石英

石英（英语：quartz）是大陆地壳数量第二多的矿石，仅次于长石，其晶体结构是SiO4(硅-氧四面体)的连续框架，其中每个氧在两个四面体之间共享，得到SiO2的总化学式，石英的种类有很多，无色全透明的石英称为水晶。有一些被做为半宝石使用，自古以来石英被广泛用作制作珠宝和硬石雕刻，尤其在欧洲和中东地区。纯净的石英能够让一定波长范围的紫外线、可见光和红外线通过，具有旋光性、压电效应和电致伸缩等性质。石英的完整晶体产于岩石晶洞中，块状的产于热液脉矿中，粒状的则是花岗岩、片麻岩和砂岩等各种岩石的重要组成部分，石英晶体也可用人工方法生长。虽然许多品种名称历史上源自矿物的颜色，目前的科学命名方案主要是指矿物的微观结构。 颜色是隐晶性矿物的次要标识符，虽然它是宏观品种的主要标识符。纯石英传统上被称为岩石水晶或透明石英，是无色的透明或半透明的，并且经常被用于硬石雕刻（英语：Hardstone carving），如Lothair水晶。石英含有杂质时颜色不一，无色透明的晶体称水晶，乳白色的称乳石英，浅红色的称蔷薇石英，紫色的称紫水晶，黄褐色的称烟晶、茶晶，黑色的则称墨晶。石英类型之间最重要的区别是大粒晶体（肉眼可见的单个晶体）和微晶或隐晶（英语：Cryptocrystalline）品种（仅在高放大率下可见的晶体聚集体）。隐晶变体是半透明的或大部分不透明的，而透明变体倾向于是大粒晶体的。玉髓是二氧化硅的隐晶形式，由石英和其单斜晶多晶型莫甘石（英语：Moganite）的细小共生体组成。石英的其他不透明宝石品种或包括石英的混合岩石，通常包括对比带或颜色图案，是玛瑙，红玉髓，缟玛瑙，血石（英语：Heliotrope (mineral)）和碧玉。紫水晶（Amethyst）为石英中常见的种类，颜色从浅到深的紫色或是黯淡紫。主要产地有巴西、墨西哥、乌拉圭、俄罗斯、法国、纳米比亚以及摩洛哥。有时候可以见到紫水晶和黄水晶生长在同一晶体中，此种晶体被称为紫黄晶（Ametrine），通常紫水晶常形成于含铁较高地方。黄水晶（Citrine），又称黄晶，由于杂质含铁的关系，颜色从淡黄至褐色。自然的黄水晶非常稀少，大部分市面上常见的黄水晶多为热处理过的紫水晶或是烟水晶。粉晶（Rose quartz），颜色从淡粉红色到玫瑰红。会造成此种颜色主要为铝和磷取代部分硅的位置。烟水晶（Smoky quartz），又称烟晶和茶水晶，颜色从半透明灰色一直到全透明的灰褐色都有，有的甚至为黑色，不透明黑色者中文又称墨晶。 其颜色是由于含有极微量放射性元素（镭）所引起的，因为γ辐射的关系，导致晶体含有少量的铝，辐射使得晶格中Si4+被Al3+取代，在-群组中会将电子转移到相邻的一价阳离子(通常为Li+)形成0的色心。乳石英（Milky quartz），从透明到不透明即颜色呈乳白色的石英。其颜色是由于含细小分散的气态或液态包裹体所致。显著的乳白色或奶油色，得自其充满气体和液体气泡的内含物。产状为六方体带金字塔形的末端棱柱形。通常呈块状产出，见于各种石英脉中和石英岩中。白水晶（Rock crystal, Clear quartz），主要为没有颜色结晶体的石英，广泛出产于中国，巴西等地。石英晶体具有压电性能; 它们在施加机械应力时产生电势。早期使用这种石英晶体的性质是在留声机拾音器。当今石英最常见的压电应用之一是晶体振荡器（英语：Crystal oscillator）。石英钟是使用这种矿物的熟悉的设备。石英晶体振荡器的谐振频率通过机械加载而改变，并且该原理用于非常精确地测量石英晶体微量天平（英语：Quartz crystal microbalance）和薄膜厚度监视器（英语：Thin-film thickness monitor）中的非常小的质量变化。水晶的重要出产地有巴西、乌拉圭、俄罗斯的乌拉尔山、印度、尼泊尔、马达加斯加、美国和墨西哥。中国个别省区也有水晶产出。