矿物学 矿物单体的形态.ppt

1,三、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。当然，还要受其生长时的外部环境的影响。不同的矿物具有不同的晶形和形态特征，这是我们识别矿物的一个基本准则。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。,矿物学通论（三）,2,矿 物 形 态,集合体形态,不规则,晶面特征,结晶习性,规则,单体形态,不规则,规则,双晶,平行连晶,粒状,柱状,片状,结核体,晶面条纹,蚀象,显晶质,隐晶质,分泌体,鲕状体,钟乳状,理想形态,3,（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 在结晶学中，主要讨论的是理想晶体。所谓理想晶体，是指它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。因而，实际晶体和理想晶体相比，相差很远，形成所谓“歪晶”，不能表现出理想晶体所具有的全部特征。,4,2.矿物单晶体的晶体习性 晶体习性：在相同生长条件下形成的各种晶体所具有的习见形态。它包括两方面的含义：一是在不同的生长条件下同种晶体具有不同的习见单形；二是晶体在三维空间延伸的比例。晶体习性与其成分、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。,5,对于单晶体习性的研究内容，现在已发展为成因矿物学的一个重要组成部分。有许多矿物的晶形具有标型特征意义。所谓矿物标型特征是成因矿物学中的一个重要名词，是指能够反映矿物和岩石形成环境条件和成因的矿物学特征，形态标型特征就是矿物标型特征的重要组成部分之一。例如花岗岩中的锆石晶形具有重要的标型意义。,6,7,晶体的另一个习性，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。即 a=b=c，晶体结构在三维空间是相等或差异很小。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，a=bc，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，即有a=bc，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。,8,晶体习性,三向等长 粒状,一向延长 柱状棒状针状,两向延展 板状片状,9,单晶体的延伸比例具有直观和普遍的意义。一般来说，等轴晶系的晶体常成三向等长的粒状，如石榴石、方铅矿、黄铁矿、石盐等；中级晶族的晶体常成一向延伸的柱状，如电气石、符山石、绿柱石等；低级晶族的晶体多呈二向延伸的板状、片状，如黑钨矿、重晶石、云母等；但由于内部构造的键力差别和生长环境的影响，也经常见到反常的形态，如：斜方晶系的橄榄石呈典型的粒状，辉锑矿是典型的长柱状；单斜晶系的角闪石呈长柱状；六方晶系的石墨呈典型的片状，等。,10,由此可见，与其说对称晶系影响形态，倒不如说结构中的强键方向决定晶体的形态。因此，晶体的一般习性，只能作为确定实际晶体所属晶系的参考依据。除上述粒状、板状和片状、柱状三种典型情况外，还有一些过渡习性，如粒状与柱状间有短柱状，柱状与板状间有板条状等等；对于柱状，一向延伸特长者称长柱状，特别长而细者，可形象化地描述为纤维状、针状等。总之，在观察描述时应灵活掌握。,11,3晶面花纹 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，因此，它可作为矿物的鉴定标志。,12,(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。聚形纹 它是在晶体生长过程中，由相互邻接的两个单形的狭长晶面交替发育而形成的。在一个晶体上，同一单形的各晶面，只要有条纹出现，它的样式和分布状况总是相同的。因此，利用晶面条纹的特征，不仅可以鉴定矿物，而且还有助于作单形分析和对称分析。,晶面花纹有以下三种：,13,聚片双晶纹 是由聚片双晶所引起的条纹。和聚形纹相比，聚片双晶纹较平直、细密而均匀。聚形纹只出现在晶面上，晶面消失也随之消失；而聚片双晶纹贯穿晶体内部，故晶面消失后它不随之消失。,14,（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。高温比低温生长的晶体具有更圆的螺旋纹，成分和结构简单的晶体常呈简单圆形螺旋纹，而成分和结构复杂的晶体则呈现多边形螺旋纹。,15,（3）蚀象 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。,16,（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。自然界的矿物大多数是以集合体的形式出现的，其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：肉眼可以辨认单体的为显晶集合体，显微镜下才能辨认单体的隐晶集合体，在显微镜下也不能辨认单体的为胶态集合体。,17,1.显晶集合体形态,按单体的结晶习性及集合方式的不同可分为粒状、片状、板状、针状、柱状、棒状、放射状、纤维状、晶簇状等集合体,粒状集合体,片板状集合体,18,毛发状集合体,棒状集合体,放射状集合体,针状集合体,19,下一页,阳起石放射状集合体,20,一群发育完好的晶体，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。晶簇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”。,21,晶簇,22,2.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。也可以由胶体矿物老化而成。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：,23,结核体：它是围绕某一核心自内向外发育而成的球状、凸镜状或瘤状的矿物集合体。组成结核体的物质可以是细晶质或胶体非晶质。结核的大小通常直径在1厘米以上；多存在于致密岩石或疏松的沉积物中，在风化带和氧化壳中也能见到。其物质一般源于周围的岩石。其内部常具同心层状构造，当胶体老化后，往往可以看到有细长的晶体从中心向外呈放射状排列，因而具有放射状构造，如黄铁矿结核。,24,黄铁矿结核,25,鲕状及豆状集合体：由许多形状如同鱼卵大小的球粒所组成的集合体，称为鲕状集合体；形状、大小如豆的称豆状集合体。它们通常为胶体溶液沉淀而成。胶体物质开始围绕悬浮状态的细纱、有机质碎屑或气泡等凝聚，聚集到一定大小时，便沉于水底，由于水体的流动，鲕粒还可以在水底下不断滚动而继续增大。两者都具有明显的同心层状构造。,26,分泌体：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，有时长有晶簇。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）。,晶腺,杏仁体,生长顺序,27,隐晶和胶态集合体晶腺,28,钟乳状集合体：由溶液或胶体失水而逐渐形成的集合体。将其形状与常见物体类比而给予不同的名称，如葡萄状、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。钟乳状体内常具有同心层状、放射状、致密状或结晶粒状构造，这是凝胶再结晶的结果。,29,葡萄状集合体,肾状集合体,钟乳状集合体,30,孔雀石石钟乳,31,此外，在描述矿物集合体时，还经常用到其它一些术语，如：粉末状集合体、土状集合体以及沉积在矿物或岩石表面的矿物薄膜称之为被膜状集合体，被膜较厚者又叫做皮壳，而由可溶性盐类形成的被膜特称为盐华等。一定的矿物常呈现某种集合体形态，同时，某些集合体形态还常与一定的成因相联系。所以，矿物集合体的形态，一方面可作为鉴定矿物的依据之一，而且也可作为矿物的成因标志之一。,32,被膜状集合体：,土状集合体：,