探索二氧化硅家族：了解石英、玛瑙、水晶、硅化木、玉髓和欧泊

很多人分不清水晶、玛瑙、玉髓等二氧化硅集合体的区别，本文将通过一些简单的鉴别特征对它们进行分门别类。按照是否为晶体二氧化硅家族可以分为单晶质、多晶质和非晶质，单晶质就是水晶，多晶质根据晶体大小分为显晶质、隐晶质和交代结构，显晶质为石英岩或石英岩玉；隐晶质包括玉髓、玛瑙和碧石；交代结构又分为硅化木、木变石和硅化珊瑚（珊瑚玉）。而非晶质主要包括欧泊和天然玻璃，天然玻璃根据成因分为火山玻璃和玻璃陨石。下面一张表你就能理清它们之间的关系。

二氧化硅分类

水晶

水晶（rock crystal）就是比较纯净的二氧化硅晶体。水晶的单个晶体都是六棱锥状的，纯净的水晶是无色透明的，足以和玻璃媲美。它的硬度很高，莫氏硬度为7，拿小刀也刻不动。单个的水晶柱大小差异巨大，国内发现最大的水晶产自江苏省东海县，重达3.5吨。

水晶王

当含微量元素Al、Fe等时水晶可呈粉色、紫色、黄色，茶色等，经辐照微量元素形成不同类型的色心，产生不同的颜色，如紫色、黄色、茶色，粉色等。根据颜色的不同有水晶、紫晶、黄晶、茶晶、发晶，芙蓉石等等。其中以紫晶、黄水晶最为珍贵。

紫水晶

不同颜色的水晶

含伴生包裹体矿物的被称之为包裹体水晶，如发晶、绿幽灵、红兔毛等，内包物为金红石、电气石、阳起石、云母，绿泥石等。

包含有金红石的发晶

水晶的内生矿床有伟晶岩型、热液型和矽卡岩型；外生矿床常见于砂矿。宝石级的水晶主要产于晶洞或伟晶岩脉中，世界各地均有水晶产出，其中最著名的就是巴西了。

石英

石英（Quartz）是一种矿物，成分为二氧化硅（SiO2），它也可以形成岩石即石英岩，外表比较好看的可以称之为石英岩玉。

石英岩（图源https://zhidao.baidu.com/question/1640313088041953540.html）

我国著名的石英岩玉包括独龙玉、东陵玉、黄龙玉。虽然这些名字非常高大上，还带有玉字，但主要成分还是石英，跟我们通常说的玉（通常指的是透闪石集合体）千差万别。

东陵石（Aventurine）又称“冬陵石”，还称“印度玉”，为含铬云母的石英岩，通常呈绿色，此外还有红色，大多不透明。印度和巴西产量较大，我国云南、贵州、新疆等地都有出产。

东陵石原石（图源https://www.xiaohongshu.com/explore/624197ef000000000102f5d8）

东陵石手镯（图源https://www.xiaohongshu.com/explore/624197ef000000000102f5d8）

很多不良商家会用东陵石冒充翡翠，普通消费者很容易上当。翡翠（jadeite）密度较大，东陵玉密度2.65-2.8g/cm3。翡翠密度3.30-3.36g/cm3。同样大小的手镯，翡翠手镯较为压手。看颜色，绿色东陵玉底色偏油绿而不正，观察表面会有光亮的小点；翡翠绿色大多比较鲜艳，阳绿，纯正。

黄龙玉最初人称黄蜡石，由于其产在云南龙陵，又以黄色为主色，所以商家炒作得名为黄龙玉。当然，它的主要成分也是石英。

2004年初，市场上好的黄龙玉山料只要几元钱每千克，但经过商家、协会炒作涨到几千元乃至数万元每千克，远超过其本身的价值，也造就了一批富翁。

黄龙玉原石（图源https://www.xiaohongshu.com/explore/60fcef71000000002103598c）

黄龙玉手镯（图源https://www.xiaohongshu.com/explore/649f79e00000000027012a8a）

玉髓

玉髓（Chalcedony）又名“石髓”，是纤维状隐晶质石英集合体，古人视其为玉石中的精髓，它的历史可追溯至大约公元前1800年。它是隐晶质石英的变种，主要成分为二氧化硅，和玛瑙属于同一种矿物，但没有玛瑙的条纹结构，内部矿物晶体极为细小，肉眼无法分辨；此外还含有铁、锰、钛等元素，内部也有时会有草花。

