晶體、晶質(zhì)礦物與非晶質(zhì)礦物
絕大部分的固體礦物都是晶體。所謂晶體,就是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)(原子、離子)在三維空間成周期性重復(fù)排列的固體。晶體中各質(zhì)點(diǎn)間的結(jié)合力就是化學(xué)鍵,包括離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵,此外還有分子間的引力。由于質(zhì)點(diǎn)作這種規(guī)律性排列、晶體內(nèi)部都有格子構(gòu)造,稱為晶體結(jié)構(gòu)。所有晶體都以具有這種格子構(gòu)造為特征。不同的晶體、其質(zhì)點(diǎn)的種類(lèi)不同,質(zhì)點(diǎn)的排例方式和間路不同,因而具有不同的晶體結(jié)構(gòu)。
相同化學(xué)成分的物質(zhì)在不同的地質(zhì)條件(如溫度、壓力等)下可以形成不同的晶體結(jié)構(gòu),從而成為不同的礦物,這種現(xiàn)象稱為同質(zhì)我象。如碳原子在一種情況下形成金剛石,在另一種情況下形成石墨。它們的晶體結(jié)構(gòu)不同,特點(diǎn)也就不同。金剛石是無(wú)色透明的最硬的礦折,石墨是黑色不透明的極軟的礦物。
凡是具有晶體結(jié)構(gòu)的礦物稱為晶質(zhì)礦物,具有晶體結(jié)構(gòu)的固體物質(zhì)稱為晶質(zhì)。
晶體因?yàn)閮?nèi)部質(zhì)點(diǎn)作格子狀的規(guī)則排列,只要生長(zhǎng)速度緩慢且有足夠的生長(zhǎng)空間等,它們能長(zhǎng)成規(guī)則的幾何多面體外形。包圍晶體的平面稱晶面。晶體的大小不等,小晶體的長(zhǎng)徑由幾微米到幾毫米,大的幾厘米到幾十厘米以上。幾何多面體的外形就是格子構(gòu)造在宏觀上的反映。如白云石(MgCa[CO3]2)常呈菱面體,石鹽(NaCl)常呈立方體,磁鐵礦(Fe3O4)常呈八面體,它們分別是由六個(gè)菱形的晶面、六個(gè)正方形的晶面以及八個(gè)等邊三角形的晶面構(gòu)成的,如圖1所示。
圖1 晶體外形
A—菱面體;B—八面體;C—立方體
多數(shù)礦物晶體是由幾種不同形狀和大小的晶面聚合而成的。如普通角閃石、普通輝石,如圖2所示。
由于受到生長(zhǎng)條件的限制,外形良好的晶體比較少見(jiàn),多數(shù)晶體的晶面發(fā)育不完整、或很不完整。在缺乏自由生長(zhǎng)空間的情況下,晶質(zhì)礦物不能長(zhǎng)成規(guī)則的幾何多面體外形,而形成外形不規(guī)英明的晶粒(晶體)。晶粒大小不一,較粗的用肉眼或放大鏡可以看出晶粒來(lái),細(xì)微的只有通過(guò)顯微鏡才能分辨,前者稱為顯晶質(zhì),后者稱為隱晶質(zhì)。
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