为什么水晶洞经常镶着玛瑙花边

如果你去自然博物馆看矿物展览，会发现水晶往往长在中空的岩洞中，就好像是一个精心雕琢的水晶屋。这种长满了晶体的岩洞叫作晶洞。

晶洞的原始空间一般是在岩浆冷却过程中因体积收缩而成，也可以是岩浆凝固时大量气体逸出后的结果，或是岩石被局部溶解后留下的空洞。开阔的自由空间是晶体得以长大的必要条件，但仅有空间是不够的，“巧妇难为无米之炊”，矿物生长还必须有一定的物质基础。在晶洞形成后，若有含矿热液灌入，当温度、压力下降导致溶液过饱和时就会陆续结晶沉淀出相应的矿物晶体。

充填紫水晶的晶洞，边缘是玛瑙

当高温含硅热液灌入晶洞时，如果晶洞本身相对较冷，与热液的温度差异很大，那么一开始矿液在晶洞边部的过饱和度就非常大，很容易在短时间内形成众多细小的“晶核”，并得以稳定、持续地生长。可以想象，如此众多的小晶核同时沿着洞壁长大，很快就会彼此相触而无法继续长大。因此，最早形成的、位于晶洞边缘的往往是玛瑙——隐晶质石英的集合体。随着结晶作用逐渐向晶洞中心进行，温度梯度和过饱和度都在下降，结晶速度相对放缓，这时特别适宜较大晶核的持续生长，长出的就是带锥头的、六方柱状的水晶晶体了。因为每个晶体都有不同角度的亮闪闪的晶面，光照下晶洞中这些小晶面的反光宛如夜空中闪烁的繁星，非常漂亮。

加工后的紫水晶

同一个晶洞中，在不同发育阶段生长出的晶体，其大小有明显差别。假如含矿热液中尚含有微量的三价铁离子，当铁离子进入水晶晶格中时，水晶就会呈现高贵、漂亮的紫罗兰色，如市场上经常见到巴西、乌拉圭出产的紫晶洞。随着晶体不断长大，热液中的成矿物质浓度逐渐减小，直至消耗殆尽。晶体没有了“营养物质”的补给，自然就停止了生长。所以，晶洞的中央往往是空的。晶洞最原始的形态是中空的球体或椭球体，开采后一剖为二。这样，我们就可以清楚地看到深藏于晶洞内的漂亮晶体了，同时，也可以根据所观察到的分层结构来了解晶洞的形成过程。（冯敏）

【微博士】为什么晶洞中水晶最常见

晶洞中能够长出哪种矿物，完全取决于含矿热液的化学组成。不同地区、不同时期、不同来源的含矿热液，其化学组成有很大变化，因此晶洞中的矿物种类也有可能千差万别。地壳中相对含量最高的两个化学元素是氧和硅，两者结合形成二氧化硅，该矿物称为石英。无色透明的石英晶体称为水晶，紫色的叫紫晶，而肉眼不可见的微粒集合体便是玛瑙。二氧化硅质的矿物几乎随处可见，占地壳质量的12.6%，因此，地壳系统中的热液富含硅、氧。这就是晶洞中常见水晶的原因。

【微问题】既然钻石是自然界中最硬的矿物，那么你猜猜看工艺师是用什么来切割钻石的呢？

【关键词】宝石　钻石　水晶