石英

石英（Quartz）是一种硅酸盐矿物，在自然界中广泛存在于岩浆岩、变质岩、沉积岩和热液脉体中，是重要造岩矿物和岩石圈的重要组成部分，属于火山成因块状硫化物型、低温热液型。石英的化学成分主要是SiO₂，并含微量的杂质元素铁（Fe）、钛（Ti）、铝（Al）、钾（K）、钠（Na）、锗（Ge）等。

石英是一种硅酸盐矿物，由氧元素和硅元素组成。石英的化学成分主要是SiO₂，并含微量的杂质元素铁（Fe）、钛（Ti）、铝（Al）、钾（K）、钠（Na）、锗（Ge）等。石英在自然界中广泛存在于岩浆岩、变质岩、沉积岩和热液脉体中，是重要造岩矿物和岩石圈的重要组成部分。据统计，岩浆岩、沉积岩和变质岩中的石英总量分别占岩石圈石英总量的93.6%、3.2%和3.2%。其中，花岗岩含有25~40%的石英；页岩含有22%的石英；砂岩含有67%的石英。暴露在上地壳的矿物组成中，石英约占20%，仅次于长石（约占35%）；在上地壳整体的矿物组成中，石英约占23.2%，也仅次于长石（约占39.9%）。

水晶的包裹体也是多种多样，有电气石、金红石、阳起石、绿帘石、云母等。水晶本身并无颜色，因此能有效地映衬出里面的包裹体。石英的伴生矿物为“冰长石”、钠长石、方解石、绿泥石、绿帘石、伊利石、黄铁矿、绢云母。石英的副矿物为磷灰石、磁铁矿、金红石（锐钛矿）。

石英晶体坚硬而无解理，贝壳状断口，莫氏硬度为7，密度为2.65 g/cm，折射率为1.544~1.553，双折射率为0.009，色散为0.013（低），具有压电性。石英透明至半透明，具有玻璃光泽，断口有油脂光泽。石英的导电性随加热而迅速增大。结晶石英的导热性随温度的升高而降低，而非晶质石英的导热性却随温度的升高而增大。石英不溶于水。

石英的颜色多种多样，常为无色、乳白色、灰色，因含各种杂质，颜色各异，如粉红色、蓝色、绿色（葱绿东陵石）、紫色（紫水晶）、紫黄色（紫黄晶）、黄至橘黄色（黄水晶）、浅红至棕色（血红水晶）、棕色（烟灰石英）至黑色（黑晶）。此外因包裹体不同，还有灰色、灰褐色、绿色、蓝色等。

石英的光性特征为一轴晶正光性。具有独特的左旋或右旋旋光性，从而造成中空十字的“牛眼”状干涉图，或是变形的螺旋桨状的黑“十”字干涉图。同时，石英具有猫眼效应和星光效应。

猫眼效应

星光效应

石英性质稳定，在一般温度下，石英不溶于除氢氟酸以外的任何酸；长时间加热，则能在相同的溶剂内观察到石英明显的溶解。石英在碱、水玻璃溶液中，尤其在加热下，溶解得更厉害。氢氟酸是石英最好的溶剂，经氢氟酸作用后，石英就产生溶解于水的硅氟氢酸。

石英的化学式为SiO₂，是由硅原子（Si）和氧原子（O）组成的硅氧四面体[SiO4]在三维空间有序排布形成的氧化物矿物，其中一个氧原子（O）与两个硅氧四面体[SiO4]相连。晶体结构为三方晶系，晶体柱面较发育，但在岩石中多呈他形粒状，其空间群为P3₁21或P3₂21，a₀=0.491nm，c₀=0.541nm。为架状硅氧骨干，骨干外没有其他阳离子。

石英晶胞

常见的石英原石晶体大约有五种，属三方晶系（Trigonal CrystalSystem）。图A和图B是石英晶体较常出现的形状；图C由菱形六面体为主导；图D由六面锥体为主导，似两座金字塔的底部相粘在一起；图E的晶体，通常附有电力。石英晶体还会出现左旋晶体和右旋晶体，可以根据它特殊的x面来判断是左旋还是右旋。