蓝玉髓

玉髓因含致色元素或杂质矿物包裹体而呈现不同的颜色或特殊现象。据此，它可细分为红色玉髓、蓝色玉髓、绿色玉髓、黄色玉髓、紫色玉髓、灰色玉髓、白色玉髓（White chalcedony，其中无色且透明度好者，称无色玉髓）、粉红色玉髓（Pinkchalcedony）、血玉髓（Bloodstone, 即红斑绿玉髓）和玉髓猫眼（Binghamite，因含有密集且平行的赤铁矿或针铁矿纤维，当琢磨成弧面型宝石时，可产生猫眼效应，著名产地为美国明尼苏达州）等 10余个亚种，

玉髓形成于低温和低压条件下，在喷出岩的空洞、热液脉、温泉沉积物、碎屑沉积物及风化壳中。

玛瑙

玛瑙（agate）也作码瑙、马瑙、马脑等，成分和水晶一样，也是二氧化硅，经常是混有蛋白石和隐晶质石英的纹带状块体，摩氏硬度硬度6.5-7，比重2.65。

玛瑙色彩相当有层次，通常有，绿、红、黄、褐，白等多种颜色。有半透明或不透明的。

带石英芯的玛瑙切片中国地质博物馆藏 摄影/郭克毅

玛瑙常呈致密块状而形成各种构造，如乳房状、葡萄状、结核状等，常见的为同心圆构造。

我国古人很早就将玛瑙作为装饰品了。著名的文物镶金兽首玛瑙杯就是用玛瑙制作而成的。

唐镶金兽首玛瑙杯

现代人依然喜欢收集玛瑙，著名的观赏石雨花石绝大部分材质是玛瑙。

雨花石（图源安徽地质博物馆）

我国著名的玛瑙品种有战国红、南红。战国红产地有河北宣化，南红玛瑙最有名的产地是云南的保山与四川的凉山。

碧石

碧石（Jasper），又被称为肝石，即含有较多杂质且不透明的玉髓，杂质含量常达15%以上。在最新的《石英质玉分类与定名》国家标准（GB/T 34098—2017）颁发前，玛瑙和碧石均为玉髓中的特殊成员。现在根据有无条带状结构、透明程度将三者区分开来，可以简单理解为玛瑙是具有条带状的玉髓，碧石是含杂质较多、透明度更低的玉髓。

虽然叫做碧石，但其颜色多种多样，有红、绿、白、黄等多种颜色。

绿碧石（图源https://www.xiaohongshu.com/explore/6243977f00000000010280d9）

硅化木

硅化木（Silicified Wood ）又称木石玉、树化玉等，是几百万年或更早以前的树木被迅速埋葬地下后，被地下水中的二氧化硅替换而成的树木化石。它保留了树木的木质结构和纹理，颜色为土黄、淡黄、黄褐、红褐、灰白、灰黑等，抛光面可具玻璃光泽，不透明或微透明。

缅甸硅化木

硅化木年轮

我国很多地方都有硅化木产出，注明的有北京延庆、新疆奇台、四川射洪等地，这些地方都建设了国家地质公园，喜欢的朋友一定要去看看。

硅化木地质公园和产地（图源王东）

硅化珊瑚

硅化珊瑚（Silicified coral）又称珊瑚玉，即珊瑚化石，是由二氧化硅（石英颗粒）交代了远古珊瑚骨干而成。硅化珊瑚基本保留了原始珊瑚的结构，可见珊瑚的同心放射状特征（菊花形状）。通常被加工成吊坠或者手镯。

硅化珊瑚（图源https://www.xiaohongshu.com/explore/617b6e5c000000000102ee89）

硅化珊瑚蛋面及手镯，表面可见明显的珊瑚的放射状结构特征。

印度尼西亚是著名的硅化珊瑚产地，我国陕西省宁强县也生产珊瑚玉，不过这种珊瑚玉主要成分是方解石，就是碳酸钙，与硅化珊瑚是不同的。二者很容易区分，摩氏硬度不同，硅化珊瑚摩氏硬度为6.5-7，而方解石珊瑚玉摩氏硬度只有3左右。

木变石

木变石（Silicified asbestos）是石棉纤维被石英（SiO2）交代后形成的，它保留了石棉的纤维状结构，原石看起来神似楠木，因此得名“木变石”。

木变石抛光面具丝绢光泽，磨成弧面或是圆珠后，常见猫眼效应，以金黄、褐黄色调为主时，称为“虎睛石”或“虎眼石”，以灰蓝、绿蓝色调为主时，称为“鹰眼石”。

虎眼石原石（图源https://www.xiaohongshu.com/explore/642ee47c00000000130343db）

虎眼石手串（图源https://www.xiaohongshu.com/explore/64c65209000000000c03526f）

鹰眼石手串（图源https://www.xiaohongshu.com/explore/6426db860000000012030144）

彼得石原石（图源https://www.xiaohongshu.com/explore/638af686000000001f0268a2）

彼得石（Pietersite）属于虎睛石的变种，自然类型可分为黄棕色、蓝色、金色及多色混杂四种类型。这种宝石是矿脉中的脉石矿物后期硅化所形成的石英、玉髓、玛瑙、蛋白石等集合体。故硅化的未完成过程所产生的蓝色变异种，称为“鹰眼石”。也有蓝黄黑相间的，称为蓝色猫眼石，。全球只有中国河南、纳米比亚少量地方出产此类矿石。

