帝寶 天然原礦水晶

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09/04/2025

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今天辛苦做了這幾隻小刺蝟🦔🦔🦔
03/11/2020

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02/11/2020

各色水晶的致色概論（電洞色心）：

水晶是二氧化矽以矽氧四面體（SiO4 ）為基本單元的結晶

每1個正四價的矽離子（Si4+）加上4個負二價氧離子（O2-）鍵結組成一個「矽氧四面體」

「矽氧四面體」之間以共用氧離子的關係相連形成水晶的結構

如果在石英晶體的生長過程中，有鐵元素（Fe)進入水晶的結構中，也就是正三價鐵離子（Fe3+）取代正四價矽離子（Si4+）時，由於鐵離子比矽離子少了一個正價，因此正三價鐵離子 （Fe3+）-負二價氧離子（O2-）間的吸引力（鍵結能力或鍵結強度）小於正四價矽離子（Si4+）-負二價氧離子（O2-）間的吸引力，如果又正好有外因，比如說：天然輻射線存在而照射到這個水晶時，和鐵雜質鍵結的氧離子外圍的電子，便有機會在外來輻射能量的助力下逃脫（鐵-氧）的引力場，少了一個電子的氧離子，也就形成一個電洞(electron hole)的氧離子，由於外圍電子軌域中只剩下一個未配對的電子會吸收長波可見光而成為「激態」，呈現出紫光、藍光波段的短波可見光，而成為「紫水晶」（amethyst）
由於逸脫的電子不會跑得很遠，多半仍停留在附近，因此紫水晶若經過太陽光長久照射或加熱後，部分逃脫的電子會回到原來的電洞位置，造成紫水晶的紫色色調變淡。

目前人工合成紫水晶的方法,是在培育石英晶體時加入少量鐵離子（比如用FeCl3）
生成含微量鐵雜質的水晶，這時候還不會有紫色出現，必須使用Ｘ射線或 γ 射線照射方能產生紫色的水晶，自然界的輻射劑量雖然很低，但是由於經過千百萬年的地質時間累積，一樣可以形成美麗動人的天然紫水晶，火成岩體內包含許多放射性元素，像是鈾、釷、鐳、銣、鍶乃至於鉀，都是天然輻射線的重要來源。

煙水晶(smoky quartz)也稱為墨水晶或茶晶：

主要是指顏色從棕色到黑色的水晶，煙水晶成色原理和紫水晶類似，也是電洞色心(electron hole color center)成色，不過雜質原子不是鐵而是鋁，正三價鐵離子（Fe3+）或正三價鋁離子（Ai3+）取代正四價矽離子時，常會伴隨一個氫離子（H+）或一個正價的鹼金族離子,如鈉（Na+) 、鉀（K+）等等以平衡電價，和鋁離子鍵結的氧離子，在自然輻射外因下，一樣會產生一個電洞，留下一個未配對電子可吸收可見光而成為「激態」的狀態，不同於鐵雜質的是這時電子軌域中剩下的一個未配對電子，可吸收大部分可見光波段，因此這種水晶看起來是黑的，而稱為「煙水晶」。
如果色調較淺時，看起來比較接近棕色，市面上稱為「茶晶」。

黃水晶（citrine）

水晶成為黃色，主要也是三價鐵雜質造成的，
不過和紫水晶不同的是，黃水晶的色澤和電洞無關，而是「鐵雜質的顏色」
學化學時，我們知道「二價鐵離子呈現綠色」而「三價鐵離子呈現黃色」，黃水晶的黃色就是三價鐵離子的顏色，把紫水晶以人工方法加熱，改變鐵離子的電洞成色結構，紫水晶就轉變成黃水晶。
天然黃水晶常常和紫水晶產在同一個地區，一般認為這類黃水晶是紫水晶受到地熱，附近火成岩體，岩漿熱力作用形成。
特別要提到的是紫黃晶，這定義指自然游離輻射造成紫與黃分界極清析的水晶，尤其在原石階段常可看到紫與黃形成類似核能標誌圖案，
常見到許多偽科普文說明紫黃晶為地熱造成，具有顏色由紫到黃漸變的特徵，
純粹是「盲原文」，在相關論文完全沒指這是紫黃晶的範圍內，而且吊詭的一點：有誰聽聞過地熱可以加熱半塊紫水晶？

薔薇石英（rose quartz）、粉晶、星光粉晶、玫瑰色或粉紅色水晶：

先就已確知範圍學術資料說，比較不像紫水晶、煙水晶那樣已被學界研究清楚，目前知道是由一種含鈇、鈦元素（Fe-Ti）的奈米纖維狀礦物質雜質所引起的，這類雜質礦物實在太過微小，目前尚未能確切鑑定出它的種屬名稱，
檢證過已知者已有藍線石、金紅石等，內含極細針狀金紅石的粉晶在切磨呈凸面型時會呈現星芒效果，國外原文論文提到結晶狀的粉晶乃是含（Ai）鋁離子所致色。

綜合多量的各國學術文獻資料，以及個人取得各型粉晶送檢光譜數據，盡量歸納結論如下：

具有明顯結晶形態的是粉晶、粉水晶
（Pink Quartz)
由含鋁或磷的水晶受到地層中輻射照射而形成

塊狀由內含物致色的是薔薇石英
（Rose Quartz)
多數由極細針狀內包體作為致色成因

這兩者，國際間大大小小各種礦物相關學會並未把它作明確區隔分類，但我們可以清楚發現其不同點，顏色也不同，生成環境也不同，
粉晶（Pink Quartz）會因為光照而褪色
薔薇石英（Rose Quartz）不會因光照褪色
粉晶（Pink Quartz）有較明顯結晶
薔薇石英（Rose Quartz）比較不明顯
這就衍生出幾個有趣的問題，是否有可能在特定環境下，粉晶（Pink Quartz）與薔薇石英（Rose Quartz）會有共生現象？
還有沒有第三型或更多？
只是我們尚未去作細目分類......

另外提到馬島這產區的粉晶，其實有結晶與無結晶的都有產出過，相信在學術文獻裡的數據資料來源即是馬島產粉晶的光譜結論，尤其是紫羅蘭色調的,應該即是正三價鐵離子（Fe3+）取代正四價矽離子（Si4+）
加上具金紅石細針內包體的薔薇石英（Rose Quartz）所以出現帶紫色調，
也是該光譜裡同時出現（Fe-Ti）譜線數據的主因，但這純是個人推論，有待日後正式學術驗證，後段關於星光粉晶類別是否有日照退色問題？
答案是粉晶（Pink Quartz）會！

「請發揮公德心，轉貼請標註出處」😘😘😘

15/05/2020

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