普通常见的石英都是低温石英，是三方对称的，即三方晶系，这种石英的透明晶体称为水晶，水晶在低于573℃正常压力的环境下是稳定的。加热超过573℃时，转成高温石英，成六方对称，即六方晶系，其稳定范围介于573～870℃之间。在870~1470℃范围内稳定存在的是鳞石英，还是六方对称，但是晶体成为片板状了。稳定于1470℃和1710℃间的二氧化硅变体为方英石，成立方对称，晶体也变成立方形或八面体了。温度高于1710℃时，石英开始熔化。熔化的二氧化硅在室温条件下能冷凝成结晶不明显的熔体，这种石英称为熔炼石英、非晶质石英或石英玻璃。除上述5种二氧化硅变体外，还存在两种不稳定的鳞石英变体（β，γ）和一种不稳定的方英石变体（β）。

除此之外，石英还存在双晶、连生、歪晶、集合体的现象。

常见的石英双晶，有三种。道芬双晶，是两个左旋石英或是两个右旋石英是在一起构成的，两个晶体的C轴方向完全一致。但是其中一个晶体顺C轴转了60°，而长成一个单独晶体。巴西双晶，是左旋石英及右旋石英合成的，C轴方向平行一致。这类双晶常常发育成薄板状。日本双晶的双晶面是三方锥面，这样结合的双晶两单晶C体的轴成84°34’相交。有时候双晶的接合面也很规则。

石英双晶

石英晶体常有两个连生在一起，连生的方法。有时一个晶套在另一个晶体上边，好象人戴帽子一样，所以叫作“帽晶”。有时候，一个晶体包裹着另一个晶体，好象晶体里面还有鬼魂一样，所以叫它“魔晶”。这些连生都是一次晶体生成以后，再有溶液进来，或者附着在第一个晶体上面，或者包裹着第一个晶体构成的。可以表示石英在生成时，经过两个阶段。

石英连生

歪晶的形成多半是一个或几个晶面特别发育，把其他晶面挤掉了，或者挤得只剩一小点，使它整个形体都变了样子。下图是石英的几种歪晶的样子。虽然形状不像石英，但是它们的柱面上都毫无例外的有水平的线纹，根据整个条件还是可以确定它是石英的晶体。

石英歪晶

自然界石英很少有单个生长的，普通都是许多晶体聚生的集合体，通常石英的集合体构成晶簇的一部分。

石英在自然界分布极广，是许多火成岩（岩浆岩）、沉积岩和变质岩的主要造岩矿物。石英又是花岗伟晶岩脉和大多数热液脉的主要矿物成分。

自然界岩石的形成旋回

岩浆岩，是由于地壳深部熔化的物质（熔融岩浆）运移到地壳中或喷出地表时，会发生冷凝结晶和固化，在此过程中矿物依次从高温到低温结晶析出而形成。岩浆岩在高温下偏向基性岩，低温下偏向酸性岩；其中酸性岩和中性岩的主要矿物就包括石英。石英在酸性火山岩中常呈斑晶出现，由于其性质稳定常集中形成砂矿。沉积岩，是由于地表岩石（包括已有的岩浆岩，变质岩和沉积岩）在漫长的地质时期中风化的产物，经过风、流水等的搬运，在某些低洼地方沉积下来，再经过胶结压实固化最终形成。变质岩，是在高温高压环境下，先前已经存在的岩石（包括岩浆岩，沉积岩、变质岩）发生各种物理和化学变化，使其中的矿物发生重结晶或交代作用，进而形成新的矿物组合或新的结构构造的过程，或由构造作用使原岩发生破碎和细粒化的过程而形成。脉石英矿床产出的大地构造环境为地缝合带附近、弧后岩浆带及其继承性地区，含矿热液充填作用形成。硅化岩石分带现象见于多种热液体系中，其中硅的沉淀一般是流体温度降低的结果。在火山成因块状硫化物矿床，硅化作用是热液通道附近最为常见的现象，但也可能影响到矿体下盘最上部50 ~ 100 m的范围。浅成热液体系中的硅化作用可能在较大范围（≥ 100 m）内呈透入性产出，这可能与绢云母和“冰长石"有关，有时也可能与成矿作用有关。在这两种环境，硅化作用可能受构造控制，围绕石英脉或网脉带形成包络层，也可能受透入性更强的地层单元控制。伟晶岩一般认为是由残余岩浆结晶而成，这种岩浆富含添发性组份。

自然界产水晶的工业矿床，只有热液型和伟晶岩型两类。工业用的块状石英主要来源于脉石英，而比较纯的脉石英主要成因类型也只有热液型石英脉和分异良好的伟晶岩石英脉两种。沉积作用所形成的砂粒状硅质岩，称为石英砂岩。石英砂岩经变质作用而进一步术结硬化后，叫石英岩。硅质岩石经风化成疏松粒状的石英堆积物则叫石英砂。

