福大结晶学与矿物学教案02矿物学通论-3矿物的形态.docx

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，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 ic)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。