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