自然界生成的石英，最常见的是低温类型，当然也有高温的。因为高温的不稳定，逐渐变为稳定的形体。但是石英在1713°C以下，已经变成固体，有了一定晶形。这时温度低下来，晶形不易改变，只有内部分子变为低温石英的排列，外形不受影响。这种现象叫作“同质假象”。正是由于这种现象，石英才能作为“地质温度计”。

石英存在广泛，除了不存在于超基性基础岩（橄榄岩、辉长岩、玄武岩）和高血钾中（霞石正长岩、响岩等），主要产于伟晶岩晶洞中，也产于热液矿脉或花岗岩、片麻岩及砂岩中。地质学家曾统计，在自然界的3000多种矿物里，竟有200余种和石英结下不解之缘。美丽的石英晶体被发现于金属热液矿脉和高山槽中，也存在于风化的火山岩囊泡中（因此才形成晶洞）。

石英的产地包括巴西（所有颜色品种的石英的主要产地）、马达加斯加（紫水晶、黄水晶、粉晶）、美国（水晶石、莫里恩）、瑞士（水晶石和墨晶）、玻利维亚（紫黄晶）和法国（水晶石和紫水晶）等，以及德国、哥伦比亚、印度、澳大利亚、加拿大、斯里兰卡、日本、中国、墨西哥、秘鲁、阿富汗、巴基斯坦、尼泊尔、乌拉圭、俄罗斯、赞比亚等。其中，中国的产地包括江苏、贵州、重庆、广西、青海、福建、云南、四川、黑龙江等。

石英玻璃是由二氧化硅单一组分构成的特种工业技术玻璃，具有一系列特殊的物理和化学性能，并被新材料领域专家誉为“玻璃之王”。其优点如下：极佳的光谱特性，从紫外到红外极宽的光谱范围内的光学透过能力（T157-4000 _nm ≥ 80%），尤其在紫外和深紫外光谱范围内的透过性能是一般光学玻璃所不具备的；优良的耐高温性能，其软化点是1650℃，与白金的熔点相近，能在1100℃下使用，短时间可达到1400℃；热膨胀系数极小（5.5×10/℃），仅为陶瓷的1/6和普通玻璃的1/20；耐急冷急热，将透明石英玻璃烧至红热，放在水里也不会炸裂；高介电场强度，低介电损失和极低的导电性，是极好的绝缘材料；较高的纯度，人工合成石英玻璃的金属离子总含量可控制在1×10以内；同时经过掺杂的石英玻璃具有其他特殊性能，如光谱特性和超低膨胀系数等。石英玻璃现已成为近代科学技术和现代工业不可或缺的重要材料，在航空航天、激光核技术、半导体集成电路、光电器件和精密仪器等高技术领域具有广泛的应用，主要作为精密光学系统透镜、反射镜、棱镜和窗口等的材料，也被用来制作电视机的显像管、照相器材，其性能直接制约着相关装备的分辨率﹑精度、稳定性和可靠性等性能。

石英玻璃具有很好的透明度，耐酸性能非常好，除氢氟酸和磷酸外，任何浓度的有机酸和无机酸甚至在高温下都极少和石英玻璃作用。因此，石英玻璃是痕量分析用的好材料，如石英折射计、光谱仪等。在高纯水和高纯试剂的制备中也常采用石英器皿。

石英也用来制造平板玻璃、安全玻璃、信号玻璃、玻璃纤维，它是形成硅酸盐玻璃的骨架氧化物，决定着玻璃的主要性质。

熔融石英陶瓷也称作石英陶瓷，最早由美国Georgia理工学院在20世纪60年代研制成功并于1963年实现产业化，是一种以熔融石英或者石英玻璃为原料，经过粉碎、成型、烧结等工艺而制成的烧结体。熔融石英陶瓷具有热稳定性好、热膨胀系数小、介电常数低、耐酸碱腐蚀性好、电绝缘性好、成本低等一系列优异性质，故自问世以来，迅速在耐火材料和中等温度下抗拒温度激烈变化的结构材料应用中得到了推广，其应用领域正逐步扩大，已经涉及到了包括宇宙飞船、火箭、导弹、雷达、钢铁、冶金、玻璃等诸多领域，是一种很有前途的陶瓷材料。

