既漂亮又廉价的水晶是什么（烟晶）

在《西游记》中，齐天大圣孙悟空曾多次勇闯龙宫。龙宫是用珍宝建造的，用各种各样的玉和珊瑚装饰，其中最引人注目的是晶莹剔透的水晶。它们使龙宫变得极为壮观，因此龙宫又被称为“水晶宫”。

什么是水晶？在古人看来，水晶是“千年融冰”、“水灵”，故又称“水玉”、“水精”。透明水晶自古以来就被视为“纯洁、正直、善良”的象征。中国古代伟大的浪漫主义诗人屈原曾写过一首歌颂水晶的诗：“登昆仑兮食玉英，与天地兮同寿，与日月兮同光。”

因此，水晶应该离不开“无色透明”4个字。但事实并非如此。水晶家族比我们想象的要大得多。

色彩斑斓的水晶家族

我们现在知道水晶和水没有任何关系，从它的矿物组成来看，它只有石英，即二氧化硅，是地球上最丰富的矿物之一。当我们踏上海边的沙滩时，脚下的细沙砾大多是二氧化硅。

水晶族不仅在地球上广泛分布，而且有多种颜色。除了纯净无瑕的透明水晶外，还有乳白色的“牛奶石英”、紫色的“紫水晶”、浅粉色的“玫瑰水晶”，还有一些呈金黄色或柠檬色的，称为“黄色水晶”。如果有同心圆的多色条纹或图案，则称为玛瑙。如此大量的水晶真是令人眼花缭乱，五彩缤纷。

地质学家发现，如果有合适的条件，晶体生长的规模可以非常大。如果有地下洞穴或岩石裂隙，这里溶解的硅酸盐沉积，石英矿物可以在这个洞穴中逐渐结晶生长。在大多数情况下，晶体生长是不规则的，所以很难观察到晶体的形状，也就是说，很难观察到它的单晶是柱状、针状、板状还是颗粒状。然而，它在洞里生长。由于自由空间的存在，可以形成相对完善的晶体形貌。一般以孔壁或裂纹壁为共同基部，大量的单晶从发展的空间面向自身形成聚集体，即晶簇结构，因为它是在空腔中形成的，这种结构就是晶体。1900年，在南美的巴西发现了一个深9.7米、宽1.9米、高0.9米的罕见水晶洞。这个洞穴的总重量达到35吨，是世界上最大的。

在水晶家族，每个人都在互相竞争，但有一个非常谦逊的“无名小卒”。虽然人们早就见过，但并不受追捧。这种水晶从外到内，通体半透明，呈现出一种烟黄色甚至深褐色，仿佛被黑烟熏过。因此，人们称之为“烟晶”。有些烟晶体会变黄，称之为“茶晶”；如果烟晶颜色较暗，则称为“墨晶”。与紫晶的奢华和玫瑰水晶的华丽相比，烟晶就像一个默默无闻的小兄弟，但正是这种低调的色彩和朦胧的意境赋予了烟晶无限的魅力。

能量决定颜色

关于烟晶体特殊颜色的成因有一场争论。有一种观点认为，烟晶体发黑是因为其中含有少量的碳元素。《地质字典》对烟晶的解释是：“色素是由碳引起的，黑色的深度取决于碳的含量，全黑的就叫墨晶”，每当提到墨，自然会想到碳，但随着研究的深入，有人也提出过质疑。

长期以来，人们认为紫水晶的紫色是由铁、锰、钛等杂质元素混合而成，杂质含量影响紫色的深浅。但后来的研究发现，当紫晶加热到450℃~500℃时，紫色会褪色变黄。因此，有人认为紫水晶的颜色只是由于铁离子电子层的变化而引起的光学现象。用同样的方法，有人加热了烟晶体，发现当它达到一定的温度时，烟晶体会变回无色状态。

这说明烟晶体的颜色变化必然与能量密切相关。

我们知道矿物晶体的结构在空间上是周期性的重复排列，但有时杂质的出现会破坏这种重复排列的晶体结构。例如，石英晶体原本是二氧化硅，但有时四价硅离子会被三价铝离子取代。此时，正电荷较少的阳离子进入晶格，取代带较多正电荷的阳离子，导致局部中性点的破坏。当受到外部X射线、γ射线和中子的轰击时，晶体受到损伤，形成晶格缺陷。这些微观缺陷可以束缚电子或形成可见光的吸收中心，从而导致晶体的颜色变化。

1979年，一位学者用钴-60辐照一种无色晶体，但它变成了一种烟雾晶体。这是人类首次通过实验证实了之前的猜想。这位学者使用的钴-60是放射性金属元素钴的同位素，它可以通过β衰变释放出强大的能量和伽马射线。实验中使用的无色晶体也是含有少量铝的石英晶体。

已知烟黄色或深褐色与内部结构和外部辐射有关。自然产生的烟晶体应该是那些含有少量铝的无色晶体在地面辐射后形成的。

细心的人可能会问，烟晶体中残留的放射性物质会危及佩戴者的健康吗？别担心，正规市场上的宝石首饰没有放射性危害，宝石入市有严格的检验程序，那些对人体有害的放射性矿物几乎不可能进入市场。

烟晶的主要产地

由于石英是花岗岩、片麻岩和砂岩的重要组成部分，因此石英非常常见，但很难找到完整的大块石英晶体。世界著名的烟水晶产地包括巴西、英国、乌拉圭、印度、美国和墨西哥。英格兰苏格兰的凯恩戈姆山脉富含烟熏晶体。这里发现的最大的一个重达23.6公斤，目前保存在苏格兰的一个旧城堡里。

我国、内蒙古、江苏、海南等省区均有水晶产量，其中江苏东海水晶最为著名。这里已探明的天然水晶储量约30万吨。有各种类型的烟晶，紫水晶和黄玉。是世界著名的天然水晶原料集散地，有“水晶之都”的美誉。

由于其特殊的审美价值，烟晶常被用作珍贵的雕刻材料。然而，它只是晶体家族中的一个应用领域，晶体的工业价值远不止于此。在工业生产中，由于晶体硬度高，仅次于金刚石、刚玉、黄玉，耐候性强，磨碎的石英粉可制成金属抛光剂，常用于磨床和喷砂机。另外，由于石英能产生压电效应，即当晶体在一定方向上受到压应力或拉应力时，会在垂直于应力的表面两侧产生正负电荷。

如果机械压力与压力和张力交替作用，就会产生交变电场。根据这一特性，晶体被广泛用于制造高精度压电石英元件，如谐振器、滤波器等，是现代国防和电子工业中的重要元件。有些晶体可用于制作石英折射仪、光谱仪等先进的光学仪器，也可用于熔融石英玻璃。这是一种只含有一种二氧化硅成分的特殊玻璃。耐高温、耐腐蚀。可作为国防、冶金、化工、建筑等行业的重要原料。现在市面上很多昂贵的棕色镜片眼镜都是用烟熏水晶制成的。