在介绍水晶之前，我想我们先从矿物学开始好了。毕竟北美的科学学派重视的是科学的、量化的、可分析的，而且最主要的是可结构性的验证。
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科学证明，天然水晶具有压电性（Piezoelectricity），而且天然水晶平均秒一秒可以释放出八百万次的震盪，这之间蕴藏著强大且丰沛的能量。并且，天然水晶经过地球动輒千万年以上的粹鍊，长期与大自然间共振及互动，其正向磁场隐藏著巨大且无限的能量波。对於长期暴露在负向磁场的我们，佩带天然水晶有助於将自身的能量频率转為更强大的正向磁场请且释放，进而影响到我们平常的生活、工作、交友或学业的表现。

水晶為物理上，化学上均甚安定之材料，其压电性质(Piezoelectricity)及弹性性质使其机械振动表现於电气上时，有高Q 值、低动率，高敏锐性、高稳定性、… 等优良频率特性。因此凡是要求高度精密，稳定频率之振盪器、滤波器皆须用水晶作為振盪材料。其用途如频率合成、计数、导航、导向、传真、电脑、通信、计时、… 等其在国防军事上的用途，更见其重要性。

水晶Rock Crystal Quartz的最主要元素是SiO2(二氧化硅)，答对了，就是Quartz（石英）。我们常把透明的石英称為水晶，其实他们是相同元素的。石英的化学成分就是二氧化硅SiO2，属六方晶系，摩式硬度為7，比重為2.66，折光率為1.54-1.55，双折射率為0.0009具玻璃光泽（玻璃则无双折射率）。而常见的石英多為块状体，但是偶尔也会有具良好且透明的结晶。各种水晶含有不同的微量金属，使各种水晶拥有其独特的顏色，紫水晶含少量铁、黄水晶含少量金砂石、粉水晶含少量鈦。

而SiO2（二氧化硅）一般分為两种--低温石英及高温石英。水晶的生长温度约在550－600℃间，在550-573℃之间生成的属於低温石英，常见的水晶即属此类，其水晶簇柱是六角柱体(六方晶系)；573-600℃之间生成的属於高温石英，玛瑙 就是常见的高温石英。

石英最常见的结晶类型是六角不对称尖柱状的低温石英，这是在地表温度范围所形成的石英。另有一种石英在较高的温度下结晶形成，称為高温石英，形状為对秤的六脚尖柱状。还有一种高压环境下形成的石英，通常在地下深处或天体撞击下可发现这种高温石英

石英是花岗岩的主要成分，因具有较高的硬度，而且性质稳定，所以可以在风化侵蚀的过程中保留下来，因此也是砂岩的主要成分，特别是石英砂岩中，石英的含量更高。 而石英也是玻璃的主要原料，台湾西部许多地方取较纯的石英砂或自地层中取较纯的石英砂岩作為原料；东部海边则常可看到许多人捡拾白色的石英卵石做為製造玻璃的原料，这些卵石多半来自於变质岩中的石英脉．纯净无狭雌的石英也可以用作计时震盪器，如手錶内的震盪器，早期取自天然石英，现在多以人工合成的方式，不仅可以控制品质，也可以量產降低成本。

好啦，接下来我们来看看水晶的分析

刚刚说过，水晶频率平均每一秒释放出八百万次的震盪，古时人们已知道水晶充满能量，但过去科学不发达，未能以科学方法研究水晶，到了近代两个世纪，科学起飞，人们逐渐发现水晶的物理性。在上十九世纪未，科学家已发现石英有Piezoelectricity ( 压电性 )，於石英一端施压，另一端会释出电荷。

到上世纪二十年代，科学家又发现石英有Frequency(振盪)现象，当水晶通电时，水晶会膨胀，截断电流时便收缩到原来大小；不断快速地重复供电、停电，水晶则不断的高速胀缩振盪，而振盪的频率却极為隐定。因為振盪频率高速而隐定，所以水晶便被製成晶片，是电器零件不可或缺的原材料。

而经过许多专家学者多年对水晶的深入研究，水晶被确定有五大功能：聚焦折射、储存资料、传递讯息、能源转换、能量扩大。

（1）聚焦折射Focus

古时人类已发现水晶有聚焦功能，也可把光线折射，通过水晶这特点可造出凸透镜、凹透镜等。於雷射运用中，晶片和光速之合用，可使於读秒声中测出地球与月球间的距离，利用晶体的特性以可激发出高能量光束、强大、高度平行，精密者可运用於眼科手术，巨大者可运用在如「星战计划」中摧毁来袭的飞弹等等。