石英也用来制造镜片，即久负盛名的水晶眼镜，戴上以后，令人感到光线柔和而均匀，有提神养目之功效。

水晶的压电现象十分敏感，能测出非常微小的力。如果将具有压电现象的晶片接到交流电的回路上，它就会随着交流电的频率而振动——一会儿膨胀，一会儿收缩。如果改变交流电的频率，使它与晶片的固有频率同步时，晶片就会剧烈振动，产生超声波。晶体中没有任何包裹体，无双晶或裂缝的部分用作压电材料，用于石英钟、石英表、计算机中的石英芯片、卫星定时器、谐振器、滤波器。当对振荡频率的精确度和稳定性要求较高时，自然会选择石英晶体振荡器。在电子设备中把压电石英片用作标准频率稳定器，频率误差小于亿万分之一秒。压电石英最普遍的用途是装在海上航行用的回声探测器的仪器上，这种电子仪器在战争中发挥的作用巨大。回声探测仪也广泛地用在和平事业上，如今已在海洋地质、地貌、海上航行中应用。压电水晶应用于水晶谐振器、滤波器，使电子仪器更加完备，不受外界的干扰，可以准确地辨认任何极其微弱的信号，因此，能广泛地应用于人造卫星、航天飞机、超音速飞机、导弹、雷达、电子计算机、电子显微镜、遥控、遥测仪器、电视机等各种装置上。

石英制作的石英温度计，具有高精度、高分辨率（0.0001℃），高线性度（0.002%）和高稳定性等特点，适于中、低温测量，也被作为量值传递的标准温度计。

在半导体领域中，石英是不可或缺的原料。几乎所有工序从生产辅助部件到用于实际硅片加工的工具都或多或少地使用石英制品。石英坩埚用于制造单晶硅，石英玻璃钟罩用于光刻工程，石英管制作的石英舟和石英支架可以用于IC外延、扩散和光刻工程等。半导体行业的快速发展将带动上游高纯石英材料的需求增长。

石英是组成陶瓷的骨架，配料中加少量石英使制品坚固耐久。石英也是非可塑性原料，它与粘土在高温中生成的莫来石晶体能赋予瓷器较高的机械强度和化学稳定性，并能增加坯体的半透明性，因此成为配制白釉的良好原料。

利用石英矿物的高熔点特性，制成铸钢件的砂芯；在喷砂工艺中利用石英矿物的高硬度特性，进行清洁磨光作用。

石英矿物耐火度高、硬度高，适于合成磨料和磨具等。碳化硅是常用的一种人造磨料，矿物组成为SiC，按色泽分为绿碳化硅和黑碳化硅两类。绿碳化硅杂质少，硬度比黑碳化硅高，切削力强，自锐性好，用于磨削硬合金工具、量具以及作宝石和光学玻璃的精密磨削；黑碳化硅主要磨削非金属材料和压延性较好的有色金属，如陶瓷玻璃、铝、黄铜、锡等。色泽差的玛瑙和石髓被用于制作研磨器具，如造纸生产中作纸浆磨具。

石英矿物具有高纯度及其化学稳定性，可制备泡花碱，又称硅酸钠或水玻璃。矿物组成为Na₂O·nSiO₂。按其形态分为固体和液体两种。固体泡花碱主要作为炼油工艺中的催化剂；液体泡花碱主要作为纸箱用粘结剂、防水和防锈涂料、土壤加固剂、混凝土和木材表面防护剂和饰面材料等。

在光纤通信领域，高纯石英玻璃产品是光纤生产过程中的重要材料，应用于光纤预制棒制成和光纤拉丝工艺中。石英还被用于微波通讯。

石英主要用作各种高级涂料的填料和外墙彩砂。石英在涂料中可防止涂层收缩老化，增加涂层的质感。在各种混凝土和砂浆材料中，石英砂是不可缺少的细集料。此外还可作硅酸盐水泥的校正料。

石英在冶炼金属过程中起增温、造渣、脱硫、脱氧的作用，是冶炼硅铁，硅铝合金的原料。石英是生产硅质耐火材料的主要原料，硅质耐火制品是应用广泛的酸性耐火材料，主要用于冶金砌筑等。

玛瑙、紫水晶、蔷薇石英等可作宝玉石材料。通常石英结晶良好、个体较大的晶体或晶块就被称为“水晶”。在宝石领域，不仅色彩美丽的水晶是重要的珠宝玉石资源，就是那些由结晶细小的隐晶质或细晶质石英参与组成的许多不同种类的岩石，也是玉石和彩石的重要来源。如东陵石、晶白玉、密玉等。

