石英是自然界最常见的矿物,晶莹剔透的宝石级石英——水晶内部通常含有丰富多样的包裹体,这些包裹体使得水晶不仅具有美学价值、收藏及经济价值,也使它成为研究热点。金红石是水晶中常见固体包裹体之一,水晶中金红石颜色丰富,有金色细丝状“金发晶”,棕色“铜发晶”,银白色“钛晶”;形态分布多样,有朝一个方向生长的顺发晶,有金红石呈六个方向的六射“星光发晶”,还有朝多个方向生长的放射状金红石发晶,也有杂乱无序状“乱发晶”;水晶中金红石针粗细长短各不相同,有毛发状,纤维状,细针状,也有2-5mm宽的板状金红石,长度最短肉眼不可见,长着可达10cm。水晶中金红石颜色、大小与其生长环境密切相关,金红石形态和延长方向与金红石最初的形成方式,水晶的生长方向密切相关。本次研究选取了有代表性的标本进行了基础的宝石学测试,原石和薄片显微镜观察,对其定向生长的金红石——黑色赤铁矿包裹体和非定向生长的金红石进行了观察和研究。通过大量原石标本显微镜放大观察和薄片偏反光显微镜观察发现大部分定向生长的金红石针依附黑色核心生长,相邻金红石针夹角呈60°,金红石依附基地生长可成六射“金红石星”,根据后续测试黑色基地为含钛赤铁矿。观察测量标本中金红石针夹角,金红石与核心赤铁矿结晶学关系的关系,通过制作金红石和赤铁矿的晶体结构,查阅文献分析推测金红石受依附核心赤铁矿结晶学方向影响出溶生长夹角呈60°。对水晶及内部固体包裹体进行了电子探针背散射观察和成分分析、X射线粉晶衍射、红外光谱、拉曼测试光谱测,得出本次实验标本中金色,棕色固体针状包裹体为金红石,金红石依附生长的黑色核心为含钛赤铁矿,金红石针中铁含量由核心到末端减少。分析之前的薄片及晶体原石观察和之后的测试数据分析,推测水晶中定向生长的金红石依附赤铁矿型包裹体一般由是核心赤铁矿形成后被水晶包裹,若周围条件合适,此时金红石针随水晶一同生长,金红石针生长方向固定,生长速率受到水晶生长速率的影响,沿着沿水晶C轴方向金红石针更长;少数较小的金红石-钛赤铁矿型包裹体被水晶包裹后不再生长,此时金红石针生长方向与长度与水晶无关。