1.水晶的概念
国家珠宝玉石命名标准中所述的水晶是指天然产出的一种结晶完好的纯净、透明的石英单晶体，英文名rockaystal。别名晶石、水晶石，我国古代亦称为水精、水玉、玉晶等。它的主要化学成分是二氧化硅( Si02)。自然界常见的水晶多为柱体较发育的低温a-石英（结晶温度<573℃），属三方晶系。水晶的结晶习性受温度和溶液饱和度影响，随着温度的升高，晶体形状从长柱状趋向短柱状，直至出现柱体不发育的六方双锥状，俗称“无腰水晶”，即高温β-石英（结晶温度573℃- 870℃），属六方晶系。
水晶中因含有不同的微量色素离子或细分散包裹体，或因结构中存在色心而呈现多种颜色，形成不同的水晶品种，如烟水晶、紫水晶、黄色水晶及绿色水晶等。
(1)硬度：摩氏硬度(HM）7。摩氏硬度计是德国矿物学家Friedrich Mohs在1822年根据自然界常见的lO种标准矿物的相对硬度确定的定性级别，用以测试不同矿物间的相对刻划硬度。水晶麓在玻璃等物体上刻划出痕迹。
(2)密度：265克／立方厘米。这意味着温度在4℃时，一定体积水晶的重量，是相同体积水的重量的2.65倍。
(3)光性：光学非均质体，一轴晶正光性。水晶属三方晶系，是只有一个光轴的晶体，其光轴平行于晶体的延
长方向，即结晶轴c轴。一轴晶晶体当其常光线∞(№)的折射率小于非常光线￡( Ne)的折射率的最大值时，该宝石为正光性。
(4)折射率和双折射率：1.544 - 1.553。一束入射光在光性非均质体（各向异性体）被分解成两束折射光的现象称为双折射现象。双折射率( DR)，是光性非均质体（各向异性体）两个主折射率之间的最大数值差，可利用折射率仪来测得。水晶的两个折射率值分别为1.544和1553，二者数值差为0009。折射率和双折射率是物质的重要光学常数。
(5)色散度：0.013。色散是指照射的白光被宝石不同角度折射而导致白光分解为可见光光谱色的现象。色散度是反映材料色散强度的物理量，理论上用相当于该材料在红光中的折射率与紫光中的折射率的差值来表示。差值越大，色散强度就越大，其出“火彩”的现象也就越明显。
(6)光泽：玻璃光泽。光泽指材料表面反射光的能力和特征。水晶呈玻璃光泽，断口处呈油脂光泽。
(7)多色性：二色性，弱。多色性是光学非均质体彩色宝石由于不同结晶方向上差异选择性吸收而呈现不同颜色的现象。多色性可分为二色性和三色性。透明无色水晶不能显现多色性，有色水晶的多色性受体色的颜色特征或深浅不同而异，紫水晶具有弱或清楚的二色性，黄色水晶和茶色水晶具有弱的二色性。
(8)解理：无。解理（俗称劈开），是指晶体在外力作用下沿一定的结晶方向裂开呈光滑平面的性质。
(9)断口：贝壳状断口。断口（又称破口），是指晶体在外力作用下产生不规则破裂面的性质。水晶晶体断口上有时可见有平行的“人”字形裂纹。
(10)熔点：1713℃。熔点是指在升温过程中，固体物质达到并转变为液态的熔融温度点。
(11)压电性：水晶是具有优良的压电效应的晶体材料。
按水晶的产出状态和处理工艺特点主要可分为：
(1)天然水晶在自然条件下形成的水晶，其颜色、组织结构不合任何人工制造、处理的因素。
(2)合成水晶为满足工业、珠宝业和观赏等需求，用人工方法和工艺技术在工厂或实验室合成生产的水晶。合成水晶的成分、物理化学性质等与天然水晶基本一致。从工业和科技应用等方面看合成水晶比天然水晶更为纯净、透明，具有更实际和广泛的用途。