佳士得水晶拍品

玛瑙

紫水晶

紫黄晶

绿幽灵

沙弗莱

蔷薇石英

东陵石

晶白玉

密玉

石英晶体是人们最早认定的护身符之一。最先流行的形状是珠子和印章，而具有神秘色彩的“魔法球”实质上就是无色水晶。在北美和欧洲，人们认为神灵隐藏在水晶球中，因此水晶球被看作是拥有占卜魔力的特殊法器。今天，在西方和中国，还有不少人将透明的水晶陈设在家中，期待全家平安。古埃及人将死人放在镜子的前面，并在其额头上摆放水晶以净化灵魂；吉普赛人将透明水晶球用来占卜和观察未来；超能力的巫师表示，水晶具有吸收人类坏情感的神力，将水晶置于额头上能吸走心灵上的恐惧和不安等负面情绪，而使人心情豁然开朗。

水晶球

中医认为石英味甘，微温，无毒。中国藏医认为石英味涩，性寒，可清热解毒。

石英和人类的关系远在有史以前。人类学家普遍认为，奥尔德沃文化的石器工具是最早的人类早期祖先制造工具的证据。这些包括石英和石英岩在内的岩石碎片是被我们的祖先有意制成刮刀、锥子和斧头的，好用来获取食物，砍倒树木，去除树枝，处理兽皮制成衣服、帐篷和容器。在石锤击打下，石英和石英岩工具会变钝。周口店发现了世界著名的“北京人”，他们用的石器好多都是石英的。北美的印地安人坟墓中，找到完美的石英晶体，有的地方发现玛瑙制成的箭头。当然在初有文字记载的时候，也就有了石英的记载。确实有石英记载的，要算是山海经了。已经把矿物岩石分成了七十三种，并且指出它们的产地。那时对于石英称为“水玉”，记载水玉的地方有七处。目前已在法国、瑞士和西班牙发现公元前75000年原始人类使用的石英物件的遗迹。紫晶在公元前25000年的法国地区就被用为装饰性宝石，并且在欧洲不同地区已经发现新石器时期人类使用的石英物件的遗迹。

公元前4000年，中东地区出现圆柱状石英印章。在公元前3100年，古埃及人将石英作为护身符、印章以及装饰性宝石。因为石英无瑕的透明度，古希腊人和古罗马人将这种宝石广泛使用。

在中世纪和欧洲文艺复兴时期，石英被用来雕刻成器皿提供给贵族和教会使用；日本人和中国人雕刻这种材料的历史也已达数百年之久；而身处地球另一边的玛雅人、前阿兹特克人、阿兹特克人和印加人同样如此。日本人也曾将石英认定为“最完美的宝石”：纯洁的象征，无限的空间、耐心和坚持。在北美和缅甸的部分地区，石英被认为是有生命的存在。美洲原住民彻罗基族人不仅将它作为捕猎时的护身符，还定期用鹿血来“喂养”宝石；缅甸人也用类似的方法来养护石英。

1727年，巴西紫晶出现在欧洲市场上，当时它风靡一时且价格高昂。不久以后，来自乌拉尔山脉矿区（于1799年被发现）和巴西的紫晶开采增加了紫晶的供给量，紫晶价格也随之下跌。希腊人相信紫晶能防止人们迷醉（希腊语中“amethstos”的意思是“不醉的”）。传说紫晶还能够平息人们的怒火、缓解过度激情。在中世纪的欧洲，紫晶被作为战场中保护士兵的护身符，也被认为能使人在生意场上变得更加精明。

幼发拉底河流域的苏美尔人以及公元前3100年的古埃及人都曾使用过烟晶。从古罗马时期遗留下的烟晶制成的珠子也很常见。这种宝石在纳瓦霍人（美国最大的印第安部落）以及美国原住民当中十分流行。人们将来自苏格兰一座名为Cairngorms的山脉的烟晶称为cairngorm（烟晶），这些石头常被用来镶嵌在女士胸针和匕首的手柄之上。

芙蓉石因其独特的粉红至玫瑰红色而命名，最早在公元前800~前600年被美索不达米亚地区奴隶制国家的亚述人使用，之后古罗马人也开始使用这种宝石，但总体来说芙蓉石在过去的珠宝行业里并不是那么流行。如今，芙蓉石被广泛加工成串珠项链、小件雕刻品以及弧面型宝石。

在公元前330~前323年的古希腊，黄晶被认定为宝石品种，并且在公元1~2世纪的希腊和罗马较流行用于凹雕和加工成戒指上的弧面形宝石。如今，黄晶还继续被用作宝石品种，但是它还从未像紫晶鼎盛时期那样流行过。黄晶的英文名"citrine”，来源于法语“citron”，意思是“柠檬”，其暗示了黄晶如柠檬般的颜色。16世纪时，德国历史学家和矿物学家阿格里科拉（Agricola）首次将该名词用于描述这种颜色的石英品种。

