石英的種類和主要特點

　　(一)石英的主要特點

　　石英主要成分為SiO2，一般我們所說的天然石英主要指分布廣泛α-石英，屬三方晶系，形態多為白色塊狀固體，部分混有其他元素呈現其他色澤，偶爾也有良好且透明的結晶，密度為2.65，莫氏硬度為7，熔點1750℃左右。α石英又稱低溫石英，在自然界分布最廣，是許多火成巖、沉積巖和變質巖的主要造巖礦物。

　　(二)石英的形成

　　巖漿在侵入演化活動過程中，由于溫度、壓力等條件的改變，分異出富含SiO2的熱液，順層理、裂隙貫入圍巖變質巖系中，或沿先期巖漿巖的接觸破碎帶侵入，形成脈狀石英巖礦體。

　　(三)石英的種類

　　在正常的壓力下，石英晶體隨著溫度的不同共有五種不同性質的變體，即：

　　(1)α石英，其溫度低于573℃時為穩態，我們通常用的壓電石英晶體屬于此類。

　　(2)β石英，對α石英加溫超過573℃時,即轉變為β石英,它在573℃～870℃之間為穩態,但此時沒有壓電效應,也不能用作壓電元器件了。

　　(3)磷石英，當對β石英加溫超過870℃，β石英變為磷石英，它在870℃～1470℃之間為穩態。

　　(4)方石英，當對磷石英加溫超過1470℃時，磷石英變為方石英，它在1470℃～1710℃之間為穩態。

　　(5)石英玻璃，當對方石英加溫超過1710℃時及以后即開始溶化，熔化后的石英，將溫度降低也不能恢復為上述形態。

　　由此看出，我們常用的α石英，其臨界溫度為573℃。若超過這一溫度，它將失去壓電效應，這是我們在加工過程中必須十分注意的問題。

　　在特殊條件下石英還有柯石英，斯石英兩種變體。

　　(6)柯石英是石英在沖擊波作用下轉變為亞穩態的高壓相多型體，密度為3.01g/cm3。在鏡下為非常細、高折射率的顆粒集合體，約200～1100μm大小，嵌在擊變石英玻璃中。單晶很小(～1μm)，呈四面體構架。集合體排列平行于不同方向的平面，重折射率極低。有些集合體為無色、帶褐色或接近不透明。在高溫狀態下不穩定，易轉變為鱗石英或方石英。

　　(7)斯石英是石英更致密的高壓相多型體，密度為4.35g/cm3，由共用邊八面體鏈組成，具有金紅石結構。1961年一位名叫斯季紹夫的前蘇聯科學家發現，如果二氧化硅處于超高壓的狀態，那么它的原子相距很近，從而變得極為致密。一立方英寸被壓扁的沙子比一立方英寸普通的沙子要重得多。這種被壓扁的沙子因此被稱為“斯石英”。普通的沙子在超高壓的狀態下變成為致密的"斯石英"，"斯石英"在自然狀態下經歷數百萬年的反彈，又會恢復為沙子。在實驗室里，用攝氏850度的高溫把"斯石英"加熱30分鐘，會變為普通的沙子。

　　斯石英易受沖擊熱效應破壞，保存量很少，故在鏡下通常不易辨別，只能用X射線來鑒別，有5～12條譜線。由于隕石坑附近發現了大量斯石英的存在，所以斯石英可作為鑒別撞擊坑的可靠標志，用于驗證古代恐龍滅絕的原因之一的"撞擊說".