（2）储存资料Storage

当有讯息通过水晶，这些资讯会被水晶记下，电脑记亿体裡的晶片正是有此功能。到了近代所製造出的光谱仪的镜片、稜镜等。压电下的水晶会带正、负不同电荷，这也是电脑二进位中的0与1，没错，这就是电脑的基础。一直发展至今，这种储存记忆的容量惊人，可以将大英百科全书全部的资料输入在比橡皮擦更小的体积内。

（3）传递讯息Transfer

很多电器中的资讯传递也要靠晶片，因為水晶振盪的频率隐定，用来传递讯号误差很少。由於水晶晶片的振盪极精準，且极有规律，除了可用来作电子錶的时间控制外，还可以执行电算机的精密计算，更可用来作电脑与电脑间鉅大讯息的传输。

（4）能源转换Transform

水晶可把不同的能源转换成其他能源，例如把电能转成光能、热能、声能、磁能，又可把这些能源转成电能。太阳能转成电能便需靠集热晶片。可将能源型态使之转换，比如太阳能集热晶片，可将光变电、电变磁等等。声、光、电、热、磁都是能源，能源不灭，只是转换至不同型态，而水晶是最佳媒人。

（5） 能量扩大Amplify

能源通过水晶能够增强而频率不变，例如用扩音器时，电流通过石英转换成声能后（能源转换），再增强声浪（能量扩大），而且不会有走音情况出现（频率不变）。可将同频率的电子讯号同频扩大，像收音机裡的晶体会接收空气中的电波，并将以扩大再转换出来，就是人们耳朵听到的声波了。而这之间的倍数何止千万倍。

在介绍过水晶的科学分析及验证之后，我们来看看水晶的分类。水晶的分类是五花八门，通常大致可分三类：1.Crystalline Varieties (显晶类)、2.Crypto crystalline Varieties(隐晶类)、3. Special Varieties(特别类)。

一．Crystalline Varieties（显晶类）：

平时我们观赏到由多条六角形水晶柱(六方晶系)生成一簇的水晶簇，便是属於Crystalline Varieties显晶类，如白水晶、紫水晶、黄水晶、粉晶、髮晶、虎眼石等皆属此类。

二．Crypto crystalline Varieties（隐晶类）：

隐晶类水晶外观是一块块的，不是成六角水晶簇状，但他们却也是属六方晶系的。但我们不能以肉眼观察到他们的六角形结晶，因為结晶的体积极為细小，需以显微镜协助下才能看到六角形结晶。而此类水晶非常平滑，因為结晶之间有"水化硅石"填补。玛瑙便属於此类。

三．Special Varieties（特别类）：

这类水晶和一般水晶分别很大，难以归為显晶类或隐晶类，所以归纳為特别类，例如结晶古怪嶙峋的Skeleton Crystal(骨干水晶)、水晶内有山水星像图案的Phantom Crystal（幻影水晶）等皆归纳為此类。

OK！大家知道水晶的大概状况之后，我们最后分析一下天然水晶和人造水晶的最大不同点。

天然水晶遍佈全世界，多產自巴西及乌拉圭等南美地区，亦有產自青藏高原，他们生长在地底或洞穴深处，气压需要约地面气压的2至3倍，并且要有含饱和二氧化硅的地下水源源不绝供应，温度需在550－600℃间，经过数万百年、甚至是过千万年的时间，二氧化硅便结成水晶，等待人们去堪探发掘，这是天然水晶昂贵的原因。

但现在科技发达，而且对水晶的需求量又更加的与日俱增（在前面已经大概描述过水晶的科学功能）。所以我们就在工厂中模拟石英的生长环境，大量生產水晶切割成晶片，以满足工业用途（例如石英錶、电脑中的CPU便需要晶片）。这就是人造水晶，俗称养晶。

原料
石英含量%
主要相关行业

石英岩
90-99
硅铁工厂、耐火砖业

石英砂(硅砂)
85-99
硅砂工厂、铸造业、玻璃业、砂纸製造业、耐火砖业

黏土
0-60
耐火砖业、瓷砖业、卫浴瓷器、日用瓷器、艺术陶瓷、藺草加工厂、窑炉製造业

花岗岩
25-30
建筑用石材

玛瑙、水晶
>98
宝石琢磨业