1.礦物名稱
這種晶體的礦物名稱是應時。應時，壹種可以作為寶石的透明單晶，在珠寶行業統稱為水晶。
2.化學成分
化學成分是二氧化矽(SiO2)，其中可能含有微量元素，如鈦、鐵和鋁。這些微量元素引起色心，使晶體呈現不同的顏色。
3.晶體系統和結晶習性
三方系統。大多是柱狀習慣。常見的單形有六角柱M、菱形體R和Z、三角形雙錐S和三角形多面體X(見圖16-4-1)。菱面體R壹般比Z發達，當菱面體R和Z同等發達時，在外形上是偽六角雙錐。柱狀晶體的圓柱面上有條紋和多邊形蝕刻像。
crystal中常見的孿晶有尤芬孿晶、巴西孿晶和日本孿晶。
圖16-4-1水晶
向左的形狀；b-右形
4.光學特性
(1)顏色:水晶的顏色可以是無色、紫色、黃色、粉色、綠色、藍色以及不同程度的棕色到黑色。
(2)光澤和透明度:玻璃光澤，斷口可有油脂光澤。透明度，隨著夾雜物的增多或有色晶體顏色的加深，透明度降低。
(3)光度:單軸正光度。正交偏振下看到的單軸晶體幹涉圖是唯壹的，它的黑色橫擔沒有到達中心，形成壹個空心圖案，俗稱靶心幹涉圖。中央部分通常是淺綠色或淺粉色。
(4)折射率和雙折射:折射率1.544 ~ 1.553，雙折射0.009。離差為0.013。
(5)多色性:無色晶體沒有多色性。有色水晶具有由弱到強的多色性，表現為體色深淺不同。壹般來說，下體顏色越深，多色越明顯。
5.機械性能
(1)卵裂:無卵裂。有壹個典型的貝殼狀骨折。
(2)硬度:莫氏硬度7
(3)密度:2.65克/立方厘米。
6.壓電的
水晶晶體在受壓時會產生電荷；相反，當晶體受到電壓時，會產生高頻振動。晶體具有壓力和電荷可以相互傳遞的性質，這種性質稱為壓電性。
第二，水晶的種類
根據顏色，水晶可分為不同的寶石品種:水晶、紫水晶、黃玉、紫水晶、煙晶、黑晶、芙蓉石，偶爾還有綠應時和藍應時。根據特殊的光學效果，可分為星光應時和石英貓眼兩個品種。
1.透明的
特指無色透明的單晶應時。
晶體中可以富含包裹體，常見的有負晶包裹體、流體包裹體和固體包裹體。
晶體中常出現負晶體包裹體，多呈不規則、分散或密集分布，呈霧狀、絮狀或渣狀。有些非常小，只有在高倍放大的情況下才能看到。負晶體大多充滿氣體和液體，成為流體包裹體。固體包裹體種類繁多，最常見的非金屬礦物包裹體是金紅石、電氣石和陽起石，其他還有方解石、雲母和錫石。金屬礦物包裹體包括赤鐵礦、針鐵礦、褐鐵礦、鈦鐵礦、板鈦礦、黑鎢礦和自然金。金紅石、電氣石和陽起石的包裹體通常呈細針狀和纖維狀，它們的取向和形狀像頭發。這種水晶通常被稱為發晶。
2.紫色
也被稱為紫水晶。透明至半透明的紫色應時水晶。顏色範圍可從近無色到淡紫色到紫紅色，分布往往不均勻，呈斑點或條紋狀。具有二色性(不同深淺的藍紫色到紫色)。紫水晶是最受歡迎的各種顏色的應時單晶。長期以來，它被用作裝飾品和護身符。認為可以提神醒腦，解酒解毒，增長智慧，保平安。紫水晶在西方曾被稱為愛情石和主教石。晶體習性以菱面體為主，柱狀晶體少見。它們大多聚集在孔洞中，顏色較深的只是晶體的頂部，往往向下變成晶體或乳白色應時。在紫水晶中，有被稱為“虎紋”或“斑馬紋”的線狀、角狀條帶和特征性條帶狀構造，還有針鐵礦、鋰雲母、金紅石的不規則、負晶氣液包裹體和針狀包裹體。人們認為紫水晶的紫色是黃玉自然或人工照射的結果。紫水晶經過熱處理後會變成黃色晶體，有時加熱後會產生透明的綠色應時。目前市場上有很多紫水晶作為合成品。
3.黃玉
又名“黃玉”。透明黃色單晶應時。黃色、橙色、棕色和淺紅色與微量Fe3+有關，是O2-和Fe3+之間電荷轉移的結果。通常二色性很明顯。它可以含有與紫水晶相同的內含物，如“老虎紋”和絲帶。黃玉在自然界中很少產出，大多與紫水晶和水晶串有關。市面上流行的黃玉，有壹部分是經過熱處理的紫水晶，但大部分是合成的。
4.紫色
