石英有較高的對稱性，密度較小。這樣的轉變只要加熱即可。兩者之間轉變很容易完成，因為低溫石英與高溫石英差異很小。當溫度較低時，原子間距離拉近，氧原子與矽原子的鍵結在低溫石英內較為扭曲，而高溫石英則無，在高溫時，原子彼此遠離，讓鍵結不扭曲，形成較高的對稱性。

石英可依照結晶大小分為，肉眼可見的粗晶（macrocrystalline）和需要透過顯微鏡才可見的微晶（microcrystalline）、隱晶（cryptocrystalline），粗晶有：當石英結晶良好，無色，且透明或是半透明時，稱做水晶，通常用來雕刻。常見的顏色變化有：黃水晶（citrine）、玫瑰石英（rose quartz）、紫水晶（amethyst）、煙水晶（smoky quartz）、乳石英（milky quartz）等；微晶或隱晶有：瑪瑙、玉髓、碧玉、燧石、虎眼石、矽化木等。

黃水晶顏色從淡黃到褐色皆有，含雜質鐵，天然的黃水晶很稀少，市售的黃水晶有許多都是由紫水晶或煙水晶加熱而來。肉眼很難分辨切割的黃水晶以及黃玉（topaz），但兩者硬度不同。玫瑰石英，顏色粉紅，致色的原因和鈦、鐵、錳等元素有關。紫水晶則是含鐵，紫色通常發生在晶體的尖端，成色帶分布。煙水晶，通常由放射性元素造成，市面上的煙水晶很多是經照射強力放射線而成。瑪瑙為帶狀微晶質石英，常見於晶洞之中。玉髓，含銅呈藍色，稱藍玉髓，為臺灣藍寶，是臺灣東部特產。碧玉是含有赤鐵礦的紅色微晶質石英。

在臺灣，有花蓮縣萬榮、卓溪，南投縣信義、集集大山、宜蘭縣南澳、屏東縣霧台山等地，可發現他們的蹤跡。

參考資料
1.        http://en.wikipedia.org/wiki/Quartz
2.        劉德慶、陳慧莉，2010，臺灣寶石、岩石與礦物圖鑑，p.112~113
3.        湯惠民，2010，行家這樣買寶石：20年功力一次傳授，p.116~127