美丽的矿物晶体总是令人们着迷。阳光明媚的午后，喧闹的鸣蝉赞美着初秋的和煦。漫游在各自人生路上的彼此，且放慢脚步，驻足观看。在那书房阳台的一隅，陈列着一排璀璨夺目的矿物晶体。

这些矿物晶体是我2023年间从各种矿石店铺购买以及友人 @一只沙雕格格巫 赠送所获得的，共计10颗。今天就发一个专栏一起介绍一下她们吧！

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1、白水晶晶簇α-SiO₂

2、切割白水晶α-SiO₂

3、白水晶小晶簇α-SiO₂

4、克鲁兹紫水晶α-SiO₂(Fe)

5、紫水晶晶洞α-SiO₂(Fe)

6、萤石CaF₂

7、磷氯铅矿PbCl₂·3Pb₃(PO₄)₂

8、天青石晶洞SrSO₄

9、钴方解石CaCO₃(Co)

10、沙漠玫瑰CaSO₄·2H₂O

1、白水晶晶簇α-SiO₂，产地：中国🇨🇳江苏省连云港市

白水晶即普通石英，也可以称为α-石英或低温石英，就二氧化硅而言，其在地壳中存在多且分布广，天然二氧化硅形态可以分为以下几类：

①、晶态：石英，鳞石英，白硅石三者的各自低温与高温变体（或α与β变体）

②、非晶态(无定形态)：包括各种水化程度的无定形物质，常见有蛋白石和硅藻土

③、隐晶态：如玉髓，玛瑙，碧玉，燧石等

④、玻璃态：形成于陨石撞击地面的超高压下，称为柯石英（coesite），常见有黑曜石。

2、切割白水晶α-SiO₂，产地：中国🇨🇳江苏省连云港市

晶态二氧化硅，其结构是由[Si-O₄]正四面体通过角原子而连接起来的无限列阵。其各种变体可以随着温度变化而变化：

①、普通石英，即低温石英或α-石英（Si-O距：159.7与161.7pm；Si-O-Si键角144º）在573℃前是稳定的，当温度超过这一温度时，α-石英转化为β-石英或高温石英（Si-O-Si键角155º）。β-石英基本保持了前身的结构，只是晶格排列更加整齐。这种转化称为非再建性转变。

②、高温石英，当温度上升到867℃时，β-石英转化为β-鳞石英，这是一次再建性转变，原有的[Si-O₄]正四面体被破坏，转化为简单低密度的六方结构。当然，这一转变相当迟缓，当温度快速上升时，β-石英将在1550℃直接融化而无这种转变。

③、鳞石英，有低温，次高温与高温三种变体（或α，β与β₂变体），当β-鳞石英降温到120℃，发生一次非再建性转变转化为介稳态的α-鳞石英；当β-鳞石英加热到1470℃时，发生一次再建性转变，β₂-鳞石英转化为β-白硅石。

④、白硅石，β-白硅石有可以介稳态存在，在200-280℃时，β-白硅石可以发生一次可逆性转化，转化为α-白硅石（Si-O距：161pm，Si-O-Si键角147º）；在1713℃，β-白硅石融化为中等粘度的液体，冷却后形成膨胀系数很低的玻璃态固体，但是较难转化为晶态了。