又稱“雙色水晶”，是指紫色和黃色出現在同壹個應時水晶中，且兩種顏色界限分明。據信這是由孿晶現象引起的，紫色和黃色分別在孿晶單體的R平面和Z平面中顯現。實驗表明，加熱到350 ~ 400℃時，偶爾能產生紫水晶。天然紫水晶的主要產地是玻利維亞。目前，俄羅斯水熱法已經成功合成了紫水晶，甚至紫水晶-黃綠色應時。
5.煙霧晶體
煙黃色至深褐色的應時水晶，當有黑色色調時，則稱之為“墨晶”。顏色分布不均勻，可以是細帶或斑塊。應時的煙色是由於雜質Al3+的存在。然而，僅存在Al3+離子不足以產生棕色。需要長時間的自然或人工照射才能擠出電子，形成電子色心，並在紫外到可見光範圍內引起吸收。當加熱時，它可以減弱棕色或變成棕色，然後變成綠色和黃色，直至無色。再次照射可以恢復或加深褐色。煙晶具有明顯的深棕色/淺棕色二色性。半透明到不透明。常見的形狀不規則、負晶體形態的氣液兩相包裹體，以及電氣石、金紅石等礦物包裹體。目前市面上很多煙晶都是輻照晶和合成的。
6 .芙蓉石
也被稱為“玫瑰應時”。淺紅色到玫瑰紅應時，它的顏色可以從接近白色到深玫瑰紅。雖然少數芙蓉石透明潔凈，可以切割成刻面寶石，但大部分都是霧狀的，含有大量細小的內含物和裂紋。木槿多密集塊狀於偉晶巖脈核中，單晶間通常無明顯界線。許多芙蓉石含有定向排列的金紅石針狀包裹體。用透射光從某個方向看，可以看到星光效應，屬於透射星光。利用這壹特性，芙蓉石有時被制成仿星藍寶石。芙蓉中的矽線石包裹體有時會導致星光效應。目前認為木槿的顏色是Ti4+和Fe2+之間電荷轉移的結果，可能與輻照有關，但也有人認為是錳和鈦引起的。深芙蓉石可以兩色，但光的時候很難察覺。
7.綠色應時
通常是綠色的，因為無色晶體中含有大量的綠泥石等礦物包裹體。較差的淡綠色應時產於巴西。目前市場上看到的綠色應時，多是紫水晶加熱成黃色晶體過程中的中間產物。
8.藍色應時
它通常由大量微小的淺藍色金紅石針著色。天然的藍色應時總是陰雲密布，布滿細密的針狀物。市場上看到的藍色應時多為透明鈷顯色合成應時，具有特征鈷光譜。
9 .石英貓眼
它是壹種帶有平行石棉纖維的單晶應時，當它被切割成弧形寶石時會產生貓眼效果。內含物和貓眼效果通常比祖母綠厚。當平行金紅石包裹體出現在應時時，它們也可以被加工成貓眼效果。
10.星光應時
除了芙蓉石，含金紅石針的晶體有時會出現六點星光。
11.發晶，“幻晶”
各種應時常含有金紅石、電氣石、陽起石、綠泥石、輝銻礦等包裹體。，多為針狀、纖維狀、水草狀、石花狀、毛發狀。這種應時水晶被稱為“發晶”。當包裹體沿生長面排列時，形成單層或多層晶體的幻影，稱為“幻影晶體”。
第三，水晶的鑒定
晶體的鑒別主要是通過測量密度、折射率和雙折射，觀察光學特性和內含物。因折射率和顏色相似而容易混淆的寶石有紅柱石、堇青石、長石等。
1.水晶和紅柱石的區別
紫水晶和黃玉很容易混淆，因為它們的折射率和顏色與紫色和黃色的紅柱石相似。其區分方法見表16-4-1。
表16-4-1水晶和紅柱石的區別
2.紫水晶和堇青石的區別
紫水晶的雙折射雖然與堇青石相似(0.008 ~ 0.012)，但在顏色和多色性上有明顯的區別。堇青石的顏色為紫藍色~藍色，紫水晶的紫色很少出現。堇青石明顯是多色的，肉眼可見，從不同的方向可以看到不同的顏色。紫水晶是同壹種顏色，深淺不同(藍色和紫色到紫色的深淺不同)。另外，紫水晶是單軸晶體，有靶心幹涉圖樣，堇青石是雙軸晶體。
3.水晶和長石的區別
無色晶體和無色長石由於折射率和密度非常接近，很難區分。主要方法是放大檢查。長石有兩組極性完全解理。顯微鏡下可見蜈蚣狀包裹體或兩組解理相交形成的細而直的紋理，而水晶無解理發育，僅可見斷續不規則的解理。
第四，晶體加工的優化
有輻照、熱處理、染色、塗層等方法。
輻射
任何無色晶體經照射後都可以變成煙晶，顏色從黑色、棕色到紅色、黃色或淺綠色調。含鐵的應時照射後能產生藍紫色到紅紫色的紫水晶。輻射也能產生綠色、黃色和粉紅色。這些顏色在光下穩定，有些在熱處理後會變色或褪色。