1880年，法国人皮埃尔·居里（Pierre Curie）将石英切成片状，切面和它的晶体之柱面相平行，然后在片状的石英面上加压力，于是产生了电。这就是石英的压导电性（Piezoelectric Property）。由于它具有这种神秘的能量，于1922年起，石英开始应用于钟表、收音机、镜片、电脑、卫星等领域。

1969年，日本将第一款石英手表——精工35 SQ Astron——推向市场，彻底动摇了瑞士手表的地位。精工35 SQ Astron采用以电池为动力的石英晶体谐振器，振荡频率为8192赫兹。它取代了传统的机械上发条式腕表，更加耐用，也更经济，准确度更高。1983年，瑞士人创立了自己的石英表品牌——斯沃琪。

由于高纯石英原料矿床极为稀缺，21世纪初以来世界各国加大找矿勘查和矿石可利用性评价。全球包括中国在内的15处矿床中，有生产矿山的8处，尚未开采生产的7处。斯普鲁斯派恩高纯石英原料矿坐落于美国北卡罗来纳州西部米切尔县（Mitchell County）的斯普鲁斯派恩镇，该矿供给了全球90%以上的高纯石英砂需求量，在相当长时间内甚至是唯一的来源地。该矿区从1949年开始能够从花岗岩、伟晶岩、白岗岩中分选出石英、长石、云母、石榴石等矿物。德拉格矿区地处挪威北部诺尔兰郡廷斯菲尤尔峡湾（Tysfjord）西侧的德拉格村附近。20世纪70年代，挪威地调局对德拉格矿区的伟晶岩矿坑进行石英矿勘查，探明石英储量。1986年~1988年，以及1996年以后对石英进行开采。灯塔矿床位于澳大利亚昆士兰州北部的乔治敦区，2006年发现高纯石英原料，2013以后对石英进行采矿生产。白泉矿床位于澳大利亚从乔治敦镇到惊喜山镇（Mt. Surprise）的1号公路沿线，西距乔治敦镇35km，2018年以后对石英进行开采。克什特姆矿床位于俄罗斯车里雅宾斯克州的克什特姆市，矿床开发始于20世纪60~70年代，至今一直在生产。萨兰保尔矿床地处俄罗斯汉特-曼西自治区（ Khanty-Mansi Autonomous Okrug-Ugra）别列佐夫斯基区（ Berezovsky District）的西北缘，2000年开始开采。查米矿床位于毛里塔尼亚努瓦迪布湾省东部，现在为开采状态。灵虬山脉石英矿位于中国湖北蕲春县西北约20 km的横车镇，1971~1973年进行勘探，现在为露天开采状态。

按结晶程度划分为：晶质石英、石英岩、隐晶质石英。晶质石英主要品种有水晶、紫晶、黄晶、烟晶、芙蓉石、发晶、石英猫眼、星光石英等。

表：石英的宝石品种、颜色和颜色成因

石英（quartz）这个词可能来源于斯拉夫语的“kwardy”一词，有“坚硬”的意思。拉丁语中“quarzum”最早是于16世纪由德国学者格奥尔格·阿格里科拉（Gcorgius Agricola，近代矿物学之父）提出的，他首次对矿物进行了科学系统的分类。石英Quartz一词也有可能来自德国萨克森语Querkluftertz（交错脉中的矿石），以后才演变为Quartz。中文名称是美玉的意思，因为古汉语中的英也作瑛（美玉、玉光）。

古希腊人从覆盖着万年积雪的冰块中看到露出地面的水晶，误以为这是变成冰块的石头，称它为水晶（Crystallus）。18世纪末曾用Crystal（晶体）、Rock crystal（岩晶）来表示石英。Rock crystal源自希腊语Krystollos（洁白的冰）。普林尼（Plinius）认为水晶是由天空中的湿气和纯净的雪生成，是冰据神的意志变成的石头——水晶（郝用威，1997）。中国古代将水晶叫做水精，也认为是由水变成的。

自然或人工辐照是使紫晶和烟晶变成黑色石英的必要手段。许多烟晶是无色透明水晶经过人工辐照后得到的。类似的，大自然中较为稀有的黄晶在市场上也通常是辐照天然紫晶后得到的。