3、白水晶小晶簇α-SiO₂，产地：中国🇨🇳江苏省连云港市

二氧化硅有三种晶态形成于高温之下：

①、柯石英(coesite)最初由 Cocs 在实验室制成，后又在自然界发现，该晶体具有由四个[Si-O₄]四面体连接起来的网梁结构，其中含四员与八员环结构。

②、凯石英(keatite)的形成压力更高，其结构中[Si-O₄]四面体连接为五，七和八元环。

③、斯石英(stishovile)是SiO2晶态中密度最高的一种，它具有金红石结构，其中含六配位的Si原子。

④、W-硅石是一种密度很低的纤维状物质，它形成于晶状SiO₂（介稳态）的歧化过程中：

SiO₂+Si—1250-1300℃，1×10⁻⁴mmHg→2SiO

2SiO→W-SiO₂+Si

W-SiO的结构特征是[Si-O₄]四面体用两条相对的棱边分别与前后两个四面体共享，由此形成无限长链（类以于SiS₂，SiSe₂的结构）

4、克鲁兹紫水晶晶簇α-SiO₂，产地：墨西哥🇲🇽维拉克鲁斯市，故而得名。

紫水晶的致色原理是其中的杂质Fe(III)离子导致的空穴色心致色，不太稳定，长时间暴露在紫外线下会褪色，加热处理紫水晶可以得到黄水晶。

粉粉的克鲁兹紫水晶😘

5、紫水晶晶洞α-SiO₂，产地：中国🇨🇳江苏省连云港市。

作为紫水晶的晶洞中分离出的一部分。

6、萤石CaF₂，产地：中国🇨🇳浙江省金华市武义县。

碱土金属最重要的氟化物是氟化钙，又称萤石，对氟来说，萤石也是唯一的富矿。在墨西哥🇲🇽、美国🇺🇸、中国🇨🇳和意大利🇮🇹等每年开采共几百万吨，萤石的主要用途是：

①、生产碱性平炉钢时作为熔剂。

②、可用于生产氢氟酸、氟和氟化物：将萤石粉碎与浓硫酸混合，在回转窑中进行反应，产生的气体经过净化后用蒸馏水吸收，即可得到氢氟酸：

CaF₂+H₂SO₄→CaSO₄+2HF↑

以氢氟酸为原料，电解或与其他物质反应可以产生氟或氟化物：

2HF—电解→H₂↑+F₂↑

12HF+2Al(OH)₃+3Na₂CO₃→2Na₃[AlF₆]+3CO₂↑+9H₂O

③、玻璃制造工业中作为熔剂和不透明剂，在饮水中加入1至1.5ppm的氟化物（主要是氟化钙）,可以减少蛀牙的发生。氟离子替换牙齿组分羟基磷灰石（碱式磷酸钙Ca₅(PO₄)₃(OH)）的氢氧根，形成更为耐腐蚀的氟磷灰石（氟磷灰石Ca₅(PO₄)₃F）：

CaF₂+2Ca₅(PO₄)₃(OH)→2Ca₅(PO₄)₃F+Ca(OH)₂

很纯的萤石用于制造 apodiomatic 透镜。由于高级萤石希少，故每年只能生产约一吨这种透镜。

7、磷氯铅矿PbCl₂·3Pb₃(PO₄)₂，产地：中国🇨🇳广西壮族自治区恭城瑶族自治县。

磷氯铅矿作为铅矿石并不重要，主要作为矿物收藏。

8、天青石晶洞SrSO₄，产地：中国🇨🇳江苏省南京市溧水区。

天青石是锶的硫酸盐，也是锶在地壳中的主要存在形式，为无水物，加热至1580℃，分解为氧化锶和三氧化硫：

SrSO₄—1580℃→SrO+SO₃↑

天青石作为主要的锶源，最重要的用途是生产碳酸锶，有热还原法和复分解法：

①、热还原法：将天青石粉碎与木炭混合，在还原氛围下加热至1000～2000℃反应产生硫化锶，向硫化锶溶液中通入二氧化碳得到碳酸锶：

SrSO₄+4C—1000～2000℃→SrS+4CO↑

SrSO₄+2C—1000～2000℃→SrS+2CO₂↑

SrS+CO₂+H₂O→SrCO₃↓+H₂S

②、复分解法：将天青石粉碎与浓碳酸钠水溶液反应，利用碳酸锶溶解度小于硫酸锶的特点使硫酸锶转化为碳酸锶，此方法的缺点是反应不充分：

SrSO₄+Na₂CO₃→SrCO₃+Na₂SO₄

9、钴方解石CaCO₃(Co)，产地刚果🇨🇬

方解石是碳酸钙在自然界中存在的多种形式之一，碱土金属碳酸盐有方解石型与文石型两种，其中Mg²⁺半径小，易形成方解石型晶体，Mg²⁺周围围绕着六个氧原子，而半径大的Sr²⁺,Ba²⁺则易形成文石型晶体，金属离子周围靠近九个氧原子。Ca²⁺半径不大不小，则既可以形成方解石型晶体也可以形成文石型晶体。

钴离子的掺杂导致方解石呈现出粉红色。

10、沙漠玫瑰CaSO₄·2H₂O，产自中国🇨🇳内蒙古自治区阿拉善盟。

硫酸钙在自然界存在有两种形式，硬石膏即无水CaSO₄和水合物即石膏CaSO₄·2H2O。另一种重要的形式为烧石膏2CaSO₄·H₂O。对硫酸钙的研究如此活跃主要在于它的工业价值，石膏遍布世界各国，以致大多数国家在本国能适量自给，主要矿藏来自海洋沉积物，特殊形式有如下几种：

①、雪花石膏-—较纯的石膏，质软而致密。很久以来就被用来雕成坛、壶及其他小器皿，做成石膏像，雕塑成各种艺术品等。

②、透明石膏——-片状的纯石，长和宽可达数，厚度达数时，并且是完全透明的，破裂下来的部份也是具有相似性质的平行四边形，薄片石膏可使光偏振，因此用于偏振光仪器，它与云母不同，一旦歪曲，将不能恢复原状。

③、硬石膏——天然无水CaSO₄，它的溶解度与CaSO₄·2H₂O 相同，但是并不迅速与水作用生成水合物，因此不能用以制造石膏，但可用于制备硫酸铵：

CaSO₄+2NH₃+CO₂+H₂O→CaCO₃↓+(NH₄)₂SO₄

④、纤维石膏——形似石棉，成平行线状。沉积在石膏矿附近，是由带有溶解石膏的地下水蒸发而得，因此又称为二级石膏。

⑤、土石膏——含60-90%的石膏，混以各种砂土和腐殖质，沉识于地面附近，它是由带有石膏溶液的地下水流到地表面时蒸发生成的，曾用于制造烧石膏和建筑材料，现在已失去它的工业价值。

⑥、石膏砂—广泛分布于地面。这些沉淀物中常含杂质Na₂SO₄，因此不能用于建筑或水利方面的材料。

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