2.熱處理
加熱可以使煙晶顏色變淺或變淡，這取決於溫度和加熱時間。熱處理褪色過程中可產生黃綠色和藍色應時。加熱紫水晶可使其顏色變淺，加熱到450℃可產生黃色，在更高的溫度下(500 ~ 575℃)，會產生氧化鐵引起的橙色或棕紅色。市面上很多黃玉都是紫水晶加熱得到的。有些紫水晶在加熱到400 ~ 500℃時會產生綠色。有些應時經高溫熱處理(500℃保溫24小時)後也能產生乳白色外觀，以模仿月光石。
染色
水晶加熱後，迅速放入冷水中，產生大量裂紋。裂縫中充滿了空氣，這導致了光環效應。用這種方法生產的應時被稱為“火石”或“裂應時”。有時顏料被添加到水中來給寶石染色，以模仿紅寶石或綠寶石。
塗抹
近年來，壹種新的方法是用等離子沈積和真空噴塗技術在晶體表面鍍上壹層非常薄而透明的純金膜(有時是鉑膜或銀膜)，使其表面呈藍色到藍綠色，並伴有類銅的表面暈圈。這種治療方法和效果被稱為“水靈氣”。另壹個例子是應時和玉髓，它們被噴上鈦並形成氧化鈦薄膜，在市場上以“二氧化鈦寶石”的名義出售。這些塗層可以明顯改善寶石的顏色和光澤，仍然保持透明的外觀，並提高耐用性，而不影響寶石的其他寶石學性質。
動詞 （verb的縮寫）合成晶體
由於電子工業需要純凈、單晶的應時，經過多年的努力，斯佩齊亞於1908年首次用水熱法合成了單晶應時。合成應時多為無色，目前主要用於工業用途，但也用於珠寶行業，尤其是有色應時。水熱法使用壹個密封的容器-高壓釜。在高壓釜底部放置原料巖石晶體的結殼，並在高壓釜中填充濃度為4%的氫氧化鈉，填充度為60% ~ 80%。高壓釜底部加熱溫度達到390℃，而頂部溫度較低，為330℃。壓力達到1.5 kPa。原料在高壓釜底部以離子狀態分離，並在遷移後在上部籽晶上生長。經過20天的生長，壹批32公斤的原料可以在40個大小為4cm×15cm×1mm的籽晶上生長出700g厚5cm的晶體。當生長速率為每天65438±0mm時，可以得到幹凈的晶體。通過添加壹些添加劑或隨後的輻照，可以獲得各種單色應時，甚至雙色應時。俄羅斯科學家在這壹領域處於領先地位。除原有品種外，近年來他們又成功合成了木槿、紫水晶、黃綠應時、紫水晶-紫水晶-綠應時三色應時，其中紫水晶已開始商業化生產。
人造水晶很難與水晶石區分開來。以下標誌有助於識別:
(1)合成晶體在壹些晶面上具有典型的山形特征。
(2)有些合成晶體產品有籽晶。它和生長中的晶體有明顯的界限和色差。非常細小的應力裂紋和釘狀夾雜物經常出現在籽晶附近。
(3)面包屑內含物是合成應時的典型特征。它們是普通輝石或應時的微晶核，或來自未溶解的原料。當晶體生長條件穩定時，面包屑非常稀少。當晶體生長條件不穩定時，面包屑可以大量出現，以平行於籽晶方向的壹層或幾層貫穿整個晶體。應註意在高倍鏡下與巖石晶體中的氣液包裹體相區別。
對於那些非常純凈、生長痕跡很少的飾品，可以用紅外光譜儀通過測量晶體中OH-和H2O的吸收峰來區分天然和合成晶體。天然無色晶體以3595cm-1和3484cm-1的吸收峰為特征，合成無色晶體以3585cm-1和5200cm-1的吸收峰為特征。天然紫水晶在3545cm-1有明顯的吸收峰，而合成紫水晶只有弱峰。
六、仿水晶
水晶的仿制品主要是玻璃。目前中國市場上主要有玻璃球、玻璃項鏈、深棕色玻璃鏡片。玻璃是壹種非晶態材料，通過檢測其光學特性不難將其與晶體區分開來。
七。晶體沈積的產生和產出簡介
晶體主要產於巖漿熱液礦床和偉晶巖礦床的礦脈中，多發育在偉晶巖的核部和礦脈中的晶洞中。世界各地幾乎都有水晶產出。紫水晶主要產於巴西、烏拉圭和俄羅斯，其他有色水晶的主要產地有馬達加斯加、美國和緬甸。中國有大量高質量的無色晶體。
八、使用
(1)單晶(無色晶體)在工業上常用來制作壓電應時，廣泛應用於電子工業。
(2)無色和彩色水晶(天然的和合成的)是珠寶行業常用的。
(3)應時還廣泛應用於陶瓷工業和玻璃工業。