—、矿物单体的形态

发布网友 发布时间：2022-05-02 21:22

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热心网友 时间：2022-06-27 09:20

矿物单体的形态是指矿物单晶体的形态，它包括整个晶体的外貌及晶面花纹特征。

1.晶体习性

矿物晶体在一定的外界条件下，常常趋向于形成某种特定的习见形态，称为该矿物的晶体习性（crystal habit），也称结晶习性，简称晶习。其含义主要强调矿物晶体的总体外貌特征，即主要考虑晶体在三维空间相对发育的情况和形态；有时也具体指该晶体常见的单形的种类。

根据晶体在三维空间的发育程度，晶体习性大致分为三种基本类型：

（1）一向延长型：晶体沿一个方向特别发育，呈柱状、针状和纤维状等，如水晶、绿柱石、电气石、角闪石和金红石等。

（2）二向延展型：晶体沿两个方向相对更发育，呈板状、片状、鳞片状和叶片状等。如重晶石、云母、石墨和绿泥石等。

（3）三向等长型：晶体沿三个方向发育大致相等，呈粒状或等轴状。如黄铁矿、石榴子石和橄榄石等。

此外，尚存在短柱状、板柱状、板条状和厚板状等过渡类型。

晶体习性，乃是晶体的化学成分和内部结构，以及生长环境的物理化学条件和空间条件的综合体现。化学成分简单，结构对称程度高的晶体，一般呈等轴状，如自然金（Au）和石盐（NaCl）等。实际晶体往往沿其内部结构中化学键强的方向发育，如金红石、辉石和角闪石等链状结构的矿物呈现柱状、针状晶习，而云母、石墨等层状结构的矿物则呈片状、鳞片状习性。晶体上发育的晶面都是对应于晶格中面网密度较大的面网。一般地，面网密度较大的晶面具有较小的比表面能，晶体的晶面发育总是趋向于使总的表面能最小。外部因素是通过直接或间接地使不同晶面间的相对生长速度发生变化而影响晶体习性的。

近二十年来的实验研究成果表明，等轴晶系的矿物，如金刚石、萤石、黄铁矿等，随着形成时温度的升高，其晶体形态具有从{100}发育向{111}发育的变化趋势。随着形成温度由低变高，金刚石、萤石晶形中优势单形由{100}→{110}→{111}逐渐演变；热液体系的黄铁矿晶形的演化趋势为{100}→{hk 0}+{100}→{hk 0}+{111}→{111}+{hk 0}→{111}（薛君治等，1991）。这显然与居里-武尔夫的最小表面能原理相符合。

黄铁矿晶形在金矿床的水平及垂向上分布具有一定的规律性，据此可以估计矿体剥蚀程度及评价矿床深部远景，所以其形态标型特别重要。

2.晶面花纹

自然界矿物晶体形成过程中，由于受复杂的外界条件及空间的影响，往往长成偏离理想形态的歪晶（distorted crystal），且在实际晶面上，常具某些规则的花纹，如晶面条纹、蚀象、生长丘等。由于这些晶面花纹都是在晶体的生长和溶解过程中产生的，其形态及分布受晶体本身固有的对称性所制约，因此，晶面花纹的特征，不仅可作为鉴定矿物的标志，而且还有助于识别单形及确定晶体的真实对称。

（1）晶面条纹（striations）：是指由于不同单形的细窄晶面反复相聚、交替生长而在晶面上出现的一系列直线状平行条纹，也称聚形条纹（combination striations），只见于晶面上，故又称为生长条纹（growth striations）。例如，内生黄铁矿的立方体及五角十二面体的晶面上常可出现三组相互垂直的条纹，它是由上述两种单形的晶面交替生长所致（图13-1）；α-石英晶体的六方柱晶面上常见有六方柱与菱面体的细窄晶面交替发育而成的聚形横纹（图13-2）；电气石晶体具有由三方柱和六方柱反复相聚而形成的柱面纵纹（图13-3）。

图13-1 黄铁矿的晶面条纹

（2）晶面台阶（steps）：晶面是由层生长或螺旋生长机制形成的，这些生长机制必定要在晶面上留下层状台阶或螺旋状台阶。晶面台阶是最常见的晶面花纹，肉眼较难看到，借助显微镜，就能看到很漂亮的花纹。图 13-4 为符山石{001}晶面层状台阶；图13-5为黑钨矿面上的螺旋状台阶。

图13-2 α-石英的柱面横纹

图13-3 电气石的柱面纵纹

图13-4 符山石{001}面层状生长台阶

图13-5 黑钨矿面上螺旋状台阶（DIC，×100）

（3）生长丘（growth hillock）：是指晶体生长过程中形成的、略凸出于晶面之上的丘状体。α-石英的菱面体晶面上的生长丘最发育（图 13-6）。生长丘的坡面实际上也是由晶面台阶组成的。

（4）蚀象（etch figure）：晶体形成后，晶面因受溶蚀而留下的一定形状的凹坑（即蚀坑，etch pit）。蚀象受面网内质点的排列方式控制，因而，不同矿物的晶体，以及同一晶体不同单形的晶面上，其蚀象的形状和取向各不相同，只有同一晶体上同一单形的晶面上的蚀象才相同，故常可利用蚀象来鉴定矿物、判识晶面是否属于同一单形，确定晶体的真实对称，以及区分晶体的左、右形（图13-7）。

图13-6 α-石英的晶面上之生长丘

图13-7 α-石英的晶面蚀象