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石英(せきえい、quartz、クォーツ)は二酸化ケイ素 (SiO₂) が結晶してでできた鉱物。六角柱状のきれいな自形結晶をなすことが多い。中でも特に無色透明のものを水晶(すいしょう、、ロッククリスタル)と呼び、古くは玻璃(はり)と呼ばれて珍重された。

1気圧、573℃で低温型石英から高温型石英に転移する。高温型石英は六角柱面を持たない。さらに高温では、鱗珪石に相転移する。

主要な造岩鉱物であり、花崗岩などの火成岩に多く含まれる。

石英を成分とする砂は珪砂(けいしゃ・けいさ、)と呼ばれ、石英を主体とした珪化物からなる鉱石は珪石と呼ばれる。

粉末は水晶末と呼ばれ、顔料として使用される。

4月の誕生石である。石言葉は「完璧・冷静沈着・神秘的」。日本の国石に指定されている。これは日本が良質な水晶を多く産出していた為である。

◆ 産出地

石英は地殻を構成する非常に一般的な鉱物で、火成岩・変成岩・堆積岩のいずれにもしばしば含まれる。水晶としては、花崗岩質ペグマタイト・熱水鉱床などに産出する。

砂は岩石が風化することにより生じるが、石英は風化に強く、砂は石英主体となる事が多い。一般的に、砂漠・砂丘の砂は石英が主成分となる。

砂埃(すなぼこり)には石英が含まれている。石英はモース硬度7なので、プラスティック・金属・車の塗装などは砂埃で容易に傷ついてしまう。そのため、宝石は石英より硬度の高いものが選ばれていることが多い。これは砂埃などで簡単に傷ついたりしては困るからである(ただし生体起源の宝石である真珠や珊瑚、琥珀などは例外)。

国内においても各地で産出するが、そのなかでも山梨県甲府市、岐阜県中津川市、愛知県春日井市などで産出されたものが有名である。

◇ 水晶鉱山

現在、国内に水晶を目的として稼工している鉱山は存在しない(珪石を稼工している鉱山はある)が、海外にはこれを目的に採掘している鉱山が存在する。

・ アメリカ・アーカンソー州(現在盛んに採掘・輸出されている)

・ ブラジル・ミナスジェライス州(現在盛んに採掘・輸出されている)

・ 山梨県・乙女鉱山(明治〜昭和期に盛んに採掘され、輸出された。工業用の他、標本用としても美麗な結晶を産出)

◆ 性質・特徴

石英の非常に細かい結晶が緻密に固まっているものを玉髄という。不純物によっていろいろな色となり、紅玉髄、緑玉髄、瑪瑙、碧玉などと呼んで飾り石とする。

水晶に不純物が混じり色のついたものを色つき水晶という。インクルージョン(内包物または包有物)を含んだり、結晶の形が変わって見えるものを変わり水晶という。色つき水晶は準貴石として扱われる。変わり水晶はコレクターに人気がある。

水晶は、代表的な圧電体であり、圧力が加わると電気が発生する。このために初期のレコードプレーヤーのピックアップに使われた。今日、水晶の圧電性は、水晶発振器として最も活用されており、時計が単に「クォーツ」(水晶の英名)としばしば呼ばれるのは、水晶発振器を利用した時計が最も多いからである。この原理を利用して、水晶微量天秤 (QCM) と呼ばれる微量質量を正確に測定するための装置の研究が行われている。

◇ 色つき水晶

水晶の発色原因は主に不純物の混入と放射線による結晶格子欠陥によるもので、主要構成元素によるものではない。紫水晶、黄水晶、煙水晶、黒水晶の発色原因はいずれも、不純物欠陥に電子(または正孔)が捕獲され特定のエネルギー準位をもつもの(色中心、カラーセンターという)で、紫水晶、黄水晶は鉄イオン、煙水晶、黒水晶はアルミニウムイオンが関連している。

; 紫水晶(amethyst、アメシスト)

: 紫水晶(むらさきすいしょう)は紫色に色づいた水晶。紫色の発色はケイ素を置換した微量の鉄イオンによる色中心が原因と考えられている。最近の研究ではアルミニウムも関係しているとの説がある。尖っていて、細長く装飾品に使われる場合は研磨される場合が多い。加熱するとレモン色や黄色に変わりやすい。紫外線に曝露すると退色する。英語名 "amethyst" はギリシア語の amethustos(酔わせない)から派生した。アメシストを持つと酔いを防ぐはたらきがあると信じられていたことによる。

; 黄水晶(citrine、シトリン)

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