石英是地壳中分布最广泛的矿物之一，其成因多种多样，在三大岩中都有分布，是一种典型的造岩矿物。石英是中酸性岩浆岩的常见造岩矿物，如流纹岩、石英安山岩、闪长岩、花岗岩等；石英也是多数变质岩的造岩矿物，如片岩、片麻岩、硅质岩等；石英还是陆源碎屑岩的主要造岩矿物，如砂岩、粉砂岩、泥岩等。

石英砂开采前的去表层，除去开采区表层的植被、土壤，会造成土壤流失，植被破坏、河流堵塞。从石英矿砂的开采到硅净化过程中需要浪费大量的原料和使用多种大量的有毒化学品，例如大量的氯、酸及各种溶剂，使用这些化工产品的方法往往又是消耗性的，最终都会排放到环境中，对环境与人类健康产生严重后果。石英砂选矿会产生各种废气、废水、固体废弃物以及噪声。废气主要包括：破碎粉尘、尾矿粉尘、装卸粉尘和原矿粉尘；石废水主要包括选矿废水、设备冷却水、尾矿库废水和生活污水；固体废弃物一般为尾矿、集尘器收集的粉尘、废油、废润滑油和生活垃圾；噪声主要集中在选矿车间破碎机等机械的待机作业所产生的噪声和原料、产品运输过程中产生的交通噪声。石英产品的运输过程中，会产生粉尘污染。

接触石英粉尘的最常见环境为矿山开采，还存在于机械制造业、铸造厂、耐酸耐火材料厂、玻璃和陶瓷制造以及道路建设中。石英粉尘的损伤作用主要是肺部的弥漫性纤维化，所致主要疾病即所谓的矽肺（silicosis）。石英吸入还会造成咳嗽，呼吸困难，喘息、慢性支气管炎、肺功能下降；眼睛接触会刺激眼睛，产生眼红和疼痛；皮肤接触会造成皮肤发红；在职业环境中接触会对肾脏有潜在毒性。

国际癌症研究机构将石英归类为已确定的人类致癌物（即1类致癌物）。

GHS 象形图

GHS 信号 危险

GHS 危害声明

H350（24.42%）：可能导致癌症[危险致癌性]

H372（46.62%）：长期或反复接触对器官造成损害[危险特定靶器官毒性，反复接触]

H373（57.12%）：长期或反复接触对器官造成损害[警告特定靶器官毒性，反复接触]

防范说明：使用前获取、阅读并遵循所有安全说明；不要吸入灰尘/烟雾/气体/雾气/蒸气/喷雾；处理后彻底洗手等接触部位；使用时请勿进食、饮水或吸烟；戴防护装备； 如果接触或感到不适，请寻求医疗建议；上锁保存；将内容物或容器妥善处理。

展开[a]

一轴晶，是只有一个光轴的非均质体，正方、六方和三方晶系的晶体都属于一轴晶。一轴晶有两个主折射率一常光（No）和非常光（Ne）。No垂直光轴，Ne平行光轴。No>Ne为正光性。

[b]

猫眼效应，即平行的显微管状包裹体或纤维状构造等对光线产生的散射作用。星光效应，即平行的显微针状、管状包裹体或纤维状构造沿两个或三个方向分布，构成两组或三组交叉排列，对光线产生的散射作用。

[c]

空间群(space group)，为晶体内部结构的对称要素的组合。

展开[1]（日）饭田孝一著, 李晓燕译. 天然宝石百科[M]. 北京: 中国大地出版社, 2018: 148.

[2]（法）弗朗索瓦·法尔吉斯（FRANCOIS FARGES）著, 史潇潇译. 矿物与宝石[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 2016: 158-159.

[3]（美）乔治·E.哈洛，安娜·S.索菲尼蒂斯著；郭颖等译. 宝石与晶体[M]. 重庆: 重庆大学出版社, 2017: 173-183.

[4]冯文钦主编. 神奇的矿晶宝石[M]. 北京: 地质出版社, 2015: 120-121.

[5]赵珊茸编著. 简明矿物学[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 2015: 45-49.

[6]（美）艾伯特·马尔维诺, （美）戴维·贝茨著. 电子电路原理[M]. 北京: 机械工业出版社, 2019: 643.

[7]杨晓勇, 孙超, 曹荆亚等. 高纯石英的研究进展及发展趋势[J]. 地学前缘, 2022, (1): 231-244.

[8]张庆麟编. 珠宝玉石识别辞典 第2版[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 2013: 201.

