一个单一的硅原子在高温高压的作用下，与两个在高温状态下的水原子或周围的蒸汽中
释放出来的氧原子组合而成。原子组合以后就形成了带有单一水晶细胞的二氧化硅，所
有的石英水晶都是由这种物质组成的，其副产品为氢。在上千年的漫长岁月中，如果条
件允许，这一单一种子就开始生长，但周围的流体必须含有适量的硅和水或是长期处于
高温高压下的蒸汽。当原生的流体慢慢地渗人到二氧化硅的第一个细胞上时，这个细胞
就开始衍生出另外一个和自己一模一样的细胞，但在复杂的水晶结构中一次只能形成一
个原子。水晶体内的每个细胞形态都是重复相同的，每个细胞自身都是一颗小水晶，每
个细胞都像前一个细胞一样有着相同的形态。这样水晶就搭起一个复杂的三维结构架—
—“水晶架”因此而得名，其几何构成极其规律。就这样日积月累，渐渐的一块纯净透
明的天然石英水晶就形成了。它的天然状态呈多棱形，通常是六棱形，长到最佳点就逐
渐变细。
当然并不是每块天然石英水晶都是完美的，在生长过程中它有可能受到周围铁、铝
等大量物质的侵害，结果就出现了色泽上的变化。比如铝会使水晶变成烟灰色，这样的
水晶被称为“烟色石英”；铁会使水晶变成暗粉色，这样的水晶被称为“玫瑰石英”。
除此之外高强度的辐射也会影响水晶的生长和色泽。只在没有射线和其他追踪元素的地
方，才有可能长出百分之百纯净透明的水晶。
石英是最常见的天然材料之一。杰克告诉我们，最近据数字估计大约百分之八十的
地壳含有石英。但是大部分石英纯度都很低，而且体积太小，内含杂质，几乎没有什么
实用价值。即使一些纯度较低的石英种类也很漂亮，但无法应用到电子工业上。实际上
这就是电子工业遇到的问题，即大块的纯度极高的天然石英非常稀少。
近来人工种植或生产合成石英已经在某种程度上解决了这个问题。第一例生产或种
植合成石英始于1851年。直到二十世纪后半期生产或种植石英工艺才完善起来，才在电
子产品上得到实际应用。其实那时海尔莱德-派克尔德公司就已经开始进行天然石英检测
了。仔细挑选出来的天然石英水晶，在那时仍然是用于电子原件的主要原料。但因为从
那时起科学家就可以成功种植石英了，所以到了现在，合成石英已经完全取代了天然石
英，用于制造绝大部分电子设备。
生产种植石英的好处在于，可以无条件地保证水晶的纯度和大小，但这不等于说就
可以脱离孕育万物的大自然。相反，人们只能先从天然水晶块上移植石英，然后再生产，
需要科学家所做的工作只是人为创造出适合石英生长的最佳环境，以加速整个形成过程
的运行，目前这个过程只需数周就可以完成了。通常是在一个大的压热器中放一台高精
密度的熔炉，然后把天然石英碎片放到温度和压力不断升高的水中进行分解。但主要的
原料还是一块高质量的天然石英，如果没有它整个程序就无法启动。科学家们只需将这
块精心挑选出来的天然水晶悬挂到压热器里面，其他的事，就是要等着它们自然而然地
发生发展。周围液体很容易流到原始水晶上。等到水晶达到了要求的尺寸，就把它移开，
或是拿出来。这些新造出的水晶，虽然是天然水晶生长了一代又一代的结果，但仍然和
在大自然培育出来的原始天然石英水晶一样纯净。
海尔莱德-派克尔德科学家所面临的首要任务是，找到各种各样肉眼看起来和天然石
英一模一样的制材，以确定水晶头骨到底是用什么制成的。
其中的一项检测是这样的：将水晶头骨浸入盛有苄基乙醇且密度及折射指数与高纯
度石英相同的玻璃缸里，结果头骨一放进去就像消失了一样。这表明头骨是由纯度极高
的石英制成的。然后将极化光射向玻璃缸中的头骨，出现的阴影或“面纱”表明头骨所
用的石英是天然的。如果是在特定环境下生产出来的石英，就没有这些像树的年轮圈一
样的阴影或细小的变化。因此就排除了这个头骨是由某种塑料或玻璃或现代合成水晶制
成的可能性。毫无疑问它是由生长于地下的天然水晶石制成的。而纱状的阴影同时也验
证了水晶头骨其他方面的一些性能。从它的体积来看，要比一般的天然石英大得多。因
此有人怀疑这个头骨是由几块水晶仔细拼制而成。但极化光的检测证实，不但头颅部分
是一整块水晶制成，而且下颌部分也同出于这块水晶。
对此，检测小组非常惊讶。这种高纯度的水晶石可是世界上硬度最高的材料之一了。
按照宝石专家所使用的摩恩硬度标准，它只比钻石稍微软一点儿，再加上它脆而易碎，
无疑会给雕刻工作带来难以想象的困难。尽管如此，头骨的雕刻工艺却精美异常。根据
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