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1、第三章矿物的形态矿物的形态包括矿物的单体、连生体及集合体的形态。其中单体 形态是研究的基础。晶体形态是其成分和内部结构的反映,一定成分和内部结构的矿 物,具有一定的晶体形态特征,同时受其生长时的外部环境的影响。矿物不同的晶形和形态特征,是识别矿物的重要依据。研究矿物 的形态,在鉴定矿物、研究其成因、指导找矿及利用矿物资源方面具 有十分重要的意义。一、矿物单体的形态只有晶质矿物才能呈现单体,所以矿物的单体形态是指矿物单晶 体的形态。1 .理想晶体与实际晶体理想晶体的内部结构严格地服从空间格子规律,外形应为规则的 几何多面体,面平、棱直,同一单形的晶面同形等大。实际上晶体在 其生长过程中或晶体长成
2、之后,总是不可避免地要受到外界复杂因素 的种种影响,致使晶体不能按理想形态发育;此外,晶体在形成之后, 还可能受到溶蚀和破坏。实际晶体就内部结构而言,并非严格按照空 间格子规律所形成。其外形与理想晶体也常有一定的差距。晶面也非 平面,同一单形的晶面也非同形等大,从而形成“歪晶”(distorted crystal)。2 .晶体习性(habit)晶体习性:其含义首先是某晶体所常见的形态:在相同的生长条件下,一定成分的同种矿物,总是有它自己的常见形态,矿物晶体的 这种性质与其成分、结构和形成环境密切相关。晶体上出现某种或某几种单形,是因为晶面应平行强键,且是面 网密度最大的面网。但由于结晶时的环境
3、不同,不同面网的相对生长 速度会有变化,以致最后保留在晶体上的晶面可能不同或有所增减。 我们可以利用单形出现的情况来鉴定矿物及分析矿物形成的条件。晶体习性的另一个含义,是其在三维空间延伸的情况。有以下三 种:1)三向等长:晶体沿X、Y、Z轴大致相等发育,呈等轴状或粒状。 如石榴子石、黄铁矿。2)二向延展:晶体沿两个方向特别发育,而另一方向发育较差,呈 板状、片状等。如石墨、云母等。这些矿物常具有坚强的构造层。3) 一向伸长:晶体沿一个方向特别发育,呈柱状、针状等,如辉石、 角闪石等。这些矿物在晶体结构上常具有一个方向键力很强。影响晶体习性的因素:(1)成分、结构:成分简单、对称程度高的矿物,一
4、般成粒状。如自 然金、金刚石、方铅矿、石盐;晶胞形状对低级晶族矿物晶体延伸习 性的影响。低级晶族矿物晶体的形状是沿最小轴长方向延伸,或沿最 大轴长方向缩扁的;晶体习性晶面常平行结构中化学键最强的方向。 (2)生成环境:结晶温度、结晶速度、介质的酸碱度和杂质的存在、 介质的流动方向和形成晶体的空间部位等都会对晶体习性产生影响。3. 晶面花纹(str iat ions)除了结晶习性外,还要了解晶面的特征。实际晶面不是理想的平 面,常出现各种花纹,即晶面花纹。晶面花纹对不同的矿物来说都有 着各自特色,可作为矿物的鉴定标志。晶面花纹有以下三种:(1)晶面条纹:是指晶面上可以见到的一系列平行或交叉的条纹
5、,它 们严格地沿着一定的晶体学方向排列。根据形成机理不同可以分成聚 形纹和聚片双晶纹。(2)晶面螺纹:晶面上的螺旋纹是晶体螺旋状生长的结果。它与形 成条件和晶体的成分结构有关。高温晶体具有更圆的螺旋纹,成分和 结构简单的晶体常具简单圆形螺旋纹,而成分和结构复杂的晶体则呈 现多边形螺旋纹。(3)蚀象(etch figure):是晶面受到溶蚀而遗留下来的一种具有一 定形状的凹斑。蚀象的形状和分布主要受晶面内质点排列方式的控制。 不同种类的晶体,蚀象的形状和位向一般不同,同一晶体不同单形的 晶面上,也不一样。晶体上性质相同的晶面上的蚀象相同。同一晶体 上属于一种单形的晶面其蚀象才相同。二、矿物集合体
6、的形态同种矿物的多个单体聚集在一起的群体叫做矿物集合体。集合体 形态主要取决于单体的形态和它们集合的方式。根据集合体中矿物颗粒大小可分为三种:显晶(phanero crystaI I ine)、隐晶(cryptocrysta I I ine)、胶态(col I iuda I)集合体。 1.显晶态按单体的结晶习性及集合方式的不同可分为粒状(granular)、片 状(schi st ic) 板状(tabu lar) 针状(ac icu I ar) 柱状(co I umnar) 叶片状(foliated)、放射状(rad i ated)、纤维状(fibrous)、晶簇 (druse)状等集合体一群
7、发育完好的晶体,一端固定在一共同的基底上,另一端向空 间自由发育,则叫做晶簇。晶族中发育最好的晶体其延伸方向与基底 近于垂直,不垂直于基底的晶体在生长过程中常被排挤而淘汰,这种 现象称为“几何淘汰律”。2 .隐晶和胶态集合体这类集合体,可以由溶液直接结晶或由胶体生成、或由胶体老化 而成。胶体由于表面张力的作用,常使集合体趋向于形成球状外貌, 胶体老化后,常变成隐晶质或显晶质,其内部形成放射状或纤维状构 造,此外,还可以呈致密状、土状等。按其外形和成因可分为:结核体(concretion):围绕某一核心自内向外发育而成的球状、 凸镜状或瘤状。稣状(ool it ic)及豆状(pisol it i
8、c)集合体:由状如同鱼卵(或豆 粒)的球粒所组成。两者都具有明显的同心层状构造。分泌体(secret ion):岩石中的球状或不规则形状的空洞,被胶 体溶液从洞壁开始逐层地向中心渗透沉淀充填而成;中心经常留有空 腔,有时长有晶族。由于溶液的周期性沉淀,常出现环带构造。大的 叫晶腺(1cm),小的叫杏仁体(1cm)o钟乳状(sta lact it ic)集合体:由溶液或胶体失水而逐渐形成的 集合体。依其形状可称为葡萄状、钟乳状等。附着于洞穴顶部形成下 垂的钟乳体成为石钟乳;而溶液滴到洞穴底部自下而上生长的成为石 笋;石钟乳和石笋连接起来则称为石柱。此外,在描述矿物集合体时,还经常用粉末状、土状以及被膜 状、皮壳状等形容,而由可溶性盐类形成的被膜特称为盐华。三、矿物形态的观察和描述方法对于单体矿物来说,要观察晶体习性,描述其单形和对称,研究 晶面特征,描述晶面花纹、蚀象等。对于规则连生体,要描述其连生 类型和规律。对于集合体,若为显晶质体,首先要圈定单体及判断单体的结晶 习性。在集合体中单体间的界限可能是单体的晶面、晶棱、解理面或 断口。单体形态确定后,按晶体结晶习性和集合方式描述显晶集合体 形态。对隐晶与胶态集合体来说,既要描述起外表,又要描述其内部 形态。