(3)优化处理水晶是指将天然水晶用加热、辐照、染色等方法处理过的水晶。处理的目的是提高天然水晶净度、增加透明度或改变颜色。如透明水晶用强力放射线辐照，可以变成烟水晶；含三价铁的紫水晶加热至400℃左右可以变成黄色、棕黄色的水晶；合二价铁的紫水晶加热至400℃- 500℃左右，会变成绿色的水晶；而烟水晶慢慢加热至3CO℃- 400℃则会变为黄色水晶；黄色水晶如果再经过放射线物质辐照后，又可恢复威原色。
(4)水晶玻璃又称熔炼水晶，是一种纯净透明、外观似水晶的玻璃。常用于制作工艺品、高档灯具或餐具等制
品。水晶玻璃是石英砂原料经过一系列工序提炼，添加进金属元素（如铅）增强光的折射，再经精细的切割、打磨制造而威。品种可包括铅水晶玻璃、钠钙水晶玻璃、钾锷水晶玻璃、钾钠钙水晶玻璃、钡水晶玻璃、锌水晶玻璃、钛水晶玻璃和锆水晶玻璃等。市场上常见的施华洛世奇产品以水晶玻璃为多。
(1)感官鉴别
①观察外表：天然水晶晶莹、润泽，断口表面具油脂光泽，看上去似有一层薄薄的脂肪油色。而水晶玻璃则为明亮的玻璃光泽。
②查看净度：天然水晶在形成过程中，往往受环境影响含有一些杂质，对着太阳或射灯观察时，可以看到淡淡的均匀细小的呈片状展布或柳絮状气液包裹体；而非天然水晶内部则比较洁净，柳絮状包裹体很少见。
③查看颜色：天然水晶颜色并不均匀；而合成水晶或水晶玻璃制品色泽均匀一致。亦可在桌面垫一层白纸观察，颜色不均匀，白色的自得发青，色柔和，则可能是天然水晶；如颜色特别均匀，呆板，则可能是非天然水晶；无色合成水晶看上去发千而苍白。蓝色、艳红色或明亮的黄绿色水晶在自然界极为罕见。
④用手触摸：当用手去触摸水晶，天然水晶通常感觉要比非天然水晶凉得多，且有油腻感。
⑤测试硬度：天然水晶的摩氏硬度较水晶玻璃及普通玻璃要大，可刻划动水晶玻璃和普通玻璃。
⑥测双折射：将一根头发丝放在水晶球（直径>40mm）
下面，看上去若有时折射为两条线影就是天然水晶，这是因为天然水晶具有双折射性质所致。若无双折射现象，仍呈一条线影的话，就是玻璃制品。但利用此法不能将天然水晶和合成水晶区分开来。
(2)仪器鉴别
①放大镜或宝石显微镜检查：用10倍放大镜或宝石显微镜在透射光下检查，天然水晶经常可见不规则状气液两相包裹体，或金红石、赤铁矿、方解石、电气石、云母、黑钨矿、锡石等矿物包裹体。含有面包渣状包裹体者为合成水晶；见有孤立状圆形、椭圆形小气泡的基本上可以视为水晶玻璃。
②偏光镜检查：在正交偏光下，转动样品360。，除沿样品光轴方向外，出现明暗各4次，表明此样品在光性上属光性非晶质体，是天然水晶的特征。转动样品_过程中，若始终保持全黑状态（或者全明亮）的，属光性均质体，它是水晶玻璃或普通玻璃。
⑨热导仪检测：由于天然水晶的导热效应较水晶玻璃高，将热导仪调节到绿色4格测试宝石，天然水晶能上升至黄色2格，而水晶玻璃或普通玻璃则不上升，当面积大时上升至黄色l格。
④二色镜检查：天然紫水晶具有二色性，而水晶玻璃及普通玻璃则不具有多色性。
⑤红外光谱仪：通过测定水晶中的OH和H20的吸收峰的波数的位置，可以很好地区别天然水晶与合成水晶。天
然水晶以3595cm-l和3484cm-l力特征吸收峰，而合成水晶则缺失上述两特征吸收峰，并以3585cm-l和52COm-l吸收峰为明显特征。