黑曜石

黑曜石（Obsidian），又被称为火山玻璃，网友戏称之为“龙晶”，是《权力的游戏》中唯二能够杀死异鬼的东西。

黑曜岩是一种酸性玻璃质的岩浆岩，二氧化硅含量通常在70%以上，含水量大约为2%，还含有许多微量元素，如铁、镁、钙、钠、钾，成分与花岗岩相似。除了含有少量的斑晶，几乎全由玻璃质组成。它具备玻璃的特性，非常脆，无节理，敲碎后断面呈贝壳断状口，敲下的碎片边缘十分锋利。

黑曜石原石

古人类早在数万年前就会利用黑曜石来制作石器了，包括石叶、石镞等。2021年，吉林省和龙市一施工人员意外发现一件长53厘米、重16.3千克的巨型黑曜岩石叶石核。

黑曜岩石核

黑曜石是火山喷发后富含二氧化硅的酸性岩浆快速冷凝形成的，我国东北长白山因为火山喷发形成了很多的黑曜石，这些黑曜石随着水被搬运到图们江，这也是古人类打制石器的重要材料来源。

玻璃陨石

玻璃陨石（Tekties）是一种棕黑色、浅绿色或金黄色的天然玻璃，大小一般为数厘米到数十厘米，具有清晰的空气熔蚀刻痕和特定的全球分布区域，不同区域的玻璃陨石具有固定的产出地层。虽然名字有“陨石”二字，但是它却不是来自其他天体的物质，而是地球的产物，是外力作用下地球物质的一种表现形式，与直接起源于地外星体的陨石有天壤之别。

我国古代的雷公墨其实就是玻璃陨石。

各种形态的雷公墨（图源陈宏毅等）

捷克的玻璃陨石呈浅绿色、翠绿色、橄榄绿色到墨绿色，具有呈弧面弯曲的薄片状和中间厚边缘薄的椭圆凸透镜状等形态，透明度好，表面发育熔蚀坑、沟槽和流动条纹，常开发为饰品佩戴。

捷克玻璃陨石（图源陈宏毅等）

迄今为止，地球上共发现了四种玻璃陨石的集中散落区，散落区包括厘米级别的玻璃陨石和小于1毫米的微玻璃陨石，这些微玻璃陨石在化学组成和年龄上与同散落区的玻璃陨石具有共同特征。不同散落区的玻璃陨石和微玻璃陨石具有不同的外形特点、分布区域、形成时间和物质组成等特征，说明它们是不同地质或天体事件的产物。

四种玻璃陨石的分布范围（图源陈宏毅等）

欧泊/蛋白石

蛋白石（Opal），英文翻译成汉字是欧泊（其实跟猕猴桃和奇异果、樱桃和车厘子一样）。欧泊的化学成分组成是SiO2·nH2O（硅分子和水的混合体）。

根据欧泊胚体色调的显示，它可以分为无色、白色、浅灰、深灰一直到黑色。不同于其它宝石的是，欧泊所具有迷人的色彩是根据随机的“变色游戏”来呈现光谱中各种色彩的，我们看到的欧泊通常是五彩斑斓的。

欧泊

欧泊是凝胶状或液体的硅石留入地层裂缝和洞穴中沉积凝固成无定形的非晶体宝石矿，其中也包含动植物残留物，例如树木、甲壳和骨头等。

澳大利亚出产的欧泊有时也被称为“沉积的宝石”，是因为它主要形成和出产于中生代大自流井盆地中的沉积岩中。比重主要根据含水率不同，在1.9-2.3之间。

澳大利亚欧泊的种类比较全面有黑欧泊、白欧泊、晶质欧泊、动植物化石欧泊等等。

通过以上分析，相信你了解了二氧化硅家族成员的一些信息，“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，看完之后你也可以去拥抱大自然，寻找这些美丽的宝贝，感受大自然的神奇。

作者：解浩

单位：河北省煤田地质局第二地质队（河北省干热岩研究中心）

备注：文章中图片除备注外均为作者本人拍摄

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