[9]（清）钱雅乐, 钱敏捷, 钱质和辑, 朱继峰, 黄晓华, 王枫校注. 汤液本草经雅正[M]. 北京: 中国中医药出版社, 2015: 177-178.

[10]张光玉主编. 非金属材料学 上[M]. 北京: 中国铁道出版社, 1994: 47-50.

[11]黄奇松, 莫伟基著. 珠宝玉石选购与鉴赏[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 2016: 334-337.

[12]李学文编. 中国袖珍百科全书 数理科学卷[M]. 北京: 长城出版社, 2001: 6503.

[13]蒋民华主编. 神奇的新材料[M]. 济南: 山东科学技术出版社, 2013: 58-59.

[14]李娅莉, 薛秦芳, 张黎力编著. 宝石学基础教程 第3版[M]. 北京: 地质出版社, 2017: 125-128.

[15]（英）约翰·法恩登著, 董晋琨译, 吕建华审校. DK探索 岩石 矿物[M]. 北京: 科学普及出版社, 2015: 60-61.

[16](加)安妮·汤普森, 约翰·汤普森编, 卜文瑞译. 岩矿蚀变图册 热液蚀变矿物野外与岩相学指南[M]. 北京: 海洋出版社, 2019: 84.

[17]地质矿产部地质辞典办公室编辑. 地质大辞典 2 矿物、岩石、地球化学分册[M]. 北京: 地质出版社, 2005: 292.

[18]李劲松, 赵松龄主编. 宝玉石大典 上[M]. 北京: 北京出版社, 2001: 389.

[19]Quartz - PubChem.PubChem. [2023-06-08].

[20]王恩德, 付建飞, 王丹丽编著. 结晶学与矿物学教程[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2019: 61.

[21]曾广策主编. 晶体光学及光性矿物学 第3版[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 2017: 229-230.

[22]刘东亮, 邓建国编著. 材料科学基础[M]. 上海: 华东理工大学出版社, 2016: 84.

[23]王嘉荫著. 石英[M]. 北京: 地质出版社, 1956: 17-24.

[24]杨正华作. 岩石物性概论[M]. 西安: 西安交通大学出版社, 2021: 22-35.

[25]崔越昭主编. 中国非金属矿业[M]. 北京: 地质出版社, 2008: 133.

[26]成都地质学院矿物教研室编. 结晶学及矿物学[M]. 1975: 241.

[27]王成兴编著. 硅酸盐工业矿物原料基础知识[M]. 1984: 138-141.

[28]林力等主编. 千万个科学故事 第1卷[M]. 长春: 时代文艺出版社, 2009: 185-187.

[29]聂兰舰, 王玉芬, 向在奎等. 高性能光学合成石英玻璃的制备和应用[J]. 光学精密工程, 2016, (12): 2916-2924.

[30]李华昌, 符斌主编. 化验师技术问答[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2006: 213.

[31]王永刚, 王永强, 徐刚等. 熔融石英陶瓷的研究及应用进展[J]. 材料导报, 2009, (5): 44-47.

[32]王魁汉编. 温度测量实用技术 第2版[M]. 北京: 机械工业出版社, 2020: 341-344.

[33]聂伯清编著. 自然常识全知道 彩图典藏版[M]. 西安: 陕西人民出版社, 2011: 278-279.

[34]顾健主编. 中国藏药[M]. 北京: 民族出版社, 2016: 417.

[35]王嘉荫著. 石英[M]. 北京: 地质出版社, 1956: 7-9.

[36]唐运锋. 改变历史进程的50种矿物[M]. 青岛: 青岛出版社, 2016: 148-149.

[37]王九一. 全球高纯石英原料矿的资源分布与开发现状[J]. 岩石矿物学杂志, 2021, (1): 131-141.

[38]杨正华作. 岩石物性概论[M]. 西安: 西安交通大学出版社, 2021: 17.

[39]王根厚, 王训练, 余心起主编. 综合地质学 第2版[M]. 北京: 地质出版社, 2017: 18.

[40]汤续. 多中心治理理论视角下凤阳县石英砂污染治理研究[J]. 安徽科技学院学报, 2016, (1): 94-98.

[41]陈玲著, 杨茂林主编. 资源效率论[M]. 太原: 山西经济出版社, 2021: 97.

[42]郭勇明, 崔岩, 邱晨洋. 关于石英砂选矿行业环保治理现状的思考[J]. 冶金管理, 2021, (23): 155-156.

[43]张英鸽主编. 纳米毒理学[M]. 北京: 中国协和医科大学出版社, 2010: 945-948.